Smart manufacturing e controllo dei consumi alla ABB di Dalmine

Molto spesso si parla di Industria 4.0, ma in molti casi mancano i basilari: oltre alla questione della gestione degli sprechi (approccio Lean), fondamentale passo per cogliere i benefici della trasformazione digitale, nel manufatturiero spesso manca un controllo e monitoraggio dei consumi elettrici per linea di produzione. Quest’ultimo aspetto è ancor più vero nel panorama delle PMI, ma non mancano esempi anche nella grande industria.

Oggi è possibile digitalizzare le reti di distribuzione elettriche salvaguardando gli investimenti fatti e implementare lo smart manufacturing e la sostenibilità energetica intraprendendo percorsi più veloci ed efficaci.

Dal punto di vista elettrico, la consapevolezza e il controllo dei consumi apre altresì la prospettiva di realizzare una microrete aziendale, preludio alla possibile gestione di differenti scenari energetici, a supporto del proprio business, con una maggiore flessibilità. Con la microrete, diventa poi più naturale pensare alla sostenibilità dei trasporti, puntando ai benefici dell’elettrificazione della flotta aziendale, intesa come flotta delle auto aziendali, ma anche e soprattutto degli eventuali mezzi utilizzati per l’approvvigionamento materiali in entrata e per le consegne.

Vediamo come è possibile la digitalizzazione nell’ottica della consapevolezza dei consumi elettrici, come fattore abilitante per lo smart manufacturing e la sostenibilità, portando ad esempio quanto fatto presso lo stabilimento produttivo ABB di Dalmine.

1 – ABB Ability™ Electrical Distribution Control System (EDCS)

Un riferimento per lo smart manufacturing

Lo stabilimento ABB di Dalmine produce interruttori, sezionatori e quadri elettrici di media tensione, ed è un riferimento per lo smart manufacturing, a livello italiano e internazionale.

Da anni ha intrapreso un percorso di accoglienza, aprendo le porte a chi volesse avere evidenza dei benefici dello smart manufacturing: insieme alle attività svolte presso lo Smart Lab, sono stati oltre 12mila i visitatori dal 2016 ad oggi.

Lo stabilimento di Dalmine costituisce, insieme alle fabbriche di Frosinone e Santa Palomba, uno dei tre Lighthouse Plant ABB selezionati dal Cluster Fabbrica Intelligente per conto del ministero dello Sviluppo Economico^[1]: uno dei modelli di riferimento, da seguire per le aziende che puntano alla digital transformation, secondo la filosofia Industry 4.0.

Un esempio dell’utilizzo di tecnologie digitali all’interno della fabbrica di Dalmine è l’utilizzo di carrelli a guida laser e robot per il controllo di qualità dotati di visione integrata e scanner. Il controllo qualità di alcune produzioni viene effettuato con l’ausilio di robot dotati di visione integrata e scanner. In linea di produzione si è anche introdotta la robotica collaborativa, ovvero robot che lavorano a fianco degli operatori.

Il sito è protagonista della quarta rivoluzione industriale non solo per le innovative soluzioni di Industry 4.0, introdotte nei suoi processi produttivi, ma anche per l’utilizzo di tecnologie per la gestione delle differenti fonti energetiche utilizzate.

3- ABB Dalmine Produzione Interruttori Distribuzione Primaria

Fabbrica intelligente sotto tutti gli aspetti, anche nell’utilizzo dell’energia

In parallelo agli aspetti di digitalizzazione dei processi produttivi, ABB, da sempre attenta allo sviluppo di modelli produttivi sostenibili, ha investito in un impianto fotovoltaico sul tetto che arriverà a una potenza installata finale di circa 900 kW. Il risparmio in termini di costi è stimabile in oltre 60mila euro all’anno, mentre la riduzione di emissioni di CO2 in 130 ton all’anno.

La produzione dell’energia da fonte fotovoltaica si affianca alla tradizionale fornitura di energia elettrica per garantire l’alimentazione della fabbrica e questo viene gestito da un sistema in grado di garantire l’ottimizzazione dei consumi energetici.

