“Non riesco a fare a meno del profumo della carta”, così Diego De Silva, scrittore, drammaturgo e sceneggiatore italiano contemporaneo definisce romanticamente uno dei prodotti più importanti dell’economia manifatturiera a livello mondiale.
Nonostante l’avvento di computer, videoscrittura e tecnologie avanzate, la carta tuttavia continua ad essere utilizzata per una vasta gamma di applicazioni: dalla scrittura, alla stampa, dall’imballaggio, fino all’edilizia, solo per citarne alcune.
in tutte le sue forme, persino dietro al più piccolo frammento cartaceo, c’è una lunga storia, che nasce dalla cellulosa, sostanza naturale che si trova nel legno degli alberi.
È l’industria cartaria che interviene nel processo di produzione cartaceo: il legno, ridotto in piccolissimi pezzetti, viene fatto bollire in una soluzione chimica che permette di rimuovere la lignina, una sostanza che lega le fibre di legno insieme.
Una volta che queste fibre di legno sono lavate, vengono poi pressate per formare una tela di carta, che sarà poi fatta essiccare e tagliata in fogli.
La produzione cartacea non è esente però da tante problematiche importanti che si ripercuotono e impattano sui costi energetici e sull’ambiente. Produrre carta “è costoso”, in quanto significa utilizzare gli alberi come materia prima, depauperando le risorse ambientali, ma vuol dire anche impiegare mezzi per il trasporto di quei tronchi, energia elettrica, per illuminare le fabbriche e fare funzionare le macchine, consumare acqua, utilizzare molte risorse umane. Tutto questo produce notevole pressione ambientale, efficienza energetica e costi di produzione. In questo scenario l’impiego di risorse tecnologiche avanzate, quali l’Internet of Things (IoT) e l’Intelligenza Artificiale (AI) si prospettano come strategie potenzialmente rivoluzionarie, capaci di guidare il futuro dell’industria cartaria verso un modello più rispettoso per il benessere del pianeta e maggiormente efficiente, snello e intelligente.
L’IoT e l’AI nell’industria cartaria: vantaggi e opportunità
Già da alcuni anni Internet of Things e Artificial Intelligence sono impiegate nell’industria cartaria. La prospettiva verso cui ci si intende muovere è quella di ridurre l’impatto ambientale, migliorare l’efficienza produttiva, ridimensionare i costi di produzione, aumentare la qualità dei prodotti e garantire la sicurezza dei processi.
Una possibilità data dall’impiego di IoT e AI è il monitoraggio di diversi parametri utili a tracciare la velocità che una macchina impiega per compiere un’attività, così come i consumi come l’acqua, l’energia elettrica, ma anche di risorse. Pensiamo ad esempio al numero di alberi richiesti in una cartiera. L’uso di strumenti intelligenti, in grado di “misurare” esattamente le quantità necessarie alle richieste del mercato, serve ad evitare le eccedenze e dunque gli sprechi. Tra l’altro produrre più carta del necessario, inoltre, vuol dire aumentare a dismisura l’impiego di energie e di risorse umane. Problematica che, invece, automatizzando i processi di lavorazione, potrebbe venire contenuta.
In una fabbrica della carta inoltre incidono parecchio anche i “tempi di fermo”, condizionati da possibili malfunzionamenti dei macchinari che, con l’andare del tempo, possono subire danni e avarie.
Se tali macchinari, invece, vengono monitorati attraverso dispositivi di IoT e AI per rintracciare, e addirittura, prevenire errori nelle prestazioni e sulle performance produttive, in base a dei “modelli lavorativi” stabiliti da algoritmi matematici e statistiche di produzione, è allora molto probabile una linea di lavoro fluida e senza interruzioni. L’automazione, inoltre, sopperisce l’energia dell’uomo e ottimizza la qualità del lavoro umano, scongiurando per altro la possibilità dell’errore umano. Tutto questo si traduce sull’aumento della qualità dei prodotti e sulla riduzione di scarti, oltre che su una migliore e maggiore efficienza produttiva.
Indubbiamente il risultato più evidente e tangibile che ne consegue, anche nell’immediato, è quello di una riduzione dei costi, snellendo tutta la linea di produzione e corrispondendo in maniera puntuale all’effettiva richiesta di mercato.
L’impiego di tecnologie avanzate, inoltre, rende la “vita di fabbrica” ancora più sicura, grazie alla capacità predittiva di IoT e dell’AI di intercettare possibili guasti e scongiurare incidenti, tutelando al contempo la sicurezza informatica di impianti produttivi e dipendenti, nonché la tutela dei loro dati e della privacy.
