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Ottimizzazione dei processi digitali per le medie imprese dell'industria

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SAMSON e InfraServ Wiesbaden uniscono le forze per sviluppare un sistema informativo digitale per un impianto di trattamento delle acque biologiche nella zona industriale

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SAMSON AKTIENGESELLSCHAFT e InfraServ GmbH Co. Wiesbaden KG hanno raggiunto un'importante pietra miliare nell'ambito di una cooperazione strategica per far progredire le soluzioni digitali per gli ambienti dell'industria di processo 4.0. SAMSON è un fornitore leader di prodotti e sistemi per controllare il flusso di tutti i tipi di media. Da oltre 110 anni, l'azienda è specializzata nell'ingegneria delle valvole di controllo. L'azienda si sta attualmente concentrando sull'integrazione di prodotti intelligenti in ambienti Industrial Internet of Things (IIoT). InfraServ Wiesbaden gestisce il parco industriale Kalle-Albert dal 1997. Il sito di Wiesbaden ospita circa 75 aziende ed è il secondo parco industriale più grande dello stato federale tedesco dell'Assia. Le competenze principali di InfraServ Wiesbaden comprendono la fornitura di energia, lo smaltimento dei rifiuti e la fornitura di moderne infrastrutture e servizi industriali.

All'inizio della loro cooperazione strategica di sviluppo nell'ottobre 2019, SAMSON e InfraServ Wiesbaden hanno lanciato un progetto pilota comune per ottimizzare i processi nell'impianto di trattamento biologico delle acque gestito nel parco industriale. Il progetto pilota ha preso il via all'inizio del 2020. Nel gennaio 2021, il completamento della prima fase del progetto ha segnato una tappa importante.

Prima fase: sistema informativo basato su IIoT

Alla fine della prima fase del progetto, il nuovo sistema informativo sviluppato per l'impianto di trattamento delle acque è andato online. Questo sistema è basato sulla piattaforma IIoT di SAMSON, che è stata ulteriormente sviluppata e adattata ai requisiti specifici delle informazioni nell'ambito della cooperazione con InfraServ Wiesbaden. Il nuovo sistema permette l'acquisizione e la fornitura in gran parte automatizzata dei dati necessari per il funzionamento dell'impianto e la documentazione obbligatoria per soddisfare i requisiti di legge. Una vasta gamma di sensori e attrezzature analitiche viene utilizzata per raccogliere i dati. Attualmente vengono elaborate 1.800 variabili misurate. Anche i dati di un laboratorio di analisi della Infraserv Höchst sono importati nella piattaforma come parte dell'acquisizione dei dati. Inoltre, i dati storici del sistema precedente, registrati a partire dal 2009, sono stati integrati nel nuovo sistema informativo.

I dati utilizzati nel nuovo sistema, che sono molto più precisi e affidabili, generano migliori indicatori di performance chiave. Questo si traduce in un'analisi molto più precisa e facile da usare dei processi altamente complessi coinvolti nel trattamento biologico dell'acqua. Alcuni parametri, come il carico di sporco nelle diverse fasi del processo, possono anche essere visualizzati su una linea temporale definibile dall'utente.

Altri punti salienti del nuovo sistema sono i registri operativi digitali, la generazione automatica di rapporti per la direzione del sito e le autorità incaricate della supervisione dell'intero impianto. La pianificazione automatica dei campioni con la stampa delle etichette facilita ulteriormente il funzionamento dell'impianto. Nel complesso, l'impianto funziona già in modo molto più efficiente, anche se finora è stata completata solo la prima fase del progetto

Jörg Kreutzer, capo della direzione di InfraServ Wiesbaden, commenta: "Nel nostro ruolo di operatore del parco industriale, stiamo acquisendo nuove capacità digitali per stare al passo con l'evoluzione verso l'Industria 4.0 e le operazioni controllate digitalmente. Il nostro obiettivo è quello di aumentare l'efficienza e l'efficacia delle nostre operazioni di approvvigionamento e smaltimento. Vogliamo anche aggiornare i nostri servizi per soddisfare il bisogno dei nostri clienti di condizioni di produzione attraenti nel parco industriale a lungo termine. La prima fase del progetto pilota con SAMSON per implementare il controllo digitale del nostro impianto di trattamento delle acque è stato un enorme successo. Siamo immensamente grati di avere SAMSON come nostro partner, che è altamente innovativo e ambizioso"

