ORiN: Open Robot Interface for the Network

Dal libro 'Automazione industriale: tutto quello che dovete sapere'



Il mondo è già pieno di fieldbus e reti industriali. Possibile che ne servisse un altro, ad aumentare ulteriormente le difficoltà di scelta dell’utente finale e i problemi di compatibilità fra un ambiente e l’altro? 

Pare proprio di sì.

Questa volta, il nuovo sistema di comunicazione non viene proposto da un fornitore di PLC o di PC industriali, né da un costruttore di azionamenti. Non si tratta nemmeno dell’ennesima versione di Ethernet. E’ stato invece un team di produttori di robot giapponesi, primo fra tutti Denso, a introdurre e promuovere un concetto di comunicazione che ha tutte le carte in regola per trovare uno spazio interessante anche nel mercato europeo. 

Stiamo parlando di ORiN (Open Robot Interface for the Network), un’iniziativa che si propone di fornire un’interfaccia di programmazione e un’interfaccia di servizi alla rete unificate per consentire ai vari dispositivi presenti nei reparti di produzione di accedere alle informazioni di sistema.

Denso ha una gamma di prodotti molto ampia, che spazia dai componenti elettromeccanici, alle schede elettroniche, ai componenti per il condizionamento dell’aria, ecc. Per rendere più flessibile la propria produzione, l'azienda ha iniziato qualche anno fa a fabbricare robot. Robot che vengono quindi utilizzati dalla stessa Denso nei suoi stabilimenti e che sono altresì commercializzati in tutto il mondo.

Qualche anno l’azienda giapponese ha notato qualche problema di comunicazione al suo interno. I dispositivi di campo installati nei suoi reparti utilizzavano infatti metodi di comunicazione e protocolli differenti ed erano diversi anche gli ambienti software che permettevano di interfacciare il campo con il livello delle applicazioni (interfacce HMI, sistemi MES, Scada, ecc.).

L’idea è stata semplice e geniale nello stesso tempo: creare uno strato intermedio (middleware) fra campo e livello applicativo, una specie di serbatoio nel quale i dispositivi in campo introducono i loro dati senza sapere quale applicazione li richiamerà e dal quale le applicazioni possono attingere i dati senza sapere quale dispositivo in campo li ha generati. O meglio: l’applicazione ‘x’ sa che il dato ‘y’ è stato prodotto, per esempio, da un driver. Ma se il driver verrà sostituito con il prodotto di un altro fornitore, sarà sufficiente che il nuovo driver fornisca lo stesso dato ‘y’. Analogamente, se l’applicazione ‘x’ (un MES, per esempio) verrà sostituita con un’applicazione simile ma di un altro fornitore, tutto il sistema continuerà a funzionare regolarmente.

Oggi ORiN è uno standard multivendor, essendo riconosciuto, oltre che da Denso, anche da Fanuc, Kawasaki, Kobe Steel, Mitsubishi Electric, Nachi-Fujikosh, Yaskawa Electric, ecc. Oltre a promuovere un nuovo metodo di comunicazione, OriN presenta altri aspetti interessanti. Per esempio, incoraggia l’uso di Linux per la creazione dei driver, contribuendo a spingere l’adozione di Linux in ambiente industriale.

Le apparecchiature di produzione, come i robot, hanno quasi sempre controllori basati su computer. Benché tali computer elaborino vari dati, le relative informazioni non sono tipicamente utilizzate per la gestione della produzione o la manutenzione delle apparecchiature. 

Oggi, una rete standardizzata è considerata una delle infrastrutture più importanti per promuovere l’utilizzo delle informazioni. Idealmente, i dati (di posizionamento, delle parti lavorate, delle materie prime utilizzate, ecc.) dovrebbero essere trasferiti a personal computer, per essere successivamente analizzati e utilizzati per la gestione della produzione, la verifica di funzionamento delle apparecchiature e la diagnosi delle apparecchiature stesse. In questo modo, grazie all’accumulo di know-how, si possono favorire miglioramenti di produttività degli impianti e, in generale, l’espansione della portata dell’automazione.

Per trasferire i dati all’interno dei singoli controllori dei dispositivi e per poterli utilizzare per la gestione della produzione, la verifica dei dispositivi e la diagnosi delle apparecchiature, è richiesto un meccanismo (o interfaccia) in grado di prelevare e definire i dati in ciascun dispositivo e personal computer. Se il meccanismo (interfaccia) per lo scambio dei dati varia da un produttore all’altro, gli utenti sono costretti ad acquistare software differenti per ogni robot ed ogni produttore.

ORiN standardizza l’interfaccia di comunicazione fra i personal computer e i dispositivi in rete. Esso rende comuni le specifiche dell’interfaccia e le specifiche dei file di dati richiamati dal software applicativo sui personal computer, in modo che gli utenti possano utilizzare un solo programma per lo scambio di dati fra tutti i dispositivi presenti sulla rete.

Più in dettaglio

Mi dispiace, devo interrompere qui. Il resto dell'articolo è disponibile, insieme a molti altri argomenti, nel mio nuovo libro 'Automazione industriale: tutto quello che dovete sapere' ora disponibile in formato pdf e, presto, in formato cartaceo.

Per maggiori informazioni: valerio@alessandroni.net.