Piattaforme aperte e interoperabilità con Red Hat per lo smart manufacturingERT

Red Hat lavora da tempo con il proprio ecosistema per sostenere le aziende nel passaggio da singole funzionalità software/hardware costruite su misura, e poi integrate fra loro, a piattaforme aperte in grado di ospitare più funzionalità, di sfruttare l’automazione e di essere gestite su scala, rendendo lo smart manufacturing una realtà.

“Sulla spunta di edge computing e intelligenza artificiale, il settore manifatturiero sta vivendo una profonda trasformazione – afferma quindi Francis Chow, vice president and general manager, edge computing e Red Hat in-vehicle operating system, Red Hat -. Un primo passo è l’abbattimento da parte dei produttori delle barriere tra tecnologie IT e OT, con l’obiettivo di rendere gli impianti produttivi più efficienti e tenere il passo in un mercato globale sempre più competitivo”.

L’azienda punta quindi all’obiettivo di automatizzare le operazioni in fabbrica grazie ad un approccio di piattaforma unificato. Chow osserva a tale rigiuardo come le fabbriche intelligenti, o fabbriche software-defined, ricoprano un ruolo sempre più cruciale nella velocità di innovazione dell’intero settore produttivo e nell’impatto di tale trasformazione. Citando quindi un rapporto di McKinsey, “lo smart manufacturing ha il potenziale per creare fino a 3,7 trilioni di dollari di valore entro il 2025, favorendo la crescita, l’innovazione e la competitività in tutti i settori”. Come è chiaro, non si tratta però di una trasformazione che avviene dall’oggi al domani. Oltre al passaggio a piattaforme open, capaci di ospitare più funzionalità per l’automazione della fabbrica, le aziende devono inoltre costruire e gestire queste funzionalità in maniera omogenea, dal cloud all’edge e da grandi sistemi scale-out a piccoli fattori di forma, per facilitare lo sviluppo, il collaudo e, in ultima istanza, la distribuzione e gestione.

“Red Hat sta lavorando da tempo con il proprio ecosistema per mettere in pratica questo impegno – illustra quindi Chow -. Innanzitutto, sono state sviluppate diverse  iniziative strategiche con Intel; la più recente riguarda la disponibilità di una piattaforma automatizzata con funzionalità di sicurezza avanzate, in grado di offrire interoperabilità e resilienza operativa. Tale piattaforma può essere applicata potenzialmente per tutte le operazioni di fabbrica, dal controllo in tempo reale degli impianti all’introduzione di funzionalità di AI/ML, fino alla gestione completa di server e macchinari. In questo modo, i clienti hanno una più ampia possibilità di scelta delle architetture utili al loro business, di tipo data gravity o edge-to-cloud, e possono abilitare una migliore efficienza complessiva delle apparecchiature (OEE)”.

Red Hat ha lavorato con Intel anche per la costruzione di un centro di soluzioni per l’industrial edge e per un programma di test bed industriale aperto volto a sperimentare iniziative congiunte con clienti e partner in un ambiente controllato. Quest’ultimo progetto, nato in collaborazione con Codesys, un importante fornitore di software indipendente, vede Red Hat contribuire alla virtualizzazione e alla containerizzazione dei controlli industriali (soft-PLC). Ma la lista di esempi è lunga.

“Per avere i primi esempi, basta pensare all’automazione di attività come il controllo qualità, i controlli di pressione e temperatura, il consumo energetico e altro ancora – prosegue Chow -. Creando fabbriche software-defined, siamo in grado di reindirizzare le risorse energetiche dalle attività a basso valore aggiunto verso la vera innovazione. La sostenibilità è difatti certamente al centro dell’attenzione in tutto il mondo e i produttori stanno investendo in sistemi di automazione, controllo e ottimizzazione volti a sostenere una transizione sostenibile. Tuttavia, tali soluzioni devono essere flessibili, aperte e interoperabili. Integrandosi con una piattaforma di edge computing, i sistemi di controllo dei processi possono operare con una precisione e un’efficienza ancora maggiori, offrendo una flessibilità senza precedenti per restringere il ciclo di feedback e accelerare l’innovazione nei processi di produzione continua”.

È qui che per l’azienda un nuovo approccio ai sistemi di controllo distribuiti (DCS) può generare una svolta nei processi di produzione moderni. Red Hat ha lavorato con Intel e Schneider Electric per rendere la costruzione e il funzionamento dei sistemi di controllo distribuiti (DCS) più efficienti. L’azienda ha altresì ha collaborato anche con ABB, principale fornitore globale di DCS, per lo sviluppo di un sistema in grado di modernizzare le operazioni senza interferire con le funzioni di controllo principali, consentendo al contempo una supervisione rapida e sicura e l’ottimizzazione trasversale di apparecchiature fisiche, processi e impianti.

