Quali sono i vostri prodotti di punta nella sensoristica industriale, e quali gli elementi, sia tecnologici che commerciali, che rappresentano una differenziazione rispetto ai competitors?
Quale la vostra opinione sui sensori MEMS? Possono effettivamente rappresentare una rivoluzione oppure vanno considerati solo per specifici contesti?
Cristian Fanucci, Standard Application Engineering di Comau Robotics
Penso che i sensori MEMS rappresenteranno un settore di assoluto interesse nei prossimi anni: pensiamo agli accelerometri o i giroscopi che sono ormai parte integrante di dispositivi come Smartphones o controller per Consoles di gioco. Penso che avranno un impatto importante nell'ambito della robotica industriale perlomeno in due campi:
- Sviluppo di dispositivi più intuitivi di programmazione dei Robot, intendo quindi per la realizzazione dei teach-pendant della prossima generazione.
- Possibilità di sensorizzare i robot durante la fase di progettazione e collaudo al fine di realizzare modelli matematici sempre più accurati che tengano conto ad esempio di vibrazioni deformazioni , etc direttamente misurati.
Cosimo Capuzzello, General Manager Business Unit Sensors and Safety di Datalogic
Per i sensori fotoelettrici evidenziamo i formati miniatura e i contenitori in acciaio inossidabile, sia per le funzioni base e sia per le funzioni ottiche più avanzate. Inoltre, stiamo lavorando molto sui dispositivi per la misura nell’automazione industriale, per esempio con i recenti sensori di distanza S85 con emissione Laser basati sulla tecnologia a tempo di volo (TOF) che raggiungono fino a 20m con la precisione del millimetro. Altri prodotti di punta sono le barriere di sicurezza, dove offriamo la gamma più completa, dalle funzioni base sviluppate nei profili più compatti ed economici, fino alle funzioni più avanzate e programmabili, come il Muting, il Blanking e il collegamento a cascata senza zona cieca, cioè con l’intera altezza della barriera utilizzata per la rilevazione. Gli elementi tecnologici e commerciali che differenziano Datalogic sono le caratteristiche dei prodotti e le innovazioni che nascono sull’applicazione del cliente, grazie anche allo stretto contatto che abbiamo con le aziende di riferimento presenti nei nostri distretti industriali, penso in particolare alla cosiddetta “Packaging Valley”. In merito ai micro sistemi elettromeccanici, li stiamo valutando come possibile componentistica da impiegare all’interno dei nostri dispositivi più evoluti, in questo contesto possiamo certamente parlare di innovazione, anche se il termine rivoluzione mi sembra eccessivo. Per quanto riguarda i sensori MEMS sono senz’altro da considerare solo per specifici contesti e non strettamente legati all’automazione industriale, come per esempio l’automotive o l’elettronica di consumo.
Davide Prado, Product manager sensori di Panasonic Electric Works Italia
Panasonic si è sempre contraddistinta nel mercato dell’automazione per soluzioni dalle prestazioni elevate con particolare attenzione ai consumi e agli ingombri, pertanto si trova a suo agio nel rispondere alle crescenti esigenze di compattezza e configurabilità del bordo macchina. Nell’ampio ventaglio di proposte ad alto valore tecnologico, si distinguono per la loro compattezza i sensori BGS (serie CX440) a regolazione solo ottica, le sub-miniatura a riflessione convergente (serie EX o laser EX-L) e la fibra ottica (serie FX), presente sul mercato con una gamma di oltre 200 modelli, per rispondere alle diverse esigenze applicative. Inoltre, alle richieste di configurabilità, Panasonic risponde con un modulo di comunicazione (serie SC-GU) che è in grado di gestire sensori sia in fibra ottica (serie FX300 ed FX500), che laser ad amplificatore separato (serie LS400), che anche di pressione (serie DPS). Oltre che una riduzione dei cablaggi e dei tempi di manutenzione, SC-GU è soprattutto in grado di monitorare le uscite e gli stati dei sensori, nonché di impostarli da remoto secondo le diverse esigenze applicative. Attraverso questo e ad altri prodotti, come per esempio il Web Server per l’automazione FPWeb, Panasonic arriva a soddisfare i desiderata di mercato che si stanno sempre più affermando, cioè di un’automazione di prestazione e completamente remotabile, dal controllo al bordo macchina.
