Secondo una ricerca “Ucimu- Sistemi per produrre” l’età media di una macchina del settore industriale si aggira intorno ai 13 anni e, valutazioni alla mano, nel circa 70% dei casi si riscontra un mancato dialogo tra le macchine e l’integrazione con i sistemi informativi; ovvero non sono previsti sistemi IT con conseguenze disastrose in termini di performance e ottimizzazione.

Una struttura efficiente è la conditio sine qua non per il rendimento attivo della linea produttiva. Ecco perché, in questo senso, diventa fondamentale conoscere in maniera approfondita il ciclo produttivo degli impianti di automazione per operare interventi e riportare a nuova vita progetti che potrebbero apparire obsoleti. In questo senso il revamping gioca un ruolo importantissimo.

Revamping – significato

Il significato di revamping affonda le sue radici nel settore ferroviario: si tratta di un termine inglese che veniva e viene ancora oggi utilizzato per definire degli interventi strutturali sul materiale rotabile per potenziarne l’efficenza. Non è da confondere con il restyling, perché non riguarda solo l’aspetto dei componenti ma anche la loro struttura meccanica e tecnologica.

Il revamping non riguarda solo l’ambito ferroviario, ma in larga scala si applica a tutto il settore industriale: viene utilizzato per prolungare il ciclo di vita delle macchine e potenziare in questo modo il processo produttivo. Grazie a questa soluzione si può ridare vita a cicli obsoleti integrandoli con tecnologie all’avanguardia e permettendogli in questo modo di dare una nuova spinta alla produttività con benefici evidenti in termini di sicurezza di risparmio energetico.

Non va, naturalmente, trascurato anche l’aspetto economico: sostituire un componente integrandolo con una tecnologia moderna è molto meno costoso che dover ripartire da zero con un sistema produttivo completamente nuovo. Il paradigma ultimo del revamping è quello di utilizzare un investimento minimo per ottenere una soluzione produttiva massima.

Revamping impianti: quando procedere

Una delle domande che più spesso ci si pone in questo ambito è: quando conviene procedere con il revamping impianti? Ci sono alcuni parametri oggettivi che permettono di effettuare una scelta consapevole:

• Il macchinario che ha generato il problema ha bisogno di un pezzo di ricambio esoso e difficile da reperire.
• Un macchinario provoca spesso infortuni ai dipendenti perché la sua struttura appare poco ergonomica e pratica e necessita, in ultima istanza, dell’istallazione di tecnologie di protezione per chi vi lavora.
• Uno o più macchinari necessitano di una manutenzione costante che sottrae molto tempo al ciclo produttivo, rischiando, nei casi peggiori, il fermo completo della linea produttiva.
• Un macchinario non produce al massimo delle sue potenzialità compromettendo l’introito economico predetto.
• Se la formazione che riguarda uno o più macchinari implica il dispendio di una grossa quantità di tempo, sproporzionata al ricambio di capitale umano aziendale.
• Se i software vanno riscritti perché i PLC non sono più in produzione.
• Se il mercato richiede spesso il cambio improvviso di componenti compromettendo il successo di un progetto.
• Se si sviluppa la necessità di controllo della produzione attraverso un sistema tecnologico strutturato che permetta anche il dialogo delle macchine live.

Revamping industriale: proiettare l’azienda nell’ Industria 4.0

Che sia finalmente arrivato il tempo di una quarta rivoluzione industriale? Difficile a dirsi, c’è da considerare, tuttavia, che l’uso sempre più importante di tecnologie digitali wireless e applicativi per la registrazione di dati, oltre ad essere uno dei maggiori punti di forza del revamping industriale, sta portando ad una rivoluzione complessiva del settore e ad una diffusione massiccia dell’Internet of Things. Il settore sta cambiando in favore di aziende sempre più inserite nell’Industria 4.0, con innovazioni che potenziano la competitività e spese contenute per risultati maggiormente performanti.

