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Jaspers - Tecnologia dei sensori di fascia alta a lume di candela
Esempio brillante per una facile digitalizzazione
Le applicazioni da sensore a cloud consentono di configurare i processi di produzione in modo efficiente, sicuro e trasparente. La fabbrica di candele Karl Jaspers di Paderborn mostra come ottenere gradualmente questo risultato con mezzi semplici. Essa ha iniziato a digitalizzare in successione il proprio parco macchine con l’io-key® di autosen.
Automazione ove possibile, lavoro manuale dove necessario - secondo questo principio, in quasi 100 anni la tradizionale azienda Karl Jaspers è diventata uno dei pochi fornitori di candele di successo a livello internazionale in Germania. Attualmente le capacità di produzione raggiungono un volume di oltre 20.000 tonnellate di paraffina all’anno. L’assortimento spazia dalle candele da tè, a quelle profumate fino a quelle liturgiche, una specialità di questa azienda tradizionale. Vengono riforniti negozi, attività gastronomiche e anche le chiese.
Le festività, la stagione in cui si sta all’aperto in giardino o il periodo natalizio causano rapidamente degli elevati picchi di domanda per i rispettivi articoli. Inoltre, si fanno strada sempre più rapidamente svariate tendenze in fatto di colore, forma e fragranza. Le macchine devono quindi funzionare in modo affidabile e poter essere convertite rapidamente. Inoltre, a seconda del prodotto, è necessario rispettare con precisione requisiti tecnici di produzione diversi, ad esempio per quanto riguarda la temperatura della paraffina, al fine di garantire la qualità. La fabbricazione di candele non è quindi solo artigianato, ma anche high-tech e molta logistica.
Il concetto plug and play non richiede né un dispendio per la programmazione né interventi di altro tipo nell’infrastruttura informatica disponibile.
Thomas Jaspers, Amministratore Delegato
Una questione di risorse
Ben oltre il 90 percento delle fasi di produzione nello stabilimento di Paderborn oggi è già automatizzato; la digitalizzazione è quindi il passo logico successivo. La società era alla ricerca di una soluzione semplice e senza complicazioni, che consentisse di accedere in modo economico e graduale a quello che lo stesso CEO Thomas Jaspers chiamerebbe “Artigianato 4.0” - una fabbricazione digitale nella quale non vadano persi i suoi valori artigianali. Un requisito principale: gli stati dell’impianto devono poter essere monitorati in qualsiasi momento tramite i dati dei sensori nel cloud. Non era disponibile un proprio ambiente cloud e nemmeno - a parte la direzione aziendale orientata alla tecnologia - alcun programmatore o esperto di IT o di tecnologia dei sensori.
La scelta è caduta sull’io-key® di autosen, lanciato da pochi mesi sul mercato. Questo sistema completo è stato progettato specificamente per gli utenti che sono alla ricerca di un modo sicuro e conveniente per digitalizzare, indipendentemente dal settore o delle dimensioni dell’azienda. L’io-key® è costituito da un gateway, che raggruppa i dati del sensore e li trasmette a intervalli su richiesta, una scheda SIM integrata per la trasmissione dei dati e un potente ambiente cloud. Il concetto plug and play non richiede né spese per la programmazione né altri interventi sull’IT esistente. La messa in servizio dell’io-key® è semplice e non richiede alcuna competenza specifica; “Può quindi essere eseguita in breve tempo dai collaboratori in loco”, spiega Jaspers, che con la digitalizzazione mira a una gestione efficiente delle risorse umane - parola chiave “carenza di competenze”.
Aree critiche come ambiente di test
A scopo di prova, Jaspers ha installato inizialmente l’io-key® per il monitoraggio della temperatura nella paraffina (la materia prima delle candele), che rappresenta un aspetto critico per la qualità. Deviazioni dai valori ideali e dalle tolleranze, che variano da una ricetta all’altra, possono per esempio comportare degli errori cromatici o altri difetti di produzione. Se non vengono scoperti in tempo, interi lotti possono andare persi rapidamente. La sonda di temperatura esistente poteva essere letta solo localmente, richiedendo quindi finora un regolare controllo in loco sulla macchina. Era dunque richiesta una nuova soluzione che trasmetta i valori di temperatura al cloud a intervalli regolari, azionando un allarme in caso di superamento dei valori limite.
