Quali sono le sfide da affrontare per garantire la tracciabilità dell'immissione di rottami nella produzione dell'acciaio?

Nella produzione dell’acciaio, ibaHD-Server e ibaDatCoordinator garantiscono una tracciabilità coerente collegando le operazioni di carico dei rottami al successivo processo di fusione. Il problema principale è che gli ID dei lotti vengono assegnati solo durante la fusione, mentre l’intervallo di tempo tra il carico e la fusione può variare in modo significativo. Questo problema viene risolto tramite la registrazione dei dati basata su trigger e il monitoraggio continuo del processo. Di conseguenza, ogni cesto di rottami può essere ricondotto a una specifica carica, consentendo agli operatori di indagare rapidamente su anomalie quali contaminazioni o rottami di dimensioni eccessive, migliorando così la trasparenza del processo e il controllo di qualità.

Come è possibile acquisire in modo sincronizzato i dati di processo e i dati video nel monitoraggio dei processi industriali?

Grazie all’utilizzo di ibaPDA, ibaCapture e ibaVision, l’acquisizione sincronizzata dei dati di processo e video diventa possibile anche in ambienti industriali complessi. Il vantaggio principale è la base temporale unificata per tutti i segnali registrati e i flussi video. Dal punto di vista tecnico, le variabili di processo e i flussi video delle telecamere vengono acquisiti in parallelo e allineati automaticamente in base a una logica di sistema che seleziona la telecamera pertinente a seconda della posizione delle apparecchiature. Ciò crea un set di dati omogeneo che combina i dati operativi con le prove visive. Nelle operazioni quotidiane, ciò semplifica notevolmente l’analisi delle cause alla radice, poiché i tecnici possono correlare immediatamente le deviazioni di processo con gli eventi effettivi di carico o movimentazione.

Quali vantaggi offre l'analisi termica automatizzata nella produzione dell'acciaio?

L'analisi automatizzata dei cicli termici è resa possibile da ibaAnalyzer in combinazione con ibaDatCoordinator, garantendo notevoli miglioramenti in termini di efficienza. Il vantaggio principale risiede nell'aggregazione automatica di tutti i dati rilevanti in un unico set di dati per ogni ciclo termico. Da un punto di vista tecnico, i segnali di processo, i registri di carico e i flussi video sincronizzati vengono combinati e presentati in un’area di lavoro di analisi preconfigurata. Ciò elimina la necessità di compilare manualmente i dati e di navigare tra più sistemi. In scenari reali, ciò accelera la risoluzione dei problemi, favorisce un processo decisionale più rapido e consente anche al personale meno esperto di analizzare efficacemente le deviazioni di produzione.

Qual è lo scopo di collegare i processi di carico con i dati di produzione a valle negli ambienti industriali?

Il collegamento delle operazioni di carico ai dati di produzione a valle viene realizzato tramite ibaHD-Server e ibaDatCoordinator, garantendo così la trasparenza del processo end-to-end. Il vantaggio consiste nel collegare le attività di movimentazione dei materiali a monte con i risultati finali della produzione. Dal punto di vista tecnico, ciò avviene tramite trigger persistenti che tracciano ogni evento di carico fino a quando il materiale non viene fuso e assegnato a un determinato lotto di fusione. Tutti i dati associati vengono quindi consolidati automaticamente. In pratica, ciò consente una comprensione più approfondita di come le condizioni in ingresso influenzino la qualità del prodotto finito, contribuendo a ottimizzare i processi e a migliorare l’uniformità dei risultati di produzione.

Quale ruolo rivestono l'analisi integrata dei dati e l'analisi video nelle future applicazioni di automazione e visione artificiale?

Le analisi integrate basate su ibaVision, ibaCapture e ibaPDA costituiscono la spina dorsale delle future soluzioni di automazione e visione artificiale. Il loro principale vantaggio risiede nella fornitura di set di dati strutturati e sincronizzati che combinano informazioni operative e visive. Da un punto di vista tecnico, questi set di dati fungono da base affidabile per analisi avanzate, tra cui la classificazione basata sulle immagini e il rilevamento delle anomalie. In pratica, ciò consente applicazioni quali l’identificazione automatica di oggetti pericolosi o il monitoraggio delle scorte, aumentando in ultima analisi la sicurezza, l’efficienza e il livello di automazione nelle operazioni industriali.

