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Articolo pubblicato nel fascicolo di Gennaio / Febbraio 2023 di Carta & Cartiere CONVEGNO MIAC TISSUE - PRIMA SESSIONE

Produzione sostenibile e competitiva delle carte tissue

In vista del forte impegno per la decarbonizzazione del processo produttivo della carta tissue, le aziende si concentrano sullo sviluppo di tecnologie innovative che utilizzano fonti di energia rinnovabile. Avanzate tecnologie carbon-free che garantiscono sia la massima efficienza produttiva, sia una significativa riduzione delle emissioni di CO2 della macchina tissue.

di: Redazione Carta & Cartiere

I requisiti di sostenibilità stanno aumentando sia da parte dei clienti che delle autorità pubbliche di regolamentazione. Per rispondere a queste nuove istanze, i produttori di carte tissue sono focalizzati sulle prestazioni e sull’efficienza in tutte le varie fasi della catena di fornitura, richiedendo quindi soluzioni sempre più tecnologiche ai fornitori di macchinari. Nella prima sessione del Convegno MIAC Tissue – organizzata durante la recente edizione della fiera MIAC di Lucca – vengono discussi argomenti riguardanti la riduzione delle emissioni inquinanti, la sostenibilità, l’integrazione dei dati di funzionamento, il miglioramento del controllo e della diagnostica dei processi produttivi e molti altri temi che influiscono sulla competitività dell’industria cartaria. Al Convegno, moderato da Pirkko Petäjä, Principal di AFRY Management Consulting, hanno partecipato le aziende Toscotec, Valmet, A.Celli Paper, Voith, BTG, Oradoc, Wepa e Andritz. La parte introduttiva ha visto invece la presenza di AFRY Management Consulting che ha presentato i dati più salienti del mercato del tissue a livello internazionale.

Il contesto competitivo europeo

Hampus Mörner, Manager AFRY Management Consulting

Hampus Mörner, Manager AFRY Management Consulting.

L’industria europea del tissue ha attraversato diversi anni ricchi di eventi e ha dimostrato di essere piuttosto resiliente per quanto riguarda i volumi produttivi, con ottime prospettive se confrontata con altri settori economici. Il mercato europeo ha sviluppato nuove capacità, soprattutto negli ultimi anni e la tendenza a lungo termine vede un ulteriore aumento pari all’1,5% al 2025. Anche il Regno Unito – uno dei principali importatori netti in Europa con consumi procapite piuttosto elevati rispetto alla media europa – nonostante la Brexit ha registrato risultati molto positivi. Il nuovo decennio è iniziato con un contesto di mercato caratterizzato da una forte domanda e da costi deflazionistici per poi mutare nell’attuale situazione di domanda normalizzata ma in un contesto di costi inflazionistici. La difficile situazione sul fronte dei costi iniziata verso la fine del 2021 è poi peggiorata durante lo scorso anno. Per il settore del tissue ciò è principalmente visibile nell’ aumento dei costi dell’energia e della cellulosa. Sebbene la dinamica dei costi sia stata simile in tutta Europa, l’impatto è stato diverso da nazione a nazione. Oltre all’energia e alla cellulosa, altri aspetti come distanze di trasporto ridotte e sicurezza dell’approvvigionamento sono elementi oggi sempre più importanti nel settore cartario. Poiché i flussi commerciali vengono reindirizzati tra le diverse aree geografiche e viene continuamente aggiunta una maggiore capacità produttiva, non solo alcuni precedenti mercati di importazione netta potrebbero diventare autosufficienti, ma il settore potrebbe persino vedere un ambiente economico in cui i mercati diventano più locali. Oltre a questi eventi che connotano un mercato in continua evoluzione, l’industria europea del tissue sta affrontando anche l’importante sfida della sostenibilità. È importante trovare delle soluzioni per raggiungere una maggiore ottimizzazione dei fattori produttivi e promuovere una maggiore collaborazione tra tutti gli attori della supply chain per un approccio maggiormente end-to- end, ovvero tra le due estremità della catena di approvvigionamento.

