È tutto italiano il progetto di telemetria per le gru a torre che, in giro per il mondo, sono indispensabili per la costruzione di grattacieli, stabilimenti, dighe e grandi infrastrutture. Un progetto nato dalla partnership di Terex, tra i primi tre produttori al mondo di macchine per costruzioni, che nello stabilimento di Fontanafredda (Pn) gestisce a livello globale la progettazione e la costruzione di gru edili, e la bolognese CP Sistemi, system integrator specializzato nel seguire l’intero ciclo di vita dei dati d’impianto, partendo dal PLC, passando dalle interfacce delle macchine automatiche e della supervisione (HMI e Scada), fino al livello gestionale (MES e ERP). Le due aziende lo hanno presentato in anteprima a Bologna, presso il Centro Congressi di Fico (Eataly World), lo scorso ottobre al convegno organizzato da EFA Automazione (azienda specializzata in automazione industriale e connettività per l’integrazione di sistemi) sul tema La convergenza OT/IT, fondamenta per la digitalizzazione dell’impresa.
“Siamo entrati in contatto con Terex – spiega Francesco Casazza, Founder e Managing Director di CP Sistemi – grazie a EFA Automazione (fornitore dell’azienda), con cui collaboriamo da anni, specializzandoci nell’utilizzo dei prodotti del loro portfolio, tra cui eWon, Talk2M e la piattaforma Ignition. Terex aveva bisogno di ri-architetturare la propria rete di eWon (router industriali con varie opzioni di connettività: LAN, wi-fi. 3G+ ecc., a seconda dei modelli) per aumentarne le performance. Siamo quindi intervenuti a fianco di EFA con tale obiettivo; su questo primo intervento s’è innestato il progetto di telemetria, che abbiamo sviluppato con Terex, in stretta collaborazione tra noi, i loro tecnici IT e i loro progettisti di gru”.
Who's Who
Francesco Casazza
A Londra un mega-cantiere da 17 gru
Nel palmarès del gruppo Terex figurano, tra l’altro, le gru edili, progettate e costruite in Italia, utilizzate a Londra per la costruzione dello Shard, il grattacielo progettato da Renzo Piano e tra i più alti d’Europa, e per la ristrutturazione in corso della ex centrale elettrica di Battersea, con un cantiere che richiede l’utilizzo in parallelo di ben 17 gru.
Le gru a torre prodotte da Terex sono in molti casi vendute a società specializzate nel noleggio di macchine per costruzione, che quindi hanno anche una costante esigenza di garantire servizi aggiunti di manutenzione e di consulenza ai propri clienti (aziende edili in primis) in ogni parte del mondo. “Anche per le gru a torre – spiega Massimo Cappello, Director Global Product Management di Terex Tower Cranes – è importante avere sistemi di telemetria che permettano una serie di funzionalità rilevanti per i nostri clienti, e anche per noi. A cominciare dalla teleassistenza, perché anche se i nostri clienti hanno i loro tecnici, molto spesso ci chiamano per avere una nostra valutazione e un’assistenza di maggior livello sulle macchine. Tanto più in un ambito particolare come quello delle gru a torre, che mettono assieme la meccanica pesante con altezze considerevoli (200-300 metri). Più che il carico, il pericolo maggiore è il vento, perché mentre le gru mobili in caso di tempesta si possono smontare e tirar giù, non lo si può fare per quelle a torre. In alcuni casi, poi, l’innalzamento di una gru richiede mesi: man mano che si erige il palazzo, la sua altezza viene aumentata con sistemi di sopraelevazione. Con CP Sistemi, abbiamo implementato quindi un sistema che raccoglie i dati rilevati dalla gru e le previsioni meteorologiche per aiutare i nostri clienti, che vogliono sapere se, in condizioni atmosferiche e di vento a rischio, è bene o no far lavorare tante persone in un cantiere e procedere con la costruzione del palazzo”.
Who's Who
Massimo Cappello
Oltre a rilevare i dati in tempo reale, la piattaforma sviluppata permette di collegare tali dati con sistemi e data base che consentono di tenere sotto controllo i livelli di efficienza con cui la macchina è utilizzata.
“Per vedere le sue gru sulla mappa – aggiunge Cappello – il cliente, innanzitutto, le può geolocalizzare inserendo le coordinate. Dopodiché può ricevere in tempo reale i dati della gru, a cominciare dalle caratteristiche specifiche, nel caso avesse macchine diverse, come, per esempio, i dati operativi degli argani o l’usura della ralla, che è una variabile piuttosto critica. Ma, soprattutto, può vedere le informazioni legate alle previsioni meteorologiche, e in primis la situazione del vento, e prendere così tutte le decisioni operative del caso”.
