Materie plastiche e fabbriche smart per innovazione e sostenibilità

L’interesse per l’innovazione traspare da ogni aspetto della nostra vita, dalle più recenti funzioni degli smart phone sino a elaborati progetti di esplorazione spaziale. A livello globale, oltre due milioni di brevetti relativi a nuove invenzioni vengono registrati ogni anno. Allora per quale motivo, tra il 2003 e il 2012, l’industria europea della plastica ha depositato solo 25 di tali brevetti?

Abbiamo chiesto a Darren Halford, Sales Manager presso European Automation (fornitore di ricambi per automazione industriale), per quale motivo le soluzioni automatizzate intelligenti possono rendere il settore plastico più innovativo e sostenibile.

Darren Halford, Sales Manager presso European Automation

 

Il carattere versatile della plastica ne ha fatto il materiale di elezione per la maggior parte delle industrie, dal packaging all’industria alimentare, passando per il settore delle costruzioni, dell’edilizia, dell’automotive, dell’elettricità, dell’elettronica e anche dell’agricoltura. Nonostante la crescente domanda mondiale, l’industria delle materie plastiche si trova ad affrontare sfide significative imposte dall’aumento dei costi energetici e dall’accesso limitato alle materie prime. Per rimanere produttivi e competitivi, i produttori di plastica e le aziende che la lavorano devono individuare modalità creative di risparmio energetico, conservazione delle risorse, miglioramento dei livelli di riciclaggio e sviluppo di nuove generazioni di materiali.

 

Negli ultimi anni, le aziende europee operanti nel settore della plastica hanno dovuto affrontare ulteriori pressioni dai loro concorrenti internazionali. Gli Stati Uniti, per esempio, hanno percorso la strada dei combustibili non convenzionali, come il gas di scisto, mentre l’America Latina è in prima linea nella produzione di bioplastiche. India va costantemente aumentando il settore della trasformazione delle materie plastiche per rispondere a una popolazione in crescita e alla rapida evoluzione del settore.

 

Per rimanere competitivi, i produttori europei di materie plastiche e di imballaggi hanno bisogno di un cambiamento fondamentale verso processi e materiali più sostenibili. In altre parole, hanno bisogno di innovare.

 

Fare di più con meno energia

La produzione efficiente significa minori costi di produzione, accanto a processi e prodotti sostenibili. L’automazione industriale è un buon modo per aumentare la produttività e ridurre il consumo di energia in un impianto di produzione.

 

Tuttavia, non si può semplicemente applicare la tecnologia in un processo e aspettare che questo migliori. Il primo passo verso la riduzione dei costi di produzione è un’analisi approfondita dei sistemi e dei processi esistenti. Una valutazione obiettiva dei risparmi conseguibili ottenuta attraverso la modernizzazione dei sistemi esistenti è fondamentale prima di decidere quali investimenti dovrebbero essere effettuati.

 

Chiaramente, non tutti i produttori di materie plastiche potranno ridisegnare completamente le loro linee di produzione e sostituire immediatamente le apparecchiature esistenti con robot industriali modernissimi o celle di produzione compatte. Tuttavia, essi devono essere in grado di muovere i primi passi verso operazioni a maggiore efficienza energetica.

La tecnologia della misurazione intelligente, i sensori intelligenti, l’automazione dei processi e la tecnologia dell’alimentazione elettrica sono solo alcune delle soluzioni di automazione industriale che possono aiutare i produttori di materie plastiche a ridurre la quantità di energia utilizzata e a contenere implicitamente loro spese di funzionamento.

 

I motori a induzione, per esempio, sono al centro dell’industria, ma sono anche responsabili per l’utilizzo del 30 per cento del totale di energia elettrica prodotta nel mondo. Sostituendo tutti i motori obsoleti in un impianto con dei motori IE3 (a efficienza superiore) o montando i variatori di velocità su motori più vecchi e inefficienti, le aziende possono ridurre il consumo energetico del motore del 60 per cento.

 

Oltre al risparmio energetico, i variatori di velocità permettono anche un ulteriore livello di comunicazione tra il motore e il sistema di controllo. Ciò si traduce in dati di produzione e di manutenzione importanti utilizzabili per identificare dove è possibile apportare ulteriori risparmi energetici.

 

La fabbrica di materie plastiche intelligente

Se il passaggio all’automazione industriale continuerà, la comunicazione da macchina a macchina diventerà una caratteristica comune nel settore della produzione e della trasformazione delle materie nel prossimo decennio. Concetti come Industry 4.0, l’internet delle cose e i “big data” esplorano il potenziale del collegamento delle apparecchiature presenti nella fabbrica a un sistema di controllo centralizzato, sfruttando l’analisi dei dati di produzione per rendere i processi più efficienti, riducendo il consumo di energia, i costi e gli sprechi.

 

In una fabbrica intelligente, sensori ed trasduttori intelligenti raccolgono e trasmettono i dati dalle apparecchiature presenti in fabbrica. Sistemi avanzati come SCADA e DCS monitorano, diagnosticano e controllano le apparecchiature in remoto; possono reagire in tempo reale a tutti i problemi che potrebbero verificarsi nel sistema. Con l’aiuto di interfacce uomo-macchina di facile uso (HMI) e l’accesso remoto ai dati, gli operatori possono identificare eventuali minacce, ridurre al minimo i tempi di inattività e ottimizzare i processi, riducendo così i costi e aumentando l’efficienza. La grande quantità di dati generati può essere archiviata, conservata e analizzata per migliorare ulteriormente il sistema.

 

In futuro, soluzioni di automazione industriale all’avanguardia, come robotica, “big data” e l’additive manufacturing svolgeranno un ruolo ancora più importante nelle materie plastiche e nel settore del packaging, permettendo ai produttori di progettare linee di produzione e conversione flessibili e di semplificare il processo di riciclaggio.

 

A breve termine, la soluzione più probabile per gli operatori del settore sarà quella di aggiornare le linee di produzione esistenti e ammodernare le apparecchiature per l’automazione industriale, come variatori di velocità e interfacce uomo-macchina per aumentare la funzione di controllo. Questo, insieme alla sostituzione di componenti di automazione industriale obsoleti, può aiutare a ridurre i costi in modo significativo. Rivedendo le attrezzature esistenti, gli investimenti possono essere tenuti sotto controllo mentre i costi operativi possono essere significativamente ridotti.

 

L’industria della plastica è un settore alquanto fertile per quanto riguarda i nuovi materiali, come bioplastica o polimeri anti-contraffazione. Per mantenersi all’avanguardia, i produttori di plastica e le industrie di trasformazione europee devono applicare lo stesso obiettivo creativo ai loro impianti di produzione e vedere come trarre vantaggio da tecnologie di automazione industriale e concetti innovativi, come quello di fabbrica intelligente.


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