Come Badische Stahlwerke utilizza il sistema iba per garantire la trasparenza nella fatturazione dei rottami

Dal cestino dei rottami all'analisi dei lotti

Nello stabilimento siderurgico della Badische Stahlwerke GmbH (BSW) di Kehl, in Germania, vengono prodotte ogni anno circa 2,5 milioni di tonnellate di acciaio per armature. La materia prima è costituita da rottami metallici, che vengono fusi in due forni ad arco elettrico (EAF) prima di essere sottoposti a ulteriori lavorazioni. Per garantire una qualità costante e la stabilità del processo, è fondamentale poter tracciare a posteriori il carico dei singoli cestelli di rottami. Grazie al sistema iba, BSW ha implementato una soluzione che registra i dati di processo e le riprese video in sincronia temporale e li correla automaticamente, consentendo un’analisi dettagliata delle singole colate.

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La tracciabilità come sfida

Nel deposito rottami della Badische Stahlwerke vengono conservati quattro diversi tipi di rottami. I rottami vengono caricati in cestelli e trasportati ai forni ad arco elettrico tramite gru e carri di trasferimento. In circa 30 minuti, il forno trasforma due cesti a pieno carico — contenenti un totale di 120 tonnellate di rottami — in circa 109 tonnellate di acciaio fuso, che viene successivamente colato in billette lunghe 14 metri. Il processo di trasporto è controllato a distanza e monitorato tramite sistemi di telecamere che registrano continuamente le operazioni.

Una delle principali sfide per il produttore di acciaio è che, al momento del caricamento di un cesto, non si conosce ancora il numero della fornata finale. L’assegnazione viene effettuata solo una volta che il rottame è stato effettivamente fuso nel forno.

Inoltre, il tempo che intercorre tra il carico e la fusione può variare in modo significativo, da pochi minuti a diversi giorni. Ad esempio, un cesto di riserva precaricato potrebbe non essere necessario immediatamente e può rimanere in standby fino al momento del bisogno.

«Se in seguito si verificano anomalie — ad esempio, pezzi di rottami sovradimensionati o corpi estranei indesiderati nel materiale — è naturale che vogliamo poter risalire esattamente a come è stato caricato il cesto interessato», spiega Sven Pieber, responsabile dell’automazione e vicedirettore della manutenzione elettrica presso BSW.

L’analisi manuale come punto di partenza

In precedenza, questo tipo di analisi era in gran parte un processo manuale. Il personale doveva prima identificare i registri di carico pertinenti e poi esaminare i segnali corrispondenti in ibaAnalyzer per rivedere e valutare i dati. Inoltre, le riprese video registrate non erano disponibili in sincronia temporale con i dati di processo.

Di conseguenza, l’analisi dei singoli lotti era un’operazione che richiedeva molto tempo e dipendeva fortemente dalle conoscenze specialistiche. Per superare questi limiti, BSW ha implementato una nuova soluzione basata sul sistema iba che automatizza l’intero flusso di lavoro e collega direttamente tutte le informazioni rilevanti.

Diversi prodotti iba che lavorano in sinergia

La nuova applicazione si basa sull’interazione di diversi prodotti iba, tra cui ibaPDA, ibaHD-Server, ibaCapture, ibaVision, ibaDatCoordinator e ibaAnalyzer.

Diverse telecamere installate in tutto il deposito di rottami registrano le operazioni di carico, mentre i dati di processo provenienti dalle varie gru e dai carrelli di trasferimento dei rottami vengono acquisiti simultaneamente da ibaPDA. Poiché i carrelli di trasferimento possono operare sotto gru diverse a seconda della situazione, il sistema passa automaticamente al feed della telecamera corrispondente.

La registrazione sincronizzata dei dati di processo e video garantisce che ogni carrello di trasferimento sia sempre associato alla corretta rappresentazione visiva dell’operazione di carico in corso.

