Schneider Electric: con De Nora si insegue la via della Green Economy

Schneider Electric ha lavorato a un progetto con De Nora per un progetto all’insegna della Green Economy.

De Nora è specializzata in tecnologie elettrochimiche nello sviluppo e produzione di tecnologie sostenibili per la Green Economy.

L’applicazione di EcoStruxure Automation Expert (l’architettura e piattaforma di automazione aperta e incentrata sul software) è applicata  in uno dei 5 centri di Ricerca & Sviluppo di De Nora a Milano.

Aumentare e migliore la ricerca

De Nora è un fornitore di rivestimenti catalitici ad alte prestazioni ed elettrodi insolubili per applicazioni elettrochimiche e industriali; un riferimento globale nel fornire attrezzature, sistemi e soluzioni per la disinfezione, filtrazione e trattamento delle acque (comprese quelle reflue). L’azienda ha scelto di sviluppare tecnologie per la decarbonizzazione e la transizione energetica, con a soluzioni per produrre idrogeno verde.

De Nora ha quindi deciso d’investire nell’innovazione delle piattaforme di automazione e dei processi relativi alle attività di test di nuovi materiali e tecnologie. L’esigenza era accelerare e semplificare la gestione dei test, automatizzando il più possibile le attività a basso valore aggiunto, dando ai ricercatori la possibilità di farne di più senza perdere mai la presa sul “cuore” dell’elaborazione dati (un test dura mediamente 2 settimane, con molte azioni correttive e modifiche alla linea su cui viene realizzato).

Dove interviene EcoStruxure Automation Expert

Pur molto ampio, il dipartimento di Ricerca & Sviluppo di De Nora si concentra su tecnologie chiave come l’elettrolisi alcalina dell’acqua per la produzione dell’idrogeno verde e sull’impiego di nuovi materiali, più sostenibili per l’ambiente, ad esempio riducendo l’uso di metalli nobili o terre rare.

De Nora aveva bisogno di rendere l’impianto di test flessibile e modulabile per realizzare più rapidamente test con caratteristiche diverse, voleva digitalizzare l’intero processo di raccolta e analisi dati e reporting, garantendo massima integrità del dato, offrire nuove capacità di interpretazione delle informazioni e rendere più rapida l’attività di reporting, realizzando il tutto senza rinunciare a livelli di massima sicurezza del dato.

EcoStruxure Automation Expert si basa sul principio di “disaccoppiamento” di hardware e software e quindi consente a De Nora di riconfigurare rapidamente le attività del laboratorio a seconda di ciò che deve testare e su che scala. Infatti, i test avvengono su una grata, una struttura fisica che contiene un certo numero di celle in cui vengono testati i componenti e i campioni con cui si vuole realizzare l’elettrodo: le celle sulla grata non erano in numero sufficiente alle esigenze del test, dunque si rendeva necessario estendere il test ad altre grate con interventi fisici sui macchinari.

Grazie a EcoStruxure Automation Expert, la rimodulazione non è più “fisica” ma virtuale ed è  accelerata dalla capacità di riprogrammare e replicare le automazioni realizzate, quando si riveleranno nuovamente utili. Questo permette inoltre di assegnare a ogni processo di test l’esatto numero di celle necessarie, anche se esse si trovano su grate differenti, senza richiedere di intervenire su cablaggi fisici o elettrici. Ciò avviene attraverso istruzioni distribuite tramite un controllore di processo di nuovo tipo, un dPAC (distributed PAC). Ma c’è di più: in base alla riconfigurazione effettuata per il test, si allinea automaticamente anche l’interfaccia HMI grafica che l’operatore incaricato del test visualizza, per essere subito pronta all’uso.

L’adozione e la lettura dei dati dei test

In un contesto completamente digitalizzato, l’adozione del software Aveva Dream Report e del software Aveva Historian ha consentito a De Nora di trasformare i dati acquisiti dai test in report, visualizzazioni e dashboard di pronta disponibilità e di integrare con il database centralizzato interno all’azienda l’archivio dei dati raccolti dal campo, conservandoli in modo uniforme e univoco (con timestamp).

Inoltre a partire da questi software, con una soluzione elaborata insieme da Schneider Electric e dal dipartimento ICT (Information & Communication Technology) di De Nora, è oggi possibile anche fornire ai ricercatori accesso da remoto ai dati, per visualizzarli ed elaborarli in modo efficace e soprattutto sicuro.

Sicurezza è del resto una delle chiavi del progetto. Dati come quelli dei test della Ricerca & Sviluppo di De Nora sono di altissimo valore e vanno gestiti garantendo la massima protezione da ogni tipo di rischio; lavorando a stretto contatto con il dipartimento IT aziendale, è stato possibile – grazie alla cybersecurity nativamente integrata nelle soluzioni e software forniti – creare processi di controllo e validazione degli accessi adeguati.

Macchine fisiche e virtuali sono state protette creando una soluzione ad hoc che mantiene separato dalla rete interna aziendale di De Nora l’accesso alle macchine fisiche e virtuali usate per i test; inoltre, la capacità di azionare, fermare le macchine e di usarne i dati viene offerta solo a chi deve farlo. Allo stesso modo, gli accessi del personale di Schneider Electric che supporta il cliente sono controllati e limitati allo stretto necessario.  Questo aspetto è molto importante per proteggere i dati, ma anche per la sicurezza fisica delle persone, dato che durante i test si gestiscono, a volte, anche sostanze o gas pericolosi.

L’aumento in doppia cifra di velocità e produttività

Dal progetto realizzato con Schneider Electric, De Nora ha velocizzato del 30% l’elaborazione dei dati dei test da parte dei ricercatori e la maggiore flessibilità delle linee per i test ha portato ognuno di loro a gestire fino al 50% di test in più all’anno.

Risultati così promettenti hanno spinto De Nora ad allargare il progetto.  Ad oggi, in uno dei laboratori di De Nora, 2 grate da test che possono ospitare 24-30 celle sono già equipaggiate con Automation Expert, una terza lo è stata prima del finire del 2023 ed è prevista la conversione di ulteriori 2 nel corso del 2024.

Quanto ottenuto ha stuzzicato l’interesse anche degli altri laboratori che De Nora ha a Milano e all’estero una buona premessa per future collaborazioni su progetti più ampi (ad esempio, l’ampliamento dei laboratori che De Nora vuol compiere entro il 2026). Ulteriori opportunità sul lungo periodo potranno derivare dal fatto che l’architettura Automation Expert consente l’implementazione di algoritmi di ML (Machine Learning), di cui sono allo studio le potenziali applicazioni.