Una piattaforma di automazione per semplificare la complessità

La digitalizzazione dei processi produttivi presenta nuove sfide per il mercato dell’automazione industriale. L’Industrial Internet of Things offre importanti opportunità per migliorare l’efficienza e ottimizzare la produttività di macchine e linee di produzione. In tal senso, è necessario che l’integrazione delle piattaforme di automazione con le infrastrutture di Information Technology di fabbrica sia semplice, flessibile e sicura. La semplicità passa attraverso l’utilizzo di protocolli standard, tipici del mondo IT, che consentono alle macchine automatiche di parlare la lingua di applicativi di supervisione, di controllo della produzione (per esempio MES) e gestionali (per esempio ERP). La flessibilità si concretizza invece nell’adattarsi ad applicazioni e a modalità di utilizzo eterogenee senza dover modificare la macchina. Da un punto di vista pratico, è necessario poter installare nuovi applicativi sulle macchine senza modificare una riga di codice. Allo stesso modo, anche la visualizzazione deve essere flessibile: tramite interfacce configurabili dall’operatore in modo intuitivo e con la stessa “user experience” dei mondi app e web. La sicurezza infine richiede che le piattaforme di automazione siano concepite per soddisfare i requisiti dettati dalle nuove normative di cybersecurity, come la Direttiva NIS2, già in vigore, o il Nuovo Regolamento Macchine ed il Cyber Resilience Act, che entreranno in vigore nel 2027. 

Per affrontare le sfide potenzialmente molto complesse imposte dai trend in corso ai costruttori di macchine Gefran ha sviluppato una nuova piattaforma di automazione programmabile G-Mation, al cui centro risiede il controllore G-Mation P6, innovativo e performante PLC da interno quadro. “Proliferazione delle fonti di dati, nuove architetture di automazione, migrazione verso standard di comunicazione IT, integrazione verso il cloud, applicazioni dell’intelligenza artificiale: i trend in corso rappresentano sfide potenzialmente molto complesse per i costruttori di macchine. Si tratta di sfide che devono essere affrontate e vinte, in quanto rappresentano la chiave per ottenere un forte salto di produttività ed efficienza, consentendo agli OEM di aumentare sia competitività che marginalità. Ma la complessità può essere semplificata. Come? Utilizzando controllori di processo che implementano anche funzionalità di analisi e trasmissione dei dati, basati su architetture aperte e concepiti per essere integrati in modo sicuro con applicazioni cloud”, ha spiegato al riguardo Marco Svara, Chief Technology Officer di Gefran.

G-Mation è una piattaforma aperta e scalabile che implementa lo standard IEC 61131-3 per la programmazione PLC e garantisce continuità con tutto il parco applicativo sviluppato da Gefran nel corso degli anni. In aggiunta, essa comprende un’architettura basata su tecnologia Docker che consente di integrare innumerevoli funzionalità sotto forma di app, esattamente come nel caso di tablet e smartphone. Questa architettura è stata disegnata fin dall’inizio per non aver alcun impatto sulle prestazioni di controllo del processo. Molte delle funzionalità di configurazione e diagnostica del PLC sono implementate sotto forma di app, con la possibilità di aggiungere nuove applicazioni attraverso un’interfaccia web dedicata.

Tutta la piattaforma G-Mation è basata sul protocollo di comunicazione “real time” Ethercat: i singoli moduli I/O rappresentano dei nodi Ethercat, mentre il PLC P6 è in grado di gestire due reti Ethercat separate, supportando anche topologie di rete ad anello, stella e albero. La compatibilità con applicazioni esistenti è garantita dalla disponibilità sul PLC anche di master CanOpen e Modbus. Dal lato connettività verso Cloud o altri dispositivi Edge, il G-Mation P6 implementa gli standard di comunicazione MQTT, OPC UA e Euromap, ai quali si aggiungono database SQL/non-SQL e versatili interfacce di configurazione della comunicazione in modalità “low-code/no-code”.

Infine, il PLC è dotato di web server integrato per la generazione delle pagine html visualizzabili su pannelli browser o postazioni di supervisione, ma anche su qualsiasi PC o tablet di controllo e monitoraggio. La visualizzazione tramite pagine html è complementare rispetto all’utilizzo delle tradizionali pagine Java, che sono già disponibili al lancio e garantiscono la continuità con tutto il portafoglio di applicazioni già sviluppate con piattaforme di automazione Gefran. Tra i vantaggi delle pagine html rientrano scalabilità su qualsiasi dimensione di display senza modifiche al codice applicativo, interfaccia utente intuitiva, customizzazione da parte dell’operatore e una utilizzo simile a tablet e pagine web di uso comune.

“Tra i principali ambiti di applicazione di G-Mation rientra il settore della lavorazione della plastica, dove Gefran vanta una consolidata expertise. In tal senso, sono già disponibili template applicativi specifici per estrusione, soffiaggio e iniezione, facilmente configurati sulle principali tipologie di macchine presenti sul mercato, siano esse elettriche, ibride o idrauliche. Versatilità, modularità e interoperabilità rendono G-Mation la soluzione ideale sia per le nuove macchine sia per il revamping di impianti già esistenti. In quest’ottica, Gefran si apre alla collaborazione con OEM italiani e internazionali, puntando a estendere ulteriormente gli orizzonti di G-Mation a nuovi segmenti di mercato”, ha concluso Marco Svara.

Oltre ai PLC P6, l'architettura G-Mation di Gefran include anche i moduli I/O G3, integrabili nel corpo della CPU o in configurazione remota, e i pannelli HMI V44 e V45, basati su tecnologia Java e con l’opzione i PLC integrato.