Correlazione automatizzata dei dati durante l’intero processo

La chiave della soluzione risiede nel collegamento automatizzato tra l’operazione di carico e la successiva fusione. Ogni volta che viene richiesta una nuova specifica di carico per un cesto di rottami, il sistema genera un trigger in ibaHD-Server.

Questo trigger rimane attivo fino a quando il cestello corrispondente non viene caricato e fuso nel forno ad arco elettrico.

L’elaborazione successiva dei dati è completamente automatizzata. ibaDatCoordinator estrae tutti i dati rilevanti tra il carico e la fusione, determina il numero di colata corrispondente in base alle informazioni di processo e genera un file di misurazione univoco. Di conseguenza, per ogni colata viene creato automaticamente un set di dati completo contenente informazioni di processo e filmati video sincronizzati.

Gru a portale con benna a polipo che solleva rottami in un contenitore in un’area industriale sotto cielo sereno

Grande siviera d’acciaio sospesa a una gru in un capannone industriale con bagliore di metallo fuso e un operatore che passa nelle vicinanze

Analisi del ciclo termico con un semplice clic del mouse

Per BSW ciò rappresenta una notevole semplificazione. Inserendo il numero di carico, gli utenti possono individuare rapidamente il file corrispondente e identificare il carrello di trasferimento utilizzato durante la carica.

Inoltre, ibaAnalyzer apre automaticamente l’ambiente di analisi appropriato. Tutte le informazioni rilevanti – compresi i segnali di processo registrati, i dettagli di carico e le riprese video sincronizzate nel tempo delle gru coinvolte – sono immediatamente disponibili.

Ciò consente agli operatori di verificare quali tipi di rottami siano stati caricati, quali quantità fossero state pianificate e come si sia svolto effettivamente il processo di carico. È possibile identificare facilmente anche eventuali cambi di gru durante un’operazione di carico.

Una base per applicazioni future

Attualmente, la soluzione viene utilizzata principalmente per l’analisi retrospettiva delle colate e delle operazioni di carico. Tuttavia, il suo potenziale va ben oltre questa applicazione.

BSW sta già valutando ulteriori scenari di espansione, tra cui l’identificazione automatizzata dei diversi tipi di rottami tramite tecnologie di visione artificiale e il rilevamento di oggetti critici quali bombole di gas o corpi cavi chiusi. È inoltre allo studio l’utilizzo dei dati delle telecamere per il monitoraggio delle scorte all’interno del deposito di rottami.

Per tutte queste applicazioni, l’infrastruttura esistente, che combina dati di processo sincronizzati e informazioni visive, costituisce una base preziosa.

Conclusione

La soluzione di monitoraggio del deposito di rottami presso Badische Stahlwerke dimostra come un caso d’uso industriale complesso possa essere gestito in modo efficiente grazie all’utilizzo combinato di diversi prodotti iba. Collegando automaticamente i dati di processo, le informazioni relative alle fornaci e le riprese delle telecamere, è possibile tracciare le operazioni di caricamento in modo rapido e pratico.

Per gli utenti, ciò si traduce in una notevole riduzione dello sforzo di ricerca e in un’analisi più rapida delle cause alla radice. Allo stesso tempo, la soluzione crea una base dati trasparente che non solo supporta le attuali esigenze operative, ma apre anche nuove opportunità per future iniziative di digitalizzazione e automazione.

Grazie al sistema iba, siamo in grado di ricondurre automaticamente ogni carico di scarti al lotto di provenienza. Ciò semplifica notevolmente l'analisi delle cause da parte dei nostri colleghi e ci fa risparmiare tempo prezioso.

Sven Pieber
Responsabile dell'automazione e vicedirettore della manutenzione elettrica, BSW

Funzioni usate

In questa applicazione vengono utilizzate le seguenti funzioni del sistema iba.

