In che modo FEST rende i dati di processo utilizzabili per le operazioni, l'analisi e la manutenzione
Basandosi sul sistema iba, FEST ha sviluppato un’architettura dei dati che copre l’intero processo.
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FEST GroupIn che modo FEST rende i dati di processo utilizzabili per le operazioni, l'analisi e la manutenzione
Storia di successo
Con la crescita dell’economia dell’idrogeno, aumentano anche le esigenze relative al funzionamento degli impianti di elettrolisi. Gli operatori si aspettano un’elevata disponibilità, indicatori di prestazione trasparenti e una rapida analisi delle cause alla radice in caso di guasti. Allo stesso tempo, i moderni elettrolizzatori PEM generano grandi volumi di dati operativi e di processo in grado di fornire preziose informazioni sulle condizioni e sul comportamento dell’impianto.
La vera sfida, tuttavia, non è l’acquisizione dei dati in sé. I moderni impianti di elettrolisi sono costituiti da numerosi sistemi diversi che generano dati in modo continuo. Oltre alle pile elettrolitiche stesse, anche l’alimentazione elettrica, il trattamento dell’acqua, i sistemi di raffreddamento, i compressori, nonché i sistemi di automazione e di sicurezza forniscono informazioni rilevanti. Quando questi dati vengono considerati isolatamente, il quadro complessivo rimane spesso incompleto. Solo quando le informazioni provenienti da fonti diverse sono disponibili in modo continuo, sincronizzate nel tempo e possono essere analizzate congiuntamente, è possibile identificare correlazioni, indagare sulle cause alla radice e prendere decisioni ben fondate.
Basandosi sul sistemaiba, FEST ha quindi sviluppato un’architettura dei dati che copre l’intero processo, dall’acquisizione dei segnali all’analisi e alla reportistica. Ciò crea una base dati coerente che supporta sia il funzionamento quotidiano dell’impianto sia l’ottimizzazione a lungo termine.
Una base dati affidabile per le operazioni dell’impianto
Un impianto di elettrolisi genera continuamente informazioni provenienti da un'ampia varietà di fonti. Queste includono variabili di processo quali pressione, temperatura e portata, nonché dati di funzionamento elettrico, consumo energetico, stati dell'impianto e messaggi provenienti dai sistemi di controllo. Fin dall’inizio, FEST ha riconosciuto che questi dati non sono necessari solo per il controllo di processo, ma devono essere disponibili anche per la manutenzione, l’analisi delle prestazioni, la reportistica e l’ottimizzazione a lungo termine dell’impianto.
La base di tutto ciò è l’acquisizione locale dei dati tramite ibaM-DAQ. Per garantire che i dati possano essere acquisiti indipendentemente dalle connessioni di rete, FEST dota ogni container dell’elettrolizzatore di un’unità di acquisizione dedicata. Poiché ibaM-DAQ offre tutte le funzionalità di ibaPDA, i segnali di processo e di controllo rilevanti vengono acquisiti continuamente dai sistemi di controllo e registrati con elevata precisione temporale.
Questo approccio consente di conservare in modo continuo anche dati di misura ad alta risoluzione senza gravare ulteriormente sull’infrastruttura di automazione esistente. I dati registrati forniscono una rappresentazione completa del funzionamento dell’impianto e sono disponibili sia per valutazioni immediate che per analisi successive.
Una visione unificata dei dati degli impianti distribuiti
Con l’aumentare del numero di impianti installati, la gestione dei dati tra diversi siti diventa sempre più importante. FEST mira quindi a consolidare le informazioni provenienti da diversi impianti di elettrolizzatori all’interno di una piattaforma dati comune.
I dati di processo acquisiti localmente vengono consolidati centralmente e inseriti in un contesto comune. Ciò crea una visione unificata del parco impianti installato, indipendentemente dal sistema o dal componente dell’impianto da cui i dati hanno avuto origine. Gli stati operativi, i valori di processo e gli eventi possono essere visualizzati in modo sincronizzato nel tempo e confrontati tra più impianti.
Per i team di assistenza e di ingegneria, ciò garantisce una trasparenza notevolmente maggiore. È possibile identificare più rapidamente ed valutare in modo sistematico eventi ricorrenti, anomalie o differenze nel comportamento operativo. Allo stesso tempo, gli indicatori chiave di prestazione (KPI) rilevanti possono essere messi a disposizione di specifici gruppi target tramite tecnologie cloud e dashboard online. Per analisi approfondite, gli utenti possono in qualsiasi momento effettuare un drill-down fino ai dati grezzi conservati nel sistemaiba.
Il segreto sta nel trarre le giuste conclusioni dai dati. Il sistema iba ci aiuta proprio in questo.
