Intervista a:

Michele Tomasin EMEA Key Accounts Director VERTIV

 

 

 

 

Come contribuisce Vertiv all’efficienza energetica delle aziende farmaceutiche ?

Il comparto produttivo dell’industria farmaceutica è caratterizzato dalla necessità di sviluppare nuove molecole e di renderle disponibili sul mercato molto velocemente, prima della concorrenza, per poterne trarre appieno i vantaggi commerciali. Considerando i tempi necessari per conseguire le approvazioni richieste dagli enti preposti e seguire i numerosi processi specifici di mercato, gli stabilimenti produttivi devono anticipare le decisioni finali per garantire la disponibilità ed essere operativamente pronti, con il rischio che a volte il mancato lancio di un prodotto rende necessaria la riconversione di alcuni investimenti in tecnologie. La modularità ed agilità di tutta l’infrastruttura sono dunque caratteristiche indispensabili per gli impianti profittevoli.

L’Italia gioca un ruolo di primo piano per quanto riguarda la produzione di farmaci, infatti è al secondo posto in Europa per valore della produzione, avendo superato anche la Germania. Questo segmento di mercato è inoltre classificato come uno dei più energivori ed in particolare necessita di una grande quantità di energia elettrica per alimentare soprattutto dispositivi legati al condizionamento estivo/invernale dei locali che ospitano le linee di processo che necessitano di temperatura e umidità controllate h24 e altri utilizzati per i processi di liofilizzazione, produzione di vapore industriale e vapore pulito, in genere quindi si tratta in prevalenza di motori, pompe e dispositivi di ventilazione e di processo. L’Italia è una delle nazioni con il costo del KWh più alto nel panorama europeo ed internazionale, per cui contenere i costi di assorbimento energetico significa contribuire in modo significativo al profitto dell’azienda. Contestualmente i processi di produzione dei farmaci sono soggetti a costanti verifiche e validazioni, seguendo standard severi che impongono la ricalibrazione degli impianti e, nei casi in cui i parametri ambientali e di continuità produttiva escano dai limiti fissati dai protocolli particolari, anche lo scarto di interi lotti produttivi. L’affidabilità dell’intero sistema di automazione industriale, alimentato dall’energia elettrica risulta essere un altro tassello chiave nella gestione del reparto produttivo.

In questo affascinante e complesso sistema tecnologico, Vertiv si muove lungo alcune direttrici:

