I costi nascosti dell'aria compressa: come IDA ha identificato un margine di efficientamento del 70%

Come si traducono i vantaggi generati da IDA nel gergo aziendale? Con questa puntata diamo inizio alla rubrica "La voce dell'esperto": chi meglio del nostro comparto tecnico è in grado di svelare tutto il potenziale dell'applicazione creata in Maxfone? Attraverso l'analisi di situazioni critiche, tra le più interessanti degli ultimi anni, l'area tecnica della Data Factory racconta in che modo IDA contribuisce a risolvere le sfide giornaliere delle PMI, migliorando le loro performance e contribuendo al loro efficientamento in termini di costi ed energia. Ad inaugurare la rubrica ci pensa l'aria compressa: vi siete mai chiesti quanto incide sui costi aziendali?

La lunga e spesso articolata filiera delle produzioni italiane richiede un accurato studio e una preparazione strategica da parte delle aziende che, prima di arrivare al prodotto finale, devono fare i conti con numerosi fattori, tra cui la gestione delle risorse e i consumi energetici.

I processi produttivi richiedono impegno e lavoro di squadra. È facile pianificare a tavolino soluzioni che in via teorica risolvono un problema. Ma cosa succede se nella pratica tali proposte non trovano riscontro positivo? Il rischio è un dispendioso impiego di energie, tempo e denaro per soluzioni poco concrete. Per il monitoraggio efficiente dei processi produttivi ci si affida spesso a soluzioni e consulenti esterni.

La criticità di partenza

Oggi le esigenze dell'industria manifatturiera convergono verso la ricerca di soluzioni più sostenibili, in grado di impattare il meno possibile sull'ambiente e sul territorio circostante. Le PMI si affidano sempre di più all'innovazione digitale per tenere sotto controllo costi e consumi in ottica responsabile.

Sempre più aziende si affidano a IDA per monitorare i propri parametri di produzione, dal consumo elettrico fino a metriche avanzate come l'emissione di CO₂ equivalente e l'impronta idrica. Tuttavia, c'è un consumo che incide in maniera sostanziosa sulle tasche di un'azienda produttiva e che spesso viene ignorato: l'aria compressa. È una delle quattro principali utility del settore industriale insieme a energia elettrica, gas e acqua, la cui disponibilità viene data per scontata.

A differenza delle altre utility, il cui costo viene periodicamente tracciato tramite le bollette, l'aria compressa risulta più complessa da misurare: il suo impatto economico è nascosto, contabilizzato come parte del consumo elettrico totale dell'impresa.

Questo problema è risolvibile con l'applicazione IDA, che permette, oltre a monitorare funzionamento e performance di macchinari e sensori IoT, di integrare direttamente il dispositivo che genera l'aria compressa: il compressore.

In un'azienda cliente del settore del marmo, IDA ha permesso di analizzare in tempo reale i dati di utilizzo dell'aria compressa e di identificare anomalie di consumo. Oltre ai dati forniti dal compressore, riferiti ai consumi totali dello stabilimento, sono stati installati sensori IoT a bordo macchina per misurare i consumi d'aria compressa in ogni singolo punto di utilizzo.

Dall'analisi è emerso fin da subito che il consumo diurno d'aria compressa era pressoché identico a quello notturno, nonostante l'azienda non fosse operativa di notte. Di immediata rilevanza anche il consumo nullo durante i weekend e nel periodo estivo, quando il compressore veniva spento: un'osservazione poi verificata e confermata con il direttore di stabilimento.

I dati raccolti

Stando ad alcuni studi di settore, una perdita d'aria compressa dovuta a un foro di 3 mm di diametro equivale a circa 2.800 euro di consumi di energia elettrica all'anno per un sistema a 6 bar, 7.760 euro per un sistema a 12 bar. Il costo di energia elettrica stimato per generare 1 m³ d'aria compressa oscilla tra 0,015 e 0,030 euro (supponendo un prezzo dell'elettricità di 0,10 euro/kWh). Valori che, nell'arco dell'anno, comportano costi notevoli, soprattutto nel manifatturiero dove l'aria compressa è largamente utilizzata nelle lavorazioni e come alimentazione di molti macchinari. E non tengono conto dei costi di manutenzione del compressore.

