Automazione, standard internazionali e digitalizzazione stanno ridefinendo il concetto di sicurezza negli impianti cartari. Il punto di vista di Andritz attraverso la puntuale analisi di Ursula Hochegger, principal expert for product/functional safety.
La sicurezza degli impianti è diventata negli ultimi anni uno dei temi più rilevanti per l’industria della carta. L’aumento della velocità delle macchine, l’automazione avanzata e la crescente complessità dei processi rendono infatti sempre più prioritaria la protezione degli operatori e la gestione dei rischi lungo tutto il ciclo di vita degli impianti. In questo scenario, anche le aspettative del mercato stanno cambiando rapidamente. Le cartiere chiedono oggi soluzioni che non si limitino a garantire prestazioni produttive elevate, ma che integrino fin dalla fase di progettazione principi di sicurezza avanzata.
A questo proposito, diventa naturale interrogarsi su come stiano evolvendo le richieste del settore in materia di sicurezza delle macchine e die processi. «È evidente che oggi esistono ancora requisiti di mercato e percezioni differenti in alcune regioni del mondo – afferma Ursula Hochegger, principal expert for product/functional safety, Andritz www.andritz.com -. Quando i nostri clienti dispongono di stabilimenti produttivi in diverse aree geografiche, emerge chiaramente il desiderio di standardizzazione nel campo della sicurezza dei processi e delle macchine. Questo è fortemente influenzato anche dai comportamenti legati alla salute e sicurezza sul lavoro. Inoltre, non sono solo i clienti e le autorità a discutere di livelli di sicurezza accettabili: anche le compagnie assicurative stanno imponendo sempre più requisiti per ridurre i rischi. Ci sono stati casi in cui i clienti hanno introdotto miglioramenti proprio in relazione ai premi assicurativi. Un ulteriore elemento significativo è la recente istituzione del nuovo sottocomitato SC7 all’interno del comitato di normazione ISO/TC 6 Paper, board and pulps. L’obiettivo è definire in modo scritto requisiti internazionali uniformi per questo settore, in particolare per quanto riguarda la sicurezza delle macchine e dei processi nell’ambito di carta, cartone e cellulosa».
Questa evoluzione normativa e culturale si riflette direttamente anche nella progettazione delle macchine e degli impianti, dove la sicurezza non viene più considerata un elemento aggiuntivo ma un requisito strutturale.
Progettare la sicurezza fin dall’ingegneria
Un aspetto chiave riguarda infatti i principi progettuali adottati dai costruttori di tecnologie per ridurre i rischi operativi. Nelle cartiere moderne, caratterizzate da processi continui e ad altissima velocità, il design delle macchine diventa determinante per proteggere operatori e impianti. «Ci concentriamo sempre innanzitutto su una soluzione intrinsecamente sicura, poi su misure tecniche e infine sulle istruzioni per l’operatore. Già durante la fase di ingegneria applichiamo il principio ALARP (“As Low As Reasonably Practicable”). Questo significa, ad esempio, evitare per quanto possibile punti di interazione pericolosi tra operatori e parti in movimento della macchina. Progettiamo tubazioni e recipienti per la pressione massima che può verificarsi. Ottimizziamo layout e accessibilità per consentire operazioni e manutenzioni da posizioni sicure, prestando attenzione anche al recupero di persone da spazi confinati. Inoltre, cerchiamo di spostare le attività di manutenzione al di fuori delle zone di rischio, riducendo l’esposizione a punti di schiacciamento, rulli rotanti e nastri in movimento ad alta velocità».
Naturalmente, non tutte le operazioni possono essere completamente dissociate dall’intervento umano. In alcune fasi, come il carico dei materiali, la pulizia o le attività di ispezione, l’interazione tra operatore e macchina resta inevitabile. «Nelle aree in cui gli operatori devono interagire con la macchina durante il funzionamento – ad esempio per carico, pulizia o ispezione – Andritz utilizza soluzioni di sicurezza funzionale invece di affidarsi esclusivamente a barriere meccaniche. Applichiamo queste soluzioni anche in aree di processo come i sistemi di vapore e condensa o le caldaie. Tutte queste soluzioni tecniche vengono documentate durante la fase di ingegneria e contribuiscono a proteggere i dipendenti. Inoltre, è necessario considerare anche gli aspetti di cybersecurity per proteggere gli impianti da fermi di produzione non pianificati. La soluzione migliore può essere sviluppata solo in collaborazione con il cliente, poiché solo quest’ultimo può garantirne la manutenzione continua».
Automazione e monitoraggio per ridurre i rischi
Se la progettazione rappresenta il primo livello di sicurezza, l’automazione e il monitoraggio continuo costituiscono oggi un ulteriore strumento per ridurre l’esposizione degli operatori ai pericoli. Nelle cartiere moderne, molte attività manuali sono state progressivamente sostituite da sistemi automatici proprio per limitare le situazioni di rischio. «L’automazione affronta direttamente questi rischi riducendo l’esposizione umana. Molti degli infortuni gravi nelle cartiere si verificano storicamente durante operazioni manuali come l’inserimento della carta, la pulizia o la movimentazione dei rotoli. L’automazione elimina completamente la presenza degli operatori in questi scenari. Vengono inoltre utilizzate funzioni di safety per ridurre ulteriormente i rischi. Tra queste vi sono tecnologie di sicurezza di processo – ad esempio per la protezione delle caldaie – e tecnologie di sicurezza delle macchine, in cui i movimenti pericolosi vengono bloccati da porte di sicurezza oppure consentiti solo in modalità jog a velocità ridotta quando si accede alle zone pericolose».