Il ruolo concreto offerto dall’IoT e dall’AI nell’industria cartaria
Da quanto stiamo iniziando a comprendere, allora, la sinergia tra IoT e AI offre all’industria cartaria la possibilità di una trasformazione dei modelli operativi che diventano così più sostenibili ed efficienti, permettendo di rispondere prontamente ai gap ambientali e operativi richiesti dal settore.
La produzione di carta è, come abbiamo anticipato, un processo che richiede molta energia e parecchi rischi associati alle emissioni di carbonio.
In questa panoramica l’IoT può essere paragonato a un sistema nervoso digitale, che si estende attraverso l’intera infrastruttura di un impianto cartario, tramite un’articolata rete di oggetti fisici connessi a Internet.
In questa “maglia tecnologica” sono protagonisti i sensori IoT che rilevano dati, monitorando parametri come i quantitativi di risorse, la temperatura, la pressione, l’umidità, le vibrazioni dei macchinari e molto altro.
Collegati alla rete industriale tramite reti wireless o cablate e gateway IoT, i sensori permettono la raccolta dei dati, permettendo al sistema intelligente, tramite software di analisi, di analizzare i dati raccolti dai dispositivi IoT.
L’impiego di software di machine learning può determinare, attraverso gli algoritmi di apprendimento automatico, la creazione di modelli predittivi a partire dai dati raccolti, così da prevedere eventi futuri, prima ancora che si verifichino, perché possibilmente “invisibili” all’occhio umano, agevolando interventi correttivi per modulare, ad esempio, i consumi energetici in base ai livelli produttivi, o ancora per scongiurare costi da fermo delle macchine. Ad esempio, un algoritmo di AI potrebbe prevedere quando la domanda di un certo tipo di carta sarà bassa e suggerire di ridurre la produzione di quel tipo di carta per quel periodo, ottimizzando l’uso di energie e materie prime.
Altro esempio di “funzionamento predittivo” è il caso della temperatura: un sensore IoT può rilevare un piccolo cambiamento di questo parametro all’interno del motore di una macchina, cosa che alla lunga è causa del suo possibile malfunzionamento.
L’intero sistema può reagire a queste informazioni, riducendo la velocità del motore, per prevenire un guasto o segnalando la necessità di manutenzione. “Giocando d’anticipo” si offre alle aziende la possibilità di individuare rallentamenti produttivi, identificare tendenze e opportunità di miglioramento, potendo gestire correttamente gli effettivi consumi energetici e di risorse come anche l’operatività dei macchinari e dei processi produttivi, ad esempio spegnendo automaticamente i macchinari se e quando non sono in uso, o regolando i parametri operativi raggiungendo una maggiore efficienza e una riduzione dei costi.
La tecnologia della connettività industriale edge, come l’edge computing permette inoltre di processare i dati raccolti dai sensori direttamente sul campo, riducendo la necessità di trasferire grandi volumi di dati alla rete centrale, migliorando la velocità di reazione e la capacità di prendere decisioni all’istante.
A queste tecnologie si aggiungono anche i sistemi di controllo industriale (ICS) che includono una varietà di dispositivi hardware e software utilizzati per controllare e monitorare i processi industriali e i dispositivi per la sicurezza informatica, considerato il fatto che IoT e AI richiedono una grande quantità di dati e una connettività intensiva, le soluzioni di sicurezza specifiche per l’industria possono aiutare a proteggere i dati e i sistemi di controllo dall’accesso non autorizzato e dalle minacce informatiche.
Funzionale anche l’applicazione della robotica in grado di automatizzare una serie di processi lavorativi, come il trasporto dei materiali, l’imballaggio e la spedizione.
Il percorso dell’industria cartaria verso il futuro
Per quanto “l’Internet delle Cose” e l’Intelligenza Artificiale abbiano un enorme potenziale e rappresentino molto di più di una semplice evoluzione tecnologica, bisogna però fare una precisazione: la transizione verso un futuro digitale richiede competenze specializzate e una profonda comprensione delle specificità del settore e delle tecnologie utilizzabili. Da anni nel settore della connettività industriale Moxa Distry Shop, con la sua vasta gamma di soluzioni IoT e AI e per la sicurezza informatica industriale, è il partner ideale per le aziende cartarie che cercano di navigare verso l’industria 4.0.
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