Jan Remus
Vice President PMO & Digital Solutions, FEST
Analisi anziché raccolta dati
Per FEST, il vero valore deriva dall’analisi sistematica delle informazioni registrate. Utilizzando ibaAnalyzer, l’azienda esamina l’andamento storico dei segnali, analizza le correlazioni di processo e valuta le condizioni operative su periodi prolungati. Inoltre, i KPI rilevanti vengono automaticamente consolidati in report e resi disponibili in un formato coerente.
«Grandi volumi di dati non si traducono automaticamente in conoscenza», afferma Jan Remus, Vicepresidente PMO & Digital Solutions presso FEST. «Ciò che conta è trarre le giuste conclusioni dalle informazioni disponibili per migliorare le operazioni e l’ottimizzazione. Il sistema iba ci fornisce uno strumento potente per fare esattamente questo».
I vantaggi di questo approccio sono particolarmente evidenti quando si ha a che fare con guasti sporadici. Anziché limitarsi a esaminare il momento in cui si verifica un allarme, i tecnici possono analizzare l’intera sequenza di processo prima e dopo un evento.
Ciò permette di individuare correlazioni spesso difficili da riconoscere durante il funzionamento in tempo reale.
Dall’analisi dei dati alla Process Intelligence assistita dall’IA
Partendo da questa base di dati, FEST sta sviluppando una propria piattaforma di dashboard basata sull’intelligenza artificiale. Il sistema supporta già le valutazioni dei servizi e l’analisi dei dati di produzione, combinando la visualizzazione strutturata dei dati dell’impianto con la graduale introduzione di funzionalità assistite dall’intelligenza artificiale. In questo modo, FEST integra la tecnologia iba con la propria competenza nel campo della gestione degli impianti e dell’ingegneria di processo.
«Una base di dati pulita e affidabile è essenziale per qualsiasi analisi avanzata. Solo quando i dati di misurazione, produzione e qualità sono consolidati in modo coerente è possibile identificare e valutare le relazioni di processo in modo significativo», spiega Andres Moreno, Data Scientist presso FEST.
Uno degli obiettivi principali dello sviluppo in corso è l’integrazione dei dati di misurazione, produzione e qualità in un quadro analitico comune. L’intelligenza artificiale è destinata a supportare questo sforzo rendendo più trasparenti le relazioni all’interno del comportamento dell’impianto e fornendo indicazioni per ulteriori approfondimenti. Tuttavia, la valutazione da parte di esperti basata sui dati di processo registrati rimane una parte fondamentale del processo di analisi e di decisione.
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Prenota la tua chiamata individualeMonitoraggio delle condizioni basato sui dati storici di processo
Per l’archiviazione e l’analisi dei dati a lungo termine, FEST utilizza ibaHD-Server. La piattaforma consente l’archiviazione centralizzata di grandi volumi di dati storici in serie temporali e li rende disponibili per ulteriori analisi.
Sulla base di questi dati è possibile definire le condizioni operative tipiche e monitorare i parametri rilevanti nel lungo periodo. È possibile rilevare tempestivamente eventuali cambiamenti nel comportamento dell’impianto, prima che causino problemi di processo o fermi macchina non programmati. Poiché tutte le informazioni si basano su una base dati coerente, è possibile tracciare e valutare gli sviluppi su periodi prolungati.
Per FEST, ciò rappresenta un passo importante verso una manutenzione basata sui dati. Le attività di manutenzione possono essere pianificate con maggiore precisione, mentre gli interventi di assistenza possono essere preparati meglio. Soprattutto per gli impianti distribuiti a livello internazionale, ciò riduce lo sforzo di risoluzione dei problemi e migliora la prevedibilità delle attività di assistenza.
Partendo da queste basi, FEST sta ulteriormente sviluppando la piattaforma verso applicazioni di manutenzione predittiva. Mettendo in correlazione i dati disponibili relativi a processo, produzione e qualità ed estendendo le capacità analitiche assistite dall’intelligenza artificiale, le versioni future contribuiranno a identificare in una fase precoce le esigenze di manutenzione emergenti e i potenziali problemi alle apparecchiature. L’obiettivo non è sostituire le competenze ingegneristiche, ma fornire funzioni mirate di supporto decisionale per gli operatori degli impianti, gli specialisti dell’assistenza e i team di ingegneri.
Solo quando i dati relativi alle misurazioni, alla produzione e alla qualità vengono consolidati in modo coerente è possibile identificare e valutare in modo significativo le relazioni tra i processi.
Andrés Moreno
Data Scientist, FEST
I dati come base per un funzionamento economico dell’impianto
L’esperienza di FEST dimostra che la semplice acquisizione dei dati di processo non crea di per sé valore aggiunto. Ciò che conta è la capacità di combinare le informazioni provenienti da diverse fonti e di utilizzarle per creare un quadro coerente del funzionamento dell’impianto.
Con ibaM-DAQ, ibaPDA, ibaAnalyzer e ibaHD-Server, FEST ha creato una piattaforma che copre l’intero ciclo di vita dei dati di processo: dall’acquisizione e archiviazione all’analisi e alla reportistica. Ciò offre una visione unificata delle complesse strutture degli impianti, garantisce trasparenza e consente un processo decisionale basato sui dati.
