Sotto la Lanterna i meccanismi dell’automazione di ABB

2017-11-08 - Dal Green Building di Genova, la multinazionale monitora – attraverso Ability – gli impianti in tutto il mondo, dalle centrali eoliche e idroelettriche, fino al MOSE di Venezia e alle navi in mare aperto. Dai 15 stabilimenti della filiale italiana diretta da Mario Corsi un fatturato di 2, 2 miliardi e 42 nuovi brevetti solo nel 2016.

Tratto dal numero del 30 ottobre 2017 - Industria Italiana - Articolo di Marco de' Francesco




Una “fabbrica faro” nel contesto del piano nazionale Industria 4.0. Una di quelle cioè, pensate per dare una visibilità concreta alle tecnologie necessarie alla trasformazione digitale e per diventare best practice per il manifatturiero italiano. Con la certificazione del governo. Così Mario Corsi, Amministratore Delegato di ABB Italia, immagina il ruolo da riservare nel contesto italiano all’azienda che guida – parte della multinazionale svizzero-svedese ABB (acronimo di Asea Brown Boveri), colosso dell’energia e dell’automazione con sede a Zurigo. Con riferimento particolare ad strumento particolare, ABB Ability, e al sito di Genova.

Del primo Industria Italiana si è già occupata QUI : è un portafoglio all’avanguardia di oltre 180 soluzioni e servizi digitali industriali. Quanto al sito di Genova, è articolato in due sedi nelle quali operano circa 400 persone: gli uffici situati nell’edificio di via Albareto (“Green Building”), che ospitano le attività delle divisioni Industrial Automation, Power Grids, Robotics & Motion e Electrification Products, e gli uffici sul Molo Giano, dedicati al service navale e alle attività nel Turbocharging.

ABB. il Green Building di Genova


Tutte le attività sono permeate da un alto grado di digitalizzazione. Che si tratti di monitorare il funzionamento del Mose, di una centrale idroelettrica o di un impianto termico, di una nave da crociera o di un turbocompressore, è tutto figlio della stessa logica: i dati vengono raccolti da un ambiente determinato e analizzati per capire se il sistema si stia comportando secondo le aspettative; se ciò non accade, vengono adottate azioni per allineare i risultati pratici alle attese. Quanto ad ABB Italia, ha investito nel 2016 il 3,2% del fatturato in ricerca e sviluppo e oggi ha 5.900 dipendenti, 15 fabbriche sul territorio nazionale e più di 3mila brevetti depositati.

Ulrich Spiesshofer, CEO ABB


Un accenno ad ABB Ability

Secondo il Ceo di ABB, Ulrich Spiesshofer, «Ability è la sintesi del nostro intero portafoglio di soluzioni e servizi». Il portfolio, secondo l’azienda, offre «soluzioni per la gestione delle performance per industrie ad alta intensità di asset; sistemi di controllo per industrie di processo; servizi di monitoraggio remoto per robot, motori e apparecchiature; oltre a soluzioni per il controllo di edifici, reti di ricarica per veicoli elettrici e piattaforme offshore». Come vedremo, si tratta delle attività che si svolgono a Genova.

Automazione integrata per l’industria dell’energia: da Genova al Sudafrica

Anzitutto, Genova è il fulcro della business unit “Power Generation & Water” (parte della divisione Industrial Automation) del Sud Europa, che progetta e fornisce soluzioni d’automazione integrate per l’industria della generazione di energia. Occupa 170 persone specializzate e svolge un ruolo primario per progetti strategici di automazione avanzata in tutto il mondo. Va sottolineato in proposito che ABB non soltanto è il primo fornitore al mondo di DCS (Distributed Control System, vale a dire sistemi di controllo automatico caratterizzati da diversi sottosistemi. In pratica non esiste un unico computer controllore di tutto il sistema, ma diversi controllori dislocati per sezioni di impianto: le informazioni scambiate dai sottosistemi vengono raccolte da opportuni accentratori di supervisione. Questo significa che la perdita di un accentratore non inficia la capacità di mantenere controllato il sistema e non determina l’arresto accidentale dell’impianto) con più di 7mila installazioni; ma è anche il primo fornitore di DCS nella generazione di energia, con più di 300 installazioni per impianti con una capacità complessiva di 72Gw.

