Una ventata d’innovazione

Nonostante il suo ruolo decisivo all’interno degli impianti metallurgici la ventilazione è un aspetto a tutt’oggi considerato di secondaria importanza da parte di molte fonderie o imprese siderurgiche: ma c’è chi prova a promuovere una diversa cultura dell’assistenza e dei sistemi.

Il tema della manutenzione preventiva degli impianti e delle macchine industriali è centrale nel quadro della logica innovativa della manifattura 4.0 e comincia faticosamente a farsi strada anche nel contesto dei cicli e dei processi della fonderia. Può essere declinato in base ai dettami della quarta rivoluzione industriale e cioè per il tramite di sensori e reti per la raccolta e la condivisione, infine per l’analisi dei dati in remoto. Ma accanto a questo tipo di strategie per molti versi futuristiche in un panorama tradizionalista qual è talora quello fusorio, si fanno largo altre e differenti modalità di approccio. A farsene portatrice è fra gli altri PBN, società dalla storia ormai ultra-quarantennale con sede a Mezzago (Monza e Brianza) e specializzata nella produzione di ventilatori per processi industriali e per elevate temperature. La sua proposta fa leva sui cardini della fornitura di servizi e dell’offerta di prodotti, ma ancor più sul desiderio di creare un’adeguata cultura sull’argomento, preludio a una maggior efficienza. «Quasi tutte le fonderie, indipendentemente dai materiali lavorati, sono accomunate da una serie di aspetti critici. In ogni impianto di fusione elettrico o a gas – ha detto il responsabile per la ricerca e lo sviluppo di Pbn, Diego Perfettibile – vanno cioè aspirati fumi caldi e tendenzialmente sporchi. Allo stesso tempo, i fermi-macchina a scopo manutentivo rappresentano altrettante minacce per la produttività. Sulle macchine tipiche dell’industria fusoria la manutenzione è tuttavia fondamentale e il nostro compito è quello di supportare le aziende in questo genere di attività. Solitamente essa viene condotta a fronte di un guasto o in occasione del cambio annuale dei componenti. Entrambe le azioni sono però onerose e non del tutto efficienti La prima, per ragioni intuibili; la seconda perché fa sì che sovente si cambino anche componenti ancora funzionanti, generando un aggravio di costi».

Ventilatore esaustore fumi

Cambio di mentalità

Diego Perfettibile

Quel che il family business brianzolo – al padre fondatore Benito Perfettibile sono succeduti dallo scorso decennio i figli Andrea e, appunto, Diego – intende promuovere è il concetto della manutenzione su condizione. «Significa – come ha spiegato lo stesso Diego Perfettibile – che il nostro personale si occupa di verificare il livello di prestazione delle macchine e in particolare delle parti di ventilazione, per comprendere quali di esse possano evidenziare o stiano già evidenziando dei problemi. Il tutto senza che si debbano interrompere i normali ritmi di lavoro ma attendendo gli stop programmati tipici dei mesi di agosto e di dicembre». Gli interventi sono dunque mirati e pianificati con il dovuto anticipo, permettendo sia a Pbn e sia ai clienti di acquistare solo i pezzi di ricambio che effettivamente servono loro, senza doversi assumere gli oneri tradizionalmente legati alla gestione delle giacenze a magazzino. «Questa visione – ha proseguito il manager – è perfettamente applicabile ai ventilatori e specialmente a quelli installati su macchine soggette alla più forte usura, causata tanto dalle elevate temperature quanto alla circolazione di agenti potenzialmente corrosivi; alle polveri. Beneficiari primari di tale logica sono gli esaustori che aspirano i fumi per dirigerli verso i camini o i filtri di trattamento degli inquinanti; oppure le ventole che muovono l’aria entro i forni di trattamento termico, installati nelle parti interne in maniera tale da garantire una distribuzione omogenea della temperatura, solitamente elevatissima e fortemente usurante». Per rendersi conto dei vantaggi di ordine economico che la manutenzione su condizione può assicurare agli utilizzatori, bastano pochi semplici calcoli, pur se basati sulle attività classiche di un laminatoio. Si può ipotizzare un output medio di 40 tonnellate di acciaio al carbonio all’ora, a un costo del materiale stimabile realisticamente attorno ai 600 euro per tonnellata. Il risparmio ottenibile su un ciclo continuo 24×7 può essere ricavato spalmando i costi della materia prima su un minimo di due giorni di arresto delle lavorazioni. C’è poi dell’altro: ovvero che Pbn agisce solo in caso di reale necessità, tagliando così drasticamente le spese che la clientela dovrebbe sostenere per dotarsi di personale residente dedicato e preparato.

