Per le aziende manifatturiere impegnate nell’automazione di fabbrica e nella Transizione Green, talvolta “il diavolo si cela nei dettagli”. Non tutti sanno, ad esempio, che nel ciclo di vita di una pompa ben l’85% dei costi è dovuto al consumo di energia: per contenere il total cost of ownership e ridurre le spese complessive, l’azienda deve puntare sulla riduzione di quest’ultimo. Come fare? È qui che entra in gioco l’azionamento: più è efficiente e meno energia si perde nella conversione di potenza. Lo sa bene Control Techniques, azienda di automazione industriale del Gruppo giapponese Nidec, fondata nel 1973 e acquisita (quando era parte del Gruppo Emerson) nel 2017: con un fatturato pari a circa 400 milioni di euro (il 10% del quale realizzato in Italia), progetta e costruisce azionamenti a velocità variabile. Ha sede a Newtown, in Galles.
La produzione avviene in Regno Unito, Messico, Romania, Cina e Stati Uniti. La sede italiana con 55 dipendenti, è ad Assago, e si occupa della vendita dei prodotti e dei servizi correlati, al mercato locale. Quanto a Nidec, è un colosso globale che si occupa di sviluppo, produzione e vendita di piccoli motori di precisione, automobilistici, per elettrodomestici, commerciali e industriali e per macchinari; ma è altresì nota perché offre un’ampia gamma di soluzioni e servizi nei sistemi industriali e nell’automazione di fabbrica, tra cui elettronica di potenza, generatori in applicazioni metallurgiche, energetiche, petrolifere, marine e altre. Nel 2018 ha acquistato dal gruppo Whirpool la Embraco. Ha un fatturato di 16,5 miliardi di dollari, e più di 100mila dipendenti.
Tornando a Control Techniques, l’azienda ha sviluppato F600, un drive efficiente al 98%, il che significa che pochissima energia si perde nella conversione di potenza; perdita che può essere ulteriormente contenuta con una serie di funzionalità integrate. F600 è peraltro in grado di ridurre al minimo i tempi di inattività non pianificati, circostanza che incide non solo sui consumi, ma anche sulla durata di vita della pompa. Ne abbiamo parlato con Biagio Scalone, Managing Director di Nidec Industrial Automation Italy and Country Leader per la Business Unit Control Techniques.
D: Chi esattamente Control Techniques e quanto conta per Nidec? Come si inserisce nell’attività di automazione di fabbrica di Nidec?
R: Control Techniques è una delle tante aziende che Nidec ha acquisito per integrare e completare il portafoglio di prodotti nell’automazione. D’altra parte Nidec nasce con la realizzazione di motori elettrici, da quelli presenti nel telefonino sino a quelli nella macchina fotografica o nelle auto. La relazione tra questi prodotti e gli azionamenti elettrici è molto evidente.
D: Quali settori industriali sono maggiormente interessati ai prodotti di Control Techniques?
R: Control Techniques è una delle poche realtà globali che realizza driver crossover su tutti i settori. Tuttavia, direi che i principali comparti interessati sono il printing, il packaging, la lavorazione del metallo, il tessile e il sollevamento pesante, i nostri azionamenti, infatti, sono installati in numerose applicazioni portuali in tutto il mondo, soprattutto per gru e per impianti di logistica.
D: Qual è il grado di digitalizzazione dell’azionamento elettrico a velocità variabile? C’entra l’intelligenza artificiale?
R: Per ora l’intelligenza artificiale non è stata implementata sul prodotto, ma la R&D ci sta lavorando. Tuttavia, gli azionamenti sono sempre più dedicati al 4.0, e forniscono al Cloud le metriche fondamentali in vista della manutenzione predittiva e della personalizzazione, visto che si può cambiare la potenza in ragione delle circostanze.
D: Quali sono le sfide? Cosa chiede il mercato?
R: Quanto ai trend del mercato, il più rilevante è quello di disporre di una maggiore potenza con un minor consumo energetico, nel rispetto della sostenibilità. In quest’ottica, noi abbiamo prodotti e software specifici, come l’applicativo Solar Pump: l’azionamento può essere alimentato anche da pannelli solari. Ciò assume un particolare rilievo lì dove la rete o non è presente, oppure è soggetta a frequenti cadute. Immediatamente ne se intuiscono i benefici, per esempio nel settore agroalimentare, dove l’irrigazione dei campi deve essere garantita con qualsiasi condizione di fornitura elettrica.
D: Come sarà l’azionamento elettrico a velocità variabile del futuro?
R: A dirla tutta, con il Covid la funzione di R&D si è un po’ arrestata, perché l’azienda era concentrata nel reperimento dei componenti alternativi, visto che alcuni di loro erano divenuti irreperibili – a seguito della frammentazione delle filiere internazionali. In ogni caso, se dovessi pensare ad una chiave per il futuro, mi verrebbero subito in mente soluzioni in grado di integrare più funzionalità nel Plc, per ottenere un grado più alto di ottimizzazione; e poi di implementare una maggiore intelligenza nei drive, che verranno potenziati con moduli particolari. Quanto all’AI, bisognerà vedere come sarà integrata nei modelli di automazione che ci riguardano; è presto per dirlo.
D: Che cos’è esattamente F600, il drive dedicato al settore pompe? Di cosa si tratta? Quali esigenze industriali incontra?
