Automazione per l'ottimizzazione della lavorazione della carta

Innovazione tecnologica dell’industria 4.0 nelle cartiere

Il settore della lavorazione della carta impiega molte risorse ed energia e, proprio per questo, negli ultimi anni si è cercato di sfruttare le innovazioni tecnologiche e l’automazione per migliorarne le performance.

Secondo gli ultimi dati pubblicati da Assocarta, riferiti al 2020, il settore ha prodotto 8,5 milioni di tonnellate per un fatturato di 6,35 miliardi di Euro e, nonostante le difficoltà legate alla pandemia, l’Italia resta il terzo produttore europeo dopo Germania e Svezia. 

Del comparto cartario fanno parte i seguenti produttori:

• Scatolifici

• Aziende del settore packaging

• Produttori di tissue

• Carte grafiche

• Carte tecniche

Indipendentemente dal prodotto finale realizzato, il cartario è un settore in trasformazione tecnologica continua che punta a migliorare sia gli impianti che la produzione.

L’innovazione nel settore cartario

Il settore cartario è molto diversificato al proprio interno, ma presenta alcune esigenze comuni alle diverse realtà – cioè il bisogno di migliorare le performance e contenere i costi produttivi – che l’innovazione tecnologica dell’industria 4.0 può soddisfare. La spinta verso l’innovazione tecnologica del settore è stata incentivata dal cambiamento avvenuto nel mercato, dove c’è stata:

• Una maggiore pressione sui prezzi

• L’aumento della richiesta di imballaggi in carta come alternativa più sostenibile rispetto alla plastica

• Una crescente domanda di prodotti tissue

Tutto questo comporta per il comparto della carta la necessità di velocizzare i processi industriali con l’obiettivo di una riduzione dell’intervento umano, ottimizzazione della produzione e migliore gestione della manutenzione. L’innovazione che abilita tutto questo è sicuramente l’automazione.

Quali sono i processi che devono essere automatizzati nelle cartiere

Automatizzare gli impianti industriali che producono carta (qualunque tipo essa sia) significa indubbiamente per l’azienda un investimento non indifferente, per quanto il processo di automazione possa essere introdotto in maniera graduale. Tale investimento è però controbilanciato da una produzione di migliore qualità, in tempi ridotti e in maniera più efficiente rispetto al passato. Vi è inoltre un indubbio risparmio per quanto riguarda:

• Costi del personale

• Guasti e conseguenti riparazioni

• Spreco di risorse

• Consumi di luce e gas

• Produzione

In particolare vi sono alcune fasi della produzione che meglio si prestano ai sistemi automatizzati e che comportano un beneficio su tutto il processo produttivo. Si tratta di quelle fasi che normalmente prevedono l’impiego di molto personale e lavoro manuale, dove il rischio di errori e conseguenti rallentamenti della produzione è alto. Inoltre vi sono processi che presuppongono precisione e che per questo possono richiedere un tempo ingente per essere svolti manualmente. Questi sono in particolare legati a:

• Svolgitore

• Avvolgitore

• Sistema di taglio 

• Taglierine trasversali 

• Sistemi di rimozione della polvere

• Espulsore di bobine e caricatore anime

Si tratta di macchine e fasi produttive che possono essere automatizzate anche con l’utilizzo di componenti tecnologiche da integrare o sostituire nell’impianto già esistente, senza quindi doverlo sostituire interamente. 

MES per ottimizzare i processi produttivi ed evitare gli sprechi 

Adottare un sistema di produzione automatizzato, anche graduale, significa ottimizzare contestualmente i processi industriali. Questo può essere fatto grazie all’impiego del MES (Manufacturing Execution System), il software che si occupa della gestione e del controllo della produzione di un’azienda cartaria, in modo automatico e integrato con le macchine, i sensori e gli altri sistemi aziendali.

Il MES controlla la produzione dall’ingresso delle materie prime fino all’uscita del prodotto finito, identificando e riducendo eventuali problematiche, le lavorazioni critiche e le difficoltà nell’interazione tra il personale e le macchine. Integrandosi con gli altri sistemi di controllo aziendale, il MES è in grado di ottimizzare il volume di materie prime necessarie in base ai prodotti richiesti, allineando perfettamente magazzino, produzione e consegne.

Grazie al Manufacturing Execution System è quindi possibile ridurre gli sprechi e migliorare la qualità del prodotto e del processo industriale. 

Impresa 4.0 per aumentare la competitività del settore della carta

Automatizzare la propria azienda cartaria, sfruttando le ultime innovazioni tecnologiche, comporta un miglioramento della produzione e ottimizzazione del processo produttivo. Questo ha risvolti positivi anche sul grado di competitività, poiché gestire un’impresa 4.0 significa poter compiere scelte sulla base di dati – aggiornati quasi in tempo reale – che vengono continuamente alimentati e integrati dalla fabbrica stessa.

Le piattaforme 4.0 si avvalgono di servizi in cloud, analisi di big data, intelligenza artificiale (AI) e dispositivi IoT che generano un circolo virtuoso grazie allo scambio di informazioni, permettendo di generare modelli predittivi prima non possibili su molti aspetti, come:

• Interventi di manutenzione preventiva da condurre

• Capacità di produzione futura

• Prodotti che saranno più richiesti

 Questo approccio analitico dei dati acquisiti grazie alle macchine intelligenti e all’automazione è in grado di assicurare un vantaggio competitivo al settore della carta e alle aziende che scelgono di evolversi in Impresa 4.0.

Come garantire la sicurezza dei processi automatizzati nelle cartiere

Un sistema di produzione automatizzato può significare anche un aumento dei rischi per gli operatori nella loro interazione con le macchine, sia essa necessaria (come nel caso delle macchine collaborative) oppure accidentale. Per gestire la sicurezza aziendale ci vengono in aiuto componenti tecnologiche da integrare alle macchine.

Nella produzione e lavorazione della carta, in particolare, vengono impiegati macchinari di grandi dimensioni, ad alta velocità o pericolosi come i sistemi di taglio con cui l’operatore deve interagire. È importante quindi coniugare, con l’ausilio di sistemi appositi, la sicurezza dell’impianto e del personale con la necessità di non interrompere il processo produttivo. 

Task, grazie alla sua trentennale esperienza in ambito di automazione industriale, è in grado di fornire consulenza qualificata e componenti tecnologiche avanzate in grado di garantire la sicurezza nel settore cartario. Esempi di strumenti di sicurezza idonei agli impianti di lavorazione della carta sono: 

• Barriere fotoelettriche multiraggio

• Barriere di sicurezza con muting

• Laser scanner di sicurezza

Questi strumenti sono in grado di rilevare in tempo reale la presenza di operatori o altri oggetti nel loro raggio d’azione, fermando o rallentando il lavoro della macchina per il tempo necessario a garantire la sicurezza.

Se vuoi automatizzare il tuo stabilimento e ottimizzare il processo di lavorazione della carta visita la sezione dedicata al settore produzione e lavorazione della carta e contattaci per una consulenza.