- Harting

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- Harting

15
HARTING’s
Te c h n o l o gy
Newsletter
Networked Worlds
Contributo dell‘Ospite:
Prof. Dr. Wolfgang Wahlster
Tecnologia: Automation IT
Applicazioni: Etichetta Elettronica con RFID
people | power | partnership
ab_Italy_tN15.indd 1
harting tec.News 15 (2007)
21.03.2007 08:28:54
tec.News 15: Contents
21.03.2007 08:29:13
Editoriale: Dietmar Harting: ”Talent de bien faire”.
(Prince Henry, il Navigatore) _4
Contributo dell’Ospite : Prof. Dr. Wolfgang Wahlster:
La memoria digitale dei prodotti:
il Diario dei Sistemi Embedded _6
harting Partecipazione a Fiere 2007 _79
Trasmissione dati tramite multiplexer ultracompatto _52
Topologia BUS per Trasmissione di Energia _62
Han® Q 2/0: nuove soluzioni per la connessione
di potenza, quale ad esempio, connessioni per sistemi
ad energia solare _64
Solido ed inossidabile. Han-Inox: La nuova serie di
custodie in acciaio inox per connettori industriali _66
Un Mondo Automatizzato
Guida alla Selezione Prodotti: un utile strumento
per dimensionare una rete Automation IT _10
Monitoraggio tramite Ethernet nell’industria
alimentare _14
Fiorenti Investimenti: Sistemi di controllo per serre
utilizzano Ethernet Industrial di harting _18
harting Integrated Solution ”Global reach with a local
touch”. harting Integrated Solutions fornisce la soluzione
a questo rebus illustrando il suo principio operativo
”Un’impronta universale” _54
Microcosmo
Ampliamento delle applicazioni RFID. Un progetto,
frutto della collaborazione tra l’università di Dresda e
harting, permetterà l’utilizzo di trasponders e lettori
nell’industria edile _24
Controllare il ciclo vitale di un prodotto.
Targhetta elettronica con RFID per ottimizzare la raccolta
dei dati _28
Sensori per ampia gamma di correnti basati sul sistema
compatto 3D-MID _31
Integrazione dei connettori SMC in una linea di
assemblaggio completamente automatica _56
Cooperazione Globale
Conoscere qui, quello che accade altrove. Infrastrutture di
comunicazione nella nuova unità produttiva di Zhuhai _74
Automation IT diventa realtà: Funzionamento ed
installazione di open Ethernet integrato _20
Maggiore affidabilità grazie a con:card+ _42
Mondo Tecnologico
Aggancio automatico per il nuovo ”Pendolino” _34
Teniamo la metropolitana in movimento. I connettori
harting supportano lo sviluppo del sistema a trazione
lineare in Cina _38
Comfort per chi viaggia: Applicazioni Han® M12 Crimp nel
sistema informazioni passeggeri _40
Impermeabile e robusto: Han per applicazioni outdoor per
telecomunicazioni _50
Lasciarsi guidare dall’innovazione.
Maggiore enfasi innovativa grazie alla sistematica
affermazione di fattori ed indicatori di successo _68
La collaborazione con la Turchia si avvia al successo _71
Standards Mondiali
Migliori prestazioni dei bus VME grazie
al sistema har-bus® 64 _48
La normalizzazione dei cablaggi strutturati _58
Dettagli della pubblicazione.
Pubblicato da: harting KGaA, M. Harting, P.O. Box 1133, 32325 Espelkamp (Germany), Phone +49 5772 47-0, Fax: +49 5772 47-400, Internet: www.harting.com
Redattore: A. Bentfeld | Vice Redattore: Dr. H. Peuler, K. Jording | Coordinamento: Communication and Public Relations Department, A. Bentfeld
Design e layout : Contrapunkt Visuelle Kommunikation GmbH, Berlin | Produzione e stampa: Druckerei Meyer GmbH, Osnabrück | Illustrazioni: Helme Heine
Stampato in 30.000 copie (Tedesco inglese e altre 10 lingue)
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tec.News 15: Editoriale
Dietmar Harting
“Talent de bien faire”
(Prince Henry, the Navigator)
Fedele al proprio motto “Talent de bien faire” – “The desire
to do well” – Prince Henry, il navigatore aveva fatto del Portogallo all’inizio del quindicesimo secolo una nazione marinara. Il fattore decisivo per determinare il successo delle sue
spedizioni fu lo studio dei suoi numerosi diari, in particolare
del giornale di bordo, da parte della scuola di navigazione
appositamente fondata a Sagres.
La conoscenza geografica, la precisione degli strumenti nautici,
la cartografia, la tecnica di costruzione navale e altre discipline
scientifiche, permisero al navigatore Vasco da Gama di scoprire
nel 1498 il passaggio via mare verso l’India aprendo una via
diretta per il lucrativo commercio di spezie.
Grazie all’abilità di grandi esploratori come Bartolomeo Diaz,
Cristoforo Colombo e Ferdinando Magellano, le nazioni marinare europee poterono espandere i loro traffici marittimi attraverso l’Oceano Atlantico, Pacifico e Indiano. In pratica posero le
basi dell’odierno network di scambi commerciali ed aprirono la
strada per il collegamento in un network di tutto il mondo.
La principale differenza tra la globalizzazione all’inizio del
quindicesimo secolo e quella del ventunesimo davanti alla
quale ci troviamo, è la velocità temporale con la quale vengono
superati gli spazi. Per rispondere alle esigenze dei nostri clienti
non dobbiamo più affrontare lunghi e rischiosi viaggi in mare
come i nostri predecessori marinari dei secoli scorsi. Unità
locali di sviluppo, stabilimenti, reparti di marketing e servizi
nonchè il collegamento tra staff, clienti, fornitori, tecnologie e
dati per mezzo delle moderne tecnologie IT, ci permettono oggi
di fare fronte a qualsiasi richiesta direttamente in loco.
Proprio come all’epoca di Henry the Navigator, una crescita
continua delle nostre conoscenze rappresenta il presupposto
fondamentale ed il motore dello sviluppo. Per questo motivo lo
scambio di idee e concetti del nostro staff varca i confini del
proprio Paese al fine soddisfare le richieste dei nostri clienti
per soluzioni sempre più innovative. Altro fattore per un continuo sviluppo delle nostre conoscenze è la collaborazione con
partner quali istituti di ricerca, associazioni e aziende. Partner
significativi ci permettono di scoprire nuovi orizzonti mentre
essi stessi beneficiano della nostra competenza tecnologica e
la nostra posizione di leader del mercato.
Il nostro personale punto di vista è uno degli aspetti, ma tutt’altra cosa è come gli recepiscono gli altri. Naturalmente è particolarmente gratificante quando aziende indipendenti esprimono apprezzamento verso le nostre soluzioni più innovative
ed addirittura le ritengono degne di particolari menzioni così
come nel 2006 quando vincemmo il premio Hermes, il più alto
riconoscimento a livello mondiale per la tecnologia.
Questo riconoscimento ci spinge a continuare sulla rotta intrapresa. Nel fare questo intendiamo mettere la nostra curiosità
e gioia per la ricerca al servizio del cliente offrendo soluzioni
specifiche per le diverse applicazioni e accogliendo la sfida per
nuove tecnologie. Un impegno il nostro sempre e comunque
all’insegna del motto di Henry the Navigator: “Talent de bien
faire”.
Con questo numero di tec.News 15 desideriamo condividere
con Voi le nostre idee, le nostre innovazioni ed i nostri nuovi
prodotti. Questi sforzi stanno cambiando in una realtà la nostra
vision di una configurazione del futuro con una tecnologia per
la gente.
21.03.2007 08:29:47
21.03.2007 08:30:03
t e c . N e w s 1 5 : C o n t r i b u t o d e l l’ O s p i t e
Il Prof. Wolfgang Wahlster
è a capo del più avanzato centro
mondiale per tecnologie di software intelligente, Centro tedesco di ricerca per intelligenza
artificiale (DFKI GmbH) a Saarbrücken, Kaiserslautern, Brema
e Berlino dal quale sono nate 46
nuove compagnie aziende. Il Prof.
Wahlster è membro della Royal
Swedish Academy of Sciences
di Stoccolma ed è stato insignito
dal presidente tedesco dell’onorificienza Future Prizeper per il
suo lavoro sulla comunicazione
uomo-macchina. E’ membro del
comitato economico scientifico
di ricerca (industria-scienza) indetto dal governo federale dove
è stato nominato promotore per
le tecnologie innovative del nel
campo dell’informazione e della
comunicazione.
21.03.2007 08:30:18
Prof. Dr. rer. nat. Dr. h.c. mult. Wolfgang Wahlster
La Memoria Digitale dei Prodotti:
Il Diario dei Sistemi Embedded
Le tecnologie d’informazione e comunicazione (ICT) sono alla base di innovazioni in altri settori dell’economia e di conseguenza fungono da motore per l’innovazione. Pervadono tutte le aree della vita giornaliera e del mondo del lavoro nella
nostra società e compongono la base tecnologica per la società dell’informazione e della conoscenza. Quale tecnologia chiave
in un’economia sempre più basata sulla conoscenza, l’ICT accellera la crescita di tutti i settori collegati. Secondo quanto
affermato da eminenti esponenti di aziende primarie che hanno partecipato al convegno indetto dal ministero tedesco per
l’istruzione e la ricerca (BMBF) il grupppo strategico ICT del quale sono il direttore scientifico, più dell’80% delle innovazioni nell’ambito dell’industra automotive, della tecnologia medicale e logistica sono gestite da ICT (sistemi software, sistemi
elettronici, tecnologie di network e di informazione).
Essendo il nostro un paese produttore di classici computers,
software (quali sistemi operativi, database e software per ufficio) e le, periferiche (schermi e stampanti) oggi la Germania
non ricopre più un ruolo dominante. D’altra parte la Germania
è leader nel settore dei software per aziende multinazionali e
anche stretto collaboratore del terzo maggior fornitore mondiale
di software. Ma la Germania detiene anche una posizione dominante per quanto riguarda lo sviluppo di software innovativi
ed applicativi per sistemi embedded nell’industria automotive,
in quella dell’automazione e degli elettromedicali. Le aziende tedesche, grazie alla loro specifica competenza ICT per la
logistica sono leader per quanto riguarda i nuovi concetti di
marketing e distribuzione. Nell’ambito della strategia governativa per l’high-tech, l’idea è quella di sviluppare i processi
di innovazione proprio nel campo di queste applicazioni e dei
settori ad esse collegati, essendo questo l’unico modo per far
sì che il valore aggiunto rimanga in Germania, creando così
anche nuove opportunità di lavoro.
Di seguito viene approfondito il concetto innovativo di memoria digitale quale visione tecnologia concreta per i futuro, che,
essendo un accrescimento della tecnologia RFID (Radio Frequency IDentification) e di sistemi embedded, ha un enorme
potenziale applicativo nei suddetti settori attraverso l’integrazione dei metodi di intelligenza artificiale.
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t e c . N e w s 1 5 : C o n t r i b u t o d e l l’ O s p i t e
Agende digitali per i prodotti
La logistica ed i servizi con supporto ICT (dai sistemi di consultazione alla manutenzione e riparazione, ai sistemi di riclaggio) che prevedono prodotti omaggio premium, sono diventati
un fattore di successo in diversi settori. A seguito del ciclo di
vita sempre più breve dei prodotti e alla continua innovazione,
la registrazione digitale del ciclo di vita dei prodotti omaggio
premium, il loro monitoraggio e tracking costante, come pure
l’accesso ovunque alle aeree di produzione più importanti,
sono determinanti per la competitività di industrie e aziende
commerciali. La memoria digitale, infine, sta aprendo nuovi
orizzonti nella lotta contro la contraffazione, nella tutela del
consumatore e nell’affidabilità dei prodotti.
La prossima generazione di “oggetti intelligenti” inseriti nei
prodotti andrà ben oltre la pura funzione di identificazione di
targhette RFID e la valutazione dei diversi sensori embedded
(es. temperatura, posizionamento, luminosità o umidità), ma
memorizzerà anche tutti i dati operativi dei prodotti stessi e
sarà in grado di scambiare informazioni con l’ambiente circostante e gli utilizzatori, inteso come “l’internet degli oggetti”.
La memoria digitale può essere paragonata alla scatola nera
degli aerei e come tale registra in forma digitale tutti i parametri ambientali rilevanti. Ma il lato migliore degli oderni
sistemi embedded è che sono così piccoli che possono essere
inseriti in qualsiasi oggetto di uso quotidiano senza che siano visibili all’esterno. Oltre ad un microprocessore, una memoria, un microsensore, un GPS (Global Positioning System),
Miniaturizzazione
3. PDS, smart phone,
smart card
chip e moduli audio, essi contengono anche il proprio sistema
di alimentazione. Le memorie di prodotto possono scambiare
informazioni tra loro o l’ambiente circostante a mezzo di un
sistema radio locale su una rete apposita. Si potrebbe definire
una specie di intelligenza ambientale. Ne consegue che casse
di vino e scatole di dolci all’interno di un camion refrigerato
possono “avvisare” il sistema di condizionamento che sono
stati oltrepassati i loro valori critici di umidità e dare luogo
una regolazione automatica. Ma ancora più importante è che in
qualsiasi momento le persone possono accedere alle memorie
digitali di questi prodotti.
Quando questi diari digitali si trovano all’nterno della classica
vaschetta blu di caviale Beluga, o nella lussuosa scatola di fine
cioccolato belga, o nel tappo di un vino bianco francese, il commerciante, come pure il consumatore finale potranno sempre
verificare se il ricercato prodotto sia stato o meno esposto ad
agenti che possano pregiudicare la qualità. I microsensori rilevano dove e quando il vino non è stato conservato inclinato,
se è stato soggetto ad eccessivo scuotimento, esposto alla luce
oppure a forti escursioni termiche. Il consumatore finale potrà
decidere se acquistare il prodotto al prezzo offerto nonostante
queste incurie. Un commerciante provvederebbe a restituire
immediatamente al fornitore cioccolatini raffinati che sono
stati soggetti ad eccessiva umidità per alcuni giorni.
In futuro se l’acquirente di un automobile dovesse rilevare dall’agenda digitale che il veicolo ha viaggiato negli ultimi 2 anni,
per ben 3 volte e per oltre 300 km senza sufficiente olio motore
e che l’airbag del lato conducente si è aperto 2 volte negli ultimi 6 mesi, queste informazioni condizionerebbero senza dubbio
4. Oggetti
intelligenti
il suo comportamente in fase di acquisto.
Per quanto riguarda le parti di ricambio,
in un prossimo futuro auto, aerei e macchine utensili potranno fornire indicazioni se
per le loro manutenzioni siano stati effettivamente utilizzati ricambi originali.
2. PCs
1. Computer
centrale
Pianificazione dello sviluppo
Dal criterio di „computer centrale“ a „Internet degli oggetti“.
Fonte: DFKI GmbH
In una SmartFactory del futuro, un complesso che il centro tedesco di ricerca per
intelligenza artificiale (DFKI) sta allestendo a Kaiserslautern a scopo di ricerca, con
aziende quali Bosch, harting e Siemens,
sarà già possibile scrivere ed utilizzare
memorie digitali in fase di produzione.
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es. una Peugeot, dotata di sensore
acqua, rileva una grossa pozza sulla
carreggiata che potrebbe provocare
pericolosi fenomeni di aquaplaning,
dovrebbe utilizzare un linguaggio
universalmente comprensibile, e non
il francese, per informare di questo
pericolo – tramite una connessione
internet ad-hoc – il motociclista della BMW che segue. Il motociclista
riceverebbe un avvertimento che potrebbe salvargli la vita:”Attenzione,
a 200 m pericolo di aquaplaning!”
L’industria automobilistica tedesca
è la più avanzata nello sviluppo di
questi sistemi di comunicazione tra
veicoli e le infrastrutture del traffico. Forse tra qualche anno le auto in
Germania dovranno essere portate
Un assistente intelligente per lo shopping che utilizza memorie prodotto digitali. Fonte: DFKI GmbH
più spesso nelle officine per un aggiornamento del linguaggio semanIl ruolo chiave delle Tecnologie Semantiche
tico che non per il cambio dell’olio.
Accessi facilitati al dialogo con le memorie dei prodotti e l’interazione tra memorie di prodotti diversi e ambienti intelligenti, Naturalmente diverrà di primaria importanza anche la ricerca
richiedono una semantica che possa essere compresa da una sulla sicurezza contro accessi non autorizzati intesi a contrafmacchina. Il valore aggiunto rappresentato dai diari dei prodot- fare o distruggere la memoria di un prodotto.
ti, può essere attivato solo se un robot per la movimentazione
di materiali è in grado di comprendere le informazioni circa la Nel progetti joint venture tra SmartWeb, Specter e SharedLidimensione, il peso, la stabilità e il punto di presa fornite dalla fe sponsorizzati da BMBF, la DFKI ha effettuato ricerche fonmemoria del prodotto. La base della tecnologia semantica sono
damentali sulle tecnologie semantiche per memorie digitali,
i tratti di linguaggi quali OWL (Ontology Wen Language) che presentate a scopo dimostrativo al CeBIT 2007 nel padiglione
forniscono un sistema di interpretazione standard di messaggi sulla ricerca. Gli elementi sopra descritti hanno posto le basi
digitali riproducendoli in forma ontologica. Quando si rende per un progetto pilota relativo alle memorie digitali da parte del
necessaria un’informazione possono essere accellerati i pro- governo tedesco nell’ambito delle strategie high.tech, progetto
cessi di ricerca.
questo che potrebbe condurre in Germania ad uno sviluppo di
tutti i settori industriali ad esso correlati.
Se oggetti di uso quotidiano sono sempre più disponibili online,
con connessioni semantiche, il risultato sarà un “Internet degli
oggetti”. Le persone non percepiranno più il network digitale
che li circonda, ma semplicemente essi saranno lì, quale intelligenza ambientale. I sistemi embedded presenti nei nostri autoveicoli che, contando già oggi più di 70 microcomputer, in pratica essendo sono dei network mobili per computers che, devono
poter comunicare tra loro, da un veicolo all’altro, consentendo
con una maggiore sicurezza fino ad arrivare all’ambizioso target di macchine sicure al 100%. Se una macchina francese, ad
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t e c . N e w s 15 : U n m o n d o au to m at i z z ato
Andreas Huhmann
Guida alla Selezione Prodotti
un utile strumento per dimensionare una rete Automation IT
Quando viene impiegato Ethernet in ambito industriale, una rete di Automation IT si basa su diversi elementi chiave. Si
tratta di componenti attivi, come ad esempio gli switches, componenti passivi, come i cavi, nonché sistemi di gestione che
devono tenere in considerazione i requisiti indispensabili sia per l’ambiente IT che per le applicazioni di automazione.
Benché sia semplice scindere tra componenti attivi e passivi per quanto riguarda gli uffici, non lo è altrettanto per quanto
riguarda le aree di produzione. Non è possibile infatti esercitare una distinzione netta tra componentistica attiva e passiva
per quanto riguarda le reti LAN negli impianti di produzione e nelle macchine. Per questa ragione harting ha sviluppato
uno strumento in grado di aiutare nel dimensionamento dell’intera rete dati, sia delle unità produttiva degli stabilimenti
che dei macchinari.
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Alla base di una rete di trasmissione dati vi sono delle semplici regole. Un’armonizzazione ottimale tra componenti del
network e i cablaggi è di importanza primaria. Dato che le reti
che collegano produzione, sistemi e macchinari non sono mai
“inoperosi”, il tipo di applicazione è l’elemento più importante
da considerare in fase di dimensionamento. E proprio in base al
tipo di applicazione vengono identificati i componenti più idonei
di una rete Ethernet. Per fare solo un esempio, sono sufficienti
switches di tipo “unmanaged” se l’applicazione richiede solo la
raccolta di dati. In processi di automazione “real time”, invece,
l’utilizzo di tale tipo di switch non è possibile.
Un range di prodotti funzionali
I componenti di un network possono agire quali semplici distributori di segnale “a stella”, come ad esempio la serie eCon,
oppure possono dover svolgere il complesso compito di gestione
di segmenti attivi di rete quale la serie mCon. Grazie alle serie
eCon, sCon e mCon, harting Technology Group copre tutte le
varianti di possibili applicazioni industriali.
Un componente per reti Ethernet in ambiti industriali deve essere sempre in grado di offrire funzioni basilari quali:
–Un range di temperatura in linea con il tipo di applicazione
ed elevate caratteristiche di resistenza meccanica
–Switch Ethernet secondo IEEE 802,3 fast Ethernet
(100 Mbit/s)
–Modalità switching Store and Forward
–Auto-negoziazione/auto-crossing
–Porte di interfaccia rame oppure ottiche
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Business
ERP/CRM/MES
Engineering
CAD/CAE/CAQ
Servizi
Video
Telefonia
Sicurezza
Automazione
PLC
CNC
Robot
Panoramica applicazioni Network
Queste funzioni formano la base di tutti i componenti di rete
harting. Il range eCon, che presenta tutte queste caratteristiche, non richiede alcuna predisposizione da parte dell’utilizzatore o dell’amministratore di sistema, ma è un semplice
componente “plug and play”. Non è possibile impostarne dei
parametri che lo personalizzino. Una attenta segmentazione
della rete è fondamentale se si sceglie di utilizzare questi componenti; questo presuppone una profonda conoscenza del tipo
di applicazione.
Qualora si renda necessaria una configurazione particolare per
una specifica applicazione oppure una modifica ai parametri
successiva all’installazione, il componente sCon è la soluzione migliore; infatti, può essere parametrizzato a seconda dell’applicazione, senza necessità di particolari tools di gestione.
Grazie all’interfaccia USB integrata è possibile effettuarne la
configurazione in fase di messa in servizio, senza la necessità
di collegarlo in rete e senza alimentazione.
I componenti mCon, invece, possono essere utilizzati per la
gestione di reti, in modo analogo a quelli attualmente utilizzati
nelle reti “office”. Sono presenti le funzioni di management di
rete tipiche quali: IGMP, Query, QoS, VLAN, RSTP. E’ integrato
anche un web server per poter effettuarne la gestione via internet. Gli switches mCon consentono perciò di condividere le
funzionalità essenziali di rete tra produzione e uffici, realizzando, in altri termini, Automation IT.
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Classi di installazione
Oltre alla scelta di una corretta funzionalità, per i componenti
impiegati in ambienti industriali è altrettanto importante la
scelta di un’idonea classe di installazione. A seconda del tipo
di applicazione si possono identificare tre aree tipiche:
–La prima prevede l’utilizzo di componenti di rete all’interno
di un quadro di controllo in topologia a stella con client situati nel medesimo armadio. Generalmente è necessario un
collegamento esterno realizzato con un cavo patch di adeguate caratteristiche.
–La seconda classe comprende l’integrazione tra loro di quadri
in un’unica rete Ethernet con topologia interna a stella. I vari
quadri decentrati possono facilmente essere collegati tra loro
con una topologia lineare tipo bus.
–La terza classe riguarda la creazione locale di un network a
stella, in cui la maggior parte dei dispositivi sono progettati
con elevata classe di protezione. Il limitato numero di porte
favorisce implementazioni di topologie lineari.
