Con l’industria 4.0 il riferimento all’internet delle cose (IoT) è diventato costante. La presenza dei sensori ha fatto si che la produzione e la sicurezza potessero ottenere grande vantaggio da questa tecnologia. Sebbene poco costosa è altrettanto efficace rispetto ai precedenti sistemi di automazione industriale.
La nostra proposta è relativa alla progettazione ed alla realizzazione di tali sistemi. Sia in ambito industriale che nel settore delle macchine agricole e della nautica da diporto.
I sistemi reali di automazione, provvisti di sensori, consentono la realizzazione di prestazioni ottimali attraverso il monitoraggio dei parametri di funzionamento. In particolare i sensori consentono di:
- Rilevare la presenza di oggetti o di ostacoli (Es. marcia indietro della macchina);
- Rilevamento di quantità (Es. Contapezzi), di riempimento (Es. livello dei liquidi), di pressione, di rumore, della rotazione (Es. giroscopio) e di temperatura;
- Rilevamento di gas nocivi (anche selettivo solo per taluni gas);
- Rilevamento della velocità con conseguente limitazione;
- Discriminante di materiali metallici, rilevamento materiali;
- Rilevamento della deformazione dei materiali;
- Protezione macchinari;
- Monitoraggio utensili;
- ecc.
Con l’IoT oggi è possibile ricevere tali informazioni e/o segnali anche da remoto, utilizzando collegamenti radiomobile (4G / 5G) embedded nel sistema di automazione. Il nostro studio tecnico ha maturato una significativa esperienza di progettazione e di realizzazione di sistemi in particolar modo su macchina agricole. Il risultato è stato un maggior grado di sicurezza della macchina nonché una sua maggiore efficienza nel ciclo di lavorazione.
Di seguito vengono riportati alcuni esempi di sensori associati a nostri progetti afferenti a sistemi: smart agricolture, smart city e casi d’uso specifici:
- Sistema di telecamere a bordo macchina. Ideale per ottenere una copertura a 360° e quindi coprire anche le aree poco visibili dalla macchina. Tale sistema è stato installato su varie macchine agricole ed in particolare un prototipo è stato montato sulla macchina DUMBO. Dalla macchina semovente l’operatore può selezionare la telecamera da visualizzare ed anche registrare le immagini. La presenza di una scheda 4G consente la visualizzazione anche da remoto. ;
- Il Sistema di rilevamento di distanza ad ultrasuoni è un sistema molto affidabile e versatile. I nostri casi d’uso attengono principalmente ad attività di rilevamento di oggetti oppure per la misurazione di livelli con un livello di precisione millimetrico. In campo agricolo le problematiche associate all’uso di tali sensori sono essenzialmente la presenza di polveri in campo aperto ed il rumore della trattrice. Per la polvere il problema viene risolto grazie ad un funzione di auto-pulizia del dispositivo per effetto di vibrazioni prodotte mentre la propagazione del suono è efficiente in quasi tutti gli ambiti di lavoro. L’efficacia di questo sistema di rilevazione ostacoli e indispensabile per la segnalazione di ostacoli, interferenti con il processo lavorativo della macchina, che potrebbero comportare rischi alla sicurezza sia di persone e/o animali che della macchina stessa e/o agli ostacoli;
- Il limitatore di velocità è un sistema attraverso il quale la macchina non può superare il valore di soglia imposto. Molto utile per particolari lavorazioni dove la costanza della velocità è un fattore decisivo per la lavorazione del terreno. I casi d’uso per i quali abbiamo un’esperienza maturata sul campo attengono essenzialmente al limitatore di velocità per trattrici agricole e/o macchine semoventi e camion ai quali deve essere installato un riduttore di velocità, fino ad un max di 40 Km/h (oltre alle altre prescrizioni previste dalla norma) per poter omologare la trasformazione;
- Rilevamento deformazione materiali. Questo sistema consente l’invio di informazioni, che vengono verificate nel tempo per determinare la deformazione dei materiali e quindi intercettare eventuali situazioni di pericolo derivanti da deformazioni strutturali. La funzionalità viene rispettata attraverso diverse tipologie di sensori: estensimetri, giroscopi, … ecc. Con l’installazione di accelerometri è possibile intercettare eventuali vibrazioni che, con modelli matematici, possono essere effettuate simulazioni predittive atte a verificare lo stato d’uso della macchina e/o della struttura.
- Il tappeto a pressione, installato a bordo macchina (Es. DUMBO) è un “componente di sicurezza (All. V direttiva macchine)” ideale per il rilevamento di persone attraverso una sollecitazione alla pressione. Questo dispositivo risulta essere molto utile a bordo di una macchina ove l’assenza del conducente provocherebbe serissimi danni alla sicurezza dei passeggeri. Sulle macchine agricole, come il DUMBO, di solito questo dispositivo viene associato con altri sensori come ad esempio: sensori ad ultrasuoni, limitatore di velocità, giroscopi (con funzione di inclinometro), accelerometro, videocamere, sensori di carico, .. ecc.
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