La scelta di revamping industriale dei propri strumenti, com’è evidente, proietta le aziende in un ambiente futuristico che punta sull’utilizzo di nuovi sistemi che ottimizzano il lavoro, rilanciano la produzione e contengono i prezzi, anche grazie ad una lista di ammortamenti disponibili. Si tratta della realizzazione di un percorso che trascina gioco-forza in un futuro di obiettivi raggiunti con un impiego sempre minore di investimenti sbagliati.

Revamping impianti: esempi

Il revamping degli impianti è un’operazione delicata che può portare, però moltissimi vantaggi. Ecco una serie di operazioni che configurano esempi di revamping impianti.

• Sostituzione di dispositivi obsoleti come PLC di vecchia data e probabilmente fuori mercato o l’integrazione di nuovi SCADA al passo con i tempi.
• Inserimento di nuove periferiche in sostituzione di quelle già presenti o l’integrazione al sistema; stesso discorso vale naturalmente per le telecamere nel supervisore.
• Trasformazione di un macchinario esistente da alimentazione a gasolio ad un’altra più funzionale.
• Tecnosoluzioni più performanti a livello qualitativo.

In generale, si riscontra il revamping di impianti quando vengono effettuati interventi di cambiamento mirati a rendere più moderno l’impianto e le macchine facenti parte della linea di produzione e ad allungarne il ciclo di vita. Al contempo grazie ad una manutenzione più mirata e predittiva si abbassa l’impatto dell’investimento economico in tal senso.

Leggi anche l’articolo: Building automation: come funziona e perchè implementarla

Nel 1967, la Philco-Ford Corporation produsse un film intitolato “The Home Of The Future: Year 1999 A.D.” in cui raccontava come sarebbe stata la casa del futuro. Allora la rappresentazione appariva come un piano futuristico di difficile applicazione che però anticipava considerevolmente i progressi della tecnologia in cui ci troviamo immersi ogni giorno.

Nel 2020 Peter Cochrane, storico di fama mondiale ha ripetuto l’esperimento riproducendo la casa degli anni a venire, con la differenza che le sue previsioni non appaiono più tanto assurde o utopistiche. La nostra capacità di andare oltre immergendoci in un panorama distante nel tempo è cambiata grazie alla building automation, una tecnologia che permette di controllare e automatizzare da remoto sistemi che non comunicano tra loro. Oggi è impossibile pensare alla casa del futuro senza considerare le potenzialità di questa evoluzione applicativa.

Qual è il rovescio della medaglia? Dov’è l’inghippo? Cosa stiamo dimenticando? Niente, i sistemi di building automation sono ideati per migliorare la vita delle persone e presto diventeranno la normalità. Per puntare alla realizzazione di un progetto sofisticato bisogna conoscerne i componenti ed essere in grado di andare oltre per valutare la potenzialità della messa in opera: per questo motivo occorre rivolgersi a una ditta che ha un know-how del settore pluriennale come Cignoli Elettroforniture.

Building automation: come funziona

I sistemi di building automation permettono una semplificazione contestuale della vita domestica: ogni azione prevista all’interno dell’ambiente casalingo può essere anticipata e gestita tramite un’applicazione. Usciamo di casa la mattina e dimentichiamo di inserire l’allarme? Dal telefono possiamo isolare e controllare l’ambiente. Stiamo tornando dal lavoro e vogliamo trovare la casa calda? Il sistema di riscaldamento può essere gestito a distanza. Vogliamo risparmiare sulla bolletta? Un’ applicazione cataloga i nostri consumi ed è in grado di portare a termine una previsione strutturata dei costi. È e sarà una casa intelligente la nostra: un ambiente in cui approdare ed esaudire a portata di clic ogni desiderio.

I sistemi di building automation danno un feedback molto importante sotto forma di flusso di dati: in questa maniera si possono analizzare gli indici prestazionali di un intero edificio. Permettono di gestire in maniera centralizzata gli impianti di una struttura. Sono pensati per implementare strategie dirette alla creazione di un ambiente sostenibile. Gli edifici smart che si avvalgono della building automation sono green e pensati per il benessere degli occupanti e dell’intero Pianeta.