Selezione del profilo
La scelta del profilo determina se nei componenti di rete debbano essere integrate funzioni specifiche di automazione come
previsto ad esempio dagli standard PROFINET o Ethernet IP.
Per garantire la compatibilità con Ethernet standard, questi
profili richiedono funzioni o interfacce apposite che generalmente escludono l’impiego di componenti unmanaged.
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IEC 61 918
Profinet
IEC 61 918
EtherNet/IP
EtherNet/
IP
Profilo specifico di cablaggio
Profinet
Cablaggio
Standard
Ethernet
Profilo
In-between
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Cablaggio generico secondo le ISO/IEC 24 702
mCon
Classe d’installazione
Classe di funzione
eCon
sCon
3
Inside
2
Outside
1
Automation IT – Struttura della guida selezione prodotti
Cablaggi
Il cablaggio strutturato dipende inevitabilmente dall’applicazione. I cablaggi, invece, vengono scelti in funzione dell’ambiente
di utilizzo. harting distingue tra edifici industriali, produzione
e singole macchine. Per produzione e macchinari il profilo di
automazione stesso determina i tipi di connettori utilizzabili in base a quanto disposto da IEC 61784. Tuttavia sono le
ISO/IEC24702 lo standard da adottare per gli edifici industriali.
Sono fornibili set di cavi completi, come pure cavi e connettori
da installare in loco.
Sono disponibili anche elementi di connessione per realizzare un idoneo raccordo tra la zona protetta dei quadri IT ed il
campo, oppure tra due differenti linee di installazione. Per tali
componenti sono sufficienti pochi e semplici passi sulla guida
selezione prodotti, per scegliere in modo ottimale gli elementi
più adatti alla rete dati da realizzare
Gestione omogenea
Il sistema di gestione collega tutti i componenti tramite la rete.
Se vengono rispettate le regole di Automation IT, è possibile
ottenere una modalità di gestione omogenea. La responsabilità dell’intera rete può essere centralizzata. La conduzione del
network nell’ambito dell’automazione, come pure la manutenzione, possono essere decentrate grazie al semplice ausilio di
strumenti diagnostici appropriati. E’ importante un costante
e attento dialogo con i componenti di network e che questi si
presentino in modo omogeneo tra loro. Tutto questo è possibile
grazie al dispositivo di gestione industriale harting VIS//ON.
Networks globali di Automation IT
Lo scopo della guida harting è descritto all’inizio della guida. Dato che le applicazioni industriali possono essere le più
disparate tra loro, anche i requisiti funzionali possono essere
altrettanto vari. harting offre i componenti di network più appropriati per le diverse applicazioni ed è andata oltre all’approccio da un mero punto di vista di componenti attivi e passivi.
Questa è la sola strada percorribile per progettare un network
globale di Automation IT per ambiti industriali.
Andreas Huhmann
Director Strategic Marketing
Division Industrial Communication and Power Networks
harting Technology Group
[email protected]
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Rhonda Stratton, Tony Guerra & Rob Hanes
Monitoraggio tramite Ethernet nell’industria
alimentare
Pangrattato per impanare, pasta pronta e mix per torte sono prodotti che acquistiamo al supermercato in porzioni confezionate. Per i grandi consumatori quali l’industria dolciaria o la grande ristorazione il produttore deve poter fornire questi
prodotti in tutt’altre confezioni. Una confezione tipica parte da 25 Kg, questo implica per il produttore il dover disporre di una
linea di produzione dedicata alle cosiddette confezioni bulk. La precisione e la corretta gestione delle quantità confezionate
può contribuire in modo determinante alla redditività di un’azienda alimentare. L’esatta memorizzazione ed il controllo dei
dati può rappresentare la chiave di volta del successo di un’azienda alimentare.
Pesatura accurata
Nello stabilimento di un’azienda del New England (USA), leader
nel settore di prodotti alimentari e bevande distribuite in bulk,
il confezionamento inizia con il posizionamento dei singoli contenitori su di una bilancia dove vengono aperti e quindi riempiti. Poco prima di raggiungere il peso predeterminato viene
arrestato il dispositivo di alimentazione. La quantià di prodotto
ancora mancante per raggiungere il peso prefissato viene fatta
scendere poco alla volta, molto lentamente, dopodichè la confezione viene sigillata. Questo procedimento semiautomatico si
ripete tutti i giorni della settimana lavorativa, su diverse linee
di produzione e turni del personale.
Una pesatura accurata è decisiva in quanto un’eventuale quantità in difetto causerebbe insoddisfazione al cliente, mentre una
quantità in eccesso sarebbe antieconomica per il produttore.
La correttezza del peso riveste un ruolo importante anche per
gli aspetti logistici, in particolare per la movimentazione ed il
trasporto di generi alimentari su percorsi lunghi.
Il controllo dei dispositivi di riempimento è particolarmente
critico durante il cambio di prodotto o la turnazione del personale. Il confezionamento di prodotti diversi in un processo a
ciclo continuo necessita di una supervisione molto accurata, ad
esempio le farine per impasti o il pangrattato hanno pesi specifici diversi e quindi anche caratterisiche di flusso diverse. Ogni
qualvolta vi sia un cambio di prodotto è necessario resettare e
tarare il sistema di riempimento affinchè il flusso del materiale
si arresti immediatamente al raggiungimento della quantità
predeterminata di 25 kg, evitando sprechi.
Precedenti metodi d controllo
In passato la fase di riempimento delle confezioni veniva controllata in modo discontinuo attraverso un sistema decentrato.
Grazie ad un collegamento seriale, i dati venivano rilevati direttamente sulla macchina e successivamente trasmessi all’ufficio
tecnico per essere esaminati. L’accuratezza del confezionamento veniva quindi controllata sulla base di questi dati.
In base a questi dati il responsabile di produzione decideva se
effettuare una nuova regolazione della linea di riempimento.
Questo sistema è stato adottato per anni con risultati soddisfacenti. Tuttavia, facendo un’analisi a lungo termine di questi
dati, risultavano evidenti potenziali spazi di miglioramento,
specialmente durante la fase di cambio del prodotto.
Controllo in tempo reale della produzione
tramite Ethernet
Ethernet trova un utilizzo sempre maggiore nell’ambito della
produzione. harting, quale leader nelle soluzioni di Connectivity & Networks, ha avuto l’opportunità d’implementare un
sistema automatico in tecnologia Ethernet per questa industria
alimentare di prodotti in confezioni bulk. La linea di produzione delle confezioni da 25 kg è stata giudicata la più adatta a
testare prodotti Automation IT della harting per l’ottimizzazione del processo produttivo e quindi supportare il cliente verso
la riduzione di costi.
Analizzando il tempo necessario alla rilevazione dei dati e la
successiva correzione manuale, harting ha confermato che il
processo produttivo poteva essere migliorato con l’ausilio, nel-
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Un’accurata misurazione è un elemento critico per un’azienda le cui vendite
sono basate sul peso. HARTING ha introdottonell’azienda un controllo real-time
via Ethernet in grado di contenere gli sprechi.
Esempio d’installazione di uno switch.
l’area di produzione, di un sistema Ethernet di controllo in tempo reale. Nell’ottica di una soluzione a lungo termine, harting
ha raccomandato l’impiego di switches con grado di protezione
IP67, idonei agli ambienti aggressivi propri dell’area d’installazione, ovvero le enormi quantità di polvere, umidità etc. E’ stato
possibile installare le soluzioni Ethernet in prossimità della
linea di riempimento dei 25 kg, senza ricorrere a contenitori o
dispositivi di fissaggio particolari, il che ha consentito anche
un risparmio di tempo e costi.
La soluzione proposta da harting comprendeva un pacchetto di
Automation IT composto da uno switch Ethernet IP67 con cinque uscite RJ45 e un cablaggio industriale Ethernet. Decisivo
per l’azienda alimentare è stato il fatto che tutti i componenti
fossero fornibili direttamente da harting.
harting ha messo a disposizione del cliente anche il supporto
tecnico sul posto, necessario a garantire e facilitare l’installazione. Oltre che per l’installazione dello switch, harting ha
IP67 Ethernet switch, connettore IP67 Data 3A.
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21.03.2007 08:32:56
Linea confezionamento 50 lb
In-line Scale
RS232 Seriale
Rs 232 to Ethernet converter
3A P/T
Macchina 3
3A P/T
Macchina 2
3A P/T
IP 67 Switch
Alimentatore
PC
Corporate
LAN Port
Architettura di un sistema Automation IT
fornito anche il supporto tecnico per installare un modulo seriale Ethernet – con lo scopo di poter utilizzare la connessione
già presente sulla linea di riempimento – ed il supporto per
l’installazione di un software esterno per il monitoraggio delle
fasi di riempimento. Infine lo switch harting è stato posizionato
vicino alla linea LAN esistente quale connessione PC ed il sistema ERP. Sono già state predisposte ulteriori due connessioni in
previsione della futura integrazione di altre macchine.
Sommario
L’azienda alimentare ha stimato un potenziale risparmio derivante dall’installazione del sistema Ethernet in ca. 20.000 $
all’anno. Grazie all’accesso in tempo reale dei dati di produzione, le informazioni per stabilire l’esigenza di nuove regolazioni
possono essere estrapolate in qualsiasi momento ed inoltrate
ai responsabili di produzione. E’ stato possibile evitare le eccedenze di prodotto nelle confezioni, dovute al cambio di prodotto
e di turno del personale. Inoltre, le connessioni LAN e VPN
consentono l’accesso remoto alle apparecchiature dell’area di
produzione. L’ufficio tecnico non deve più preoccuparsi dei problemi di produzione e può concentrarsi sugli obiettivi a lungo
termine. Dato per assodato il risparmio ed il ritorno di capitale,
l’azienda sta ora valutando l’utilizzo del sistema di controllo
Ethernet per altre linee di produzione.
RHONDA STRATTON
Marketing Communications Manager, North America
[email protected]
TONY GUERRA
Field Systems Engineer, Automation IT,
North America
[email protected]
ROB HANES
Director of Marketing, Industrial, North America
[email protected]
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21.03.2007 08:33:00
Jakub Vinčálek & Tomáš Ledvina
Fiorenti investimenti
Sistemi di controllo per serre utilizzano Ethernet industrial di harting
Alcuni tra i coltivatori piu’ moderni gestiscono nelle proprie
piantagioni un numero elevato di serre che consente loro la
coltivazione di varietà di piante che diversamente non potrebbero resistere alle condizioni climatiche esterne. Sarebbe tuttavia un errore ritenere che una serra non necessiti
d’altro che di qualche accorgimento mirato alla regolazione
della temperatura e del grado di umidtà. In realtà l’ambiente
all’interno della serra necessita di un monitoraggio continuo
a mezzo di sistemi di controllo estremamente complessi e
precisi.
Ottimizzare luce, aria, clima terreno e acqua
Un buon sistema di controllo deve essere in grado di gestire
diversi fattori quali la temperatura e l’umidità dell’aria, la temperatura e l’umità del terreno, la durata e l’intensità dell’esposizione alla luce, l’illuminazione artificiale mediante impiego
di luci con lunghezze d’onda diverse, l’irrigazione e la concentrazione di CO2 nell’aria. Con l’ausilio di sistemi di controllo
questi elementi possono essere regolati in base alle esigenze
durante l’arco della giornata e a seconda della crescita delle
piante. Il sistema di controllo attiva le seguenti funzioni:
– Apertura e chiusura finestre
– Accensione e spegnimento riscaldamento
– Accensione e spegnimento impianto aerazione
– Orientamento delle serrande per la luce
– Accensione e spegnimento luci artificiali
– Accensione e spegnimento sistema irrigazione
– Accensione e spegnimento umidificatori
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21.03.2007 08:33:08
10–15 milioni di piantine crescono contemporaneamente in serre
di medie dimensioni.
Il sistema di controllo fornisce, in tempo reale, le informazioni in merito
alle condizioni.
Una delle caratteristiche piu’ importanti di un buon sistema di
controllo è quella di fornire in tempo reale informazioni su possibili anomalie che possano danneggiare la crescita delle piante
come pure sull’insieme del sistema. Non appena fosse a rischio
il mantenimento delle condizioni entro i parametri stabliti il
personale di servizio ne deve essere subito informato. Questo
tipo di report e informazione deve poter essere trasmesso, oltre
che tramite rete fissa, anche da rete mobile.
Affidabilità: il fattore determinante
Ma non sono solo i coltivatori ad utilizzare serre. Anche i giardini botanici le utilizzano per riprodurre condizioni ambientali
idonee alle piante esposte. Guasti ai sistemi di contollo climatici
potrebbero causare la perdita di specie rare. I sistemi di controllo devono poter resistere alle temperature, all’acqua, agli
agenti chimici, alle sollecitazioni di macchinari e allo stesso
tempo essere assolutamente affidabili.
Condizioni estreme
Le condizioni all’interno di una serra possono rappresentare
per la loro stessa natura un vero e proprio problema per le installazioni tecniche. Gli impianti e tutti i componenti relativi
devono essere assolutamente anticorrosione. L’umidità relativa
supera spesso il 90% e alcune delle installazioni potrebbero
anche essere situate sott’acqua. Ma non solo temperatura,
umidità e acqua possono pregiudicare il sistema. In molti casi
agenti chimici e fertilizzanti vengono impiegati per favorire
la crescita e proteggere le piante. Inoltre vengono impiegati
anche macchinari che potrebbero danneggiare i componenti
del sistema di controllo.
Le soluzioni offerte da harting con grado di protezione standard IP67 sono ideali per l’impiego nelle moderne serre. Questi
prodotti di interfaccia per applicazioni industrial Ethernet, sono
estremamente affidabili anche in avverse condizioni ambientali
come sopra descritte. Gli switch “managed” (mCon) e “ unmanaged” (eCon) sono componenti ideali per la progettazione di
questi sistemi. Può essere utilizzato un singolo cavo sia per la
trasmissione di segnali e che per l’alimentazione. Cavi industriali standard e connettori offrono una grande flessibilità per
la realizzazione dei sistemi di controllo e non necessitano di
particolare manutenzione. Scegliendo le soluzioni harting per
le serre, l’utilizzatore potrà contare su un investimento sicuro
ed affidabile.
Le moderne serre sono estremamente vaste e quindi la distanza
tra i sensori, gli elementi che svolgono funzioni operative e
l’unità di processo può esssere di diverse centinaia di metri.
In una serra di medie dimensioni, in primavera possono essere
coltivati dai 10 ai 15 milioni di giovani piantine. Ne consegue
che potrebbe essere a rischio un ingente capitale qualora le
condizioniper la coltivazione non fossero ideali.
Jakub Vinčálek
President
TENAX CZ s.r.o.
Prag, Tschechische Republik
Tomáš Ledvina
harting Technologiegruppe
Product Manager
[email protected]
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21.03.2007 08:33:34
tec.News 15: Cooperazione Globale
Andreas Huhmann
Automation IT diventa realtà
Funzionamento ed installazione di open Ethernet integrato
harting Technology Group ha come obiettivo la realizzazione di un sistema Ethernet aperto/integrato che va dagli uffici alla
produzione. Adesso, tale obiettivo si sta concretizzando nel concetto di Automation IT. Automation IT si basa esclusivamente sugli standard Ethernet – in questo caso IEEE 802.3. L’integrazione tra loro di ambienti così differenti avviene tramite
l’adozione di soluzioni di rete quali switch, software gestionale, sistemi di sicurezza e connessione, già largamente impiegati
per tutta una serie di altre applicazioni presenti sia in ambienti office sia in campo. In futuro Automation IT favorirà un
Ethernet universale che semplificherà e accelererà processi, creerà più trasparenza e ridurrà i costi.
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21.03.2007 08:34:21
PushPull Variante 14 Installazione fissa
M12 per I/O
Costruzione Industriale
www
PushPull Variante 14 Installazione fissa
PushPull
Variante 4
installazione
fissa ibrida
M12 per I/O
Sensore
Sensore
Impianto Industriale
HMI
Voicemail/Mail
Telephony
Video
Web Conferencing
Office IT
HMI
PushPull
Variant 4 hybrid
per dispositivi
intelligenti
Macchine utensili
Comunicazione Integrata
Automatione Industriale
Automation IT
Requisiti di uno switch per Automation IT
Il concetto di Automation IT include in sé l’infrastruttura delegata ad integrare l’automazione dello stabilimento nel network
aziendale e collegarlo al WEB. A breve sarà possibile implementare nuove applicazioni simili a quelle già disponibili per
l’ambiente ufficio – voice over IP, e-mail, video e teleconferenze
tramite Ethernet – direttamente dal livello produzione, senza
alcun limite di utilizzo di Ethernet standard. I produttori di
sistemi di automazione sono ben consapevoli dei benefici che
una rete globale adatta ad ogni tipo di applicazione può offrire.
Essi supportano l’utilizzo di Ethernet standard nel campo dell’automazione e sanno che con Ethernet sono ormai garantiti
anche real time e criteri di sicurezza.
Standard mondiali per reti Ethernet
Attualmente, essendo i network per ufficio quasi esclusivamente reti Ethernet, questo sistema si è affermato quale standard universale per comunicazioni ed applicazioni IT. Sia le
applicazioni che lo stesso Ethernet, sono andati sempre più
evolvendosi. Negli anni 90 l’enfasi era sulle tipiche applicazioni per ufficio quali e-mail e sistemi ERP. Per rendere questi
sistemi sempre più efficienti ed integrare nelle reti aziendali
dispositivi periferici che necessitavano di larghezze di banda sempre maggiori, si sono ricercate velocità di trasmissione
sempre maggiori. Anche l’architettura dei sistemi di sicurezza
e la raccolta e la storicizzazione dei dati hanno acquisito una
crescente importanza. Funzioni che una volta erano eseguite
su computer locali, sono ora migrate su server di rete sempre
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21.03.2007 08:34:41
Cablaggio
Switch
Cablaggio
Cablaggio
Switch
Switch
Ethernet negli edifici industriali
Ethernet negli impianti di produzione
Ethernet nella macchine utensili
Panoramica delle aree d’utilizzo
più performanti. Anche i servizi voce e video hanno trovato
una loro collocazione nel network Ethernet richiedendo non
solo una larghezza di banda sempre maggiore, ma anche nuove
funzionalità (priorizzazione, qualità di servizio etc). Ma non ci
sono vantaggi solo per i dati. Infatti, PoE (Power over Ethernet)
ha anche la funzione di sommare alla trasmissione dei dati
anche l’alimentazione dei dispositivi stessi di comunicazione.
Ethernet, quindi, risulta essere l’unico standard riconosciuto
a livello mondiale per l’interfacciamento e l’alimentazione integrate. Nel mondo dell’automazione, l’obiettivo è quello di realizzare l’integrazione di Ethernet nelle applicazioni industriali per
raggiungere anche in tale settore il medesimo riconoscimento
di standard a livello mondiale.
Componenti per reti Automation IT
In passato le applicazioni per ufficio erano caratterizzate da
stazioni di rete standardizzate (PCs), che ponevano più o meno
tutte gli stessi requisiti per quanto riguardava il collegamento
al server centrale. Questo ha portato alla realizzazione di switch
che hanno la funzione principale di creare un nodo di smistamento o un’interruzione in una connessione point-to-point tra
i singoli utenti della medesima rete. Oggi tuttavia gli switch
devono svolgere anche altre importanti funzioni quali:
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–Gestione di rete. Questo richiede l’integrazione di SNMP in
tutti i componenti attivi di un network.
–Creazione di VLAN: gli switch devono agganciare la VLAN ed
essere in grado di inoltrare stringhe di dati in base al corretto
livello di priorità.
–QoS: E’ la definizione di specifiche funzioni quali la priorizzazione. Gli switch devono quindi essere in grado di identificare
le priorità ed eseguire lo smistamento dei dati ed il loro successivo inoltro in base ad esse.
–Filtro: con l’evoluzione delle applicazioni multimediali diventa
sempre più importante controllare il traffico multicast e broadcast. Ciò è possibile attraverso un meccanismo di verifica
come IGMP.
–R idondanza: le funzionalità RSTP definite dalle normative
IEEE 802 sono sempre più diffuse nelle applicazioni
industriali.
I componenti di rete che supportano applicazioni IT, si sono evoluti in dispositivi molto complessi. I network stanno diventando
intelligenti. Applicazioni essenziali stanno migrando da sistemi
di controllo o server verso il network stesso. Una rete unica di
Automation IT può essere gestita con successo solo se tutti i
componenti possiedono caratteristiche equivalenti e compatibili
21.03.2007 08:34:54
tra loro. Questo spesso dipende dalle loro stesse caratteristiche.
Ciò che conta, è la loro capacità di operare gli uni con gli altri.
Lo sviluppo tecnologico inizialmente non era mirato in modo
prioritario al mondo dell’’automazione, ma la sua adozione in
tale settore è stata resa possibile grazie agli adeguamenti introdotti. Benché il riferimento tecnico per i componenti di rete
siano le IEEE 802.3, la strada intrapresa da IEEE non deve essere
influenzata dalla creazione di uno standard separato. Quello
che sarebbe auspicabile è che si continui con il lavoro di ricerca
e sviluppo di questa tecnologia da parte dei gruppi di lavoro
responsabili per Ethernet
Il cablaggio nell’ Automation IT
Il cablaggio Ethernet per uffici si è diffusamente affermato quale
standard. Per ciò che riguarda la trasmissione dati, il riferimento alle IEC 11801 non è in discussione. Il cablaggio generico che
inizialmente era usato per le diverse tecnologie di rete, oltre
ad Ethernet, oggigiorno può essere definito “una tecnologia su
misura” per Ethernet. Le categorie di cablaggio sono le stesse
per tutti gli standard industriali. L’introduzione delle IEC 24702,
pubblicate nel 2006, ha portato ad un adattamento di rilevante
portata in ambito industriale. Ne consegue che oggi Ethernet,
ossia il sistema nervoso centrale della trasmissione dati, è disponibile anche per l’ambito industriale.
Dal cablaggio ai sistemi di installazione
Una comunicazione senza barriere viene spesso equiparata ad
un cablaggio uniforme. Tuttavia, comunicazioni consistenti endto-end non possono essere messe in relazione ad un sistema di
cablaggi uniforme, in quanto il cablaggio deve essere adattato
al tipo di applicazione. Di conseguenza, mentre ad esempio i
connettori con grado di protezione IP 20 possono essere usati
per uffici e armadi IT, non è possibile il loro utilizzo in ambienti
industriali. Sono identificabili tre aree tipiche di utilizzo che
coprono una vasta gamma di applicazioni: edifici, stabilimenti
e macchinari. Ogni area pone una serie di requisiti specifici
in relazione ai sistemi di installazione. La disparità di tali requisiti non deve portare all’esclusione di un sistema gestionale
uniforme.
Automation IT consente all’utente di poter fare affidamento su
un network ad alta performance per applicazioni industriali.
E’ qui che diventano tangibili i vantaggi di Automation IT: la
riduzione dei costi tramite utilizzo di un network universale e
l’ottimizzazione dei processi grazie ad una comunicazione senza
barriere tra tutte le applicazioni.
Ora harting sta lavorando ad un adattamento dell’applicazione
per impianti di produzione e macchinari. Per salvaguardare la
trasparenza dei dati, è importante tener conto delle diverse filosofie d’installazione adottate. Un adattamento a macchine ed
impianti porta ad una fusione delle funzioni degli elementi attivi
e passivi. Questa necessità deriva in pratica dai requisiti che
certe applicazioni, use-cases, richiedono:
–Generalmente non è richiesto un precablaggio dato che il cavo
è parte integrante della macchina stessa.
