Creato nel 2006, OPC UA è un protocollo di comunicazione che permette il trasporto sicuro di dati grezzi o informazioni pre-elaborate dai sistemi di produzione, garantendo lo scambio da e verso le soluzioni IT (in cloud e on premise). Oggi rappresenta uno standard di riferimento per le applicazioni di IIoT (Industrial Internet of Things), destinato ad affermarsi anche in futuro grazie a una serie di caratteristiche, a partire dall’interoperabilità e dalla sicurezza.
Caratteristiche fondamentali del protocollo OPC UA
Il protocollo infatti si adatta a molteplici piattaforme: è aperto, sicuro e interoperabile, quindi supporta i diversi sistemi operativi utilizzati all’interno dello stabilimento e sui dispositivi dell’utente finale. Può essere collegato a tutti i personal computer e controller industriali, macchine Linux, sistemi Apple e device Android, garantendo quindi la comunicazione tra un ampio numero di dispositivi differenti.
È compatibile con le soluzioni Hmi (Human Machine Interface) e Scada per il controllo di supervisione e acquisizione dati. Per agevolare la comunicazione con questi sistemi si possono utilizzare dei template (configurazioni pre-validate), facilitando così lo start up delle applicazioni e accelerando i tempi della messa in servizio.
Il protocollo OPC UA inoltre supporta il formato Json, che garantisce la portabilità dei dati di processo e reportistica attraverso il cloud verso le mobile app e gli smartphone.
Esempi di applicazioni OPC UA nelle fabbriche 4.0
Il protocollo OPC UA funge praticamente da interprete tra i diversi dispositivi e applicazioni all’interno degli stabilimenti produttivi 4.0, permettendo di raccogliere e sfruttare tutti i dati di processo utili all’azienda per migliorare l’operatività e innovare il business.
A titolo di esempio, SEW-EURODRIVE ha sviluppato uno strumento omologato OPC UA con a bordo un sensore per rilevare le vibrazioni dei riduttori di grandi dimensioni. Grazie al protocollo, il componente può essere installato e configurato molto rapidamente, cosicché si ottengono direttamente dal campo tutti i dati relativi alle vibrazioni del motoriduttore con la possibilità di inviarli a un sistema Scada o Hmi.
Un’altra applicazione tipica può essere l’utilizzo dell’OPC UA per connettere il controllore a bordo di un robot pallettizzatore ai sistemi di supervisione e acquisizione dati forniti da terze parti: grazie all’interoperabilità del protocollo, il costruttore di macchine non deve apportare modifiche per garantire il collegamento con la soluzione Scada, risparmiando quindi su tempi e costi di avvio.
Perché il protocollo OPC UA si affermerà anche in futuro
A questi esempi, si sommano molte altre applicazioni e il protocollo OPC UA è destinato a un utilizzo sempre più diffuso all’interno delle fabbriche 4.0 in virtù di una serie di importanti benefici.
Innanzitutto non è un formato proprietario, ma una multipiattaforma in grado di ricevere e interpretare molteplici dati da fonti differenti.
Inoltre agevola le fasi di progettazione: esistono infatti molteplici simulatori, per cui attraverso una demo il costruttore di macchine può stare nel proprio ufficio e sviluppare l’applicazione senza dovere recarsi fisicamente in officina per il test.
Il protocollo OPC UA riduce la complessità della comunicazione tra i dispositivi e i macchinari, migliorando così l’efficienza complessiva degli impianti. Consente infine la realizzazione di applicazioni di smart factoring e garantisce elevati standard di sicurezza, un fattore decisivo per le aziende digitalizzate che hanno la necessità di condividere dati tra più sedi e con i lavoratori mobili.
Oggi l’OPC è una tecnologia matura e flessibile, che può essere customizzata e riutilizzata sottoforma di template, rendendo l’implementazione dei progetti più veloce ed economica.
Un altro vantaggio essenziale, nel caso di applicazioni che includono sistemi Hmi e Scada, è l’opportunità di migliorare il monitoraggio dei processi e il controllo della qualità, grazie allo scambio continuo dei dati e alla possibilità di elaborare della reportistica.
A garantire la diffusione e il mantenimento del protocollo anche negli anni futuri, l’OPC Foundation (il consorzio sviluppatore) è un’organizzazione con oltre 400 programmatori che quotidianamente studiano prodotti e software legati all’OPC, con l’obiettivo di includere sempre nuove tecnologie e standard.
Insomma, adottare il protocollo OPC UA è una scelta che permette di accelerare l’implementazione e i ritorni delle applicazioni industriali 4.0, risultando premiante anche sul lungo periodo.