Julia Arneri Borghese, Vice President Strategic Relationships, Paradox Engineering
Paradox Engineering non sviluppa sensori, ma tecnologie che permettono alle aziende di costruire piattaforme multidirezionali attraverso le quali far dialogare i sensori e i dispositivi, ciascuno associato a un indirizzo IP e collegato in modalità wireless, con i sistemi di data management e data mining. Tali soluzioni abilitano da un lato la possibilità di raccogliere in modo più efficace i dati generati dai tanti strumenti installati sugli impianti e le reti, dall’altro l’opportunità di sviluppare servizi avanzati per la gestione proattiva e il controllo da remoto, favorendo la correlazione di dati e parametri diversi e quindi l’analisi e il decision making sulla base di scenari complessi. Le tecnologie Paradox Engineering sono basate su standard aperti e quindi interfacciabili con qualsiasi tipo di sensore, strumento o sistema esistente. Sono infatti ‘agnostiche’ rispetto alle applicazioni e ai prodotti di terze parti, e possono essere implementate sulle infrastrutture già installate, senza costringere l’azienda a sostituire i dispositivi in dotazione e raccogliendo dati provenienti da dispositivi diversi. Questa caratteristica, insieme ad alcuni plus come l’integrazione dei protocolli 6LoWPAN e IPv6, la capacità di supportare la connettività sia broadband sia narrowband sul medesimo gateway, l’elevata interoperabilità, l’impiego di tecnologie ultra low power e di strumenti software avanzati per la gestione, rendono le nostre soluzioni uniche sul mercato. Oltre a proporre le piattaforme PE.WSNi e PE.AMI come sistemi stand-alone o integrati, nel 2013 abbiamo lanciato PE.STONE, ovvero la “pacchettizzazione” in versione OEM delle nostre tecnologie. Con PE.STONE mettiamo a disposizione del mercato i nostri componenti hardware e software perché i clienti possano realizzare le loro soluzioni pronte per l’Internet degli Oggetti e immediatamente applicabili a progetti M2M, wireless sensor network, Smart City, Smart Grid, etc. Le aziende produttrici di dispositivi (sensori, contatori, strumenti di misura, lampioni, elettrodomestici, etc.) e gli sviluppatori di software e componenti elettronici potranno così concentrarsi sulle loro idee di business utilizzando una piattaforma multiapplicazione che consente di operare in piena indipendenza dal fornitore. Con PE.STONE rendiamo inoltre disponibili il nostro know-how e le nostre competenze distintive attraverso servizi personalizzati di ricerca e sviluppo, progettazione e implementazione di soluzioni ad hoc per l’Internet degli Oggetti, nel caso in cui i clienti abbiano requisiti molto specifici da soddisfare. Passando ai sensori MEMS, questi rappresentano già oggi una rivoluzione: basti pensare alle straordinarie potenzialità applicative, ad esempio nell’industria automotive o nell’ambito dei terminali mobili quali telecomandi o smartphone, in cui possono abilitare svariati tipi di servizi. Un caso interessante viene dalla città di Boston, negli Stati Uniti, che ha sviluppato una soluzione per localizzare le buche e i dissesti stradali partendo dai dati derivanti dai sobbalzi registrati dagli accelerometri dei telefoni cellulari. L’elaborazione statistica di queste informazioni rende la mappatura delle buche e la relativa manutenzione incredibilmente più rapida, puntuale ed efficiente, migliorando la qualità del servizio di riparazione senza aggravarne i costi. Come accade per numerose innovazioni, anche per i sensori MEMS è difficile ipotizzare quali potranno essere le prossime applicazioni. Proprio per questo, Paradox Engineering adotta un approccio basato su standard aperti che permettono di cogliere ogni evoluzione della tecnologia come opportunità di migliorare prestazioni e servizi, eliminando qualsiasi vincolo proprietario che possa frenare lo sviluppo.