–La presenza di apparecchiature IP67 già indica che il
cablaggio deve avere caratteristiche analoghe alle stesse
apparecchiature.
–L’integrazione di switch nei sistemi di automazione ha soppiantato l’utilizzo di connessioni a stella. Viene a cadere la necessità di un centro nodale di derivazione delle connessioni, come
ad esempio il tipico patch panel per le applicazioni office.
–L’esigenza di topologie complesse adattate al layout di uno stabilimento significa che gli switch possono essere posizionati
dove effettivamente necessario; in questo caso è il tipo di applicazione che ne determina il loro posizionamento.
Andreas Huhmann
Director Strategic Marketing
[email protected]
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21.03.2007 08:35:43
tec.News 15: Microcosmo
24
21.03.2007 08:36:14
Prof. Dr.-Ing. Peter Jehle, Stefan Seyffert & Detlef Tenhagen
Ampliamento delle applicazioni RFID
Un progetto, frutto della collaborazione tra l’università di Dresda e harting, permetterà
l’utillizzo di transponders e lettori nell’industria edile
La tecnologia dei sistemi UHF-RFID permetterà ben presto l’ottimizzazione di costi e soluzioni innovative nel settore dell’edilizia. Si tratta di uno studio sotto l’egida dell’Università di Dresda ed il suo Istituto di Construction Management, mirato
ad identificare alcuni processi tipici ed i benefici che deriverebbero dalla loro ottimizzazione ed integrazione in un sistema
produttivo tale da avere un decisivo ritorno sugl’investimenti (ROI). Il potenziale non si limita al solo processo edile ma
anche alle funzioni complemetari nel network di distribuzione. Di rilevante importanza anche la documentazione di quanto
previsto da nuove leggi in materia di edilizia. L’attuale tecnologia abitualmente adottata per telecomunicazioni – wireless o
non – dovrà essere esaminata ed implementata.
Nell’ingegneria e nell’edilizia civile, spesso i tentativi di utilizzare transponders RFID (Radio Frequency IDentification) falliscono in gran parte a causa delle condizioni circostanti. Per esempio, i transponder si trovano spesso in ambienti i cui materiali
assorbono il segnale. Inoltre fino ad oggi non vi erano standard
uniformi per interfacce di lettori transponder e di conseguenza
i sistemi disponibili sul mercato non erano intercambiabili e
compatibili tra loro. Questo portava a soluzioni isolate che richiedevano elevati costi di progettazione che certamente non erano
sostenibiil da piccole imprese. Altri sistemi di identificazione
non hanno avuto successo in questo ambito. Le elevate sollecitazioni meccaniche, lo sporco ed i frequenti cambi di posizione
sono alcuni degli elementi a sfavore dell’utilizzo di barcode. Negli ultimi anni, l’evoluzione tecnologica dei sistemi RFID, ha reso
possibile l’applicazione nel campo dell’edilizia.
Ed è qui che entrano in gioco i prodotti che harting ha sviluppato per la tecnologia dei sistemi RFID. I transponders sono progettati per applicazione diretta su superifici metalliche e container
contenenti liquidi e il lettore IP65 si adatta anche ad una serie
di interfacce per utilizzo sia statico che mobile.
Collaborazione
La ricerca dell’istituto di Construction Management dell’università di Dresda, ha come obiettivo un approccio decentrato
all’informazione tramite l’implementazione di “componenti intelligenti”, quali muri in cemento armato rinforzati, parti prefabbricate o elementi in calcestruzzo. L’istituto di Construction
Management dell’università di Dresda, ha invitato harting a
fungere da partner nel nuovo progetto di ricerca.
Obiettivo della prima fase del progetto di in tecnologia RFID per
edilizia, approvato dal Ministero tedesco dell’Edilizia, del quale fanno parte anche il costruttore di casseforme Huennebeck
e harting, è di valutare quali siano i benefici auspicabili per
ogni singolo ciclo del processo (progettazione della struttura,
materiali per la struttura, funzionalità e durata, come pure
modifiche della destinazione d’uso, modernizzazione e ristrutturazione, fino ad una eventuale demolizione dell’edificio).
Una delle idee centrali del progetto è di sviluppare le condizioni di base per l’utilizzo della tecnologia RFID nei componenti strutturali e definire i requisiti hardware e software.
Queste ricerche verranno condotte in particolare durante la
fase iniziale della costruzione, in quanto i requisiti maggiori
per tutto il sistema derivano proprio da questa fase. Gli studi
verranno eseguiti con sistemi di lettura e transponders, messi
a disposizione da harting che saranno harting e approvati ai
fini da membri dell’applicazione strutturale da membri dalla
commissione tecnica di Hünnebeck. I sistemi di lettura ed i
transponder dovranno quindi risultare idonei per l’impiego nei
cantieri edili.
Possibilità di applicazione ed ottimizzazione
Erigere una struttura è un procedimento unico quanto complesso. Molti dei processi ottimizzati dall’industria di materiali
per edilizia si ripetono anche durante la fase di costruzione.
Ecco alcune delle complesse applicazioni e delle possibilità di
per ottimizzarle:
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21.03.2007 08:36:45
Sicurezza grazie al monitoraggio RFID
Secondo una statistica relativa agli incidenti sul lavoro, il 71%
degli incidenti sui ponteggi può essere imputabile agli elementi
stessi che li compongono se si considera che il 34% dei parapetti dei ponteggi è la causa primaria di incidenti dovuti ad
eccessiva usura, danneggiamento o obsolescenza. Registrando
automaticamente il ciclo di vita di un elemento, sarà possibile
migliorare e documentare la manutenzione.
Utilizzo di RFID per la sequenza costruttiva
Ricerche condotte da studiosi sul costo del lavoro nell’industria edile, hanno dimostrato che ca. il 30 – 50% del tempo
di implementazione di un progetto viene sprecato in ricerche,
identificazioni, movimentazione e trasferimento di materiali.
Anche l’effettivo quantitativo di materiali edili presso il cantiere si scosta notevolmente da quanto preventivato in origine.
Contrassegnando gli elementi ed i materiali costruttivi con
transponders RFID si può sfruttare al meglio l’area di stoccaggio ed ottimizzare il flusso dei materiali.
Completezza della Documentazione
Diventa sempre più importante poter disporre di una documentazione approfondita ed esaustiva relativa alle strutture. In
passato si è potuto constatare che la vastità delle informazioni
ed i diversi passaggi portavano alla perdita di informazioni
importanti. L’utilizzo di tecnologie RFID permette di registrare
il ciclo di vita senza rischio di perdita di dati, cosa questa che a
sua volta rende possibile una certificazione di qualità assoluta.
Questo richiede prodotti RFID che durino nel tempo e quindi
con un’aspettativa di ciclo vitale di oltre 30 anni. Le possibilità
Controllo accessi
Quando l’accesso al cantiere di un veicolo viene rilevato automaticamente, i capi cantiere hanno sempre un aggiornamento
in tempo reale circa la tipologia e la quantità dei materiali
disponibili. L’utilizzo dei cosiddetti “readers gates” rende
in pratica obsoleti i costi di mano d’opera per il controllo
manuale del carico. Questo riguarda in particolare le difficoltà di carico e scarico degli enormi componenti delle
casseforme.
Il nuovo sistema di lettura HARTING RF800 per tutte le applicazioni RFID in esecuzione IP65, adatto ad applicazioni nel settore delle costruzioni edili.
26
21.03.2007 08:36:49
Inclusione di un RFID transponder in un cosiddetto “mix in place cement”.
Nonostante l’armatura metallica sui quattro lati, il transponder è ancora
leggibile.
di ottimizzazione illustrate contribuiranno tutte, direttamente
o indirettamente, a ridurre costi e tempi di costruzione, a garantire qualità e sicurezza.
ROI quale propulsore per la tecnologia
Un aspetto fondamentale di questa ricerca è il vantaggio economico di un simile sistema. L’utilizzo di tecnologia RFID è strettamente collegato al concetto di ROI (return on investment). La
ricerca conferma quanto da anni vanno dicendo l’industria di
beni di consumo e la logistica, ovvero che un sistema, se non
adottato contemporaneamente da entrambi, difficilmente potrà
portare vantaggi economici. Dato che sono molte le imprese
coinvolte, in particolare nella fase costruttiva, la standardizzazione di un sistema che possa essere utilizzato da tutte per ottimizzare il proprio business, non potrà che portare un vantaggio
economico. Adottando un protocollo standard di comunicazione
quale ad es. TCP/IP, tra tutte le aziende coinvolte harting, è
già orientata verso tecnologie futuriste per sistemi integrali
di comunicazione.
L’applicazione di RFID nell’edilizia potrebbe dare un impulso
decisivo alla competitività su scala internazionale. Dimostrando che questa tecnologia, fatte salve tutte le condizioni di base,
possa essere utilizzata per elementi di cassseforme e ponteggi, si aprono per tutte le imprese coinvolte nuovi potenziali di
ottimizzazione. Con l’ausilio di hardware e software specifici,
harting sta sviluppando un prodotto RFID ottimale per impiego
su larga scala nell’industria edile.
RFID con harting – Adesso e in futuro
Attualmente, l’utilizzo di tecnologie RFID consente
l’ottimizzazione dei sistemi di stoccaggio, la gestione prodotti e la produzione industriale dei materiali.
harting Technology Group ha dimostrato la sua competenza nel campo della microtecnologia. harting ha
vinto nel 2006 l’ambito premio Hermes per il suo nuovo transponder passivo RFID UHF. La comunicazione
tra transponders ed i diversi sistemi di controllo è
possibile grazie ai di lettura sistemi di lettura integrali. Come illustrato dal progetto è possibile il loro
utilizzo anche nell’industria edile.
Attualmente questi sistemi sono utilizzati nell’industria edile in pochi casi selezionati. Ad esempio le
macchine per la movimentazione di terra sono equipaggiate con RFID al fine di facilitare il monitoraggio
tecnico online del veicolo, identificare errori, guasti,
cattivo funzionamento e registrare automaticamente
documentando tutto il ciclo di vita della macchina.
L’utilizzo di RFID inteso ad ottimizzare tutti i processi
di “produzione di una struttura” non è tuttavia ancora
una realtà.
Prof. Dr.-Ing. Peter Jehle
Technische Universität Dresden
Institute of Construction Management
Chair of Construction Methods
Stefan Seyffert
Technische Universität Dresden
Institute of Construction Management
DETLEF TENHAGEN
Manager Market & Technology Development
[email protected]
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21.03.2007 08:37:04
Jörg Hehlgans
Controllare il ciclo vitale di un prodotto
Targhetta elettronica con RFID per ottimizzare la raccolta dei dati
In molte aree dell’industria ed in edifici pubblici come ospedali, una moltiplicità di oggetti, differenti l’uno dall’altro, o
parti di attrezzature devono essere sottoposte a particolare attenzione e quindi monitorate continuamente. In qualunque
momento, questi oggetti devono essere in linea con i requisiti a loro richiesti. Per esempio, nell’industria alimentare ed
alimenti per animali i contenitori di acciaio inox sono sottoposti a cicli di pulizia come richiesto dagli elevati standard di
igiene previsti dalle normative europee per la protezione umana ed animale. Solo se i dati sono immagazzinati ed aggiornati
continuamente è possibile provare che, come richiesto, i contenitori sono stati puliti dopo ogni uso e quindi in linea con
l’alto livello di sicurezza richiesto. Per esempio, una pompa per liquidi detergenti ad alta pressione ed alta temperatura è
soggetta a regolamentazioni di igiene e quindi sottoposta ad una regolare manutenzione preventiva per evitare interruzioni
di funzionamento (Fig. 1).
RFID una soluzione efficiente
Com’è possibile documentare la vita di un prodotto in modo efficiente ed economico? harting Technology Group ed Intellion
AG si avvalgono di tecnologie all’avanguardia per i loro
più recenti sviluppi, un sistema di integrazione per
componenti di RFID basato sul software.
Per il software lifecycle, prodotti industriali sono classificati con un transponder scrivibile (data chip). Usando un reader/writer mobile, i dati
del prodotto possono essere letti
ed aggiornati rapidamente in
modo affidabile. Il transponder harting RFID immagazzina informazioni, quali il
nome del costruttore, quelli attinenti al prodotto e
le informazioni relative
alla manutenzione programmata. Un terminale
portatile immagazzina
e legge le informazioni,
trasferendo i dati ad un
database. Il lifecycle software di Intellion organizza la preparazione dei dati,
la valutazione ed i dati storici
del prodotto.
28
21.03.2007 08:37:11
Fig. 1: Pompa con targhetta elettronica
Fig. 2: Targhetta elettronica in una scatola nera
Esempio della vita di un prodotto
Il lifecycle di prodotto comincia con la preproduzione e continua fino al riciclaggio (Fig. 4). L’utente del software lifecycle
determina quando compiere il controllo dei dati. Come regola,
harting ed Intellion eseguono l’analisi del processo per assicurare che l’uso sia compatibile all’impiego e che offra un ritorno economico. Questo implica la creazione di un modello
dati ed il conseguente adattamento del software. Allo stesso
tempo, la piattaforma di software è aperta a sistemi di
ERP correnti (ERP = enterprice resource planning)
per garantire la compatibilità al processo aziendale dell’utilizzatore finale. Una volta completate,
queste fasi sono immediatamente seguite dalla
implementazione ed integrazione del sistema,
che normalmente sono suddivise in varie
fasi di progetto.
Detentore del premio Hermes Award
Per soddisfare le diverse richieste e cicli di processo harting
offre diversi tipi di RFID transponders. La versione “ARfid TP
86 (HT)” in particolare può essere usato al posto di una targhetta convenzionale. Il prodotto innovativo che ha vinto l’ Hermes
Award 2006 è caratterizzato da un design piatto, un involucro
ermeticamente sigillato, elevata resistenza alle alte temperatura (Fig. 2). I transponders possono essere legati, rivettati o
avvitati al prodotto finito (Fig. 2). Questo punto nel lifecycle del
prodotto è considerato come il “lancio”. Al prodotto è assegnato
un indirizzo elettronico per l’idendificazione dei dati anagrafici. Successivamente, ulteriori nuove informazioni sul lifecycle
del prodotto possono essere immagazzinate, lette e controllate
per ciascun evento (Fig. 4).
L’uso prevalente è in produzione, nella
logistica, nella fase post vendita fino
alla gestione delle parti di ricambio,
manutenzione e servizio. Anche nell’area garanzia sul prodotto il sistema
offre un potenziale risparmio, il che
lo rende particolarmente interessante.
Essendo i controlli eseguiti durante
l’esecuzione del processo, la tecnologia
RFID aumenta anche la sicurezza del
processo stesso, rendendone possibile
la certificazione in aree importanti per
la sicurezza (es. industria chimica o farmaceutica).
Fig. 3: “RS” quale cartellino elettronico su una ventola
29
21.03.2007 08:37:21
Ciclo vitale di un prodotto
Produzione
Logistica
Installazione
Assemblaggio
Ordine
Manutenzione e
riparazione
Aggiornamento,
ripristino,
retrofitting
Smaltimento,
riciclaggio
Processi di supporto
Gestione parti di ricambio
Gestione contratti, contratti d’assistenza
Analisi, ottimizzazione delle operazioni
Trattamento delle eccezioni
Gestione dei reclami
Richiamo
Trattamento della garanzia, garanzia
Abb. 4: Ciclo vitale generico
Durante il percorso della distribuzione il prodotto può passare
attraverso più mani e non tutti dovranno avere accesso o poter
modificare i dati sensibili, il software include delle funzionalità
per il controllo degli accessi, con vari livelli utente e password,
per prevenire scritture non-autorizzate o cancellature. Inoltre,
i dati possono essere codificati in modo tale che determinate
informazioni possano essere lette solamente da un gruppo predefinito di persone.
Sommario
Costruttori ed utilizzatori di prodotti di alta qualità possono
usare le targhette elettroniche e software lifecycle per beneficiare di una maggiore trasparenza del processo. E’ anche possibile, nella fase post vendita, ridurre i costi di garanzia.
Prevenire il cattivo utilizzo
Un’altra caratteristica di grande beneficio del software di lifecycle è l’identificazione: attraverso il confronto dei dati centrali con le informazioni decentrate sulla targhetta elettronica,
l’addetto in servizio può stabilire sul posto se tutti i processi
sono stati eseguiti e se sono stati completati correttamente.
Inoltre, i controlli di accettabilità possono essere memorizzati
nel software; queste caratteristiche sono molto utili per rivelare
manipolazioni improprie o generare avvisi in caso di furto di
prodotti registrati.
JÖRG HEHLGANS
Head of Marketing and Sales, Mitronics
[email protected]
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21.03.2007 08:37:31
Dr. Daniel Häfliger
Sensori per ampia gamma
di correnti basati sul sistema
compatto 3D-MID
La continua richiesta di sistemi di controllo e monitoraggio dell’energia ha portato allo sviluppo di sensori a basso costo ma di notevole efficacia. Questo nuovo tipo di sensore viene qui illustrato quale integrazione di Hall sensor chips
e linee corrente in un unico dispositivo di interconnessione molto compatto,
3D-MID.
Contrariamente alle derivazioni usuali (caduta di tensione attraverso una serie di
resistenze) un sensore di Hall misura la tensione tramite il suo campo magnetico.
Grazie a questo principio viene mantenuta una separazione galvanica tra il sensore e
le linee di corrente proteggendolo da danni provocati da picchi di tensione. Il sensore
è in grado di rilevare anomalie sulle linee di corrente senza subire danni. Un design
modulare permette di predisporre i sensori per un’ampia scala di voltaggi. Il sensore
è progettato per adattarsi alla tecnologia di surface mounting offrendo ampie possibilità di integrazione con circuiti su schede di produzione industriale (PCB). Grazie al
layout, le dimensioni contenute offrono la possibilità di un impacchettamento, fatto
salvo un’idoneo isolamento galvanico tra sensore e linee di corrente, cosa questa
particolarmente richiesta nell’ambito di sistemi di controllo motori.
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21.03.2007 08:37:41
5 mm
Fig. 1: Sensore di corrente montato su una scheda di misura. Il sensore è
equipaggiato con conduttori per correnti di 7,5 A. L’ingombro del sensore è
di 37 mm2.
MID: sistema multifunzione su singolo substrato
Negli ultimi anni il sistema 3D-MID si è imposto ufficialmente quale tecnologia per circuiti tridimensionali. MID consiste in un substrato termoplastico ottenuto tramite stampo ad
iniezione sul quale vengono disposti i conduttori tramite un
processo selettivo di metallizzazione. I cavi elettrici vengono
tracciati a mezzo laser direttamente sul corpo polimero. Le
zone esposte a radiazioni laser diventano chimicamente attive
permettendo la deposizione multistrato di rame, nickel ed ora
tramite processo elettro-galvanico. Durante il trattamento laser il substrato polimero viene fissato ad un supporto girevole
che consente una perfetta esecuzione tridimensionale attorno
agli angoli del corpo polimero. harting Technology Group ha
acquisito anni di esperienza nei processi 3D-MID. Questa tecnologia è stata applicata con successo anche a progetti custom
per sensori di pressione e transponder per identificazione di
radiofrequenze (RFID). harting è in grado di offrire la propria
competenza in partnerships per lo sviluppo di differenti sensori con tecnologia MID.
–consente la schermatura elettrica del sensore
–collega il sensore alla PCB del cliente tramite patch di saldatura
–offre sistemi di aggiustamento regolazione/attenuazione per
la programmazione del chip sensore
–supporta le linee di corrente
–garantisce la separazione galvanica del sensore e delle linee
di corrente
Il sensore Hall è fuso direttamente nell’alloggiamento polimero.
I contatti elettrici del sensore sono collegati da conduttori in
alluminio ai conduttori metallici posti sul MID. La schermatura
elettrica è integrata nella metallizzazione sul retro del sensore
Hall. Tuttavia i 3 circuiti di programmazione tondi si possono
vedere chiaramente vicino al sensore. Possono essere utilizzati
per calibrare il sensore dopo il montaggio sul corpo polimero.
10 mm
8.6 mm
5 mm
La Fig. 1 mostra un componente MID, stampato ad iniezione
e metallizzato, usato quale sensore di corrente. Il substrato
combina funzioni multiple in uno spazio contenuto:
–comprende un sensore di HALL con integrato circuito di programmazione (modello CSA-1V di Sentron Melexis AG, Zug,
Svizzera).
Fig. 2: Schema di un sensore di corrente della seconda generazione.
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Parametro
Simbolo
Min.
Typ.
Max.
Unità
Note
Sensibilità
magnetica
Sm
270
300
330
V/T
T = 25 °C
Sensibilità
S
70
90
100
mV/A
T = 25 °C
Rumore
Vn
-
0.3
-
mV
peak-to-peak, T = 25 °C
Offset voltage
Voff
-5
0
5
mV
calibrated, T = 25 °C
Max. errore
E
-
0.6
0.9
%
full scale
Ip=1.6 V, T = 25 °C
Tempo di risposta
tR
-
1
6
μs
T = 25 °C
Dati tecnici dai testi preliminari
Piccole dimensioni – grande versatilità
I conduttori sono allineati e fissati all’interno del corpo plastico in apposite sedi intagliate a destra e a sinistra del sensore. Questa disposizione tridimensionale del sensore consente
l’avvolgimento dei conduttori attorno al sensore di HALL. La
Fig. 1 mostra un prototipo di sensore montanto su una PCB con
3 linee di corrente sagomate ad U. Il corpo MID ed i conduttori
sono collegati alla scheda tramite saldatura in stagno (senza
piombo). Il cablaggio sulla scheda collega i conduttori ad U in
modo seriale cosicchè assumono la struttura di una bobina. Tale
configurazione fa sì che il chip sensore di HALL sul corpo MID
alla medesima corrente diverse volte aumentando l’interazione
del campo magnetico con il sensore. La custodia MID centra il
chip sensore al centro del conduttore simile ad una bobina dove
maggiore è la forza del campo magnetico. Sia la forma tridimensionale delle linee di corrente che il posizionamento preciso
del sensore di HALL garantiscono la masssina sensibilità del
sensore stesso. Inoltre diminuisce il campo elettromagnetico
attorno ai conduttori di corrente (simili ad una bobina).
Un sistema di sensori competitivo
Il sensore è azionato da una fonte di energia di 5 V facilmente
reperibile. Grazie all’elevata linearità del sensore di HALL il
dispositivo può essere azionato in loop consentendo un notevole
risparmio di energia (nell’ordine di centinaia di mW) rispetto
ai normali sensori che si basano sul principio della resistenza
magnetica. Nella Tav. 1 è raffigurata la performance ottenuta
durante i test preliminari. E’ stata rilevata una possibilità max.
di scostamento della misurazione dello 0.6% dell’intera scala
(FS=1.6 V). Il sensore non è risultato influenzato dai diversi
vari impulsi di voltaggio (600 V a 5 Hz, 50Hz e 500 Hz) applicati al circuito primario dimostrando così un vera e propria
schermatura del campo elettrico. E’ possibile aumentare lo
screening del campo magnetico coprendo il sensore con una
piccola scatola in metallo. La performance del prototipo ha dimostrato che questo sensore regge perfettamente il confronto
con altri attualmente sul mercato.