Tipicamente, il tempo effettivo di lavoro di un gruista nella sua cabina a 100-150 m da terra (solo in Italia prevale la guida col radiocomando) è costellato di attese, perché deve aspettare che tutto sia pronto per sollevare e portare in giro i carichi richiesti. In prospettiva, quindi, molti produttori, Terex inclusa, stanno valutando l’opportunità di mettere a punto una tecnologia che permetta al gruista di poter lavorare in multitasking, naturalmente nel rispetto di tutte le normative di sicurezza, operando da remoto su due o più gru, con un importante recupero di efficienza.
“Per mettere a punto l’architettura tecnologica del progetto – precisa Casazza – siamo quindi partiti dalle esigenze funzionali di Terex di avere una registrazione bufferizzata continua in locale, per evitare di perdere dati, ma anche, nel contempo, di poter contare su un refresh a due secondi dei dati real time per gru che sono operative in tutto il mondo. Un’altra funzionalità prioritaria era quella della gestione multilivello degli utenti, che richiedeva, in buona sostanza, che ogni utente del sistema potesse, a sua volta, stabilire a quali nuovi utenti assegnare l’accesso a un sottoinsieme del parco macchine in dotazione. Una terza esigenza importante per Terex era quella di poter aggiungere gru e relativi impianti all’interno del proprio sistema nella maniera più semplice possibile, per cui abbiamo dimensionato tale sistema per centinaia di apparecchi”.
Il ruolo di eWon nell’architettura tecnologica
L’architettura tecnologica del progetto di telemetria di CP Sistemi per Terex poggia su router e soluzioni eWon per realizzare la bufferizzazione dei dati in locale, la comunicazione con i PLC multimarca, la storicizzazione degli allarmi e per la trasmissione in Mqtt (MQ Telemetry Transport or Message Queue Telemetry Transport, protocollo ISO di messaggistica leggero progettato per le situazioni in cui è richiesto un basso impatto e dove la banda è limitata).
“In un caso come quello di Terex – sottolinea Casazza – eWon è una pedina molto importante perché realizza la connettività, garantendo una connessione sicura e criptata, e bufferizza i dati locali evitando buchi nella registrazione dei dati. Un aspetto importante, vista l’esigenza di avere i dati di monitoraggio in continuo, anche quando cade la connessione: il che può succedere, perché non sempre il segnale è nitido a quelle altezze. Un’altra funzionalità di rilievo è che trasmette in Mqtt, e poiché eWon è programmabile, è possibile decidere con quale frequenza trasmettere le variabili: più rapida per quelle ritenute prioritarie, meno veloce per quelle in subordine. Questa funzionalità influisce molto sul traffico telefonico: se fossimo solo in Italia, avrebbe un’importanza relativa, visti i costi ormai ridotti, ma poiché il costruttore deve acquistare delle SIM internazionali, che funzionino in tutti i paesi del mondo, e quindi con tariffe ben diverse, anche la taglia dei dati mensili trasmessi diventa una voce importante sul piano del costi aziendali”.
Due, quindi, i canali di trasmissione realizzati: uno per i dati storici e l’altro per quelli in real time. Gli eWon sono collegati tramite VPN per il servizio di connettività industriale Talk2M, che era attivo già prima dell’avvio del progetto di telemetria come canale di teleassistenza: attraverso la rete Talk2M, perciò, transitano i dati storici, mentre quelli real time passano tramite il protocollo Mqtt.
“Per questo progetto – precisa Casazza – abbiamo usato per la prima volta il protocollo Mqtt, e con soddisfazione: ci è piaciuto molto per i tempi di risposta, particolarmente veloci. Il modulo SQL Bridge per l’Mqtt e l’Mqtt Engine ci ha permesso non solo di ricevere i dati via Mqtt, ma anche di popolare le variabili di Ignition [software Scada per l’analisi e la raccolta dei dati ndr] con tecnologia plug and play. Infine, un altro aspetto interessante di questo progetto è che il sistema così configurato può essere aperto a pc, tablet, smartphone, così come a categorie diverse di utilizzatori: ai clienti o a Terex stessa al proprio interno, ai vari livelli, cioè, di tecnici, rivenditori e clienti. Ed è anche aperto a sistemi di terze parti, verso i quali è possibile pubblicare i dati storici con webservices, che vengono utilizzati anche per accedere alle informazioni esterne, come le previsioni meteorologiche”.
Tra le peculiarità del progetto, merita attenzione, infine, anche il ricorso, a fianco di un normale server di produzione, di uno staging server, un duplicato cioè del server (sostanzialmente con le stesse funzionalità e licenze) grazie al quale è stato possibile effettuare un collaudo complessivo prima del go live, con un netto guadagno in termini di qualità tecnica e di sicurezza sulla tua ‘tenuta’ operativa.