Pubblico dei partecipanti al Convegno MIAC Tissue – prima sessione. Sponsor dei Convegni di MIAC 2022 è la società Indexa.

Toscotec introduce l’uso di fonti energetiche fossil-free nel processo di asciugamento

Elena Troia, Energy & Environment Sales Manager Toscotec

Elena Troia, Energy & Environment Sales Manager Toscotec.

Al fine di realizzare la decarbonizzazione del processo produttivo della carta tissue, Toscotec ha sviluppato tecnologie di asciugamento innovative che sfruttano fonti di energia rinnovabile e consentono il raggiungimento della massima efficienza di macchina. L’induzione elettromagnetica applicata al monolucido: TT Induction SYD. Toscotec presenta un’innovazione rivoluzionaria destinata a diventare un punto di svolta nel settore del tissue: TT Induction SYD, un cilindro monolucido in acciaio di nuova generazione che si avvale dell’induzione elettromagnetica invece che dell’energia del vapore per asciugare la carta, riducendo così a zero le emissioni dirette di gas serra. Basandosi sulla propria esperienza di inventore e leader di mercato dei monolucidi in acciaio, Toscotec ha realizzato un design innovativo che offre numerosi vantaggi:

  • Efficienza energetica: riduce il consumo di energia associato all’asciugamento della carta in virtù della maggiore efficienza del sistema ad induzione rispetto all’impianto vapore.
  • Decarbonizzazione: generalmente, circa la metà delle emissioni di anidride carbonica prodotte da una macchina continua è legata all’esercizio del cilindro Yankee. Sfruttando l’energia elettrica che può essere derivata da fonti rinnovabili, TT Induction SYD elimina le emissioni dirette di anidride carbonica.
  • Qualità della carta: grazie al preciso riscaldamento del manto, elimina eventuali problemi di profilo di umidità legati ad una rimozione non uniforme delle condense, garantendo così un miglioramento dell’uniformità del profilo sia in direzione trasversale (CD) che in direzione di macchina (MD).
  • Sicurezza: si avvale di una tecnologia comprovata, ed è stato progettato privo di alcun rischio elettrico, meccanico e di radiazioni, al fine di garantire la massima sicurezza di esercizio.
  • Semplificazione: comporta l’eliminazione di tutte le problematiche legate alla manutenzione dei recipienti in pressione.

L’idrogeno applicato alle cappe: TT Hydrogen Burner. Se ricavato dal processo di elettrolisi tramite fonti rinnovabili, il gas idrogeno rappresenta una valida alternativa di energia pulita.
Toscotec ha sviluppato il bruciatore a idrogeno in linea TT Hydrogen Burner al fine di sfruttare un combustibile che non emette anidride carbonica ma allo stesso tempo eguaglia le elevate prestazioni dei bruciatori a gas. Specificamente progettato e testato per l’impianto cappe della macchina tissue, TT Hydrogen Burner è un’innovazione brevettata che offre numerosi vantaggi:

  • Efficienza: garantendo una precisa combustione stechiometrica, offre un’alta efficacia di asciugamento dell’impianto cappe.
  • Flessibilità: offre due modalità operative. In modalità carbon free brucia idrogeno al 100%, e in modalità di riduzione del carbonio è alimentato da una miscela di metano e idrogeno, dove la percentuale di idrogeno è accettata all’interno di un ampio intervallo.
  • Decarbonizzazione: elimina le emissioni dirette di anidride carbonica associate alla combustione di combustibili fossili nell’air system della macchina continua.

Migliorare la performance delle macchine tissue attraverso un utilizzo migliore dei dati

Tommi Leander, Business Manager Valmet

Tommi Leander, Business Manager Valmet.

