Un approccio utile per lo sviluppo di una strategia di automazione di successo è fornito dalla cosiddetta piramide dell'automazione, che può essere utilizzata per illustrare la struttura generale della comunicazione della produzione automatizzata.
Cos'è la piramide dell'automazione?
La piramide dell'automazione viene utilizzata per classificare tecniche e sistemi nella tecnologia di controllo e per rappresentare i diversi livelli all'interno della produzione industriale. La sua struttura può variare da azienda ad azienda. Ci sono più di 25 versioni in letteratura, che differiscono nel numero e nella denominazione dei livelli.
Quali livelli comprende la piramide dell'automazione?
La piramide è solitamente divisa in sei livelli. La base (livello 0) è il livello di processo con sensori e attuatori che forniscono dati ed eseguono comandi e seguiti da:
- Livello 1 - Livello di campo: raccoglie dati, di solito segnali binari,
- Livello 2 - Livello di controllo: controlla il processo di produzione valutando i dati del sensore ed emettendo comandi (ad esempio, controller PLC),
- Livello 3 - Livello di controllo del processo: osserva e opera, gestione delle ricette tramite il sistema di gestione del processo (ad esempio, SCADA),
- Livello 4 - Livello di controllo delle operazioni: pianificazione dettagliata della produzione, gestione della qualità, acquisizione dei dati, gestione dei materiali, acquisizione KPI (ad esempio, MES),
- Livello 5 - ERP (pianificazione della produzione, elaborazione degli ordini).
A volte il livello ERP e il livello di gestione dell'impianto sono combinati per formare il livello di gestione. In alcuni casi, i livelli 0 e/o 5 vengono omessi perché non necessari.
In che modo le aziende possono trarre vantaggio dall'implementazione della piramide dell'automazione?
La piramide è un elemento importante per la pianificazione e l'implementazione di progetti di automazione nell'industria. Costruisce un ponte tra i processi tecnici di un'azienda e i processi aziendali sopra di essa e descrive il percorso dei dati dalla produzione all'ERP. Ciò consente di confrontare le prestazioni pianificate con le prestazioni effettive in qualsiasi momento - un passo importante verso una fabbrica trasparente. Allo stesso modo, prodotti, ordini e programmi, ed eventualmente anche materiali, possono essere assegnati a macchine e impianti specifici e inviati a loro.
Quali sfide sorgono quando si implementa la piramide dell'automazione e come possono essere superate?
Molti sistemi dell'azienda coinvolti nella piramide sono cresciuti storicamente. Di conseguenza, non è sempre possibile trasmettere i dati senza interferenze o perdite. Le discontinuità dei media giocano un ruolo tanto quanto un'architettura non uniforme.
Inoltre, i sistemi che mappano la piramide dell'automazione sono relativamente lenti. Più dati si muovono verso l'alto, più stretto diventa il traffico e i processi decisionali vengono rallentati di conseguenza. Di conseguenza, anche l'efficienza della produzione cade nel dimenticatoio. Inoltre, esiste il pericolo che anche piccole interruzioni causino un arretrato di dati che paralizza l'intero sistema.