IREN: un piano Industria 4.0 sulla Business Unit Energia

L’azienda
IREN è una delle più importanti e dinamiche multi utility del panorama italiano e opera nei settori dell’energia elettrica, del gas, dell'energia termica per teleriscaldamento, della gestione dei servizi idrici integrati, dei servizi ambientali e dei servizi tecnologici. Il Gruppo opera in un bacino multiregionale con un portafoglio di circa 1,7 milioni di clienti nel settore energetico, circa 2,6 milioni di abitanti serviti nel ciclo idrico integrato e oltre 2 milioni di abitanti nel ciclo ambientale.
È primo operatore nazionale nel teleriscaldamento per volumetria allacciata, terzo nel settore idrico per metri cubi gestiti e nei servizi ambientali per quantità di rifiuti trattati, quinto nel settore gas per vendita a clienti finali, quinto nell’energia elettrica per elettricità venduta.
L’azienda ha prodotto un fatturato annuo di 3.697 milioni di euro (2017) e può contare su una forza lavoro di 7.098 dipendenti (al 30 giugno 2018).

L’idea in breve
IREN ha avviato a fine 2017 un progetto per l’introduzione di soluzioni in ambito Industria 4.0 nella Business Unit Energia, con particolare riferimento al settore manutentivo delle divisioni termoelettrica, idroelettrica e teleriscaldamento. La prima fase, chiusa al termine del 2017, ha visto la redazione di un Piano Industria 4.0, nel quale sono state individuate 19 iniziative negli ambiti tematici della robotica e automazione, dell’analisi di big data e della sensoristica, con lo scopo di aumentare la sicurezza degli operatori, monitorare le infrastrutture e trasformare i dati acquisti dagli impianti in informazioni utili ai fini di manutenzione predittiva. La seconda fase, già conclusa per alcuni progetti, consiste nel test e nell’introduzione nel business delle soluzioni individuate.

Soluzioni innovative
Le soluzioni individuate si applicano al monitoraggio delle infrastrutture attraverso l’installazione di fibre ottiche su condotte forzate, l’utilizzo di rover autonomi per l’ispezione di gallerie e la mappatura termica da aereo per la ricerca di perdite nelle reti di teleriscaldamento. Sugli analytics di manutenzione si stanno testando modelli predittivi che analizzano i dati dei DCS di impianto e acquisiti da operatori. Sulla sicurezza, gli interventi si concentrano sul monitoraggio degli asset e degli spazi confinati, il rilevamento dell’uomo a terra e l’utilizzo di smart glass e helmet.

Alcune delle soluzioni individuate sono di seguito descritte.

Manutenzione predittiva degli impianti
L’elevata mole di dati raccolti dai sistemi di controllo degli impianti termoelettrici può essere trasformata in informazioni utili sullo stato dell’impianto. Mediante modelli che analizzano in tempo reale i dati e i parametri, è possibile passare da una manutenzione su guasto o programmata ad una manutenzione predittiva, con un importante risparmio di tempi e costi. Attualmente la soluzione è in fase di implementazione e test su un impianto cogenerativo a ciclo combinato.

Mappatura termica per rilevazione perdite
IREN gestisce la più grande rete di teleriscaldamento in Italia e ispeziona annualmente con un veicolo dotato di termocamera i circa 600 km di tubazioni per individuare eventuali perdite. La scorsa stagione termica, l’ispezione della rete è stata effettuata mediante un aereo. In una notte è stata mappata tutta la città di Torino e, a valle, un software ha analizzato le immagini termiche incrociandole con i dati della rete, fornendo un elenco di anomalie e possibili perdite.

Rilievi in campo idroelettrico
Molte delle attività di ispezione vengono attualmente effettuate da personale e alcune di queste sono svolte in zone remote. Al fine di incrementare la sicurezza degli operatori, è stata testata l’applicazione dei droni per l’acquisizione delle immagini e la successiva analisi. Campo di prova sono stati i corpi diga, gli invasi e i versanti rocciosi, ovvero tutte aree in ambienti remoti o con accesso critico. Parallelamente ai droni, è stato testato un ROV (mezzo subacqueo) che consente l’ispezione di opere sommerse senza necessità di attendere i periodi di basso livello degli invasi.
Oltre alle suddette attività, è in corso lo sviluppo di una soluzione specifica per l’ispezione degli oltre 100 km di gallerie di derivazione degli impianti idroelettrici: un rover, pilotato dall’esterno, ispezionerà la galleria, acquisendo immagini e dati e limitando al minimo l’accesso di operatori all’interno della stessa.

Monitoraggio dei parametri ambientali degli spazi confinati
La rete di teleriscaldamento di Torino ha oltre 250 camere valvole, locali interrati in cui sono presenti organi di manovra. Data la natura del fluido trasportato, acqua surriscaldata a 120 °C, la temperatura degli ambienti è elevata. Le squadre che ispezionano periodicamente queste infrastrutture seguono una procedura specifica per l’aereazione dei locali, per il controllo della temperatura e della concentrazione di ossigeno. L’obiettivo è quello di installare dei sensori che consentano di monitorare in continuo gli ambienti, fornendo così agli operatori, su tablet, le informazioni e i parametri del sito, e consentire ai responsabili di esercizio e manutenzione una pianificazione ottimale delle attività, con un conseguente risparmio di tempi e costi. Questo strumento potrà essere utilizzando anche in ottica manutenzione predittiva.

Supporto da remoto a operatori in campo e rilevamento dei dati biometrici
Attraverso l’integrazione di smartphone con specifici device, è possibile monitorare le condizioni di salute dei dipendenti che lavorano sul campo e che operano in zone critiche, con particolare riferimento alla tematica dell’uomo a terra. Inoltre, mediante un sistema di delimitazione virtuale delle aree, il geofencing, è possibile verificare che acceda ad aree con un rischio specifico solo il personale con le abilitazioni necessarie e dotato di opportuni DPI.
Quanto sopra può essere inoltre integrato con sistemi per ricevere supporto da remoto, quali gli smart glass, già in uso presso alcuni settori di manutenzione in produzione idroelettrica.

Check list informatizzata evoluta
La check list cartacea attualmente usata dagli operatori durante le attività routinarie di ispezione negli impianti termoelettrici è stata digitalizzata su un’applicazione mobile. Il database creato verrà utilizzato per alimentare un sistema di manutenzione predittiva e un’analisi dei trend e del comportamento dell’impianto. La check list è attualmente fruibile su un tablet, ma è in fase di valutazione la possibilità di una sua integrazione in smart-wearable (smart helmet o smart glass).

Benefici
Le attività condotte in ambito Industria 4.0 stanno permettendo al Gruppo IREN di testare ed introdurre nei business soluzioni innovative volte ad incrementare la sicurezza degli operatori, migliorare il monitoraggio delle infrastrutture e trasformare la grande mole di dati acquisti dagli impianti in informazioni utili ai fini di manutenzione predittiva. Tutte queste soluzioni ed accorgimenti stanno apportando ed apporteranno consistenti vantaggi in termini di efficientamento dei processi, di ottimizzazione nella gestione delle attività degli operatori e un conseguente risparmio in termini di tempi e costi.