Gianluca Poli, Sales Engineer di Physik Instrumente
Non abbiamo un prodotto particolare che si innalza sugli altri in termini di volume d’affari o di caratteristiche; la suddivisione del mercato e dei settori applicativi è tale da uniformare sostanzialmente le richieste. Volendo però indicare un prodotto ritenuto dai nostri clienti come altamente performante possiamo citare il DuraAct, una patch sensibile estremamente flessibile e robusta, in grado di adattarsi a qualunque struttura, anche curva o con sagome particolari. Questo prodotto nasce proprio per colmare questa lacuna, sebbene la sua versatilità lo abbia presto reso ideale anche per applicazioni più tradizionali. Fra gli aspetti che ci differenziano, sicuramente c’è la nostra propensione a lavorare in modalità demand flow, modificando e sviluppando versioni dedicate di ogni sensore in funzione delle specifiche necessità del cliente. Questo approccio, abbinato all’ampia scelta di modelli standard ci consente di soddisfare con successo buona parte delle richieste che riceviamo. Non produciamo componenti MEMS malgrado i nostri dispositivi più piccoli raggiungano le frazioni di millimetro come dimensione. È una tecnologia sicuramente interessante, molto indicata per alcuni particolari ambiti, ma che nello specifico vedo di ancora difficile integrazione o utilizzo nella maggior parte delle applicazioni industriali “tradizionali”. Non escludo che in un futuro ciò possa diventare sempre più appetibile, vista la continua richiesta di miniaturizzazione, ma anche nell’ottica della riduzione dei consumi, cosa che però nel nostro caso risulta di secondaria importanza disponendo di sensori che per natura non necessitano di alcuna alimentazione per funzionare.
Giancarlo Candela, System Engineer Industrial Sensors Texas Instruments
Texas Instruments offre la più vasta gamma di prodotti per indirizzare il mercato dei sensori industriali offrendo la possibilità al cliente finale di realizzare un Sistema altamente differenziato dalla concorrenza. TI ha lunga esperienza sia su prodotti analogici ad alta precisione (anche grazie all’acquisizione di National SC nel 2011 e Burr-Brown nel 2000) che su processori a basso consumo (l’MSP430 ha dominato per anni il settore low power). Inoltre, offrendo diversi livelli di integrazione, permette diverse partizioni a livello di sistema garantendo così la massima flessibilità. Offriamo prodotti che vanno da amplificatori operazionali a bassissimo rumore fino a prodotti innovativi e ad alta integrazione sviluppati appositamente per indirizzare il mercato dei sensori. TI sta investendo molto in soluzioni innovative nel campo dell’Inductive Sensing (si veda l’LDC1000 e le future derivazioni), Magnetic sensing, Optical sensing (la famiglia OPT an future derivati) ma anche migliorando le soluzioni gia esistenti per misure più tradizionali come temperature e pressione (si veda ADS1220). Potendo contare su un così ampio portafoglio, TI ha la possibilità di supportare i clienti nella progettazione dell’intero sistema, e a tale scopo infatti forniamo un numero sempre crescente di “TI Design” includendo parametri di progetto, schematici, gerber files e firmware. La tecnologia MEMS è certamente parte della rivoluzione nella sensoristica e a mio parere in svariati mercati incluso quello industriale. Mi riferisco a soluzioni MEMS per Energy Harvesting, sensori inerziali ma anche MEMS per applicazioni ottiche. A tal proposito vorrei menzionare la nota tecnologia DLP (Digital Micromirror Device) sviluppata da TI, già leader nei Proiettori nel settore dell’elettronica di consumo (moltissimi cinema utilizzano DLP) e che ora trova applicazione anche in settori come il medicale, sicurezza ed anche industriale.