Ventilatore ricircolo fumi

Lo sviluppo non si ferma

Sussistono poi altri aspetti circa i quali la sensibilità del pubblico deve crescere ulteriormente e segnatamente si tratta di quelli connessi al fabbisogno energetico. Secondo Perfettibile la sola modifica del tipo di girante in un ventilatore, può condurre a un incremento da 2-3 punti percentuali di efficienza, che spesso equivalgono a 40 chilowatt l’ora di consumi energetici in meno. Per stabilimenti che viaggiano a pieno ritmo su tutte le 24 ore e per un’intera settimana non è dettaglio da poco. Una parentela con l’assistenza remota e intelligente propugnata dal paradigma 4.0 c’è, come si è detto, ma secondo Perfettibile la filosofia di Pbn ne è «un’evoluzione, perché si adegua allo stato di salute delle macchine. Dinanzi a segni chiari d’usura, i controlli si intensificano». Certo, l’installazione di sensori adatti apre la strada a rilevazioni compiute in remoto, cui il marchio lombardo sta effettivamente pensando. «Per il momento – ha riflettuto Perfettibile – operiamo in prevalenza sul campo con la nostra strumentazione. Stiamo studiando tuttavia un modello di scatola nera dei ventilatori capace di fornire informazioni sul funzionamento e sulle condizioni di lavoro degli stessi o sulla circolazione dei fluidi, per poter ottenere una strategia di machine learning e possedere un quadro esaustivo dell’andamento dei processi». L’impegno che Pbn – 22 addetti e un 80% del fatturato dovuto alla commercializzazione di soluzioni di ventilazione proprietarie e tailor-made – destina all’innovazione spazia anche altrove. «Un’altra parte importante della R&D – ha osservato Diego Perfettibile – è legata ai materiali innovativi. Uno fra i problemi più grossi della metallurgia è rappresentato dalle temperature, tanto elevate da complicare la progettazione di ventilatori idonei a lavorare in certe condizioni. Si pensi soltanto ai forni per le forge, che arrivano a toccare i 1.000-1.500 gradi, cioè la soglia che permette ai metalli di diventare malleabili. Stiamo lavorando perciò sui compositi e sull’evoluzione dell’alluminio e degli acciai al carbonio. Non è facile perché la letteratura disponibile è poca e perché si imporrebbe un mutamento della meccanica di progettazione dei giranti. Vanno tenuti in considerazione parametri relativi allo scorrimento viscoso e dunque all’eventualità che la materia possa deformarsi sotto il suo stesso peso. Sono ancora relativamente radi i dati sperimentali inerenti il comportamento di alcuni materiali che stiamo però già utilizzando sui ventilatori a tappo sfruttati presso alcuni impianti, per i forni e sono inseriti presso l’estremità del forno, sulla volta o le pareti laterali».

Ventilatori forno omogeneizzazione alluminio

La sensibilità cresce su Internet

Oltre a ciò, sono in corso di valutazione nella sede di Mezzago le applicazioni di tecnologie connesse alla fibra di carbonio, utilizzabili in ambienti privi di ossigeno per evitare effetti indesiderati di combustione. «In ambito metallurgico – ha ricordato Perfettibile – abbiamo già installato una serie di sistemi in grado di lavorare a 900 gradi in continuo in impianti di ricottura del cupro-nichel, una lega rame-nichel che richiede trattamenti ad alta temperatura. Sono già in funzione da circa sei anni, senza problemi, presso impianti industriali tedeschi». Per il momento infatti quello dell’assistenza sulla ventilazione resta in larga parte un business d’esportazione, che fa breccia sì in Italia (dove però è stato sensibile il calo del volume d’affari della metallurgia dopo il crack del 2008) ma soprattutto all’estero. Così, Pbn dialoga con tutte le regioni-traino europee, Germania in testa; e con i Paesi arabi grazie alla specializzazione maturata nei settori oil & gas. L’altra terra promessa è però la Russia, dove l’azienda si è posizionata fra i fornitori qualificati di vertice per il colosso siderurgico Mmk. Se infatti il 30% del volume di affari di Pbn viene dalla metallurgia, il 10% della quota si deve proprio alla lavorazione degli acciai. Ed è riconducibile alla vendita di «ventilatori per forni fusori, laminatoi e forni di trattamento termico, che mandano aria ai bruciatori; e per macchine plug – a tappo – atte a movimentare l’aria così da surriscaldare e raffreddare i metalli». Poiché tuttavia formazione e informazione sono determinanti perché le istanze correlate alla ventilazione vengano tenute in debito conto da produttori e trasformatori, Perfettibile conta parecchio sulla visibilità online. «Lavoro – ha detto – a un blog bilingue italiano-inglese sui ventilatori industriali per le alte temperature, forge e trattamenti termici. Si chiama fornaxfan.com e il nome fornax deriva dalla divinità protettrice dei forni di panificazione nel mondo classico. Perché a nostra volta ci poniamo l’obiettivo della protezione dei ventilatori per alte temperature, impiegati in larga misura nei forni industriali». Più in generale però «anche attraverso il web e i social network si ottiene un ritorno notevole dal punto di vista della condivisione delle conoscenze e del loro trasferimento al mercato, poiché l’esperienza dice che la ventilazione è tema poco trattato a livello accademico. Senza competenze – ha detto Perfettibile – l’acquisto del prodotto adatto diventa complicato. In un ventilatore la girante viaggia a velocità sino a 380 chilometri l’ora e in caso di rottura frammenti di pala possono volare per lo stabilimento o dal ventilatore si possono disperdere sostanze tossiche e fumi. Questo fa capire che ogni errore può sortire esiti devastanti per la sicurezza degli spazi di lavoro e la salvaguardia del personale». In Rete il know how di Pbn è veicolato anche dal supereroe a fumetti Il Signore delle ventole ideato dallo stesso Diego Perfettibile, convinto che l’accento marcato sulla transizione verso l’Industria 4.0 possa essere d’aiuto per l’innalzamento delle soglie di attenzione. «Il dibattito sulle potenzialità di questa strategia – ha concluso – può far crescere la spinta verso l’innovazione grazie anche agli incentivi. Il messaggio da recepire è però che i sensori da sé non bastano a un comparto come quello metallurgico-fusorio che è talvolta fermo all’1.0. Si ragiona frequentemente sui costi iniziali di una macchina e che si dedichino gli investimenti più cospicui ai dispositivi dal prezzo più caro. Bisogna spiegare allora alle imprese che certamente i ventilatori sono parti poco costose, ma allo stesso tempo estremamente critiche».

Ventilatore Plug per 900°C

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