Un progetto di automazione e manutenzione dei sistemi che punta all’innovazione di processo

Data di pubblicazione: 2006

Le esigenzeTop

Leader in Italia nella siderurgia
ILVA, il cui stabilimento più importante è a Taranto, è una società del gruppo RIVA , che opera nel campo delle produzioni siderurgiche e delle attività collegate, ed è leader assoluto nel settore in Italia, quarto in Europa e undicesimo nel mondo. La società fa parte del Gruppo dal 1995.
Oggi il Gruppo RIVA possiede 38 impianti produttivi e di trasformazione, di cui 20 in Italia, dove viene prodotta la parte prevalente dell'acciaio (circa 63%) e dove l’azienda realizza circa il 66% del fatturato, ma vanta anche una cospicua presenza in campo internazionale, con stabilimenti in Germania, Francia, Belgio, Spagna, Grecia, nonché in Tunisia e Canada.
Le imprese del Gruppo presidiano tutti gli stadi della filiera siderurgica, a partire dalla produzione di acciaio grezzo effettuata sia al ciclo integrale che al forno elettrico e, attraverso la laminazione a caldo e a freddo, fino a quella degli acciai rivestiti e finiture specialistiche dei prodotti finali del ciclo. Le principali produzioni del Gruppo nel 2004, sono state: acciaio grezzo (16,650 Mt), coils neri (8,186 Mt), vergella (4,159 Mt), tondo per C.A. (2,217), barre-billette laminate (1,056 Mt), lamiere da treno (0,947 Mt), tubi saldati (0,550 Mt), tubi forma (0,380 Mt). La capacità produttiva globale è di 23,800 milioni di tonnellate l’anno. 25.749 gli addetti, per un fatturato netto 2004 di 7.912,5 milioni di Euro. Alla guida del Gruppo è la famiglia Riva, che ne detiene il controllo.

Movimentare e mantenere 40 locomotori con GPS e telemetria
Lo stabilimento ILVA di Taranto, che produce, tra gli altri, nastri laminati a caldo, a freddo, tubi e lamiere da treno, è di enormi dimensioni: al suo interno è infatti posizionata una rete ferroviaria di 240 chilometri, che consente all’acciaio lavorato di raggiungere il vicino porto. Lo spostamento è critico e vitale per l’azienda, dato che il materiale non può essere giacente, e deve essere velocemente movimentato.
Prima dell’introduzione dell’applicazione Railways Tracking, basata su soluzioni Microsoft, la gestione della rete ferroviaria era praticamente manuale. Spiega Michele Viapiano, Coordinatore automazione e controllo processo area laminazione a caldo RIVA FIRE: “Il collegamento tra gli operatori della Centrale e il personale sui locomotori avveniva via telefono o via radio, con i walkie-talkie. L’obiettivo della comunicazione era essenzialmente logistico, e tutte le decisioni venivano prese a livello di Centrale Operativa. I 40 treni locomotori venivano così gestiti – e movimentati - a seconda della necessità. Ricordo che stiamo parlando di una superficie di attività simile a una quadrato di 12 chilometri di lato.
Prima che automatizzassimo il sistema, il responsabile della Centrale Operativa emetteva le istruzioni di lavoro, il punto di partenza e il punto di arrivo dei locomotori. In realtà, però, nessuno conosceva realmente la vera percorrenza dei treni, né era possibile avere sott’occhio il quadro generale della movimentazione. Per non parlare dell’allocazione delle risorse: occorreva decidere se mandare un mezzo o un altro in un determinato punto senza disporre di tutte le informazioni necessarie, con il rischio di non ottimizzare gli spostamenti. Stante questa situazione, di difficile comprensione e controllo, la proprietà, a inizio 2005, ha richiesto all’ Ente di Controllo Processo ed Automazione dell’area laminazione a caldo, diretto dal sig. Leonardo Speranza, di progettare un sistema più innovativo”.

