Coniugare competitività economica e sostenibilità ambientale attraverso lo sviluppo e l’applicazione delle nuove tecnologie. È questo l’obiettivo del progetto di innovazione tecnologica “Smart Twin LMF 4.0” in corso presso l’acciaieria di San Zeno Naviglio Duferdofin-Nucor e che riguarda una nuova stazione, forno siviera, per l’affinazione dell’acciaio liquido.
Fra i partner del progetto, in parte finanziato dal Ministero dello sviluppo economico (Mise), c’è anche l’Università Cattolica con la facoltà di Scienze matematiche, fisiche e naturali. «L’obiettivo è incrementare la competitività attraverso una forte riduzione del fabbisogno energetico, e migliorare l’efficienza e la qualità del processo di produzione», spiega il professor Daniele Tessera, coordinatore della ricerca targata Cattolica che vede anche la collaborazione del ricercatore Marco Della Vedova. «Stiamo realizzando, in accordo con il personale tecnico dell'acciaieria un modulo di analisi in grado di identificare, a partire dall’archivio storico delle colate, quelle che meglio approssimano determinati target, fornendo, per le varie fasi del processo produttivo, le principali statistiche sulla distribuzione dei valori di ogni singola colata. Il modulo prevede anche di analizzare ex-post le colate, valutando il mix di rottami iniziali, le fasi di processo e le aggiunte di elementi chimici in funzione del tipo di acciaio prodotto».
Il progetto è caratterizzato da due aspetti tecnologicamente rilevanti; il primo, riguarda l’integrazione fisica attraverso la realizzazione di un layout innovativo che consente di legare il nuovo impianto al forno di fusione preesistente rendendo il passaggio tra le due postazioni diretto, veloce e più sicuro, con una notevole riduzione dei tempi morti e delle perdite di temperatura/energia, e che a partire dai primi test fatti già a metà del 2019 ha mostrato importanti risultati. Il secondo aspetto riguarda l’integrazione digitale, dallo sviluppo della sensoristica 4.0 di cui è dotato il nuovo impianto, alla realizzazione della “Digital Platform” attraverso la quale vengono raccolte, elaborate e rese disponibili tutte le informazioni e i parametri di funzionamento e di processo provenienti dalle diverse macchine.
Attraverso complessi algoritmi e logiche predittive, che consentono di fornire funzioni di analisi e di controllo in tempo reale, nei prossimi mesi si cercherà di sviluppare e integrare queste applicazioni “intelligenti” utilizzando modelli e funzioni anche di machine learning che consentano di ottimizzare i processi produttivi e manutentivi andando a migliorare ulteriormente l’efficienza degli impianti e dei processi, riducendo il fabbisogno energetico, limitando scarti e produzione non conforme.
«Il prototipo permetterà una migliore pianificazione dei processi». Ne è fermamente convinto il professor Tessera. «Consultando i valori storici per le colate prodotte con un determinato mix di rottami si potranno valutare le performance delle fasi di processo sia in termini di aggiunte di elementi chimici, sia in termini di efficienza energetica. Lo strumento di analisi dei dati che stiamo realizzando potrà essere utile anche in fase di studio di fattibilità di nuovi target di colate per acciai speciali».