Un ampio spettro di applicazioni
L’utilizzo di sensori varia dal controllo dell’energia nei sistemi
di comunicazione all’identificazione di guasti degli switch di sicurezza, le piccole dimensioni ed il contenuto consumo di energia facilitano l’integrazione in apparecchiature mobili/portatili.
La Fig. 2 relativa alla seconda generazione di prototipi mostra
una ancor maggiore adattabilità per l’assemblaggio automatico
di PCB. Il prototipo ha dimostrato un’implemento di efficienza
anche per volumi elevati.
Il sensore harting viene a colmare il gap tragli attuali sistemi
precisi ma di grandi dimensioni, e quelli piu’ piccoli ma meno
affidabili. Sistemi di elevata precisione solitamente mostrano
generalmente carenze rispetto alla loro integrazione. Il MID 3D
al contrario garantisce una perfetta integrazione ed allo stesso
tempo un’elevata performance.
DR. daniel Häfliger
Project Manager, Mitronics
[email protected]
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t e c . N e w s 1 5 : M o n d o Te c n o l o g i c o
Dr. Andreas Starke & Roger Danielsson
Aggancio automatico per il nuovo “Pendolino”
Sempre più spesso singole carrozze ferroviarie vengono collegate a treni con aggancio automatico, in particolare nel caso di
cosìddetti EMU (Electrical Multiple Unit). Questi sistemi automatici di aggancio hanno due funzioni: l’aggancio meccanico
ed il collegamento elettrico.
Nel caso di treni superveloci, gli agganci automatici sono alloggiati in una calotta azionata idraulicamente quando un’estremità della carrozza viene messa in testa al convoglio. Sia la
calotta che l’aggancio possono essere azionati a distanza dalla
cabina del manovratore semplicamente premendo un pulsante.
La descrizione che segue illustra un aggancio automatico come
quello utilizzato sull’ultima generazione del Pendolino.
La funzione meccanica
Sul nuovo Pendolino viene utilizzato un aggancio “latch” Dellner con ammortizzatore integrato. Su di una lungh. complessiva di ca 1,7 mt la corsa di contraccolpo è di soli 20 cm ca.
Vi sono due punti per la connessione elettrica, uno ad ogni
capo del sistema di aggancio. Sul lato destro e sinistro vi sono
2 x 98 contatti coperti da una calotta a tenuta d’acqua che si
apre e chiude durante la manovra di aggancio. Di questi contatti 66 sono per il collegamento delle linee del sistema bus.
L’interfaccia è compatibile con i sistemi adottati dal vettore
italiano Trenitalia.
sistema di centraggio può essere escluso senza alcuna attrezzatura, per es. per lavori di manutenzione o deviazione della
carrozza. Vengono utilizzati attuatori elettrici e idraulici
per aprire e chiudere la calotta frontale. Il meccaniscmo è collegato al sistema di aggancio affinchè le due funzioni possano interagire.
La chiusura involontaria della calotta non è quindi possibile in posizione di aggancio. Nel caso
di mancanza di corrente
o guasto al sistema
idraulico, tutto il
sistema può
essere azionato manualmente.
Alcune funzioni specifiche come il centraggio automatico, sono state messe a disposizione
su richiesta dell’utilizzatore italiano. Il
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21.03.2007 08:37:52
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21.03.2007 08:37:58
due capi dell’aggancio si staccano, mentre un apposito dispositivo antideformazione interagisce con il sistema di assorbimento
frontale Alstom. Il sistema di aggancio automatico deve esssere
considerato parte integrante del treno in grado di assorbire
energia da impatto fino a 1 MJ. Questo equivale all’energia
cinetica di un autoveicolo del peso di 1,5 tonn. alla velocità di
ca. 130 km/h.
Nuovo “Pendolino”
Fonte: Alstom Transport
Sicurezza e affidabilità
La forza di impatto durante una normale operazione di aggancio viene ammortizzata tramite un sistema combinato pistone
idraulico e molla a spirale. Grazie al suo design, il sistema è
già predisposto per l’assorbimento di energia in previsione di
future esigenze in materia di sicurezza. In caso di incidente, i
Aggancio automatico
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Fonte: Dellner
Oltre alla sicurezza che questo sistema garantisce ai passeggeri, riduce anche i tempi di riparazione e sosta forzata a seguito
di incidenti. I sistemi di controllo dell’assorbimento di energia
nella zona di aggancio sono in continua evoluzione. Sono stati
eseguiti test con il Pendolino sulle forze di impatto a velocità
fino a 70 km/h. Il treno è stato omologato per operare in Germania, Italia e Svizzera secondo la direttiva europa per treni
ad alta velocità (TSI 96/48/EC).
Un’interfaccia elettrica con caratteristiche
complesse
Per l’interfaccia delle linee elettriche – elemento critico del sistema – che passano attraverso il sistema di aggancio e ubicate
nell’intercapedine del pavimento del treno,
vengono utilizzati connettori harting specific per il settore ferroviario. Al fine di
scongiurare il più possibile per esempio
un calo o un’interruzione di corrente attraverso le interfacce lungo tutto il treno,
la resistenza di contatto ohmica attraverso
ogni singolo punto di contatto deve essere
la più bassa possibile. La differenza tra un
valore di 2,5 ohm e un valore di 0,5 ohm
per il singolo contatto è chiaramente in
funzione del tipo di applicazione. Vi sono
parecchi altri requisiti tecnici, definiti dagli standard industriali, che devono essere
presi in considerazione. Per esempio la IEC
60352-2 contiene le specifiche relative ai
contatti a crimpare e la EN 61984 stabilisce i requisiti generali di sicurezza relativi
ai connettori.
La mancanza di uno standard
internazionale
Non esiste uno standard internazionale
riconosciuto per quanto riguarda i connettori per applicazione nel settore ferrovia-
21.03.2007 08:38:04
Connettori per il collegamento al treno
rio. L’unico standard che copre questo tipo di applicazione e
tiene conto dei crescenti requisiti per carrozze ferroviarie, è
la normativa francese NFF 61030. I connettori utilizzati sul
Pendolino corrispondono a questa normativa. Gli aspetti tecnici
più importanti sono: massima resistenza di contatto, massima
resistenza della crimpatura, resistenza meccanica della connessione a crimpare, forza di ritenzione dei contatti isolati, resistenza a liquidi corrosivi e, in particolare, i valori relativi alla
distanza di scarico superficiale ed in aria. La messa in opera
e la sostituzione dei connettori deve poter essere eseguita in
maniera rapida e semplice. Questa caratteristica tuttavia a volte
si scontra con i requisiti relativi alle norme per la sicurezza e
l’nfluenza di agenti esterni.
I connettori per interfacce devono resistere ad agenti atmosferici estremi: acqua salina, caldo e freddo e quindi il materaile
utilizzato per i connettori è la stessa lega di metallo usata per la
parte inferiore del telaio delle auto. Infine, tenendo in considerazione le interferenze che il sistema stesso potrebbe arrecare ,
è importante la scelta di componenti e di un design appropriato.
Si pensi ad esempio alle vibrazioni e alla forza d’urto, come
pure ai campi elettromagnetici che vengono a crearsi. Anche
a questo riguardo le norme NFF 61030 pongono requisiti maggiori rispetto a standard industraili non specifici.
Il Pendolino è equipaggiato con connettori IP 68 con una
chiusura di sicurezza a vite ed un totale di 2 x 110 contatti.
I conduttori hanno sezioni da 0,5 a 4 mmq. Per garantire una
minima resistenza di contatto attraverso gli anni di utilizzo,
vengono utilizzzati contatti a crimpare con doratura superficia-
le. Quando il dispositivo è nuovo, la resistenza di contatto non è
inferiore a quella dei contatti argentati, tuttavia i contatti dorati
assicurazione una maggiore stabilità nel tempo.
I processi che sono alla base di sistemi e componenti vanno
sempre più affermandosi nel settore ferroviario. Al giorno d’oggi non è più sufficiente produrre un componente o un dispositivo elettronico che semplicemente corrisponda alla normativa
EN50155. La tracciabilità ed i controlli qualità possono diventare questione di vita o di morte per i passeggeri. Per poter
giungere ad una standardizzazione internazionale dei processi
industriali per applicazioni in ambito ferroviario ed ottenere
risultati che vadano oltre le ISO 9001, alla fine del 2005, su
iniziativa di alcune aziende europee leader di mercato, è stata
costituita “International Railway Industry Standard” (IRIS ).
Nell’aprile 2006 HARTING è stato il primo produttore di componenti ad affrontare con successo l’audit.
roger danielsson
Sales Manager
Dellner Couplers AB
Falun, Sweden
DR. ANDREAS STARKE
Market Manager Transportation, Electric
[email protected]
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21.03.2007 08:38:09
Sam Chen, Liang Wang & Kevin Qi
Teniamo la metropolitana in movimento
I connettori harting supportano lo sviluppo del sistema a trazione lineare in Cina
L’economia Cinese è in continua espansione, le città sono sempre più affollate e le strade congestionate dal traffico automobilistico. Sempre piu’ persone in Cina vedono i vantaggi di collegamenti ferroviari suburbani sicuri ed affidabili che permettano
loro di raggiungere puntuali i luoghi di destinazione. Attualmente sono in costruzione piu’ di 20 diverse linee suburbane per
uno sviluppo di oltre 2.000 km attorno ad una dozzina delle maggiori città tra cui Beijing, Shangai, Guangzhou e Nanjing.
Grazie alla sua avanzata tecnologia ed alla qualità dei suoi prodotti, harting gioca un ruolo primario nel settore dei trasporti.
Esempio ne è stasta la sua partecipazizone al progetto “CSR Sifang Linear Motor Mass Transit”.
CSR Sifang Locomotive & Rolling Stock Co. Ltd.,uno dei maggiori costruttori cinesi di locomotori e trasporti su rotaia, si è
aggiudicato la fornitura di materiale rotabile per le linee 4 e 5
di Guangzhou e dalla primavera del 2006 l’azienda ha fornito
75 treni inclusi 300 veicoli con sistema a motore lineare. I test
su due treni prototipo sono iniziati già a fine 2005 sui circuiti
rotabili della stessa CSR a Quingdao. Questa pietra miliare ha
consentito alla Cina di diventare il terzo produttore a livello
mondiale per la progettazione e costruzione di sistemi con tecnologia lineare.
Un treno che fà la differenza
CSR Sifang è l’impresa primaria la capo commessa del progetto
Metro responsabile sia per la progettazione che la fornitura.
Ogni treno è lungo 71 mt, largo 2,8 mt, alto 3,3 mt e comprende quattro vagoni con motrice propria. La velocità max. è di
90 km/h. Le caratteristiche salienti del sistema lneare sono
le seguenti:
–Il concetto di azionamento: per la trazione delle carrozze i
motori lineari sfruttano l’energia generata dai campi elettromagnetici tra motore e una piastra Faraday al centro della
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rotaia. L’energia di trazione non viene limitata dall’attrito tra
ruota e rotaia. Ciò consente ai treni che utilizzano la tecnologia lineare di superare gradienti maggiori (max.70‰ contro
max. 33‰ di un treno convenzionale)
–Raggio di curvatura: grazie al design del carrello, questi treni riescono ad affrontare anche curve strette (raggio 60 mt)
facilitando il tracciato del percorso della sotterranea e quindi
senza che siano necessari costi elevati per l’adattamento delle
gallerie già esistenti o la posa di nuovi cavi.
–Rumorosità: dato che il sistema propulsivo non dipende da
una frizione tra ruota e rotaia, il motore lineare è molto più
silenzioso rispetto ai treni convenzionali. E, cosa ancor più
importante, le porte azionate da sistemi idraulici, garantiscono un perfetto isolamento acustico anche all’interno delle
carrozze.
–A ltezza: l’altezza relativamente contenuta delle carrozze,
3,3 mt, non necessita di gallerie alte riducendo quindi i costi
per la costruzione di eventuali nuove gallerie.
21.03.2007 08:38:20
Le prime linee metropolitane a Guangzhou
Grazie alle loro caratteristiche, i treni a motore lineare sono
ideali per le linee extra urbane. Questa tecnologia è già stata
sperimentata a lungo e con successo in Giappone, per la metropolitana di Kobe e Osaka.
–Connettori Han® Modular e custodie speciali, HPR 24B speciali vengono utilizzati per energia, batterie, circuiti di messa
a terra come pure per il monitoraggio del traffico,videosorveg
lianza e segnali di allarme. Le connessioni vengono effettuate
tramite terminale a vite assiale e a crimpare.
A Guangzhou le linee 4 e 5 saranno le prime ad utilizzare la
tecnologia dei motori lineari. La lunghezza complessiva di queste tratte è di ca. 110 km. Esse forniscono un collegamento tra
Guangzhou e la regione del delta del Pearl River, strategica per
la fiorente economia di Guangzhou. Le linee 4 e 5 sono state
progettate anche in considerazione dei sedicesimi Giochi Asiatici che si terranno a Guangzhou nel 2010. La linea 4 è stata
ultimata nella primavera 2006.
–Connetori Han® HC 650 e custodie speciali HPR 24B vengono
impiegati negli oltre 1500 conduttori per rotaia a V.
Obiettivo affidabilità
L’affidabilità di questo nuovo sistema era essenziale per il futuro della CSR Sifang. Il successo nella realizzazione di questo
progetto basato su una nuova tecnologia avrebbe assicurato
all’azienda nuove commesse anche in futuro. Per questo motivo CSR Sifang si è avvalsa della collaborazione di partners
competenti con know-how specifico. Anche la scelta di prodotti
appropriati per ogni applicazione era di primaria importanza;
vale a dire la scelta di prodotti atti a garantire l’affidabilità che
viene richiesta a questi treni.
I seguenti connettori harting elettrici ed elettronici sono presenti in queso progetto:
–Connettori Han® K 3/2 e custodie speciali HPR 24B vengono
utilizzati per l’estensione dei sistemi di approvvgionamento
energia. Le connessioni vengono effettuate tramite terminale
a vite assiale.
–Connettori Quintax e custodie speciali HPR 6B provvedono
all’alimentazione del sistema di radioricevitori. Le connessioni in questo caso sono eseguite tramite crimpatura.
–Connettori Han Q 5/0 e custodie speciali HPR 3A vengono
utilizzati in collegamento con sensori. Anche in questo caso
le connessioni sono eseguite tramite crimpatura.
CSR Sifang ha scelto connettori harting in considerazione della
loro qualità già ampiamente testata nelle applicazioni del ferroviario. Inoltre, in fase dei scelta di prodotti che fossero idonei
per applicazioni particolari, CSR Sifang ha potuto avvalersi
del know-how e dell’esperienza di harting su scala internazionale.
SAM CHEN
Market Manager, Transportation, China
[email protected]
LIANG WANG
Regional Sales Manager, North Industrial, China
[email protected]
KEVIN QI
Sales Manager, Shandong Province Industrial, China
[email protected]
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21.03.2007 08:38:36
Dirk Peter Post & Dr. Andreas Starke
Comfort per chi viaggia
Applicazioni Han M12 Crimp nel sistema
informazioni passeggeri
Le applicazioni nel sistema ferroviario richiedono la trasmissione di un elevato numero di dati a mezzo di sistemi elettrici. Si può fare una distinzione di massima tra tre principali
categorie. In primo luogo sono necessari segnali per il controllo operativo delle funzioni vitali del treno, accellerazione, frenata, apertura porte etc. Spesso queste funzioni sono
strettamente legate alla sicurezza. Vi è poi una seconda categoria che comprende quei segnali intesi a fornire informazioni ai passeggeri quali ad es. il display delle destinazioni,
gli altoparlanti e possibilmente anche la videosorveglianza
remota. La terza categoria infine è pensata per garantire il
comfort dei passeggeri: ad esempio intrattenimento video e
accesso internet.
Nel corso degli anni, parallelamente all’evoluzione del settore
ferroviario, anche le tecnologia proprie di queste applicazioni
sono andate gradualmente evolvendosi. Di fatto la terza categoria, ovvero il confort dei passeggeri, solo in tempi più recenti
è entrata a far parte dell’ambito ferroviario. Ognuna di queste
tre aree è contraddistinta da continue evoluzioni tecnologiche.
Mentre in tempi passati l’azionamento meccanico dei freni avveniva solo manualmente, al giorno d’oggi questo avviene tramite un sistema di controllo completamente elettronico dell’aria
compressa. Gli sviluppi più recenti hanno portato addirittura
allo studio di treni senza un tradizionale sistema di frenatura,
con un motore che alterna la funzione di trazione a quella di
arresto a seconda delle esigenze.
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21.03.2007 08:38:46
Per quanto riguarda le connessioni elettriche, è evidente il
trend, in ognuno di questi settori, verso una trasmissione dati
sempre più veloce e cablaggi meno complessi. Nell’ambito di
questi sviluppi, in particolare per quanto riguarda i sistemi
di informazione per i passeggeri ed il monitoraggio video,
Ethernet va rivestendo un ruolo via via sempre più importante. Mentre la maggior parte dei treni circolanti sulle linee europee utilizza ancora sistemi
analogici di trasmissione dati,
i nuovi progetti prevedono
quasi esclusivamente l’impiego di Ethernet. I progettisti
hanno ora a disposizione componenti elettronici industriali
che garantiscono prestazioni
normalmente presenti nelle
applicazioni ad uso civile.
I componenti utilizzati nel settore ferroviario devono soddisfare anche requisiti di interferenza elettromagnetica e resistenza alle vibrazioni, come descritto, ad esempio, nelle norme
EN 50 155. Solo soluzioni con tecnologia di collegamento a
crimpare risultano in grado di esaudire le caratteristiche richieste. Il nuovo connettore harting M12 a crimpare è la soluzione ideale per questo tipo di applicazioni.
Si tratta dell’evoluzione del
già noto ed altamente performante connettore HARAX
M12-L a perforazione d’isolante (IDC) per linee Ethernet: un prodotto solido, con
custodia metallica ed un design affermato che ora utilizza
la tecnologia a crimpare, risultando ancora più compatto
e robusto della versione con
terminali IDC.
Per quanto riguarda le conHARAX M12-L
nessioni, invece, le esigenze
sono decisamente differenti.
Mentre per le applicazioni
Il design più compatto non ha
per uso civile è sufficiente un cavo non schermato a coppie comunque avuto riflessi negativi sulla flessibilità di collegaincorociate AWG 22-26, nell’ambito ferroviario è richiesto un mento ed utilizzo del prodotto. Il nuovo M12 crimp è manegcavo schermato di sezione AWG 20. Nella maggior parte dei gevole e non richiede attrezzature particolari per il cablaggio,
casi i connettori RJ45 non sarebbero adatti o per lo meno sa- se non i normali utensili a crimpare utilizzati per i contatti
rebbero necessari accorgimenti e precauzioni particolari per tipo D-Sub.
la sicurezza. Per quanto riguarda le tecnologie di collegamento, la crimpatura è la tecnica più adatta ed utilizzata. harting Uno sguardo al futuro
ha sviluppato il nuovo connettore M12 a crimpare proprio per Per quanto riguarda il futuro possiamo già anticipare che la
soddisfare questi requisiti e mettere a disposizione del settore versione in codifica D non rimarrà l’unica della serie M12 a
ferrioviario un prodotto idoneo.
crimpare. E’ stato mostrato un crescente interesse per un connettore di potenza M12 a 4 poli femmina in codifica A, che a
Robustezza ed affidabilità per rispondere ai nuovi
sua volta potrebbe condurre allo sviluppo di un 4 poli maschio
requisiti
sempre in codifica A. E’ ormai chiaro che ancora una volta
I connettori M12 rappresentano una scelta ottimale quale in- harting ha segnato la strada verso lo sviluppo di una nuova
terfaccia dei sistemi di informazione passeggeri sopra descritti. famiglia di connettori ad alto contenuto tecnologico.
Le interfacce secondo lo standard IEC 60 947-5-2 possono avere
una moltitudine di applicazioni. La codifica D esclude qualsiasi
tipo di errore di connessione con altri sistemi similari.
DIRK PETER POST
Product Manager, Electric
[email protected]
DR. ANDREAS STARKE
Market Manager Transportation, Electric
[email protected]
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21.03.2007 08:38:55
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Peter Schäffeler & Michael Seele
Maggiore affidabilità grazie a
con:card+
Le nuove specifiche PICMG (PCI Industrial Computer Manufacturing Group)
sono da tempo tema di discussione. AdvancedTCA e MicroTCA sono stati sviluppati per essere usati nelle infrattutture delle telecomunicazioni. Il focus
era posto su l’elevato grado di efficienza, flessibilità ed affidabilità. Soprattutto
l’affidabilità è considerata sempre più importante in quanto, negli ultimi mesi,
è aumentato interesse del Micro TCA per le applicazioni industriali. Il nuovo
marchio di qualità con:card offre agli utilizzatori di MicroTCA e AdvancedTCA
un sostanziale aumento dell’affidabilità della connessione.
PICMG
PICMG è un consorzio di circa 450 aziende. Lo scopo è di sviluppare “open standard architectures”. Il vantaggio per gli sviluppatori di sistemi ed utilizzatori
è un basso costo dovuto agli alti volumi produttivi, un’ampia selezione di componenti offerti da numerosi fornitori ed un più breve time to market per nuove
applicazioni.
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21.03.2007 08:39:29
I tre principali gruppi di
specifiche PICMG sono:
i backplane passivi ISA/
PCI, gli standards CompactPCI e AdvancedTCA
(abbreviato:
ATCA).
La principale mira di
ATCA sono i requisiti di
massima disponibilità
crescente nelle infrastrutture dei sistemi di
telecomunicazioni. In aggiunta ad una maggiore velocità di trasmissione dati sul backplane fino a 2.5 Tbit/s, Advanced TCA
offre un alto livello di affidabilità, semplicità di manutenzione
ed un design flessible a numerose applicazioni.
PICMG ha sviluppato lo standard AdvancedMC (Advanced
Mezzanine Card) per rendere i sistemi più flessibili. I moduli
AdvancedMC sono piccole schede inserite in parallelo una scheda di supporto (sottoforma di una scheda figlia ATCA) come
fosse un’applicazione tipo mezzanine. La scheda principale
contiene unicamente funzioni di gestione; le funzioni attuali
sono realizzate attraverso moduli Advanced MC.
MicroTCA è basato sul pricipio dell’inserimento dei moduli
AdvancedMC direttamente nel backplane. L’obiettivo è di sviluppare sistemi compatti e flessibili indipendenti dalle schede
di supporto e da ATCA. MicroTCA è orientata a applicazioni più
piccole che non richiedono tali potenze di elaborazione e dove
il costo è un elemento chiave.
Tipi di connettori
Un connettore card edge era stato scelto per utilizzare i moduli
AdvancedMC in ATCA per connettere la scheda di supporto ed
i moduli. PICMG non ha definito un connettore in particolare,
tantomeno ha definito la disposizione dei terminali sulla scheda o i tipi di connessione. Dato che le specifiche permettono
vari design dei oduli AdvancedMC, sono stati definiti quattro
tipi di connettori.