I vantaggi della building automation

I vantaggi della building automation sono soprattutto tre:

• Comfort: gli abitanti della casa possono soddisfare le loro esigenze con un clic. Tutto viene gestito con semplicità applicativa per un massimo della resa nel minor tempo possibile.
• Risparmio economico: l’investimento di un impianto di Building Automation si ammortizza nel tempo perchè lima i costi di manutenzione e abbatte i consumi portando a bollette più “leggere”. Uno studio ha dimostrato che, superato l’investimento iniziale, il risparmio complessivo nella routine quotidiana è pari al 30%.
• Impatto ambientale: gli edifici che utilizzano questa tecnologia tendono ad avere una minore impronta di carbonio, con enormi tipi di agevolazioni. La strategia di sviluppo sostenibile europea ha in programma di stanziare 275 miliardi di euro da destinare alle ristrutturazioni smart.
• 

Sistemi di building automation: esempi di applicazioni

Gli esempi di applicazioni dei sistemi di building automation sono davvero moltissimi:

• Controllo degli accessi.
• Gestione dell’illuminazione.
• Gestione del condizionamento dell’aria (termoregolazione).
• Lettura dei dati dettagliati relativi ai consumi e all’ambiente in cui è contestualizzato lo smart building.

Un case study interessante dei sistemi di building automation ce lo fornisce Carrefour. La nota azienda francese fondata ad Annecy nel 1959, con tantissimi punti vendita in tutto il mondo e largamente diffusa in Italia, ha avuto l’idea di raccogliere tutti i dati energetici dei punti vendita al fine di ottimizzare i costi di gestione.

Un sistema di machine learning ne ha poi analizzato il risultato, permettendo di individuare e agire tempestivamente sulle anomalie di funzionamento degli impianti di riscaldamento e aereazione con un risparmio economico considerevole. Ciò ha consentito l’attivazione di interventi di manutenzione predittiva su ogni punto vendita, oltre a garantire il pieno controllo dei consumi di ogni area. Il risparmio locale prodotto si moltiplica esponenzialmente in un sistema di rete di punti vendita capillare come quello di Carrefour: non è quindi un dato marginale, ma rappresenta un’ottimizzazione concreta nei costi energetici.

Gli ambiti di applicazione della building automation non riguardano solo le grandi aziende o i privati: i vantaggi in termini economici e di risparmio di tempo riguardano anche le PMI. Avere una smart home, uno smart building o uno smart office vuole dire investire oggi per avere un risparmio economico considerevole nel futuro.

Il punto di forza di questo sistema è che può essere facilmente introdotto sia in termini economici, che strutturali. Per trasformare un ambiente sono necessarie tecnologie di cui disponiamo già e con cui abbiamo una certa familiarità: una connessione internet, dispositivi intelligenti e un gateway che colleghi l’intera struttura. La scala dell’impianto e dei relativi servizi da implementare dipende dalle necessità private o aziendali. La pianificazione della building automation è un passaggio fondamentale per capire come raggiungere tutti gli obiettivi di risparmio energetico e di controllo che ci si è posti inizialmente.

Leggi anche l’articolo: PLC o DCS: cosa è meglio per l’automazione industriale?

Per quanto PLC e DCS si assomiglino sempre più, è bene conoscere le loro differenze. Nel campo dell’automazione industriale il concetto di controllo è fondamentale. Nel momento in cui le macchine hanno la possibilità di eseguire dei processi in maniera automatica, controllarle diventa necessario: basta solo una variabile fuori posto che il programma può smettere di funzionare o causare dei danni e, purtroppo o per fortuna, la nostra realtà non è prevedibile al 100%. Ed è qui che entrano in gioco i PLC (Programmable Logic Controller) e i DCS (Distributed Control System).

