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METRON - Blog

Ottimizzare il processo di produzione del cemento mediante la digitalizzazione

Use Case

07/02/20 15.53

Quella del cemento è un’industria fortemente energivora caratterizzata da emissioni di gas serra; essa è soggetta, pertanto, a forti vincoli legali e ambientali. La sua performance energetica è in effetti una questione di straordinaria rilevanza. Il processo di produzione del cemento è tuttavia complesso per via dei numerosi fattori che sottendono al fabbisogno di combustibile ed energia elettrica: fattori come la qualità del cemento prodotto, il processo di produzione utilizzato, l’impostazione delle linee di cottura, lo stoccaggio dei materiali, l’efficienza dei filtri, la scelta di combustibili fossili o fonti alternative, la composizione chimica delle materie prime. Una varietà di elementi che ne complicano l’efficienza energetica. 

Fortunatamente, il digitale apre nuove opportunità! 

 

Digitalizzare per una gestione ottimale dell'energia

Grazie ad indicatori disponibili in tempo reale e alla creazione di un gemello digitale, la capacità della piattaforma di intelligenza energetica digitale consente di ottimizzare il processo di produzione del cemento garantendo al contempo la sostenibilità del know-how ivi impiegato. 

➛Il parametro temporale: tempo reale e inerzia 

L'inerzia del processo di produzione del cemento spesso rende difficile identificare in termini spazio-temporali gli impatti delle modifiche apportate a monte dagli operatori. La digitalizzazione dei flussi energetici, attraverso analisi fini e precise che integrano le dinamiche del processo, evidenzia scenari di ottimizzazione fino ad ora niente affatto intuitivi e difficili da rilevare; essa permette di spiegare meglio le conseguenze delle diverse configurazioni tenendo conto dell'inerzia dei fenomeni.

Inoltre, i risultati delle analisi vengono presentati in tempo reale! Si tratta di una vera e propria svolta nella gestione della performance energetica: 

"L'intelligenza energetica avvisa gli operatori in tempo reale e fornisce loro le informazioni necessarie per agire rapidamente su eventuali derive. Identificando le conseguenze delle azioni individuali sull'intero processo produttivo, questo strumento rende il processo di cementazione nel suo complesso molto più efficiente" afferma Ignace de Francqueville, Vice Presidente della sezione Energy e CEO di METRON Italia.

➛Il gemello digitale

In concreto, l'ottimizzazione energetica è resa possibile dalla creazione di un gemello digitale dell'impianto, un doppio virtuale estremamente fedele alla realtà industriale. Apparecchiature, strumenti, comportamenti, consumi, ambiente: tutti questi dati sono integrati e analizzati grazie ad una condivisione di conoscenze aziendali ed energetiche. 

"L'intelligenza artificiale, alimentata da questi dati e da queste conoscenze multiple, controlla in continuo i diversi scenari di ottimizzazione per individuare le migliori decisioni operative. Gli operatori possono quindi mettere in atto le raccomandazioni e osservarne gli effetti attraverso la quantificazione in tempo reale dei risparmi generati". 

➛La sostenibilità delle competenze

La piattaforma fornisce anche indicatori precisi per ogni fase del processo industriale.  

"Gli indicatori generati dalla digitalizzazione aiutano i produttori di cemento a regolare in continuo i consumi energetici, a identificare le derive e a rilevare le aree di risparmio per agire in modo sostenibile sul funzionamento degli impianti, sia a monte che a valle del forno rotante”. 

Infine, l’istituzione di una base ove confluiscono le conoscenze del processo industriale del settore in oggetto, scandite dalla cronologia di questi indicatori, rende merito alla digitalizzazione in quanto garante della sostenibilità delle competenze e del know-how. "Elemento fondamentale di questa storica industria", aggiunge Ignace de Francqueville.

Esempio di azione a breve termine: ridurre il consumo energetico dei mulini di macinazione

Grazie agli avvisi e alle raccomandazioni generati in tempo reale, l'operatore è invitato a correggere immediatamente le condizioni operative del processo che, in questo modo, sarà sempre in uno stato ottimale dal punto di vista energetico. È infatti possibile regolare le pratiche quotidiane e correggere immediatamente le anomalie, come il sovraconsumo. È persino possibile integrare nuove pratiche di controllo mediante un'ulteriore digitalizzazione dei parametri di controllo, come ad esempio i dati qualitativi.

Esempio di azione a lungo termine: ottimizzazione del mix energetico

La scelta dei combustibili per forni rotanti, il loro stoccaggio, evoluzione e distribuzione sono aspetti fondamentali per l'ottimizzazione energetica all'interno di un cementificio. Attraverso un complesso sistema di modellazione, la digitalizzazione consente l’utilizzo di raccomandazioni relative alla scelta e alla distribuzione di combustibili fossili o fonti alternative. 

"Sulla base di simulazioni dinamiche effettuate a monte e a valle del processo di cottura, la piattaforma digitale di intelligenza energetica identifica le migliori combinazioni di combustibili, rileva le possibili sostituzioni e sviluppa gli scenari di ottimizzazione energetica più efficienti", spiega Ignace de Francqueville. 

La digitalizzazione applicata alla produzione di cemento permette quindi di regolare i consumi energetici e, in ultima analisi, di ottimizzare il mix di combustibili, garantendo al contempo la sostenibilità delle competenze e la qualità della produzione.

E voi a che punto siete nell'ottimizzazione dei vostri consumi energetici?

Alla METRON siamo convinti che la gestione delle performance energetiche sia un investimento industriale di grande importanza. Contattateci se intendete valutare questa opportunità. 

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