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IoT: un sistema end-to-end di Smart Manufacturing proposto da Adlink

Combinando sensori delle macchine e controllori, telecamere intelligenti, la connettività IoT, e una business intelligence cloud-based, il sistema monitora la linea di produzione in tempo reale, e prevede le esigenze di esecuzione degli ordini e della manutenzione

Per garantire il buon funzionamento di una fabbrica, i produttori devono mantenere una stretta sorveglianza sull’andamento della lavorazione, sulle condizioni delle attrezzature e sulle attività degli operatori. È un grosso impegno raccogliere tutti i dati necessari, e dare un senso a tutti quei numeri può causare un gran mal di testa. Cosa succederebbe se un sistema intelligente potesse fare tutto questo in automatico, e se addirittura potesse predire il futuro? Adlink ha presentato di recente un sistema di fabbrica intelligente end-to-end che funziona proprio così. Il suo sistema combina sensori delle macchine e controllori, telecamere intelligenti, la connettività IoT, e una business intelligence cloud-based (Figura 1). Mettendo insieme questi elementi, il sistema non è in grado solo di monitorare una linea di produzione in tempo reale, ma anche di prevedere le esigenze di esecuzione degli ordini e della manutenzione.

Figura 1. L’Adlink demo include un’interfaccia intuitiva.

Qualità e manutenzione predittiva
Il cuore del sistema è l’Adlink PMQi, che automatizza in modo intelligente la qualità della linea di produzione e la manutenzione. Questa piattaforma end-to-end di analisi dei dati è stata sviluppata in collaborazione con Intel e Ibm, e usa Intel ad alte prestazioni e un hardware altamente sicuro con la piattaforma di Ibm Predictive Maintenance Quality (PMQ) Business Analytics.
La piattaforma fornisce analisi avanzate dall’edge al cloud. Nell’edge, la Cognitive Gateway PMQi utilizza uno scoring engine per prevedere il comportamento della linea di produzione e intraprendere azioni correttive, se necessario. Nel cloud, la piattaforma Ibm PMQ esegue analisi per ridurre i tassi di fallimento e prevedere le esigenze di manutenzione avanzata.
Adlink ha presentato di recente una demo che mostra come queste funzionalità possano anche prevedere l’evasione degli ordini. Quando la produzione è attivata da un ordine, il sistema calcola il tempo stimato per il suo completamento e lo invia al business centre nel cloud. Se la linea di produzione è condizionata da un evento inatteso, come una variazione di velocità del trasportatore, il sistema ricalcola e riporta il nuovo tempo di completamento. Se un operatore preme il pulsante di arresto di emergenza, il sistema ferma la produzione e informa la centrale operativa.

Una fabbrica tutta connessa

Per monitorare le condizioni della macchina e lo stato della produzione, la demo utilizza un’unità Adlink USB-2405 di acquisizione dati (DAQ) per raccogliere dati da temperatura, corrente di alimentazione DC, e sensori di tensione del nastro trasportatore. Se la misurazione di un sensore (per esempio, la lettura della temperatura) supera un limite impostato, viene inviato un allarme alla centrale operativa, la torre LED viene attivata, e la linea di produzione viene spenta. Gli operatori possono modificare le impostazioni del sistema, come la temperatura massima di funzionamento, tramite un pannello di configurazione.
La demo utilizza anche un’Adlink Neon-1040 smart camera per valutare la qualità del prodotto. Quando i prodotti si muovono sul nastro trasportatore, la fotocamera esegue il riconoscimento ottico dei caratteri (OCR) sulle etichette del prodotto. Cattura immagini ad alta risoluzione, riporta lo status pass/fail, e calcola il tasso di rendimento.
I dati dei sensori e della fotocamera sono trasmessi al gateway Adlink MXE-200i, che a sua volta invia i dati al cloud. Il gateway è basato su Intel IoT Gateway Technology, che fornisce una piattaforma robusta per immagini e schemi, collegati affidabili sicuri. A questa base Adlink ha aggiunto API che consentono una facile connessione a infrastrutture cloud come IBM Bluemix, Microsoft Azure e Amazon Web Service (AWS).

Machine Vision


La visione artificiale richiede alta risoluzione d’immagini e una rapida frequenza di fotogrammi. Due ambiti in cui Adlink Neon-1040 eccelle: (Figura 2) è in grado di acquisire infatti immagini da 4 megapixel a 60 fotogrammi al secondo (fps). La fotocamera ha un ingombro minimo e una struttura robusta classificata IP67 per resistere agli ambienti industriali più ostici. Il suo processore E3845 quad-core Intel® Atom™ offre alte prestazioni di calcolo, e i coprocessori FPGA e GPU forniscono un’elaborazione avanzata delle immagini ben oltre le capacità delle telecamere intelligenti convenzionali.

Figura 2. La ADLINK NEON-1040 offre prestazioni eccellenti.

Il processore Intel permette anche il collegamento di una seconda fotocamera al Neon-1040 per catturare immagini da altre angolazioni, che estende ulteriormente le capacità di visione. Poiché si basa su un processore Intel Atom, la fotocamera offre un sostegno flessibile allo sviluppo di software, tra cui GenICam*, GenTL* Supporto per acquisizione d’immagini, e programmazioni OpenCV* e OpenCL*. Con il Microsoft * Embedded Standard 7 come optional, il supporto per istruzioni a 64 bit, con 2 GB di RAM, e fino a 32 GB di storage, il Neon-1040 offre un ambiente operativo stabile ad alte prestazioni software per applicazioni di visualizzazione di apparecchi industriali ad alta velocità.

 

Una soluzione completa di Smart Manufacturing

La gestione in tempo reale delle performance produttive, resa più facile dall’IoT, può aumentare la produttività complessiva di una fabbrica. È anche possibile raccogliere e analizzare i dati per implementare la gestione dei difetti degli apparecchi e l’analisi degli errori degli impianti con l’obiettivo finale di migliorare la qualità del prodotto e l’efficienza operativa. Questo può essere fatto utilizzando un sistema basato su Adlink che integra visione artificiale, controllo dei movimenti, e il cloud con l’aiuto di processori Intel e tecnologie IoT.

 

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