–Tipo B
(modulo con 85 contatti, connessioni su una faccia)
–Tipo B+
(modulo con 170 contatti, connessioni su due faccie)
–Tipo AB
(due slots con moduli da 85 contatti ciascuno, connessioni su
una faccia)
–Tipo A+B+
(due slots con moduli da 170 contatti ciascuno, connessioni
su due faccie)
MicroTCA offre una versione di connettore AdvancedMC dove,
diversamente da AdvancedTCA, i moduli sono inseriti direttamente sul backplane ed il connettore è diritto. La specifica
definisce tre tecnologie di connessione al PCB: press-fit, SMT (Surface
Mounting Technology) e montaggio a
compressione (CMT).
La tecnologia ad inserzione diretta
attualmente utilizzata nelle infrastrutture di telecomunicazini era
precedentemente applicata ad apparati destinati all’ambiente ufficio.
Ma adesso c’è un crescente interesse
verso l’utilizzo del MicroTCA nell’ndustria. harting Technology Group
ed ept GmbH & Co. KG hanno convenuto che l’incremento della miniaturizzazione unitamente all’utilizzo in
ambienti industriali ed applicazioni
Moduli AdvancedMC per varie applicazioni
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all’esterno, comportano alcuni rischi che possono mettere a
repentaglio la sicurezza della connessione elettrica nel tempo.
Il richiamo al 99.999% (cinque 9) system availability non può
essere garantito con i criteri attualmente usati per i connettori
card-edge.
Marchio di qualità con:card+
ept and harting collaborano entrambi per sviluppare ulteriormente i connettori AdvancedMC già disponibili in modo da
incrementarne radicalmente l’affidabilità della connessione. Un
chiaro scopo della collaborazione era quello di realizzare una
soluzione affidabile attraverso una connessione diretta atta a
soddisfare tuti i requisiti del cliente. Il risultato è una nuova
generazione di connettori AdvancedMC che harting ed ept hanno annunciato alla fiera electronica 2006, svolatsi a Manaco di
Baviera, con il marchio di qualità “con:card+”.Questo marchio
di qualità descrive cinque caratteristiche costruttive che significativamente aumentano la qualità della connessione.
Guida Elastica
La guida elastica è l’elemento caratteristico delnuovo connettore con:card+. La guida elastica aumenta la sicurezza dell’inserzione del sistema di almeno il 60 %. Il passo tra i contatti del
connettore AdvancedTCA.0 è di appena 0,75mm, questo implica
che le tolleranze costruttive del circuito stampato siano molto
basse. Ciò non è sempre possibile soprattutto nelle produzioni
di serie totalmente automatizzate. I connettori con la Guida
Elastica compensano le deviazioni
dimensionali dovute alle tolleranze
costruttive del c.s. garantendo una
operatività affidabile anche con circuiti stampati prodotti in serie.
alla massima larghezza della pista di contatto. Una pista di
contatto con larghezza minima è un fattore critico nella connessione tra scheda e connettore.
Lo slot del connettore con:card+ è variabile. Grazie alle nuove
Guide Elastiche, il modulo AdvancedMC è spinto sempre sul
lato opposto del connettore. Dato che questo lato è oltremodo
spostato verso il centro, lo scostamento rispetto alla posizione
ideale tra modulo e connettore è ridotta di almeno il 60%; un
modulo con la larghezza nominale si adatta perfettamenteal
centro senza alcun scostamento. Con l’aiuto della Guida Elastica il contatto è posizionato totalmente sulla pista dorata anche
nel peggiore dei casi.
Il PICMG richiede la piena compatibilità con l’ambiente industriale ed i 200 cicli d’inserzione, unitamente con un gas test in
accordo alle specifiche telcordia (Bellcore). Questa è una sfida
molto dura per la connessione ad inserzione diretta. Conseguentemente, come seconda caratteristica, i connettori con:card+
hanno una superficie di contatto molto liscia per minimizzare
il consumo delle piste dorate durante l’inserzione.
Tuttavia, a causa della scheda, il contatto nel connettore è anche soggetto ad un forte logorio causato dal bordo affilato della
pista dorata e dalla superficie ruvida del materiale della scheda
(FR4). Come terza caratteristica del connettore con:card+, ept ed
harting hanno deciso di utilizzare un rivestimento del contatto
Il connettore AMC.0 standard garantisce che, nel caso peggiore, il contatto
sia almeno partialmente posizionato
sulla pista dorata, tuttavia, non è sufficiente poiché nel caso di schede con
tolleranze lievemente superiori possono provocare improvvisi interruzioni
del funzionamento dell’apparato. La
larghezza della pista di contatto del
modulo AdvancedMC è critica. Lo slot
del connettore standard è progettato
Piccoli sistemi Micro TCA possono avere la forma di un cubo
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Senza guida elastica
Larghezza massima (65.1 mm)*
Larghezza nominale (65.0 mm)*
Max. 0.025
Larghezza minima (64.9 mm)*
Max. 0.075
Max. 0.125
Connettore
AdvancedMC
* Dimensione nominale dello slot del connettore = 65,15 mm
Con guida elastica
Larghezza massima (65.1 mm)
= Gioco per tolleranza circuito stampato
Larghezza nominale (65.0 mm)
Max. 0.050
Larghezza minima (64.9 mm)
0
Max. 0.050
La guida elastica aumenta l’affidabilità dell’inserzione fino al 60%
in palladio/nichel (PdNi) con un ulteriore flash d’oro. Anche con
uno strato molto sottile, il trattamento superficiale PdNi offre
un rivestimento di alta qualità e resistente alla corrosione che
soddisfa tutti i requisiti richiesti.
Conseguentemente alla miniaturizzazione ed all densità di contatto, il connettore AdvancedMC ha un punto di contatto per
ogni pista dorata. I sistemi di connessione convenzionali maschio/femmina hanno due punti di contatto per ogni contatto.
In accordo alle specifiche AMC.0, lo spessore del modulo può
variare da 1,44 mm a 1,76 mm, che è una fluttuazione molto
Senza guida elastica
Tecnologia press-fit
Come detto in precedenza, tre dfferenti tecnologie di connessione sono state specificate per i connettori AdvancedMC, ed invece qualsiasi tecnologia può essere utilizzata per i connettori
ATCA. Le tecnologie attualmente in competizione nel mercato
0.1525
pista dorata
contatto
0.2275
Con guida elastica
alta se confronata con la molletta del contatto del connettore.
Come quarta caratteristica com:card+, harting ed ept usano per
il contatto una lega speciale con particolari caratteristiche di
deformazione in modo mantenere costante nel tempo la forza
di contatto. Questo è molto importante in considerazione degli
alti requisiti in fatto di resistenza alla vibrazioni negli ambienti
industriali.
0.100
0.175
La guida elastica migliora il contatto con la pista dorata
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Power connector per Micro TCA
21.03.2007 08:39:43
sono: press-fit, SMT e CMT. harting ed ept per i connettori
con:card+ adottano la collaudata tecnologia press-fit. La tecnica
press-fit crea una connessione meccanica, tra il terminale ed il
foro metallizzato del circuito stampato, con le seguenti caratteristiche: gas-tight, resistente alla corrosione e basso valore resistivo. Questo rimane affidabile e stabile anche in condizioni di
stress termico e meccanico, come vibrazioni e frequenti sbalzi
di temperatura. Misurazioni hanno confermato che i richiesti
12,5 Gbps possono essere facilmente raggiunti.
In queste condizioni estreme, componenti di grosse dimensioni come il connettore MicroTCA in tecnologia SMT o CMT
possono avere interruzioni di contatto e causare degli errori.
Nell’elettrotecnica. Il valore FIT (failure in time) è un indice
di affidabilità. In questo contesto, la tecnologia press-fit ha il
valore più basso, che è fino a 30 volte migliore di una giunzione
SMT. Questo ha un significativo effeto sul valore MTBF (mean
time between failure) dell’intero sistema.
L’assemblaggio del dei connettori press-fit può essere facilmente intregrato nel processo produttivo dei sistemi ad è anche
molto economico. Con gli utensili press-fit e possibile pressare
diversi connettori contemporaneamente e non è necessario alcun altra operazione manuale (es. fissaggio con viti). Inoltre
il circuito stampato non è soggetto a stress termico come nel
caso della saldatura ad onda. Con appositi utensili è poi possibile effettuare delle riparazioni sostituendo il connettore fino
a tre volte; questo è possibile in qualto il contatto press-fit non
danneggia i foro del circuito stampato, ma apporta solo una
piccola deformazione.
Doppia sorgente
All’origine della cooperazione tra harting ed ept c’è l’idea di
produrre un connettore meccanicamente d elettricamente identico, perfettamente intercambiabile, specialmente in merito all’integrità del segnale. Grazie ad un’attenta scelta dei materiali,
qualità dei rivestimenti superficiali e del design, entrambi le
aziende hanno instaurato e chiaramente definito un livello di
qualità sotto il marchio con:card+.
In aggiunta al connettore di segnale per ATCA e MicroTCA, la
cooperazione tra le due aziende, che include sviluppo e marketing, ha prodotto i connettori di alimentazione che sono stati
presentati per la prima volta alla fiera electronica 2006. La
produzione e la vendita di entrambi i connettori, segnale ed
alimenazione, saranno gestiti separamente dalle due aziende.
PETER SCHÄFFELER
Director Product Marketing
ept GmbH & Co. KG
Il connettore con:card+ per ATCA e MicroTCA.
MICHAEL SEELE
Global Product Manager
Metric connectors, Electronics
[email protected]
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21.03.2007 08:39:50
t e c . N e w s 15 : S ta n da r d s M o n d i a l i
Toshiyuki Tanaka & Markus Gfeller
Migliori prestazioni dei bus VME grazie al
sistema har-bus® 64
Per tenere il passo con la sempre crescente velocità di trasmissione dati e per soddisfare rapidamente le richieste dei clienti
è essenziale ottemperare con agli standards offrendo prodotti affidabili. In presenza di molti concorrenti è imperativo per
un costruttore dimostrare che i propri prodotti offrono la possibilità di ulteriori incrementi della velocità e facilità di ed un
facile upgrade dei sistemi. Il connettore har-bus® 64 supporta totalmente questi requisiti.
Lo sviluppo del bus VME
VME64x è uno standard introdotto nel 1994 come un’estensione dell’originale bus VME. Il suo scopo è di aumentare le
prestazioni delle apparecchiature ed aumentare e la velocità
della tramissione dati. Confrontato con il busVME (Versa Module Euroboard) a 32-bit, il VME64x raddoppia la capacità di
trasmissione a 64 bit.
Come nel software, dove la compatibilità che con le precedenti
versioni è una cosa naturale, la nuova generazione di apparati
VME si propone di accettare schede figlia prodotte da numerosi
produttori. Allo stesso tempo, l’obiettivo è quello di trasmettere
in parallelo un maggior numero di segnali.
Il criterio adottato da VSO (VITA Standards Organization; VITA
= VMEbus International Trade Association) permette ai connettori maschi, indifferentemente con cinque file o con tre file
di contatti, di poter essere connessi al connettore femmina sul
backplane. Il connettore maschio con cinque file può essere
inserito in un connettore
femmina con tre file.
Modello del connettore DIN tipo C tre
file e del connettore har-bus® 64 cinque
file VME64x.
48
Ai connettori con tre file
sono state aggiunte due file
di contatti sui lati esterni,
permettendo il collegamento di entrambe le versioni a
tre e a cinque file. Questa
duplice compatibilità permette agli utilizzatori di
muoversi progressivamente
verso prodotti con prestazioni superiori, continuan-
do ad utilizzare le schede esistenti per quelle applicazioni che
non necessitano dei contatti aggiuntivi.
Oltre alla maggiore velocità nella trasmissione dei dati, il
VME64x ha migliorato il comportamento alle sollecitazioni
dovute alle vibrazioni. Per questi motivi, in Giappone, lo standard VME64x è riportato nelle specifiche tecniche di numerosi
clienti specialmente nei settori trasporti e difesa.
Applicazione VME64x
Nello sviluppo di nuovi sistemi, telai e backplanes devono tener
conto di nuovi moduli. Ciò può implicare dei costi in termini di
tempo e denaro. Tuttavia, i nuovi prodotti della SRC, azienda
leader in Giappone per la fornitura di sistemi e componenti
standard, ha risolto questi problemi con un semplice telaio.
Elementi base includono un alimentatore ATX ed un backplane
VME64x. Un ventilatore, opzionale, rende il sistema pronto per
un uso immediato.
VME64x sub-rack high vibration stress free
21.03.2007 08:39:55
VME64x Scheda di prolunga
SRC Corporation
SRC Corporation produce una larga gamma di moduli standardizzati, sistemi di montaggio, backplanes e
schede di espansione per numerosi sistemi bus standard incluso VME, VME64x, Compact PCI e sistemi in
formato Eurocard. Il mercato principale per SRC Corporation è il Giappone, dove l’azienda è in grado di rispondere alle ampie richieste del mercato. Inoltre, SRC
offre anche lo sviluppo, realizzazione e distribuzione
di componenti e sistemi per l’industria degli apparati.
(http://www.src-corp.co.jp)
Utilizzando scheda di prolunga si semplificano le operazioni di
debugging e la verifica finale del modulo. Grazie ai suoi drivers
(ABT, FCT), il backplane VME64x si addice al trasferimento dei
dati in alta velocità.
Dato che il connettori cinque file VME64x sono compatibili con le versioni a
tre file, le caratteristiche dello standard VME sono assicurate anche dopo il
passaggio al VME64x. Il nuovo componente potrà essere utilizzato per moduli
tipo VMEbus e tipo VME64x. La stabilità ed affidabilità che per anni hanno
caratterizzato lo standard VMEbus sono anche garantiti nel nuovo standard
VME64x.
har-bus 64 in azione
Stabiliti i requisiti di alta velocita e di trasmissione dati, SCR ha optato per il
connettore harbus 64x della harting. L’har-bus64 è un connettore ideale per
I/O e per upgrade dei sistemi. Le condizioni del segnale sono realmente migliorate, i moduli raggiungono l’alta velocità di trasmissione del segnale senza
compromettere l’affidabilità della trasmissione.
toshiyuki tanaka
Director Sales Department
SRC Corporation
Japan
Markus Gfeller
Managing Director & CFO, Japan
[email protected]
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21.03.2007 08:40:12
Wang Zhong
Zhong Wang
Impermeabile e robusto
Han per applicazioni outdoor per
telecomunicazioni
Datang Mobile offre stazioni radio base TD-SCDMA Mini-Node
B per telecomunicazioni. Queste stazioni base sono particolarmente adatte per la copertura indoor e per ovviare a zone
d’ombra fornendo – anche esternamente – i cosìddetti hot-spot.
Il Mini-Node B è facile da installare ed ha un basso consumo
di energia.
50
21.03.2007 08:40:14
Omni-Macro
Node B
Omni-Macro
Node B
Strada
RNC
Provincia
Omni-Macro
Node B
MiniNode B
Omni-Macro
Node B
Campagna
Luogo turistico
MiniNode B
Strada/Ferrovia
Utilizzo del Mini Node B
Mini-Node B per appliczioni outdoor
Datang Mobile e harting hanno collaborato al re-design dell’attuale versione del Mini-Node B per renderla adatta alle applicazioni outdoor, in particolare, durante la stagione delle piogge. E’
stato necessario aumentare le caratteristiche di impermeabilità
e resistenza alle intemperie in modo da prevenire la penetrazione di umidità.
Una nuova soluzione outdoor
Per migliorare l’impermeabilità e la robustezza meccanica,
harting ha sostituito la scatola di distribuzione in metallo con
un pressacavo a vite e guarnizione multistrato per meglio isolare i due cavi DB9 e DB37. Inoltre, ha modificato la custodia
Han 48B in modo da creare una superficie piatta tra la base del
quadro e la custodia ottenendo altresì una ulteriore riduzione
dei costi di installazione.
Tre piccole aperture per D-Sub ed un pressacavo con guarnizione multistrato assicurano la connessione del cavo. Nel caso
in cui i tre cavi D-Sub non venissero utilizzati contemporaneamente, dovranno essere applicati dei coperchi. Grazie al
sistema outdoor harting, ora il nuovo Mini-Node B Outdoor
corrisponde alla classe di protezione IP65/67 e, questa soluzione oltre ad essere più robusta, allo stesso tempo risponde ai
requisiti per applicazioni in esterno vigenti in Cina.
Lista materiali HARTING utilizzati:
– Han 48B – Custodia base passante
– Han 48B – Custodia volante
– Pressacavo con guarnizione multistrato
– Sealing pin
– RJ45 passante da pannello
– Copertura di protezione
Datang Mobile
Datang Mobile Communications Equipment Co., Ltd (Datang
Mobile) fondata nel Febbraio 2002 a Beijing, è una dei principali membri del Datang Telecom Technology e Industry Group.
Oltre alla sede di Beijing, l’azienda ha anche una filiale a Shanghai e un ufficio a Xi’an. Grazie alle sue capacità innovative
ed agli obiettivi di crescita a lungo termine, Datang Mobile è
dedita alla ricerca e sviluppo nel campo della telefonia mobile,
in particolare per TD-SCDMA, uno standard internazionale sviluppato in Cina per i cellulari della terza generazione.
Zhong Wang
Technical Support Manager/Telecom China
[email protected]
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21.03.2007 08:40:18
Fumitsugo Kikuchi & Nobumasa Yamamoto
Trasmissione dati tramite multiplexer
ultracompatto
Per motivi di sicurezza il sistema TDM
(TDM: time division
multiplexing) viene
spesso utilizzato per
tecnologie di comunicazione nel campo
dell’energia, del ferroviario e sistemi antinfortunistici. L’azienda
giapponese Nitto Tsushinki Corporation ha
realizzato un multiplexer ultracompatto proprio per questo tipo
di applicazioni. Il sistema è in grado di amplificare segnali
audio analogici e digitali fino ad un max. di 24/30 canali come
pure di trasmettere e ricevere segnali tramite un’interfaccia
elettrica o ottica (T1/E1).
Il multiplexer consiste in un’unità principale e unità di canale
e può essere installato in sistemi da 19”. I segnali audio e dati
in arrivo sull’interfaccia canali, vengono amplificati e riprodotti sull’interfaccia T1/E1. Un cavo, con conduttore in rame o
a fibre ottiche, può essere utilizzato quale linea di tramissione
sull’output T1/E1. Il sistema è compatibile sia per applicazioni
SDH (synchronous digital hierarchy) (50 Mbps/10 Gbps) che
Gigabit-Ethernet.
Una tecnologia sofisticata
Sono disponbili cinque diverse interfacce per unità di canale:
4W audio (OD), 64K UR, terminale nazionale (OCU), per telefonia (LC) è per unità di scambio (COT). Ogni unità canale ha
due ingressi per schede dual-board e quindi il dispositivo potrà
essere ampliato modularmente in un secondo tempo fino a quattro canali. Il temporizzatore potrà essere interno oppure. La
sorgente di clock può essere generata internamente o acquisita
attraverso la linea di trasmissione 1,5 M (64 kHz).
52
Il sistema dispone di schede di alimentazione AC/DC corrispondenti allo standard EMC (electromagnetic compatibility) e alla
direttiva RoHS (restriction of hazardous substances in electrical
and electronic equipment).
Applicazione dei connettori harting
Il multiplexer adotta connettori harting rispondenti ai requisiti
EMC, permette un facile e sicuro plug and replace e allo stesso
tempo offre un vantaggioso rapporto qualità/prezzo.
Nitto Tsushinki Corporation
Fin dalla sua fondazione nel 1952, Nitto Tsushinki Corporation si è affermato quale leader nella produzione
e progettazione di sistemi elettronici. Il continuo sviluppo della gamma e della qualità dei propri prodotti
non è solo una sfida tecnologica ma un vero e proprio
impegno sociale. Nitto Tsushinki offre prodotti per la
sicurezza delle applicazioni nell’ambito di soluzioni
per ufficio. (www.nittotsushinki.co.jp).
Fumitsugu Kikuchi
Manager, Research and Development
Nitto Tsushinki Corporation
Japan
Nobumasa Yamamoto
Product Marketing & Application, Japan
[email protected]
21.03.2007 08:40:37
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21.03.2007 08:40:47
Paul Atkinson
HARTING Integrated Solutions
“Global reach with a local touch”
harting Integrated Solutions fornisce la soluzione a questo rebus
illustrando il suo principio operativo “Un’impronta universale”
Il mondo diventa sempre più piccolo; questo è quanto oggi
si sente spesso dire nell’ambiente degli affari. Il commercio
globale, le aziende internazionali ed un’aumentata mobilità
portano a cambiamenti nel modo di pensare di questi gruppi
e delle strategie manifatturiere ad essi collegate. Questo è
comprensibile ma cionondimeno harting Intergrated Solutions (HIS) ha adottato un approccio di infrastruttura produttiva “locale” per supportare i Gruppi nell’assemblaggio
di backplanes e sistemi integrati.
harting ha costruito unità produttive in tre continenti: America, Asia e Europa. L’obiettivo è quello di fornire i rispettivi
mercati con produzioni locali e con personale harting che ben
conosce le esigenze locali ed è più vicino alla clientela.
Inoltre, il fatto che queste attrezzature siano collegate tra loro
tramite VPN (virtual private network), gioca un ruolo di primaria importanza. Questo collegamento permette la condivisione
di dati, l’intervento in caso di malfunzionamento ed un accesso
remoto 24 ore su 24 con una programmazione continua durante
le fasi critiche della produzione.
Alla base di questo target vi sono soluzioni custom per i clienti
e la capacità di offrire soluzioni tecnologiche per una vasta
gamma di applicazioni industriali. Questo concetto di “vicinanza al cliente” è possibile solo attraverso una produzione
efficiente.
Unico è anche il modello produttivo, i processi, le procedure
operative e gli standard della mano d’opera. Una metodologia
di produzione armonica: “Un’impronta globale”
Virtual Private Network
Con unità produttive a Elgin (USA), Northampton (GB) e Zhuai
(Cina) harting ha ottenuto, grazie ai suoi investimenti, l’unicità
della sua “impronta globale” facendo sì che ognuno di questi
centri produttivi disponga delle medesime avanzate attrezzature all‘avanguardia.
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Un esempio che ben illustra questo principio operativo è il
cliente Internazionale che richiede il medesimo prodottto ma
fornito in luoghi differenti. harting è in grado di fornire lo
stesso prodotto, utilizzando lo stesso codice, lo stesso standard
produttivo, gli stessi macchinari ma tramite tre diverse procedure unità produttive e quindi rispondendo all’esigenza di un
unico standard ma da un punto all’altro del globo.
21.03.2007 08:40:51
attraverso tutte le schede base e quelle di energia collegate
delle alimentazioni e delle masse.
MicroTCA backplane: progettato, testato per “signal integrity”
ed assemblato da HIS
La tecnologia odierna richiede che le schede siano progettate e
costruite per rispondere alle esigenze dell’industria per in merito a trasmissioni veloci e integrità di segnale, per consentire
soddisfare la richiesta di maggiore consumo e distribuzione
di energia. Assemblaggi con multiplo un maggiore numero
di strati, superfici più ampie, maggiore densità e complessi
layout richiedono processi produttivi con tecnologie specifiche. harting utilizza la competenza primaria del Gruppo nel
campo delle connessioni per progettare e sviluppare soluzioni
di backplanes rispondenti a queste specifiche esigenze della
clientela.