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Domande frequenti (FAQ)

Quali sono le sfide da affrontare per garantire la tracciabilità dell'immissione di rottami nella produzione dell'acciaio?: Nella produzione dell’acciaio, ibaHD-Server e ibaDatCoordinator garantiscono una tracciabilità coerente collegando le operazioni di carico dei rottami al successivo processo di fusione. Il problema principale è che gli ID dei lotti vengono assegnati solo durante la fusione, mentre l’intervallo di tempo tra il carico e la fusione può variare in modo significativo. Questo problema viene risolto tramite la registrazione dei dati basata su trigger e il monitoraggio continuo del processo. Di conseguenza, ogni cesto di rottami può essere ricondotto a una specifica carica, consentendo agli operatori di indagare rapidamente su anomalie quali contaminazioni o rottami di dimensioni eccessive, migliorando così la trasparenza del processo e il controllo di qualità.
Come è possibile acquisire in modo sincronizzato i dati di processo e i dati video nel monitoraggio dei processi industriali?: Grazie all’utilizzo di ibaPDA, ibaCapture e ibaVision, l’acquisizione sincronizzata dei dati di processo e video diventa possibile anche in ambienti industriali complessi. Il vantaggio principale è la base temporale unificata per tutti i segnali registrati e i flussi video. Dal punto di vista tecnico, le variabili di processo e i flussi video delle telecamere vengono acquisiti in parallelo e allineati automaticamente in base a una logica di sistema che seleziona la telecamera pertinente a seconda della posizione delle apparecchiature. Ciò crea un set di dati omogeneo che combina i dati operativi con le prove visive. Nelle operazioni quotidiane, ciò semplifica notevolmente l’analisi delle cause alla radice, poiché i tecnici possono correlare immediatamente le deviazioni di processo con gli eventi effettivi di carico o movimentazione.
Quali vantaggi offre l'analisi termica automatizzata nella produzione dell'acciaio?: L'analisi automatizzata dei cicli termici è resa possibile da ibaAnalyzer in combinazione con ibaDatCoordinator, garantendo notevoli miglioramenti in termini di efficienza. Il vantaggio principale risiede nell'aggregazione automatica di tutti i dati rilevanti in un unico set di dati per ogni ciclo termico. Da un punto di vista tecnico, i segnali di processo, i registri di carico e i flussi video sincronizzati vengono combinati e presentati in un’area di lavoro di analisi preconfigurata. Ciò elimina la necessità di compilare manualmente i dati e di navigare tra più sistemi. In scenari reali, ciò accelera la risoluzione dei problemi, favorisce un processo decisionale più rapido e consente anche al personale meno esperto di analizzare efficacemente le deviazioni di produzione.
Qual è lo scopo di collegare i processi di carico con i dati di produzione a valle negli ambienti industriali?: Il collegamento delle operazioni di carico ai dati di produzione a valle viene realizzato tramite ibaHD-Server e ibaDatCoordinator, garantendo così la trasparenza del processo end-to-end. Il vantaggio consiste nel collegare le attività di movimentazione dei materiali a monte con i risultati finali della produzione. Dal punto di vista tecnico, ciò avviene tramite trigger persistenti che tracciano ogni evento di carico fino a quando il materiale non viene fuso e assegnato a un determinato lotto di fusione. Tutti i dati associati vengono quindi consolidati automaticamente. In pratica, ciò consente una comprensione più approfondita di come le condizioni in ingresso influenzino la qualità del prodotto finito, contribuendo a ottimizzare i processi e a migliorare l’uniformità dei risultati di produzione.
Quale ruolo rivestono l'analisi integrata dei dati e l'analisi video nelle future applicazioni di automazione e visione artificiale?: Le analisi integrate basate su ibaVision, ibaCapture e ibaPDA costituiscono la spina dorsale delle future soluzioni di automazione e visione artificiale. Il loro principale vantaggio risiede nella fornitura di set di dati strutturati e sincronizzati che combinano informazioni operative e visive. Da un punto di vista tecnico, questi set di dati fungono da base affidabile per analisi avanzate, tra cui la classificazione basata sulle immagini e il rilevamento delle anomalie. In pratica, ciò consente applicazioni quali l’identificazione automatica di oggetti pericolosi o il monitoraggio delle scorte, aumentando in ultima analisi la sicurezza, l’efficienza e il livello di automazione nelle operazioni industriali.