La tecnologia utilizzata fa parte dell’offerta ABB Ability™, l’offerta digitale integrata che attraverso una piattaforma cloud, con prodotti, sistemi, soluzioni, e servizi offerti permette la realizzazione di impianti evoluti.

L’impianto fotovoltaico provvede a fornire energia necessaria al condizionamento in estate e alla climatizzazione leggera in primavera e autunno producendo, nelle tre stagioni, una quantità di energia elettrica fotovoltaica equivalente o superiore al fabbisogno. La revisione dell’impianto di climatizzazione, in connubio con gli obiettivi di sostenibilità, ha consentito di migliorare le condizioni di lavoro del personale in fabbrica, innalzando qualità del lavoro e produttività.

Tutto l’impianto è supervisionato da un sistema con funzioni di gestione e controllo continuo. La connettività al cloud abilita l’accesso a funzionalità di monitoraggio remoto, misura dei consumi energetici e raccolta degli stati di allarme in modo semplice e innovativo.

La gestione dell’impianto è ottenuta integrando in un unico sistema i quadri di interfaccia System Pro E Power con gli inverter solari TRIO-TM-50.0-400, gestiti da una piattaforma di gestione su cloud ABB Ability™ Electrical Distribution Control System (EDCS).

Ekip UP: il “plug & play” per accedere ai benefici della microrete

Il cuore dell’impianto è Ekip UP, l’unità digitale plug-and-play che trasforma gli impianti di bassa tensione tradizionali in microreti digitali con la connessione del sistema elettrico esistente alla piattaforma ABB Ability™.

4 – ABB Ekip UP

Ekip UP è infatti un dispositivo che in grado di gestire protezioni elettriche, di misurare qualità dell’energia e si connette ai sistemi di supervisione e monitoraggio riducendo di un terzo il numero di componenti rispetto ai sistemi tradizionali.

Integrando anche il sistema di protezione di interfaccia (SPI) CEI 0-16, oggi Ekip UP è la nuova soluzione di ABB per la gestione dell’energia rinnovabile.

Il sistema 100% ABB utilizzato nella fabbrica di Dalmine monitora la generazione di energia fotovoltaica, verificando che le protezioni siano in funzione e garantendo una rapida diagnostica dei guasti. A livello normativo Ekip UP è conforme alla normativa CEI 0-16 per la connessione degli impianti fotovoltaici alla rete elettrica, consentendo così l’utilizzo di fonti rinnovabili per edifici e industrie sempre più eco-sostenibili.

Ekip UP non solo è una soluzione vincente per le nuove linee di distribuzione elettrica, ma integrato con gli opportuni sensori di tensione e corrente, è la soluzione cost-effective per il retrofit e l’upgrade degli impianti esistenti. Con un investimento minimo si abilita il monitoraggio energetico da remoto, ottimizzando gli asset installati e capitalizzando gli investimenti fatti. Il tutto è stato progettato e realizzato non limitandosi ad essere utilizzato per retrofit e upgrade di quadri basati su tecnologia ABB, ma per essere utilizzato per indipendentemente dal vendor della tecnologia.

Ekip UP è un abilitatore per realizzare negli edifici e negli stabilimenti industriali il concetto di microrete. La rivoluzione energetica intrapresa ha tra i trend più in evidenza a livello mondiale quello della diffusione delle microreti di bassa tensione. Una microrete diviene un insieme di risorse energetiche e carichi distribuiti soprattutto in reti di bassa tensione, che possono operare insieme in modo controllato e coordinato sia restando connesse ad una rete principale o in modalità “isola”, a seconda delle condizioni operative o da criteri di gestione economici.

Le microreti accelerano l’innovazione e semplificano la complessa distribuzione dell’energia elettrica offrendo minori costi ed ottimizzando le risorse e i servizi.