Technology Pool
A supporto di questa triplice infrastruttura harting utilizza
elementi dell’harting Group Technology pool; dalla progettazione del connettore, al backplane, al test d‘integrità di segnale,
attraverso tutte le fasi produttive fino all’esecuzione dei complessi test tecnici collaudi.
Organizzazione di supporto
Non sono solo la velocità di trasmissione a ricoprire una determinante importanza. Il fattore time-to-market è spesso un
aspetto cruciale per l’affermazione di un prodotto. Per raggiungere questo obiettivo in “real time” harting utilizza organizzazioni locali e pone particolare attenzione alla flessibilità per
poter fronteggiare cambiamenti nel design dei prodotti, aumenti di volume e tutti i processi collegati.
Le tecnologie di processo delle unità produttive locali includono
le presse harting – serie CPM automatiche e semiautomatiche
– per componenti press-fit, linee complete di assemblaggio – incluse vapour phase reflow e PIHIR (pin in hole intrusive reflow)
– e ATE (Automatic Test Equipment) con possibilità di test automatico delle schede prodotte. Tutti i processi di produzione
rispondono allo standard internazionale IPC 610.
Un’organizzazione globale centralizzata fornisce al cliente un
rapporto qualità prezzo ottimale. Questo principio è supportato dagli acquisti effettuati dalle tre diverse unità produttive
all’insegna del motto “total cost of ownership”, ovvero totalità
dei costi a carico della proprietà.
High speed backplanes
Backplanes ad altà velocità non sono più solo il sogno dei progettisti; attraverso il cosiddetto ampliamento dell’involucro
in rame l‘ampliamento del cosiddetto copper envelope, la trasmissione seriale di dati fino a 12.5 Gbit/s diventa una realtà.
Questo richiede regole di design ben definite quali i materiali
per PCB, il controllo dei materiali multistrato, dei percorsi delle
coppie di segnale differenziale e dell‘impedenza controllata.
La struttura dei backplanes deve essere multifunzione, adatta
sia per la trasmissione dati tra il circuito attivo della scheda i
componenti attivi delle schede figlia, che per la distribuzione
Il concetto di supportare in modo globale i mercati locali, è
fondamentale nella filosofia harting “one-face-to-the customer”, filosofia che ora comprende anche la produzione locale
di backplane.
Il mondo diventa sempre più piccolo? E’ possibile che sia così,
ma la tecnologia è in continua evoluzione e quindi è indispensabile ricercare soluzioni sempre innovative.
Paul Atkinson
Operations Director, HIS
[email protected]
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21.03.2007 08:40:56
Domenico Fioravera & Rosario Pinio
Integrazione di connettori SMC
in una linea di assemblaggio completamente
automatica
L’Italia è il secondo produttore a livello mondiale di macchine per l’industria tessile e la sua produzione è considerata tecnologicamente all’avanguardia. Così come del resto altri settori, il mercato italiano di macchinari per il tessile sta vivendo una
fase di cambiamento dovuta in parte a nuove opportunità offerte dai mercati di nazioni la cui economia è in veloce sviluppo
ed in parte alla migrazione della produzione in paesi con basso costo della mano d’opera. I produttori italiani di macchine
tessili devono raccogliere questa sfida e difendere la propria posizione diventando più competitivi. A questo riguardo sarà
determinante la leadership tecnologica sia delle aziende produttrici di macchine tessili sia dei fornitori coinvolti
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21.03.2007 08:41:06
di massimizzare le procedure di assemblaggio. harting ha
supportato ROJ attraverso tutte le tappe di tale sviluppo tecnologico. ROJ ha già individuato altre aree produttive alle quali
estendere il know-how acquisito, confermando ulteriormente
la posizione di leader in un mercato difficile.
Telaio per tappeti: Gli attuatori sono controllati con il sistema ROJ. In
funzione del modello possono essere installati fino a 13’000 attuatori per
macchina.
Fin dall’inizio degli anni 80 harting ha avuto un ruolo determinante in questo settore ed è considerata dai produttori di macchine tessili un partner competente ed affidabile per i sistemi
di connessione. I connettori harting, elettrici ed elettronici,
trovano ampio utilizzo su macchine circolari per maglieria,
circolari per calze, telai lineari meccanici etc. ROJ fondata nel
1965 è una delle aziende leader nella produzione di attrezzature ed accessori per tessitura. Nel 2000 ROJ è entrata a far parte
del Gruppo Van de Wiele. La lunga e proficua collaborazione tra
harting e ROJ risale ben agli inizi degli anni 80.
La sfida di un progetto e la sua soluzione
I progettisti ROJ recentemente hanno realizzato un progetto
ambizioso che gli ha consentito di confermare e rinsaldare la
loro posizione e l’immagine sul mercato. In passato, i connettori
venivano assemblati manualmente (posizionamento e saldatura) con un processo addizionale. Per mantenere la posizione sul
mercato, ROJ ha implementato il proprio processo produttivo
riuscendo ad offire ai propri clienti un prodotto accresciuto
nella qualità ed estremamente competitivo nei confronti di concorrenti provenienti da nazioni a basso costo del lavoro. Per
automatizzare completamente il processo ROJ aveva bisogno
di un connettore con caratteristiche specifiche.
L’adozione di connettori SMC (surface mount compatible) e tecnologia PIHIR (pin in hole intrusive reflow) è stata risolutiva
per l’incremento dell’automatizzazione del processo. La riduzione dei tempi caricamento macchina, un flusso materiali semplificato e una maggiore sicurezza di processo hanno consentito
Applicazione
della “solder paste”
Applicazione
della “solder paste”
Posizionamento automatico
dei componenti SMT
Posizionamento automatico
di tutti i componenti
Reflow soldering
Reflow soldering
Posizionamento manuale
dei componenti
Saldatura manuale
Controllo qualità
Controllo automatico dell
Precedente
Attuale
ROJ, confronto tra il precedente e l’attuale processo di assemblaggio dopo
l’introduzione della tecnologia PIHIR
Domenico Fioravera
Production Manager
ROJ Srl
Biella, Italy
Rosario Pinio
Marketing Manager Electronic Division, Italy
[email protected]
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21.03.2007 08:41:12
Gerd Weking
La normalizzazione dei cablaggi strutturati
Negli edifici moderni le infrastrutture IT sono importanti quanto gli impianti di riscaldamento, di illuminazione, di
alimentazione e quindi la standardizzazione rimane un aspetto decisivo nella progettazione di un nuovo edificio. In ogni
luogo di lavoro, infatti, sia esso un’azienda o un semplice ufficio decentrato, deve essere ormai garantita la possibilità
di realizzare una comunicazione di tipo globale.
La fusione avvenuta nel 1987 delle attività di normalizzazione
relative all’Information Technology di ISO (International Organization for Standardization) con quelle di IEC (International
Electrotechnical Commission) dando nascita al “Joint Technical
Committee ISO/IEC JTC 1 – Information technology”, nonché la
successiva creazione del sottocomitato SC 25 – “Interconnection of Information Technology Equipment”, può essere considerata come un evento cruciale. La normativa relativa ai cablaggi
strutturati in edifici residenziali, uffici e ambienti industriali
è stato fin da principio l’obiettivo primario. In questo contesto,
“strutturato”, indica che il sistema di cablaggio viene definito
da parametri fisici di trasmissione quali, ad esempio, l’attenuazione di segnale, le interferenze acustiche, la dispersione, e che
entro i limiti della scala di frequenze viene supportato ogni
protocollo di trasmissione. La prima edizione ISO/IEC 11801
– Information technology – “Il cablaggio di immobili per uffici”
fu pubblicata nel 1995 e la seconda edizione, rivista ed ampliata, nel 2002. (Le ISO/IEC 11801 riguardano anche i cablaggi
ottici, argomento tuttavia non trattato in questo articolo).
Il lavoro svolto negli ultimi 5 anni riguardava sia lo sviluppo
verticale, come ad es. maggiori requisiti tecnici e maggiori
frequenze di trasmissione, che lo sviluppo orizzontale rivolto
all’edilizia industriale e alla domotica. Entrambi questi aspetti
sono illustrati di seguito.
58
Cablaggi strutturati in edifici industriali.
Le ISO/IEC 24702 – Information technology – “Il cablaggio per
edifici industriali” sono il risultato di uno studio antecedente,
svolto da CENELEC in Europa e da TIA negli Stati Uniti. Le
ISO/IEC 24702 supportano entrambe le scuole di pensiero.
–Cavi schermati (STP) molto diffusi in Europa.
–Cavi non schermati (UTP) per il mercato statunitense.
21.03.2007 08:41:19
harting ha partecipato attivamente allo sviluppo delle
ISO/IEC 24702 in quanto, per definizione, il cablaggio strutturato termina in una TO (Telecom Outlet), un connettore al quale
è collegato un dispositivo di automazione, un computer o un
telefono. Il connettore harting PushPull è stato standardizzato
quale TO generico, secondo le ISO/IEC 24702. In precedenza
harting PushPull era stato inserito nella normativa connettori
IEC 61076-3-106, variante 4 e quindi le ISO/IEC 24702 fanno
riferimento solo alla variante 4 di tale standard.
Migliorie tecniche contenute nelle ISO/IEC 24702.
Le caratteristiche di trasmissione e la struttura generale del cablaggio industriale si basano sulle ISO/IEC 11801, ma è importante anche segnalare le seguenti implementazioni tecniche:
–La distanza max. per le reti di comunicazione è di 10.000 mt
anziché 2.000 mt come riportato dalle ISO/IEC 11801.
–Modifica della gerarchia nella struttura dei cablaggi.
–Nuove opzioni per l’implementazione.
–Definite e specificate nelle tabelle MICE le classi ambientali
per edifici industriali.
Cosa significa MICE?
MICE sta per Mechanical, Ingress, Climatic and chemical and
Electromagnetic; viene identificato da tre diversi livelli:
–M1 I1 C1 E1 definisce il classico ambiente uffici come da
ISO/IEC 11801
–M2 I2 C2 E2 definisce l’ambiente industriale di uno stabilimento di produzione
–M3 I3 C3 E3 definisce ambienti con condizioni gravose come,
ad esempio, l’industria metalmeccanica.
Per avere un’idea di quanto è alla base della filosofia MICE,
può essere di aiuto capire cosa MICE non è: quanto definito da
MICE non ha la pretesa di valutare tutte le possibili condizioni
ambientali. Di conseguenza il progettista è sempre tenuto ad
elaborare specifiche appropriate per il proprio progetto. I valori
indicati nelle tabelle MICE delle ISO/IEC 24702 non sono un
saggio di qualifica per requisiti di cavi e connettori. Né si tratta
di requisiti di sistema per cavi installati. Per esempio, il collegamento per una trasmissione dati può iniziare in un’area con
aria condizionata e terminare in prossimità di un macchinario
che emette forti vibrazioni e crea campi di interferenza elettromagnetica. Le tabelle MICE forniscono ai progettisti di cablaggi
industriali i valori di cui potranno tenere conto nello sviluppo
del progetto tecnico, pur tenendo sempre presente che:
–Le applicazioni non sono tutte esclusivamente di classe 1, 2 o
3; Aree con una pesante attività meccanica associata a bassi
fattori di perturbazione climatica ed elettromagnetica sono
molto comuni, per es. M3 I1 C1 E 1.
–Il progettista è tenuto ad utilizzare sistemi e tecniche di isolamento per proteggere le zone dei cablaggi più esposte. Vi
sono due possibili soluzioni:
–Coprire/proteggere le zone ritenute critiche per cavi e/o connettori (tecnica di attenuazione)
–Isolare il punto di origine del fattore di impatto ambientale
(calore, vibrazione, disturbo elettromagnetico, oppure la scelta di un percorso diverso, meno critico).
–I requisiti specifici per componenti quali connettori e cavi
devono essere valutati tenendo ben presente gli aspetti appena descritti, cercando di arrivare a soluzioni ottimali per
le installazioni anche in considerazione degli investimenti
previsti della qualità richiesta dal servizio IT.
Coordinamento internazionale
Uno standard internazionale si basa sul consenso di tutti i
maggiori azionisti, ma per via di interessi divergenti questo
è spesso difficile. Durante la stesura delle ISO/IEC 24702 vi
erano opinioni differenti circa i requisiti MICE e la scelta di
un connettore TO generico. La scelta tra 4 possibili connettori
fu alla fine raggiunta dopo un processo internazionale di consultazioni a livello dei comitati nazionali partecipanti, scelta
poi approvata da tutti i comitati nazionali cosicché anche la
FDIS (Final Draft International Standard), ISO/IEC 24702 fu
approvata all’unanimità.
Casa intelligente e rete convergente.
I termini “Intelligent Home” o “Smart Home” e “Smart Living”
identificano le svariate possibili evoluzioni degli ambienti abitativi e lavorativi sia presenti sia futuri. Già oggi è ipotizzabile
qualsiasi tipo di home-automation e sono molti i gruppi ed i
consorzi che stanno elaborando specifiche di normalizzazione
per il mercato.
Oggi la normativa europea EN 50090 è lo standard per sistemi elettronici per abitazioni ed edifici, ovvero HBES. Alcune
aziende leader supportano l’EN e partecipano a gruppi di lavoro
che si occupano di garantire l’interscambiabilità dei prodotti
59
21.03.2007 08:41:23
dei costruttori coinvolti. Di regola l’interscambiabilità viene
documentata da un certificato ed una targhetta. E’ stato stilato
un elenco contenente un numero considerevole di prodotti e
dispositivi compatibili secondo EN 50090. A questo riguardo la
collaborazione tra Batibus (HVAC – impianti di riscaldamento,
ventilazione e condizionamento) e EHS (European Home System
– bianco) con EIB (European Installation Bus) con il patrocinio
di Konnex ha fornito indicazioni importanti durante il processo
di compilazione.
Altre ditte europee si sono aggregate al consorzio statunitense LonMark che sostiene rappresentare un marchio leader a
livello globale di prodotti per controlli quali: controlli di accesso, sistemi di sollevamento, gestione energia, sistemi antincendio, HVAC, controllo sistemi illuminazione, misurazione e
sicurezza, tutti basati sullo standard ANSI/CEA-709. In Cina
un gruppo di lavoro istituito dal Ministero dell’Informazione e
dell’Industria sta lavorando al protocollo ITopHome per sistemi elettronici per abitazioni. In Giappone si sta lavorando al
progetto di un network domestico con particolare attenzione
alla preservazione dell’energia; i progetti vengono sviluppati
con la supervisione di ECHONET (Energy Conservation and
Homecare NETwork).
La necessità di una collaborazione globale
La standardizzazione globale e l’intercambiabiltà di sistemi e
componenti per la casa intelligente rimane tuttavia utopistico
e ben lontano dalla realtà. La ragione di tutto questo è da ricercarsi dagli studi paralleli in corso nei diversi Paesi, ma anche
nell’industria, che tenta di fare dei propri prodotti uno standard
globale. La standardizzazione globale e l’intercambiabilità sono
60
fattori critici ai fini di un’affermazione di soluzioni presenti
e future che possano incontrare l’approvazione del mercato e
generare volumi con sufficiente redditività. Le organizzazioni
internazionali di standardizzazione ISO, IEC e ITU (International Telecommunication Union) si sono incontrate a Ginevra nel
febbraio 2006 per uno scambio di idee sulla standardizzazione
globale nel settore della domotica. ISO/IEC JTC 1 SC25 è stata
sollecitata dal comitato dirigente ad assumere una posizione
leader in questo processo e favorire una collaborazione tra tutte le organizzazioni leader nel campo delle standardizzazioni
ed i consorzi industriali. L’obiettivo è quello di sviluppare, in
collaborazione con i vari organismi, alcuni concetti primari
di standardizzazione delle reti per applicazioni domestiche,
al fine di garantire l’intercambiabilità dei singoli sistemi oggi
esistenti.
Elevata frequenza di trasmissione e Power over
Ethernet
Di seguito vengono descritti gli aspetti verticali dell’evoluzione ISO/IEC JTC1 SC25. PoE (Power over Ethernet) ovvero la
fornitura di energia a dispositivi per comunicazione tramite
linee dati.
Status della standardizzazione di cablaggi
generici fino a 10GBaseT
I cablaggi strutturati dovrebbero supportare i più alti requisiti
tecnici. IEEE 802.3an (10 GBaseT) del Giugno 2006 è al momento l’argomento primario di ISO/IEC JTC 1 SC 25 WG3. In
esso si afferma che i cablaggi devono essere idonei a consentire
trasmissioni dati fino a 500 MHz.
21.03.2007 08:41:34
Per edifici già esistenti dotati di cablaggi con performance
inferiori, si stanno elaborando una serie di direttive e suggerimenti circa le condizioni necessarie affinché la 10GBaseT
possa essere supportata in maniera affidabile. Questa ricerca sarà pubblicata sotto forma di relazione tecnica, numerata
ISO/IEC TR 24750. Per le nuove installazioni è in fase d preparazione un’appendice alle ISO/IEC 11801 che specifica le nuove
classi EA per 500 MHz e FA per 1.000 MHz. Questa appendice
verrà probabilmente utilizzata anche per affrontare il tema dei
componenti, il che significa che un canale di trasmissione con
cavi e connettori rispondente alla categoria 6A deve anche essere rispondente ai requisiti di una classe EA.
Connettori a norme IEC 60603-7-41 e 7-51 per cat. 6A
Sono tutt’ora all’esame i requisiti per le frequenze da 250 a
500 MHz. La criticità delle caratteristiche di trasmissione per
i connettori è la dispersione di segnale, le interferenze ed i
disturbi acustici, ovvero le interferenze elettromagnetiche causate da fonti esterne.
Attualmente è in corso lo studio per definire se i valori limite
delle interferenze debbano essere estrapolati tra i 250 ed i 500
MHz o se i requisiti per i connettori debbano rientrare in questo
range. Per i 500 MHz si stanno esaminando i seguenti valori:
Valori a 500 MHz
PROSSIMO
Dispersione
Cat 6 estrapolato linearmente
40 dB
10 dB
Cat 6 con estrapolazione negativa (rilascio)
TIA 568-B.2-10
34 dB
14 dB
Cat 6 con estrapolazione negativa (rilascio),
altri esperti
38 dB
16 dB
Basis of discussion
Power over Ethernet (PoE)
PoE significa che apparecchiature IT possono essere alimentate
tramite linee dati, costituite da doppini twistati. In questo caso
vengono utilizzate linee dati non in uso, oppure l’alimentazione
avviene tramite le quattro coppie di cavi in uso, in aggiunta al
segnale. L’alimentazione può essere integrata nel sistema attivo
dei dispositivi di network, come uno switch, oppure tramite
una PSE (Power Supply Equipment) separata. Le specifiche
IEEE 803.af indicavano sino ad oggi una potenza di max.
15,4 W a 48 V, ma a seguito di recenti sviluppi, le IEEE 803.2 at
(PoE plus) indicano una potenza fino a 30 W e sono all’esame
potenze addirittura maggiori.
Vi è il rischio di un surriscaldamento dei cavi. Fino ad ora le
ISO/IEC 11801 indicavano una temperatura max. di 60° C per il
cavo, compreso il riscaldamento dovuto alla corrente. Gli esperti
ISO/IEC JTC1 SC25/WG3 sono preoccupati per il superamento
di questo limite nelle installazioni già esistenti che potrebbe
causare danni, interruzioni, ma anche incendi. Non è comunque
pensabile innalzare le richieste di requisiti su impianti vecchi.
Per supportare gli studi della IEEE è in fase di compilazione
presso SC25/WG3 una guida per cablaggi PoE atta a fornire
indicazioni relative alle condizioni entro le quali PoE plus può
essere compatibile con cavi già esistenti.
Anche l’innalzamento della corrente fino a 420 mA potrebbe
danneggiare i connettori qualora le connessioni venissero frequentemente aperte sotto carico. Le ISO/IEC SC25 raccomandano che la Task Force IEEE PoE plus indichi chiaramente nella
propria documentazione che non è consentita una disinserzione
sotto carico. Esperti di connettori IEC SC 48B stanno preparando
una relazione tecnica per ISO/IECJTC1 che fornisca indicazioni
e suggerimenti per effettuare le disinserzioni sotto carico.
Sommario
E’ ancora in fase di progettazione un sistema di cablaggi strutturati per infrastrutture IT in edifici di moderna concezione.
Fino ad ora l’industria dei cablaggi in rame è sempre riuscita ad innalzare ulteriormente i limiti massimi, per es. verso
frequenze maggiori. Di conseguenza il settore di applicazione
dei cablaggi a fibre ottiche è rimasto piuttosto contenuto. In
un prossimo futuro, l’orientamento già netto verso il “wireless”
assorbirà in parte le attuali infrastrutture IT, ma senza arrivare
ad una sostituzione totale.
Per la domotica (casa intelligente) è necessaria un’uniformità
degli standard tecnici tale da fornire una base comune per un
sistema competitivo globale equilibrato. Per applicazioni industriali verrà approvato lo standard ISO/IEC 24702, e pubblicato come EN 50173-1 e EN 50173-3 per l’Europa e l’ANSI/TIA/
EIA-1005 come standard americano.
Gerd Weking
General Manager Intellectual Property and
International Standardization
[email protected]
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21.03.2007 08:41:35
Thomas Wolting
Topologia BUS per Trasmissione di energia
I progettisti di macchine ed impianti stanno implementando il decentramento dei dispositivi di controllo funzione tramite
interfacce standard. Lo scopo è l’integrazione di una tecnologia di installazione piu’ economica per la distribuzione di energia e conseguentemente l’ottimizzazione del know how tecnologico sviluppato nel corso degli anni. Per la distribuzione di
energia vi sono diverse soluzioni che verranno sviluppate in futuro.
I cablaggi convenzionali sono caratterizzati da collegamenti
punto a punto per il trasferiemnto di segnali ed energia. Ciò significa che ogni motore è collegato da un cavo di alimentazione
all’armadio comandi. Tutti i sensori e gli attuatori (per es. fine
corsa o valvole) sono quindi cablati in parallelo.
ne deve conformarsi agli standards d’interfaccia gia’ esistenti.
Il connettore Han, compatto e robusto, deve rispondere anche
ai requisisti richiesti per quanto riguarda il numero di poli,
tensione e corrente d’esercizio. Le norme ISO 23570 definiscono
lo standard dei connettori per questo tipo di applicazione.
L’introduzione di un sistema seriale BUS per il
In linea di principio, è possibile distinguere
collegamento di sensori ed attuatori ha sedue tipi di connessione in questo criterio
gnato un passo importante dal lato tecnid’installazione.
co nell’ambito dei collegamenti elettrici.