Per il cliente in questione, Maxfone ha connesso direttamente il compressore, da cui è stato possibile estrapolare i dati di utilizzo e performance: essendo dotati di connettività, questi macchinari sono facilmente accessibili e mostrano i consumi totali dell'impianto produttivo che alimentano.

Attraverso l'analisi dei dati con IDA, i nostri esperti hanno rilevato anomalie nelle misurazioni, specialmente nelle ore notturne, quando l'azienda è chiusa e l'impianto è inattivo. In quei periodi il compressore produceva in media circa 250 m³ di aria compressa all'ora, con un costo stimato di circa 6 euro l'ora in termini di consumo elettrico. Su base mensile, una spesa di circa 4.400 euro; su base annua, di 53.000 euro (con una stima di costi di produzione di 0,0245 euro/m³).

Questo consumo si manteneva costante di notte, mentre di giorno cresceva a poco più di 320 m³ l'ora, perché le macchine, al netto delle perdite, richiedevano più aria compressa per funzionare. Il fabbisogno reale dell'azienda in orari di piena produttività oscillava tra 80 e 100 m³ l'ora: circa il 25-30% del consumo generato e misurato dal compressore.

Dopo un'attenta analisi in stabilimento si è individuata la fonte primaria del problema: alcuni sistemi di sollevamento, utilizzati per movimentare le lastre di marmo tramite ventose a vuoto alimentate ad aria compressa, venivano lasciati aperti dagli operatori indipendentemente dall'effettivo utilizzo. Misurando il consumo d'aria delle singole macchine si sono riscontrate perdite consistenti anche da queste, dovute principalmente all'usura dell'impianto.

L'analisi dei dati e l'uso di uno strumento digitale come IDA hanno rivelato un problema significativo, responsabile di inefficienze, cali di produttività e costi nascosti, facilmente risolvibili. Con IDA è emerso che l'azienda può operare in modo ottimizzato con soli 80-100 m³ di aria compressa all'ora, riducendo i costi di produzione dell'aria compressa fino al 70%.

Il risparmio annuo di circa 53.000 euro non include i costi legati alla manutenzione: un compressore che lavora meno richiede meno interventi, si usura più lentamente e dura di più.

La soluzione si è dimostrata in linea con le esigenze dell'industria, che richiede interventi rapidi, mirati ed efficaci: grazie ai sensori IoT installati e alla connessione del compressore, sono bastate un paio di settimane per individuare e risolvere l'anomalia.

Il contributo di IDA

L'impatto del consumo energetico sulla bolletta mensile ha spinto l'azienda a supervisionare con maggiore attenzione lo spegnimento dei sollevatori. Sta inoltre valutando l'installazione di elettrovalvole automatizzate, controllate tramite IDA, per minimizzare perdite e consumi anomali, attivando le linee d'aria solo quando i macchinari sono effettivamente in funzione.

In termini di efficienza aziendale, IDA permette non solo di digitalizzare le macchine, fornendo visibilità sulle performance produttive dell'impianto, ma anche di identificare inefficienze che contribuiscono significativamente all'impatto ambientale e ai costi aziendali.

Il punto di forza di IDA è la praticità con cui fornisce dati evidenti alle aziende, garantendo la possibilità di controllare in modo semplice cosa succede a livello produttivo e arrivando a un concreto efficientamento dei processi.

Avere tutti i dati raccolti in un'unica applicazione consente di quantificare il consumo energetico legato a una lavorazione. I sensori collegati alle macchine forniscono inoltre informazioni utili a conoscere il reale stato di salute dei macchinari e a individuare in anticipo eventuali malfunzionamenti: è così che nascono le manutenzioni predittive e prescrittive.

Fonte: CompAir - Evitare le perdite d'aria