Come possiamo utilizzare i dati per migliorare l’efficienza nella produzione tissue? Tradizionalmente, le informazioni relative ai processi sono spesso compartimentate. Riportare tutte le informazioni in un solo luogo fornisce un solido avvio per migliorare l’efficienza e rende la linea produttiva maggiormente intelligente. Oggi una vasta gamma di sistemi di automazione e di strumenti di misura è disponibile per le macchine tissue.
Tutti forniscono informazioni importanti sulle condizioni di processo, ma operano in cluster separati. Di conseguenza, le informazioni si disperdono ed è difficile per gli operatori di macchina e per chi pianifica la produzione avere una visione olistica delle performance di macchina.
Inoltre l’analisi dei dati diventa complicata, poiché è necessario avere delle particolari competenze per capire la correlazione tra diverse informazioni provenienti da sistemi separati; e questo porta a ritardi nella risoluzione dei problemi e nel processo decisionale.

La soluzione Valmet: una gestione più rapida dei dati attraverso un sistema integrato.
Per decenni Valmet ha collaborato con i propri clienti in tutto il mondo offrendo tecnologia all’avanguardia per la produzione della carta, soluzioni per l’automazione e relativi servizi. Nel corso degli anni gli esperti Valmet hanno acquisito una conoscenza approfondita della produzione della carta e dei numerosi processi ad essa legati. Per risolvere il problema dei dati compartimentati e migliorare l’efficienza della loro gestione, Valmet ha integrato tutti i dati provenienti dalle diverse componentistiche in un unico sistema. Raccogliere tag di processo, difetti del foglio, profili, log e trend delle rotture carta in un posto solo rende più agevole e veloce trovare la correlazione tra diversi parametri di processo, aspetto che risulta particolarmente utile in situazioni nelle quali la risoluzione dei problemi è vitale. Per rendere il concetto più concreto, prendiamo in considerazione le rotture ai bordi, un fenomeno che molti conoscono. Se tutti i dati relativi sono visibili su di uno schermo, l’operatore può prendere per esempio la velocità di macchina dall’interfaccia e controllare possibili correlazioni con la frequenza delle rotture; questo si può vedere chiaramente se l’aspetto dei fori è in qualche modo legato alla modifica del livello di dosaggio delle componenti chimiche.

Verso una cartiera autonoma.
Nonostante la piattaforma per l’integrazione dei dati, la risoluzione dei problemi richiede ancora delle competenze particolari e del lavoro manuale. Il logico passo successivo è l’automazione del troubleshooting e del processo decisionale, portando quindi la produzione di tissue verso lo sviluppo del concetto di cartiera autonoma. In una cartiera autonoma il sistema può monitorare le sue stesse performance, portando così ad un aumento dell’efficienza nel trarre conclusioni. Si può immaginare di trovare la causa per le rotture ai bordi in qualche ora invece di subire rotture del foglio o bassa qualità per mesi, con un potenziale di risparmio enorme.

Istruire l’Intelligenza Artificiale.
L’Intelligenza Artificiale o AI è vista come una delle soluzioni dal maggior potenziale per aumentare l’autonomia delle cartiere. Ma ha anche le sue lacune. Il processo produttivo della carta è un ambiente complesso ed implica molte possibili interferenze inattese. Ciò significa anche che l’Intelligenza Artificiale può diventare meno intelligente se non viene alimentata da sufficienti informazioni. Per ottenere il massimo dei benefici dalla AI su larga scala, dobbiamo essere in grado di vedere ed osservare il processo produttivo attraverso un quantitativo enorme di dati ed informazioni di processo. Per la maggior parte delle cartiere, questo implica nuove misure, un livello superiore di tag di processo significativi, una tecnologia con telecamere all’avanguardia e delle applicazioni accuratamente progettate. Un esempio di tali applicazioni è il Valmet Centerline Advisor, uno strumento avanzato per il confronto tra lo status esistente di un processo e la linea mediana della sua miglior performance storica. Il punto chiave di questo argomento è che maggiore è il numero dei dati a nostra disposizione e migliore è il modo in cui sono integrati, maggiore sarà l’intelligenza della linea produttiva e quindi più numerosi saranno i benefici legati a sicurezza, efficienza, redditività e qualità.

La logistica sostenibile nel packaging delle bobine: vantaggi e soluzioni

Francesco Furzi, Sales Manager A.Celli Paper

Francesco Furzi, Sales Manager A.Celli Paper.

