L’automazione industriale quale protagonista di efficienza e risparmio energetico

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Comunicare l’innovazione

Laddove l’innovazione è molto spinta non sempre è facile trasferirne i contenuti all’utente finale. Ritenete che le potenzialità che avete introdotto nei vostri sistemi e nelle vostre soluzioni di automazione per incrementare l’efficienza energetica sia ben comunicata e quindi ben compresa da utenti che ricevono messaggi sempre più uguali tra loro?

 

Enrico Rebuffi, Responsabile Commerciale di Siei Peterlongo Electric

Sicuramente è sforzo comune quello di rendere chiara e ben comprensibile la nostra proposta. A livello associativo come gruppo Azionamenti di ANIE, cerchiamo strategie comuni di comunicazione che vadano oltre l’evidenziare possibili incentivi economici. Come Siei Peterlongo Electric siamo sempre in prima linea per la formazione del nostro personale per poter dare un’informazione sempre più chiara e semplice.

 

Gianni Lombardi,  Coordinatore Vendite di ASITA

Un notevole sforzo è stato fatto da ASITA sulla semplificazione del sistema. Il primo passo è stato quello di semplificare e ridurre i costi di installazione del sistema, il passo successivo è stato invece quello di realizzare una interfaccia utente estremamente flessibile, in modo che l’operatore potesse analizzare le informazioni nel formato e nella modalità a lui più congeniali. La potenza di POWER STUDIO SCADA permette di personalizzare nel dettaglio l’interfaccia utente, inserire variabili calcolati, allarmi, visualizzare grafici, ecc…. Si è arrivati fino a eliminare la necessità di consultazione!. Fissati i valori di soglia al di sopra dei quali si vuole essere informati, basta controllare periodicamente la posta elettronica. Il sistema invia mail automaticamente al superamento di ogni soglia impostata! Ogni mail può avere un testo specifico e può essere indirizzata a vari soggetti. L’interfaccia Web Server consente invece, a chi è abilitato dal gestore del sistema, di consultare i dati da qualunque parte del mondo attraverso un semplice collegamento a internet.

 

Enrico Molinari, Senior Sales Engineer di Cognex Italia

Certamente la visione artificiale è oggi un elemento indispensabile sulle linee automatizzate, poichè garantisce ai produttori il vantaggio di tutelare la più elevata qualità di prodotto pur producendo ad altissima velocità. Diventa facile perciò trasferire il valore aggiunto della proposta Cognex, azienda con elevatissima esperienza sul mercato mondiale e con un set di soluzioni in grado di soddisfare pienamente le esigenze dei clienti.

 

Giuseppe Menin, Industry Manager di COPA-DATA Italia

Vi è senz’altro una questione culturale da affrontare. Il tema dell’efficienza energetica in Italia non è ancora diffuso come in altri paesi. Statistiche europee aggiornate a settembre 2013 dicono che ci sono 2044 siti certificati ISO50001 in Germania; in Italia solo 135. La strada da fare è molta! Di certo l’efficienza energetica è uno degli aspetti più importanti per recuperare competitività come sistema Italia. È anche un’opportunità di business per le aziende che si occupano di tecnologia e per chi si occuperà di consulenza energetica. Anche le istituzioni dovranno attivarsi per stimolare ulteriormente le aziende alla certificazione. Gli incentivi sotto forma di Titoli di Efficienza Energetica (i cosiddetti certificati bianchi) sono senz’altro un buon passo, ma bisogna fare di più. Il gruppo COPA-DATA sta investendo molte energie su queste tematiche e senz’altro continueremo a dare il nostro contributo alla diffusione dell’efficienza energetica nei nostri mercati di riferimento.

 

Francesco Girardi, Sales Director di Pamoco

La difficoltà incontrata nel far recepire il messaggio relativo al risparmio energetico ai costruttori di macchine era principalmente dovuta ad una assenza di interesse da parte degli utenti finali. Oggi questa tendenza è cambiata e siamo quindi in presenza di richieste sempre più pressanti , da parte degli utenti finali , di macchine più efficienti ed ecologiche. Dietro questa spinta l’applicazione di nuove tecnologie è possibile e vediamo pertanto un’evoluzione verso delle soluzioni ecosostenibili.

 

Claudio Raffaelli, Direttore Commerciale Automation Division di Zucchetti Centro Sistemi

Tutti oggi parlano di innovazione e di tecnologia, ma non è facile far passare il giusto messaggio in mezzo a tante voci, e le aziende come la nostra che hanno nel loro DNA la necessità di guardare al futuro e di proporre soluzioni nuove a vecchi problemi, non sempre riescono a comunicare in modo efficace, per arrivare direttamente all’utente finale e fargli comprendere il beneficio che potrebbe trarne.

 

Italo Holguin Scacco, Responsabile Servizio Tecnico e Applicativo, B.U. Automazione Industriale di ZF Italia Yaskawa

In generale l’impressione che abbiamo è che l’efficienza e il risparmio energetico siano oggi soprattutto armi commerciali e di marketing, non sempre accompagnate da un adeguato studio dei cicli macchina e da una quantificazione dei reali benefici ottenibili. Per Yaskawa quello dell’“Energy saving” è un concetto ampio, che non si riduce al pilotaggio di un motore a velocità variabile o all’uso di unità rigenerative, ma tocca tutti gli aspetti del ciclo di vita dei prodotti, dalla loro produzione, all’efficienza di funzionamento, allo smaltimento. Infine, nella partita del risparmio energetico gioca un ruolo preponderante la competenza applicativa specifica del fornitore, che consente di proporre la soluzione tailor-made e di supportare il cliente in tutte le fasi di utilizzo dei prodotti.

