Protagonisti della III Rivoluzione industriale insieme alla diffusione dei primi sistemi informatici e a 50 anni dal loro esordio sul mercato, i sistemi SCADA godono ancora di grande successo, tanto da confermare il loro apporto indispensabile nella transizione verso l’industria 4.0.
Gli SCADA si possono dunque considerare la spina dorsale che sorregge l’intera architettura della Smart Factory, caratterizzata da interconnessione e resilienza.
Eppure, nonostante questo ruolo di importanza strategica, ancora oggi sono evidenti ulteriori margini di crescita in un mercato che è tutt’altro che maturo.

I sistemi SCADA sono sostanzialmente sistemi informatici che attraverso un’interfaccia riescono a monitorare e supervisionare (anche da remoto) i dispositivi fisici che fanno parte di uno stabilimento in tempo reale.
SCADA è infatti l’acronimo di Supervisory Control And Data Acquisition, sostanzialmente un software che si occupa di raccogliere i dati centralmente recuperandoli dai PLC e dai controllori installati sulle macchine di una linea produttiva, in modo da renderli disponibili per operazioni di visualizzazione in tempo reale, consultazione e supervisione. 
 
Ma vediamo nel dettaglio il quadro nel quale si inseriscono.
 

Come è fatto un sistema di automazione
 

Un sistema di Automazione può essere descritto come una piramide (modello CIM, nell’immagine sotto) nella quale si possono individuare diversi livelli che partono dalla base del sistema, che è il processo da controllare, e arrivano alle strutture aziendali generali. Una delle versioni più diffuse della piramide CIM distingue quattro livelli:
il “campo”, cioè il luogo dove si trovano i processi da controllare e i sensori;
il “controllo”, dove si trovano i dispositivi di automazione, PLC, regolatori ecc.;
la “supervisione” con i sistemi SCADA, database di serie temporali, gestione ricette, reportistica e gestione degli allarmi;
il livello Pianificazione (MES, gestione manutenzione) e infine Gestione “Enterprise” dove risiedono le altre attività aziendali e sistemi ERP.

Un cenno alla storia

Gli SCADA fanno la loro comparsa negli anni ‘60 con l’intento di automatizzare il controllo industriale. 

Con il rapido sviluppo di nuove tecnologie, l’obiettivo dei sistemi SCADA diviene quello di fornire dati che supportino i Responsabili di Produzione nella configurazione e riconfigurazione del miglior assetto industriale per il raggiungimento di determinati risultati (ad esempio, numero e qualità dei pezzi prodotti, riduzione tempo ciclo).

Per loro stessa natura, i sistemi SCADA sono in continua evoluzione.
La diffusione di nuove tecnologie e trend li ha portati a nuovi sviluppi e trasformazioni.
Ad esempio, fino a qualche anno fa era normale installare fisicamente su un computer centrale il programma software che faceva girare lo SCADA. Oggi invece si sta sempre più diffondendo la modalità SaaS (Software as a Service), dove il programma di supervisione si trova nel cloud e non in fabbrica.
Le stesse interfacce (HMI, Human Machine Interface) hanno subìto, nel corso del tempo, diverse trasformazioni e ottimizzazioni verso layout sempre più user-friendly e intuitive, in grado di rielaborare i dati grezzi in tabelle e grafici di immediata comprensione.


 

Il ruolo attuale

Gli scada interconnettendosi con sistemi superiori (come MES e ERP), segnano la rivoluzione digitale in corso con Industria 4.0.
Oggi raccolgono dati in modo più affidabile, intelligente e veloce rispetto ad un tempo, ma proseguono dritti verso l’obiettivo di acquisire informazioni sempre più dettagliate e preziose dalla produzione. È importante sottolineare che nell’era del 4.0, la principale ricchezza di un’azienda sta nel ricavare quanti più dati possibili dai diversi punti di raccolta dislocati in fabbrica, aggregarli secondo criteri funzionali e trovare il modo migliore di leggerli e interpretarli.
Senza questa operazione preliminare, non c’è alcuna rivoluzione né trasformazione digitale.
Attraverso questa fase si possono studiare traguardi più ambiziosi, come l’ottimizzazione dei flussi delle merci o la manutenzione predittiva.
 