L’io-key® è stato installato nel bacino della paraffina in pochi passaggi. Innanzitutto è stato collegato alla rete elettrica tramite la connessione a 24V e collegato al sensore di temperatura IO-Link. In questo caso si tratta sempre di un prodotto autosen, ma in linea di principio il sistema funziona indipendentemente dal produttore con praticamente tutti i sensori IO-Link - attualmente esistono più di 6.000 sensori di oltre 200 produttori. Il rilevamento dei sensori, del principio di misura e della quantità misurata viene effettuato automaticamente dal sistema tramite il file IODD. Sulla base di queste informazioni, viene generata automaticamente una visualizzazione corrispondente. Questo vale anche nell’applicazione di prova: dopo aver effettuato l’accesso al cloud autosen, era già disponibile una dashboard personalizzata per la fabbrica di candele Jaspers, in cui erano visualizzate le temperature correnti in gradi Celsius. “Dal collegamento dei sensori alla visualizzazione nella dashboard non è passato un minuto”, afferma Jaspers. Dopo pochi click era stata attivata anche la notifica via e-mail e SMS al superamento del valore limite. “Se avessimo realizzato questa funzione di allarme ad esempio tramite il PLC della macchina, un programmatore avrebbe dovuto intervenire in un sistema esistente coperto da licenza e creare nuove interfacce. Lo sforzo, tuttavia, sarebbe stato difficilmente giustificato dal punto di vista economico”, afferma il CEO. Oltre alla visualizzazione e alla notifica del superamento dei valori limite, il cloud autosen offre opzioni di esportazione e una funzione di archiviazione, attraverso la quale i dati storici sono disponibili anche in retrospettiva. Ciò consente di documentare l’intera catena di produzione o un’area critica per la qualità. In caso di discrepanze relative al colore della candela, è possibile utilizzare dati oggettivi per determinare se potrebbe esserci stato un delta di temperatura nella produzione del lotto corrispondente - tramite un dispositivo mobile anche direttamente sul posto presso il cliente. Jaspers: “Ciò potenzia la fidelizzazione dei clienti e la fiducia dei nostri partner nella nostra competenza produttiva.”
Successivo ampliamento
Dopo il test superato con successo da parte di io-key®, il sistema deve essere utilizzato anche in altre aree della produzione di candele. In linea di principio, non sono necessari nuovi dispositivi per ulteriori operazioni di prova: l’io-key® non è accoppiato a una macchina specifica, quindi può essere impiegato secondo necessità per svariate applicazioni durante il funzionamento, indipendentemente dal principio di misura. Se i test hanno esito positivo, il sistema può essere esteso quasi a piacere con ulteriori dispositivi, ciascuno progettato per due sensori. Tutti possono essere monitorati nella stessa dashboard. Attualmente l’impiego è programmato, ad esempio, nel pozzo dell’azienda e nei sistemi di riscaldamento, ma anche con sensori di vibrazione nei carrelli elevatori, al fine di poter rilevare possibili collisioni. L’obiettivo è riunire a livello centrale i dati disponibili dei sensori e quindi fornire alla direzione dell’azienda e della produzione un quadro completo di tutti i processi e delle condizioni nell'impianto. “Uno scenario che attualmente con i mezzi tradizionali non sarebbe stato per noi realistico in questa forma”, afferma Jaspers, “con l’io-key® possiamo fornire delle soluzioni isolate per le macchine e continuare ad ampliare le nostre competenze centrali per la produzione delle candele rispetto alla concorrenza.”
io-key® con alimentatore e cavo per sensori collegato e montato.
Tutto in un colpo d'occhio
La fabbrica di candele Karl Jaspers di Paderborn utilizza io-key® di autosen per la digitalizzazione graduale dei suoi macchinari.
Con oltre il 90% di fasi di produzione automatizzate, l'azienda mira a fornire una soluzione semplice ed economica per la digitalizzazione, per monitorare le condizioni dell'impianto attraverso i dati dei sensori nel cloud.
L'io-key® consente di monitorare la temperatura della paraffina, un'area critica per la qualità, al fine di evitare difetti di produzione.
Dopo il successo del test di io-key®, la fabbrica prevede di utilizzare il sistema in altre aree della produzione di candele e di ottimizzare la produzione di candele.
Produzione, commercio all'ingrosso e al dettaglio e distribuzione di/con candele
Kerzenfabrik Karl Jaspers GmbH
Eggertstraße 24, 33100 Paderborn
verkauf(at)jaspers(dot)de
+49 5251 52400
www.jaspers.de
Sensori utilizzati
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