L’argomento odierno, sicuramente attualissimo è quello dell’interfaccia uomo macchina. Per farlo ci appoggeremo alle proposte in questo campo realizzate con i componenti della Rockwell Automation.
L’idea dell’industria automatizzata è parte ormai dell’immaginario comune, ma spesso non ci fermiamo a riflettere sui dettagli implicati da questo termine. Industria, linea automatizzata sì, ma fino a che punto? C’è ancora bisogno dell’intervento umano?
Ai giorni nostri possiamo vantare linee capaci di andare avanti senza interruzioni per ventiquattro ore sette giorni su sette e siamo coadiuvati dalla presenza di collaborativi antropomorfi. Tutta via questo non significa che le aziende possano fare a meno dell’intervento umano, e la presenza di operatori in carne e ossa è tutt’ora indispensabile alle produzioni. A volte non è necessario che ci sia un impiegato in loco, ed è sufficiente un controllo da remoto, ma l’intervento umano è sempre necessario, in un modo o nell’altro.
Andiamo a indagare più da vicino le interazioni tra operatore e macchinari.
La sigla HMI ovvero Human Machine Interface indica l’interfaccia dove vengono raccolte le informazioni necessarie all’operatore. Si tratta di un elemento integrante della società moderna, che troveremo non soltanto nell’industria pesante, ma nell’analisi di qualsiasi dispositivo elettronico, si tratti di un aereoplano, una vettura o sala di controllo, o anche nei trapianti di organi!
Scendendo più nel dettaglio in questo articolo tratteremo di: Pannelli operatore, PC industriali e relativi Software.
Pannelli operatore
Questo schermo è letteralmente uno dei centri nevralgici della linea di produzione. Una cosa da chiarire è che questi dispositivi non adoperano il classico sistema operativo dei Personal Computer, ma un sistema dedicato, o come si dice in inglese embedded. Un sistema dedicato è, come indica il nome stesso, predisposto per il dispositivo di appartenenza, e non si può riprogrammare.
Questa differenza serve ad ottimizzare i processi: il pannello ha un singolo ruolo da compiere, e così lo potrà effettuare al meglio delle sue funzioni. Se il pannello gestisce una linea, in tutto o parzialmente, si tratta di operazioni conosciute e ripetitive, e potrà essere necessario implementarle, ma mai cambiarle di sana pianta. La struttura embedded privilegia un sistema semplice e veloce, riducendo notevolmente le spese rispetto a un sistema PC.
Un sistema operativo embedded inoltre non dipende da aggiornamenti periodici, cosa che ne garantisce affidabilità nelle funzioni predefinite per anche otto dieci anni.
Il pannello operatore è indispensabile per gestire manutenzione ed eventuali malfunzionamenti della linea di produzione perché offre una diagnostica del suo status in tempo reale.
I pannelli operatore Rockwell Automation possono essere integrati con sensori di condizione di sensori di prossimità sempre dello stesso marchio, che servono a raccogliere i dati relativi alle operazioni compiute dai macchinari.
A livello di prestazioni sarebbe difficile distinguere i nuovi pannelli operatore da un PC industriale, senza dimenticare però la profonda differenza appena spiegata. Il pannello operatore si può considerare un componente passivo, rispetto alla maggiore flessibilità dei PC industriali.
PC industriale
Il PC industriale è il cervello della linea di produzione, il più importante e centrale fra i nodi di comando che la compongono. Rispetto a un personal computer da ufficio, il PC industriale non si può fermare. Se la produzione, come detto prima, funziona sette giorni su sette, lo stesso deve fare il computer che la dirige. La prima precauzione ovviamente è preoccuparsi di evitare ad ogni costo un’interruzione di corrente, tramite UPS o alimentatori ridondanti.
Ma non è sufficiente, bisogna pensare anche ad eventuali guasti. Un PC industriale, come un vero e proprio organismo vivo non si ferma, e non può essere mandato in assistenza per una riparazione che potrebbe durare giorni o settimane. Si tratta di un prodotto quindi che va costruito pensando anche a questa necessità: le eventuali sostituzioni, specie delle parti più delicate che potrebbero venire cambiate di frequente. Tutto questo dovrà essere fatto in maniera veloce, per ridurre quanto più possibile i costi.
Specifiche dei materiali di realizzazione
Da quanto detto prima è facile intuire che per i PC industriale ed anche per i vari pannelli, è opportuno adoperare materiali e componenti che presentino una maggiore resistenza. Oltre alle maggiori sollecitazioni infatti, bisogna tenere conto che mediamente l’ambiente di utilizzo rappresentato da una fabbrica è più ostile rispetto a quello delle nostre abitazioni domestiche. I PC Industriali Rockwell sono pensati per venire incontro a tutte queste problematiche, quali polvere, temperatura, vibrazioni e sollecitazioni meccaniche.
Come già detto prima, inoltre se siamo disposti a cambiare un PC da tavolo ogni due quattro anni per avere un modello sempre all’avanguardia, un PC industriale deve essere progettato per vivere al pieno delle prestazioni almeno una decina d’anni.
Anche all’interno dei PC da fabbrica le necessità indicate possono essere più o meno pressanti. In particolare ci sono campi come quello chimico, minerario o petrolifero, dove le condizioni sono portate all’estremo, e anche le certificazioni necessarie sono molto più stringenti di quelle per gli altri PC industriali. Non a caso la Rockwell Automation ha una serie di prodotti designata proprio per queste funzioni.
Monitor
I terminali industriali possono avere un monitor integrato, oppure necessitare di una connessione con un apparecchio esterno. La connessione da remoto ovviamente è meno immediata da gestire rispetto al monitor integrato, ma permette di costruire un case completamente chiuso, che negli ambienti di lavoro ostili rappresenta un’innegabile protezione aggiuntiva.
I monitor di Rockwell Automation hanno uno schermo LCD resistivo. Si tratta di una tecnologia d’avanguardia, che può essere adoperata con una penna o un puntatore, e che permette di lavorare senta togliere gli eventuali DPI indossati.
Non può mancare ovviamente la maggiore resistenza a urti, vibrazione e temperature, anche per i monitor pensati per ambienti meno estremi.
Software
La User Interface (interfaccia utente) dei PC industriali Rockwell Automation viene aggiornata per ogni nuova release. Si chiama FactoryTalk® View e nelle versioni più recenti concede la possibilità di accedere per un controllo remoto anche tramite smartphone.
Da non trascurare anche le nuove funzionalità aggiunte, come ad esempio la gestione degli allarmi o la possibilità di stilare ricette. Con ricette si intendono le istruzioni date alla macchina per eseguire un determinato ciclo di produzione.