Il contenitore scorre quasi silenziosamente, avvicinandosi alla sua destinazione con un movimento costante: il Clean Dock. Eleganza in acciaio inossidabile. Pulito, sicuro e con grandi capacità. Poi si arresta. Il sistema pneumatico di presa della parte attiva si estende dall'alto, afferra la chiusura del contenitore della parte passiva e la solleva. Due o tre brevi sbuffi d'aria indicano che il dispositivo di dosaggio e il contenitore target sono perfettamente collegati tra loro. Il compensatore flessibile della parte passiva consente di tarare con precisione la bilancia posizionata sotto il contenitore, indipendentemente dalla quantità di prodotto già contenuta in essa. Quindi inizia il riempimento del materiale sfuso. Al termine, le parti attiva e passiva si separano l'una dall'altra in modo altrettanto elegante e pulito e il contenitore si sposta alla stazione di riempimento successiva. Ciò che nessuno vede dall'esterno: quasi l'intero processo di riempimento è stato comandato in modo decentralizzato dallo stesso CleanDock.
Un passo rivoluzionario
"I nostri sistemi trasportano e dosano tutti i tipi immaginabili di materiale sfuso", spiega Frank Pahl, responsabile dello sviluppo presso AZO GmbH+ Co. KG a Osterburken, "I prodotti spaziano da latte in polvere e ingredienti per alimenti per bambini, prodotti farmaceutici e detergenti, fino a differenti plastiche e pigmenti, per esempio per la produzione di vernici liquide. Potremmo raccontare per giorni le numerose applicazioni implementate che derivano dalle nostre quattro aree di impiego Food, Vital, Chem e Poly.” L'azienda, che opera in tutto il mondo con oltre 1000 dipendenti, da 70 anni definisce le tendenze tecnologiche nella movimentazione di materiali sfusi. Una delle attuali innovazioni pionieristiche è rappresentata dall'ultima generazione di CleanDock. Grazie ad esso, AZO, insieme al partner di lunga data ed esperto di automazione Festo, compie un passo importante verso la rapida messa in servizio, la riduzione degli errori e la maggiore sicurezza durante il riempimento di merci sfuse. A tal fine, il CleanDock stesso è stato dotato di intelligenza sotto forma di un sistema di comando decentralizzato e quindi di autarchia nel processo. Mentre il sistema di controllo di processo si occupa del quadro più ampio in termini di tecnica di comando, il terminale elettrico modulare CPX di Festo con comando integrato CEC e unità di valvole MPA si dedica ai processi dettagliati di aggancio e sgancio.
La sicurezza ha la priorità assoluta
La movimentazione di merci sfuse è un'arte e richiede molta esperienza", spiega Frank Pahl. “Una manciata di farina contiene più particelle della ghiaia di un intero camion. Durante la manipolazione delle materie plastiche, possono presentarsi i famigerati capelli d'angelo; gradi di macinazione maggiori e polveri più fini con particelle più piccole nei cosmetici e nei prodotti farmaceutici ci presentano nuove sfide ogni giorno. Le merci sfuse e la relativa tecnologia sono in movimento. I nostri sistemi devono gestire questi compiti senza problemi, e sono in grado di farlo. Ne siamo orgogliosi. ”Due delle maggiori sfide che il settore delle merci sfuse deve ancora affrontare è evitare la contaminazione incrociata e il rilascio indesiderato di polveri. L'obiettivo è garantire la purezza del prodotto, da un lato, e proteggere i dipendenti, dall'altro. L'industria farmaceutica e alimentare in particolare, ma anche quella chimica, negli ultimi anni hanno sempre più focalizzato la loro attenzione su questo aspetto. Durante la manipolazione di merci sfuse, le polveri, ad esempio di alimenti che provocano allergie, possono causare problemi di salute al personale operativo. Inoltre, la protezione contro le esplosioni gioca un ruolo importante. L'elevato numero di contenitori diversi per il trasporto e la movimentazione di materie prime, nonché di prodotti intermedi e finiti, non facilita il lavoro dei progettisti di sistemi per merci sfuse. Questi includono Big Bag, fusti, sacchi e contenitori mobili. Come in altre aree industriali, il fattore flessibilità sta acquisendo importanza nella movimentazione di materiali sfusi.
Polvere assente nell'aria ambiente
"Affinché il prodotto rimanga al suo posto, nel contenitore di destinazione e nel dispositivo di dosaggio, entrambi devono essere chiusi prima dell'aggancio", sottolinea Pahl. Sembra facile, ma non lo è. Perché, come spesso accade, il problema sta nei dettagli. "In particolare, nessun prodotto che aderisce al tubo di scarico del dispositivo di dosaggio deve cadere da esso prima dell'accoppiamento e dopo il disaccoppiamento e contaminare il pavimento o rilasciare polvere nell'aria ambiente." AZO ottiene questo risultato utilizzando CleanDock. Prima e dopo il riempimento, il dispositivo di dosaggio e il contenitore rimangono chiusi ermeticamente. "Sebbene alcuni sistemi a doppio cono disponibili sul mercato non mantengano costantemente l'assenza di scostamento, nel CleanDock ciò viene sempre garantito dal contatto con la linea dei componenti coinvolti nella procedura di sigillatura", afferma Pahl. Con questa tecnologia utilizzata all'interno del CleanDock, AZO si colloca deliberatamente tra i classici sistemi di aggancio e i sistemi di contenimento noti nell'industria farmaceutica, come le valvole split.
