Lo standard Time-Sensitive Networking (TSN) è passato dall'essere una novità, a rappresentare una parte essenziale degli impianti di produzione. Questo successo è dovuto alla capacità della tecnologia TSN di consentire alle imprese di realizzare applicazioni di Industria 4.0 favorendo la convergenza, ovvero la capacità di combinare più tipi di traffico di rete. Grazie al ruolo svolto da organizzazioni orientate al futuro come CLPA, le opportunità offerte dal TSN sono ora più evidenti che mai. Questo consorzio ha avuto un ruolo fondamentale fin dall'inizio nel sostenere lo sviluppo e l’adozione di questa tecnologia nelle applicazioni industriali.
John Browett, AD di CLPA Europe, spiega cosa CLPA ha visto nello standard TSN e l'evoluzione di questa tecnologia, ora considerata un fattore abilitante per le applicazioni di Industria 4.0.
Lo standard TSN è stato sviluppato dal gruppo di lavoro IEEE 802.1 con l'obiettivo di migliorare le capacità delle reti Ethernet industriali standard per supportare applicazioni “smart” orientate al futuro. Gli standard chiave della tecnologia TSN per le applicazioni di automazione industriale sono IEEE 802.1AS per la sincronizzazione temporale e IEEE 802.1Qbv per il time sharing e la schedulazione del traffico dati.
Il potenziale del TSN nell'automazione industriale
Il potenziale del TSN non è passato inosservato agli specialisti dell'automazione industriale e alle imprese manifatturiere che stanno attuando il loro percorso di trasformazione digitale. CLPA ha colto immediatamente le numerose opportunità che questa tecnologia poteva offrire.
Guidando la convergenza e garantendo al contempo il determinismo, il primo evidente vantaggio dello standard TSN è la sua capacità di semplificare le architetture di rete riducendo il numero di reti necessarie per supportare la condivisione dei dati e i diversi tipi di comunicazioni. Oltre a consentire infrastrutture più snelle, la convergenza supportata dallo standard TSN facilita anche la visibilità, la trasparenza e l'accessibilità. Queste caratteristiche possono migliorare notevolmente le operazioni industriali, aumentando la reattività, la produttività e l'efficienza, oltre a semplificare la risoluzione dei problemi e la manutenzione. Inoltre, è possibile abbattere i muri che tradizionalmente hanno separato la tecnologia informatica (IT) dalla tecnologia operativa (OT), grazie alla possibilità di prendere decisioni basate su un migliore accesso ai dati di processo.
Grazie al suo approccio propositivo verso l’innovazione, CLPA è stata la prima organizzazione a integrare le funzioni TSN nella sua tecnologia di rete Ethernet industriale, lanciando CC-Link IE TSN nel 2018. I primi ad adottare questa soluzione hanno immediatamente iniziato a creare e implementare strumenti di sviluppo e prodotti per l’automazione industriale compatibili con CC-Link IE TSN. Questo ha permesso di dare lo slancio e ora più di 50 utenti finali stanno sfruttando la tecnologia o hanno in programma di farlo.
Una tecnologia, numerose opzioni
Per sviluppare prodotti che supportano questa tecnologia, sono attualmente disponibili diverse opzioni, le quali hanno permesso di rilasciare dispositivi che stanno contribuendo a rendere fabbriche, produzioni e intere aziende all’avanguardia.
Ad esempio, l'Instrumentation Technology & Economy Institute della Repubblica Popolare Cinese (ITEI, Istituto per la strumentazione tecnologica e l’economia), promotore delle migliori pratiche nel settore manifatturiero, è stato in grado di creare un sistema di produzione su scala reale basato su CC-Link IE TSN. L’impianto dimostrativo è dotato di un'architettura di rete convergente che consente il trasferimento di dati dalle aree di lavorazione, assemblaggio e logistica, nonché dai sistemi di monitoraggio degli stati operativi dei CNC e di protezione degli strumenti attraverso un'infrastruttura unificata. Di conseguenza, l'ITEI ha potuto evidenziare la riduzione della complessità, aumentando al contempo trasparenza e produttività.
Analogamente, un fornitore leader di produzione additiva, Shashin Kagaku, è stato in grado di introdurre macchine che offrono un significativo aumento delle prestazioni pur essendo più semplici da costruire. Utilizzando CC-Link IE TSN, il sistema laser è strettamente integrato con un sistema di motion control ad alta precisione, riducendo i costi complessivi e i tempi di commercializzazione. In definitiva, la macchina risultante è dieci volte più veloce dei modelli precedenti senza funzioni TSN.
Sulla base della stessa tecnologia di rete, Orisol, fornitore leader di sistemi automatizzati per la produzione di calzature, offre un'unità di assemblaggio unica per gli adesivi termoattivabili che incollano i diversi componenti della scarpa. Più precisamente, questa macchina è in grado di fornire una velocità e una reattività senza precedenti, nonché la connettività necessaria per le applicazioni di Industria 4.0.
Infine, CC-Link IE TSN è stato utilizzato nell'industria delle batterie agli ioni di litio in Cina per migliorare aspetti chiave della produzione consentendo una migliore integrazione dei processi di motion control, i quali sono altamente critici, con controllo I/O standard e safety assicurando produzioni ad alte prestazioni.
TSN è realtà
Grazie allo standard TSN e alle sue caratteristiche, i percorsi di trasformazione digitale intrapresi dagli impianti di produzione in diversi settori vengono portati avanti a ritmo sostenuto da una serie di fornitori di prodotti per l’automazione industriale. Utilizzando dispositivi e macchine innovative per offrire capacità senza precedenti, gli utilizzatori di questa nuova tecnologia stanno ulteriormente aumentando la loro competitività, rendendo le proprie produzioni all’avanguardia.
Diventando un partner CLPA e specificando componenti CC-Link IE TSN, le aziende possono beneficiare di soluzioni comprovate e interoperabili per contribuire a costruire le industrie connesse del futuro.