R: Nelle applicazioni che coinvolgono un flusso di acqua sono richiesti affidabilità e basso consumo di energia. È il motivo per cui è stato realizzato l’azionamento per pompe F600 di Control Techniques. Per capire, bisogna pensare che mediamente, nel ciclo di vita di una pompa, ben l’85% dei costi è dovuto al consumo di energia; ottimizzarne l’utilizzo può quindi tradursi in una significativa riduzione delle spese totali di gestione. Ecco, F600 è efficiente al 98%, il che significa che pochissima energia si perde nella conversione di potenza; perdita che può essere ulteriormente contenuta con una serie di funzionalità integrate. Com’è possibile? Sono presenti unità capaci di diminuire dinamicamente la tensione applicata quando le circostanze lo richiedono; e quando la domanda scende al di sotto di un set-point già definito, l’azionamento entra automaticamente in modalità di sospensione; e quando cresce sopra il livello prestabilito, ecco che il drive si rimette in azione. Tutto questo non consente soltanto un risparmio energetico, ma anche quello dell’usura dei dispositivi, preservando la durata delle macchine. Peraltro F600 è in grado di comandare i motori più efficienti tra quelli presenti sul mercato, per esempio il motore ibrido a magneti permanenti Nidec Leroy Somer Dyneo+, garantendo livelli di rendimento pari a un IE5 (motori rispondenti ad una classe elevata di efficienza; Ndr). Inoltre F600 presenta un gran numero di altre funzioni dedicate, tra cui la prevenzione del funzionamento a secco, quella di riempimento delle tubazioni e di pulizia delle pompe, il controllo del numero degli avviamenti e quello del riempimento gestito da sensori di livello. Sono possibili, dunque, diverse configurazioni. E poi, c’è poi l’azionamento Hvac H300.
D: Che cos’è l’azionamento Hvac H300?
R: Anzitutto è un drive a frequenza variabile che si riferisce ad applicazioni Hvac, acronimo di “Heating, Ventilation and Air Conditioning”, ovvero “riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria”. Le sue dimensioni sono tra le più compatte della categoria per ogni potenza nominale. Ciò consente di risparmiare spazio prezioso negli edifici, lo rende facile da maneggiare e migliora sensibilmente la flessibilità di montaggio. Anche Hvac Drive H300 offre grandi possibilità di risparmio energetico: perché, come lo strumento di cui abbiamo parlato prima, ha un’efficienza energetica pari al 98%, e quindi ha limitatissime perdite di conversione. Peraltro, H300 ha una modalità Fire integrata che consente all’unità di continuare a funzionare senza interruzioni in caso di incendio. Può consentire l’estrazione sicura di fumo mentre vengono mantenute le altre funzioni del convertitore. In generale, direi che siamo diventati specialisti di applicazioni personalizzate: l’azienda cliente compra quello che le serve, con un’interfaccia “familiare” ai suoi tecnici.
D: Che cos’è Commander S?
R: È il primo azionamento provvisto di un’interfaccia sotto forma di App come standard. L’App Marshal è uno strumento per interfacciarsi con l’azionamento e copre funzioni quali la messa in servizio, il monitoraggio, la diagnostica e il supporto tecnico. In pratica, se il tecnico ha l’app sullo smartphone, può procedere al settaggio; poi lo avvicina all’azionamento, e quest’ultimo assume subito i parametri definiti. Si tratta anche di gestire al meglio controllo motore e risparmi energetici. Con un set di funzioni ottimizzate per applicazioni semplici, Commander S rappresenta una soluzione per le installazioni che richiedono il controllo plug-and-play dal prodotto appena tolto dall’imballo.
D: Cos’è invece la Sicurezza Integrata?
R: Anzitutto, in Control Techniques si parla di sicurezza funzionale: questa implica il rilevamento di una condizione potenzialmente pericolosa e la conseguente attivazione di un dispositivo o di un meccanismo di protezione o di correzione; il fine è ovviamente quello di impedire l’insorgenza di eventi dannosi o di limitarne le conseguenze. Per quanto possibile, la macchina deve essere progettata per essere intrinsecamente sicura, garantendo quindi l’eliminazione di rischi dal progetto base. Tuttavia, nella maggior parte dei casi alcuni rischi rimangono a un livello inaccettabile, pertanto occorre ridurne attivamente l’entità utilizzando misure di controllo appropriate. Di qui la sicurezza integrata, e cioè l’implementazione delle funzioni di safety nel motion dell’azionamento. Offre molti vantaggi: minore complessità e quindi minor tempo di progettazione; riduzione del cablaggio e dei relativi costi; facilità di messa in servizio; e grande velocità di attuazione, grazie appunto all’opzione sicurezza integrabile nell’azionamento.
D: Come si innestano questi prodotti nella strategia di ricerca e innovazione di Control Techniques?
R: Come dicevo, in questo momento l’R&D è ancora al 50 per cento focalizzato sui sistemi per superare lo shortage delle materie prime. Al netto di ciò, i pillar della ricerca e sviluppo sono la sicurezza, l’energy saving, l’hardware sostenibile e open: in buona sostanza, elementi che abbiamo più volte citato nella descrizione dei prodotti.
D: Quali sono i pillar della strategia di crescita di Control Techniques?
R: Control Techniques vuole cavalcare il trend dell’elettrificazione, che si sta dispiegando a livello globale – e che comporta un rilievo crescente per gli azionamenti elettrici – e una loro maggiore diffusione. Intendiamo poi focalizzarci sulla consulenza, sul motion, sull’Hvac e sulla potenza. Infine, vogliamo aprirci ai mercati dove ci sono grandi volumi di vendita, da soddisfare con le nostre tecnologie odierne e future.
(Ripubblicazione dell’articolo pubblicato l’11 luglio 2023)
