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Fog Computing: il miglior alleato dei processi di personalizzazione dell’industria manifatturiera

Da ormai una ventina d'anni sentiamo parlare di “Cloud Computing” come concetto che indica l’archiviazione remota, le applicazioni ospitate su server ma accessibili dal PC e, più in generale, l’ubicazione astratta di quasi tutte le funzionalità di internet. Siri ne è un esempio.

  • Nel caso del popolare software, non è sull’iPhone che viene eseguito il riconoscimento vocale. Il file voce viene inviato a un server di Apple “nel Cloud”, dove determinati algoritmi lo analizzano in cerca di specifici fonemi, tentando di indovinare a quali parole e frasi potrebbero appartenere. Infine, realizzano l’operazione richiesta dall’utente. Le schermate dello smartphone non sono che l’ultimo tassello di un processo eseguito nel Cloud.
  • Gli strumenti di archiviazione remota sul Cloud sono utilizzati il più delle volte per conservare foto. Con l’applicazione Google Photos, ad esempio, le immagini vengono trasferite da un dispositivo Android ai server di Google, dove possono essere archiviate, modificate e condivise. Il salvataggio delle foto è solo una delle tante possibilità.

Il Cloud Computing offre numerosi vantaggi, ad esempio la comodità di copiare i propri documenti in un luogo esterno, l’accesso ai dati mentre si viaggia e la possibilità di avvalersi di server remoti o perfino di super computer tramite un’applicazione. Il vantaggio numero 1? Ovunque ci si trovi, l’esperienza utente di accesso ai dati sarà la stessa, a patto di disporre di una connessione stabile.

Questa tecnologia non è però priva di svantaggi. Ecco perché molti fabbricanti hanno adottato l’approccio “Fog Computing”. Per capire di cosa si tratta, analizziamo prima di tutto come funzionano i moderni impianti produttivi high-tech e quali tendenze si prevedono per i prossimi anni.

Prendiamo il caso degli impianti dedicati a processi di fabbricazione altamente personalizzabili e a forte valore aggiunto. Qui le attrezzature della linea di produzione sono state provviste di tecnologie di personalizzazione e di collegamenti ai server della fabbrica. Benché questa tendenza sia simile all’Internet delle Cose, la denominazione più corretta è “Industria 4.0”. In altre parole, centralizzando su un unico server le operazioni di valutazione, configurazione e monitoraggio di robot e impianti di produzione, i fabbricanti possono analizzarne la produttività e l’efficienza in modo più preciso. Hanno anche la possibilità di reimpostare le apparecchiature per offrire prodotti ancora più su misura o di sincronizzare il processo produttivo con le consegne e le spedizioni programmate. Infine, monitorando gli eventuali ritardi di consegna dei componenti, riescono a pianificare più accuratamente le risorse necessarie al completamento del prodotto.

Tablet PCs will play an important role in Manufacturing fog computing

Il lato negativo è che ognuno di questi processi automatizzati produce una quantità impressionante di dati. Durante il ciclo di produzione della merce, i macchinari ricevono input costanti. I sistemi di monitoraggio degli apparecchi restano operativi 24 ore su 24 per effettuare le analisi predittive dei dati, segnalare agli addetti alla manutenzione un’eventuale interruzione o indicare loro le strategie di prevenzione dei guasti.

Tutti gli ambienti produttivi moderni hanno in comune l’utilizzo di un’enorme mole di dati. Ma il Cloud Computing non è progettato per poterla gestire e certamente non si dimostrerà all’altezza quando questa transizione verso l’Industria 4.0 diventerà universale. Per quale ragione?

I problemi di latenza del Cloud Computing determinano una risposta non abbastanza rapida alle richieste di dati. Se un secondo di ritardo non è granché quando si tratta di ottenere una risposta da Siri, è invece una vera e propria eternità quando riguarda un componente non elettronico di un impianto di produzione. Più aumenta la distanza tra quest’ultimo e i server, più aumenta il numero di nodi (di routing Internet) da attraversare, più si aggrava la latenza. La soluzione? Quella scelta da numerosi stabilimenti, che prendono la tecnologia Cloud e l’applicano esattamente laddove i dati vengono creati e utilizzati. Quando la “nuvola” si abbassa a livello del suolo diventa “nebbia” ed ecco svelata l’origine dell’espressione.

Uno dei principali vantaggi del Fog Computing per l’industria manifatturiera è la latenza estremamente ridotta dovuta alla poca distanza esistente tra sensori e dati. In questo modo, è possibile gestire localmente tutti i dati, le applicazioni e i processi. Si potrà ribattere che l’immensa quantità di dati generati deve pur essere archiviata da qualche parte. Di fatto, l’archiviazione remota (o nel Cloud) non offre alcun vantaggio. In fin dei conti, l’impianto resta dov’è, così come i macchinari e i dati. Al contrario, l’elaborazione locale dei dati, resa possibile dall’archiviazione in loco, permette di inviare i risultati più rapidamente e stabilire ritmi di produzione più omogenei.

In sostanza, il Fog Computing offre gli stessi vantaggi per l’industria del Cloud Computing, ma senza gli svantaggi.

Il passaggio da Cloud a Fog è di fatto uno dei cambiamenti che stanno rivoluzionando il panorama industriale attuale. Per fabbricare apparecchiature di rete a elevata capacità per l’aeronautica e il settore automobilistico, oppure dispositivi medici e farmaceutici, occorrono stabilimenti altamente automatizzati e monitorati. I professionisti che vi lavorano sono meglio qualificati, più versatili e più flessibili rispetto al passato. E le persone incaricate del controllo delle attrezzature critiche, del trattamento dei problemi e di una tempestiva manutenzione sono anche, di fatto, professionisti dell’informazione. Come tali, devono poter accedere alle applicazioni fondamentali, alle presentazioni del montaggio in realtà virtuale e ai dati sul rendimento. Tutto questo è possibile solo con una piattaforma mobile dalla quale poter consultare in modo sicuro e istantaneo tutti i dati raccolti e analizzati dai sistemi automatici.

I tablet PC portatili svolgeranno un ruolo chiave nell’implementazione delle tecnologie dell’Industria 4.0 da parte dei fabbricanti. La carta finirà per scomparire dagli impianti in favore di tablet connessi alle reti di Fog Computing. Come per le attrezzature di produzione, il collegamento dei tablet sarà fondamentale per facilitare la raccolta e l’analisi dei dati da parte dei dipendenti.