 

Tony Armstrong, Director of Product Marketing, Power Products di Linear Technology Corporation

È indubbio che il settore della nuova energia pulita per la gestione dell’alimentazione, nota anche come energia alternativa, offra molte opportunità. Quindi qualsiasi prodotto per la gestione dell’alimentazione focalizzato su questo argomento avrà un notevole potenziale di crescita. Linear intende continuare a offrire prodotti di ‘energy harvesting’ appositamente creati per questo nuovo settore. Questi prodotti facilitano il recupero e la gestione di piccolissime quantità di energia dall’ambiente, da usare, ad esempio, per monitorare i sistemi HVAC degli edifici e ridurre i consumi. Siamo rimasti molto colpiti dalla risposta positiva dei clienti che, grazie ai nostri dispositivi, hanno potuto creare prodotti nuovi. Crediamo che questo mercato in evoluzione possa offrire un grande potenziale di crescita ai nostri prodotti. Per questo continueremo a offrire dispositivi appositamente ideati per questo segmento. Il mondo è pieno di energia ambientale e finora il recupero energetico è avvenuto mediante pannelli solari e turbine eoliche. Ma oggi nuovi strumenti ci consentono di produrre energia elettrica da una vasta gamma di fonti ambientali. Però la cosa importante non è l’efficienza di conversione dei circuiti, ma la quantità di energia “recuperata media” disponibile. Per esempio, i generatori termoelettrici convertono il calore in elettricità, gli elementi piezoelettrici convertono le vibrazioni meccaniche, le celle fotovoltaiche convertono la luce solare (o qualsiasi fonte di fotoni) e i dispositivi galvanici producono energia dall’umidità. In questo modo è possibile alimentare sensori remoti o caricare un dispositivo di accumulo, come un condensatore o una batteria a film sottile, e in seguito alimentare un microprocessore o un trasmettitore da un punto remoto senza una fonte di alimentazione locale. Questo, a sua volta, offre ai prodotti a recupero energetico di Linear l’occasione di essere usati come potenziali soluzioni. Uno degli ultimi esempi di aumento dell’efficienza energetica nel settore dell’automazione industriale è rappresentato dalle energie alternative nel settore dei dispositivi elettronici a energia solare. Prendiamo, per esempio, gli ‘smart meter’ che vengono usati nella ‘smart grid’ e andrebbero alimentati con energia ambiente per ridurre i costi di esercizio. L’energia solare può essere un’abbondante fonte di energia, ma siccome è variabile e inaffidabile, quasi tutti i dispositivi a energia solare sono dotati anche di batterie ricaricabili. Un obiettivo importante potrebbe essere quello di estrarre la maggior quantità di energia solare per caricare velocemente queste batterie e mantenere lo stato di carica da sfruttare quando l’energia solare non è disponibile. È evidente che questo metodo e questa metodologia comportano una netta riduzione dell’energia fornita dall’azienda elettrica e, allo stesso tempo, una diminuzione dell’impronta di carbonio.

 

Enzo Maria Tieghi, Amministratore Delegato di Servi Tecno

È certamente vero che le aziende ricevono spesso informazioni molto simili tra loro quando si parla di nuovo funzionalità introdotte nelle ultime versioni delle soluzioni di automazioni proposte da tutte le case produttrici. Per questo cerchiamo sempre di evidenziare ai nostri clienti le potenzialità delle soluzioni che commercializziamo tramite esempi di applicazioni e risultati concreti riscontrati da aziende operanti  negli stessi settori industriali. Riteniamo che le referenze e la concretezza dei risultati ottenuti permettano di comunicare al meglio e far comprendere efficacemente il reale beneficio nell’adozione di tali soluzioni.

 

Massimo Daniele, Marketing Manager Plant Solutions, PLC SCADA & Network di Schneider Electric EMEAS

Negli utenti finali e nelle aziende spesso le figure a cui sono rivolti questi messaggi sono multiple e diversamente sensibili per cui sarebbe utile lavorare con un approccio più comune. Un semplice esempio è il paragone fra responsabile dello stabilimento, il cui compito è rispondere solo dell’aumento della produttività o dei profitti e non dei costi di gestione e operativi, e l’Energy Manager che è invece interessato al problema dei costi di gestione, ma resta inconsapevole del risparmio che si sarebbe potuto ottenere correlato alla produzione perchè questo non appare mai all’ordine del giorno nelle riunioni; nell’industria è necessario che l’alta dirigenza e i responsabili di stabilimento nei vari ruoli imparino a comunicare tra loro se si desidera ottenere il massimo di efficienza produttiva ed energetica. Chi possiede conoscenze, esperienza, know-how e tecnologia deve concentrare tutti i propri sforzi in azioni volte ad educare, informare, influenzare e convincere le aziende ad un approccio più olistico e comune su questi temi.

