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Grain Innovation Center Bühler

Il nuovo Grain Innovation Center di Bühler a Uzwil è il luogo in cui vengono realizzate nuove creazioni con una gamma estremamente ampia di cereali e molto altro ancora. La tecnologia Siemens garantisce che circa 70 sistemi, dai vagli di smistamento e smerigliatrici ai ventilatori, funzionino insieme in modo semplice ed efficiente.

Bühler ha aperto il suo Grain Innovation Center (GIC) a Uzwil nell'ottobre 2024 per testare in modo completo sia le nuove innovazioni del settore che i nuovi processi di lavorazione. Processi innovativi per l'industria alimentare e dei mangimi per animali possono essere messi alla prova in questo centro di test di cinque piani, che dispone di 2.000 m² di superficie e più di 70 macchine. Secondo Lothar Driller, Department Manager Feed Application Center di Bühler: «Con il GIC, Bühler ha creato un centro di test versatile: si concentra su argomenti come l'ottimizzazione dei processi, l'efficienza energetica, la massima disponibilità (in parte attraverso l'uso della manutenzione predittiva).

Il quadro generale

Bühler si è occupato personalmente di tutti gli aspetti ingegneristici del GIC, ma si è affidato interamente alla tecnologia Siemens per l'automazione e la tecnologia di azionamento. La grande sfida di questo progetto consisteva nell'automazione end-to-end e a prova di futuro in un centro di test così grande, inclusa la perfetta integrazione delle funzioni di sicurezza. Numerosi componenti come motori, convertitori di frequenza e controlli, nonché componenti provenienti dal campo della tecnologia di commutazione industriale e della distribuzione dell'energia a bassa tensione lavorano insieme in perfetta armonia in questo «parco giochi per mugnai». «I mulini a martelli utilizzati nella produzione di mangimi per animali, ad esempio, ruotano ad alta velocità e frantumano il materiale mediante filatura», spiega Driller. «Il motore deve far fronte a un carico iniziale elevato, una cosa nota come avviamento brusco. Questo è gestito dagli inverter di frequenza ad alte prestazioni Sinamics G220 con controllo preciso della velocità e della coppia, opzioni hardware e software flessibili e funzioni di sicurezza integrate. Apprezziamo il modo in cui il PLC e l'HMI interagiscono perfettamente nel TIA Portal. Un altro vantaggio: anche se un cliente fornisce piccoli campioni per i test, un controllo preciso ci consente di regolare la velocità di macinazione per ottimizzare i parametri di processo».

Rapporto di riferimento Bühler GIC 2

L'avviamento giusto per ogni motore

Le forze di taglio create dai rulli che ruotano in direzioni opposte rendono la molatura eseguita dai laminatoi un po' più delicata rispetto alla molatura in un mulino a martelli. Per ridurre la sollecitazione sulle parti della macchina, i softstarter compatti Sirius 3RW consentono ai motori elettrici di avviarsi dolcemente. Dopo l'avvio, i contatti di bypass integrati assicurano che la corrente fluisca direttamente verso il motore per un funzionamento efficiente dal punto di vista energetico. La funzione di monitoraggio dello stato fornita dai soft starter semplifica la pianificazione degli interventi di manutenzione, massimizzando così la disponibilità del sistema. Alimentare le numerose ventole è più facile, ma non per questo meno importante per il sistema. Impediscono l'accumulo di polvere, polvere che potrebbe potenzialmente causare un'esplosione. Le ventole sono azionate tramite avviatori motore Simatic ET 200SP. La misurazione in tempo reale della corrente nominale e i dati diagnostici completi consentono di valutare con precisione lo stato operativo delle ventole.

Dati preziosi

Ciascuno dei cinque piani del GIC contiene fino a dieci armadi di controllo dotati di componenti Siemens. «Un alimentatore affidabile è essenziale per noi», sottolinea Stefan Suhner, Head of Automation Milling Solutions di Bühler. Gli interruttori principali degli armadi elettrici sono interruttori automatici compatti Sentron 3VA con una funzione di misurazione integrata per i valori di corrente, tensione ed energia. Possono essere facilmente integrati in sistemi di gestione e automazione dell'energia di livello superiore tramite sistemi bus comuni. Questo concetto previene i guasti, ottimizza i processi e aumenta in modo sostenibile l'efficienza dell'intero sistema. Nel Grain Innovation Center, tutti i dati delle macchine e dei processi vengono registrati centralmente tramite il TIA Portal, consentendo a Bühler di condurre valutazioni mirate e test funzionali su questa base, dall'alimentazione delle materie prime alla lavorazione e al prodotto finito. Il TIA Portal combina hardware e software: consente l'analisi in tempo reale di dati come il consumo di energia, la temperatura o il carico del motore, raccolti tramite convertitori di frequenza e componenti di avviamento. Bühler utilizza questi dati per ottimizzare i processi, testare nuove formulazioni e valutare l'efficienza di singole macchine o di intere linee.

In modo sostenibile nel futuro

Ci sono voluti circa tre anni per sviluppare il GIC dall'inizio alla fine, con l'ingresso di Siemens circa a metà strada. Suhner ha bei ricordi di questo periodo: «Per Bühler, Siemens è più di un semplice fornitore. È un partner affidabile. Siamo più che soddisfatti della tecnologia. Tutto procede senza intoppi e non solo i nostri test funzionano perfettamente, ma anche i nostri clienti sono entusiasti del GIC. Abbiamo ricevuto molte richieste interessanti e siamo molto ben prenotati.» Il sistema flessibile è il segno esteriore di una promettente collaborazione tra Bühler e Siemens: «Se vogliamo testare nuove tecnologie utili per questa applicazione in futuro, come un gemello digitale, Bühler è aperta alla possibilità. Attendiamo con impazienza le innovazioni future e gli sviluppi congiunti al GIC», afferma Alessandro Pepa, Global Account Manager di Siemens per Bühler.