Il mondo dell’industria, nonostante la necessità di soluzioni ben più stabili e durature rispetto al settore consumer, si sta decisamente trasformando con l’avvento dell’industria 4.0 e dell’IIoT o IoT industriale: le fabbriche diventano smart, i robot diventano cobot, i dati diventano big e i sistemi di attuazione e monitoraggio vengono connessi in rete. Si parla sempre di più di intelligenza artificiale, realtà aumentata, manutenzione predittiva, reti di sensori ecc. È chiaro quindi come servono e serviranno sempre più connettività e potenza di calcolo. Di conseguenza, il settore dei PC industriali deve adattarsi a questa tendenza, offrendo performance elevate in un ambiente che è spesso più complesso e difficile di un ufficio: temperature superiori ai 50°C, sollecitazioni meccaniche, rumore elettromagnetico, polveri e funzionamento ininterrotto 365 giorni l’anno. Senza contare che spesso lo spazio a disposizione è ridotto.
Il PC industriale Siemens SIMATIC IPC227G
In questo contesto, Siemens ha sviluppato due modelli di PC industriali compatti e ad alte performance per l’IoT avanzato: il Nanobox SIMATIC IPC227G e il Nanopanel PC SIMATIC IPC277G, che montano l’ultima generazione della serie Intel Celeron N.
L’Intel Celeron N è uno dei processori della linea Intel “Elkhart Lake” progettati in maniera specifica per l’edge computing nell’IoT industriale, offrendo frequenza di funzionamento fino a 3 GHz, grafica integrata 4Kp60 , connettività integrata fino a tre MAC 2.5 GbE e soddisfacimento degli standard industriali IEC 61508 e 13849 per la sicurezza funzionale.
I due PC industriali Siemens che montano questo processore sono pensati per soddisfare speciali requisiti di robustezza, potendo lavorare ad una temperatura di 55°C in maniera continuativa con alta resistenza a shock e vibrazioni e con una dissipazione del calore fanless che risolve i problemi di manutenzione. Il modello Nanobox è infatti incapsulato in un contenitore metallico chiuso, resistente alle polveri e schermato, migliorando la compatibilità elettromagnetica, con un formato particolarmente compatto: il volume occupato è meno di 1 litro comprendendo anche il power supply. La connettività è ottima (4 x USB 3.1 e 3 x Gbit Ethernet) e il Service and support period garantito è di 11 anni. È inoltre ottimizzato per le applicazioni di intelligenza artificiale supportando l’espansione con dei moduli acceleratori in formato M.2, consentendo di ottimizzare il bilanciamento del carico di lavoro .
Il modello Nanopanel aggiunge alle caratteristiche appena elencate un display touch disponibile nei formati da 7” a 24”, facilitando l’utilizzo da parte degli operatori anche in ambienti “harsh” grazie alle protezione da polveri e liquidi IP65.
Altra caratteristiche rilevanti sono la possibilità di backup dei dati grazie all’utilizzo di memorie non volatili (NVRAM) ed il risparmio energetico grazie al display completamente dimmerabile e ai processore Intel Celeron serie N dual core e quad core a elevata efficienza energetica.
Esempi di applicazioni di successo
Il laboratorio di Materiali e tecnologie di giunzione dell’Università di Paderborn in Germania sta utilizzando un SIMATIC IPC per acquisire, processare e visualizzare i dati degli esperimenti su diverse tecniche innovative applicabili al settore delle “lightweight construction” e implementate tramite un sistema robotizzato multifunzionale.
Anche il settore agricolo ha trovato un’applicazione dei PC industriali siemens: la AGCO, azienda tedesca produttrice di trattori e macchine agricole, sta offrendo soluzioni hi-tech sulle proprie macchine agricole per il monitoraggio centralizzato dei processi permettendo una riduzione dei consumi e rendendo l’intero processo economicamente più efficiente.
In generale, i SIMATIC IPC possono essere applicati con proficuità ovunque ci sia uno SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition), grazie anche alla disponibilità del SIMATIC WinCC SCADA system. Un esempio di impianto che sta utilizzando questa soluzione è l’Hot Dip Galvanizing Plant 2 dell’acciaieria Thyssenkrupp Steel Europe.
La compattezza dei Nanopanel rende particolarmente agevole l’operazione di retrofitting, e per questo motivo sono stati scelti dalla Heinrich Kuper GmbH & Co. KG, azienda specializzata nel retrofitting di vecchie macchine industriali. Grazie ai SIMATIC Nanopanel riescono a ridurre del 50% i cablaggi e del 20% le dimensioni nelle cabine di controllo.
La partnership tra Intel e Rutronik
Per l’approvvigionamento dei dispositivi con tecnologia Intel Elkhart Lake ci si può affidare a Rutronik, distributore autorizzato Intel rivolto ai mercati automotive, telecomunicazioni, industriale, lighting e consumer e che offre supporto completo al progettista sia dal punto di vista tecnico che commerciale e logistico.
Rutronik ha sede in tutto il mondo, Italia compresa: la presenza sul territorio ed un vasto assortimento di dispositivi costituiscono un grosso vantaggio per il progettista, a cui si aggiunge la possibilità di customizzare i dispositivi.
Conclusioni
L’industria 4.0 e l’IoT industriale richiedono soluzioni che siano sia robuste e affidabili che performanti.
Intel ha sviluppato una linea di processori ottimizzati per l’edge computing nell’IoT industriale: gli Intel Atom® serie x6000E e i Pentium® e Celeron® serie N e J. Questi processori garantiscono elevate performance sia computazionali che grafiche, bassi consumi e connettività a larga banda integrata.
I nuovi PC industriali SIEMENS SIMATIC IPC227G nelle versioni NANOBOX e NANOPANEL, grazie all’utilizzo dei Celeron serie N, riescono ad offrire una soluzione performante, efficace e conveniente in svariati ambiti industriali.
L’approvvigionamento dei dispositivi Intel e il supporto tecnico e commerciale sugli stessi è garantito da Rutronik, distributore autorizzato Intel con sede anche in Italia.