 

Luigi Mandelli, System Sales Leader di Murrelektronik

L’utilizzo di queste nuove tecnologie deve coinvolgere l’utente finale, cioè colui che maggiormente può renderne efficace l’utilizzo con la corretta  implementazione delle procedure e colui che può ottenere i benefici maggiori. Il costo relativamente più elevato può costituire un limite all’impiego di questi componenti su larga scala, soprattutto in settori industriali dove la concorrenza è in grado di fornire  macchinari  equivalenti a costi inferiori,  ciò può in realtà essere considerata come una sfida per il futuro dove l’ecocompatibilità e la qualità dei macchinari possono costituire il fattore diversificante per affrontare le sfide della globalizzazione.

 

Diego Pareschi, Advanced Control Engineer, BU Industrial Systems ABB, e Riccardo Martini, Technology Manager Process Automation Division ABB

ABB ha sempre promosso soluzioni di automazione personalizzate e ottimizzate in funzione delle specificità dell’utente finale.  A  seconda di quale è l’utente finale e le sue esisgenze, abbiamo promosso l’automazione in differenti aree e con differenti approcchi tecnologici. Nelle nostre applicazioni industriali per esempio, l’utente finale è l’impresa, la cui soddisfazione, rappresenta il nostro target principale. In questo senso le nostre attività volte a promuovere un cambiamento culturale verso l’efficienza energetica si esplicano nelle attività dell’Energy Efficiency Team che ha promosso nel tempo attività di formazione e promozione, organizzando tra l’altro l’Energy Efficiency Award per premiare e dare visibilità alle aziende virtuose che hanno creduto nella potenzialità dell’efficienza energetica come fattore propulsore della competitività. Il valore di quest’ Award è stato riconosciuto dal Presidente della Repubblica Giorgio Napolitano che, nel giugno scorso, ci ha assegnato il “Premio dei Premi all’innovazione” proprio perchè con l’Energy Efficiency Award abbiamo lavorato sulla consapevolezza dell’impresa italiana su questo argomento. Quando invece pensiamo al cittadino come nostro utente finale, la nostra campagna sulle smart city è proprio orientata a costruire una maggior consapevolezza sulle potenzialità della tecnologia rispetto al miglioramento della qualità della nostra vita. In questi contesti ovviamente l’automazione (sia essa home automation o domotica) gioca un ruolo importante. Partendo dal presupposto però che la tecnologia non basta, ma che sono i comportamenti a generare il vero cambiamento, abbiamo anche attivato iniziative rivolte ai più giovani, in collaborazione con il Museo della Scienza e della Tecnologia di Milano, per avvicinare gli studenti dal ciclo primario a quello secondario, ai temi che legano energia, sostenibilità e produttività.

Adriano Chinello, Direttore Business Unit Componenti per Automazione di Gefran

La tecnologia e l’innovazione comportano tipicamente l’innalzamento della complessità di prodotto, una complessità ben presente anche nelle soluzioni di automazione Gefran e protetta  da vari brevetti esclusivi. Il nostro sforzo tuttavia è quello di mantenere la complessità ben confinata nel cuore dei nostri prodotti, senza far trapelare complicazioni verso l’esterno e agevolando l’utilizzatore mediante modalità di interazione semplici e di alto livello. Anche nell’ambito dell’efficienza energetica, proponiamo soluzioni dal campo di applicazione ben delimitato e dai risultati facilmente apprezzabili e misurabili dall’utente finale. Questo è il nostro modo di distinguerci dal coro.

 

Esperienze e applicazioni

Potere sottoporci delle esperienze di cui siete stati protagonisti, che evidenzino come l’automazione continui a mantenere un ruolo da protagonista nell’efficienza e nel risparmio energetico?

 

Roberto Sala, Senior Product Specialist di SEW-Eurodrive

SEW-Eurodrive propone sostanzialmente due soluzione tecniche per il risparmio energetico: software dedicati al movimento coordinato di assi al fine di ridurre l’energia elettrica assorbita dalla rete; utilizzo di motori a magneti permanenti in applicazioni come trasportatori o sorter. Il motore non viene utilizzato solamente per prestazioni dinamiche, ma per un minor assorbimento di energia elettrica. Diversi nostri clienti hanno utilizzato lo specifico azionamento SEW per la propria applicazione ottenendo lo stesso risultato (qualità e quantità) ma con un consumo di energia inferiore rispetto alla tradizionale tecnologia.

 

Enrico Rebuffi, Responsabile Commerciale di Siei Peterlongo Electric

Quotidianamente siamo protagonisti di proposte che prevedono interventi che realizzino un migliore bilancio energetico. Un esempio tra tutti: un sistema di pompaggio, in cui viene proposta la regolazione della portata mediante un convertitore di frequenza, in sostituzione di un sistema tradizionale ottenuto mediante sistemi meccanici come valvole. A parità di potenza ottenuta, il bilancio energetico porta a risparmi del 30% eliminando le perdite della valvola e diminuendo quelle della pompa. Questo è solo uno dei possibili esempi pratici.