Un altro tema cruciale è quindi la convergenza tra AI e tecnologie edge, come spiega ancora Chow: “L’intelligenza artificiale è sempre più pervasiva e si sta evolvendo rapidamente, soprattutto nel settore manifatturiero. L’ecosistema industriale richiede cicli di sviluppo e adozione rapidi, che garantiscano allo stesso tempo efficienza operativa e produttiva. Per sfruttare al meglio queste opportunità, è necessario introdurre l’AI all’interno degli impianti produttivi utilizzando un’infrastruttura edge modernizzata, sicura, scalabile e gestibile. In aree come la sicurezza dei lavoratori, la progettazione sostenibile dei prodotti, la manutenzione predittiva e l’ottimizzazione della catena di fornitura Il potenziale è enorme e ancora tutto da esplorare. L’implementazione di tecnologie open source accelererà questo livello di innovazione, centrando un approccio collaborativo all’ecosistema per costruire, testare e innovare. In questo modo si otterrà anche l’interoperabilità necessaria per sfruttare l’AI e i gemelli digitali“.

“Oggi il settore industriale non ha accesso ai dati contenuti nei propri sistemi poiché bloccati nei silos verticali predisposti da ciascun fornitore OT – osserva Chow -. Inoltre, pur potendo introdurre sistemi di computer vision aggiuntivi, le aziende manifatturiere non saranno in grado di realizzare appieno l’AI fino a quando il sistema sottostante non sarà trasformato, consentendo la piena gestione dei dati”.

Le catene produttive odierne sono bombardate da un flusso di dati in costante crescita derivato da supply chain in espansione, dispositivi intelligenti, sensori e altro ancora. La disponibilità di questi dati porta con sè grande complessità, ma anche un potenziale significativo per lo sviluppo di operazioni efficienti e sostenibili basate sui dati. “Integrando le operazioni con le iniziative di digitalizzazione e l’adozione dei sistemi di esecuzione della produzione (MES), si migliora la visibilità delle attività dalla fabbrica ai tavoli decisionali – spiega Chow -. Un esempio di come stiamo mettendo in pratica questo concetto è la collaborazione con Critical Manufacturing, azienda all’avanguardia nei moderni sistemi MES, per fornire soluzioni a supporto dell’implementazione di MES su Red Hat OpenShift con l’obiettivo di semplificare le operazioni e fornire un’esperienza coerente indipendentemente dal luogo di implementazione, in sede o nel cloud. Collaborazioni come queste contribuiscono a rendere più efficace la gestione e l’integrazione dei dati operativi, fornendo una visione completa e unificata dell’organizzazione e delle ottimizzazioni. Le tecnologie open source possono svolgere un ruolo fondamentale per migliorare la postura di sicurezza dell’intero sistema e proteggere meglio i dati potenzialmente sensibili”.

Un altro passaggio chiave per Chow è quindi quello alle reti private, per garantire una connettività avanzata.
Quest’anno, Red Hat si è confrontata con Yesmean Luk, private network practice lead di STL Partners, riguardo alle opportunità offerte dalle reti private e dall’edge aziendale. Secondo Luk, “le reti private e l’edge computing sono due tecnologie indissolubilmente legate e destinate a migliorare le prestazioni delle applicazioni e a consentire l’elaborazione di enormi quantità di dati in tempo reale”.

“I provider di servizi svolgeranno un ruolo importante in questo cambiamento – aggiunge quindi Chow -, poiché molti produttori dovranno rivolgersi alle reti private 5G per gestire il massiccio aumento del volume di dati generati dalle macchine per prendere decisioni più rapide, per una connettività più sicura e affidabile, per l’analisi, per l’AI e altro ancora. Ad esempio, attraverso una rete wireless privata 5G, videocamere, robot e nastri trasportatori possono essere collegati con tutti i dispositivi che servono un’applicazione edge, a sua volta integrata con un modello AI/ML, per poter eseguire inferenze e prendere decisioni rapide. Red Hat sta già lavorando con i clienti e con i partner dell’ecosistema per contribuire all’implementazione di reti 5G private al fine di ottimizzare i costi e favorire manutenzione preventiva in tempo reale, autosufficienza energetica, efficienza operativa, maggiore flessibilità e un time-to-market più rapido”.

Nell’ottica di una rapida trasformazione aziendale spinta dalle nuove esigenze di mercato, le imprese secondo Chow devono infine mettere al primo posto sicurezza e standardizzazione della piattaforma per garantire una vera scalabilità. L’anno scorso Red Hat ha sponsorizzato un rapporto globale di S & P sullo stato della sicurezza edge, in cui è emerso che quasi la metà (47%) dei decision maker afferma che la sicurezza dei dati, della rete e dei dispositivi fisici/digitali è una delle sfide più importanti per l’implementazione dell’edge. In effetti, quanti più dispositivi si hanno a disposizione, tanto più si amplifica la superficie di attacco a disposizione degli hacker, e questo può essere un problema complesso da affrontare. “Per questo motivo Red Hat promuove una maggiore standardizzazione attraverso una piattaforma comune – dice Chow in conclusione -, dotata di funzionalità di sicurezza coerenti e affidabili, in grado di aiutare le aziende manifatturiere a gestire la sicurezza su scala. Questo riduce la complessità operativa e aiuta le organizzazioni a raggiungere una maggiore interoperabilità”.