I moderni impianti industriali generano enormi quantità di dati operativi attraverso sistemi quali SCADA, PLC, storici industriali e sistemi di controllo distribuiti. Questi sistemi acquisiscono informazioni critiche sullo stato delle risorse, sulle variabili di processo, sulla produzione, sul consumo energetico e sulle prestazioni operative.

Tuttavia, nella maggior parte delle organizzazioni industriali, questi dati rimangono isolati all’interno dei sistemi OT che li generano. Ogni sistema mantiene il proprio modello di dati, le proprie interfacce e i propri meccanismi di accesso, con il risultato che le informazioni operative sono frammentate su più piattaforme che non sono progettate per condividere i dati in modo strutturato.

Questa frammentazione ha un impatto diretto sulle iniziative di trasformazione digitale. L’analisi avanzata, l’intelligenza artificiale industriale e i progetti di ottimizzazione operativa richiedono un accesso continuo e strutturato ai dati dell’impianto, ma in molti casi ogni nuova iniziativa comporta lo sviluppo di integrazioni specifiche con i sistemi esistenti.

Di conseguenza, le organizzazioni finiscono per costruire architetture complesse basate su integrazioni punto a punto difficili da scalare, mantenere e governare. Le informazioni esistono, ma non sono organizzate all’interno di un’architettura di dati che ne consenta un utilizzo efficiente.

Limiti dell’approccio tradizionale

Tradizionalmente, l’integrazione tra i sistemi OT e IT è stata realizzata attraverso connessioni dirette tra le applicazioni. Un SCADA può esportare i dati in un database, uno storico può alimentare uno strumento di reporting o un’applicazione analitica può connettersi direttamente a un sistema industriale specifico.

Questo approccio crea architetture altamente accoppiate in cui ogni nuovo sistema richiede una nuova integrazione. Nel corso del tempo, l’organizzazione finisce per gestire decine di integrazioni indipendenti che creano dipendenze tecniche difficili da mantenere.

Inoltre, molte di queste integrazioni non seguono un modello di dati comune. Ogni sistema interpreta le informazioni in modo diverso, rendendo difficile il riutilizzo dei dati e complicando lo sviluppo di nuove applicazioni basate sulle informazioni operative.

Questo modello limita la capacità delle organizzazioni di costruire moderne piattaforme industriali basate sui dati, poiché l’accesso alle informazioni operative rimane complesso e poco scalabile.

La soluzione Nasatech

Nasatech Industrial Data Fabric propone un’architettura di convergenza OT/IT basata sul concetto di Unified Namespace (UNS) e sull’uso di broker MQTT industriali come nucleo della distribuzione dei dati.

La soluzione crea un livello architetturale che consente di acquisire e strutturare i dati generati dai sistemi industriali esistenti all’interno di un modello comune accessibile all’intero ecosistema digitale dell’organizzazione.

Invece di integrazioni multiple punto-punto, tutti i sistemi pubblicano e consumano informazioni attraverso uno spazio dati unificato gestito da un broker MQTT. Questo approccio consente di disaccoppiare le applicazioni, semplifica l’architettura e crea un’infrastruttura di dati industriali molto più scalabile.

I dati provenienti da sistemi quali SCADA, storici o strumentazione di campo vengono acquisiti, strutturati secondo modelli industriali standardizzati e pubblicati all’interno dello spazio dei nomi unificato, dove sono disponibili per qualsiasi applicazione autorizzata.

In questo modo, i dati dell’impianto non sono più isolati e diventano parte di un’architettura digitale strutturata che collega l’ambiente operativo con le piattaforme dati aziendali.

Architettura tecnica

L’architettura di Nasatech Industrial Data Fabric è strutturata in diversi livelli che consentono di acquisire, strutturare e distribuire i dati industriali in modo efficiente.

Il primo livello corrisponde all‘acquisizionedei dati nell’ambiente OT. Questo livello integra i sistemi industriali esistenti, inclusi PLC, SCADA, storici industriali e segnali di strumentazione di campo. Questi segnali possono provenire da sensori analogici 4-20 mA, dispositivi Modbus o altri protocolli industriali comunemente utilizzati negli ambienti di automazione.

Una volta acquisiti, i dati vengono sottoposti a un processo di normalizzazione e strutturazione secondo modelli industriali allineati con ISA-95. Questa struttura consente di organizzare le informazioni in base alla gerarchia operativa dell’impianto, inclusi azienda, impianto, area, linea di produzione, asset e sensore.

Lo spazio dei nomiunificato è costruito su questa struttura, rappresentando digitalmente tutte le risorse e i processi industriali all’interno di uno spazio dati coerente.

Il cuore di questa architettura è il broker MQTT industriale, che funge da meccanismo centrale per la pubblicazione e la sottoscrizione delle informazioni. Tutti i sistemi pubblicano i propri dati all’interno dello spazio dei nomi e qualsiasi applicazione autorizzata può sottoscrivere le informazioni di cui ha bisogno senza la necessità di creare integrazioni dirette.

Infine, le applicazioni dell’ambiente IT, come le piattaforme di analisi avanzata, i data lake aziendali, i sistemi MES o gli strumenti di intelligenza artificiale, possono utilizzare questi dati in modo sicuro e strutturato.

Vantaggi operativi

L’implementazione di un’architettura basata su spazi dei nomi unificati e broker MQTT trasforma il modo in cui le organizzazioni gestiscono i propri dati industriali.

I dati generati nell’impianto non sono più isolati in singoli sistemi, ma diventano parte di un’architettura dati comune accessibile all’intero ecosistema digitale dell’organizzazione.

Ciò facilita lo sviluppo di nuove capacità digitali come la manutenzione predittiva, l’analisi dei processi, l’ottimizzazione energetica e l’intelligenza artificiale industriale, senza la necessità di sviluppare integrazioni specifiche per ogni progetto.

Inoltre, eliminando le integrazioni punto a punto, l’architettura diventa molto più flessibile e consente di incorporare nuove applicazioni tecnologiche in modo rapido e scalabile.

Conclusione

La convergenza tra OT e IT richiede più della semplice connessione dei sistemi industriali alle piattaforme digitali. Richiede un’architettura che consenta di strutturare e distribuire i dati operativi in modo coerente e scalabile.

Nasatech Industrial Data Fabric utilizza Unified Namespace e broker MQTT per creare una moderna infrastruttura di dati industriali in grado di acquisire informazioni dai sistemi esistenti e convertirle in una solida base per lo sviluppo di funzionalità digitali avanzate all’interno dell’organizzazione.