 

Gianni Lombardi,  Coordinatore Vendite di ASITA

Un sistema di controllo energetico offre innumerevoli opportunità all’utente. Una su tutte riteniamo sia particolarmente degna di nota: l’utilizzo del sistema anche come analisi per l’esecuzione di manutenzioni preventive. Un assorbimento anomalo può infatti essere dovuto a una condizione di lavoro non ottimale. Questo può essere un segnale di eccessiva usura di cuscinetti o boccole, può indicare surriscaldamenti o carichi eccessivi dovuti ad anomalie meccaniche. Attraverso il SISTEMA CVM di ASITA non servono investimenti aggiuntivi per ottenere questi benefici, ma è sufficiente un’adeguata configurazione del software di controllo.

 

Enrico Molinari, Senior Sales Engineer di Cognex Italia

I controlli di processo – controlli di conformità eseguiti tra le fasi del ciclo produttivo di un prodotto – sono uno dei punti cardine per aumentarne l’efficienza. Se si riesce a eliminare dal processo produttivo un particolare non conforme non appena lo diviene, nella maggior parte dei casi è possibile recuperare i materiali che lo compongono senza produrre alcun tipo di scarto. Nel settore automotive, ad esempio, ci sono svariate applicazioni di questo tipo: produzione di iniettori, valvole, fanali, motori, frizioni, freni, etc., produzioni nelle quali l’investimento dovuto al controllo di processo è sicuramente previsto in quanto il prodotto finale è decisamente costoso

 

Giuseppe Menin, Industry Manager di COPA-DATA Italia

Certo le esperienze migliori, per noi di COPA-DATA sono quelle vissute dai nostri clienti utilizzando zenon, quindi vi riporto l’esempio di un nostro cliente produttore di bevande, la Adelholzener Alpenquellen, che si è affidato a zenon supervisor il nostro software HMI/SCADA e a zenon analyzer il nostro sistema di dynamic production reporting. Tutte le grandi aziende, come nel caso del nostro cliente, producono quotidianamente una grande quantità di dati, quindi è facile perdere la visione d’insieme. Per capire il potenziale di miglioramento occorrono invece dati di sintesi, presentati in modo chiaro, confrontando periodi diversi di produzione. Grazie a zenon Anlyzer sono riusciti a generare in autonomia report chiari, di semplice interpretazione, aggregando dati di produzione con i consumi per i principali vettori, come per esempio: l’aria compressa, l’acqua e l’elettricità. Questo gli ha permesso di avere dati affidabili su cui basare le loro decisioni per pianificare al meglio le azioni correttive necessarie. Una delle loro più grandi sfide era limitare al minimo le perdite di aria compressa. Contatori di consumo erano già stati installati per la misurazione dei dati. In passato il nostro cliente andava a piedi, contatore per contatore a prendere nota di tutti i valori a mano, per poi inserirli manualmente in fogli Excel per ricavarne così diagrammi complicati furi misura. Oggi zenon raccoglie i dati in maniera automatica e loro, con pochi clic di mouse, sono in grado di convertire questa enorme mole di dati in informazioni facilmente interpretabili. Per fare un esempio, all’inizio di ogni nuova settimana, possono visualizzare i valori di dispersione verificatisi durante il weekend con pochi click di mouse. Fornisco anche un po’ di numeri, giusto per far capire il grado di risparmio che si può ottenere con una soluzione come la nostra e con un piano di efficientamento ben chiaro: in impianti di produzione di grossa dimensione, come nel caso del nostro cliente, ci si può aspettare una dispersione tra il 5 e il 10 %. Attualmente loro registrano una perdita inferiore al 2 %. Per quanto riguarda il consumo di acqua tra il 2011 e il 2012 sono riusciti a ottenere un risparmio significativo anche se in quel periodo avevano aumentato la produzione di riempimenti del 5 %. Per il consumo di elettricità invece il risparmio è stato circa del 3 %: vale la pena precisare però, che in quel periodo sono passati dai carrelli elevatori alimentati a gas a quelli elettrici, quindi anche se hanno aumentato i consumi sono comunque riusciti a ottenere un risparmio. Con questi numeri e questi miglioramenti, il nostro cliente è riuscito a ottenere la certificazione ISO 50001. Zenon Analyzer dispone di modelli di report creati appositamente per rispondere e produrre la documentazione a supporto del processo per l’ottenimento della certificazione ISO 50001. Ecco perché sono sicuro che l’automazione industriale gioca un ruolo fondamentale nell’ottenimento di efficienza energetica.

 

Francesco Girardi, Sales Director di Pamoco

Oggi il processo di conversione di molte macchine di produzione è in corso ma se consideriamo quante di queste vengono ancora realizzate con concetti obsoleti, c’è da chiedersi quanto margine percentuale ci sia per una sostanziale riduzione dei consumi. Se consideriamo che una macchina equipaggiata con cilindri pneumatici richiede una costante produzione di aria compressa anche quando gli attuatori non devono svolgere compiti di posizionamento, si può facilmente comprendere quanta energia vada sprecata. Si pensi a macchine che dispongono a volte di decine di movimentazioni, per esempio nel settore dell’imballaggio, e si potrà comprendere quanta energia viene erogata per garantirne il funzionamento. Soltanto per dare  un’idea della quantità di energia che viene impiegata per movimentare un semplice cilindro pneumatico, la nostra rappresentata LinMot, produttrice di motori lineari, ha effettuato una comparazione tra lo stesso e un motore lineare con medesima forza di spinta e medesimo ciclo operativo. Ne è derivato che la quantità di energia impiegata va a favore del sistema elettrico (motore lineare) con una quantità di energia impiegata di circa trenta volte inferiore al cilindro pnueumatico. Ciò che però è più impressionante é il fatto che questo piccolo cilindro pneumatico, con un duty cycle del 50%, produce in un anno sino a circa 20 tonnellate di CO2. Proviamo a moltiplicare questa cifra per il numero di assi in circolazione e risulteranno numeri sconvolgenti. Ovviamente quello che l’utente deve tenere in considerazione è che il maggiore investimento per il servosistema viene recuperato in circa sei mesi , cosa che molte volte non è facile da far comprendere

