L'integrazione di soluzioni tecnologie avanzate e l'uso intelligente dei dati abilitati dall’Industria 4.0, stanno rivoluzionando numerosi settori, inclusa l'industria del raffrescamento. Questo approccio innovativo permette, infatti, di ottimizzare i sistemi di raffreddamento in modo più efficiente, sostenibile e personalizzato rispetto ai metodi tradizionali. Grazie alla raccolta e all'analisi di dati in tempo reale, le aziende possono monitorare il funzionamento dei sistemi di raffrescamento, identificare anomalie e ottimizzare le prestazioni, riducendo così i costi energetici e migliorando l'efficienza operativa.
A questo punta SOCAF, azienda italiana che opera da quarant’anni nel mondo del cleaning professionale, della qualità e del raffrescamento degli ambienti industriali di lavoro, con il progetto Smart Cooler realizzato da MADE4.0 in collaborazione con Cefriel.
Obiettivo dell’azienda che, al momento, vende e installa soluzioni personalizzate di raffrescamento industriale assemblate a partire da componenti acquistati per lo più sul mercato Orientale, è realizzare e proporre sul mercato un raffrescatore made in Italy in grado di acquisire misurazioni di grandezze fisiche sul campo, da comunicare ad un sistema remoto che offra servizi basati sui dati. Abilitare la raccolta di tali informazioni in maniera centralizzata consentirebbe a SOCAF di implementare servizi per sé e per i clienti come, ad esempio, scenari di manutenzione predittiva e controllo remoto del raffrescatore.
Per questo progetto di innovazione, SOCAF si è avvalsa dei servizi di consulenza e supporto all’implementazione delle tecnologie digitali di MADE4.0 al fine di avviare, nell’ambito delle attività di ricerca industriale, dapprima, una fase di scouting per individuare le tecnologie hardware più adatte alle necessità del progetto e le grandezze da monitorare ai fini diagnostici e di performance dei raffrescatori, quindi, per progettare e realizzare uno strumento prototipo in grado di consentire all’azienda di estendere la propria offerta di servizi basandosi su nuovi modelli di business, come ad esempio la servitization, offrendo capabilities analitiche e di comunicazione remota.
Il progetto Smart Cooler
Il progetto Smart Cooler si caratterizza per un alto livello di originalità rispetto allo stato dell'arte esistente sia a livello tecnologico che di processo, a livello nazionale e internazionale.
Attualmente, le soluzioni installate da SOCAF presso i propri clienti sono per lo più costituite da uno o più raffrescatori evaporativi, da un estrattore coinvolto nel bilanciamento fisico della massa d’aria scambiata con l’esterno durante il processo e da un quadro concentratore che interconnetta gli elementi coinvolti nella soluzione per il controllo centralizzato.
Non essendo dotate di moduli che consentano la connessione delle macchine né di sensori per l’acquisizione dei dati, ciascuna installazione è isolata da un punto di vista comunicativo, impedendo al produttore di comprendere lo stato di salute delle proprie macchine installate in campo, e di conoscere le modalità di utilizzo adottate dal cliente, se non parzialmente attraverso interventi di manutenzione, quando richiesti.
Il progetto Smart Cooler ha previsto, quindi, una re-ingegnerizzazione profonda del prodotto basata sulla fase di scouting: è stata sostituita l'attuale scheda di potenza e controllo con una soluzione tecnologicamente avanzata e personalizzata, che introduce nuove tecnologie di sensing e di connettività per colmare le attuali lacune dei raffrescatori industriali ed è stata realizzata un'infrastruttura cloud per supportare il collegamento e la comunicazione bidirezionale tra il raffrescatore industriale e il cloud e consentire una gestione centralizzata e in tempo reale delle operazioni.
La nuova soluzione porterà a un aumento dell’efficienza di raffreddamento e della precisione nella gestione e controllo dell’energia, con possibili risparmi sui costi operativi, e permetterà all’azienda di offrire nuovi servizi basati sui dati, quali ad esempio, la manutenzione predittiva.