Accanto alla prevenzione degli incidenti, queste tecnologie contribuiscono anche a migliorare l’affidabilità complessiva degli impianti e la gestione delle manutenzioni. «Inoltre, il rilevamento precoce di componenti difettosi non solo aiuta a ridurre i danni alle apparecchiature – che potrebbero causare anche lesioni personali – ma facilita anche l’approvvigionamento dei pezzi di ricambio e riduce i tempi di fermo».
Il ruolo dei servizi e della gestione del ciclo di vita
La sicurezza degli impianti non dipende tuttavia solo dal progetto iniziale delle macchine. Anche le attività di manutenzione, aggiornamento e retrofit giocano un ruolo fondamentale nel mantenere elevati standard di sicurezza nel tempo. «La manutenzione ordinaria è essenziale, poiché una manutenzione inadeguata di macchine e sistemi può comportare tempi di fermo prolungati e interruzioni operative. Quando gli operatori prendono in considerazione modifiche agli impianti a causa di cambiamenti nel portafoglio prodotti, è fondamentale determinare se tali modifiche costituiscano cambiamenti significativi che portano a nuovi prodotti. Di conseguenza, è necessario effettuare una valutazione iniziale dello stato attuale e analizzare attentamente le modifiche pianificate».
Ogni intervento sugli impianti deve quindi essere accompagnato da un’attenta analisi dei rischi e da un processo strutturato di gestione delle modifiche. «Ogni modifica proposta deve essere valutata per verificare se introduce nuovi pericoli o aumenta un rischio esistente. Sulla base di questa analisi, le soluzioni devono essere sviluppate in collaborazione con i fornitori. Indipendentemente dalla natura del cambiamento, tutte le modifiche devono essere documentate durante l’intero ciclo di vita dell’impianto. Il processo di change management deve considerare in modo specifico le implicazioni per la sicurezza e i miglioramenti delle soluzioni implementate».
L’attenzione alla sicurezza richiede inoltre un miglioramento continuo, soprattutto quando incidenti gravi avvenuti in altri stabilimenti evidenziano nuovi possibili rischi. «Sono inoltre raccomandati miglioramenti continui per promuovere la sicurezza dei dipendenti. Questo è particolarmente importante quando si verificano incidenti gravi in impianti o organizzazioni simili: in questi casi è necessario valutare se situazioni analoghe possano verificarsi e, se necessario, adottare misure correttive adeguate».
Digitalizzazione e sicurezza proattiva
Un ulteriore salto di qualità nella gestione della sicurezza arriva oggi dalla digitalizzazione. L’integrazione di sensori, sistemi di diagnostica avanzata e analisi dei dati operativi consente infatti di individuare i problemi prima che si trasformino in situazioni critiche. «La digitalizzazione consente il passaggio da una gestione reattiva della sicurezza a una gestione proattiva, riducendo l’esposizione umana ai pericoli e identificando i rischi critici prima che possano aggravarsi».
Tra le applicazioni più promettenti vi sono quelle legate alla robotica e all’automazione di operazioni particolarmente rischiose. «Una delle opportunità principali riguarda robotica e automazione. Ad esempio, all’interno della nostra offerta Andritz Smart Solutions, sistemi robotici possono svolgere attività che altrimenti richiederebbero agli operatori di lavorare in aree pericolose, come la pulizia degli smelt spouts nelle caldaie di recupero. Rimuovendo le persone da ambienti ad alto rischio, le soluzioni automatizzate e digitalizzate eliminano direttamente i pericoli invece di limitarne solo gli effetti».
Parallelamente, il monitoraggio continuo delle apparecchiature permette di individuare segnali precoci di anomalie e intervenire tempestivamente. «Un’altra opportunità importante deriva dalla diagnostica avanzata e dal condition monitoring. Le nostre soluzioni di monitoraggio delle condizioni valutano continuamente lo stato delle apparecchiature e identificano problemi in fase di sviluppo prima che possano causare danni o situazioni non sicure».
Un esempio concreto riguarda il controllo delle caldaie di recupero, dove eventuali perdite d’acqua possono rappresentare un rischio rilevante. «Un esempio concreto è il Water Leakage Advisor per le caldaie di recupero. Le perdite d’acqua rappresentano un grave rischio per la sicurezza e, combinando misurazioni avanzate con analisi dei dati operativi, questa soluzione può rilevare segnali precoci di allarme e avvisare gli operatori in modo proattivo, consentendo azioni correttive molto prima che si verifichi una situazione critica».
Lo stesso approccio viene applicato anche ad altre apparecchiature lungo la linea di produzione. «Inoltre, il nostro portafoglio EKG monitora un’ampia gamma di apparecchiature nelle linee di lavorazione del legno e delle fibre. Integrando diagnostica avanzata – come analisi delle vibrazioni, sistemi di visione e misurazioni di processo – con l’analisi dei dati operativi, queste soluzioni consentono di individuare precocemente comportamenti anomali e guasti emergenti. Questo non solo migliora l’affidabilità degli asset, ma previene anche incidenti legati a guasti improvvisi delle apparecchiature. Nel complesso – conclude Ursula Hochegger -, diagnostica avanzata e analisi dei dati operativi consentono operazioni più sicure prevenendo incidenti, riducendo l’esposizione a compiti pericolosi e supportando decisioni proattive basate sui dati nella gestione della sicurezza».
