Come il monitoraggio in tempo reale del punto di rugiada dell'aria compressa ha aiutato Walki a migliorare la qualità, l'efficienza e l'affidabilità
Per Walki Oy Valkeakoski (in breve Walki), società finlandese specializzata nella conversione dei materiali, l'aria compressa rappresenta la linfa vitale dei processi produttivi aziendali. Walki ha adottato un sistema di monitoraggio in continuo basato sui trasmettitori di misura dell'umidità di Vaisala, prodotti di punta a livello mondiale, progettato da SmartAir e Energy Oy (SmartAir) per migliorare la qualità, l'efficienza e l'affidabilità.
Walki produce materiali di imballaggio destinati al consumo e al settore industriale nonché materiali progettati specificamente per l'edilizia. L'azienda fa parte della giapponese Oji Holdings, uno dei maggiori produttori di carta e imballaggi del mondo. Lo stabilimento di Valkeakoski, nella Finlandia meridionale, è uno dei 16 gestiti dall'azienda.
Stabilimenti di produzione Walki a Valkeakoski. Crediti immagine: Walki.
L'aria compressa svolge un ruolo fondamentale praticamente in ogni parte delle cinque linee di produzione dello stabilimento e deve essere di ottima qualità. Poiché la produzione di Walki richiede aria compressa costantemente asciutta e pulita, il controllo dell'umidità è essenziale per garantire la qualità e una vita utile lunga delle attrezzature.
Mancanza di consapevolezza situazionale con i controlli a campione
In precedenza, Walki faceva affidamento sui controlli a campione eseguiti con l'indicatore portatile Indigo80 di Vaisala per verificare i valori in punti diversi dell'impianto di produzione e distribuzione dell'aria compressa. Questi controlli venivano eseguiti da esperti di SmartAir, azienda finlandese leader nella progettazione di soluzioni tecnologiche per l'aria compressa moderne, ecologiche e a basso consumo energetico.
"Sebbene i controlli a campione con Indigo80 fornissero al personale di Walki misurazioni del punto di rugiada affidabili, i dati davano solo un'istantanea della situazione in un momento specifico. Senza il monitoraggio in continuo, non vi era consapevolezza situazionale ed era impossibile tracciare il punto di rugiada in tempo reale, analizzare i dati per individuare i trend o rispondere rapidamente ai potenziali problemi", afferma Sami Uusi-Erkkilä, CEO di SmartAir.
Un altro problema era dato dalla variabilità significativa dei valori del punto di rugiada rilevati nei diversi punti di misura. In parte, la variabilità dei valori poteva dipendere dalle condizioni ambientali, che introducono ulteriori elementi di complessità. Poiché parte delle tubazioni di aria compressa è esterna all'impianto, le fluttuazioni di temperatura possono incidere sulle letture del punto di rugiada, soprattutto durante la stagione invernale.
Dai controlli a campione periodici al monitoraggio in continuo in tempo reale
Per risolvere questi problemi, Walki si è rivolta a SmartAir per la progettazione e l'implementazione di un sistema di monitoraggio in continuo, PVS SmartAir, per l'impianto di aria compressa dello stabilimento di Valkeakoski. Il sistema è basato sul piccolo trasmettitore del punto di rugiada DMT143 di Vaisala, progettato specificamente per l'uso negli essiccatori per aria compressa e altri dispositivi simili.
"Il trasmetittore del punto di rugiada DMT143 è uno strumento estremamente robusto, con un ampio intervallo di misura e un lungo intervallo di calibrazione", afferma Juhani Lehto, Product Manager di Vaisala. "Ma sopratutto garantisce tempi di risposta estremamente rapidi, aspetto ancora più importante per Walki e caratteristica fondamentale per i sistemi di monitoraggio in continuo. Inoltre, grazie alla funzione di riscaldamento della sonda integrata, assicura tempi di recupero rapidi dalle condizioni di condensa".
Il sistema di monitoraggio continuo PVS SmartAir misura il punto di rugiada in due punti diversi dell'impianto dell'aria compressa utilizzando i trasmettitori DMT143:
- Subito dopo l'essiccatore ad assorbimento nella stazione di compressione dell'impianto
- Al punto finale dell'impianto dell'aria compressa dopo le linee di produzione
Il sistema misura la pressione dell'aria compressa, la portata, il volume, la temperatura e la temperatura ambiente, con tutti i dati delle misurazioni integrati in un'unica interfaccia. I valori delle misurazioni vengono mostrati su un display nell'ufficio manutenzione e sono codificati a colori per poter individuare più agevolmente le anomalie. Il verde indica i valori che rientrano nei limiti impostati, il rosso indica un potenziale problema.
