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SETTEMBRE 2019 FIELDBUS & NETWORKS 41 nicazione fino ai cavi, e definisca in modo proattivo le esigenze future dell’azienda in un’ottica di espansione o aggiornamento dell’infrastruttura di rete esistente. Il nuovo modello di produzione Le tecnologie odierne impongono alle aziende di ‘reinventarsi’. Dalla prolifera- zione dell’IoT fino alla globalizzazione della produzione, l’attenzione è posta sull’ab- battimento dei costi e sull’espansione in nuovi mercati. Le più importanti aziende manifatturiere a livello mondiale rivolgono sempre più lo sguardo all’affidabilità e alla resilienza della rete e, di conseguenza, alle soluzioni di gestione della rete stessa. Ai fini del back up, vengono creati percorsi di rete ridondanti e viene elaborata una strategia di cablaggio atta a garantire l’ot- timizzazione della velocità di trasferimento dati nella rete dell’impianto produttivo. “Dimostrarsi lungimiranti in merito all’in- frastruttura fisica offre vantaggi notevoli” afferma Andy Banathy, solution architect di Panduit. “L’implementazione dei sup- porti corretti consente di evitare problemi di prestazione e di ridurre al minimo gli ingenti costi di aggiornamento. Nelle fasi avanzate, quando la rete è già implemen- tata, correggere eventuali problemi ed errori comporta costi notevoli. Sulla base della mia esperienza, posso affermare che, a fronte di una spesa di 10 dollari in fase di pianificazione, la correzione sul campo può raggiungere un costo di 10.000 dollari”. Per rendere la rete affidabile e resiliente, le società definiscono progettazioni fisi- che e standard globali. Tuttavia, prima di procedere, devono eseguire un’analisi det- tagliata dell’ambiente in uso, anche nota come ‘valutazione ambientale’. Fasi della valutazione Al fine di determinare i requisiti di cablag- gio e larghezza di banda, le aziende mani- fatturiere devono seguire i passaggi sotto indicati. Numero di dispositivi Ethernet - Innanzitutto, è necessario stimare il numero di dispositivi Ethernet che richiedono la connettività, non solo nel presente, bensì su una scala temporale di 10-20 anni. Questi dispositivi possono includere macchine, sensori, vide- ocamere, controller, unità e switch. Rischi ambientali - Successivamente, è neces- sario valutare i rischi ambientali connessi all’infrastruttura. Per esempio, le condizioni caustiche e con umidità elevata possono danneggiare il materiale delle guaine dei cavi, mentre interferenze elettromagne- tiche elevate potrebbero provocare il de- terioramento dei cavi in rame. In fase di valutazione è necessario anche individuare eventuali ostruzioni all’instradamento dei cavi e ottimizzarne la lunghezza del per- corso. Per ulteriori informazioni, si può fare riferimento alla normativa TIA-1005-A. Larghezza di banda - Una volta valutati i rischi ambientali, si dovrà esaminare il flusso di traffico per definire le esigenze legate alla larghezza di banda. Occorre esaminare tutti i dispositivi che verranno utilizzati e valutarne i requisiti di output per i dati, il controllo, i video e VoIP. Downtime - Per progettare la rete in modo adeguato è importante determinare il costo del downtime al fine di comprendere la por- tata dell’investimento da effettuare nella rete. Se i costi di downtime sono elevati, in fase di progettazione è necessario pre- stare attenzione particolare alla resilienza, alla protezione dei cavi e ai percorsi degli stessi. Sicurezza - La rete industriale non è un’isola. Nell’ambito della valutazione le aziende manifatturiere devono stabilire le moda- lità di connessione alla rete aziendale, che dovrà rispondere a requisiti di protezione rigidi a causa dei possibili attacchi alla si- curezza provenienti dalla rete IT. Se la rete IT aziendale e la rete dell’impianto conver- gono, un hacker potrebbe compromettere la capacità produttiva dell’azienda. Per- tanto, a causa della convergenza fra rete IT e rete dell’impianto, è importante attenersi alle best practice per la creazione di uno schema di sicurezza pressoché inviolabile. Tale schema di protezione avanzato dovrà comprendere tutti i componenti, dai proto- colli fino alla sicurezza delle porte fisiche. L’impianto di produzione connesso Da sempre, l’impianto di produzione e l’azienda sono gestiti separatamente. Tut- tavia, le dinamiche mutevoli del mercato odierno, fra cui le crescenti aspettative di produzione just-in-time, scalabilità e visibi- lità delle operation, impongono alle società di collegare queste due reti distinte. Panduit, Rockwell Automation e Cisco hanno sviluppato unmodello di architettura capace di unire in tutta sicurezza le due reti Ethernet conformi agli standard. Questo modello, denominato Converged Plant- wide Ethernet (CPwE), è costituito da una serie di best practice per la generazione di un’architettura di rete logica che si estenda al layer fisico. L’architettura Converged Plant-wide Ether- net impiega le reti Vlan per segmentare in modo efficiente il traffico dell’infrastrut- tura di rete nei layer 2 e 3. Tuttavia, tutto il traffico dell’impianto risiede al di sotto del layer DMZ (zona demilitarizzata), men- tre i dati richiesti dall’area aziendale sono accessibili mediante un server posizionato all’interno della zona DMZ, al fine di evi- tare il trasferimento diretto del traffico fra i sistemi di elaborazione dell’impianto di produzione e l’azienda. Questo tipo di impostazione permette alle reti IT e OT di condividere i dati rimanendo tuttavia isolate l’una dall’altra cosicché, in caso di violazioni o attacchi di virus alla rete aziendale, l’ambiente di produzione rimanga protetto. Oltre all’aspetto della sicurezza, nel modello CPwE vengono con- siderate anche le esigenze di espansione futura, pianificata e non, della rete. Grazie alla graduale espansione della rete Ethernet nell’impianto di produzione e me- diante la definizione di un’architettura uni- ficata per la gestione di tutte le connessioni di rete e il controllo del traffico, gli impianti dotati di reti fisiche ben strutturate e pia- nificate potranno ottimizzare l’efficienza operativa globale, la produttività e la flessi- bilità. Per ulteriori informazioni, si può fare riferimento alla guida ‘Panduit Industrial Ethernet Physical Infrastructure Reference Architecture Design Guide’ . La rete industriale del futuro Fino a oggi, le reti industriali sono state impostate con una configurazione point-to- point, in cui un unico cavo viene collegato ai vari connettori. Il cablaggio strutturato sta man mano sostituendo questa prassi, poiché fornisce un’infrastruttura più solida e sostenibile, capace di semplificare la risoluzione dei problemi e la crescita, due fattori di vitale importanza per l’ambiente di produzione. Tuttavia, a seconda dell’im- plementazione impiegata, entrambi questi approcci presentano alcuni pro e contro. La configurazione point-to-point si dimostra la soluzione ideale per percorsi cavi brevi, in applicazioni su scala ridotta. Inoltre, è necessario tenere presente che le attività di terminazione dei connettori potrebbero risultare complesse. È necessario poi valu- tare se utilizzare cavi solidi o flessibili. Con i cavi flessibili, la distanza dovrà essere ridotta, poiché l’attenuazione è maggiore. Tuttavia, è necessario ricordare che i cavi conduttori solidi possono rompersi a causa della scarsa flessibilità. Cosa ancora più im- portante, i cavi point-to-point a lunghezza fissa non possono essere estesi o riconfigu- rati in base alle necessità, come avviene in