Il Dr. Andreas Widl, Chief Executive Officer di SAMSON AKTIENGESELLSCHAFT, dice: "La cooperazione tra InfraServ Wiesbaden e SAMSON AKTIENGESELLSCHAFT è un eccellente esempio di come la trasformazione digitale delle aziende industriali possa essere condotta con successo. La nostra linea di prodotti SAM DIGITAL è stata sviluppata per supportare i nostri clienti nell'ottimizzazione dell'acquisizione sistematica, della visualizzazione e dell'analisi dei dati di processo sul campo. Un obiettivo importante per noi è quello di aiutare il team di esperti a prendere decisioni informate e attuabili e non di sostituirlo. Sono molto orgoglioso che la nostra cooperazione strategica con InfraServ Wiesbaden si sia rivelata estremamente fruttuosa e stia aprendo la strada a futuri sviluppi digitali"

Seconda e terza fase: analisi digitale dei dati e controllo di processo basato su AI

Nella seconda fase del progetto pilota iniziato nel gennaio 2021, l'attenzione si è spostata sull'analisi dei dati sulla piattaforma basata sull'IIoT. Una volta ottenuta l'acquisizione sistematica dei dati, il team del progetto può definire gli indicatori di prestazione che il sistema deve calcolare. Questi indicatori di performance vengono utilizzati per un'analisi dettagliata dei dati con l'obiettivo di ottimizzare i processi. Nei prossimi mesi, altri dati di processo saranno gradualmente integrati nel sistema. Come risultato, sarà possibile rivelare le correlazioni tra le materie prime fornite alle aziende del parco industriale e l'input richiesto nell'impianto di trattamento delle acque.

La piattaforma IIoT di SAMSON ha il grande vantaggio di poter integrare diverse fonti di dati e offre una connettività molto maggiore dell'impianto e del sistema grazie alle interfacce recentemente programmate. A differenza dei sistemi informatici convenzionali, la piattaforma genera anche database di serie temporali, che sono un potente strumento per l'elaborazione e l'analisi dei dati, comprese varie opzioni di visualizzazione.

Nel corso dei primi sei mesi del 2021, il progetto dovrebbe entrare nella terza fase che prevede i primi tentativi di digitalizzare il controllo del processo oltre all'analisi dei dati. A questo scopo, i partner del progetto intendono sviluppare algoritmi basati sull'intelligenza artificiale per calcolare automaticamente i possibili modi di migliorare il controllo degli impianti e dei processi. L'obiettivo a lungo termine dietro questo sviluppo è la trasformazione graduale verso un controllo di processo automatizzato in cui i parametri ottimizzati dall'AI controllano direttamente i parametri specifici del processo.

Gemelli digitali e progetto pilota

Il progetto pilota fa parte della cooperazione tra SAMSON e InfraServ Wiesbaden, che è stata conclusa a tempo indeterminato. L'obiettivo principale è quello di far progredire insieme la piattaforma IIoT che supporta digitalmente l'ottimizzazione dei processi e il controllo degli impianti. SAMSON gestisce una piattaforma multi-tenant basata sull'IIoT per la digitalizzazione, la visualizzazione e il controllo automatizzato degli impianti industriali. La piattaforma include interfacce flessibili per il collegamento dei sistemi dei clienti e degli strumenti analitici esterni. Nel suo ruolo di operatore del parco industriale e fornitore di servizi industriali, InfraServ Wiesbaden sviluppa e gestisce soluzioni analogiche e digitali per le aziende con sede nel parco industriale e per altre aziende. Offre analisi di dati intelligenti sotto il nome del prodotto KI Konzept. L'accesso dei clienti alla piattaforma IIoT attraverso il centro dati in loco è configurato per garantire la massima sicurezza dei dati.

L'obiettivo delle due aziende è quello di continuare la cooperazione per sviluppare ed espandere congiuntamente la piattaforma SAMSON. InfraServ Wiesbaden contribuisce alla cooperazione condividendo l'esperienza acquisita nell'industria e programmando processi di controllo specifici per i propri impianti, come l'impianto di trattamento biologico delle acque, o per l'implementazione delle richieste dei clienti. Il risultato saranno "gemelli digitali" dei sistemi analizzati per simulare le operazioni di controllo degli impianti, analizzare i flussi di energia o di merci, nonché soluzioni per la manutenzione intelligente, predittiva ed economica di impianti e attrezzature di medie imprese industriali.

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