SETTORE: OEM – Original Equipment Manufacturers
Ingersoll Rand
www.ingersollrand.com
“Un cliente ci ha chiesto
di integrare il nostro
sistema di controllo con
la soluzione Wonderware
da lui già utilizzata nella
gestione del proprio
processo produttivo.
L’incontro ci ha permesso
di apprezzare i vantaggi
offerti da una piattaforma
già affermata e
caratterizzata da un’elevata
affidabilità, oltre a essere
ampiamente conosciuta in
tutto il settore industriale.”
Luca Ferrari
Energy Air Audit Specialist,
Ingersoll Rand
Un nuovo sistema di gestione dei compressori riduce drasticamente
i consumi energetici nella produzione di aria compressa
Obiettivi
• Ridurre i consumi energetici delle macchine
prodotte;
• Ottimizzare la gestione delle apparecchiature da parte degli utilizzatori finali;
• Ottimizzare i consumi di aria compressa dei clienti.
Esigenze
• Adottare un software in grado di gestire le
macchine proprietarie fornite da Ingersoll, ma anche da altri produttori;
• Conoscere la richiesta di aria compressa delle
linee produttive e, in alcuni casi, prevedere
anche quella del prossimo futuro.
Solutions and Products
• Wonderware InTouch HMI
Risultati
• L’accensione e lo spegnimento dei singoli
compressori vengono gestiti in modo
intelligente in funzione delle effettive necessità;
• Visualizzazione in tempo reale della situazione
delle apparecchiature installate, senza la
necessità di monitorarle singolarmente;
• Grazie al monitoraggio di parametri critici,
è possibile individuare in anticipo eventuali
segnali di guasto, realizzando così un’autentica
attività di manutenzione predittiva;
• A pochi mesi dall’installazione del sistema di
supervisione, il cliente finale ha ottenuto un
risparmio di circa 8.000 euro/mese sulla fattura
elettrica rispetto all’anno precedente.
Vignate (MI), Italy – Gli studi promossi
nell’ambito dell’iniziativa Motor Challenger hanno
evidenziato come, in Italia, vengano assorbiti
ben 12 TWh di elettricità per far funzionare i
compressori di uso industriale. Un dato che
corrisponde all’11% dell’energia assorbita, a livello
nazionale, dai processi produttivi. Questo significa
che, anche se l’aria è disponibile gratuitamente,
il funzionamento dei compressori comporta costi
notevoli a livello economico e ambientale.
Per questa ragione, da alcuni anni, Ingersoll Rand
l’azienda leader nella produzione di compressori
centrifughi, ha creato un gruppo di lavoro
focalizzato sulla riduzione dei consumi. Un pool
di esperti, provenienti da differenti esperienze e
competenze professionali, che, con il Responsabile
Italia Controlli, Fiorenzo De Vecchi, ha assunto
il nome di Ace Team (Affidabilità Controllo
Energia). Questo perché, come spiega lo stesso
De Vecchi, «l’aria compressa ha un’importanza
fondamentale in numerosi processi produttivi e,
per tale ragione, il legittimo obiettivo di contenere
i consumi e, soprattutto, gli sprechi, non può
essere disgiunto dalla necessità di garantire
l’affidabilità delle nostre macchine». Macchine
che, grazie alle nuove tecnologie e ai continui
investimenti in innovazione di Ingersoll Rand,
sono già all’avanguardia. Anche se le innovazioni
di tipo meccanico sono relativamente lente e,
conseguentemente, le prestazioni appaiono
sostanzialmente simili a quelle dei migliori
concorrenti presenti sul mercato.
Cambiamo piattaforma
in grado di gestire le macchine proprietarie.
L’iniziativa ha subito ottenuto un grande successo
presso i clienti che, proprio alla luce dei risparmi
ottenuti, hanno chiesto ai tecnici dell’azienda di
assumere anche il controllo di alcuni compressori
della concorrenza. Una richiesta che ha posto gli
specialisti di Ingersoll Rand di fronte all’esigenza
di valutare la possibilità di investire ulteriormente
nello sviluppo del proprio software. Una
soluzione che, oltre a dover garantire un’adeguata
affidabilità, sarebbe stata chiamata a dialogare con
macchine conosciute solo parzialmente. Una scelta
rischiosa, per la mancanza di garanzie e tempi
certi, che ha suggerito di valutare l’impiego di una
piattaforma di mercato.
