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HUB BEVERAGE E VETRO CAVO: un caso pratico di sinergia tra tecnologie di produzione, sostenibilità e Industria 4.0

Le bevande alimentari ed il vetro cavo rappresentano un importante terreno di applicazione per le moderne tecnologie di produzione e modelli di operation & supply chain. In entrambi i settori l’innovazione è spinta dall’evoluzione che negli ultimi 20 anni ha caratterizzato l’eco-sistema sempre più attento alla ricerca della sostenibilità, motivata dal rincaro di costi energetici e materie prime da un lato, e dalla maggiore attenzione alla qualità del prodotto finito e dell’impatto sull’eco-sistema dei processi produttivi dall’altro.  

Pertanto, gli aspetti qualitativi che riguardano impianti e prodotti, risparmio energetico,  digitalizzazione, flessibilità di impianti produttivi e logistica, sono i driver della crescita che, già oggi, stanno facendo la differenza tra chi domina lo scenario e chi lo subisce. 

Il tema della qualità riguarda direttamente l’ottimizzazione delle scelte d’investimento degli impianti e la loro manutenzione affinché le caratteristiche organolettiche e la shelf life delle bevande piuttosto che la riduzione delle difettosità del vetro siano conservate durante il processo di produzione. 

I monoblocchi di sterilizzazione/risciacquo, riempimento e tappatura nell’industria del beverage garantiscono i requisiti di igiene grazie alle configurazioni “ultra clean” e sono caratterizzati principalmente da: 

  • assenza di basamenti per evitare il ristagno di residui di prodotto. 
  • utilizzo di rubinetti di riempimento comandati elettronicamente, privi di parti meccaniche in movimento e senza contatto con la bocca della bottiglia. 
  • utilizzo di filtri HEPA per mantenere in sovrapressione di aria sterile l’ambiente di lavoro. 

 Nella produzione di vetro cavo, il controllo a monte di omogeneità termica, peso e forma della goccia di vetro ancora al suo stato viscoso, piuttosto che il controllo a valle delle macchine di formatura ha reso possibile la diminuzione delle difettosità del contenitore di vetro, riducendo la percentuale di scarti a fine linea. 

Ciò è reso possibile grazie all’integrazione di sensori e telecamere capaci di inviare segnali e immagini che, con l’ausilio di algoritmi, consentono alle macchine di reagire in tempo reale alle inefficienze del processo produttivo.  

Il risparmio energetico nel processo produttivo è ottenibile grazie all’integrazione spinta dell’elettronica a sostituzione dei circuiti idraulici ed elettro/pneumatici per l’azionamento dei meccanismi, al riciclo delle materie prime per la produzione dei contenitori (vetro o plastica), all’ottimizzazione del progetto del forno fusorio tramite simulazioni a computer (CFD, Computational fluid dynamics) e alla possibilità di monitorare i consumi energetici dei vari anelli  che compongono la catena produttiva all’interno della fabbrica. 

La flessibilità degli impianti è un altro fattore critico di successo per le imprese del settore, poiché consente - grazie al settaggio in automatico dei vari parametri di produzione e all’utilizzo di sistemi quick change di cambio formato - di adattare la produzione a diversi prodotti, tipologie di contenitori (vetro e plastica), riducendo di conseguenza i downtime e ramp up di linea a beneficio dell’efficienza produttiva. 

L’utilizzo di sistemi digitali fa parte dell’approccio Industria 4.0 al controllo del processo produttivo e ha come obiettivi: 

  • la tracciabilità delle bevande e dei contenitori di vetro che può essere estesa all’intera supply chain. Le tecnologie di stampa laser dei codici QR e Datamatrix offrono la possibilità di tracciare l’intero ciclo produttivo fornendo importanti informazioni in merito all’origine delle materie prime utilizzate, la data e ora di produzione, il sito produttivo, il riferimento alla linea di produzione e la sezione della macchina da cui è uscito il prodotto imbottigliato piuttosto che il contenitore di vetro. I vantaggi sono duplici, sia per identificare un eventuale malfunzionamento dell’impianto, sia per dare maggiore trasparenza ai consumatori finali in merito alla qualità del prodotto acquistato. 
  • la manutenzione predittiva, che permette di anticipare il verificarsi di guasti e malfunzionamenti, evitando costosi fermi macchina. È possibile programmare e visualizzare tramite SCADA interventi di manutenzione a seguito di un predefinito numero di cicli di lavoro ed eseguire audit in remoto tramite ausilio di telecamere che non richiedono l’intervento di un tecnico specializzato sul sito produttivo al fine di verificare guasti o usure che potrebbero compromettere in futuro il corretto funzionamento dell’impianto. 
  • l’elaborazione e analisi di big data. Il nuovo modello di fabbrica iper-connessa tra i vari anelli che compongono il processo produttivo e l’utilizzo di Internet consentono la raccolta capillare di dati e la successiva elaborazione degli insights. L’utilizzo di “cruscotti” di monitoraggio facilita la raccolta di tali dati in tempo reale e la loro interpretazione; di conseguenza le azioni di ripristino e di correzione posso essere effettuate in tempi adeguati alle esigenze produttive. 

Il contesto in cui i produttori di bevande e di vetro cavo operano è tutt’ora oggetto di margini di ottimizzazione per quanto riguarda il processo produttivo; alcune innovazioni e processi non sono ancora consolidati a livello industriale ed esiste un certo grado di diffidenza, tipico delle passate generazioni, verso i temi della sostenibilità e di tutto quello che si porta dietro tale paradigma. Tuttavia, il trend della sostenibilità pare inarrestabile e condizionerà sempre di più i modelli di business delle aziende produttrici. 

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