Riduzione di tempi e sforzi in modo decentralizzato e controllato
La parte passiva viene agganciata a quella attiva mediante attuatori lineari pneumatici di Festo, proprio come l'apertura e la chiusura del blocco del cono nella parte attiva per riempire il contenitore di destinazione, nonché l'interblocco e il serraggio della parte attiva e passiva. Uno scuotitore pneumatico viene utilizzato per staccare eventuali residui di materiale sfuso bloccato nel dispositivo di dosaggio. Gli attuatori pneumatici sono controllati dal terminale elettrico modulare CPX con comando integrato CEC e unità di valvole MPA. Mentre nella versione precedente del CleanDock era in funzione l'unità di valvole CPV, controllata centralmente dal sistema di controllo del processo, il comando decentralizzato del CPX-CEC ora realizza i processi di comando direttamente nel Dock. Ciò consente in particolare di risparmiare tempo per la messa in servizio. "I sistemi per materiali sfusi immagazzinano 80 materie prime e più in silo", spiega Frank Pahl. "Il massimo numero di CleanDock che abbiamo installato finora in un impianto è di circa 60." Con un numero così elevato di stazioni di riempimento, l'impegno profuso nella programmazione e nella messa in servizio è stato relativamente elevato fino a questo momento. Anche la probabilità di errori è aumentata con la crescita del numero di unità controllate tramite il sistema di controllo del processo. "Il comando decentralizzato del CleanDock accelera la messa in servizio di un impianto e riduce il rischio di errori", afferma Pahl. “Il sistema di controllo del processo fornisce solo il comando di agganciare e sganciare. CleanDock si occupa di tutti i processi dettagliati in autonomia. I programmatori non devono più preoccuparsi di questi processi dettagliati quando eseguono la messa in servizio sul posto."
Il CleanDock in azione. Il processo di aggancio e sgancio è controllato in modo indipendente e decentrato tramite il CPX-CEC Festo.
Modulare, flessibile, orientato al futuro
Il terminale elettrico modulare CPX di Festo con comando integrato CEC e unità di valvole MPA costituisce un'interfaccia uniforme per l'intelligenza decentralizzata e consente il comando completo di macchine o sottosistemi più complessi. Come piattaforma di automazione per componenti elettrici e pneumatici, collega le catene di comando pneumatico ed elettrico in modo semplice, rapido e flessibile a diversi sistemi di automazione e standard specifici dell'azienda. L'intero sistema è programmato utilizzando CODESYS. Le interfacce sono ridotte, l'ingegneria e la gestione sono semplificate e l'affidabilità di macchine e sistemi è aumentata.
A questo si aggiunge un punto essenziale che sta guadagnando importanza per il futuro degli impianti in tutto il mondo: la modularità. L'automazione viene sempre più spesso distribuita tra i singoli moduli. Il livello di gestione del processo stabilisce semplicemente il ritmo. La chiave per una maggiore flessibilità e una gestione semplificata risiede nell'intelligenza integrata e decentralizzata. Sebbene il sistema di controllo del processo richiami una funzione, questa non ha bisogno di conoscere le singole fasi del processo memorizzate allo scopo. Di questa operazione se ne occupano i moduli intelligenti, come il CPX-CEC con unità di valvole MPA presso AZO.
Insieme in un futuro modulare
Ciò che qui AZO, insieme a Festo, ha già implementato con successo corrisponde all'obiettivo che è attualmente oggetto di intensi dibattiti ed elaborazioni tra NAMUR/ZVEI, produttori e gestori di impianti, nonché istituti di ricerca in merito all'automazione degli impianti di produzione modulare. L'automazione decentralizzata e completa dei singoli moduli riduce la complessità e, abbreviando il time-to-market per i gestori dell'impianto.
I singoli moduli possono anche essere prodotti in stock e adattati con uno sforzo gestibile. È possibile ampliare facilmente gli impianti grazie a moduli aggiuntivi. Ciò consente ai costruttori di impianti di reagire in maniera ancora più flessibile alle mutevoli esigenze dei mercati globali. In qualità di esperto di automazione, Festo è attivamente coinvolto nella creazione di concetti e standard che migliorano e semplificano ulteriormente l'automazione degli impianti modulari oggi e in futuro.
AZO GmbH & Co. KG
Rosenberger Straße 28
74706 Osterburken
Germania
