Industria 4.0 e manutenzione innovativa

L’industria del futuro, ribattezzata industria 4.0, è stata concettualizzata per la prima volta in occasione della Fiera di Hannover del 2011. 

Nel giro di due anni il governo tedesco concretizzò quest’idea, implementando un piano industriale di ammodernamento e digitalizzazione del sistema produttivo. L’obiettivo era riportare il paese a livelli di massima competitività su scala globale. 

Gli ottimi risultati ottenuti dalla Germania hanno determinato una rapida e capillare diffusione del nuovo modello manifatturiero, tanto da definire quella in atto come la “Quarta Rivoluzione Industriale”. Il cambiamento è tutt’ora in corso, così come gli investimenti necessari per perseguirlo, anche in Italia con l’attuazione del PNRR.

Industria 4.0: cos'è

In cosa consiste l’Industria 4.0? 

Come differisce dal precedente sistema industriale, già incentrato sull’automazione? 

L’Industria 4.0 è un modello di produzione e gestione aziendale caratterizzato dall’interconnessione di tutte le risorse d’impresa, dagli impianti agli operatori. 

Ciascun elemento del sistema produttivo dialoga costantemente con gli altri. Lo scambio di dati e informazioni in tempo reale assicura il corretto svolgimento delle attività, supportando i processi decisionali. 

Questo approccio collaborativo determina maggiori efficienza e qualità produttiva, ma anche flessibilità in un mondo in costante evoluzione. 

Le tecnologie “abilitanti”

Lo sviluppo dell’Industria 4.0 è stato possibile grazie all’adozione di nuove tecnologie cosiddette “abilitanti”, alcune di tipo digitale:

• sistemi e reti intelligenti (Industrial Internet of Things, IioT), il cuore pulsante dell’interconnessione
• sistemi di analisi in grado di processare l’enorme mole di dati che ne deriva (Big data)
• sistemi di archiviazione dei dati con accesso da remoto (Cloud).

Altre di tipo fisico:

• impianti avanzati di produzione automatizzata e robotica
• sistemi di interazione uomo-macchina (ad esempio, la realtà aumentata)
• tecnologie di manifattura additiva (prototipazione rapida)
• La transizione tecnologica 4.0 è stata fortemente accelerata dalla recente emergenza Covid-19. A essa hanno risposto in primis le imprese che già avevano intrapreso un percorso di digitalizzazione. 

Manutenzione 4.0: tra manutenzione preventiva e predittiva

Il paradigma Industria 4.0 si applica a ogni fase del ciclo produttivo. 

Non basta dotarsi di macchinari innovativi connessi in rete e di una robusta architettura informatica, occorre ammodernare anche i modelli organizzativi d’impresa. Non ultimo, un approccio innovativo alla manutenzione è un fattore decisivo per gestire un impianto industriale in modo affidabile, efficiente e sicuro. 

Ed ecco che nasce la manutenzione 4.0, anch’essa come conseguenza diretta del moderno sviluppo delle tecnologie digitali.

La tradizionale manutenzione preventiva - ad esempio - è una soluzione sicuramente efficace. Tuttavia, rischia di anticipare troppo l’intervento e, di conseguenza, l’investimento in termini economici.

Una strategia più virtuosa, che si sposa bene con le innovazioni tecnologiche proprie dell’Industria 4.0, è quella predittiva. Grazie al monitoraggio continuo di alcuni parametri rilevanti e all’analisi dei dati raccolti, è possibile effettuare una diagnosi del sistema, prevedere quando potrebbe verificarsi un guasto e, quindi, pianificare il momento più adatto per eseguire la manutenzione.

Finora, la manutenzione predittiva basata sui dati è applicata quasi esclusivamente nel terziario avanzato e nei processi caratterizzati da un alto livello di automazione. È in questi ambiti che i benefici sono tali da giustificare gli investimenti necessari a implementarla. 

Con la progressiva diffusione della tecnologia e la conseguente diminuzione dei costi, oggi è possibile estendere questo approccio a tutti i settori e tipi di macchinari.

Manutenzione innovativa: il ruolo degli adesivi nell'industria 4.0

Un approccio innovativo alla manutenzione, di tipo predittivo, consente di programmare gli interventi, ridurre la frequenza delle ispezioni grazie al monitoraggio continuo degli asset ed evitare fermi macchina imprevisti. 

Tutto questo porta a una significativa riduzione dei costi, oltre a maggiore produttività, qualità e sicurezza. Tuttavia, i guasti si verificano anche attuando la migliore strategia manutentiva, soprattutto in contesti industriali altamente complessi con migliaia di componenti.

La transizione migliorativa dell’industria 4.0 è quindi chiamata a offrire soluzioni innovative anche per la manutenzione “a guasto”. Ed è qui che si inseriscono soluzioni quali adesivi strutturali per macchinari, colle istantanee, bloccanti e sigillanti, compositi per ricostruzione e protezione dall’usura. 

Grazie a prodotti performanti e di facile applicazione è oggi possibile completare l’intervento di manutenzione velocemente e a costi ridotti. Un impegno che ogni giorno coinvolge gli esperti LOCTITE® nella ricerca di prodotti innovativi, affidabili, sicuri e sostenibili. 

Ma l’innovazione non finisce qui. Ora c’è anche LOCTITE® Pulse. 