Luca Cicognani, Operating unit manager for microgrids & distributed generation ABB


Tutto ciò senza il digitale non sarebbe immaginabile; pertanto ABB Power Generation si propone come partner digitale delle aziende di settore. Secondo l’azienda «sistemi digitali integrati, service e soluzioni per automatizzare gli impianti convenzionali, rinnovabili e idroelettrici, permettono ai clienti di ottimizzare le prestazioni, migliorare l’efficienza operativa e di evolvere in maniera sostenibile». Solo per fare un esempio, nei laboratori del Green Building sono stati realizzati i test per l’automazione della prima unità generativa dell’impianto di Kusile, il mega progetto di automazione del Sud Africa. Una volta realizzato dall’utility dell’energia Eskon, Kusile sarà la quarta centrale elettrica a carbone più grande al mondo (si parla di sei unità da 800 megawatt, per complessivi 4.800 megawatt) e rappresenterà un passo avanti nello sviluppo dell’infrastruttura dell’energia in grado di sostenere l’economia locale.

Il monitoraggio degli impianti per la produzione di energia

Anzitutto nel Green Building c’è un centro di controllo remoto, dove vengono monitorati 575 impianti per la generazione di energia da fonti rinnovabili (idroelettrici, solari, eolici) e 112 impianti termici tradizionali (inceneritori, termici convenzionali) appartenenti a 56 clienti. «Sugli schermi presenti al centro – spiega l’Operating unit manager for microgrids & distributed generation Luca Cicognani – ciò che si vede è reale. In effetti raccogliamo dati provenienti dagli impianti per verificarne le performance: la produzione effettiva viene costantemente confrontata con quella teorica, e la storicizzazione si vede in cloud.»

«Sono valutati anche dati relativi alla diagnostica di singoli componenti. Così, se le cose non vanno come devono andare, per esempio per quanto riguarda le temperature, si attivano più allarmi, e gli addetti che hanno la possibilità di intervenire. Naturalmente, tutti i dati sono elaborati grazie a particolari algoritmi. E poi, il cliente (la società che gestisce l’impianto) ha a disposizione una serie di informazioni che consentono di definire e pianificare le strategie di manutenzione. Va sottolineato che in genere piccoli impianti relativi ad energie rinnovabili non sono presidiati; grazie al centro di controllo di Genova, invece, si possono realizzare costanti verifiche in remoto».

In particolare, per quanto riguarda gli impianti termici tradizionali, di proprietà di 45 clienti, dal Green Building si riesce a gestire il piano di produzione, ma anche si realizza la reportistica delle emissioni, e si svolge una diagnostica preventiva e predittiva». Quanto all’idroelettrico «da una parte con la realtà virtuale c’è la possibilità di evidenziare le caratteristiche tecniche dell’impianto; dall’altra, in caso di allarme, si può capire in che parte della struttura si manifesta il problema. Per esempio, se c’è cavitazione sulle pale».

ABB , sala Demo Power Generation & Water


Dimostrazioni che producono avanzamenti

Sempre nel Green Building c’è una “Sala Demo”, una sala di controllo dimostrativa, che tuttavia non è una semplice riproduzione di una operativa. È piuttosto un banco prova per il training e per supporto all’ingegneria. Ed è, al contempo, un videowall composto da dodici schermi e una serie di undici monitor da tavolo che simulano l’operatività di un impianto. Per esempio, si possono riprodurre le condizioni operative di una grande centrale a carbone in Sardegna. Offrendo numerosi esempi di best practice e di best technology, la sala consente di adottare, nella progettazione, soluzioni avanzate, anche per ciò che riguarda la gestione e il controllo degli impianti.

Secondo ABB Italia è accaduto che clienti, dopo aver visitato la sala demo, abbiano deciso di adottare, per i propri impianti, nuove soluzioni raccomandate da ABB. Tanto per fare un esempio sull’utilità della “Sala Demo”, è lì che si è trovata una soluzione pratica ad un problema specifico: quando un flusso di aria attraversa un campo eolico, le pale sopravvento possono produrre coni di interferenza aerodinamica che limitano le prestazioni delle pale sottovento. Si è studiato pertanto un algoritmo di ottimizzazione, al fine di modificare l’angolo di allineamento della navicella (della pala) al flusso; così si è ridotta l’interferenza aerodinamica delle prime turbine sulle seconde.

Laguna di Venezia: MOSE


Il cervello del Mose

Nel portafoglio ABB c’è una suite di hardware e software per il controllo totale di uno stabilimento. Si chiama Ability Simphony Plus e secondo l’azienda rappresenta, quanto ad internet delle cose, la chiusura del cerchio. I dati vengono raccolti da un ambiente determinato e analizzati per capire se il sistema si stia comportando secondo le aspettative. Nel caso in cui ciò non stia accadendo, allora vengono adottate azioni per influenzare il comportamento del sistema tanto da allinearlo alle attese. Secondo l’azienda, solo chiudendo il ciclo si realizza valore. Questo dal punto di vista teorico.

