Smart Lighting

Negli ultimi anni l'aumento dei costi dell'energia e la crescente sensibilità nei confronti delle tematiche ambientali hanno evidenziato la necessità di ridurre i consumi e razionalizzare l'utilizzo delle risorse, promuovendo una serie di azioni mirate all'efficientamento energetico.

Efficienza energetica, ottimizzazione dei costi, zero sprechi, sostenibilità ambientale, Internet of Things: questi sono gli obiettivi verso cui un'organizzazione che voglia dimostrarsi competitiva non può non tendere nell'immediato e nel prossimo futuro.

Il concetto di efficienza energetica è ad oggi sempre più strettamente correlato al concetto di Internet of Things, soprattutto in ambito industriale.

L'IoT sta diventando sempre più una evoluzione dell'uso della rete, con l'obiettivo di far sì che il mondo elettronico tracci una mappa del mondo reale, rappresentando un modello attraverso il quale gestire in modo intelligente e consapevole i consumi energetici: elemento da non sottovalutare in aziende più o meno energivore che necessitano di grossi volumi di potenza elettrica per i propri impianti produttivi e servizi ausiliari.

L'illuminazione artificiale, in particolare, rappresenta in ambito industriale una fetta considerevole del consumo energetico totale, pesando in maniera rilevante sull'economia aziendale.

La maturata consapevolezza che il peso dell'illuminazione non può essere trascurato ha introdotto il concetto di Smart Lighting e portato alla consapevolezza della necessità di gestire tale servizio ausiliario nel migliore dei modi per minimizzare gli sprechi derivanti dall'uso improprio, ottimizzando e riducendo i costi e garantendo un ottimo livello di comfort e un aumento dell'efficienza produttiva.

Per questo, l'IoT si è oramai esteso al concetto di Internet of Lights, in cui tutte le luci intelligenti in uno spazio sono collegate da reti digitali e sono in grado di comunicare tra loro, comunicare con un server gateway e comunicare con sensori e controlli in prossimità delle luci.

L'IoL diventa quindi la spina dorsale di una rete di costruzione-gestione e automazione dell'illuminazione. Lo sviluppo dell'IoL è stato possibile grazie al ritmo attuale di avanzamento tecnologico nel settore illuminotecnico e in particolare alla tecnologia LED e ai moderni sistemi di regolazione, controllo e gestione per l'illuminazione che sono in grado di determinare risparmi considerevoli.

Senza dubbio il concetto di Illuminazione Intelligente è quindi la via del futuro e rappresenta un importante tassello verso la creazione di un'industria 4.0, automatizzata e interconnessa.

In questa ottica di miglioramento continuo e con l'obiettivo, ambizioso ma realizzabile, di voler diventare una Smart Factory sempre più all'avanguardia, Kone Industrial S.p.A. ha deciso di rimodernare il proprio sistema di illuminazione di fabbrica e implementare un sistema di gestione innovativo e vincente che ha consentito di raggiungere saving considerevoli.

Kone è il secondo produttore mondiale di ascensori e ha alle sue spalle oltre 100 anni di storia, in cui l'Italia ha e sta tuttora giocando un ruolo fondamentale. Lo stabilimento di Pero, alle porte di Milano, produce ogni anno circa 17mila cabine e circa 70mila porte ed è una realtà consolidata e sempre operativa, in cui gli addetti si alternano su tre turni giornalieri per rispondere alle richieste di clienti alla ricerca di impianti innovativi e affidabili.

La competizione, in mercati sempre più aperti alla concorrenza internazionale, impone però una crescente attenzione ai costi, con la necessità di individuare e correggere eventuali fonti di spreco.

La struttura produttiva occupa un'area di circa 9.000 mq in cui i costi dell'elettricità rappresentano uno dei principali capitoli di spesa, soprattutto in tempi recenti in cui la spesa energetica tende ad aumentare anche a fronte di consumi sostanzialmente stabili.

La scelta di rimodernare l'impianto di illuminazione è nata proprio dall'esigenza di tagliare i consumi e i costi relativi a quest'uso energetico. L'impianto esistente era costituito da lampade a ioduri metallici che rimanevano sempre accese, sia per questioni pratiche (le lampade a  ioduri necessitano di alcuni minuti per arrivare a regime) che per una scarsa sensibilità del personale.

La sostituzione del vecchio impianto era quindi una scelta obbligata, che non si è però limitata alla sola scelta delle più moderne lampade a LED ma si è accoppiata all'esigenza e alla volontà di regolare l'illuminazione in funzione delle effettive esigenze produttive e di sicurezza per riuscire a sfruttare il massimo possibile dall'investimento sostenuto. Una corretta illuminazione aumenta l'efficienza del personale di linea, la cui vista risulta meno affaticata, ma innalza anche la soglia di attenzione consentendo di realizzare prodotti migliori e soprattutto riducendo la probabilità di un incidente.