Due dispositivi in grado di tradurre la realtà in numeri, gli input in output. Ma su quale dei due è meglio puntare? Vediamo insieme quali sono le loro caratteristiche e differenze per poter configurare il sistema di controllo più adatto al tuo impianto automatizzato.

PLC e DCS: come funzionano

Sia i PLC che i DCS sono composti da una CPU e dei moduli di input e output. La CPU, esattamente come in un computer, è il cervello del dispositivo, l’elemento grazie al quale viene eseguito il programma installato. I moduli I/O sono invece adibiti alla ricezione e all’invio di segnali digitali e analogici, prima e dopo la processazione.

Per quanto PLC e DCS compiano azioni simili, lo fanno su due livelli di scala differenti:

• I Programmable Logic Controller nascono come dispositivi adibiti alla risoluzione di problemi di controllo e automazione locali, di processi semplici. Gestiscono, ad esempio, la temperatura, la pressione, l’umidità in un punto dell’impianto e prendono decisioni semplici sulla base dei dati che raccolgono.
• I DCS sono stati creati per monitorare interi impianti. Il loro scopo è organizzare il lavoro dei dispositivi che fanno controllo diretto come i PLC e verificare che tutto vada per il meglio. Raggruppano i processi in gruppi di controllo e gestiscono flussi di dati più ampi.

In un’architettura DCS quindi, troviamo diversi PLC che agiscono a un livello inferiore, a contatto con le macchine sul campo.

PLC: i vantaggi per l’automazione industriale

Più la tecnologia evolve, più il confine tra PLC e DCS diventa labile. Le differenze principali tra i due sono la velocità di elaborazione e la complessità dei dati che riescono a gestire. Dato che i PLC hanno programmi più semplici e sono fisicamente più vicini all’oggetto controllato, risultano molto più veloci dei DCS. D’altro canto, i DCS devono gestire una mole di dati maggiore e sono più distanti, quindi anche più lenti.

Negli anni i PLC hanno iniziato a rincorrere i DCS sul fronte della capacità di controllo, senza rinunciare alla velocità, elemento fondamentale quando si tratta di automazione industriale. Oggi esistono Programmable Logic Controller che si collegano in rete tra loro, creando di fatto un’architettura DCS senza che il Distributed Control System ci sia davvero. Questo cambiamento porta a preferire un sistema a soli PLC per la loro semplicità e velocità. Per ora, tutto ciò è possibile solo per piccoli sistemi, ma presto lo sarà anche per gli impianti più grandi.

PLC Siemens: perché sceglierli

I PLC Siemens sono un buon esempio di Programmable Logic Controller di nuova generazione che si avvicinano sempre più al mondo e al funzionamento dei DCS.

Ad esempio, il PLC LOGO! nella sua versione 8.3 offre la possibilità di avere la connettività cloud integrata. La piattaforma mette in comunicazione e a contatto fino a 8 moduli base di LOGO! o altri controllori. Questo rende possibile il monitoraggio e il controllo di un piccolo sistema senza bisogno dell’installazione di un DCS che rallenterebbe i processi e complicherebbe il tutto.

I PLC di Siemens, oltre a essere funzionali in questo senso, sono anche espandibili con nuovi moduli in qualsiasi momento: moduli di input output per gestire più dati, moduli di alimentazione e di comunicazione. La flessibilità è una caratteristica importante nel settore, soprattutto per aziende in espansione o che evolvono i loro processi velocemente. Più un sistema è flessibile, meno si deve investire per eventuali variazioni future per controllo e automazione.

Optare per un sistema a soli PLC di nuova generazione è la scelta migliore oggi, soprattutto per i piccoli impianti. Più l’innovazione tecnologica andrà avanti, più la connettività aumenterà e anche i grandi sistemi potranno godere di maggiore velocità di monitoraggio e controllo.

Leggi anche l’articolo: Illuminazione urbana: consumi ridotti e smart city