In molti impianti industriali, gran parte delle risorse operative continua a utilizzare strumentazione tradizionale basata su segnali analogici o protocolli industriali legacy. Sensori di pressione, misuratori di portata, trasmettitori di livello o analizzatori di processo trasmettono solitamente le informazioni tramite segnali 4-20 mA, Modbus o interfacce proprietarie progettate decenni prima della comparsa delle moderne architetture digitali.

Sebbene questi sistemi continuino a funzionare in modo affidabile nel controllo dei processi, presentano un limite importante: gran parte dei dati operativi rimane isolata all’interno di sistemi di controllo locali o addirittura disponibile solo su pannelli di strumentazione. Ciò ne rende difficile l’integrazione con piattaforme di analisi avanzate, sistemi di gestione aziendale o moderne architetture di dati industriali.

Di conseguenza, molte organizzazioni industriali dispongono di un’enorme quantità di informazioni generate in fabbrica che non possono essere sfruttate in modo efficiente. I team operativi e di manutenzione lavorano spesso con dati incompleti, il che limita la capacità di ottimizzare i processi, rilevare anomalie o implementare strategie di miglioramento continuo basate sui dati.

Inoltre, sostituire tutta la strumentazione esistente con apparecchiature digitali moderne è spesso economicamente non fattibile. Negli impianti industriali complessi, il completo rinnovamento di sensori e controller può richiedere investimenti molto elevati e lunghi periodi di fermo.

Per questo motivo, una delle principali sfide nei processi di trasformazione digitale industriale consiste nell’integrare i sistemi esistenti all’interno di architetture dati moderne senza dover sostituire le apparecchiature installate.

Limiti dell’approccio tradizionale

Per anni, la digitalizzazione industriale è stata affrontata attraverso la sostituzione progressiva delle apparecchiature con dispositivi più moderni in grado di comunicare con i sistemi digitali. Tuttavia, questo approccio presenta diversi limiti significativi.

In primo luogo, il costo di sostituzione della strumentazione industriale è elevato, soprattutto quando i sensori e i trasmettitori attuali continuano a funzionare correttamente dal punto di vista operativo. In molti casi, le risorse hanno cicli di vita di diversi decenni.

In secondo luogo, anche quando alcune apparecchiature vengono sostituite, rimane comunque un gran numero di dispositivi legacy che continuano a funzionare con protocolli tradizionali. Ciò crea ambienti ibridi difficili da integrare e gestire.

Infine, molte soluzioni digitali non sono progettate per funzionare direttamente con i segnali industriali tradizionali, il che richiede lo sviluppo di integrazioni complesse o limita l’utilizzo dei dati disponibili.

Di conseguenza, molte iniziative di digitalizzazione industriale procedono lentamente o non riescono a sfruttare appieno le informazioni generate dai processi produttivi.

La soluzione Nasatech

Nasatech Industrial Signal Bridge consente di integrare i segnali industriali legacy all’interno di moderne architetture IoT tramite un livello di digitalizzazione progettato specificamente per gli ambienti industriali.

La soluzione utilizza dispositivi industriali in grado di acquisire segnali analogici e protocolli tradizionali utilizzati nella strumentazione di processo, trasformando questi segnali in flussi di dati digitali pronti per essere integrati in piattaforme di dati industriali.

Grazie a questa architettura, i segnali provenienti da sensori 4-20 mA, apparecchiature Modbus o dispositivi di controllo esistenti possono essere convertiti in moderni protocolli di comunicazione IoT come MQTT. Questo processo consente di trasmettere in modo sicuro le informazioni generate dagli asset industriali a piattaforme digitali dove possono essere analizzate e utilizzate per ottimizzare il funzionamento.

In questo modo, le organizzazioni possono sfruttare i dati della loro infrastruttura attuale senza dover sostituire la strumentazione installata.

Architettura tecnica

L’architettura di Nasatech Industrial Signal Bridge si basa su un approccio ibrido che combina l’elaborazione industriale edge con piattaforme di dati cloud.

Nel livello di acquisizione vengono installati dispositivi industriali in grado di raccogliere segnali analogici e digitali provenienti da sensori, trasmettitori o controller esistenti nell’impianto. Questi dispositivi fungono da livello di digitalizzazione che traduce le informazioni delle apparecchiature legacy in formati di dati strutturati.

Successivamente, i dati vengono elaborati in un livello edge che consente di filtrare, normalizzare e aggregare le informazioni prima della loro trasmissione. Questo approccio riduce il volume dei dati trasmessi e consente di operare anche in ambienti con connettività limitata.

Le informazioni sono strutturate secondo modelli industriali standardizzati come ISA-95, il che facilita l’organizzazione delle risorse e la loro integrazione con sistemi di gestione aziendale o piattaforme di analisi industriale.

Infine, i dati vengono trasmessi tramite protocolli IoT come MQTT a piattaforme cloud o data center aziendali, dove possono essere utilizzati per il monitoraggio, l’analisi avanzata o l’intelligence operativa.

Vantaggi operativi

L’implementazione di Nasatech Industrial Signal Bridge consente di accelerare i processi di digitalizzazione industriale senza la necessità di sostituire le apparecchiature esistenti.

Le organizzazioni possono acquisire informazioni da asset che in precedenza non erano collegati a sistemi digitali, migliorando in modo significativo la visibilità sui processi operativi.

Inoltre, l’integrazione dei segnali industriali nelle architetture IoT consente di costruire piattaforme di monitoraggio, analisi predittiva o ottimizzazione dei processi basate su dati reali provenienti dall’ambiente operativo.

Questo approccio riduce il costo della trasformazione digitale, accelera l’implementazione di nuove capacità tecnologiche e consente di sfruttare appieno il valore della strumentazione esistente nell’impianto.

Conclusione

La trasformazione digitale nell’industria non richiede sempre la sostituzione dell’infrastruttura esistente. In molti casi, il vero valore sta nel collegare e sfruttare i dati già generati dagli asset industriali.

Nasatech Industrial Signal Bridge consente di integrare la strumentazione legacy all’interno di moderne architetture IoT, creando una solida base per lo sviluppo di piattaforme di monitoraggio, analisi avanzata e ottimizzazione operativa in ambienti industriali.