Stabilimento produttivo: riduzione dei consumi ed efficientamento

La sfida per ridurre i consumi delle sale compressori è sempre aperta, a causa dell'evoluzione tecnologica costante. Del resto, in ambito industriale il problema della corretta gestione del vettore aria compressa è molto rilevante: si pensi che circa l'11% dei consumi elettrici è ascrivibile ad essa, con un'incidenza che può arrivare a rappresentare più del 30% dell'energia elettrica consumata da un'impresa.

A questo si aggiunge che il 70% del costo del funzionamento di un compressore durante il suo ciclo di vita è dovuto al consumo di energia.

È in questo senso particolarmente interessante l'esperienza maturata da Sanofi, azienda della salute innovativa e globale e una delle principali industrie farmaceutiche in Italia per presenza industriale e numero di collaboratori, nello stabilimento di Scoppito, provincia dell'Aquila, uno dei tre stabilimenti che il Gruppo farmaceutico conta nel nostro paese.

È un sito altamente automatizzato nel quale l'aria compressa rappresenta una componente essenziale della produttività, è infatti utilizzata come vettore energetico per il funzionamento delle macchine, soprattutto nel reparto di confezionamento. Inoltre, dove l'aria può venire a contatto con il prodotto farmaceutico è richiesto un livello di qualità molto spinto.

Come in tutte le aziende del settore, non solo è necessario utilizzare compressori oil-free con certificazione ISO 8573-1 per garantire aria pura di classe 0 e assenza di contaminazione da oli ma è anche molto importante il controllo dell'umidità dell'aria.

Atlas Copco è stata la prima azienda produttrice a ricevere la certificazione "Class Zero" che definisce gli standard di purezza dell'aria compressa relativamente alla presenza di particelle di acqua e olio. Una delle potenziali fonti di contaminazione è infatti l'aria, ampiamente utilizzata come vettore energetico nel ciclo produttivo di aziende farmaceutiche.

Atlas Copco investe da anni nella progettazione di prodotti che abbiano elevate prestazioni e consumi ridotti. Fattore chiave per l'efficienza energetica è la tecnologia di azionamento a velocità variabile VSD (Variable Speed Driver), grazie alla quale è possibile adattare la portata di aria erogata in base alle effettive necessità, riducendo i costi energetici e l'impatto ambientale.

Nel 1994, Atlas Copco è stata la prima azienda a integrare questa tecnologia nei compressori d'aria. Dopo circa vent'anni ha introdotto la tecnologia VSD+, fissando un nuovo standard di settore e portando il consumo di energia e la riduzione di emissioni delle aziende che lo utilizzano a livelli senza precedenti.

Nel polo produttivo di Scoppito il primo compressore d'aria con azionamento a velocità variabile (VSD) è stato inserito quattordici anni fa, permettendo all'azienda di ridurre i consumi energetici dovuti all'uso dell'aria compressa del 10%.

Da allora, passo dopo passo, grazie alla partnership con Atlas Copco e al costante aggiornamento tecnologico, i consumi specifici dello stabilimento sono diminuiti di un ulteriore 30%. Nello stabilimento ci sono quattro compressori Atlas Copco, due dei quali con azionamento a velocità variabile e sempre attivi.

Il primo di questi, lo ZR 160 VSD ha permesso la modulazione del carico in funzione delle necessità produttive. Il secondo, dotato della tecnologia a velocità variabile VSD+ con azionamenti indipendenti per i due stadi di compressione, è stato inserito nel 2020 ed ha determinato un ulteriore risparmio energetico del 20%.

Un ulteriore efficientamento è stato ottenuto sostituendo il sequenziatore esistente, ovvero il sistema di controllo che attiva i diversi compressori sulla base di una programmazione oraria, con il sistema di controllo intelligente di Atlas Copco che attiva i compressori in funzione delle richieste di aria e di pressione per garantire in ogni momento la massima efficienza energetica.