 

Claudio Raffaelli, Direttore Commerciale Automation Division di Zucchetti Centro Sistemi

La Zucchetti Centro Sistemi è ormai presente da molti anni nel settore dell’automazione e da sempre una delle domande più pressanti è proprio quella del risparmio in tutte le sue forme. Abbiamo installato i nostri  sistemi di gestione automatizzata dei flussi di lavoro per le lavanderie, per l’industriale, per la logistica e per il settore ospedaliero, sia in Italia che all’estero, e un esempio per tutti è quello del Policlinico Tor Vergata, di Roma, dove le divise del personale e la biancheria ospedaliera sono distribuite e tracciate da un sistema automatizzato, che ha permesso un abbattimento di costi variabili per l’impresa soprattutto nel settore energetico, e una riduzione dell’impatto ambientale.

 

Italo Holguin Scacco, Responsabile Servizio Tecnico e Applicativo , B.U. Automazione Industriale di ZF Italia

Una recente esperienza nella quale l’efficienza energetica, oltre che la qualità della regolazione, è stata una delle chiavi di successo è un banco prova  realizzato con il nostro partner Bondioli & Pavesi. L’applicazione consiste in un banco di collaudo per frizioni e limitatori di coppia destinati ai veicoli agricoli. Abbiamo scelto una strategia di controllo motore e uno schema di collegamento elettrico dei drive in modo da mettere al centro proprio il risparmio energetico, in quanto alcuni di questi test richiedono molte ore o addirittura giorni di funzionamento continuo. Per riprodurre le condizioni di carico a cui sarà sottoposto nel suo utilizzo reale, il componente da collaudare viene da un lato trainato da motore elettrico e dal lato opposto frenato da un secondo motore elettrico. Per quanto riguarda la regolazione, il motore che funge da traino è controllato in velocità mentre quello che opera come freno invece è gestito in coppia con limite di velocità.  La gestione del motore-freno in coppia consente un controllo assoluto nei 4 quadranti. Circa il layout elettrico, lo schema scelto è il cosiddetto “LoadSharing” con DC-bus in comune. Questa configurazione consente il massimo risparmio energetico, in quanto dalla rete si assorbono solamente le perdite del sistema, mentre la potenza rigeneratrice prodotta dal motore-freno viene restituita al motore di traino attraverso il bus in continua dei drive. L’efficienza e la qualità di controllo della soluzione proposta hanno indotto il cliente a realizzare un secondo banco dopo due mesi  della fine del collaudo del primo. Prodotti utilizzati: 2 inverter Yaskawa serie A1000  da 630 kw; 2 motori asincroni per inverter (cassa quadra) da 460 kW  gestiti in controllo vettoriale in anello chiuso.

 

Tony Armstrong, Director of Product Marketing, Power Products di Linear Technology Corporation

L’argomento del consumo energetico nei sistemi può essere affrontato in due modi. In primo luogo massimizzando l’efficienza di conversione in tutto il range di correnti di carico e, in secondo luogo, riducendo la corrente di riposo assorbita dai convertitori DC/DC in tutte le modalità di funzionamento. Quindi, per avere un ruolo attivo nella riduzione del consumo energetico dei sistemi, i circuiti integrati di conversione e gestione dell’alimentazione devono essere più efficienti, cioè devono avere una perdita di potenza minore e livelli di consumo bassissimi nelle modalità carichi leggeri e sleep. Linear Technology integra in molti dei suoi circuiti integrati di conversione e gestione dell’alimentazione la tecnologia Burst Mode brevettata che è in grado di ridurre al minimo la corrente utilizzata dallo stesso circuito nella modalità standby. In molti casi la corrente di riposo in standby è inferiore a 25µA. L’LT3009, l’LTC3801 e l’LTC3859AL sono solo alcuni dei prodotti con correnti di riposo basse. Continueremo a realizzare nuovi prodotti con correnti di riposo ancora più basse. Ad esempio, recentemente abbiamo presentato l’LT8610, un convertitore buck sincrono con una tensione di ingresso di 42V e una corrente di riposo di 2,5µA in standby. Ma non ci fermeremo qui, anzi continueremo a creare tecniche di progettazione innovative per consentire ai nostri circuiti integrati di operare con correnti di riposo ancora più basse.

