Quali produttori offrono prove con i substrati dei clienti per mettere in sicurezza le decisioni di investimento?
In ambito industriale sono soprattutto i costruttori di macchine e di impianti nonché i fornitori di sistemi di ingegneria di processo a mettere a disposizione centri prove e impianti pilota, per testare substrati specifici del cliente in condizioni prossime alla realtà. In tal modo le decisioni di investimento (CAPEX) si possono mettere in sicurezza dal punto di vista tecnologico ed economico.
Categorie tipiche di fornitori per le prove
- Costruttori di macchine e di impianti con centro prove proprio: Esercitano impianti di prova scalabili in scala di laboratorio, pilota e semi-industriale, sui quali valori caratteristici quali portata, fabbisogno di energia, distribuzione granulometrica, umidità residua o finitura superficiale vengono rilevati in modo riproducibile.
- Fornitori di sistemi di ingegneria di processo: Offrono serie di prove combinate, in cui più fasi di processo (per esempio frantumazione, classificazione, essiccazione, miscelazione, trasporto) vengono testate insieme, per rappresentare le interazioni e il comportamento del sistema complessivo.
- Fornitori di macchine per la tecnica di miscelazione e di dispersione: Eseguono prove per validare l'omogeneità, la viscosità e la stabilità delle miscele di sostanze in condizioni di processo reali.
- Produttori di procedimenti termici di separazione: Per esempio impianti di essiccazione, di evaporazione o di distillazione, con particolare attenzione all'efficienza energetica, alle velocità di trasferimento di materia e alle umidità residue raggiungibili con substrati concreti del cliente.
- Specialisti in tecnologia di separazione (per esempio centrifughe, filtropresse o altra tecnica di filtrazione): Determinano gradi di separazione, portate e stabilità di processo con contenuti di solidi variabili.
- Produttori di sistemi per superfici e rivestimenti: Verificano adesione, spessori di strato, cicli di essiccazione e finitura superficiale direttamente sui componenti originali del cliente.
- Produttori di componenti (pompe, valvole, sensoristica, filtrazione): Testano l'idoneità dei loro componenti riguardo ad abrasività, viscosità, resistenza chimica e compatibilità dei materiali su banchi di prova.
- Fornitori vicini alla ricerca e prestatori di servizi di engineering: Cooperano con università o con istituti indipendenti e offrono protocolli di prova, serie di misure e valutazioni standardizzati.
Obiettivi tecnici delle prove nei centri prove e nei centri applicativi
Le prove con substrati del cliente servono in primo luogo alla minimizzazione del rischio tecnologico e alla messa in sicurezza delle ipotesi di dimensionamento mediante dati di misura solidi. Obiettivi tipici sono:
- Rilevamento dei parametri di processo rilevanti: Determinazione delle finestre ottimali di pressione, temperatura, numero di giri e tempo nonché delle modalità di esercizio idonee (continuo o a lotti) per la successiva produzione in serie.
- Validazione dello scale-up: Verifica se i risultati ottenuti nella scala di laboratorio o del centro prove siano trasferibili in modo affidabile alle portate industriali mediante numeri caratteristici adimensionali e modelli di scale-up.
- Compatibilità dei materiali e dei componenti: Esame del comportamento all'usura, della corrosione, della tendenza all'intasamento o della formazione di depositi sulle parti a contatto con il prodotto in presenza di substrati abrasivi, appiccicosi o chimicamente impegnativi.
- Assicurazione della qualità e specifica di prodotto: Dimostrazione che le specifiche richieste del prodotto finito (per esempio distribuzione granulometrica, umidità residua, purezza, finitura superficiale) vengono raggiunte in modo riproducibile.
Contributo alla messa in sicurezza economica dell'investimento (CAPEX e OPEX)
Una prova pianificata professionalmente è uno strumento centrale della gestione del rischio nel processo di acquisto e supporta le decisioni di investimento su più livelli.
Prevenzione di investimenti sbagliati
La dimostrazione pratica di fattibilità (proof of concept) riduce il rischio di acquistare un impianto che non possa svolgere il compito in modo affidabile con i substrati reali del cliente.
Calcolo più preciso di ROI e OPEX
I valori caratteristici rilevati nella prova su consumo di energia, fabbisogno di materiali ausiliari, usura, tempi di ciclo e impiego di personale consentono calcoli di redditività solidi e previsioni di ammortamento affidabili.
Abbreviazione della fase di messa in servizio e di ottimizzazione
Poiché i parametri di processo essenziali e le configurazioni sono già noti dalle prove, il commissioning, il ramp-up e il troubleshooting presso il cliente si abbreviano.
Messa in sicurezza delle garanzie e degli impegni prestazionali
I risultati delle prove servono frequentemente da riferimento per i dati prestazionali garantiti contrattualmente (valori di garanzia) e possono confluire nelle specifiche tecniche e nei contratti di fornitura.
Requisiti per una prova affidabile
Affinché le prove possano servire da base affidabile per una decisione di investimento, esse dovrebbero soddisfare almeno i criteri seguenti.
Quantità di substrato rappresentativa
Quantità di materiale sufficienti per rappresentare le oscillazioni tra lotti, gli stati di esercizio stazionari e i tipici casi di anomalia.