È stato, inoltre, previsto l’uso di API per semplificare l’interazione con il sistema di controllo e offrire un approccio userfriendly che consente di agevolare l'utilizzo del sistema attraverso applicazioni di diversa natura (native, applicazioni desktop, web application) per operatori e personale aziendale, rendendo la gestione del raffrescatore più accessibile e intuitiva.
Le fasi del progetto Smart Cooler
Due i principali obiettivi del progetto: la realizzazione di un proof of concept (PoC) a banco e successivamente di un prototipo con un set di funzionalità esteso, al fine di validare l’adeguatezza e l’efficacia della tecnologia selezionata per il raffrescatore di prossima generazione.
Per la realizzazione del PoC, in una prima fase di analisi, sono state acquisite da MADE le necessità e i desiderata di SOCAF per l’erogazione dei servizi abilitati dalla sensorizzazione dei raffrescatori e definite le grandezze di interesse da monitorare sul raffrescatore.
Quindi, sono state progettate sia l’architettura di riferimento per i moduli hardware che comporranno la prossima generazione di raffrescatori, che quella di riferimento per la parte cloud. Terminata la fase di sviluppo del PoC, sono iniziate le attività per quella del prototipo, che hanno comportato il consolidamento dell’architettura hardware e cloud previste e l’introduzione della funzionalità di identificazione anomalie basate su soglia attraverso il monitoraggio delle grandezze di interesse direttamente sul raffrescatore.
A valle dello sviluppo del prototipo, il progetto ha previsto la fase “Field test” per la definizione del setup di test necessari alla validazione dei prototipi nei laboratori di clienti selezionati.
In tale fase, è stata anche effettuata la raccolta dei risultati e delle evidenze emerse grazie al supporto del frontend di servizio ed è stata fornita una roadmap per portare a maturazione il prototipo implementato nel progetto.
Dall’idea innovativa alla soluzione
Il progetto di ricerca industriale sui raffrescatori industriali proposto da SOCAF e sviluppato nell’ambito dei progetti di trasferimento tecnologico di MADE4.0, si distingue per la sua originalità e innovazione rispetto allo stato dell'arte esistente. L'adozione di tecnologie avanzate, l'integrazione di un’infrastruttura cloud e l'uso di API per semplificare l'interazione con il sistema di controllo potrebbero portare a cambiamenti significativi in termini di prestazioni, competitività e opportunità di mercato per l’azienda.
Questo approccio all'innovazione consente a SOCAF di affrontare in modo proattivo le sfide del mercato, creando un vantaggio competitivo distintivo e consentendole di consolidare la propria posizione di leadership nel settore dei raffrescatori industriali.
Grazie all’analisi dei dati raccolti dai raffrescatori industriali, SOCAF può infatti ottenere una maggiore efficienza e ottimizzazione dei processi aziendali, riducendo sprechi e costi superflui. Può inoltre comprendere meglio le esigenze specifiche di ciascun cliente, fornendo soluzioni personalizzate in grado di soddisfare le loro necessità, e aumentare il valore percepito dai clienti, favorendone la fidelizzazione.
Tutto ciò porterà ad una riduzione dell’impatto ambientale e dei rischi e delle esposizioni per gli operatori durante le operazioni di manutenzione e gestione, grazie alla segnalazione da remoto di guasti, anomalie e malfunzionamenti degli impianti, contribuendo a creare un ambiente di lavoro più sicuro e salubre per il personale aziendale.
Nell’ambito del progetto, MADE4.0 ha fornito a SOCAF supporto e consulenza in tutte le fasi del progetto, dallo studio di fattibilità della soluzione all’attività di ricerca industriale per esplorare e selezionare le differenti tecnologie per la progettazione delle componenti elettroniche hardware (di potenza, di controllo e sensori) per la soluzione finale, fino allo sviluppo sperimentale per la realizzazione del PoC e del Prototipo.
Grazie alla consulenza tecnologica di MADE 4.0, SOCAF ha potuto sviluppare una nuova soluzione per il raffreddamento e proporre servizi a valore aggiunto per il cliente, migliorando il prodotto esistente e dimostrando come il supporto del Competence Center renda possibile tradurre idee innovative in soluzioni fattibili, anche attraverso l’individuazione delle tecnologie più adeguate e la replica di scenari industriali.