 

Enzo Maria Tieghi, Amministratore Delegato di Servi Tecno

Un’applicazione sicuramente interessante è rappresentata dallo stabilimento Novamont di Terni in cui vengono prodotte le “bioplastiche” Novamont, materiali che necessitano di un controllo stretto e di un’elevata flessibilità. L’automazione dello stabilimento per la produzione di bioplastiche è stata realizzata da Artel, società partner di ServiTecno, che progetta e fornisce sistemi di automazione e supervisione di macchine o impianti per processi industriali. Lo strumento utilizzato è stato Proficy HMI/SCADA iFIX di GE Intelligent Platforms, da noi distribuito in Italia. Proficy iFIX è impiegato nei PC che gestiscono l’intero impianto, asserviti alle singole linee. Lo SCADA monitorizza e visualizza quello che accade sul campo in tempo reale, seguendo tutto il processo e permettendo all’operatore di agire sui processi. I sistemi, inoltre, archiviano automaticamente tutti i dati di processo su server locali. Le informazioni possono essere consultate sia all’interno dello stabilimento che dalla sede centrale di Novara. I server di Terni possono fornire informazioni specifiche a utenti diversi quali operatori, amministratore o manutentori; ogni tipologia di utente visualizza e agisce su form differenti. All’interno dell’impianto sono realizzati diversi prodotti; la varietà della produzione richiede quindi una elevata flessibilità. Proficy iFIX permette di raccogliere le ricette e le regole di produzione dei diversi prodotti, proponendo agli operatori di linea interfacce grafiche riassuntive del processo, evidenziando eventuali allarmi dovuti ad anomalie. In questi casi gli operatori, sulla base delle informazioni ottenute dal sistema di controllo, possono intervenire tempestivamente per ripristinare la situazione ed evitare produzioni fuori specifica, fermate di impianti o arresto della linea intera, con interruzione della produzione, interventi di manutenzione, attività di bonifica e generazione di scarti. Le implementazioni dei sistemi di automazione e supervisione hanno permesso di ottenere risultati significativi e miglioramenti sensibili in materia di Safety (riduzione incidenti e infortuni), Security (miglioramenti nella sicurezza alla rete di stabilimento), Efficienza Produttiva (riduzione fermi impianto, riduzione produzioni fuori specifica), Efficienza Energetica (riduzione consumi specifici di Energia e di Utilities) e Sostenibilità (riduzione emissione CO2, riduzione prelievi idrici, riduzione scarti).

 

Massimo Daniele, Marketing Manager Plant Solutions – PLC SCADA & Network, Schneider Electric EMEAS

I casi di successo sono innumerevoli e possono essere suddivisi in due categorie: esperienze con i costruttori di macchine (OEM) che hanno adottato le nostre soluzioni come standard; ed esperienze con i grandi costruttori e con gli utenti finali ai quali abbiamo fornito sistemi di automazione per impianti chiavi in mano. Presentiamo quindi una esperienza relativa ad un utente finale. Oleificio San Giorgio Spa è un’azienda che si estende su un’area di 60.000 metri quadri  a San Giorgio di Nogaro (UD) e opera nella produzione di oli vegetali estratti da semi oleosi. Nell’impianto si estraggono e raffinano oli di varia provenienza (girasole, germe di grano, semi di colza, soja), ottenendo circa 200 tonnellate al giorno di oli vegetali. Inoltre si ottengono farine di estrazione, oleine, lecitine. L’impianto produttivo è complesso, includendo aree di stoccaggio dei semi, di preparazione dei semi, di estrazione, raffinazione, stoccaggio dell’olio e stoccaggio delle farine ottenute nella lavorazione. L’impianto è stato progettato fin dall’inizio per raddoppiare la sua capacità produttiva e progetti di espansione sono già in fase di studio (ad esempio affiancare un impianto per la produzione di farine ad uso zootecnico dai semi) o in realizzazione (aumento produttività da 2 a 3 volte l’attuale). Oleificio San Giorgio voleva avere un unico partner e punto di riferimento, capace di portare valore aggiunto su tutto il ciclo di vita della soluzione, per diversi sistemi:  distribuzione elettrica, automazione, sicurezza, efficienza energetica, efficienza produttiva. Schneider Electric poteva offrire tutto questo e soprattutto un plus importante: la possibilità potenziale di sviluppare e ampliare in modo illimitato, in futuro, gli impianti, grazie all’utilizzo di un‘architettura aperta basata su Ethernet, inoltre, si voleva un partner affidabile durante la realizzazione dell’impianto, un processo complesso, con criticità amministrative forti.  Era necessario coordinare con un unico punto di controllo, supervisione generale e gestione dei dati prodotti e soluzioni di diversi fornitori, che dovevano essere integrati fra loro e nei sistemi che realizzava Schneider Electric. Un ritardo su un aspetto (per esempio la costruzione di un edificio) avrebbe avuto impatto su tutti gli altri. Schneider Electric ha permesso di settare il sistema giorno per giorno, con un processo step-by-step, che ha contribuito a ridurre i problemi e avviare in tempi diversi e successivi le varie fasi dell’attività produttiva dell’oleificio. Con il progetto a regime, l’azienda ha ottenuto numerosi vantaggi dal punto di vista gestionale, operativo, di sicurezza ed efficienza.