È stato nel corso di queste analisi che, come
spiega l’Energy Air Audit Specialist Luca Ferrari,
«un cliente ci ha chiesto di integrare il nostro
sistema di controllo con la soluzione Wonderware,
da lui già utilizzata nella gestione del proprio
processo produttivo. L’incontro ci ha permesso di
apprezzare i vantaggi offerti da una piattaforma
già affermata e caratterizzata da un’elevata
affidabilità, oltre a essere ampiamente conosciuta
in tutto il settore industriale».
Caratteristiche che hanno contribuito al successo
dell’Ace team, al punto che, come spiega lo stesso
De Vecchi, «sommando tutti i risparmi dell’ultimo
anno, le soluzioni che abbiamo sviluppato sulla
piattaforma della multinazionale americana hanno
consentito ai nostri clienti di evitare l’immissione
nell’atmosfera di 15.000 tonnellate di CO2. Un
quantitativo che, dal punto di vista prettamente
economico, corrisponde a un risparmio di 1,6
milioni di euro».
Il vero fattore di differenziazione, dal punto di vista
energetico, è legato alla capacità di ottimizzare
la gestione delle apparecchiature. I compressori,
infatti, vengono sviluppati per garantire la loro
massima efficienza all’interno di un ristretto
range di funzionamento. Questo perché, per
produrre aria compressa evitando qualunque
forma di spreco, è necessario operare a uno
specifico numero di giri, grazie al quale anche
la temperatura, all’interno dei singoli stadi di
compressione, viene mantenuta su valori ottimali.
Per questa ragione, in una prima fase, il gruppo
di lavoro ha focalizzato i propri sforzi sulla
realizzazione, in autonomia, di un software
Screenshot HMI – sala compressori
Un soffio di risparmio
L’eco di questi risultati è stato colto da Franco
Maretoli, Responsabile degli Impianti nello
stabilimento Noyfil di Andalo Valtellino, un’azienda
del Gruppo Radici specializzata nella produzione di fibre poliestere per il settore tessile. Un settore
che, nell’ultimo decennio, ha subito una profonda
crisi, a causa della concorrenza di mercati in
grado di proporre prodotti analoghi a prezzi
sensibilmente inferiori rispetto a quelli italiani.
Noyfil, in questi anni, è però riuscita a contenere gli
effetti negativi puntando, oltre che sulla qualità del
prodotto, sulla capacità di ridurre i costi. Per tale
ragione Maretoli ha chiesto il supporto dei tecnici
specializzati di Ingersoll Rand per ottimizzare i
propri consumi di aria compressa. L’instabilità del
mercato, unita alla continua variabilità di richiesta
di aria compressa lungo le sei linee produttive,
provocava infatti un impiego poco efficiente
dei compressori disponibili. Al punto che, per
soddisfare le esigenze produttive prevenendo il
rischio di far mancare l’aria necessaria al processo
industriale, veniva prodotta più aria rispetto a
quella realmente utilizzata, con un inutile spreco
energetico.
Dalla misura al risparmio
Al termine dell’attività di monitoraggio, condotta
proprio dai tecnici di Ingersoll Rand e con il
supporto di Wonderware, è emerso come le
macchine disponibili fossero sovradimensionate
rispetto alle reali esigenze di Noyfil. Questa
soluzione che comportava un inutile spreco
di energia, era limitabile solo realizzando un
serbatoio “polmone”, in grado di immagazzinare
temporaneamente l’aria prodotta in eccesso.
Una simile scelta, però, avrebbe comportato
un notevole investimento economico, nonché
la creazione di un’infrastruttura potenzialmente
pericolosa e la conseguente necessità di adottare
una serie di precauzioni per garantire la sicurezza
degli operatori.
Da qui, su indicazione di Ferrari, la scelta
di installare solo un piccolo compressore,
capace di rispondere alle variazioni nelle
richieste energetiche. Ma la vera svolta è legata
all’innovativo sistema di gestione dei motori
basato su Wonderware InTouch HMI.
Una soluzione che, vantando oltre 300mila
installazioni nel mondo, garantisce un’elevata
affidabilità. Il tutto con l’ulteriore vantaggio di
consentire agli operatori di conoscere, in tempo
reale, il funzionamento e lo stato di tutte le
macchine gestite.
