Computer integrati: Potenza nascosta al servizio delle imprese

I computer embedded sono essenzialmente piccoli sistemi informatici, composti da hardware e software dedicati, progettati per usi specifici e installati come parte di dispositivi meccanici o elettronici più grandi. Un computer embedded integra unità di elaborazione, archiviazione e interfacce tipiche del mondo industriale (come seriale e VGA), componenti meccanici e software dedicato. Tutto in un design compatto, capace di garantire alte prestazioni e lunga durata operativa. L'obiettivo è avere un PC completo ma in un formato ridotto pronto per l'integrazione.

Al giorno d'oggi, i computer embedded sono utilizzati in tutti i sistemi con elettronica e possono essere definiti come la spina dorsale delle moderne apparecchiature industriali.

Vantaggi dei computer embedded

Con le loro dimensioni ridotte e il consumo energetico efficiente, i computer embedded sono particolarmente adatti per l'uso in situazioni di vincoli di dimensioni, peso o potenza. Queste soluzioni richiedono meno manutenzione rispetto ai sistemi complessivi e, grazie alla loro indipendenza, sono ottimali per compiti che richiedono poca o nessuna interazione umana, come spesso accade nell'industria. La loro robustezza, affidabilità e longevità li rendono particolarmente adatti in settori come la produzione, la logistica, i trasporti e l'elettronica medica, dove i requisiti di prestazione e resistenza sono estremamente elevati a causa delle condizioni operative complesse e della necessità di garantire continuità e sicurezza dei processi.

I principali vantaggi dei computer embedded includono i seguenti:

• Integrazione HW/SW in un sistema plug&play che accelera significativamente la progettazione della soluzione finale, riducendo il time to market;
• Un design robusto che garantisce funzionalità in ambienti ad alta temperatura, anche in configurazioni senza ventola;
• Refrattarietà all'umidità, alle interferenze elettromagnetiche, alle vibrazioni e agli urti;
• Modularità, ottenuta attraverso l'uso di tecnologie che consentono di espandere I/O e altre funzionalità secondo esigenze specifiche o tipi di utilizzo;
• Scalabilità, che consente di aggiornare e adattare facilmente i sistemi per soddisfare nuove esigenze.

Inoltre, grazie a queste caratteristiche, i computer embedded svolgono ora un ruolo chiave nell'Internet delle Cose (IoT), poiché costituiscono sempre più il cuore dei dispositivi connessi: elaborando i dati raccolti dai sensori, supportano decisioni basate sui dati che promuovono l'innovazione e l'ottimizzazione dei processi.

Un ruolo chiave nell'industria

Il mondo industriale fa sempre più uso significativo dei sistemi embedded per aumentare l'automazione e coordinare e ottimizzare le operazioni, minimizzando l'errore umano e aumentando la precisione. Questo non solo accelera i tempi di elaborazione ma migliora anche la produzione e la qualità dei prodotti finiti.

Più specificamente, nell'automazione industriale, i computer embedded consentono il controllo e il coordinamento di varie apparecchiature e processi, ricevendo input dai sensori, elaborando dati e producendo segnali di output. La raccolta e l'analisi dei dati in tempo reale forniscono una visione chiara delle prestazioni di produzione, consentendo interventi tempestivi e mirati. Esempi pratici provengono da aree come le seguenti:

• Produzione: i computer embedded possono regolare e coordinare il funzionamento di macchine CNC, robot industriali e linee di assemblaggio, fornendo un controllo preciso di velocità, tempi e sincronizzazione;
• Robotica: possono gestire autonomamente i movimenti e le azioni dei sistemi robotici in industrie come la produzione automobilistica e la logistica di magazzino per compiti specifici come saldatura, pick and place e imballaggio con alta precisione e affidabilità;
• Gestione dell'energia: consentono il monitoraggio continuo di vari parametri di consumo energetico e analizzano i dati raccolti per rilevare schemi e tendenze, per ottimizzare l'uso dell'energia negli impianti industriali;
• Monitoraggio delle macchine: sensori e interfacce integrate consentono la raccolta e il controllo dei dati in tempo reale come temperatura, pressione o umidità. L'elaborazione e l'analisi di questi dati con algoritmi di Machine Learning (ML) e Deep Learning (DL) facilitano la rilevazione precoce di malfunzionamenti negli ambienti di produzione, la manutenzione predittiva e il controllo qualità per mantenere alti standard nei processi produttivi.

Più in generale, i seguenti sono i benefici che i sistemi embedded generano nel campo dell'automazione industriale:

• Ottimizzazione dei processi attraverso il monitoraggio e il controllo in tempo reale, che offrono alle aziende una visione chiara delle prestazioni di produzione, consentendo interventi tempestivi e mirati;
• Miglioramento della produttività e dell'efficienza attraverso l'automazione dei compiti ripetitivi, che libera il personale da compiti monotoni e di basso valore, permettendo loro di concentrarsi su compiti più strategici;
• Gestione proattiva dei rischi grazie a tecnologie avanzate come IoT, ML e AI, che prevedono potenziali problemi prima che diventino critici per ridurre i tempi di inattività e mantenere alti standard di sicurezza e affidabilità;
• Creazione di nuove opportunità con analisi avanzate dei dati, identificando tendenze e schemi nascosti nei dati di produzione per facilitare decisioni attuabili che migliorano la strategia aziendale complessiva.

Un'offerta completa per i sistemi industriali

Nel campo industriale, la capacità di integrare sistemi complessi è ora cruciale per soddisfare esigenze specifiche del mercato e aziendali. SECO ha sviluppato competenze approfondite nell'integrazione di sistemi, progettazione e assemblaggio di parti meccaniche integrate con l'elettronica. Tali competenze includono la realizzazione di parti meccaniche utilizzando tecnologie come lo stampaggio a iniezione per elementi in plastica, l'estrusione per parti in alluminio e la pressofusione, che garantiscono prodotti di alta qualità.

La personalizzazione del software è un altro elemento distintivo offerto da SECO. Dall'installazione preliminare del software del cliente alla creazione di Roots of Trust per garantire la sicurezza dei dispositivi IoT, SECO si impegna a fornire soluzioni adattabili alle esigenze individuali. Inoltre, la capacità di sviluppare cablaggi personalizzati garantisce una gestione efficace della connessione di tutti i dispositivi in sistemi complessi, che includono numerose schede o moduli elettronici.

Le capacità di integrazione si estendono a monitor e touchscreen, che possono essere installati direttamente sui macchinari industriali per visualizzare dati ed eseguire compiti di monitoraggio.

SECO offre un ampio catalogo di computer embedded senza ventola basati su architetture Arm e x86. Queste soluzioni pronte all'uso offrono un approccio economico per applicazioni industriali e IoT, riducendo i tempi di sviluppo e garantendo una rapida implementazione.

Tutti i computer embedded SECO sono forniti con un sistema operativo di base ottimizzato per interagire con la suite software Clea per IoT, che consente il recupero dei dati dai dispositivi, il trasferimento dei dati al cloud, l'analisi dei dati e l'abilitazione di servizi come la gestione delle flotte e gli aggiornamenti remoti. Questa integrazione completa fornisce una soluzione end-to-end che soddisfa le esigenze del mondo industriale.