  • Riduzione del personale necessario; possibilità di gestire da qualunque punto e in qualunque momento il sistema; possibilità di espansione futura con nuove funzionalità; gestione da remoto, con VPN dedicata, supporto e controllo per la manutenzione.
  • L’azienda oggi dispone di un sistema di tracciabilità certificato SGS e HACCP
  • L’azienda può avvalersi di un contratto EPC per le torri di raffreddamento (che hanno 4 pompe da 90kW ciascuna)
  • La gestione automatica dei cicli di trasporto permette tarature e dettagli per far funzionare al meglio il sistema e ridurre al minimo i tempi morti.
  • Gli UPS per garantire la continuità dell’energia, integrata nelle cabine MT e nella sala server centrale, garantisce stabilità operativa.

Vi sono anche vantaggi che portano a un possibile ampliamento del business: infatti il sistema di tracciabilità realizzato permette all’oleificio di proporre i suoi prodotti su vari mercati, come il prodotto OGM free. Un ulteriore, importantissimo vantaggio è l’avere trovato in Schneider Electric un referente unico, cosa che altre aziende non avrebbero potuto garantire: avere una persona sola a cui far riferimento, per tutti gli aspetti del sistema, dalle Utilities al Processo, dalla Supervisione alla VideoSorveglianza all’OEE, passando attraverso un approccio di Efficientamento Energetico trasversale a tutta la fornitura. «Abbiamo costruito un impianto che può processare mille tonnellate all’ora di semi e lavorare 24 ore su 24, automatizzando totalmente il processo dall’arrivo del materiale grezzo all’uscita del prodotti finito – in meno di un anno e mezzo e con relativamente pochi problemi di avvio:  possiamo affermare di aver trovato in Schneider Electric il partner giusto per vincere la nostra sfida» ha dichiarato il Cliente.

 

Marco Clerici, Key Account Mananager di Mitsubishi Electric Factory Automation

Mitsubishi Electric è, per tradizione, attenta a proporre alle proprie aziende clienti prodotti e soluzioni che vadano a migliorare le prestazioni e i risultati produttivi, all’insegna del risparmio energetico e del pieno rispetto ambientale. Un bell’esempio arriva dallo stabilimento italiano di Guala Dispensing, azienda del gruppo Guala che, a Spinetta Marengo, in provincia di Alessandria, produce pompe nebulizzanti e dosatori per paste dentifrice destinati ai più noti marchi operanti nei mercati dell’home care e dell’igiene personale. L’installazione degli inverter di Mitsubishi Electric ha consentito all’azienda, in pochi mesi, un risparmio medio annuale di circa l’8% nel consumo complessivo di energia elettrica. Il costo dell’energia rappresenta una voce rilevante nel bilancio di Guala Dispensing. L’azienda da sempre pone particolare attenzione sia alla spesa per l’approvvigionamento di energia sia all’ottimizzazione nell’uso di quella acquistata. Per questo Guala ha deciso di lavorare sul versante dell’energia per ampliare in modo efficace i risultati delle attività di trattativa contrattuale sull’approvvigionamento, utilizzando gli inverter Mitsubishi Electric. Sul fronte dell’impiego, tuttavia, l’azienda deve tenere conto di diverse variabili: prima fra tutte il fatto che lo stabilimento è aperto in media 330 giorni l’anno, 7 giorni su 7, 24 ore su 24 e che, quindi, non è ragionevole pensare di risparmiare sui costi energetici scegliendo di lavorare solo nelle fasce in cui l’energia ha costi inferiori. Anche la decisione di incrementare la saturazione dei reparti produttivi nelle fasce orarie più convenienti è una scelta vincolata sia alla domanda commerciale che al costo del personale. In considerazione di questi vincoli l’opportunità,  più semplice ed ovvia, per ottimizzare l’uso dell’energia, è dotarsi di attrezzature che consumano meno, utilizzando, possibilmente, le infrastrutture già esistenti, ottimizzandone il funzionamento. Per motivi strettamente legati al tipo di processo che si svolge al suo interno, lo stabilimento richiede un sistema di climatizzazione che, per quanto concerne le potenze impiegate, ha un certo peso: 3.100 kW di potenza frigorifera e 1.500 kW di potenza termica. Sull’impianto sono stati installati 31 inverter Mitsubishi Electric delle serie D, E ed F con potenze dai 2,2 ai 37 kW. Gli inverter sono collegati in rete tramite interfaccia RS422 al pc di supervisione, che controlla anche i plc preposti alla gestione di ogni processo. La fase d’installazione degli inverter non ha compromesso il normale funzionamento dell’impianto ed è terminata in tempi piuttosto rapidi: proprio la possibilità di intervenire senza fermare la linea produttiva ha inciso sulla scelta degli inverter. La possibilità di gestire l’impianto da remoto, infine, richiedeva l’adozione di software di acquisizione dati e di supervisione che si potessero consultare da internet. Sulla base di queste indicazioni, la scelta è caduta sugli inverter Mitsubishi Electric, considerati la soluzione ideale per l’applicazione in oggetto, perché rispettavano una serie di requisiti essenziali, a cominciare da sovraccaricabilità, robustezza, efficienza del filtro Emc (Electromagnetic Compatibility), bassa emissione di disturbi elettromagnetici, funzionamento vettoriale e avviamento automatico all’applicazione dell’alimentazione, senza bisogno di ritardare il contatto di marcia. Importanti anche le caratteristiche degli inverter per quanto riguarda la comunicazione con gli altri dispositivi dell’impianto, in quanto non servono driver, schede o moduli aggiuntivi, ma semplicemente un convertitore RS232/ RS422 e un cavo di rete Utp o Ftp per accedere a tutti i parametri dell’inverter, in lettura e scrittura, e agli stati dello stesso, compresi gli allarmi e i contatori per la manutenzione delle sue parti interne. I risultati ottenuti sono significativi: per misurare l’energia utilizzata è utilizzato il rapporto tra kWh e kg di plastica stampata che, a differenza del semplice rapporto tra kg di prodotto e costo dell’energia, non è influenzato dall’andamento di quest’ultimo. Nei primi cinque mesi successivi all’installazione degli inverter, ossia da maggio a settembre 2010, in Guala Dispensing si sono registrati risparmi progressivi nell’utilizzo dell’energia, dal 2,5% a maggio (inizio implementazione), fino al 10% a settembre. L’utilizzo degli inverter e l’ottimizzazione della gestione nell’impianto di climatizzazione consentirà, ragionevolmente, un risparmio medio annuo dell’ 8% sui costi pieni dell’energia elettrica. Un altro valore indicativo dei risultati conseguiti è invece fornito dal monitoraggio effettuato sui kWh impiegati dall’impianto di climatizzazione, prima e dopo l’installazione, a parità di ore di funzionamento. Nel solo mese di ottobre il risparmio nel consumo di energia è stato dell’81%; senza l’impiego degli inverter, infatti, l’impianto avrebbe consumato 246.130 kWh, con gli inverter installati e con la gestione da remoto, il consumo è stato di ‘soli’ 46.712 kWh. La buona riuscita dell’operazione di modernizzazione realizzata con gli inverter Mitsubishi Electric fa pensare che, in alcuni casi, per ottenere risultati rilevanti in termini di efficienza energetica, è sufficiente fare un uso migliore delle infrastrutture esistenti, dotandosi di tecnologia già disponibile sul mercato.