Trend sala compressori
L’utilizzo di una piattaforma di mercato, inoltre,
permette al sistema di dialogare anche con il
compressore fornito da un concorrente, in quanto
utilizza il protocollo di comunicazione Modbus.
Il software di controllo ha così la possibilità di
monitorare, costantemente, oltre 90 parametri
dei compressori: dalla temperatura alla pressione
dell’olio, il valore vibrazionale degli stadi, il flusso
del liquido refrigerante fino agli assorbimenti
elettrici.
Contemporaneamente, comunicando con i
plc delle singole linee produttive, è possibile
conoscere la richiesta di aria compressa e, in
alcuni casi, prevedere anche quella del prossimo
futuro. Partendo da questo dato, l’accensione e
lo spegnimento dei singoli compressori vengono
gestiti in modo intelligente in funzione delle
effettive necessità. Tutte le informazioni, attraverso
la rete Ethernet, sono poi convogliate nell’ufficio
del responsabile della manutenzione che, senza
la necessità di monitorare personalmente ogni
singola macchina, può visualizzarne la situazione in
tempo reale.
In questo modo, oltre a gestire in automatico
tutti i compressori impiegati nello stabilimento,
l’operazione non viene più affidata alla sensibilità
di ciascun operatore, ma ad un sistema sviluppato
per evitare qualunque forma di spreco. Una
capacità resa possibile grazie all’elevato potere
di calcolo di InTouch, in grado di trasformare i
consumi energetici nel corrispondente valore
economico, semplificando così la verifica
dell’allineamento dei consumi rispetto ai valori di
riferimento.
Manutenzione a distanza
L’elevato numero di informazioni, fornito
dall’avanzata grafica di InTouch, rende possibile
un’interpretazione intuitiva per gli operatori di
linea. Ma i tecnici di Ingersoll Rand, sfruttando
la perfetta conoscenza dei propri compressori,
hanno sviluppato anche un sistema in grado di
analizzare l’andamento di una serie di parametri,
quali le vibrazioni e le temperature. Un insieme
di informazioni che consentono di individuare in
anticipo eventuali segnali di guasto, realizzando
così un’autentica attività di manutenzione
predittiva. Una capacità ulteriormente esaltata
dalla possibilità di trasmettere i dati in postazioni
remote. In questo modo De Vecchi e il suo team
possono valutare il corretto funzionamento di ogni
singolo compressore anche a distanza di centinaia
di chilometri dal punto di installazione.
Inoltre, un esperto di diagnostica ha la reale
situazione da remoto dello stato delle macchine.
Il tutto completato da un sistema di allarmistica
capace di individuare e segnalare qualunque
tipologia di problema: da quelli più eclatanti, sino
ad alcuni aspetti particolari, conosciuti solo dagli
esperti di settore. «Emblematico in questo ambito
– ricorda De Vecchi – è che possiamo riconoscere
persino la presenza di sporco sul filtro dell’aria.
Una condizione che può comportare una perdita
di efficienza anche del 10%».
«A pochi mesi dall’installazione del sistema –
sottolinea Maretoli - siamo riusciti a ottenere
un risparmio di circa 8.000 euro/mese sulla
fattura elettrica rispetto all’anno precedente.
Una situazione che ci consente di ottenere un
ROI di soli nove mesi». Inoltre, in questo modo
è possibile avere visibilità sulla sala compressori
ed evitare le corse degli operatori per avviare o
fermare i compressori.
Questo documento è stato realizzato grazie a:
Ingersoll Rand Industrial Technologies
Invensys Operations Management • Per ulteriori informazioni relative a Wonderware o per essere contattati dai nostri responsabili di area:
Wonderware Italia S.p.A. Viale Milano, 177 – 21013 Gallarate (VA)
Tel. +39 0331 709 411 • Fax +39 0331 709 499 www.wonderware.it • iom.invensys.it • [email protected]
Invensys, the Invensys logo, ArchestrA, Avantis, Eurotherm, Foxboro, IMServ, InFusion, SimSci-Esscor, Triconex, and Wonderware are trademarks of Invensys plc, its subsidiaries or affiliates.
All other brands and product names may be the trademarks or service marks of their representative owners.
© 2009 Invensys Systems, Inc. All rights reserved. No part of the material protected by this copyright may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical,
including photocopying, recording, broadcasting, or by any information storage and retrieval system, without permission in writing from Invensys Systems, Inc.
Rel. 07/12