La sola sostituzione delle lampade con sorgenti Led avrebbe permesso di dimezzare i consumi energetici, con un risparmio di circa 20mila euro l'anno, ma la possibilità di gestire ogni singolo apparecchio ha permesso di sommare a tale risparmio un'ulteriore riduzione del 10% dei consumi, garantendo l'illuminazione perfetta per ogni singola esigenza produttiva.

Sono state installate 151 lampade Nika ingegnerizzate per ambienti gravosi e protette da vetro temprato con spessore di 4 mm.

Con all'ausilio di diverse lenti ottiche, il fascio luminoso è stato orientato in base all'altezza della lampada al suolo e alle specifiche esigenze di produzione e movimentazione per ogni singola area. La sostituzione delle lampade è stata completata in una sola settimana in agosto approfittando del fermo impianti durante il turno notturno, sospeso in quel periodo.

L'installazione dell'intero sistema di gestione e controllo è stata caratterizzata da facilità e flessibilità. Il progetto illuminotecnico e quello di gestione e controllo sono stati sviluppati in parallelo; inoltre, il software dedicato, caratterizzato da tutte le funzionalità necessarie al sito produttivo, è stato interamente customizzato. L'installazione dell'impianto è stata contestuale alla installazione dei sistemi di misura dei consumi elettrici, apparecchiature che comunicano i dati rilevati attraverso la rete elettrica esistente, consentendo la centralizzazione di tutte le rilevazioni necessarie al monitoraggio dei consumi energetici in linea con quanto richiesto dalla certificazione ISO 50001 ottenuta da Kone Industrial nel 2014.

Un peculiarità e particolarità del progetto, che ha in parte rappresentato anche una sfida per i protagonisti coinvolti ed è la chiave del suo successo e della sua innovatività, è la stata la scelta della tecnologia del sistema di controllo del nuovo impianto di illuminazione.

Tale sistema è infatti basato sulla tecnologia Power Line, secondo la quale le onde convogliate non necessitano di un bus dedicato ma le singole apparecchiature comunicano attraverso i cavi di alimentazione elettrica rendendo più semplice ed economica l?installazione;

la posa di un cavo sul soffitto dello stabilimento avrebbe comportato un aumento dei disagi (logistici - produttivi) e dei costi, allungando i tempi d'installazione e quindi anche di ritorno dell'investimento rischiando così di perdere molti dei vantaggi della tecnologia scelta.

Scelta che chiaramente è stata supportata da più e più prove / test effettuati direttamente in stabilimento andando ad analizzare le singole fasi e i carichi  in gioco su ognuna di esse valutando l'impatto su ogni singolo punto luce.

L'intero impianto è ad oggi gestito attraverso un pannello di controllo touch screen,

protetto da password e quindi utilizzabile solo dai capoturno, grazie al quale è possibile controllare ogni singolo corpo illuminante e ogni gruppo di luci a servizi delle diverse aree dell'impianto produttivo. L'intensità e l'accensione delle singole aree è gestita in modo automatico grazie ad una programmazione su base oraria, garantendo la corretta illuminazione e prevenendo ogni spreco.

L'intensità luminosa nelle aree del controllo qualità è sempre elevata, per consentire al personale di individuare eventuali difettosità, mentre nel magazzino automatico è fornita la sola luce necessaria per le verifiche periodiche da parte del personale incaricato.

L'investimento è stato stimato con un tempo di ritorno inferiore a 4 anni, tempo che si è ulteriormente ridotto dal riconoscimento dei Titoli di Efficienza Energetica. Il progetto ha anche avuto un ottimo riscontro da parte degli operatori in campo, soddisfatti per la percezione di un aumentato livello di sicurezza e di comfort visivo.

L'esperienza di sostituzione dell'impianto di illuminazione si è dimostrata quindi una scelta efficace e vincente a tutto tondo per Kone Industrial, che si è confermata ancora una volta azienda all'avanguardia e che punta a proporsi come leader nel suo campo e leader di sostenibilità ed efficienza energetica.

Luca Giovanni Rota

Maintenance & Facility Manager, Stab. Pero, Kone Industrial SpA

Cristina Ferilli

Energy Specialist, Gewiss SpA

Donato Lucente

Responsabile dei Sistemi di Gestione Qualità,  Ambiente, Energia, Salute e Sicurezza sul lavoro, KONE Industrial SpA