Molto gusto, poco consumo

Il modulo ad efficienza energetica che riduce il consumo d'aria compressa

Le misure per il risparmio energetico sono un fattore essenziale della filosofia aziendale del colosso mondiale Unilever. In un impianto per la produzione dei gelati Magnum, l'azienda è riuscita a ridurre i consumi di aria compressa grazie al nuovo modulo ad efficienza energetica MSE6-E2M.

Il gelato rinfresca ed è una vera fonte di energia grazie alle proteine e ai carboidrati che contiene. Ma l'energia è anche quel che serve per trasformare gli ingredienti come latte, cioccolato al latte, zucchero e baccelli di vaniglia nel prodotto finito. Dalla miscelazione e dall'estrusione degli ingredienti al congelamento a -25°C fino all'immersione in diversi strati di cioccolato e all'imballaggio finale, l'elettricità e l'aria compressa svolgono un ruolo importante per i processi termici e cinetici. Per questo motivo, il risparmio energetico è una delle priorità del colosso mondiale Unilever. Nell'ambito del Unilever Sustainable Living Plan, l'azienda è riuscita a risparmiare oltre 150 milioni di Euro di costi energetici dal 2008 grazie soltanto ai miglioramenti di efficienza.

Anche in ambito pneumatico, l'impiego di tecnologie innovative permette di ridurre i consumi e, quindi, i costi. Nello stabilimento di Unilever a Heppenheim, il modulo ad efficienza energetica MSE6-E2M riduce il consumo d'aria compressa di un impianto per la produzione del gelato Magnum. Grazie alla stretta collaborazione tra Unilever e Festo, il prototipo del modulo ad efficienza energetica ha raggiunto il grado di normalità della serie. Come si è dimostrato, meno è di più, e non solo nel campo dei consumi energetici.

Sostenibilità su tutta la linea

Lo stabilimento di Heppenheim è uno dei principali punti di produzione del gelato di Unilever. Qui vengono preparati i gelati Langnese (l'Algida tedesca) come Magnum, Cremino, Viennetta e Cremissimo. Volumi di produzione elevati sono essenziali per rifornire anche altre parti del mercato europeo. Solo uno dei cinque impianti di produzione di Magnum di Heppenheim produce più di 20.000 gelati a stecco l'ora. Serve però molta energia. Per ridurre i consumi dei componenti pneumatici, per Unilerver era importantissima la possibilità di visualizzare e misurare i consumi d'aria compressa. Fino ad oggi, questi non erano ancora stati calcolati per i singoli impianti di produzione. "Praticamente non ci vedevamo da un occhio", racconta Alexander Hemmerich, Automation Engineer nello stabilimento di Unilever a Heppenheim. "L'aria è invisibile, quindi i consumi eccessivi non risultano subito evidenti". Nell'ambito del Unilever Sustainable Living Plan, in questo stabilimento erano già stati fatti grandi passi avanti in altri settori. I motoridotturi a consumo elevato erano sono stati sostituiti da modelli a consumo ridotto, permettendo così di risparmiare fino al 60% di energia. Inoltre, numerosi ventilatori da 18 kW nel tunnel di raffreddamento che prima funzionavano continuamente per 24 ore sono stati modernizzati con un convertitore di frequenza a coppia quadrata. Il consumo energetico dei ventilatori è calato così del 40% circa.

Sul nastro: uno dei cinque impianti di produzione di Magnum produce più di 20.000 pezzi l'ora.

Sul nastro: uno dei cinque impianti di produzione di Magnum produce più di 20.000 pezzi l'ora.

Consumi energetici più evidenti

Hemmerich e il suo team hanno fatto il passo decisivo per ridurre i consumi di aria compressa con il modulo ad efficienza energetica MSE6-E2M di Festo. "Il modulo ad efficienza energetica ci ha permesso di vedere quanta aria compressa consumavamo mentre l'impianto era in funzione", spiega Hemmerich. "Inoltre, abbiamo notato come si sviluppa il fabbisogno d'aria compressa quando spegniamo alcune fonti di consumo. In questo modo, siamo riusciti a localizzare e ad eliminare le perdite e i consumi superflui". Con il blocco automatico dell'aria compressa in modalità stand-by del MSE6-E2M è stato possibile notare a che velocità si svuota l'impianto. Inoltre, il modulo ad efficienza energetica MSE6-E2M segnala subito al sistema di comando i cali di pressione particolarmente veloci.

