In che modo i Digital Twin migliorano la sicurezza, la disponibilità operativa e la conformità normativa dei sistemi di distribuzione elettrica?

Scopri come i Digital Twin possono guidare la manutenzione e l’ottimizzazione dei sistemi elettrici.

I guasti del sistema di distribuzione elettrica in un impianto di produzione sono spesso eventi legati alla corrente o alla tensione che causano il blocco della produzione, danni alle apparecchiature e persino infortuni o incidenti mortali sul lavoro. Per questo motivo, una corretta gestione della documentazione dell’impianto elettrico, compresi gli schemi elettrici unifilari, è di fondamentale importanza per contribuire a mitigare i rischi per la sicurezza e ridurre al minimo i tempi di fermo produzione.

Tuttavia, i metodi tradizionali, come gli schemi elettrici unifilari cartacei precedentemente utilizzati per gestire la documentazione tecnica del sistema di distribuzione elettrica, sono diventati obsoleti. Oggi, i cambiamenti strutturali dei luoghi di lavoro e la disponibilità di software e strumenti per la realizzazione di Digital Twin di nuova generazione hanno modificato il panorama della manutenzione e dei servizi applicati all’impianto elettrico.

Ma come?

In genere, un team locale di ingegneri esperti prepara in loco la documentazione tecnica dell’impianto elettrico. Ogni qualvolta i sistemi vengono accesi, spenti o sottoposti a manutenzione, gli schemi elettrici unifilari servono da punto di riferimento per fornire un’interfaccia uomo-impianto sicura.

La riduzione dei costi operativi (OpEx), l’aumento dei pensionamenti e le nuove tendenze sul posto di lavoro (ad esempio, la mobilità della forza lavoro) riduce però notevolmente la disponibilità di tecnici esperti sul campo che si dedichino alla corretta gestione di questi documenti dell’impianto elettrico.

Uno dei miei clienti, ad esempio, ha recentemente scoperto quanto fondamentali siano l’accesso e l’interpretazione dei diagrammi unifilari per la continuità della sua attività lavorativa. Il suo ingegnere elettrico capo era andato in pensione e un problema causato da guasti elettrici inspiegabili continuava a bloccare una delle linee di produzione. L’unico diagramma unifilare disponibile era obsoleto e non rispecchiava le recenti modifiche apportate alla linea di produzione. Per affrontare la situazione e risolvere il problema è stato necessario rivolgersi a consulenti esterni a costi elevati.

Inoltre, gli impianti elettrici vengono aggiornati e modificati molto più spesso a causa delle richieste mutevoli del mercato e della pressione dettata dalla competitività negli ambienti di lavoro odierni. Non è raro che la maggior parte degli stabilimenti apporti modifiche significative all’impianto elettrico (che spesso accompagnano modifiche alla linea di produzione) ogni 3-5 anni. Di conseguenza, il rischio di disporre di una documentazione elettrica obsoleta si moltiplica.

Anche le reti elettriche che alimentano i siti produttivi vanno via via trasformandosi. Le modifiche all’impianto elettrico a monte (come l’integrazione delle fonti di energia rinnovabili) hanno un impatto diretto sui sistemi elettrici di un sito produttivo. Ne consegue che i sistemi multi-sorgente necessitano di informazioni tecniche aggiornate in loco così da consentire la pianificazione di interventi di manutenzione in tutta sicurezza. La maggior parte delle norme e dei regolamenti locali sottolineano e impongono l’accessibilità, in ogni momento, di versioni aggiornate degli schemi unifilari all’interno dell’edificio.

L’Electrical Digital Twin offre un’unica fonte di dati oggettivi

Alcune aziende manifatturiere si rivolgono a società esterne di consulenza per affrontare queste sfide. Purtroppo, molte di queste aziende ruotano le proprie risorse umane tra vari clienti e pertanto non riescono a farsi un quadro preciso della situazione paragonabile a quello degli esperti sul campo che hanno gestito i sistemi interessati per decenni.

Se, ogni qualvolta si verifica un problema, vengono inviati sul posto elettricisti diversi, è difficile per loro verificare l’effettiva esattezza ed affidabilità degli schemi unifilari. Di conseguenza, il rischio di infortuni o di tempi di fermo produzione imprevisti aumenta drasticamente quando si eseguono interventi di manutenzione o aggiornamenti.

Come si possono quindi ridurre questi rischi?