Nella pratica, il prodotto Simphony Plus è nato a Genova, ed è, per esempio, il cervello che rende automatico il Mose (modulo sperimentale elettromeccanico) – l’opera di ingegneria idraulica finalizzata alla difesa di Venezia e della sua laguna dalle acque alte, attraverso la costruzione di schiere di paratoie mobili a scomparsa poste alle cosiddette bocche di porto. ABB da una parte fornisce l’automazione elettrica integrata che consente agli operatori di controllare la rete da remoto (e quindi l’interruttore in media e bassa tensione, i trasformatori di distribuzione e un sistema per la fornitura di energia ininterrotta per il sistema elettrico della chiusa); dall’altra coordina, grazie alle informazioni provenienti da oltre 50mila dispositivi, tutto il sistema Mose, che è composto da 78 paratoie, frangiflutti e blocchi.

Danilo Moresco, responsabile della business unit “Power Generation & Water” ABB per il Sud Europa


Inoltre secondo Danilo Moresco, responsabile della business unit “Power Generation & Water” per il Sud Europa, «il nostro sistema di innovazione controllerà l’innalzamento e l’abbassamento paratoie mobili, anche in base alla memorizzazione del livello delle acque». Per l’azienda «si tratta di un sistema di controllo distribuito corredato dei nuovissimi controllori ad alta performance per regolare il meccanismo idraulico ausiliare che apre e chiude gli argini».

La ricarica dei treni

A Genova c’è un’unità produttiva della divisione Robotics & Motion. Progetta e realizza carica batterie per veicoli ferroviari e convertitori di potenza per i servizi ausiliari. I test funzionali sui prodotti vengono eseguiti in loco; e, in ambito progettuale, si utilizzano sistemi di simulazione circuitale e di sviluppo CAD evoluti (per ingegnerizzazioni in co-design) nonché sistemi di controllo delle apparecchiature. Il 65% del fatturato dell’unità genovese è destinato all’estero; d’altra parte l’unità ha oltre 30 anni di esperienza nel settore e un portafoglio di prodotti che copre un vasto range di potenza (da pochi kilowatt a oltre un megawatt). Inoltre Genova ospita parte del team della business unit Grid Automation della divisione Power Grids, che si occupa di automazione nei settori delle energie rinnovabili e delle microreti. E ancora, gli uffici genovesi della divisione Electrification Products ospitano i rappresentanti commerciali di territorio.

L’ ABB Ability Collaborative Operations Center di Genova


Il monitoraggio delle navi

Al Molo Giano, in una posizione strategica, vicina a banchine e bacini di riparazione del porto, c’è il quartier generale per l’Italia di due unità ABB, la Turbocharging e la Marine & Ports. La prima è leader nella tecnologia, nella produzione e manutenzione di turbocompressori per motori diesel e a gas da 500 kW a più di 80 MW. L’unità dispone di più di cento stazioni di servizio in giro per il mondo; d’altra parte sono più di 200mila i turbocompressori ABB in esercizio su navi, centrali elettriche, locomotive diesel e altro.

L’unità Turbocharging genovese gestisce altre quattro unità simili a Napoli e Venezia, a Malta e in Croazia e impiega 70 persone. Quanto alla seconda unità, ABB offre a yacht, traghetti, navi da crociera, piattaforme, bulk e porti un vasto portafoglio di sistemi e soluzioni integrate che migliorano l’affidabilità e l’efficienza energetica. Mettendo insieme potenza, automazione, consulenza, tecnologia per il consumo del carburante e servizi che garantiscono prestazioni ottimali, si intende incidere sulla redditività delle attività dei clienti.

La sede portuale ospita inoltre la Marine Accademy, un training center dedicato alla formazione tecnica degli ufficiali navali in ambito elettrico, di automazione e dei turbocompressori. Peraltro Genova è sede di un ABB Ability Collaborative Operations Center, come Singapore, Billingstad (Norvegia), Helsinki (Finlandia), Dalfsen (Paesi Bassi) e Miramar (Florida). Ma di cosa si tratta? Di centri che monitorano di continuo, 24 ore al giorno e per tutta la settimana, e naturalmente da remoto, centinaia di navi operative in tutti i mari del globo, raccogliendo e analizzando dati e informazioni provenienti dalle imbarcazioni.

L’ ABB Ability Collaborative Operations Center di Genova


Per esempio, grazie a informazioni relative alle onde, e a come lo scafo reagisce alle onde, si può pianificare la rotta migliore. Il rapporto è con il cliente, e cioè l’armatore. E, nelle cose pratiche, direttamente con il comandante della nave. Inoltre, i tecnici di ABB possono attivarsi con armatori e operatori marittimi in caso di guasti o di manutenzione ordinaria. Attualmente ABB sta monitorando da remoto più di 700 navi e intende portare questo numero a 3mila entro il 2020. Le dinamiche sono quelle dell’IoT; ma qui assumono importanza le comunicazioni via satellite.