– Power Bus, sistema distribuzione su
Le nuove tecniche di installazione per
linea continua con cavi individuali intrasmissione dati hanno portato per
termedi
gli utilizzatori evidenti vantaggi per
– Powe Branch, le derivazioni sono
quanto concerne i cablaggi. Gli attuatutte perfettamente collegabili con
li componenti per segnali, emittenti o
connessioni rapide per macchinari ed
riceventi, sono disponibili in un ampio
attezzature.
range di classe di protezione da IP 20 a
Han-Power S in Metallo per conduttori
IP 68. Per contro, negli ultimi 20 anni, si
Le condizioni di base sono le stesse per
di 7 x 6.0 mm2 e 5 x 10 mm2.
può affermare non vi siano stati cambiamenentrambi i collegamenti: utilizzo di una linea
ti dei sistemi di alimentazione di piccoli motori (ca.
standard industriale a 230/400 V secondo normative
2.2 kW). A tutt’oggi in molti casi questi motori vengono alimen- VDE, oppure 600 V secondo normative UL per cablaggi fino ad
tati da un cavo esterno all’armadio comandi.
un max. di 7 conduttori, sezione interna min. 4 mmq; cablaggi eseguito con attrezzature standard e sistemi modulari. In
La struttura decentralizzata
base a queste normative harting ha progettato la nuova serie
Quando i convertitori di frequenza sono centralizzati sono ne- Han-POWER.
cessari cavi speciali con schermature particolari e complesse.
Gli elevati costi e gli ingombri di questo tipo di installazione Serie Han-Power
stanno rafforzando il trend verso installazioni decentralizzate, Così come per tutti gli altri prodotti standard, questa serie è
per es. nell’ambito della movimentazione dei materiali. Le unità conforme ad tutte le principali specifiche
di controllo intelligenti sono dislocate direttamente sulle macchine o in prossimità dei nastri trasportatori. harting Technolo- Han-Power S
gy Group sta supportando con i propri prodotti questo trend.
I sistemi decentrati prevedono che vi sia un primo connettore
sull’armadio comandi, specificatamente predisposto per questa
Elemento essenziale per la nuova tecnologia di cablaggio è il funzione. La linea elettrica usata con 5 x 6 mmq e 2 X 2,5 mmq
power-bus che consente a piu’ “utenti” il collegamento ad una piu’ un conduttore PE è collegato ad un Han Q 4/2 e trasferito
sola linea di alimentazione, nel rispetto di tutte gli standard dall’area IP20 all’erea IP65. Per tensioni maggiori, a partire da
normativi nazionali ed internazionali. Questo tipo di innovazio- 40 A, è necesssario un interruttore di sicurezza.
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21.03.2007 08:41:36
Il connettore Han Q 4/2 con contatti Han C, può essere usato
per conduttori con sezione da 2,5mmq a 6,00 mmq. La linea
di alimentazione può essere posata senza dover tener conto
dell’unità di controllo motore decentrata. La derivazione viene
fatta tramite Han-Power S in modo che non vi siano interruzioni nella linea di alimentazione.
Il cavo di alimentazione, al quale viene rimossa la guaina isolante esterna per una lungh. di 15 cm, è collocato nell’HanPower S. Il conduttore, ancora completamente isolato, viene poi
passato attraverso l’occhiello per il collegamento verso l’unità;
la sicurezza di contatto e la separazione dei conduttori vengono
garantite da fissaggi a vite. I terminali IDC vengono alimentati
solo da corrente di fase verso l’utente decentrato. La tecnologia
HARAX ne garantirà la stabilità a nel tempo (vedi
IEC 60947-7-1). E’ inoltre indispensabile garantire una perfetta funzionalità di contatto
anche in condizioni estreme, quali corti
circuiti di parecchi kA.
Il sopra descritto concetto d’installazione è gia’ diffuso su ampia scala nei moderni centri manifatturieri e logistici costruiti
o modificati di recente dove si è optato per il decentramento dei
componenti. I collaudi vengono eseguiti dopo il completamento
dell’intera installazione.
Han-Power® T
Prima di realizzare le linee di produzione è bene fare mente
locale sul concetto di installazione: come vengono movimentati
e realizzati i singoli moduli affinchè l’installazione elettrica
gia’ testata possa essere mantenuta?
L’installazione elettrica deve rimanere al suo posto al fine di
sfruttare i vantaggi dei test di funzionalità ed escludere errori
di collegamento in un sistema gia’ testato. La linea
di alimentazione viene posata utilizzando cavi
e connettori gia’ assemblati. Per la derivazione viene utilizzato un Han-Power T
con connettori adatti all’applicazione.
Anche la derivazione verso l’utente
I diversi sistemi di trasporto richieviene eseguita con un connettore per
dono a loro volta nuove soluzioni apavere la massima affidabilità e flessipositamente studiate per specifiche
bilità. L’unità di controllo del motore
applicazioni (come l’industria autodecentrato (con conduttore di sezione
mobilistica, i sistemi aereoportuali ed i
fino a max. 6 mmq) viene collegata tracentri logistici). Le sezioni dei conduttori
mite il connettore Han Q 4/2. Per tensiosono un elemento importante per ridurre al Han-Power T Q 5/0: Il sistema di connessione ni inferiori si può utilizzare un connettore
compatto per la distribuzione dell’energia.
minimo le cadute di tensione in tutte le appliHan-Power T® Q 5/0. Grazie all’impiego di quecazioni dove la movimentazione di materiale va oltre
sti connettori qualsiasi modifica può essere effettuata
i 100 m.
velocemente riducendo al minimo i tempi di fermo. Successivamente potranno essere collegati ulteriori elementi sempliceLa maggior parte delle attuali applicazioni utilizza Han- mente collegandoli ai componenti gia’ installati.
Power S Q 4/2. Per la logistica aereoportuale possono essere
rapidamente effettuati collegamenti tramite conduttori con sezione fino a 6 mmq, perfettamente rispondenti alle esigenze
nell’ambito della movimentazione dei bagagli.
La versione metallica è la soluzione migliore in quelle applicazioni dov’è indispensabile anche una resistenza meccanica
all’impatto. Questo nuovo, universale sistema facilita l’utilizzatore sia nell’installazione che nella manutenzione.
Per la prima volta l’Han-Power S Metal, rende possibile la distribuzione di energia e le derivazioni anche per sezioni fino
a 10 mmq.
THOMAS WOLTING
Product Manager Han® Industrial Connector, Electric
[email protected]
63
21.03.2007 08:41:38
2
Thomas Heckmann
Han Q 2/0: nuove soluzioni
per la connessione di potenza,
quale ad esempio, connessioni
per sistemi ad energia solare.
La serie Han 3A, i più piccoli tra i connettori di potenza, trovano impiego per una
vasta gamma di applicazioni. Le tradizionali connessioni a mezzo di conduttori
in rame sono state via via perfezionate e ampliate per l’utilizzo di fibre ottiche.
Di conseguenza, soluzioni ibride idonee sia per alimentazione che trasmissione
dati a mezzo di interfacce quali ad esempio RJ45, USB o SC, sono state accolte
favorevolmente sui diversi mercati. Questi connettori sono molto diffusi per una
moltitudine di applicazioni in quanto compatti, robusti e facilmente adattabili
alle diverse condizioni ambientali.
Fino ad ora veniva considerata sufficiente un’alimentazione fino a 16A. Tuttavia la
recente evoluzione che prevede il decentramento della potenza, richiede la cosiddetta fase singola o connessione elettrica a 2 poli per tensioni fino a 40A. La harting
Technology Group ha sviluppato un sistema compatto rispondente alle esigenze di
connessione decentralizzata della potenza: Han Q 2/0.
64
21.03.2007 08:41:45
Inverter
Una delle potenziali applicazioni per l’Han Q2/0, è quella per
il collegamento degli inverter, utilizzati nei sistemi fotovoltaici
per la conversione della corrente continua prodotta dai moduli
fotovoltaici in corrente alternata. La scelta di porre una connessione elettrica in uscita dall’inverter, ha lo scopo di ottimizzare
i processi di produzione, installazione e manutenzione. L’utilizzo di connettori industriali consente inoltre di effettuare il test
funzionale finale al termine della fase di produzione
Il nuovo arrivato nella famglia Han 3A: Han Q 2/0
Energia rinnovabile
Una applicazione tipica di decentramento delle fonti di alimentazione, può essere identificata nei sistemi fotovoltaici, pionieri
nel campo dell’energia rinnovabile. Questi sistemi, che producono energia sfruttando la luce solare, sono di norma collegati
alla rete nazionale per alimentare i circuiti primari di distribuzione. Stanno assumendo sempre più importanza i sistemi
fotovoltaici decentrati in ubicazioni remote, lontane dalle fonti
primarie di distribuzione. Ciò non riguarda solo paesi con carenza di infrastrutture. Questo metodo ecologico per la produzione di energia, che consente di non dover ricorrere a fonti
esterne, sta andando sempre più diffondendosi per i sistemi di
illuminazione e trasmissione di segnali ed in parte anche nel
campo delle nuove infrastrutture per telecomunicazioni. Dato
che l’Han Q2/0 può essere installato sfruttando l’ampia gamma
di custodie Han 3A, si adatta perfettamente ad una moltitudine
di applicazioni nelle condizioni ambientali più disparate.
Sezione di una connessione a vite assiale.
La tecnologia di collegamento di questo connettore è stata studiata e sviluppata per garantire massima sicurezza e rapidità di
assemblaggio. Questa terminazione, progettate per assemblaggi
a bordo macchina, fornisce la flessibilità necessaria per poter
installare velocemente gli inverter ovunque. Il collegamento a
vite assiale dell’Han Q2/0 garantisce una connessione sicura
ed affidabile, senza l’utilizzo di utensili dedicati. Similmente
alle terminazioni a crimpare, questo tipo di collegamento è affidabile e sicuro ed è indicato in applicazioni ferroviarie, dove il
connettore è particolarmente esposto a maggiori sollecitazioni
e vibrazioni.
Il vantaggio della tecnologia a vite assiale è quello di offrire
un contatto particolarmente compatto che, diversamente dalle
versioni a crimpare, non necessità di utensili specifici per il
collegamento con il conduttore. Cavi di sezione fino a 6 mmq
possono essere facilmente collegati, soddisfando così le diverse
necessità nella trasmissione di potenza.
Nuove opzioni
La configurazione a 2 poli + terra viene completata da un sistema di codifica che impedisce collegamenti errati quando
vengono utilizzati più connettori simili adiacenti. L’Han Q2/0
risponde agli standard più recenti in materia di prevenzione
infortuni; i contatti elettrici sono del tipo “finger protected”,
studiati per evitare shock elettrici all’operatore, nel caso, ad
esempio, di utilizzo su accumulatori in serie ad alta tensione.
Progettato per tensioni fino ad 850V, questo sistema offre una
soluzione compatta per connessioni di potenza e distribuzione
dell’energia.
THOMAS HECKMANN
Market Manager Renewable Energy, Electric
[email protected]
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21.03.2007 08:41:50
Jürgen Bösch & Frank Teepe
Solido e inossidabile
Han®-INOX: La nuova serie di custodie in acciaio inox per connettori industriali
Da decenni l’acciaio inossidabile grazie, alle sue caratteristiche di solidità e resistenza, viene impiegato sia per la produzioni
di oggetti di utilizzo quoitidiano che per applicazioni industriali. Oltre ad essere apprezzato per le caratteristiche tecniche,
in molti casi l’utilizzatore finale ne apprezza anche la finitura superficiale. Nelle applicazioni industriali le valutazioni rimangono focalizzate sugli aspetti tecnici. Con la nuova serie Han-INOX, la harting Technology Group offre una nuova linea
di custodie in acciaio inox di elevato standard qualitativo.
L’acciaio inossidabile nell’industria
L’acciaio inossidabile, o acciaio INOX, è una lega di ferro contenente min.10,5 % di cromo e max. 1,2% di carbonio. L’acronimo
INOX deriva dal Francese “inoxydable”, ovvero “non ossidante”
o “inossidabile”.
L’acciaio inossidabile resiste alla corrosione grazie alla reazione
chimica che si produce tra il cromo e l’ossigeno contenuto nell’aria o nell’acqua. Grazie a questa reazione è possibile ottenere
una finitura di superficie sottilissima che funge da barriera tra
la lega stessa e gli agenti atmosferici esterni. Lo strato superficiale passivo è impermeabile e insolubile. Se danneggiato si
ricondiziona da sè a contatto con l’ossigeno.
66
E’ il cromo a giocare un ruolo determinante al fine della formazione e conservazione di questo strato superficiale passivo.
Altri elementi come il molibdeno ed il nickel supportano la formazione dello strato passivo di superficie ma nessun elemento
di questi da solo è in grado di produrre le caratteristiche di
inossidabilità.
L’acciaio inossidabile resiste anche a numerosi agenti aggressivi senza che siano necessarie ulteriori finiture superficiali di
protezione. L’acciaio INOX viene normalmente utilizzato nell’industria chimica, nell’industria alimentare e per tecnologie
ambientali.
21.03.2007 08:41:57
Custodia in acciaio inossidabile serie Han INOX
Le versioni iniziali della nuova serie di custodie
La nuova serie di custodie harting Han-INOX, grazie all’impiego di acciai inossidabili di elevato standard qualitativo, offre
garanzie di sicurezza e affidabilità per l’utilizzo in condizioni
ambientali particolarmente aggressive. Questo indipendentemente se siano richieste o meno caratteristiche particolari per
installazioni generiche o per specifiche installazioni network.
In una prima fase di studio le custodie Han-INOX erano state
sviluppate a seguito di richieste custom che prevedevano applicazioni particolari. Per questo motivo la prima serie prevede le
versioni Han 10B e Han 3A.
Per specifiche applicazioni in ambienti contaminanti o laddove
l’igiene sia di primaria importanza, tutti i componenti degli
impianti devono rispettare particolari criteri. Le custodie non
devono mostrare inutili aperture, fori anche se chiusi o smussi
e sbalzi. Le superfici devono essere perfettamente levigate al
fine di limitare al massino l’accumulo di sporco e consentire
una facile pulizia. Questi requisiti sono primari nell’ambito
della produzione di alimenti e bevande, ma lo sono anche per
l’industria del confezionamento.
harting ha sviluppato un prodotto che risponde a questi sofisticati requisiti. Nel caso della serie Han 10B, per esempio,
le viti interne di fissaggio seguono perfettamente la sagoma
arrotondata della custodia facilitando le operazioni di pulizia
evitando la formazione di possibili residui.
La possibilità di molteplici combinazioni di custodie Han-INOX
con inserti standard harting, permette un ampio spettro di utilizzo. L’industria alimentare e l’industria del confezionamento
sono solo un esempio delle diverse possibilità di utilizzo.
Grazie all’abbinamento con la serie Han Modular è ora possibile
soddisfare una moltitudine di applicazioni che vanno da sensori
di controllo ed attuatori (per es. trasduttori, fine corsa, sistemi
di trasmissione etc.) fino ai sistemi di controllo centralizzati
(sistemi comunicazioni bus system)
L’impiego di acciaio inossidabile è determinante quando ogni
componente deve rispettare standard di massima sicurezza.
Oltre alle applicazioni gia’ citate, altre aree tipiche di applicazione sono il settore aereospaziale, trasporti, costruzioni navali,
l’industria mineraria, impianti di estrazione sia onshore che
offshore.
JüRGEN BÖSCH
Product Manager, Electric
[email protected]
Frank Teepe
Market Manager, Electric
[email protected]
67
21.03.2007 08:42:07
Thomas Heimann
Lasciarsi guidare dall’innovazione
Maggiore enfasi innovativa grazie alla sistematica affermazione
di fattori ed indicatori di successo
Per poter garantire e sviluppare il successo di un’azienda, i suoi prodotti e le sue tecnologie devono segnare un’evoluzione continua. Ciò
richiede, all’interno dell’azienda stessa, il poter creare condizioni ottimali per sviluppare sinergie innovative. La crescente importanza del
ruolo delle piccole e medie industrie (SME) indica che le
innovazioni non sono esclusivo appannaggio dei gruppi
più grandi. Il progetto InnoKMU è stato avviato proprio
per affermare ed accrescere il potenziale innovativo di
piccole e medie industrie. harting è stato uno degli ideatori e partner di questo progetto finanziato dal
Ministero Tedesco per l’Istruzione e la Ricerca
(BMBF). Questo particolare progetto permette
ai partecipanti di identificare i propri punti
deboli e quelli di forza, valutare i propri progressi e confrontarsi con
altri partner
quali clienti e
banche.
68
21.03.2007 08:42:17
Quali sono le leve per incrementare la crescita e la redditività ?
Incrementare la capacità d’innovazione
Riduzione costi
Nuovi mercati attraverso l’internazio
nalizzazione
Focalizzarsi sulle “core competencies”
Attiva gestione dei prezzi
Aumentare il rendimento del capitale
Acquisire nuovi segmenti attraverso
una crescita organica
Acquisire nuovi segmenti attraverso
acquisizioni/partnership
2
Poco
significativo
3
4
5
Molto
significativo
Fonte: ADL-study, Fraunhofer IAO, IAT University Stuttgart
Fig. 1: Incrementare la capacità d’innovazione
Metodo
Un processo di innovazione è generalmente molto più complesso della sola innovazione in ambito tecnico. Sono state identificate nove aree che riflettono la cultura dell’innovazione di
un’azienda (vedi fig. 2). Per ogni area vengono definiti i fattori
critici di successo (CSF). Sono fattori che possono essere formulati dall’azienda stessa e che hanno un impatto particolarmente
forte sulla riuscita di progetti innovativi. I fattori di successo
individuali vengono ottenuti stabilendo parametri qualitativi
e quantitativi variabili. Per poter confrontare i valori propri di
un’azienda con quelli di altre aziende devono essere riportati
su una scala uniforme. I benchmark che determinano i valori
comparativi dell’industria relativi a queste aree specifiche formano la base di valutazione.
Per poter correttamente interpretare i diversi parametri essi
sono rappresentanti da un modello di maturità (Fig. 3). I mezzi
per sviluppare la capacità innovativa vengono tratti da questo
modello.
L’analisi di un caso
harting ha fornito un esempio pratico per lo studio con lo studio di un caso specifico di un MID a due componenti. Un MID
(molded interconnect device) è un PCB tridimensionale ottenuto
mediante stampaggio ad iniezione che può essere lavorato con
diversi metodi. 2K-MID stampaggio ad iniezione a due componenti, è particolarmente adatto per una produzione economica.
Il MID consiste di due componenti plastici; successivamente,
ad uno di questi componenti, può essere applicato mediante
Cultura orientata all’innovazione
Competenza
&
knowledge
Strategia
Tecnologia
Processo
Prodotto
&
servizio
Mercato
Struttura
&
network
Gestione del progetto
Fraunhofer IAO, IAT University Stuttgart
Fig. 2: Aree per la valutazione delle innovazioni
69
21.03.2007 08:42:28
processo chimico (Fig. 4) un rivestimento conduttore per la
trasmissione di segnali. Il metodo 2K-MID è conosciuto ma la
progressiva miniaturizzazione dei componenti richiede struttute sempre più sottili. L’obiettivo è di ridurre la struttura dei
conduttori a strip dagli attuali 600 my a 200 my. Prima non era
mai stato possibile lavorare componenti di una simile complessità e dimensione. A livello tecnologico era determinante per
il raggiungimento degli obiettivi, una sistematica evoluzione
degli attuali metodi di lavorazione e lo sviluppo di strategie per
creare le attrezzature necessarie. Gli studi fatti hanno rivelato
che i fattori tecnologici rappresentavano l’aspetto determinante
per una risultato di successo, come pure una cultura
rivolta all’innovazione, una buona struttura proattiva,
Indice
ed un management interno orientato all’innovazione
(dalla determinazione prodotti, assemblaggio e, tecStrategia
nologia di connessione, marketing e, qualificazione di
componenti e processi). Sono stati coinvolti nel progetto anche i costruttori di macchine EDM, di materie
Competenza
plastiche e processi di galvanica.
Tecnologia
Risultato del “self-assessment”
Strategia
Competenza & knowledge
Cultura orientata
all’innovazione
Tecnologia
Cliente
Prodotto
Servizio
Struttura & network
Processi
Livello di maturità
Livello di maturità 1
principiante
in corso
innovatore
Esiste un strategia
per l’innovazione
derivata dalla
strategia aziendale
Solido collegamento
della strategia per
l’innovazione con le
relative categorie
Solida
implementazione
e perseguimento
della strategia per
l’innovazione
…
…
…
Prodotto & servizio
Livello di maturità 3: innovatore
Livello di maturità 2: in corso
Livello di maturità 1: principiante
Eccellenza
nell‘innovazione
Sommario
Grazie alla miniaturizzazione 2K-MID, harting si è
assicurata una posizione leader sul mercato ed è ora
in grado di offrire alla clientela, oltre ad un idoneo
strumento tecnologico, anche il know-how nell’ambito
dell’ottimizzazione e lo sviluppo di prodotti. In base
alla ricerca fatta è stato possibile identificare diversi
fattori di successo e, trarne e tracciare il percorso iniziale verso un ulteriore rafforzamento della capacità
innovativa.
Definizione del pacchetto misure
> Utilizzo di metodi in considerazione dei
settori da migliorare
> Raccomandazioni di progetto per
raggiungere il livello successivo
Fig. 3: Livello di maturità
Fig. 4: 2-componente MID injection-molding
70
THOMAS HEIMANN
Project Manager, Applied Technologies
[email protected]
21.03.2007 08:42:40
Oktay Yalcin & Sven Holtgrewe
La collaborazione
con la Turchia si avvia al successo
Instanbul, una città che collega due continenti, situata ai lati
del Bosforo, dove l’Oriente incontra l’Occidente. Innumerevoli edifici testimoniano l’unicità della storia di Istanbul (ex
Costantinopoli), crocevia tra cultura Cristiana e Islamica.
Istanbul vanta alcuni dei luoghi in assoluto più affascinanti: primo tra tutti la famosa moschea di Santa Sofia, nata
nell’antichità come basilica cristiana, successivamente trasformata in moschea e dal 1932 in un museo. Di fronte a
Santa Sofia si trova la Moschea Blu, una delle pietre miliari
dell’architettura islamica.
71
21.03.2007 08:42:51
con la costruzione di dighe, centrali elettriche, linee elettriche,
impianti di irrigazione, cooperative agricole, strade, telecomunicazioni.
Nonostante l’incremento del PIL in Turchia tra gli anni 80 e
90 abbia subito forti fluttuazioni, è sempre rimasto attorno
ad una media del 5%. Tuttavia, se confrontato con la crescita
della popolazione, pari a 1,52 %, non era sufficiente a ridurre
le disparità del reddito pro capite paragonato ad altri paesi
OECD. Nel 2001 la crisi economica e finanziaria ha portato alla
fase di recessione peggiore dal 1945. Successivamente il Fondo
Monetario Internazionale (IMF) ha introdotto riforme che, malgrado una politica di tassazione necessariamente rigida, hanno
generato una crescita continua (ca. il 10% nel 2004, 7,6% nella
prima metà del 2006). Anche la crescita significativa del reddito pro capite può essere attribuita al recente rafforzamento
della valuta turca.
Moschea di Santa Sofia
Ma Istanbul non è solo un grande museo. La città, con i suoi
11 milioni di abitanti, è il centro economico e culturale del
Paese. E’ il luogo dove si incontrano tradizione e modernità,
una città dai profondi contrasti. Di giorno i visitatori possono
perdersi nei tipici, variopinti bazaar dove il tempo sembra essersi fermato e alla sera frequentare night clubs del tutto simili
a quelli di Berlino e Londra.
