Oggi più che mai i sensori industriali svolgono un ruolo chiave nel generare dati dagli impianti. Sono le fondamenta della trasformazione digitale in fabbrica. La trasformazione digitale nei contesti produttivi si basa su trasparenza e tracciabilità dei processi. I dati dunque sono il punto di partenza per ottenerle e avviare qualunque tipo di percorso di digitalizzazione.
Prima di analizzare le più recenti evoluzioni nell'ambito della sensoristica industriale, soffermiamoci sulla classificazione delle principali tipologie di sensori industriali disponibili sul mercato.
Ricordiamo che i sensori industriali sono dispositivi progettati per rilevare e misurare grandezze fisiche o chimiche in un ambiente industriale. Sono spesso collegati a sistemi di automazione e controllo. Questi, a loro volta, elaborano i dati raccolti e li utilizzano per regolare i processi industriali, anche in tempo reale. I sensori industriali operano spesso in ambienti difficili e soggetti a condizioni estreme.
Le principali tipologie di sensori industriali
Di seguito elenchiamo le principali categorie di sensori industriali.
- Temperatura: misurano la temperatura di un ambiente o di un oggetto; esempi sono le termocoppie, i termistori, i sensori a infrarossi.
- Pressione: rilevano la pressione di gas o liquidi; questi sensori si prestano ad applicazioni di controllo dei sistemi idraulici e pneumatici.
- Livello: misurano il livello di liquidi o solidi all'interno di contenitori; sono utilizzati nei serbatoi di stoccaggio e nei silos.
- Posizione: determinano la posizione di un oggetto o una parte meccanica; esempi sono gli encoder, i potenziometri, i sensori induttivi.
- Prossimità: rilevano la presenza o l'assenza di un oggetto in un determinato raggio d'area predefinito; funzionano in base a principi come l'induzione elettromagnetica, la capacità, la riflessione della luce.
- Flusso: misurano la velocità o la quantità di un fluido che scorre lungo un sistema; servono in applicazioni come il controllo dei processi chimici e il trattamento acque.
- Forza e peso: rilevano la forza applicata su un oggetto o il suo peso: impieghi tipici sono le bilance industriali e i sistemi di controllo qualità.
- Gas e sostanze chimiche: individuano presenza e concentrazione di specifici gas o sostanze chimiche nell'aria o in un liquido; sono cruciali per la sicurezza e il controllo ambientale.
Protocolli di comunicazione e intelligenza artificiale: l'evoluzione dei sensori industriali
I sensori industriali oggi sono al centro di un'evoluzione piuttosto accelerata, che va in più direzioni. Ne abbiamo individuate due in particolare.
Prima di tutto, l'adozione di protocolli di comunicazione sempre più avanzati. I sensori infatti si aprono sempre di più a standard di comunicazione come IO-Link e Opc UA.
Questi protocolli facilitano l’interoperabilità e il flusso di informazione dal sensore ai software di controllo e gestione. Gli stessi sensori devono abilitare il più possibile la condivisione delle informazioni. Questa condivisione deve avvenire non solo con i sistemi di automazione a bordo macchina, ma anche a livelli di elaborazione superiore, verso l'IT.
Un nuovo ruolo dei sensori grazie all'AI
In secondo luogo, l'integrazione sempre più spinta con algoritmi di intelligenza artificiale. Il ruolo dei sensori è fornire dati di qualità e utili a una successiva elaborazione con gli algoritmi di AI introdotti anche nei contesti di fabbrica. Questa elaborazione è orientata non solo al monitoraggio del funzionamento base di un impianto, ma anche delle condizioni operative e dell’efficienza.
Si pensi, ad esempio, ai dati ambientali o diagnostici. Essi permettono ai software industriali di nuova generazione, dotati appunto di AI, di fornire informazioni per abilitare analisi avanzate di performance e per attuare piani di manutenzione predittiva.
In conclusione, qualunque sia la loro tipologia, oggi i sensori industriali svolgono un ruolo chiave nella trasformazione digitale ed energetica. Non servono più solo a contare pezzi prodotti oppure tenere traccia delle ore di funzionamento di una macchina. "Vedono" oltre, abilitando analisi che generano ulteriori informazioni preziose per valutazioni di business.
