Digital Factory Studio di un processo produttivo e sviluppo di un’interfaccia software di supervisione = Digital Factory Study of a production process and development of a supervision software interface

In passato, il mondo dell’industria è stato governato dalla meccanica, dall’elettronica e dall’automazione. Oggi, si sta imponendo un quarto protagonista, non meno importante: l’informatica. L'utilizzo di supervisori, software gestionali e database, in stretta collaborazione con il processo produttivo, porta ad un'inedita cooperazione tra l'infrastruttura informatica aziendale ed il reparto di produzione. La grande varietà dei potenziali partner di comunicazione, in uno scenario in cui l'informatica assume un ruolo così importante, rende necessaria l'introduzione di una lingua comune che sia condivisa e compresa da tutti. Nel 2008, un importante aggiornamento del protocollo OPC da parte di OPC Foundation si propone di risolvere tutte le problematiche di interfacciamento tra i diversi PLC e Motion Controller di campo con i server aziendali. Nasce così OPC Unified Architecture che, qualche anno più tardi, in contesto Industria 4.0, viene scelto come protocollo standard di comunicazione. In questa tesi viene presentata un'applicazione sviluppata in C# che, installata e configurata su un dispositivo, permette da una parte il collegamento in OPC UA con una macchina e dall’altra la storicizzazione su un database delle variabili desiderate. Vista la varietà di settori industriali ai quali tale applicazione può risultare utile, è stato scelto un ambito particolarmente interessante per quanto riguarda il controllo dell’avvolgimento: il Converting. Dopo una panoramica del settore, viene presentata nel dettaglio la teoria dell'avvolgimento che, come ogni lavorazione, non è esente da difetti e scarti legati ad una cattiva qualità dell'automazione. Si apre quindi un'ampia sezione relativa al controllo della tensione, discutendo pregi e difetti delle tre tipologie di controllo più comuni: il controllo in anello aperto, il controllo con retroazione da cella di carico e quello mediante l'utilizzo di un ballerino. La scelta dell'approccio più adeguato è sempre dettata da un'attenta analisi del processo produttivo, tenendo conto dei costi implementativi, delle necessità e delle caratteristiche della lavorazione. Le sezioni successive dell'elaborato sono dedicate all'analisi dell'applicazione realizzata e all’introduzione dei concetti chiave dell’Industria 4.0 e del protocollo OPC UA. Dopo una panoramica delle funzionalità principali e dei loro utilizzi, viene descritta tecnicamente l'architettura informatica e gli algoritmi implementativi delle funzionalità introdotte. Partendo dal controllo di avvolgimento e svolgimento di bobine nel settore del Converting, passando per le innovazioni dell’Industria 4.0 e dell’OPC UA, per concludere con l’applicazione Motion SQL Connector, si può immaginare un caso reale di implementazione di tutte queste tecnologie, combinate per sviluppare una macchina da un lato ottimizzata dal punto di vista dell’automazione e dall’altro conforme ai nuovi dettami dell’Industria 4.0 e integrata con i sistemi informatici aziendali.