LOCTITE® Pulse: un passo oltre

LOCTITE® Pulse è la risposta di Henkel che, grazie alla sua esperienza nella manutenzione con i prodotti LOCTITE®, offre ora soluzioni di manutenzione "Smart" basate su sensori.

LOCTITE® Pulse è un nuovo sistema, di facile utilizzo, per il monitoraggio delle perdite di idrocarburi delle flange. Una soluzione IioT (Industrial Internet of Things) progettata per aumentare l'affidabilità degli impianti. E nel 2023 saranno disponibili anche altre soluzioni.

Il principio di funzionamento può essere schematizzato nelle seguenti fasi:

• un sensore basato sull’innovativa tecnologia dei nanotubi di carbonio, in grado di rilevare anche le perdite più piccole, viene avvolto attorno alla flangia in combinazione con un sistema di contenimento secondario
• i dati raccolti dal sensore vengono acquisiti costantemente da un dispositivo Edge alimentato a batteria, il quale li trasmette al Cloud per l’elaborazione e l’archiviazione
• la piattaforma online consente agli operatori di visualizzare lo stato della flangia in tempo reale tramite una web app.

LOCTITE® Pulse permette un intervento tempestivo e mirato, prima che insorgano problemi più gravi, contribuendo a:

• ridurre i costi (di mancata produzione, di riparazione, di ispezione)
• migliorare la sicurezza e la sostenibilità ambientale dell’impianto.

Con LOCTITE® Pulse è possibile inserire sensori nei sistemi di controllo tradizionali senza dover interrompere le attività produttive, riqualificando gli impianti (retrofitting) e rendendosi indipendenti dagli OEM.

Infatti, LOCTITE® Pulse funziona in modo totalmente indipendente dalla rete locale dell’impianto, così i sistemi sono al riparo da possibili attacchi informatici. La tecnologia dei sensori, la trasmissione e la conservazione è conforme agli standard di sicurezza più elevati. Il meccanismo di autenticazione dei dispositivi e la logica di controllo degli accessi consentono l’ingresso nella rete solo a dispositivi e utenti verificati.

Iiot e industria: addio pain point con LOCTITE® Pulse

Le soluzioni IioT LOCTITE® Pulse generano valore misurabile. Dotarsi di questa tecnologia innovativa significa sperimentare una serie di vantaggi competitivi, che rispondono ad altrettante note dolenti della produzione manifatturiera. Le 5 parole chiave sono:

Sicurezza: il rilevamento precoce delle perdite può prevenire guasti catastrofici e aumenta la sicurezza dell’impianto.

Trasparenza: l’accessibilità in real time alla documentazione digitale sullo stato delle risorse aumenta la trasparenza sui punti deboli e rivela il potenziale di miglioramento.

Sostenibilità: la fuoriuscita di sostanze nocive e quindi l’eventuale danno ambientale vengono ridotte, aumentando la sostenibilità e proteggendo l’immagine aziendale.

Risparmio: il monitoraggio continuo dei componenti critici riduce la necessità di ispezioni manuali e la frequenza di riparazione, insieme ai relativi costi di manodopera e materiali. 

Produttività: con LOCTITE® Pulse è possibile programmare le riparazioni e ridurre le ore di fermo impianto, affinché una perdita non precluda alcun tipo di opportunità.

Flange intelligenti: la nuova soluzione di LOCTITE® Pulse

Uno dei punti deboli dei raccordi flangiati è la possibilità che si verifichi una perdita del fluido circolante. L’individuazione tempestiva della perdita è determinante per limitare i danni e ridurre al minimo i costi. In passato non era economicamente sostenibile monitorare migliaia di elementi in modo simultaneo e affidabile (si pensi ad esempio a una raffineria petrolchimica), ma oggi questo è possibile grazie all’evoluzione tecnologica.

L’installazione della flangia intelligente è semplice, rapida e non intrusiva, senza necessità di fermare gli impianti. Il sistema di monitoraggio LOCTITE® Pulse prevede di avvolgere attorno alle flange o condutture critiche un sensore innovativo brevettato che permette il rapido rilevamento delle perdite.

Gli idrocarburi, particolarmente rischiosi per via della loro infiammabilità e del potenziale impatto ambientale, sono facilmente riconoscibili grazie a segnali specifici. Il sensore monitora costantemente la flangia e, in caso di anomalie, avvisa l’operatore tramite la web app LOCTITE® Pulse o con una notifica via e-mail. Le notifiche si possono ricevere su qualsiasi dispositivo e browser.

Il controllo 24/7, 365 giorni l’anno dei macchinari vitali permette di reagire proattivamente alle perdite, prima che fuoriescano nell’ambiente. Rispetto alle ispezioni manuali più o meno frequenti, LOCTITE® Pulse consente di ridurre notevolmente il tempo necessario per rilevare i guasti, mitigandone di fatto la gravità. È fornito con un set personalizzato di sensori e relativi accessori, oltre a un abbonamento annuale per ciascuna flangia. 

Per concludere

La nuova frontiera della manutenzione non è solo prevedere i problemi, ma suggerire le più opportune soluzioni. Si chiama manutenzione prescrittiva e utilizza modelli di tipo predittivo. Ma, grazie alle potenzialità dell’apprendimento automatico (machine learning) e dell’intelligenza artificiale, è altresì in grado di fornire supporto decisionale sulle azioni da intraprendere. 

Con LOCTITE® Pulse, Henkel ha già avviato questo ambizioso percorso di innovazione: richiedi una consulenza ai nostri esperti per scegliere al meglio!