L’automazione della linea di packaging è la soluzione ideale per le aziende che devono ottimizzare i loro processi produttivi, ridurne i costi e ottenere al tempo stesso un risultato finale in linea con le esigenze e le aspettative dei clienti. Questo è tanto più vero nel caso in cui sia possibile integrare i dati provenienti dal processo produttivo a monte e da altri sistemi. I sistemi di packaging automatico, in questo modo, consentono alle aziende di diventare sempre più performanti: oltre ad una maggiore velocità e precisione delle operazioni, è possibile raccogliere e gestire numerosi dati e informazioni utili sia per la produzione in corso (e per quelle future) che per il cliente finale. I dati, infatti, sono tra gli asset strategici della nostra era e, se gestiti in modo da sfruttarne appieno le potenzialità, contribuiscono a indirizzare le decisioni e le strategie di business. È fondamentale quindi implementare soluzioni che permettano di gestire questo prezioso asset informativo.

Come in tutti i contesti competitivi, ci poniamo sempre la domanda del perfect timing: è questo il momento giusto per fare investimenti in conto capitale in automazioni e data processing? La risposta è affermativa: data l’alta incertezza sul lato del costo del lavoro, molto volatile, data la ormai cronica penuria di manodopera qualificata e dato infine lo scenario altamente inflattivo del mercato, gli investimenti in conto capitale raggiungono proprio in questo contesto e momento storico il punto di massima ottimizzazione temporale e, di conseguenza, consentono di massimizzarne i ritorni sul conto economico di chi decide di investire. Infatti, se da un lato ne risulta che un investimento in automazione consente all’azienda di lavorare a costi certi e fissi nel medio periodo, dall’altro lato l’aumento di produttività ripaga il costo del finanziamento, e tutto questo accade in un contesto in cui l’alta inflazione erode il valore reale dell’impegno finanziario
con un evidente vantaggio fiscale e monetario.

Noi del gruppo A.Celli crediamo fermamente che l’automazione della linea di packaging sia una delle soluzioni ideali per le aziende che devono ottimizzare i loro processi produttivi, ridurne i costi e ottenere al tempo stesso un risultato finale in linea con le esigenze e le aspettative dei clienti.

Come mantenere il vostro yankee in buono stato: rassegna dei service

Gernot Nicht, Global Solution Engineer Tissue BTG
Daniel Schoeps da Silva, Global Product Manager Tissue Voith

Daniel Schoeps da Silva, Global Product Manager Tissue Voith.
Gernot Nicht, Global Solution Engenineer Tissue BTG.

Sono quasi tre anni che Voith e BTG collaborano con successo, alla luce del fatto che ci sono molte singergie e competenze tra le due aziende per quanto riguarda la diagnostica e il monitoraggio degli Yankee. E questo è un motivo per cui crediamo di poter dare ottimi suggerimenti ai clienti per mantenere in buona salute il loro Yankee.

Far funzionare l’essiccatore Yankee in modo sicuro ed efficiente dovrebbe essere l’obiettivo di tutti i tecnici che si occupano di questa risorsa cruciale del processo produttivo in cartiera, siano essi produttori, OEM o fornitori. Gli Yankee richiedono infatti una cura costante nel tempo che comporta un impegno di tempo e investimenti. Per quanto riguarda gli strumenti di monitoraggio e diagonistica sono necessari un know how e una competenza specifici. Bisogna conoscere i parametri e le caratteristiche del sistema per sapere se i valori sono compatibili. Voith e BTG hanno molti strumenti di analisi in questo ambito, con un’ampia gamma di diagnostiche online e in fermo macchina disponibili per gli Yankee. Tra i vari servizi è presente la diagnostica basata sull’osservazione, come la mappatura termica e topografica durante il funzionamento e una gamma di ispezioni in fermo macchina, dalla mappatura dettagliata dell’usura e delle forme alla verifica del carico delle presse nelle parti interne.