Schneider Electric e il suo partner ETAP (leader nello sviluppo di software di Digital Twin per i sistemi elettrici) hanno una lunga esperienza nell’implementazione di sistemi di distribuzione elettrica per gli impianti e nello sviluppo di software e servizi che consentono nuovi metodi di gestione dei sistemi elettrici. Insieme, i Digital Twin ricreano le caratteristiche e la topologia della rete elettrica esistente con la possibilità di simulare l’impatto delle modifiche all’impianto elettrico di uno stabilimento.

In collaborazione con ETAP, l’Electrical Digital Twin Service di Schneider Electric favorisce un livello di apprendimento più elevato e aiuta a ridurre al minimo i rischi durante gli interventi e l’implementazione di modifiche agli impianti elettrici. Grazie al software ETAP, questo servizio digitalizza gli schemi elettrici unifilari cartacei, sfruttando i Digital Twin per gestire la rete elettrica e offrendo un contratto di manutenzione pluriennale. Le revisioni annuali da parte dei consulenti di Schneider Electric servono a documentare le modifiche apportate all’impianto elettrico del sito e ad aggiornare il modello durante l’intero periodo di validità del contratto.

Il servizio offre studi di simulazione off-line e in tempo reale per contribuire a migliorare l’efficienza, la resilienza e la sicurezza delle reti elettriche, e per affrontare le nuove sfide legate alla digitalizzazione e alla sostenibilità. Individuare più facilmente la causa principale dei tempi di inattività dei sistemi può ridurre i costi operativi (OpEx) e influenzare la redditività complessiva dell’azienda.

Gli operatori degli impianti beneficiano di una maggiore sicurezza e di costi inferiori

L’implementazione dell’ Electrical Digital Twin Service offre diversi vantaggi agli operatori degli impianti:

Riduzione del rischio di incidenti e tempi di inattività non programmati

Gli schemi unifilari non aggiornati rappresentano un rischio per gli operatori. Ad esempio, lo spegnimento accidentale del dispositivo sbagliato, potrebbe comportare un fermo produzione non pianificato. Vi è inoltre un maggior rischio di rendere accessibili inconsapevolmente parti del sistema sotto tensione, con conseguente pericolo di lesioni fisiche. Fornendo costantemente al modello Twin virtuale dati accurati del sito, dettagli dei cavi e dei sistemi di protezione, le attività e le operazioni sul campo diventano più sicure e precise.

Una singola piattaforma con applicazioni integrate

L’esclusivo software consente a più utenti di visualizzare parametri di corrente CA/CC e tensione BT/AT coerenti, e al personale dell’impianto e agli esperti di sistemi energetici di visualizzare gli schemi unifilari in modo da facilitare gli studi sugli impianti elettrici (come l’integrazione di VE, pannelli fotovoltaici o nuove linee di produzione).

Soluzione ad alta sostenibilità

L’approccio basato sui servizi di Digital Twin elimina il 40-50% delle spese per la conduzione di studi sull’impianto elettrico, eliminando il costo complessivo dell’acquisizione di dati e l’impronta di carbonio associata.

Un Digital Twin elettrico può essere sia un modello virtuale in loco sia una soluzione basata su cloud. Esso consente agli utenti finali di accedere a un’unica fonte di dati oggettivi delle apparecchiature elettriche. Comprende applicazioni avanzate come la messa in servizio virtuale (con visualizzazione della logica di controllo dei test tramite l’interfaccia grafica dell’operatore). Ciò contribuisce a ridurre al minimo i potenziali errori e a snellire i processi di avvio, manutenzione e spegnimento dell’impianto elettrico. Gli operatori dell’impianto possono quindi individuare con maggior precisione i punti in cui è possibile aumentare l’efficienza e quelli in cui è necessario evitare i tempi di inattività.

Grazie all’abbinamento tra mondo virtuale e fisico (i Twin), i sistemi di monitoraggio e analisi dei dati possono prevenire attivamente i problemi prima che si verifichino.

Visita il nostro sito web per saperne di più su come l’approccio dell’ Electrical Digital Twin Service per gestire gli aggiornamenti dell’impianto elettrico e il coordinamento dei circuiti può ridurre i costi e migliorare la sicurezza.

Questo post è stato pubblicato nella sua versione originale, sul blog global di Schneider Electric.

L’autore del blog: Shubbhronil Roy

Shubbhronil (Shub) Roy è Vice Presidente di Power Services Business in Schneider Electric.

Tag: Digital Twin, ETAP, Service