• Qualità e continuità dell’alimentazione elettrica: disturbi imprevisti sul processo produttivo derivanti da discontinuità e scarsa qualità della fornitura elettrica, possono generare costi molto significativi per i produttori, microinterruzioni, mancanza temporanea di alimentazione elettrica e repentino ripristino possono causare danni rilevanti quali: guasto di componenti elettrici importanti, malfunzionamenti inspiegabili e guasti ai macchinari, surriscaldamento di trasformatori e motori con riduzione della loro vita utile, danneggiamento di computer, PLCs, sensori e altri dispositivi di precisione, interferenze nella comunicazione tra sensori e dispositivi elettronici, flickering dell’illuminazione e blocco dei sistemi di aereazione e controllo di temperatura e umidità. Ogni processo e automazione deve avere una documentazione dettagliata (FDA CFR21 Part 11) e prodotti, sistemi e servizi devono essere implementati seguendo le regole GAMP (Good Automated Manufacturing Practice). L’utilizzo di appositi efficaci sistemi capaci di mitigare questi rischi è pressoché indispensabile e gli UPS ne rappresentano il cuore. Essi infatti sono in grado di filtrare e correggere le forme d’onda della corrente di alimentazione ed intervenire con energia immagazzinata in apposite batterie in caso di mancanza temporanea della rete. Questa resilienza ha spesso un costo in termini energetici e per questo l’efficienza energetica è un focus per i produttori. L’efficienza di un UPS è il rapporto tra la potenza fornita al carico e la potenza in ingresso. La corrente, transitando attraverso i componenti elettronici, causa la trasformazione di una certa quantità di energia in calore. Ciò, oltre ad inficiare sulle prestazioni elettriche del sistema, induce il consumo di ulteriore energia per alimentare i sistemi di condizionamento, necessari per mantenere la temperatura degli ambienti sotto controllo, fattore critico se nello stesso locale sono presenti le batterie. E’ inevitabile incorrere in perdite ma una migliore efficienza dell’UPS significa diminuire i costi della bolletta elettrica. Un UPS ad altissima efficienza, in funzione 24 ore al giorno, per 365 giorni all’anno, in cinque anni non solo assicura risparmi superiori al suo prezzo di acquisto, ma contribuisce alla riduzione di CO² e altre emissioni nocive dell’impianto in atmosfera. Attualmente molti UPS utilizzano la modalità operativa a doppia conversione per assicurare la massima protezione del carico, ciò però determina un’efficienza di circa il 97%. Per incrementare l’efficienza, alcuni produttori di UPS hanno introdotto la funzionalità “ECO”, che tuttavia non risulta essere una soluzione applicabile in presenza di carichi critici, in quanto il carico riceve l’alimentazione elettrica non filtrata adeguatamente per cui di qualità non sufficiente per il tipo di applicazione. Inoltre, in caso di necessità, il tempo di trasferimento alla modalità doppia conversione potrebbe essere eccessivo per alcuni dispositivi sensibili. Gli UPS Vertiv, con la modlità Dynamic Online, sono in grado di offrire la massima efficienza (99%) e qualità della corrente in uscita con la possibilità di commutare in modalità inverter secondo la Classe 1 IEC 62040, quindi senza che il carico se ne accorga, con circa il 60% di perdite in meno rispetto a UPS tradizionali. Gli UPS Vertiv sono pronti per gestire batterie al Litio, le quali offrono alcuni vantaggi, quali: un numero di cicli di scarica e ricarica superiore alle VRLA, sistema di monitoraggio di ciascun blocco  che significa migliore conoscenza dello stato di carica, vita attesa superiore, spazi e peso inferiori.
• Raffreddamento di precisione: i locali tecnici e alcune aree di produzione devono mantenere rigorosamente alcuni parametri ambientali per garantire il buon funzionamento degli apparati. Vertiv produce l’intero sistema necessario per il controllo ambientale di locali tecnici. I chiller combinano efficienza, affidabilità e basso impatto ambientale. Utilizzano compressori scroll, scambiatori di calore e ventole di ultima generazione, occupano una superficie ridotta e il grado di rumorosità è molto limitato. Le unità da interno (a pavimento, soffitto o parete) sono orchestrate da un software che ottimizza il funzionamento del sistema ottenendo le prestazioni desiderate e un basso assorbimento energetico.
• Contenimento dei sistemi: i dati relativi alla validazione e operatività degli impianti, un tempo stampati e archiviati, ora vengono gestiti dai sistemi IT, i quali devono quindi garantire livelli di affidabilità alti, trattandosi di informazioni vitali per i processi produttivi. In questo contesto Vertiv ha sviluppato una gamma di rack, compatibili con i principali costruttori di server e apparati di rete e dotati di convogliatori dei flussi d’aria che consentono una più efficacie eliminazione del calore incrementando l’efficienza e proteggendo gli apparati assicurandone una vita utile superiore.
• EDGE Computing: l’Industria 4.0 si basa sull’interconnessione di dispositivi digitali e macchinari, e ciò comporta la creazione di una notevole massa di dati. Processare questi dati direttamente nel sito produttivo significa eliminare la necessità di dover trasportare informazioni in centri dati remoti, diminuendo la latenza e rendendo più affidabile e agile l’intero sistema. Attraverso l’analisi predittiva è possibile identificare con anticipo eventuali malfunzionamenti inviando infine solo i dati salienti ai server centrali. Questo interessante modello, in ambito industriale richiede soluzioni facili da configurare, da installare ed eventualmente da spostare in zone diverse nel corso del tempo, offrendo ai componenti IT ed ai PLC protezione e condizioni ideali per il continuo funzionamento.
• Gestione: per fare efficienza è necessario creare una base dati di partenza e misurare i miglioramenti prestazionali ottenuti nel tempo. Vertiv sviluppa una piattaforma software che non solo misura e controlla continuamente i parametri impostati, ma contestualmente gestisce i dispositivi ad essa connessa allo scopo di calibrarne il funzionamento adeguandosi alle mutevoli esigenze, gestendo l’enorme mole di dati disponibili e riportando una serie di allarmi e messaggi rilevanti per consentire una gestione efficacie.
• Servizi di Manutenzione: alla manutenzione standard oggi i moderni stabilimenti farmaceutici devono affiancare la manutenzione predittiva, capace di far intervenire il personale tecnico, quando effettivamente è necessario e non solo secondo un calendario prefissato, ma quando i sistemi digitali percepiscono che alcuni parametri stanno uscendo dai valori di targa, innescano un processo che fa intervenire i tecnici già dotati delle parti di ricambio eventualmente necessarie per ripristinare le condizioni ideali. Ciò si traduce in un’altissima affidabilità e migliore efficienza energetica. Inoltre è possibile gestire meglio gli asset quali ad esempio le batterie, provvedendo alla loro sostituzione solo quando è effettivamente necessario e non all’avvicinarsi della loro vita utile teorica, riducendo i costi operativi. Vertiv ritiene che un efficace programma di manutenzione sia importante quanto la qualità di un prodotto ed è particolarmente impegnata a realizzare soluzioni dotate di interfacce digitali native e progettate per consentire interventi di manutenzione rapidi con il minimo impatto sull’operatività dei sistemi.