Daniele Patuelli


Secondo Daniele Patuelli, responsabile del COC di Genova, «utilizzando gli strumenti di monitoraggio remoto e di data analytics, siamo in grado di connetterci via satellite con qualsiasi nave, in navigazione in tutto il mondo, e accedere ai dati relativi alle apparecchiature di bordo, alle loro performance e valutare il loro stato ed eventualmente prevedere interventi di manutenzione predittiva, riducendo inefficienze, disservizi e gli elevati costi di cantiere durante la manutenzione. L’accesso ai dati relativi alle apparecchiature, consente ai tecnici di ABB di segnalare proattivamente agli armatori eventuali criticità prima ancora che queste si manifestino persino al personale di bordo. Un approccio ormai consolidato che ci permette di creare valore per armatori e operatori marittimi trasformando l’enorme massa di dati raccolti in informazioni che possono aumentare l’efficienza e la sicurezza a bordo».

Mario Corsi, amministratore delegato ABB Italia


Il punto sulla multinazionale: ABB nel mondo

«Con ricavi pari a 34 miliardi realizzati in più di 100 paesi – afferma Mario Corsi, amministratore delegato ABB Italia -, e con circa 132mila dipendenti, ABB si occupa di energia e innovazione: il fatturato dipende per il 58% da prodotti, per il 24% da sistemi e per il 18% da software e servizi. Le attività di ABB sono rivolte per il 35% ad utility, per il 40% all’industria e per il 25% al mondo dei trasporti e delle infrastrutture. I ricavi sono realizzati per il 33% in Europa, per il 29% negli Stati Uniti e per il 38% in Asia, Medio Oriente e Africa. Quattro le divisioni globali: Power Grids; Electrification Products; Robotics and Motion; e Industrial Automation.»

«I servizi sono realizzati lungo tutta la catena del valore: ci sono quelli di base (per esempio, installazione e messa in servizio, riparazione, supporto tecnico, parti di ricambio, training); e quelli avanzati (miglioramento del processo, gestione del ciclo vita, servizi software, soluzioni di ottimizzazione, remote monitoring, condition base maintenance). Infine, si stringono partnership per la creazione del valore (soluzioni di sviluppo congiunto, partnership strategiche, offerte basate sul valore, soluzioni per la produttività e l’efficienza energetica, consulenze). In generale – continua Corsi – i principali mercati in cui operiamo sono Utility, Industria, Trasporti e infrastrutture.»

«Quanto al primo, ci occupiamo di generazione, trasmissione distribuzione e accumulo energia, di rinnovabili (eolico, idroelettrico, solare), di microreti, di smart grid, di automazione e digitalizzazione delle reti e di trattamento e distribuzione delle acque. Quanto al secondo, di metallurgia, di cemento e minerario, di cellulosa e carta, di chimica e petrolchimica, di oil and gas, di alimentare, di automobilistico, di farmaceutica e biotecnologie. Quanto al terzo, di tutto ciò che riguarda le smart city, di home e building automation, di infrastrutture di ricarica per veicoli elettrici, di ferroviario, di elettrificazione di porti, di ospedaliero, di data Center, di navale e turbocharging».

La sede ABB Italia a Sesto San Giovanni


Il punto sulla filiale italiana.

«Altra cosa è ABB Italia – chiarisce Corsi -: con un fatturato pari a 2,2 miliardi di euro si occupa di energia (27% del fatturat,) e automazione (73%). L’offerta è rivolta alle utility (16% del fatturato), all’industria (74%) e al settore dei trasporti e delle infrastrutture (10%). Con sede a Sesto San Giovanni (Milano) e 5.900 dipendenti, vende in Italia (38%), in Asia, Medio Oriente e Africa (20%), nelle Americhe (10%) e in Europa (32%). ABB, che in Italia ha attualmente 15 fabbriche, collabora con clienti italiani da 150 anni. ABB Italia, che nel 2016 ha investito il 3,2% del fatturato in ricerca e sviluppo, ha depositato finora più di 3mila brevetti, di cui 42 solo l’anno scorso; e ha promosso 30 progetti di ricerca – in collaborazione con le principali università italiane – in queste aree di sviluppo: mobilità elettrica (sistemi di ricarica elettrica rapida e per mezzi pubblici); energie rinnovabili (inverter solari, stoccaggio energia); smart grid (sistemi di controllo microreti); efficienza energetica (ABB Ability™ Electrical Distribution Control System–sistema di powercontrol); automazione industriale (applicazioni YuMi) e digitalizzazione».



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