 

Diego Pareschi, Advanced Control Engineer, BU Industrial Systems ABB, e Riccardo Martini, Technology Manager Process Automation Division ABB

ABB si occupa di fornire soluzioni di automazione finalizzate all’efficienza energetica in moltissimi settori. Si spazia da soluzioni estese per il monitoraggio e la gestione dei consumi elettrici all’interno dei grandi impianti petroliferi fino ai sistemi per la gestione dei consumi domestici, e ancora, dai sistemi di attuazione e movimentazione intelligenti, ai Turbo usati per incrementare l’efficienza dei grandi motori a combustione. In aggiunta a soluzioni standard di Energy Efficiency, in Italia abbiamoun importanteCentro di Eccellenza per i controlli avanzati di ABB, che si occupa principalmente di ideare e implementaresoluzioni per l’industria di processo..Possiamo portare come esempio un paio di recenti successi. Il primo riguarda un sistema di controllo avanzato,basato su software ABB OptimizeITPredict& Control, installato presso un impianto integrato di gassificazione asfalto e produzione energia elettrica IGCC (Integrated Gasification and Combined Cycle) che ha portato significativi benefici in varie parti di impianto. In particolare, ad esempio, ha ridotto il  consumo di vapore del 20% nella sezione di addolcimento Syngas, con una riduzione di consumi pari a circa 38.000 barili di petrolio equivalenti all’anno e 16.000 tonnellate di CO2 in atmosfera. In modo analogo, in due stazioni di compressione gas è stata svolta un’attività di ottimizzazione del controllo dei turbocompressori attraverso l’implementazione di un bilanciamento del carico intelligente. Questa attività ha migliorato la manovrabilità delle macchine andando anche a incrementare l’efficienza di funzionamento complessiva della stazione di compressione. I sistemi di controllo applicati hanno portato a un risparmio annuo di circa 2,5 milioni di metri cubi di gas, con una riduzione di gas serra in atmosfera di circa 67.000 tonnellate all’anno.

 

Adriano Chinello, Direttore Business Unit Componenti per Automazione di Gefran

Nell’ambito della termoregolazione per processi di trattamento termico, saldatura, estrusione, etc, Gefran da anni offre con successo soluzioni di power control in grado di controllare finemente carichi elettrici anche fortemente non lineari, quali lampade infrarosso o resistenze al carburo di silicio. Ottimizzando l’erogazione di potenza su varie utenze e massimizzando il power factor complessivo, si evitano inutili picchi di assorbimento dalla rete elettrica e si riduce l’esigenza di rifasamento. Nel settore del plastic machinery e in particolare dello stampaggio a iniezione, nel quale Gefran riveste un ruolo primario ed è in grado di offrire soluzioni di automazione complete, dalla sensoristica ai sistemi di controllo e interfaccia operatore, fino agli azionamenti elettrici, abbiamo vissuto l’introduzione, sulle presse idrauliche, di servopompe in grado di ridurre del 60-70 % il consumo energetico necessario per il controllo degli assi. Grazie a servoazionamenti con logica integrata, che consentono l’introduzione di questa tecnologia senza richiedere modifiche significative al progetto complessivo di macchina, e grazie alle economie ottenibili sul circuito idraulico, la soluzione si è dimostrata molto efficace e ha avuto ampia adozione anche in mercati cost-sensitive come quelli asiatici.

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