Al tempo stesso, la funzione di blocco automatico della pressione evita ulteriori consumi di aria compressa a macchina ferma. Grazie all'intelligenza onboard, il modulo MSE6-E2M riconosce da solo in base ai modelli specifici per l'azionamento degli impianti ad aria compressa se l'impianto è in produzione e quando è fermo. Unilever comunque ha scelto di azionare il modulo MSE6-E2M mediante il sistema di controllo dell'impianto. In questo modo, tutti i canali d'informazione convergono centralmente.

Netta riduzione dei consumi energetici

Grazie al nuovo Condition Monitoring per l'impianto pneumatico della macchina per i Magnum, Alexander Hemmerich ora dispone di dati continuativi rilevanti per i processi. Il modulo MSE6-E2M, collegato al sistema di comando mediante Profibus, invia regolarmente parametri di misurazione importanti come portata, pressione e consumo. Il modulo viene azionato facilmente dal pannello di comando. "Con il modulo ad efficienza energetica di Festo siamo riusciti a ridurre poco alla volta i consumi d'aria compressa nell'impianto di produzione dei Magnum." Proprio per l'aggiornamento dei nostri impianti, il collegamento mediante Profibus offre il vantaggio che non dobbiamo aggiungere altre linee". Nell'impianto dei Magnum i costi per il consumo di aria compressa sono diminuiti di oltre 500 Euro l'anno.

Concentrarsi sull'essenziale

L'impianto di Unilever per la produzione di Magnum ha creato un ambiente ideale per testare praticamente il prototipo del modulo MSE6- E2M. Il primo utilizzo nello stabilimento di Heppenheim e la stretta collaborazione con gli sviluppatori Festo hanno dimostrato le problematiche di un utilizzo giorno per giorno. Mentre la prima versione del modulo ad efficienza energetica disponeva ancora di slot I/O, il modulo MSE6-E2M finito dispone di interfaccia Profibus. Inoltre, la valvola di scarico del prodotto di prima generazione è stata abbandonata: contava maggiormente la compattezza del modulo ad efficienza energetica, in considerazione soprattutto dello spazio di montaggio limitato degli impianti. Così, il modulo MSE6-E2M si è concentrato sulla combinazione di sensore di pressione e di portata, valvola di intercettazione e nodi fieldbus.

Ora che è un prodotto di serie finito, è grande circa la metà del prototipo e ha soddisfatto perfettamente le esigenze dei gestori e dei costruttori dell'impianto. Consente di monitorare i consumi in modo semplice ed efficace, seguendo quindi per un'azienda come Unilever nel suo percorso verso l'aumento della sostenibilità.

Il modulo ad efficienza energetica MSE6-E2M controlla e regola automaticamente l'alimentazione dell'aria compressa negli impianti nuovi ed esistenti. Analogamente al sistema automatico di avvio e arresto nelle auto, il modulo intelligente MSE6-E2M riconosce gli stand-by e blocca automaticamente l'alimentazione dell'aria compressa. In questo modo, il consumo di aria compressa si azzera durante le pause e gli arresti dell'impianto. Inoltre, il modulo MSE6-E2M consente di misurare le perdite segnalando al gestore dell'impianto i cali di pressione troppo repentini durante i momenti di fermo. Fornisce quindi in modo continuativo dati rilevanti per il processo, come portata, pressione e consumo, che invia poi al sistema di comando della macchina mediante Profibus.

Unilever Deutschland Produktions GmbH & Co. OHG

Stabilimento di Heppenheim
Langnesestraße 1
64646 Heppenheim

www.unilever.de

Campo di attività: produzione di gelato di marca Langnese

  1. Questo articolo è apparso nella rivista per i clienti Festo trends in Automation 2.2015
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