Ekip UP è un’unità multifunzione destinata a rispondere alle esigenze di distribuzione dell’energia elettrica e delle applicazioni per l’automazione in termini di monitoraggio, protezione, controllo e semplicità di utilizzo, offrendo la flessibilità e la modularità dei sistemi plug&play.

5- ABB Dalmine: SmartManufacturing e Sostenibilità

La rete di distribuzione intelligente apre nuovi orizzonti: elettrificazione della mobilità

Nel sito di Dalmine non poteva ovviamente mancare l’installazione di stazioni di ricarica per veicoli elettrici ABB.

I trasporti e la mobilità sostenibile non sono una novità. Da anni ABB assicura soluzioni innovative e industriali per sostenere l’evoluzione dei trasporti, nel suo percorso di trasformazione in mobilità sostenibile. Gli ambiti dove sono presenti soluzioni ABB operative sono quelli delle ferrovie, metropolitane, linee ferrotranviarie, navigazione marittima e lacustre. La ricerca e la sperimentazione nel comparto della mobilità elettrica ha portato a osare in ambiti dove pochi si arrischiavano a cimentarsi, come è successo con Solar Impulse, il primo aereo che ha circumnavigato il mondo con la sola propulsione solare, con la decisione di divenire title sponsor del circuito di Formula E, con il recente annuncio di contribuire alla realizzazione della prima nave a guida autonoma.

In ambito e-mobility, ABB si è contraddistinta per essere stata tra le prime aziende a dedicare tempo e risorse per realizzare soluzioni industriali che gettino solide basi per l’introduzione e l’evoluzione di tale comparto. Essere pionieri e imprenditori nella e-mobility ha reso ABB leader mondiale per tali tecnologie. ABB ha contribuito e contribuisce significativamente nell’implementazione dei piani nazionali di elettrificazione, a supporto della diffusione della mobilità elettrica.

Elettrificare la propria flotta di mezzi aziendali è un percorso che contribuisce al percorso di sostenibilità aziendale e diventa un ulteriore tassello su cui fare leva nell’ottica della microrete di cui si è parlato in precedenza.

La realtà di Dalmine vede, oltre che la presenza di auto elettriche, anche l’impiego di camion elettrici per l’approvvigionamento dei materiali alla linea di produzione. L’infrastruttura di ricarica presente nelle sue componenti a varia potenza per garantire tempi di ricarica adeguati alle differenti necessità di sosta (ricarica lenta, veloce, ultra veloce) è interconnessa al sistema di gestione dell’impianto fotovoltaico potendo così sfruttare l’energia fotovoltaica prodotta per l’alimentazione di veicoli elettrici.

Conclusioni

Il sito di Dalmine è una realtà industriale dove i benefici della trasformazione digitale e l’industria 4.0 sono evidenti. Il percorso intrapreso ha innalzato produttività e competitività, confrontandosi con le sfide sia nazionali che internazionali del mercato.

Il tragitto per raggiungere ambiziosi traguardi richiede di sostenere lunghe distanze, percorrendole per piccoli passi, che valorizzino sempre il capitale aziendale, fatto di asset e competenze. I passi iniziali sono quelli più difficili da fare: guardare anche a questioni “banali” come il controllo dei consumi e l’evoluzione della rete di distribuzione elettrica aziendale può essere una chiave di volta, per innescare i virtuosismi che fungeranno da catalizzatori e acceleratori dei propri piani di sviluppo. ABB con le sue soluzioni, i suoi esperti e le sue fabbriche aperte sono a disposizione per condividere le esperienze fatte e collaborare per scrivere insieme un futuro migliore.

Link per approfondimenti

1. Gli stabilimenti di Dalmine, Frosinone e Santa Palomba sono stati identificati come Lighthouse plants dal MISE nell’ambito del Piano Industria 4.0. ABB Italia, con i suoi 3 stabilimenti, si affianca a Ansaldo Energia, Tenova/Ori Martin, e Hitachi Rail Italy, formando il Lighthouse Plant Club. ↑