Per esempio se consideriamo le performance di pressatura, ovviamente dobbiamo evitare un carico eccessivo ma anche condizioni di carico troppo ridotto. Un carico ottimale fornisce infatti anche una riduzione del consumo energetico. È importante anche verificare come si gestisce il vapore con misurazioni topografiche e termografiche di vapore e condensa. Eventuali deviazioni dai valori di riferimento forniscono informazioni importanti per verificare il corretto fuzionamento del sistema. Tra gli strumenti che mettiamo a disposizione dei clienti c’è anche il contollo della condizione della superficie. Abbiamo un grande cilindro che gira ad alta velocità protetto da sottili strati di rivestimento e bisogna fare tutto il possibile per ridurne al minimo l’usura, garantendo una protezione ottimale dello Yankee per evitare danneggiamenti.

La sfida dei produttori di carta è portare avanti la produzione in maniera stabile e indentificare i punti dove è necessario intervenire per preservare il rivestimento. L’analisi dei casi reali che abbiamo studiato dimostra in che modo un approccio olistico alla ricerca ed eliminazione di guasti possa correggere i difetti della carta, far risparmiare energia e ridurre il rischio di increspatura e la necessità di dover eseguire nuove rettifiche non programmate. Con i nostri servizi come Profile, ProClean, VigilancePRO e molti altri proponiamo un programma diagnostico pianificato per aiutare le cartiere a mantenere sicure le funzioni dello Yankee e con il miglior rapporto costo-efficacia.

OracrepeTM Next: WEPA sceglie l’innovazione flessibile

Maurizio Tomei, Sales & Customer Service Manager Oradoc
Saverio Grimaldi, Process Engineer WEPA

Saverio Grimaldi, Process Engineer WEPA.
Maurizio Tomei, Sales & Customer Service Manager Oradoc.

Quando si tratta di runnability, chi produce carta sa bene che l’area Yankee è cruciale: qualsiasi innovazione in questo settore può comportare importanti vantaggi per tutto il processo produttivo. OraCrepeTM Next è nato per questo: maggiore flessibilità, profilatura più precisa, manutenzione e pulizia molto più semplici; tutti questi vantaggi in un unico sistema di raschiatura per cilindro Yankee.

Profondamente radicato nell’esperienza acquisita, ma sempre orientato all’innovazione, lo staff R&D di Oradoc ha migliorato il già esistente portalama OraCrepeTM per renderlo ancora più performante in una più ampia gamma di applicazioni. WEPA, uno dei player di carta tissue più importanti d’Europa, si è affidato all’esperienza di Oradoc ed è stato il primo cliente a testare i vantaggi di questo innovativo sistema di raschiatura flessibile. L’installazione pilota in posizione di crespatura sulla PM16 nello stabilimento di Porcari (Italia) si è rivelata vincente, con grande soddisfazione di tutto il team WEPA. Il progetto è nato dalla combinazione di due aspetti principali: da un lato la volontà del dipartimento R&D di Oradoc di sviluppare un nuovo sistema flessibile di doctoring per Yankee, dall’altro la necessità di WEPA Fosso Ralletta di sostituire l’esistente sistema di crespatura su PM16 – soluzione rigida e obsoleta – con un flessibile Oradoc. Il progetto di ricerca e sviluppo ha avuto come punto di partenza la caratteristica tecnica che contraddistingue il portalama flessibile: l’autoprofilatura, ovvero la capacità di adattare automaticamente la propria forma e quella della lama al bombé del cilindro Yankee. In quest’ottica è stato rivisto anche il design del portalama e dei vari componenti, con l’obiettivo di aumentarne le prestazioni sia in termini di funzionamento che di manutenzione. Un innovativo sistema indipendente per il controllo del carico lama sui bordi, un design compatto e robusto e un innovativo sistema di pressione completano il nuovo portalama flessibile OraCrepeTM Next.
Il nuovo design del portalama è più robusto e compatto e i suoi elementi indipendenti consentono una manutenzione più semplice.