La soluzioneTop

Railways Tracking, i dispositivi Windows CE con GPS e GPRS arrivano sui locomotori
È stato così introdotto un nuovo sistema, basato su localizzazione GPS. L’applicazione è stata realizzata dalla società TIQ di Milano, partner Microsoft, di cui Corrado Iorizzo è Responsabile Area Progetti & Prodotti: “In accordo con gli ingegneri di ILVA forti di una collaborazione solida, abbiamo deciso di installare a bordo dei locomotori dei ricevitori GPS. Le informazioni raccolte vengono così inviate ai server centrali attraverso una rete privata GPRS. E’stato scelto di non dotare lo stabilimento di una rete wireless propria dato che il costo di copertura per m2 risultava svantaggioso. Le informazioni giunte alla Centrale Operativa, vengono visualizzate su un maxi schermo attraverso un sistema cartografico che consente agli addetti di visionare la posizione dei diversi locomotori con una precisione inferiore ai 2 metri. L’applicazione è stata realizzata utilizzando dei Mobile PC basati su Windows CE – vera intelligenza del sistema - dotati di GPS e GPRS direttamente sui locomotori”.
Per giungere alla stesura di una cartografia precisa dell’impianto, che non esisteva, è stata fatta una ripresa area, da cui sono stati ricavati un fotopiano (una particolare immagine dell’impianto ad alta definizione) da cui sono state dedotte le relative informazioni cartografiche, che vengono gestite con un database Microsoft SQL Server 2000.
Il progetto però si estende oltre grazie alle potenzialità dei Mobile PC. I locomotori devono essere mantenuti in efficienza. La manutenzione è sempre stata svolta su indicazione dell’operatore del locomotore. Ora, invece, il compito è affidato al sistema di telemetria. A bordo erano già installati dei PLC, processori dedicati che gestiscono i segnali provenienti dalle centraline del locomotore (ad es. livelli olio, potenza impiegata, etc.). I PLC sono oggi collegati ai Mobile PC di bordo. Quindi, oltre alla posizione, il locomotore è in grado di segnalare anche i dati sul suo stato di funzionamento in tempo reale. Il dato proveniente dal locomotore raggiunge così il server Microsoft e viene indirizzato agli operatori della manutenzione. L’addetto, grazie al PC, è ora in grado di visualizzare, sulla cartografia, non solo la posizione del locomotore, ma anche – grazie a diversi colori sulla mappa – le informazioni di dettaglio, individuando quale guasto è ravvisabile, e ha a disposizione la reportistica relativa che consente di valutare a posteriori l’impiego della rete e, soprattutto, tempi e chilometraggi dei locomotori potendo così organizzare al meglio la manutenzione preventiva.
“Il sistema – spiega Viapiano - è stato predisposto in modo da essere visionabile via Web, da qualunque operatore, e ovviamente anche dalla dirigenza, che è così messa nelle condizioni di poter monitorare l’attività”.

Dialogo aperto con i sistemi informativi
L’intero progetto è stato realizzato, precisa il Coordinatore: “In stretta collaborazione con TIQ. Ciò a cui noi, come ILVA, puntiamo, è infatti sviluppare progetti in sinergia con i nostri partner, in modo che gli operatori siano poi in grado di occuparsi, come in questo caso, della manutenzione in autonomia. Proprio per questo, durante le fasi della progettazione e implementazione, una persona di ILVA è stata completamente dedicata a seguire TIQ”.
Con il nuovo applicativo viene anche identificata la composizione del carico merci dei locomotori: per conoscere queste informazioni occorreva che l’applicazione dialogasse con i Sistemi Informativi di ILVA. Questa funzione di interfaccia tra i sistemi gestionali e l’applicazione per la movimentazione dei locomotori è svolta da Microsoft BizTalk Server 2004. “Si tratta di un applicativo flessibile e versatile”, precisa Viapiano. “L’operatore, che ha i terminali collegati a un sistema AS/400, una volta che ha creato virtualmente il convoglio, può passare queste informazioni trasferendole dai Sistemi Informativi ai Sistemi Automazione.”
In realtà BizTalk 2004 è la spina dorsale del sistema di comunicazione che garantisce lo scambio di informazioni tra tutti i sistemi software su cui è basata la piattaforma risolvendo anche l’integrazione con la messagistica basata su IBM.

I beneficiTop

Ottimizzato il funzionamento della rete ferroviaria. E il software è pronto per nuovi utilizzi
“Nel momento in cui abbiamo dovuto pensare a un sistema operativo da adottare, su cui basare i dispositivi dei locomotori, avevamo due possibilità: scegliere un dispositivo light dedicato con GPS e GPRS, oppure qualcosa di più importante. Un sistema in grado di essere facilmente integrabile in futuro con gli eventuali sviluppi ICT di ILVA in termini di mobilità. Per questo abbiamo puntato su Windows CE e su .Net Compact Framework”, spiega Iorizzo di TIQ.
Prosegue il Coordinatore Automazione di ILVA: “Quello che abbiamo gradito particolarmente, e di cui siamo soddisfatti, è la scelta del Microsoft .NET Framework, su cui peraltro l’ILVA sta puntando molto, a livello di innovazione dei propri sistemi. La piattaforma Microsoft possiede inoltre caratteristiche di flessibilità e facilità di integrazione con altre tecnologie in linea on le nostre esigenze, vista la complessità del problema affrontato e la numerosità delle applicazioni coinvolte”.

Diminuiscono i costi di esercizio
“Partiamo dal presupposto che un locomotore ha il costo di 2 milioni di euro”, racconta Michele Viapiano. “Se si riesce, grazie a telemetria e sistemi GPS, a salvarne anche solo uno prima che si guasti irrimediabilmente, il costo dell’intero investimento è stato ripagato. Inoltre, poter usufruire di applicazioni wireless è un passo fondamentale, anche a livello potenziale: oggi siamo certi di arrivare all’ottimizzazione dell’impegno della rete ferroviaria, con una buona diminuzione dei costi di esercizio; sono diminuite, di conseguenza, anche le rotture dei locomotori, grazie alla possibilità di gestire gli allarmi in telemetria; infine, del nuovo sistema ha beneficiato la manutenzione programmata, grazie al controllo preciso del chilometraggio e dell’impiego dei mezzi”. A livello operativo, il progetto, avviato a metà 2005, si concluderà entro questo anno. Al momento restano da dotare di sistemi GPS una decina di locomotori.


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