Si tratta di Optimizer 4.0 che grazie a un algoritmo proprietario automatizza la gestione dei compressori e garantisce in ogni momento la produzione di aria compressa alla massima efficienza energetica. In questo caso valuta la richiesta di aria in termini di portata e pressione e fa intervenire in ogni momento la macchina più conveniente per avere il minimo consumo energetico qualunque sia la richiesta di aria compressa.

È uno strumento essenziale, soprattutto in presenza di più compressori ad azionamento varabile, e in questo caso ha permesso un risparmio sui consumi di un ulteriore 10%. In particolare, per quanto riguarda i consumi energetici nel 2021, il compressore ZR 160 VSD+ in abbinamento all'Optimizer 4.0, ha permesso di ottenere un risparmio di circa 80mila euro l'anno.

A completare i sistemi di gestione dell'aria compressa dello stabilimento di Scoppito c'è Smartlink, lo strumento che consente di monitorare da remoto la sala compressori, 24 ore su 24, 7 giorni su 7, da PC, tablet e smartphone assicurando una visione completa della produzione di aria compressa, aiutando a prevedere e quindi prevenire potenziali problemi.

Infatti, grazie alla pianificazione degli interventi manutentivi basati sulle reali condizioni di funzionamento dei sistemi, l'abbattimento del rischio di guasto e il conseguente aumento degli indici di disponibilità delle macchine permettono di ridurre sprechi o inefficienze, causati da manutenzioni inefficienti.

In passato la manutenzione sui compressori era regolata da contratti di assistenza preventiva standard, che assicuravano visite regolari in base alle ore di lavoro stimate, o assistenza reattiva nel caso di un imprevisto che richiedesse un intervento urgente.

Qualora un problema fosse sfuggito all'attenzione avrebbe causato fastidiose interruzioni della produzione e richiedere tempi di fermo elevati, causando costi imprevisti. Con Smartlink i dati raccolti sono analizzati in tempo reale e, a fronte di eventi critici, vengono generate notifiche per consentire azioni immediate.

Tutto ciò avviene in automatico: i dati vengono raccolti, immagazzinati, analizzati sulla piattaforma online dedicata, che si occupa di inviare periodicamente agli energy manager e ai gestori dell'impianto un'analisi dei consumi energetici conforme alla ISO 50001, lo standard internazionale che regola i sistemi aziendali di gestione dell'energia.

L'esperienza sviluppata presso lo stabilimento di Scoppito dimostra come per migliorare l'efficienza energetica degli impianti ad aria compressa siano necessari oltre a compressori con azionamento a velocità variabile, sistemi digitali di monitoraggio e controllo.

Alla luce di questi elementi le innovazioni di Atlas Copco includono, oltre a compressori VSD+, che nel loro intero ciclo di vita riducono le emissioni CO2 dell'11%, il sistema di monitoraggio Smartlink 2.0, che mostra dove è possibile ottimizzare e risparmiare energia, e il sistema di controllo Optimizer 4.0, che si fa carico dell'ottimizzazione dei consumi.

Le tre tecnologie insieme permettono di ridurre la spesa energetica e di vincere le sfide ambientali infatti solo conoscendo a fondo come funziona il proprio impianto di produzione di aria compressa si possono apportare miglioramenti. Anticipare le esigenze del mercato e sviluppare prodotti con sempre maggior efficienza energetica per contribuire alla sostenibilità delle aziende clienti è da sempre la mission di Atlas Copco.

Per quanto riguarda la sostenibilità ambientale il Gruppo è oggi impegnato su tre fronti: riduzione dell'uso di energia elettrica proveniente da fonte fossile per le proprie attività produttive, partecipazione con la propria tecnologia allo sviluppo della filiera delle energie rinnovabili, solare-eolico e idrogeno, e sviluppo di prodotti con sempre maggior efficienza energetica per contribuire alla sostenibilità delle aziende clienti.

Dall'analisi dell'impronta di carbonio, infatti, emerge che quasi il 90% delle emissioni CO2 sono legate alla "fase utente", cioè all'utilizzo dei prodotti presso i clienti finali. Per questo motivo le tecnologie sviluppate dal gruppo possono avere un ruolo determinante nella transizione verso una società a basse emissioni di carbonio.