Qualità di pulizia e asciugatura, nonché consumo di risorse e costi, gestiti automaticamente

Con la nuova tecnologia Smart Drying, l'IA consente un controllo intelligente dei processi di asciugatura con aria calda e vuoto, con l'obiettivo di ridurre al minimo il consumo energetico e i tempi di ciclo. Il passo successivo è l'uso dell'IA per il controllo e l'ottimizzazione dei processi di pulizia e risciacquo. (Fonte immagine: Shutterstock / Frank60)

Se si tratta di una qualità di processo costantemente elevata e di risparmi in energia, risorse e costi operativi, il sistema innovativo LOC apre prospettive completamente nuove attraverso analisi automatizzate delle vasche di pulizia e risciacquo basate su vari metodi di misurazione. (Fonte immagine: Ecoclean GmbH)

Per la determinazione della concentrazione effettiva del detergente sono disponibili le procedure di titolazione, pH, conduttività e misurazione della tensione superficiale, mentre l'inquinamento della vasca può essere rilevato mediante fluorescenza e misurazione della conduttività. I metodi di misurazione possono essere combinati secondo necessità e ulteriori funzioni o nuovi metodi di misurazione possono essere facilmente integrati. (Fonte immagine: Ecoclean GmbH)

Una qualità di processo stabile e elevata, oltre a risparmi di energia, risorse e costi operativi – sono richieste che i processi di pulizia a base acquosa devono soddisfare oggi. Per implementare queste esigenze in modo sicuro ed efficiente, Ecoclean ha sviluppato il sistema innovativo Lab-on-a-Chip. Mantiene la qualità dei processi di pulizia e risciacquo attraverso analisi automatizzate basate su diverse metodologie di misurazione, a un livello ottimale. La nuova tecnologia di essiccazione Smart permette il controllo intelligente e l’ottimizzazione dei processi di asciugatura con aria calda e vuoto, supportato dall’IA.

Le crescenti richieste sulla qualità dei componenti portano a processi di pulizia più complessi. Le specifiche di pulizia devono essere rispettate in modo stabile e ripetibile. Ciò è sempre più spesso associato a obblighi di documentazione più rigorosi dei parametri di processo. Allo stesso tempo, si richiede di pulire in modo più rispettoso dell’energia e delle risorse, per ridurre l’impronta di CO2 e i costi. A ciò si oppone la carenza di personale qualificato con formazione e competenze di pulizia adeguate.

Ecoclean risponde a questa situazione con sviluppi innovativi come il sistema Lab-on-a-Chip (LOC) e la tecnologia di essiccazione Smart, per il monitoraggio automatizzato e il controllo intelligente della qualità della pulizia. Queste soluzioni garantiscono che i processi di pulizia e asciugatura si svolgano in modo ottimale e soddisfano anche i requisiti di documentazione grazie alla costante registrazione dei parametri.

LOC – analisi complete di detergenti e bagni con un solo sistema

Per l’analisi della concentrazione di agenti di pulizia o passivazione e dell’inquinamento del bagno sono finora necessari vari sensori, adattati al rispettivo mezzo o processo nei bagni. Le misurazioni richiedono inoltre spesso numerosi interventi manuali. La complessa determinazione della qualità del bagno porta spesso a dosaggi supplementari di agenti di pulizia indipendentemente dal consumo. Allo stesso modo, i cambi di bagno vengono ancora talvolta effettuati in modo temporizzato. Entrambi i metodi possono portare a una qualità di bagno e di pulizia non ottimale, oltre a sprechi di risorse.

Questo cambia con il nuovo sistema LOC, che può essere integrato sia in impianti con più bagni che in sistemi a camera singola. La combinazione di diverse metodologie di misurazione in un solo sistema apre un’ampia gamma di analisi di detergenti e bagni, senza dover equipaggiare ogni bagno con sensori diversi e indipendentemente dal mezzo di pulizia o passivazione e dal processo. Il prelievo dei campioni avviene automaticamente dalle stazioni integrate nell’impianto, collegate all’unità di analisi.

Per determinare la concentrazione di detergente sono disponibili le metodologie di titolazione, pH, conducibilità e, per la prima volta, la misurazione della tensione superficiale. Quest’ultima permette di determinare separatamente la quantità di tensioattivi presenti nel bagno e di dosare di conseguenza questa componente in modo mirato. L’inquinamento dei bagni può essere valutato tramite misurazioni di fluorescenza e conducibilità. In futuro, queste metodologie saranno integrate anche da analisi della Contaminazione Organica Totale (TOC) e dalla misurazione delle particelle. Le misurazioni eseguite con il campione prelevato dal bagno possono essere impostate tramite il sistema di controllo dell’impianto. Tra le operazioni di prelievo dei campioni dai bagni, una pulizia automatica assicura che i risultati siano visualizzati senza distorsioni e che, se necessario, vengano attivate azioni come il reintegro di mezzo o acqua o la sostituzione del bagno.

Per la variante standalone, i campioni vengono prelevati manualmente dai bagni da controllare, mentre il processo successivo avviene anch’esso in modo automatico. In entrambe le alternative, le metodologie di misurazione possono essere combinate secondo necessità e nuove funzioni o metodologie di misurazione possono essere facilmente integrate.

Smart Drying – asciugatura ottimale con consumo minimo di tempo ed energia

L’asciugatura non è solo uno dei processi più energivori, ma rappresenta anche il collo di bottiglia nella pulizia dei pezzi a causa del tempo richiesto. Tuttavia, si verificano spesso problemi – in particolare quando devono essere puliti e asciugati componenti diversi. Per essere sicuri, i processi di asciugatura sono spesso progettati per un componente “worst-case”, con tempi più lunghi, il che comporta un aumento del consumo energetico, costi elevati e una ridotta produttività.
L’obiettivo è quindi ottenere pezzi asciutti in modo ottimale con il minimo consumo di energia e tempo. Ecoclean ha implementato questa idea con la tecnologia di essiccazione intelligente supportata dall’IA, per processi combinati di asciugatura con aria calda e vuoto. Alla base c’è un sensore di umidità e temperatura sviluppato appositamente per questa applicazione, che ormai fa parte dello standard in diversi tipi di impianti del produttore.

Per controllare l’asciugatura in modo ottimale in termini di tempo ed energia, il modello di IA della tecnologia Smart Drying è stato inizialmente addestrato con i dati di migliaia di tentativi di asciugatura con componenti e parametri diversi. Sulla base di questa esperienza, l’IA valuta la qualità del processo di asciugatura in corso analizzando i parametri di umidità, temperatura e pressione nella camera di processo. Decide quindi quale azione sia più utile per un’asciugatura ottimale. Ad esempio, nel caso di componenti a pareti sottili o in plastica, può essere l’introduzione di aria calda. Per l’utilizzo della tecnologia Smart Drying sono fondamentali processi stabili e ripetibili, che garantiscano condizioni uguali nella camera di processo. Guarnizioni usurate o sensori non calibrati regolarmente possono portare a variazioni.

I prossimi passi di sviluppo di Ecoclean prevedono di trasferire le conoscenze acquisite dal machine learning all’applicazione dell’IA per il controllo e l’ottimizzazione dei processi di pulizia e risciacquo.