Collegare le macchine al gestionale attraverso uno strato intermedio
Per collegare le macchine al gestionale serve un software in mezzo che legga i dati dai PLC, li riassuma in dichiarazioni di produzione e le scriva nell’ERP rispettandone le regole. Il gestionale non parla con le macchine, e anche se potesse non vorrebbe ricevere un valore al secondo.
Perché non esiste un filo diretto
Macchine e gestionale si collegano sempre attraverso uno strato intermedio, perché parlano lingue diverse e vivono a velocità diverse. Il PLC espone variabili con OPC UA, con il protocollo S7 se è un Siemens di vecchia generazione, con Modbus TCP o con segnali elettrici su un quadro; il gestionale accetta dati da API, da tabelle di interscambio o da file importati. Lo stato di una pressa cambia più volte al minuto, mentre l’ERP vuole una riga sola a fine fase: ordine 4512, fase 30, 480 pezzi buoni, 6 scarti, 3 ore e 10 minuti di macchina.
Lo strato intermedio fa quattro lavori. Legge le variabili dalla macchina, le tiene in memoria se la rete o il gestionale non rispondono, le trasforma in totali per ordine e fase, e traduce i codici della macchina in quelli dell’ERP. È un piccolo software che gira in azienda, su un PC industriale o su un server, e di solito ha anche un terminale per l’operatore.
Cosa passa fra macchina e gestionale
| Dato | Direzione | Frequenza |
|---|---|---|
| Ordine da lavorare, articolo e quantità | Gestionale → macchina | A ogni avvio di ordine |
| Programma o ricetta per l’articolo | Gestionale → macchina | A ogni cambio articolo, con conferma a bordo |
| Marcia, fermo, allarme | Macchina → strato intermedio | Ogni pochi secondi, resta lì |
| Contapezzi | Macchina → strato intermedio | A ogni pezzo o ogni minuto |
| Pezzi buoni, scarti e tempi per fase | Strato intermedio → gestionale | A fine fase o a fine turno |
| Lotto di materiale consumato | Strato intermedio → gestionale | A ogni cambio lotto |
Le prime due righe valgono solo per le macchine che accettano parametri da remoto. Sulle altre l’operatore sceglie l’ordine dal terminale.
Come si procede, macchina per macchina
Censimento
Per ogni macchina: marca, anno, controllo, se è già in rete, chi ha la password del PLC. Prendiamo un’officina con sei macchine: due centri di lavoro recenti con server OPC UA, due presse con PLC Siemens S7-300, che OPC UA non lo hanno integrato, una piegatrice con Modbus TCP e un tornio degli anni Novanta senza nessuna interfaccia.
Un modo di leggere per ciascuna
OPC UA per i centri di lavoro, protocollo S7 nativo per le presse, Modbus per la piegatrice. Sul tornio un modulo di ingressi digitali montato nel quadro preleva il segnale di marcia e l’impulso del contapezzi: bastano per sapere quando lavora e quanto fa.
Ordine e macchina si devono riconoscere
Il dato della macchina serve al gestionale solo se è attaccato a un ordine. Il modo più semplice è il codice a barre sulla bolla: l’operatore lo legge al terminale quando avvia la fase, e da lì in poi ogni pezzo contato va su quell’ordine.
Scrittura nel gestionale
Attraverso le API o la tabella di interscambio che il produttore dell’ERP prevede, mai scrivendo direttamente nelle tabelle del suo database. Così un aggiornamento del gestionale non rompe il collegamento e i controlli dell’ERP restano attivi.
Due settimane in parallelo
Gli operatori continuano a dichiarare come prima, e lo strato intermedio scrive in un’area di prova. Le differenze fra i due numeri si guardano ogni giorno con il capo reparto finché spariscono o hanno una spiegazione.
Quanti dati in un giorno, nell’officina dell’esempio
Il motivo per cui il gestionale non riceve le letture una per una, con sei macchine su due turni.
- Variabili lette per macchina
- 20
- Intervallo di lettura
- 5 secondi
- Letture in 16 ore di lavoro
- 1.382.400
- Dichiarazioni di fase scritte nel gestionale
- circa 40
Dove finiscono le letture
Le letture non si buttano: restano in un database per serie temporali accanto allo strato intermedio, e servono per l’OEE, per capire perché una fase è durata il doppio e per la manutenzione. Sono volumi che crescono in fretta. Il portale che abbiamo costruito per Omnia Technologies legge oltre 500.000 variabili da più di 7.000 macchine, ed è per questo che i dati grezzi e le registrazioni del gestionale vivono in posti diversi.
Se le macchine sono state acquistate con gli incentivi per i beni 4.0, il collegamento ai sistemi di fabbrica era uno dei requisiti, insieme al caricamento da remoto di istruzioni o programmi (legge 232/2016, allegato A). I requisiti dei bandi attuali sono nella guida sugli incentivi.
Errori che allungano il progetto
- Mandare al gestionale ogni lettura, e scoprire dopo un mese che le sue tabelle di produzione sono diventate lente per tutti.
- Collegare le macchine prima di aver deciso come si associa il pezzo all’ordine.
- Mettere le macchine sulla stessa rete degli uffici, senza separazione e senza regole su chi può raggiungere cosa.
- Scoprire a progetto avviato che la password del PLC ce l’ha solo il costruttore, che risponde in tre settimane.
- Non decidere cosa succede quando l’ERP è fermo per manutenzione. Lo strato intermedio deve accumulare e riprovare, non perdere il turno.
Domande frequenti
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