Inoltre, FEST utilizza ibaDatCoordinator per la post-elaborazione dei dati di misura. Il software gestisce l’elaborazione automatizzata e la gestione dei dati, genera report, estrae gli indicatori chiave di prestazione (KPI) rilevanti e li rende disponibili ai sistemi a valle. Ciò consente di standardizzare le attività ricorrenti di analisi e reporting e di eseguirle senza intervento manuale.
Questa base dati end-to-end aiuta FEST a comprendere meglio le condizioni dell’impianto, ad analizzare i guasti più rapidamente e a pianificare le attività di manutenzione in modo più efficace. Allo stesso tempo, fornisce la base per confrontare il comportamento operativo tra diversi siti e ottimizzare continuamente le prestazioni a lungo termine degli impianti di elettrolisi.
Domande frequenti (FAQ)
Il sistema iba costituisce la base per un’acquisizione affidabile dei dati industriali negli impianti di elettrolisi. Registra continuamente i segnali di processo e di controllo provenienti da diversi sottosistemi, tra cui gli stack, le unità di alimentazione, i sistemi di trattamento dell’acqua e i circuiti di raffreddamento. La registrazione ad alta risoluzione con sincronizzazione temporale precisa crea un set completo di dati operativi senza gravare ulteriormente sull’ambiente di automazione. Ciò consente agli operatori e ai team di ingegneri di accedere a informazioni coerenti per il funzionamento quotidiano, la risoluzione dei problemi e la valutazione delle prestazioni a lungo termine. Di conseguenza, il comportamento dell’impianto può essere documentato in modo trasparente e i dati rilevanti rimangono disponibili sia per indagini immediate che per analisi future.
ibaPDA, in quanto tecnologia di acquisizione dati sottostante, consente la sincronizzazione precisa dei segnali provenienti da diversi sistemi dell’impianto. Gli impianti di elettrolisi generano grandi volumi di informazioni operative in numerosi sottosistemi, e questi dati spesso si influenzano a vicenda. Quando i valori di processo, gli stati operativi e gli eventi vengono analizzati all’interno di una linea temporale comune, le relazioni nascoste diventano visibili e le cause alla radice possono essere identificate in modo più efficace. Ciò supporta l’analisi industriale avanzata e migliora la trasparenza tra le risorse distribuite. In pratica, i team di manutenzione e ingegneria acquisiscono una comprensione più chiara del comportamento dell’impianto e possono risolvere i problemi in modo più efficiente.
ibaAnalyzer aiuta gli ingegneri a condurre analisi approfondite dei dati storici di processo per individuare le vere cause dei disturbi nell’impianto. Anziché concentrarsi esclusivamente sui timestamp degli allarmi, gli utenti possono valutare la sequenza completa degli eventi prima e dopo un incidente. Ciò rende più semplice individuare le dipendenze tra le variabili di processo e comprendere come le condizioni operative si sono evolute nel tempo. Il software supporta sia la diagnostica basata sugli eventi sia la valutazione delle tendenze a lungo termine. Per gli operatori e i team di assistenza, ciò si traduce in una più rapida identificazione delle cause alla radice, una migliore comprensione dei modelli operativi ricorrenti e decisioni più informate in merito all’ottimizzazione dei processi.
ibaHD-Server funge da archivio centrale per grandi volumi di dati storici in serie temporali e costituisce la base per un monitoraggio efficace delle condizioni. Conservando le informazioni operative per periodi prolungati, le organizzazioni possono stabilire condizioni operative di riferimento e monitorare costantemente i parametri critici. I confronti a lungo termine consentono di rilevare cambiamenti graduali nel comportamento delle apparecchiature e di valutare le tendenze emergenti prima che causino interruzioni del processo. Questo approccio basato sui dati migliora la pianificazione della manutenzione e supporta decisioni operative più informate. In pratica, le aziende traggono vantaggio da una maggiore trasparenza, da una migliore disponibilità dell’impianto e da una preparazione più accurata alle attività di manutenzione.
ibaDatCoordinator automatizza la post-elaborazione dei dati di processo registrati e ottimizza i flussi di lavoro relativi alla generazione dei KPI e alla reportistica. Il software valuta i dati di misurazione, estrae gli indicatori di prestazione rilevanti e mette i risultati a disposizione delle applicazioni a valle. Ciò riduce il lavoro manuale, garantendo al contempo che le analisi si basino su strutture di dati coerenti e ripetibili. Integrato in un ambiente di gestione dei dati più ampio, il software supporta un flusso di lavoro senza soluzione di continuità, dall’acquisizione dei dati all’analisi fino alla reportistica. Per gli utenti, il vantaggio principale è l’accesso efficiente a informazioni affidabili che supportano le decisioni operative, le attività di assistenza e le iniziative di miglioramento continuo delle prestazioni.