"Questi dati in tempo reale offrono al personale di Walki una consapevolezza situazionale più approfondita con la possibilità di agire immediatamente quando si attiva un allarme", afferma Uusi-Erkkilä. "Il personale è anche in grado di accedere a tutti i dati delle misurazioni da remoto tramite un'app per dispositivi mobili o un'applicazione sul browser, una possibilità particolarmente utile in uno stabilimento operativo 24 ore su 24, 7 giorni su 7".
Il sistema è inoltre in grado di confermare che tutto funziona, anche in presenza di piccole variazioni temporanee nei dati di misura del punto di rugiada. Ad esempio, SmartAir ha dimostrato che piccoli picchi regolari nei valori erano da attribuire al passaggio da una torre essiccante all'altra nella stazione di compressione.
Risposta rapida alle situazioni problematiche
Per Walki, il sistema di monitoraggio in continuo si è rivelato prezioso in diverse occasioni, in particolare durante un malfunzionamento dell'essiccatore nell'estate 2024 che causò un aumento dei livelli di umidità. In quel caso, le letture dei trasmettitori DMT143 offrirono un quadro accurato della situazione.
Il sistema attivò un allarme automatico quando il punto di rugiada nell'impianto dell'aria compressa raggiunse -25 °C. I display nella sala di controllo fornirono un'indicazione visiva del problema e il personale responsabile venne avvisato automaticamente tramite e-mail. Reagendo rapidamente al problema, Walki evitò che la situazione compromettesse i processi di produzione.
Monitoraggio della qualità dell'aria compressa presso l'impianto di Walki a Valkeakoski. Crediti immagine: Sami Uusi-Erkkilä.
I dati affidabili proteggono la qualità e l'efficienza della produzione
Walki ha apprezzato molto l'impatto positivo che l'investimento nel sistema PVS SmartAir ha avuto sulle operazioni quotidiane e sulle prestazioni a lungo termine.
Ecco i vantaggi:
- Meno incertezza e processi decisionali più rapidi grazie all'accesso a dati affidabili sul punto di rugiada 24 ore su 24.
- Omogeneità e qualità migliorate nella produzione con un minor numero di interruzioni, attrezzature più affidabili e migliore qualità dei prodotti.
- Pianificazione degli investimenti e interventi di manutenzione migliorati con dati precisi a lungo termine facili da condividere.
- Riduzione dei costi attraverso operazioni di essiccazione ottimizzate.
Un sistema in continua evoluzione
Il sistema PVS SmartAir mette a disposizione una piattaforma solida per espandere il monitoraggio in continuo nell'intero stabilimento. Il monitoraggio della temperatura nella sala compressori è stato integrato con il monitoraggio del punto di rugiada e, in futuro, saranno inclusi ulteriori punti di misura.
Il sistema fornisce a Walki un quadro reale sia del consumo sia della qualità dell'aria compressa. I tecnici degli impianti possono ora vedere quanta energia viene consumata in ogni linea e ottimizzare i processi per ridurre il consumo di aria compressa. Ad esempio, l'azienda è riuscita a ridurre il consumo di aria compressa di varie operazioni di soffiaggio sulle linee di produzione regolando il flusso o aggiungendo una valvola di controllo logico.
"Il monitoraggio in tempo reale tramite il sistema PVS SmartAir ci fornisce dati fondamentali e in tempo utile sulle deviazioni potenziali", afferma Mikko Nurminen, Plant Service Manager di Walki. "Grazie a queste informazioni possiamo adottare misure preventive ed evitare fermi di produzione causati da interruzioni nella fornitura dell'aria compressa".
In futuro, il sistema verrà ulteriormente migliorato con l'aggiunta della misurazione delle particelle. Questo consentirà a Walki di verificare la qualità dell'aria compressa in base allo standard internazionale ISO 8573, che specifica le classi di purezza dell'aria compressa rispetto a particelle, acqua e olio.
Immagine principale da sinistra: Mikko Nurminen e Petri Parikka. Foto di Sami Uusi-Erkkilä, SmartAir.