Vertiv quindi rappresenta per le aziende del settore farmaceutico un partner solido e competente sul quale poter fare affidamento, sia su tutto il territorio nazionale sia in altre parti del mondo, elemento non trascurabile per molte aziende che operano anche fuori dai confini italiani. Vertiv è in grado di supportare piccoli progetti di espansione e grandi progetti di nuovi impianti, dal supporto alla progettazione, dall’installazione e alla manutenzione, prendendo in considerazione l’intero ciclo di vita delle soluzioni e impattando positivamente sull’affidabilità ed efficienza dei sistemi installati.

 

Quali realizzazioni sono state completate recentemente ?

Un gruppo industriale italiano, che lavora su cicli produttivi intensivi 24/7 con processi automatizzati dall’immagazzinamento delle materie prime, al dosaggio dei componenti, fino al confezionamento e spedizione con considerevoli consumi di energia elettrica, ha avviato un processo mirato ad ottenere una migliore efficienza energetica. Il sistema produttivo è molto sensibile ad eventuali interruzioni della fornitura di energia elettrica che si possono tradurre in fermi della produzione e scarti di materiale, per cui qualsiasi manovra mirata ad ottenere miglioramenti dell’efficienza devono avere come base l’affidabilità e continuità operativa. La soluzione implementata è composta da due UPS Liebert® Trinergy™ Cube 1200 kW e il sistema di manutenzione predittiva Vertiv™ LIFE™ Services. Questo sistema protegge lo stabilimento produttivo da interruzioni di rete assicurando alte prestazioni, affidabilità ed efficienza energetica. Questa soluzione modulare ad alta potenza garantisce la fornitura continua di energia elettrica di qualità ed opera senza variazioni di prestazioni alla temperatura di 55 °C, riducendo i consumi e le emissioni di CO2. Il progetto è stato studiato nei particolari, lavorando a fianco delle aziende coinvolte nell’attività, analizzando non solo i dettagli relativi alla soluzione, ma considerando anche l’architettura elettrica, gli spazi e le modalità di installazione del sistema, con tempi di fermo produzione minimi e ripresa del processo produttivo senza sorprese. Da subito il cliente ha voluto attivare il sistema di manutenzione Vertiv Life Services, che consente di gestire la manutenzione secondo le effettive necessità del sistema, evitando di basarsi esclusivamente sulla calendarizzazione degli interventi. Questo approccio utilizza i dati in tempo reale provenienti dagli UPS, per incrementare l’affidabilità del sistema e ottimizzare i costi della manutenzione. Il continuo monitoraggio di tutti i parametri rilevanti massimizza le prestazioni, riduce la necessità di visite sul campo da parte dei tecnici specializzati e aumenta il ciclo di vita dei dispositivi connessi.

Un altro progetto completato con un gruppo industriale internazionale ha riguardato l’infrastruttura IT asservita ai processi produttivi, allo sviluppo ed alla logistica, secondo il modello Industry 4.0. I dati e le applicazioni devono essere sempre disponibili in tempo reale, allo scopo di garantire un’adeguata e costante visibilità sullo stato del processo produttivo da parte del personale preposto ed autorizzato. Con l’aumentare dei collegamenti M2M (Machine to Machine) e di terminali portatili, le prestazioni della rete di comunicazione devono essere calibrate correttamente, evitando rallentamenti ed inefficienze, garantendo comunicazioni sicure ed affidabili. Il modello adottato prevede la combinazione di un data center centrale e punti periferici, capace di fornire alte prestazioni e capacità di calcolo, unitamente ad agilità e velocità di trasmissione. Il sistema che comprende rack studiati per contenere server e apparati di rete assicurando un facile accesso ai componenti ed al cablaggio e facilitando il flusso di aria necessario per il raffreddamento degli apparati, minimizzando la necessità di raffreddamento e riducendo i consumi. Le prese elettriche codificate con colori per una facile identificazione del circuito di alimentazione forniscono i dati relativi al consumo di ogni singola presa, la tensione, la potenza, il fattore di potenza e la possibilità di inibire o abilitare le singole prese, consentendo reboot da remoto. Inoltre, attraverso sensori ambientali è possibile controllare la temperatura, l’umidità, il flusso d’aria e altri parametri critici per il buon funzionamento e per l’efficienza energetica del sistema e appositi allarmi vengono inviati ai responsabili in caso di anomalie. I sensori controllano anche la chiusura delle porte del rack per la massima sicurezza, oltre ad altre condizioni ambientali quale eventuale presenza di acqua. Laddove la connettività è limitata a pochi dispositivi (server, switches e PLC), installati in sale medio piccole o in aree vicine alla produzione, non dedicate ai dispositivi IT, i rack sono dotati di sistema di raffreddamento integrato, traducendosi in una soluzione “tutto in uno”, riducendo ingombri, consumi e complessità, e incrementando la flessibilità e la configurabilità. Il team di Vertiv ha costantemente affiancato il cliente nelle fasi di creazione dell’architettura, di scelta delle soluzioni e di implementazione sul campo.