Il nuovo kit di pressione presenta tubo e calza di materiale innovativi per incrementare la loro durata; essi sono fissati su un supporto dedicato che consente una sostituzione più semplice e una conseguente riduzione dei tempi di fermo macchina. Il rigoroso processo di validazione concordato con il team WEPA ha individuato cinque KPI: carico di lama, durata della lama, grado di morbidezza, quantità coating e riduzione/rimozione accumulo delle fibre sui bordi, tutti migliorati significativamente o scomparsi, come nel caso dell’accumulo delle fibre. Tali parametri sono stati monitorati in continuo grazie anche all’installazione del sistema OraTec FX-20 (per il monitoraggio del processo di crespatura) richiesto da WEPA. In progetti di questo livello è importante poter collaborare con il partner giusto per portare a termine con successo un’installazione pilota di cui essere fieri. Oradoc ha avuto l’opportunità di condividere questa nuova sfida con WEPA Italia e con tutto il team tecnico di stabilimento che è stato coinvolto in questo progetto, a cui va il più sentito ringraziamento.

Produzione tissue, rendila sicura

Thomas Nager, Project Quality Manager – CE Expert ANDRITZ

Thomas Nager, Project Quality Manager – CE Expert ANDRITZ

La sicurezza in cartiera è fondamentale nel processo produttivo, per salvaguardare gli operatori di macchina, per fornire un output ottimizzato, ridurre i tempi di fermo macchina e rispettare i requisiti di legge e delle normative sulla sicurezza. La richiesta di sicurezza sulle macchine da carta è in continua crescita a livello legislativo in tutto il mondo, con differenze regolatorie più o meno strigenti a seconda dei diversi Paesi. Differenze che non cambiano il fatto che la sicurezza degli operatori ha lo stesso valore e quindi deve essere tutelata ovunque. Fonti di rischio che in passato potevano essere considerate accettabili, devono oggi essere eliminate mediante l’ adozione di misure intrinsecamente sicure, ove possibile, oppure mediante l’utilizzo di protezioni fisiche o ancora introducendo sistemi di automazione sicura. Le soluzioni utilizzate sono protezioni delle zone di nip, limitazioni temporanee di accesso o di movimento. Viene inoltre rilevato che all’ aumento dei livelli di sicurezza richiesti dalle vigenti normative si è associata una richiesta di aumento di operatività da parte degli addetti ai lavori. In impianti moderni è consuetudine assegnare agli operatori compiti di pulizia, revisioni minori, così come compiti veloci, ma sicuri, di manutenzione come il cambio feltro o la movimentazione delle rullerie. Di conseguenza, la sfida prioritaria dei costruttori di macchine di oggi è garantire la piena sicurezza per gli operatori in ogni momento consentendo, al contempo, la massima accessibilità possibile durante tutte le fasi operative della macchina. In ANDRITZ questo obiettivo è perseguito ponendo attenzione all’ utilizzabilità dei macchinari in tutte le fasi di ingegneria e montaggio, in aggiunta alla piena conformità con gli standard di sicurezza. In un mercato globale, considerando le differenti normative dei diversi Paesi e le differenti caratteristiche dei produttori di carta, questo obiettivo risulta essere particolarmente sfidante. Mentre a livello globale l’aspettativa di tutti i clienti su come usare i macchinari è allineata, troviamo molte differenze nella percezione delle necessità che una macchina sicura deve avere da cliente e cliente e tra i diversi Paesi. Poiché noi in ANDRITZ crediamo che gli esseri umani di tutto il mondo abbiano lo stesso valore, progettiamo e costruiamo tutti i nostri macchinari per essere sicuri allo stesso modo, senza alcun compromesso sulla sicurezza in base al paese. Al fine di soddisfare questi requisiti, il concetto di sicurezza ANDRTIZ
è basato sulla Direttiva Macchine europea e le relative disposizioni armonizzate. Questo è il complesso di normative e regole più completo ed esaustivo attualmente disponibile a livello mondiale applicato alle macchine sul mercato di tutto il mondo, a prescindere che queste siano vendute in Cina, Tailandia o in Europa. Inoltre ANDRITZ si impegna a rispettare appieno i requisiti di sicurezza locali in tutto il mondo.

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