Fattori come tracciabilità lungo l’intera catena di processo, pressione sui costi e sostenibilità hanno cambiato radicalmente l’industria degli alimenti e delle bevande tanto quanto le richieste dei consumatori in termini di qualità e varietà dei prodotti. Le tradizionali soluzioni manuali “a isola” non consentono più di gestire queste sfide con costi accettabili in aziende di una certa dimensione. Servono pertanto sistemi moderni di automazione e controllo, capaci di unire e integrare il livello direttivo dell’azienda con il reparto di produzione. Le soluzioni di automazione, controllo e IT utilizzate in tutto il mondo per la produzione di birra, bevande rinfrescanti e alimenti liquidi saranno in mostra dal 16 al 20 settembre 2013 a drinktec, il salone internazionale di tecnologie per le bevande e il liquid food in programma a Monaco di Baviera.
Dal cavo alla rete
L’elemento hardware di un sistema di controllo e automazione è il controllore a logica programmabile, o PLC. Il collegamento fra PLC e macchina/impianto avviene mediante sensori e attuatori. I sensori sono collegati agli ingressi del PLM e tengono monitorato lo svolgimento del processo. Esempi di sensori sono rilevatori di temperatura, cellule fotoelettriche e interruttori di prossimità o finecorsa. Gli attuatori sono invece collegati alle uscite del PLC per guidare il funzionamento della macchina o dell’impianto. Un esempio di attuatore è il contattore o teleruttore per l’azionamento di motori elettrici o elettrovalvole. Tradizionalmente, lo scambio dei segnali in campo fra sensori, attuatori e moduli di comando e controllo avviene tramite cablaggi paralleli. Sono però sempre più diffuse le reti di campo (fieldbus), che consentono una comunicazione digitale fra le unità di automazione e i dispositivi in campo attraverso un’unica connessione seriale. Si riducono così drasticamente i costi di cablaggio e la spesa per l’hardware di input/output, con un enorme potenziale di risparmio. L’integrazione con il livello superiore di gestione e controllo viene realizzata mediante reti standard come Ethernet. Esiste infine la possibilità della connessione senza cavi tramite WLAN (wireless), per la quale molti espositori presenti a drinktec 2013 proporranno componenti interessanti. La connessione wireless viene utilizzata ad esempio per acquisire e trasferire al sistema di gestione della produzione i dati delle merci in entrata mediante scanner portatili.
Controllare, guidare, gestire, visualizzare, analizzare
I moderni sistemi di gestione della produzione controllano, guidano, gestiscono e visualizzano tutto il ciclo produttivo. Nella situazione ideale, l’operatore si limita a controllare attraverso un unico monitor che il processo si stia svolgendo nel modo pianificato e programmato. Inoltre, i sistemi di controllo rilevano, analizzano, consolidano e archiviano tutti i dati della catena di processo, dall’arrivo delle materie prime alla consegna del prodotto finito e confezionato. Così, da un lato viene garantita la tracciabilità richiesta dalla legge, dall’altro i valori misurati in produzione permettono all’azienda di effettuare un’analisi del processo molto accurata. I sistemi di controllo della produzione possono anche inviare i dati raccolti al sistema gestionale superiore (ERP), che gestisce le attività di pianificazione, acquisti e approvvigionamenti. In questo caso, i livelli di gestione dell’impresa e produzione si fondono in un’unica piattaforma di dati senza soluzione di continuità. Operatori d’impianto, tecnologi, direttori, controllori e manager ricevono in tal modo tutte le informazioni necessarie per prendere decisioni quantitative e qualitative basate sullo stato effettivo e aggiornato del processo.
Tutto questo con una visione unificata e in tempo reale, indipendentemente dalle dimensioni dell’azienda, come abbiamo già visto a drinktec 2009. Alla scorsa edizione venne, infatti, presentato il birrificio completamente automatizzato più piccolo del mondo, con una capacità di soli 20 litri, attualmente in funzione presso il Politecnico di Weihenstephan. L’attenzione alle soluzioni di automazione su misura per aziende di ogni dimensione, dalle PMI alle multinazionali, continuerà anche a drinktec 2013. La seconda area d’interesse, secondo Gunther Walden, Responsabile Food & Beverage di Siemens-Division Industry Automation, è l’ottimizzazione del processo: “Punteremo i riflettori su soluzioni grazie alle quali le aziende dell’industria delle bevande possono aumentare la loro produttività. Queste proposte mirano a ridurre i costi di gestione totali (TCO) degli operatori di impianti e ad aumentare la flessibilità a fronte di un miglioramento della qualità del prodotto. Fra questi spiccano in particolare prodotti e soluzioni per aumentare l’efficienza energetica in produzione.” La produzione automatizzata richiede misurazioni automatizzate. L’automazione estesa del processo ha un’altra implicazione importante, come spiega Olaf Müller, Vice President Pentair Process Technologies: “Chi produce con sistemi automatizzati deve anche automatizzare il controllo di qualità. Non possiamo più affidarci a campionature manuali e analisi differite in laboratorio: occorre puntare sulla misurazione in linea.” A drinktec 2013, accanto ai già noti sistemi per la misura di flussi e pressioni, verranno presentate altre tipologie di sensori in linea per il controllo di qualità, che consentono di rilevare, ad esempio, pH, conduttanza, titolo (grado) alcolico, Brix, torbidità CO2 e O2. Il prelievo in linea di campioni sterili consente inoltre analisi microbiologiche fondamentali per l’industria alimentare. Ancora Müller: “Il prelievo di campioni in linea, insieme alla misura in linea, consente di eliminare i due maggiori fattori di rischio ai quali è soggetto il controllo di qualità: il fattore umano e la campionatura senza valore statistico. E tutto questo senza interferire con lo svolgimento del processo, senza sprecare quantità rilevanti di prodotto e senza richiedere tempi lunghi e molta manodopera, con evidenti benefici economici.” Chi intende assicurare questi vantaggi alla propria attività, non può mancare di visitare drinktec 2013, dove troverà le innovazioni e le soluzioni più utili ed efficienti per aziende di tutte le dimensioni, per qualsiasi tipologia di prodotto e per tutti gli ambiti di gestione e controllo del processo.
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INFOFLASH/DRINKTEC
drinktec, salone internazionale delle tecnologie per le bevande e gli alimenti liquidi, è la fiera più importante del settore. Produttori (fornitori) di tutto il mondo, dalle multinazionali alle medie imprese, si incontrano a Monaco di Baviera con i grandi produttori e distributori di bevande e liquid food. drinktec viene considerato dagli addetti ai lavori la principale vetrina mondiale per la presentazione di novità. Le aziende produttrici propongono le tecnologie più recenti per la produzione, il riempimento e il confezionamento di tutti i tipi di bevande e alimenti liquidi, accanto a materie prime e soluzioni logistiche. L’offerta del salone è completata dai temi legati al marketing delle bevande e al design delle confezioni.
A drinktec 2013, in programma dal 16 al 20 settembre 2013 nel Centro Fieristico di Monaco di Baviera, sono attesi circa 1.500 espositori da oltre 70 Paesi e circa 60.000 visitatori da più di 170 nazioni.
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