Evento virtuale, innovazione reale

Durante l’Innovations Day 2021 di B&R Industrial Automation siamo stati catapultati in un mondo virtuale creato ad arte, con spazi studiati per favorire l’interazione fra persone e presentare tante novità tecnologiche, molto concrete a partire dal sistema ACOPOS 6D, fino alle soluzioni meccatroniche, alla robotica, ai controlli motion, alle funzioni software evolute...

Maurizio Cacciamani

Delle soluzioni avanzate per l’automazione di macchina e di fabbrica presentate nel corso dell’evento digitale Innovations Day, on line l’8 aprile scorso, ci parla diffusamente Nicoletta Ghironi, Marketing & Communication Southern Europe di B&R, puntando l’attenzione sul prodotto più recente e per molti versi, dirompente: il sistema di movimentazione ACOPOS 6D.

«Oggigiorno l’industria manifatturiera è chiamata a produrre piccoli lotti, con frequenti cambi di design e dimensioni da un prodotto all’altro» esordisce Ghironi, che puntualizza come i rigidi sistemi di movimentazione tradizionali, studiati per grandi produzioni sequenziali, non siano in questo senso più adeguati. «Ecco perché B&R, per risolvere queste problematiche, ha in catalogo la famiglia dei track, sistemi di trasporto flessibili e veloci che comprendeva sino a ieri ACOPOStrak e SuperTrak, e che oggi si amplia con ACOPOS 6D».

ACOPOS 6D: dalla linea allo spazio

Ma in cosa differisce questo nuovo sistema di movimentazione rispetto agli altri prodotti B&R? «Più che di differenze - spiega la responsabile - occorre parlare di due sistemi che trovano applicazione in diverse situazioni. La differenza principale sta nel movimento: ACOPOStrak e SuperTrak si muovono su una linea, seppur articolata, mentre ACOPOS 6D si muove nello spazio. Entrambi sono a propulsione magnetica, ma in ACOPOS 6D le navette restano completamente sospese sopra i segmenti che costituiscono il motore elettromagnetico. Il sistema è molto flessibile, in quanto la combinazione dei vari segmenti attivi (240 x 240 mm) permette di realizzare nello spazio tracciati”ad hoc” grazie ai sei gradi di libertà (da cui la sigla 6D), completamente controllati». 

«La gamma di navette, combinabili, comprende 10 modelli con dimensioni variabili tra 120x120x10 mm a 450x450x16 con portata da 0,6 a 14 kg; la velocità max. è di 2 m/s. Le navette sono intelligenti e a ciascuna viene assegnato globalmente un ID univoco per la gestione della posizione in ogni istante».

Flessibilità e semplicità, anzitutto. «Punto forte del sistema - spiega Ghironi - è la flessibilità: di programmazione, di percorso, delle sequenze di lavorazione e del livello di protezione della struttura (inox o materiale plastico). Il sistema, semplice da cablare e configurare, controlla in contemporanea quattro navette sullo stesso segmento motorizzato. Ogni navetta può anche effettuare operazioni di pesatura con elevata precisione, eliminando così in toto le stazioni di pesatura, per cui si possono ottenere significativi risparmi di spazio, realizzando macchine più compatte».

Anche le operazioni di manutenzione sono ridotte al minimo, dato che le navette fluttuano liberamente senza contatto né attrito, eliminando così i problemi legati all’usura.

«L’elevato grado di protezione - fino a IP69K - le rende inoltre ideali per essere impiegate in ambiti dove l’igiene è imprescindibile, come il food&beverge. Desidero sottolineare - puntualizza ancora l’ingegner Ghironi - che l’integrazione di ACOPOS 6D nell’ecosistema B&R consente di sincronizzare, con precisione al microsecondo, le navette con servo assi, robot, sistemi track e sistemi di visione. Un controllore dedicato, collegato alla rete della macchina tramite POWERLINK, pianifica infatti il percorso ottimale, evitando collisioni e riducendo al minimo il consumo di energia. Per sistemi con oltre 200 segmenti o 50 navette, è possibile sincronizzare più controllori tra loro. All’avvio, il controllore localizza immediatamente ogni navetta sui segmenti del motore, e la produzione può iniziare senza altri interventi dell’operatore».

Integrazione IT - OT, anche con il PLC

L’evento digitale Innovations Day 2021 ha consentito di ribadire i criteri che guidano B&R nel progettare e proporre sistemi per l’automazione industriale che guardano al futuro e semplificano l’operatività degli utilizzatori. Al riguardo, Ghironi è assertiva: «Nella visione B&R è necessario - e stiamo già lavorando in tal senso - fare un ulteriore passo verso l’integrazione tra i mondi IT e OT, rendendo possibile utilizzare nei sistemi di controllo B&R qualsiasi codice realizzato su sistema operativo Linux, scritto con qualsivoglia linguaggio di programmazione, come Eclipse o Visual Studio oppure C++, Python, JavaScript.... Così, ad esempio, è possibile far girare, su di un Automation PC, un modello Tensorflow ML (Machine Learning) di Linux, ricevendo i dati delle macchine da un PLC della serie X20 tramite un’API, sfruttando codice già esistente per ottimizzare la manutenzione».

«Nella live demo svolta dai nostri ingegneri durante l’evento - continua Ghironi - mostriamo quanto sia facile e veloce caricare un codice Linux scritto in Python e integrarlo nel sistema di automazione. Il vantaggio più importante offerto da questa soluzione è che, indipendentemente dal linguaggio che i tecnici utilizzeranno per sviluppare in futuro nuove applicazioni, ad esempio di deep learning o di block chain, sarà possibile utilizzare semplicemente nei sistemi B&R gli algoritmi che saranno disponibili in futuro».

Funzionalità evolute e native

La realtà impone che i sistemi di automazione non siano e non possano più essere entità singole e isolate, ma debbano essere connesse partendo dal sensore fino al cloud, così che le informazioni vengano rese disponibili dove serve, senza barriere e/o interruzioni.

«Obiettivo di B&R è infatti di permettere una comunicazione veloce, sicura e semplice da configurare, basata su protocolli standard quali OPC UA e OPC UA su TSN e l’utilizzo di funzionalità evolute e sicure implementate nativamente all’interno dei nostri dispositivi. La scelta di utilizzare protocolli standard offre al costruttore il grande vantaggio di essere indipendente dal fornitore».

Motori con azionamenti integrati. B&R ha introdotto sul mercato nuovi, sofisticati modelli di unità meccatroniche con potenze fino a 0,35 kW, molto compatte e caratterizzate da un’elevata densità di potenza e con un tempo di ciclo notevole (50 microsecondi). «Da sottolineare - ribadisce Ghironi - che pur occupando uno spazio ridottissimo (la base ha le dimensioni di un biglietto da visita) possiamo contare sul più sofisticato controllo di moto B&R a bordo, che ci consente di implementare le avanzate funzioni di sicurezza integrate.

L’utilizzo del cavo ibrido semplifica il cablaggio nonché l’aggiunta di ulteriori motori lungo la macchina, con collegamento daisy chained, riducendo drasticamente i metri di cavo da portare lungo la macchina. Il cablaggio è reso più agevole anche dalla presenza del connettore orientabile (fino a 300°) così che i cavi, meno soggetti a flessioni o torsioni, dureranno più a lungo e risultano molto più accessibili per i manutentori. Infine, non dimentichiamo la riduzione delle dimensioni del quadro di controllo, dato che l’azionamento è integrato nel motore».