Interconnessione macchine settore agroalimentare

Mar 24, 2021

linea lavorazione agroalimentare

Marzo 24, 2021

L’interconnessione macchine settore agroalimentare

Durante la nostra esperienza abbiamo lavorato nell’ambito agroalimentare: nello specifico, abbiamo digitalizzato un segmento della filiera che parte dallo stoccaggio dei legumi e cereali subito dopo la raccolta, fino al confezionamento destinato alla grande distribuzione organizzata.

Il materiale, sin dal momento di raccolta, acquisisce un numero di lotto, che consente di identificare il prodotto lungo tutta la filiera produttiva e la seguente introduzione sul mercato. Ciò è fondamentale, in quanto permetterà di stabilire un sistema di tracciabilità preciso e di implementare un sistema di gestione per lotti, obbligatorio nel settore agroalimentare.

A seconda della fase della catena tecnologica ci saranno differenti tipologie di processi. Nel corso della nostra esperienza abbiamo lavorato sulle seguenti fasi della filiera agroalimentare e sui relativi processi.

Interconnessione linee di lavorazione materie prime

Con la lavorazione delle materie prime del settore agroalimentare in esame intendiamo la fase di pulizia, stoccaggio del cereale/legume e preparazione per successive lavorazioni.

Durante questa fase il materiale grezzo appena raccolto è stoccato e poi preparato alle successive lavorazioni attraverso i seguenti processi:

  • pre-pulizia
  • pulizia
  • spietratura
  • separazione per peso e dimensione
  • calibratura particellare
  • sgusciatura etc

In generale, solo alcuni di questi processi avvengono: a seconda del tipo di cereale o legume in lavorazione e del prodotto finito da ottenere saranno eseguiti determinati processi, attraverso l’inserimento dei macchinari corrispondenti.

In questa prima fase, quindi, il materiale grezzo è trasformato in materiale lavorato, pulito e selezionato secondo parametri qualitativi.

Ad esempio, nel caso di alcuni legumi, il materiale può essere suddiviso nelle seguenti categorie:

  • spezzato, che sarà destinato alla macinatura per la produzione di farine;
  • intero piccolo, che sarà sottoposto alla miscelatura con altri cereali, legumi, spezie per la formazione di zuppe;
  • intero grande, che sarà venduto come singola categoria di prima classe.

Interconnessione impianti di lavorazione cereali e legumi

Come si è detto, dopo la selezione sono possibili differenti lavorazioni, ovvero:

  • precottura;
  • miscelazione con spezie, legumi, cereali;
  • macinazione su mulino.

Anche qui, non tutti i processi avvengono: il processo da effettuare dipende dal tipo di cereale o legume in ingresso. Attraverso il sistema si comunica la ricetta da eseguire, ovvero si invia all’impianto il programma intero o un part program.

Interconnessione macchine di confezionamento

A concludere questa filiera c’è il confezionamento, che include i seguenti processi: 

  • pesatura
  • vari controlli in linea
  • confezionamento flowpack
  • inscatolamento
  • pallettizzazione
  • imballo finale

Al termine, gli imballi escono dalla filiera produttiva e si indirizzano verso il sistema distributivo.

In questa fase è spesso instaurata la comunicazione machine to machine, che consente ai macchinari singoli di comunicare tra loro per migliorare il processo produttivo. In particolare, si possono stabilire delle connessioni in cui un macchinario a valle comunica ed è in grado di “impartire ordini” a macchinari a monte.

Interconnessione machine-to-machine

Nel caso di un processo produttivo in cui era presente a valle un macchinario adibito al controllo del peso e del contenuto del prodotto confezionato, era stato inserita una batteria di espulsori e in grado di espellere dalla linea produttiva le confezioni non idonee agli standard definiti o non conforme. Oltre alla separazione automatizzata delle entità non idonee dal flusso produttivo questo macchinario era in grado di comunicare con la bilancia multiteste a monte.

Quindi avveniva una trasmissione dei dati relativi ai pesi delle scatole e grazie al dialogo tra le due macchine interconnesse, la dosatrice “si calibrava” automaticamente e in questo modo la linea si controllava autonomamente, senza la necessità di interventi da parte degli operatori.

Riflessione sull’architettura di un sistema di interconnessione

La particolarità del progetto in esame è la sua estensione sui ¾ dell’intera catena tecnologica di produzione di legumi e cereali. Abbiamo avuto l’opportunità di studiare ed implementare un sistema piuttosto completo.

In fasi diversi della filiera prevalgono le tipologie di interconnessione differenti. Mentre nel segmento di lavorazione di legumi e cereali dovevamo scambiare i dati con i grandi impianti automatizzati tramite gli armadi elettromeccanici, nel segmento di confezionamento siamo passati ad uno scambio più digitale o per quanto meno con i vari PLC sparsi nei vari reparti produttivi.

In generale, i macchinari possono essere messi in comunicazione tra loro o non, contemporaneamente, vi è stabilita una comunicazione bidirezionale con un punto di gestione centralizzato oppure con ogni singolo macchinario. Spesso si instaura un dialogo con un sistema SCADA, non sempre di ultimissima generazione, già operativo in azienda.

Perché interconnettere i macchinari?

L’obiettivo finale dell’interconnessione è la creazione di una centrale di controllo che raccolga tutte le informazioni necessarie per la gestione, il monitoraggio e il controllo dell’intera filiera agroalimentare, anche nel caso in cui le varie fasi produttive siano dislocate in punti geograficamente differenti, al fine di creare una catena tecnologica efficiente.

Autore Karim Zaitov

Co-Autore Federica Abatematteo

Copywriter Antonella Pace

Marzo 24, 2021

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