Attualmente, l’implementazione degli SCADA non rappresenta più la meta da raggiungere per essere competitivi, bensì diventa parte di una visione corale del sistema produttivo, capace di contenere elementi in grado di dialogare tra loro senza ostacoli, come se tutti fossero in grado di parlare lo stesso linguaggio.
 
 
È un fatto che le aziende rivolgano sempre maggiore attenzione alle tecnologie dell'industria 4.0 e pertanto i sistemi SCADA continueranno a rivestire un ruolo fondamentale nelle operazioni industriali.
Nel frattempo, le strutture industriali stanno diventando sempre più interconnesse, e i sistemi SCADA lo saranno di conseguenza con altri sistemi gestionali e attrezzature. Gli SCADA si evolveranno ulteriormente per diventare ancora più aperti, sicuri, flessibili e accessibili, guidando la trasformazione digitale.

 

L’esperienza IPREL Progetti

Dal 1995 Iprel Progetti opera nel settore industriale progettando hardware e software principalmente dedicati alla realizzazione di macchine ed impianti di automazione.
Specializzandosi sempre di più nell’ambito software, è nata la necessità di limitare la scrittura manuale di codice dotandosi quindi di strumenti che facilitassero lo sviluppo, da qui l’adozione di SCADA specifici.
Con l’avvento di JAVA e .NET,  ovvero l’introduzione di linguaggi evoluti con namespace ampi, e  la possibilità di creare applicazioni mediante uno sforzo e skill minori, le cose sono cambiate: la programmazione per oggetti consentiva finalmente di creare con poco sforzo qualcosa che prima non era neanche concepibile.
 
Così è nato iToolS®, nella creazione di un panorama di librerie, servizi, applicazioni, tools e quant’altro possa essere utile nello sviluppo di un sistema software.
Alla base di IToolS® c’è il concetto di framework ovvero uno strumento che consente di sviluppare un software appoggiandosi ad oggetti pre-costruiti con un ovvio vantaggio in termini di tempi di sviluppo, affidabilità, modularità e quindi manutenibilità e scalabilità del software prodotto.

I prodotti IToolS® si propongono quindi come strumento software in grado di facilitare e velocizzare lo sviluppo di applicazioni del settore industriale attraverso un considerevole numero di componenti utili alla gestione delle operazioni più complesse da progettare, implementare e collaudare.

Il framewok iTools®, in particolare iTools® HMI, progettato per sviluppare rapidamente applicazioni in ambiente desktop con tecnologia Windows Forms, è costituito da componenti software assimilabili a dei mattoncini che, messi assieme o integrati, compongono la struttura software dell’applicazione e, proprio per questa sua struttura, si pone alla base di successivi sviluppi, in particolar modo iTools® EDGE.
 
Possiamo affermare che le soluzioni HMI con software customizzati come quelle proposte da iTools®, più focalizzate e personalizzate, sono progettate per soddisfare specifiche esigenze di committenti o di settori particolari.
Queste HMI, rispetto agli SCADA di un tempo, offrono una maggiore flessibilità per gli operatori, consentendo di adattare l'esperienza utente e le funzionalità alle necessità specifiche dell'automazione industriale, nondimeno sono particolarmente utili in contesti in cui la semplicità e l'intuitività dell'interfaccia sono prioritari.
Sia i sistemi SCADA che le HMI customizzate hanno vantaggi e limitazioni, e la scelta dipenderà dall'ambito di applicazione e dagli obiettivi specifici dell'automazione industriale. Tuttavia, è importante sottolineare che entrambe le soluzioni si stanno evolvendo costantemente per integrare le ultime tecnologie, come l'intelligenza artificiale, l'analisi dei dati e l'Internet of Things, al fine di migliorare l'efficienza, la sicurezza e l'ottimizzazione dei processi.

In definitiva, l'automazione industriale si avvale di una vasta gamma di soluzioni per soddisfare le esigenze specifiche di ogni settore e applicazione. L'importante è valutare sempre attentamente i requisiti del sistema di riferimento e considerare le caratteristiche uniche di ciascuna soluzione al fine di implementare un sistema di controllo efficace che ottimizzi la produttività, riduca gli errori e consenta un miglioramento continuo dei processi industriali.