Un rapido sviluppo industriale
La Turchia è considerata un Paese industriale in rapido sviluppo. In particolare la Turchia occidentale sta vivendo una
veloce crescita industriale, come ad esempio nel settore tessile,
automotive, chimico, macchine utensili ed elettronico. In questa regione, l’industria rappresenta ca. il 30% del PIL (prodotto
interno lordo). La maggior parte del PIL (ca. il 60%) proviene
dal settore dei servizi, e questo share è destinato a salire ulteriormente. La Turchia dell’est e sud-est che dispongono di
infrastrutture meno avanzate, sono rimaste aeree prevalentemente rurali. Nel sud-est del Paese fin dalla metà degli anni
80 sono iniziati i lavori necessari per colmare questo divario
72
Un partner in loco
Nel 2000 harting ha iniziato a studiare il mercato Turco e ha
deciso di cercare un partner commerciale a Istanbul. Un anno
più tardi harting e GÖKHAN ELEKTRIK Malzemeleri San.ve
Tic.Ltd.Sti siglavano un accordo di collaborazione. Fin dal 1987
GÖKHAN ELEKTRIK opera come fornitore di di componenti
elettrici ed elettronici e dispositivi per diversi settori di mercato. GÖKHAN ELEKTRIK mette a disposizione della propria
clientela supporto tecnico, magazzini locali e personale qualificato. La sede dell’azienda è a Perpa Elektrokent con filiali a
Karakoy per meglio supportare localmente i propri clienti e favorire nuove acquisizioni. Perpa Elektrokent è un centro industriale inaugurato ufficialmente nel 1989. Più di 4.500 aziende
hanno qui la loro sede e ogni giorno in media 200.000 persone
vi si recano a lavorare. Perpa offre tutti i prodotti elettrici per
industria e civile. All’interno di questo complesso si snodano
ben 38 km di strade interne che permettono di raggiungere le
sedi delle varie aziende. Perpa è considerata il punto di riferimento centrale per tutte le “richieste” elettriche in Turchia.
Negli ultimi anni harting e GÖKHAN ELEKTRIK hanno sviluppato il loro rapporto di collaborazione avente come obiettivo la
presenza comune in occasione di fiere e le visite alla clientela
locale, al fine di garantire che i prodotti allo studio corrispondano alle aspettative. Questa collaborazione ha già prodotto una
serie di operazioni di successo: di seguito vengono descritte
due delle applicazioni frutto della ricerca comune.
21.03.2007 08:42:53
Perpa
Macchine lavorazione lastre di metallo con
connettori harting
BAYKAL è un produttore turco di macchine per la lavorazione di laminati metallici quali ad esempio presse, taglierine
e punzonatrici. L’azienda, fondata nel 1950, ha 600 addetti
suddivisi in tre diversi stabilimenti per un’area di produzione
complessiva di 60.000 mq. BAYKAL utilizza prodotti harting
per diverse applicazioni: ad esempio connettori harting per il
collegamento tra l’azionamento a pedale ed il quadro comandi
delle macchine.
Trasporto ferroviario con connettori harting
TÜVASAS, produttore turco di carri merce, ha un organico di
1.100 adetti con 400 tra impiegati e dirigenti. L’azienda esegue
manutenzioni e riparazioni di carrozze ferroviarie, veicoli urbani su rotaia per distanze a corto e medio raggio, treni elettrici, carrozze ristorante etc. Le più recenti carrozze ferroviarie
(TVS 2000) sono particolarmente confortevoli e rispondono
perfettamente agli odierni requisiti. Le carrozze dispongono
di ammortizzatori, raggiungono velocità fino a 200 km/h,
hanno un sistema di apertura e chiusura porte automatico,
aria condizionata, sedili ergonomici, modular sound system
etc. TÜVASAS, inizierà a breve la costruzione di carrozze più
piccole, treni per metropolitana e per il trasporto pubblico di
superficie.
Essendo una compagnia un‘azienda in fase di espansione,
TÜVASAS ha investito in qualità ed efficienza dei suoi servizi
e collabora con aziende leader nel campo ferroviario. TÜVASAS
aveva esigenza di un connettore particolarmente robusto in
classe IP68 per installazione sotto le carrozze. Dopo le opportune valutazioni harting ha consigliato le custodie per connettori
HPR con modulo di connessione assiale a vite per l’utilizzo su
invertitori di corrente.
Turchia: un partner alla fiera di Hannover 2007
La Germania rappresenta per la Turchia il partner più importante e la collaborazione tra i due Paesi è in continuo sviluppo.
Le possibilità di collaborazione con un Paese con un potenziale di mercato e crescita economica come la Turchia, sono
anche un propulsore per l’economia mondiale. Questa è una
delle ragioni per cui la Turchia è stata scelta come partner per
la fiera di Hannover del 2007 e per il proseguimento e l’espansione del rapporto di collaborazione tra harting e GÖKHAN
ELEKTRIK.
Oktay Yalcin
Sales Engineer
Gökhan Elektrik
Istanbul, Turkey
Baykal CNC press brakes
Sven Holtgrewe
Director Business Development, Electric
HARTING Technology Group
[email protected]
73
21.03.2007 08:43:02
Jens Wandelt & Horst Blomenkamp
Conoscere qui, quello che accade altrove
Infrastrutture di comunicazione nella nuova unità produttiva di Zhuhai
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21.03.2007 08:43:11
Zhuhai si trova nel Sud della Repubblica Cinese nella provincia del Guangdong, al di là della baia dell’ex colonia
portoghese Macao, nelle vicinanze di importanti città come
Guangzhou e Shenzhen. Zhuhai si è sviluppata nel 1979 da
un piccolo centro che deve la sua crescita esplosiva al fatto
di essere stata una delle quattro zone economiche instaurate per prime in Cina. Già nel 2002 la popolazione della
zona di Zhuhai ha raggiunto 1.2 Mio di abitanti. Questa città
costiera, nota come “Città romantica” non è solo nota per
essere una delle mete vacanza, ma anche per la vicinanza
con Hong-Kong, da dove uomini d’affari in soli 60 minuti
di traghetto la raggiungono per passarvi il fine settimana.
Nel 1998 harting ha aperto la sua filiale di Zhuhai dove
un organico di 150 persone produce una vasta serie di prodotti harting, quali ad esempio alcune delle famiglie Han,
har-bus e MiniCoax.
Il nuovo edificio nel Parco Industriale
In risposta alla crescente richiesta di capacità produttiva e
l’impossibilità di ampliare la sede attuale di Zhuhai, harting
sta costruendo un nuovo stabilimento nella zona industriale
chiamata “Zhuhai Hi-tech Innovation Coast”. Molte aziende
affermate hanno gia’ impiantato la propria sede su quest’area
di 2.88 kmq sorta nelle vicinanze dell’universià di Zhuhai. Le
infrastrutture sono ottimali: per esempio sono standard i collegamenti a fibra ottica verso il network di telecomunicazioni.
Possibili black out dovuti a carenza di approvvigionamento
energetico fanno ormai parte del passato.
In una prima fase il nuovo stabilimento disporrà di un’unità
produttiva su tre livelli con una superficie di oltre 4,500 mq e
di un magazzino a due piani con una superficie di 2,700 mq.
Gli uffici si trovano nella parte frontale dell’edificio adibito a
produzione. E’ già prevista la possibilità di aggiungere in un
secondo tempo un’ulteriore unità produttiva.
Nel prossimo anno di gestione harting prevede di aumentare
il numero dei propri addetti fino a 230 unità, cosa questa che
comporterà anche l’incremento degli utilizzatori IT. Oltre alle
funzioni standard quali e-mail, Internet, condivisione file etc,
vi sarà anche un aumento proporzionale del numero di utilizzatori dei sistemi ERP (Enterprise Resource Planning) dal
momento che anche il lavoro di sviluppo delle applicazioni CAD
verrà svolto direttamente a Zhuhai.
Collegamento WAN con la Sede Centrale
Al fini di garantire processi rapidi e sicuri, le consociate
harting di tutto il mondo sono collegate tra loro e con la sede
Centrale in Germania tramite network WAN. Tutte le unità
locali utilizzano i più avanzati sistemi VPN (Virtual Private
Network). La difesa della rete contro attacchi esterni, accessi
non autorizzati ed intercettazioni riveste carattere di assoluta
priorità e viene garantita da sofisticati sistemi di sicurezza per
ogni utilizzatore.
harting opera dal proprio centro EDP di Espelkamp da dove le
principali applicazioni vengono rese disponibili a tutta le rete.
Questo comprende e-mail ed internet, il sistema informatico
relativo alla movimentazione materiale, l’interscambio dei rapporti d’informazione, CRM ed un sistema interaziendale di sviluppo CAD. Questo tipo di organizzazione consente la gestione
centralizzata dei files con possibilità di backup, archiviazione
e contemporaneamente fà sì che vengano sfruttate al meglio
le risorse messe a disposizione dai dispositivi a larga banda.
Anche in un’epoca in cui i network più professionali fanno affidamento su connessioni DSL a larga banda, questo aspetto
rimane pur sempre un fattore di costo decisivo. Una gestione
specifica ed efficace della banda è essenziale affinchè tutti gli
utilizzatori fruiscano di tempi di risposta accettabili.
A Zhuhai tutto su un solo cavo
Il layout dell’infrastruttura IT nello stabilimento harting in
Cina si basa su di un principio che prende in considerazione
anche quelli che saranno gli sviluppi futuri nell’ambito dell’elettronica applicata alle comunicazioni: “Ogni cosa su un solo
cavo”. Questa frase ad effetto si basa sul concetto concreto di
utilizzare un solo cavo per tutte le applicazioni. Oggigiorno
è abbastanza comune il predisporre una o più linee di comunicazione: una è solitamente un collegamento convenzionale
per telefonia, fax, accessi etc.; un’altra linea IT separata viene
poi predisposta per il collegamento di PC, etc. Nelle aree di
produzione viene poi spesso predisposta una terza linea per i
field bus utilizzati per il controllo dei macchinari ma, questo
non è certo il caso dello stabilimento harting di Zhuhai dove
l’intento è quello di usare un’infrastruttura unica per rispondere a queste tre diverse esigenze. Connessioni standard non
solo riducono i costi ma consentono un’integrazione tra loro di
queste tre aree.
75
21.03.2007 08:43:11
Modello dello stabilimento HARTING a Zhuhai.
Nel campo IT, Ethernet si è affermato a livello mondiale quale tecnologia di trasmissione per OSI Layer 2. TOKEN RING
e FDDI appartengono ormai alla storia. I network capaci di
10 Mbit/s degli esordi delle tecnologie di trasmissione si sono
evoluti in networks da 1 Gbit/s. Al giorno d’oggi la maggior parte dei PC e lap top dispongono di una scheda network Ethernet
Gbit in grado di equiparare le prestazioni a quelle di una postazione fissa. Grazie alla diffusione di Internet anche IP (Internet
Protocol) è diventato il protocollo più diffuso per Layer 3.
Per tutte e tre queste aree, ovvero:
– applicazioni per ufficio (dall’e.mail al CAD/PLM)
– telefonia standard, e
– applicazioni industriali (ERP, automazione)
è possibile l’utilizzo di un network Ethernet e di un sistema
IP.
Per poter predisporre un’infrastruttura standard nel nuovo stabilimento di Zhuhai era necessario scegliere un sistema idoneo sia per i cablaggi che i componenti. Le connessioni edge
– in prossimità del sistema dell’utilizzatore – prevedono cavi
Cat6. Tuttavia, dato che in base alle dimensioni dell’edificio ciò
significherebbe il dover ben presto andare oltre il limite dei
76
100 mt posto dai cablaggi in rame, tutte le aree dello stabilimento sono collegate da un sistema centrale a fibre ottiche. Utilizzando fibre ottiche multimodali è possibile coprire distanze
fino a 550 mt com 1 Gbit/s.
I componenti compatibili Cat6 vengono utilizzati anche per
le connessioni. In ambito industriale vengono ad esempio
usati prodotti harting quali ad esempio Outlet Industriali
Push/pull RJ45 Industrial Outlet. I componenti attivi nelle
zone ufficio sono di Cisco, mentre gli switch harting vengono utilizzati nelle aree di produzione. Sono stati scelti switch
mCon3100-A 10porte, protezione IP30.
A Zhuhai il provider per le funzioni Telecom tradizionali è Cisco CallManager 4.2 che utilizza due server ridondanti. L’accesso ai servizi di telefonia esterni avviene tramite gateway.
Le apparecchiature fax sono collegate per mezzo di adattatori
terminali e gli utenti utilizzano telefoni IP serie 7970G and
7912G. Le comunicazioni vengono quindi fornite attraverso una
soluzione elettronica di fax collegata alla rete e.mail.
Il network è progettato per un servizio ed una performance
che vengono diffusi con una configurazione a stella dalla sala
21.03.2007 08:43:22
server centrale. Tutti i più importanti sistemi locali sono situati
nella sala server e collegati con i provider esterni (Internet/Telefonia).
Rigide regole riguardanti la sicurezza vengono predisposte in
ogni unità harting dislocata. A Zhuhai queste regole sono state
ampliate in considerazione dei network convergenti. Queste tre
aree, ufficio, comunicazioni e produzione vengono approvvigionate e isolate a mezzo delle proprie linee VLAN (Lans virtuali).
Dato che dal punto di vista pratico le tre aree sono effettivamente separate tra loro a Layer 2, tutto il traffico passa attraverso
gli switch del Layer centrale 3.
Per quanto concerne i componenti VoIP vi sono alcuni requisiti
aggiuntivi da tenere in considerazione per garantire la QoS
(Quality of Service) del network. Contrariamente alla trasmissione dati convenzionale, un sistema di comunicazione in tempo reale quale ad esempio le chiamate vocali possono essere
soggette a perdite di segnale, tremolii e scariche. D’altra parte
gli utenti di comunicazioni vocali si aspettano la medesima
qualità di un collegamento ISDN. Per poter utilizzare un sistema VoiP con una linea LAN è essenziale che il network sia
totalmente commutato. Anche se già stiamo parlando di un
network di elevata performance, 100 Mbit/s, sono necessari
interventi QoS supplementari intesi a garantire una maggiore
stabilità e qualità ambientale. harting ha adottato una soluzione omogenea comprendente switch Cisco e telefoni IP che
semplificano l’implemetazione di una VLAN vocale. Gli switch
sono predisposti in modo da attribuire in ogni momento una
via preferenziale a pacchetti VLAN vocali.
Il futuro della comunicazione
Nel settore della comunicazione vocale, VoIP viene riconosciuto
come standard per nuovi sistemi. In futuro i tradizionali sistemi telecom avranno solo un ruolo secondario. Indipendentemente dal fatto se verrà scelto un sistema centrale tradizionale
oppure su base VoIP, il trend nell’ambito delle tecnologie di
trasmissione rimarrà comunque orientato verso IP ed non più
network per telecom. Anche sulle rotte transoceaniche è sempre più rilevante l’incremento di comunicazioni IP. Il trend è
evidente anche nell’imprenditoria dove le aziende si sforzano
di ridurre i costi, soprattutto al loro interno, adottando VoIP. Si
riscontra una situazione analoga anche per quanto riguarda i
sistemi per videoconferenza. Le videoconferenze vanno sempre
Aumento dell‘efficienza grazie alla soluzione di Cisco’s Unified
Communication
più diffondendosi negli uffici ora che la semplicità di utilizzo
dei software ne facilita l’uso nel lavoro quotidiano da parte del
personale.
Un’infrastruttura di network integrata e basata su componenti
affidabili fornisce i presupposti per queste nuove opportunità.
L’integrazione di una soluzione VoIP in un’utenza e-mail come
ad esempio MS Outlook permette all’utilizzatore di operare la
selezione direttamente dal suo archivio contatti. Sono ormai
un ricordo i giorni in cui era necessario aggiornare gli elenchi telefonici o velocizzare la selezione. Il collegamento diretto
con un sistema CRM permette ad esempio alle forze vendita
di visualizzare lo status ordini aggiornato nel momento stesso
in cui il cliente chiama. Un altro aspetto importante è il sistema di gestione presenze, tecnologia questa che è passata con
successo dall’utilizzo in ambito privato alla quotidianità degli
uffici. Anche i sistemi facili e veloci di invio messaggi, stanno
evolvendosi in un’ulteriore opzione di comunicazione.
Le opportunità offerte da una struttura di network integrata
devono sempre essere valutate in relazione alle aspettative.
In un Gruppo globale come harting, la gestione della banda
larga è indispensabile. L’utilizzo di applicazioni in tempo reale
quali trasmissioni vocali e video in località differenti, richiede
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21.03.2007 08:43:24
Office
Edgeswitch
Apparecchio Fax /
Normale telefono analogico
E-Fax
Cisco ATA 186
Cat 2960
China
Telecom
PSTN
Gateway
Stampante con
Adattatore Ethernet
Call Manager 1
mCon3100A
Switch di distribuzione
Router
Firewall
Computer
Computer
Switch di distribuzione
Telefono IP
CNC
Internet
Router
Call Manager 2
CAD Server
File Server
Network Topology del nuovo stabilimento a Zhuhai
equivalenti livelli di investimento in idonei collegamenti di trasmissione e una solida strategia QoS. In particolare per quanto
riguarda località molto distanti, i tempi di risposta sono un
aspetto molto importante. Anche in questo caso costi e vantaggi
richiedono un’attenta analisi.
Conclusioni
L’integrazione tra network vocali e dati è già in uno stadio
molto avanzato. VoIP ha preso il posto dei tradizionali sistemi
telefonici. Sono andati affermandosi nuovi modelli di business e
nuovi servizi. Nuove piattaforme e nuovi standard hanno hanno
dato portato ad un’aumentata competizione e hanno accellerato
lo sviluppo di prodotti migliori e più economici. Sono risultati
vincenti i protocolli Ethernet e IP. Nel campo delle applicazioni industriali dove tuttora prevalgono soluzioni stand-alone,
questa integrazione è ancora agli esordi. Sia utilizzatori che
produttori sono riluttanti all’apertura dei loro sistemi, privilegiando quindi soluzioni meno progredite. Alla fine si affermerà comunque il valore aggiunto dato da un’integrazione di
network, e come nel caso dell’integrazione vocale nei network
IT, l’affidabilità e la stabilità delle nuove soluzioni sarà la carta
vincente. Le infrastrutture richieste per applicazioni per uffi-
78
cio, sistemi multimediali e Industrial Ethernet saranno infine
riunite su un’unica piattaforma. Ovvero: Automation IT.
A Zhuhai harting sta sviluppando questo sistema che guarda al
futuro con soluzioni omogenee che comprendono uffici e produzione. Il progetto è stato presentato congiuntamente al partner
Cisco Systems in occasione dell’edizione 2006 della fiera di
Hannover. Nella nuova filiale di Zhuhai questo sistema è in fase
di implementazione utilizzando tecnologie all’avanguardia al
fine di dimostrare sia l’affidabilità del sistema che di questa
partnership. Grazie alla leadership Cisco nel campo dell’integrazione voce/dati e a quella di harting nell’ambito di soluzioni
industriali, Automation IT sta diventando una realtà.
JENS WANDELT
Project Manager IT-Infrastructure Zhuhai and Sibiu
[email protected]
HORST BLOMENKAMP
Manager IT-Infrastructure
[email protected]
21.03.2007 08:44:44
t e c . N e w s 15 : Pa r t e c i pa z i o n e a f i e r e 2 0 0 7
Partecipazione a fiere 2007
16.04. – 20.04.
Germania, Hanover, Fiera di Hannover
16.04. – 20.04.
USA, Detroit, SAE Show
17.04. – 19.04.
Regno Unito, Birmingham, Traffex 07
19.04. – 22.04.
Corea, Seoul, Expo Comm
23.04. – 27.04.
Brasile, San Paolo, FIEE
24.04. – 27.04.
Ucraina, Kiev, ELCOM 2007
16.05. – 19.05.
Corea, Changwon, KOFAS
21.05. – 24.05.
China, Guangzhou, Chinaplas
22.05. – 25.05.
Repubblica Ceca, Nitra, MSV NITRA 2007
07.06. – 09.06.
Giappone, Yokohama,
Exhibition on Sensing via Image Information
12.06. – 14.06.
Francia, Lille, SIFER
19.06. – 22.06.
Singapore, Singapore, Communic Asia
28.06. – 30.06.
Cina, Beijing, Wind Power Asia
04.07. – 07.07.
Vietnam, Ho Chin Minh, MTA Vietnam
18.07. – 21.07.
Malesia, Kuala Lumpur, Industrial Automation
04.09. – 06.09.
Finnlandia, Helsinki, ELKOM 2007
04.09. – 07.09.
Svizzera, Basilea, GO-Ineltec
05.09. – 08.09.
Russia, Nizhniy Tagil, Magistral
12.09. – 14.09.
India, Delhi, ELCOMP
18.09. – 22.09.
Germania, Husum, HusumWind 07
24.09. – 26.09.
Regno Unito, Birmingham, PPMA
01.10. – 05.10.
Repubblica Ceca, Brno, MSV 2007
27.11. – 29.11.
Germania, Norimberga, SPS/IPC/DRIVES
79
21.03.2007 08:44:51
Austria
Great Britain
Poland
HARTING Ges. m. b. H.
Deutschstraße 3, A-1230 Wien
Phone +431/6162121; Fax +431/6162121-21
E-Mail: [email protected]
HARTING Ltd.
Caswell Road; Brackmills Industrial Estate
GB-Northampton, NN4 7PW
Phone +441604/766686, 827500
Fax +441604/706777,
Internet: www.HARTING.co.uk
HARTING Eastern Europe GmbH
Przedstawicielstwo w Polsce
ul. Kamieńskiego 201-219; 51-126 Wrocław
Phone +48 71-352 81 71 ; Phone +48 71-352 81 74
Fax +48 71-320 74 44
Internet : www.HARTING.pl
Hong Kong
Portugal
Belgium
HARTING N.V./S.A.
Z.3 Doornveld 23, B-1731 Zellik
Phone +322/4660190; Fax +322/4667855
Brazil
HARTING Ltda.
Av. Dr. Lino de Moraes, Pq. Jabaquara, 255
CEP 04360-001 - São Paulo - SP - Brazil
Phone +5511/5035-0073; Fax +5511/5034-4743
Internet: www.HARTING.com.br
China
Zhuhai HARTING Limited, Shanghai Branch
Room 5403, 300 Huaihai Zhong Road
Hong Kong New World Tower, Luwan District, P.R.C
Shanghai 200021, China
Phone +86 21 - 63 86 22 00, Fax +86 21 - 63 86 86 36
Internet: www.HARTING.com.cn
Czech Republic
HARTING spol. s.r.o.,
Mlýnská 2, 16000 Praha 6
Phone +420 220 380 460; Fax +420 220 380 461
Internet: www.HARTING.cz
Finland
HARTING Oy
Teknobulevardi 3-5, PL 35; FI-01530 Vantaa
Phone +358 9 350 873 00; Fax +358 9 350 873 20
France
HARTING France
181 avenue des Nations, Paris Nord 2
BP 66058 Tremblay en France
F-95972 Roissy Charles de Gaulle Cédex
Phone +33149383400; Fax +33148632306
Germany
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Kwai Fong, N. T., Hong Kong
Phone +852/2423-7338, Fax +852/2480-4378
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1119 Budapest; Fehérvári út 89-95, II. emelet 217/A.
Phone +36-1-205 3464; Fax +36-1-205 3465
Internet: www.HARTING.hu
India
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