Produzione materiali da costruzione: i vantaggi dell'IoT nella movimentazione

Il settore dell'edilizia, grazie anche ai nuovi bonus statali relativi all'efficientamento energetico e agli interventi di ristrutturazione, sta attraversando una dinamica sensibilmente positiva nel 2021, che conferma una graduale e costante ripresa.

Nel construction and building materials, diverse sono le sfide per le tecniche di azionamento. Le soluzioni adottate, infatti, devono necessariamente essere robuste, affidabili e resistenti all'utilizzo in condizioni e ambienti particolarmente usuranti per garantire continuità operativa all'impianto.

Al contempo, ai sistemi per la produzione di materiali da costruzione sono solitamente richieste delle prestazioni elevate in termini di accuratezza nelle operazioni di posizionamento e una buona flessibilità per gli impianti di movimentazione, come i nastri trasportatori ed i trasportatori a catena, entrambi ampiamente utilizzati in questo settore.

Per garantire l'affidabilità dei macchinari, anche in questo settore, nuove tecniche per il monitoraggio in tempo reale e la programmazione della manutenzione degli impianti possono essere sfruttate. Mediante l'acquisizione di dati provenienti direttamente dall'impianto, e inviati in formato digitale per l'elaborazione secondo il paradigma dell'Industrial Internet of Things (IIoT), è infatti possibile evitare il fermo impianto e massimizzarne così la disponibilità.



Condition Monitoring: una visione in tempo reale sull'impianto
Le informazioni provenienti in tempo reale dal macchinario, sia esso di produzione o di movimentazione, consentono una visione panoramica dell'intero impianto con la possibilità di accedere a informazioni dettagliate sullo stato di salute e di lavoro dei singoli componenti.

Anche gli operatori vengono facilitati nelle operazioni di Service sull'impianto: interventi di manutenzione straordinaria dovuti a guasti possono essere resi più agili grazie all'individualizzazione e localizzazione istantanea del componente sul quale intervenire sfruttando i dati provenienti dall'impianto stesso.

Prendendo come esempio un impianto di produzione di materiali da costruzione ceramici, come lastre e piastrelle, la digitalizzazione ed interconnessione degli azionamenti può riguardare tutte le fasi del processo.

L'interconnessione digitale può infatti interessare:

- I motoriduttori che movimentano i mulini a tamburo, continui o discontinui, per la preparazione di impasti e smalti ceramici, che sono il cuore della produzione della ceramica;
- I motori che alimentano i nastri estrattori e pesatori per i corpi macinati;
- I sistemi di finitura, taglio, confezionamento e stoccaggio di fine linea.

In tutti questi casi la digitalizzazione dei componenti permette una gestione centralizzata, dettagliata ed in tempo reale dello stato di salute dell'impianto.

Il Condition Monitoring facilita quindi l'intervento, mirato ed immediato, su tutti i macchinari dedicati alla produzione dei materiali da costruzione, evitando in questo modo che un guasto sul singolo macchinario comprometta la produttività dell'intero impianto.



IoT agile grazie ai nuovi protocolli per la trasmissione dei dati
La crescente quantità di dati che vengono raccolti dall'impianto deve essere gestita in modo da poter essere elaborata in maniera decentralizzata (Edge Computing) per creare un set di informazioni ridotto ma ad alto valore aggiunto. Inoltre, la trasmissione dei dati avviene secondo protocolli per la comunicazione digitale.

Per questi motivi, le misure raccolte dai sensori e dagli azionamenti (vibrazioni, temperature, correnti assorbite) devono essere digitalizzate direttamente a bordo macchina.

Sempre rimanendo nell'ambito dei processi produttivi della ceramica, un esempio pratico che ben si adatta a dimostrare i vantaggi di una gestione decentralizzata e digitale delle informazioni è rappresentato dalle macchine squadratrici bisellatrici, dove le testate che eseguono la rettifica sono movimentate anche da 10 motoriduttori per una sola macchina.

Alcuni nuovi protocolli di comunicazione hanno infatti il vantaggio di poter trasmettere l'informazione con baud rate elevati e con minimi ingombri, ad esempio riducendo le problematiche relative ai cablaggi. La nuova interfaccia digitale MOVILINK® DDI di SEW-EURODRIVE, consente infatti la trasmissione simultanea, su cavo coassiale, della potenza e delle informazioni, relative al funzionamento dei motoriduttori, anche grazie all'integrazione nei motoriduttori degli encoder.

La presenza di sensori per la misurazione di dati rilevanti, e la conseguente trasmissione di una grande quantità di informazioni, vengono utilizzate per il monitoraggio del sistema e la pianificazione ottimale degli interventi di manutenzione.

Grazie alla raccolta dei dati con l'IoT, anche la movimentazione dei materiali da costruzione sta subendo una rivoluzione che passa in primo luogo da una riorganizzazione Data Driven per una gestione ottimale di risorse e costi.