Luca Perrone, Responsabile Product Manager, Divisione Sensori di Gefran
Rappresentante d’eccellenza dello stato dell’arte della sensoristica industriale, Gefran è sempre stata un’azienda italiana dal respiro internazionale votata all’innovazione continua. Innovazione che è frutto di un profondo know-how, di un’elevata conoscenza tecnologica di cui è proprietaria, di un importante livello di specializzazione che nel tempo è rimasto in casa. Tutti i prodotti di Gefran, che spaziano dai sensori ai componenti e piattaforme fino agli azionamenti per il controllo dei processi industriali, rivelano un contenuto tecnologico all’avanguardia, con elementi sensibili per le diverse linee di prodotto, siano queste sensori di posizione (potenziometri e magnetostrittivi) che trasduttori di pressione industriale piuttosto che trasmettitori di pressione per elevate temperature, tutti progettati e prodotti in-house. E’ anche per questo che Gefran è in grado di poter offrire ai propri clienti prodotti progettati su misura, ad hoc, garantendo sempre le prestazioni richieste, la massima qualità e il miglior servizio. Nascono così prodotti unici, brevettati, come i sensori di pressione per elevate temperature con tecnologia fluid-free IMPACT dotati di certificazione Performance Level ‘c’ o come i trasmettitori di pressione industriale con elemento sensibile a pellicola depositata su membrana di acciaio e provvisti di certificazione SIL2 sia per zone sicure, KS, che per zone a rischio di esplosione, KX (protezione a sicurezza intrinseca). Ma anche un’intera gamma di sensori di posizione lineare con tecnologia potenziometrica, affidabili e accurati nelle loro misure così come sensori di posizione contactless a tecnologia magnetostrittiva (tecnologia ONDA brevettata da Gefran) idonei in applicazioni sia idrauliche che pneumatiche, di facile installazione, di durata illimitata e con un’ottima resistenza alle vibrazioni. Infine, un esteso portafoglio di sensori con tecnologia estensimetrica press-on per le misure di deformazione e di forza su qualunque superficie completano l’offerta di Gefran. Non ultimo, in un mercato geograficamente sempre più allargato e competitivo, ulteriore elemento differenziante è la capacità di Gefran di accostare alla notevole specializzazione di prodotto una corrispondente competenza della propria rete di vendita, profonda quanto capillare, su di un territorio che è il mondo intero. In riferimento ai sensori MEMS, da evidenziare che sono giunti oramai a un elevato grado di perfezione e in alcuni settori sono già ampiamente utilizzati, quali la telefonia mobile, l'automotive e l’healthcare. Nel settore industriale non sono molte per il momento le applicazioni effettive, eccezion fatta per i sensori di pressione al silicio. Tra i pionieri in questo campo, Gefran è in prima linea con il sensore di pressione per elevate temperature IMPACT. IMPACT, ovvero Innovative Melt Pressure Accurate Transducer (trasduttore di pressione di melt innovativo e accurato), declinato nella sua versione Performance Level “c” (PL “c”), si pone come il fondamentale benchmark all’interno dell’esigente mercato dei sensori di pressione ad elevate temperature. I sensori della Serie IMPACT sono pertanto trasmettitori di pressione, senza fluido di trasmissione, concepiti per l’utilizzo in ambienti con temperature di processo fino a 350° C e per resistere a pressioni statiche o quasi statiche (tipiche dei processi di estrusione) e pressioni dinamiche con valori assoluti fino a 3000 bar (proprie dei processi di iniezione). Cuore di tutti i sensori della famiglia IMPACT è l’elemento primario piezoresistivo in silicio (chip), posizionato direttamente dietro la membrana di contatto con il processo e realizzato tramite tecniche di microlavorazione Silicon On Insulator (SOI). Questa micro struttura MEMS (Micro Electro Mechanical System) a sua volta integra al proprio interno la membrana di misura insieme a quattro piezoresistori disposti a ponte di Wheatstone per la trasduzione di una pressione in un segnale elettrico. Il tutto viene poi racchiuso all’interno in una custodia metallica. Appare chiaro quindi come i MEMS possano offrire tutti i vantaggi della tecnologia microelettronica quali economia di scala sui grandi numeri, affidabilità e riproducibilità delle performance. Quindi, vista l’imprevedibilità dell’evoluzione futura della tecnologia, ci si può aspettare solo una crescente diffusione dei MEMS.