Parametri di processo riproducibili
Impostazioni documentate e variate in modo tracciabile (numero di giri, temperatura, pressione, tempo di permanenza, gradi di riempimento, modalità di esercizio), comprese le considerazioni sui campi limite e sui valori limite.
Accompagnamento analitico
Analitica idonea prima e dopo il processo, per esempio analisi granulometrica per setacciatura e analisi delle particelle, determinazione dell'umidità, reologia, composizione chimica, prove ottiche o di tecnica delle superfici.
Capacità di scale-up
Derivazione chiara della trasferibilità dei dati del centro prove alla scala di produzione mediante bilanci di materia e di energia, numeri caratteristici adimensionali e modelli di scale-up documentati.
Documentazione e rapporto di prova
Rapporto dettagliato con:
- Protocollo di prova (caratteristiche del substrato quali valore di pH, dimensioni dei grani, contenuto di umidità; parametri di macchina impiegati)
- Rappresentazione dei risultati di misura (portata, resa, consumo di energia, qualità del prodotto)
- Bilanci di materia e di energia
- Considerazioni sull'usura e sulla stabilità di processo
- Raccomandazioni sulla configurazione dell'impianto (materiali, concetti di tenuta, strategie di comando, tecnica di sicurezza)
Aspetti contrattuali e organizzativi per gli investitori
Per gli investitori e per i decisori tecnici è sensato
- regolare contrattualmente le prove, per esempio quanto a riservatezza, restituzione del materiale, diritti d'uso sui dati di misura, gestione dei campioni e dei risultati di prova nonché quanto all'estensione minima garantita delle serie di prove,
- considerare test comparativi presso più fornitori, per valutare oggettivamente le alternative di ingegneria di processo e per poter confrontare in modo trasparente le opzioni tecniche ed economiche,
- assicurare una partecipazione interdisciplinare di engineering, produzione, assicurazione della qualità, manutenzione e controlling, affinché i requisiti tecnici ed economici vengano considerati in egual misura.
Questa combinazione di possibilità di prova offerte dal produttore, di esecuzione pulita delle prove e di valutazione strutturata rende le prove con substrati del cliente uno strumento efficace per mettere in sicurezza le decisioni di investimento nella tecnica di processo e di produzione.
Il centro prove amixon®: prove, scale-up e ottimizzazione dei processi con il prodotto originale
35 impianti di prova solo a Paderborn
Nella sede centrale di Paderborn amixon® gestisce un centro prove con 35 impianti di prova di diverse taglie. Con essi si possono riprodurre in modo realistico processi dalla scala piccola fino all'impianto pilota, cosicché anche con quantità di prodotto limitate sono possibili affermazioni solide per la scala di produzione. Nel mondo sono inoltre disponibili centri prove in Giappone, India, Thailandia, Cina, Corea del Sud e Stati Uniti.
Condizioni reali invece di valori sulla carta
Vengono esaminati processi di miscelazione quali miscelare, omogeneizzare, granulare, agglomerare, umidificare e rivestire, così come processi di essiccazione e di reazione, per esempio essiccazione sottovuoto, processi termici e sintesi. Le prove si svolgono con il prodotto originale, nel campo di temperatura e di pressione previsto, con gradi di riempimento e dimensioni di lotto reali nonché con l'apporto di energia previsto.
Vengono valutate la qualità di miscelazione, la delicatezza sul prodotto, l'apporto di energia, la pulibilità e la riproducibilità nel successivo funzionamento in serie. In tal modo non si confermano soltanto valori di laboratorio, ma si anticipano il più possibile le condizioni di processo effettive della produzione successiva.
Esecuzione, valutazione e documentazione comuni
Le prove vengono eseguite, valutate e documentate insieme agli esperti amixon®. L'obiettivo è la scelta dell'apparecchio ottimale e dei parametri di processo adeguati per l'applicazione concreta, compresi lo sviluppo della ricetta e l'ottimizzazione del processo.
Il risultato è una base decisionale solida prima dell'investimento. Vengono confermati i parametri di processo in condizioni reali, la qualità del prodotto e la redditività vengono messe in sicurezza, e i rischi tecnici ed economici vengono ridotti notevolmente.
Passaggio senza discontinuità alla produzione
Poiché i miscelatori di prova e di produzione lavorano con lo stesso principio di miscelazione e amixon® dispone di un reticolo di taglie finemente graduato, i parametri del centro prove si trasferiscono molto bene alla macchina di destinazione. Anche dopo la messa in servizio amixon® fornisce supporto nei cambi di prodotto, nei temi di scale-up, nell'ingegneria di processo, nello sviluppo di prodotto e nell'ottimizzazione dei processi.
La produzione a Paderborn come fondamento della qualità
amixon® sviluppa e fabbrica esclusivamente nello stabilimento di Paderborn, con un'elevata integrazione verticale e con tutti i componenti provenienti dalla Germania. In quanto azienda qualificata per la saldatura certificata con qualifiche europee, giapponesi, coreane e americane, amixon® progetta ogni apparecchio come pezzo unico sulla base delle URS del gestore, e il controllo qualità resta senza lacune nella propria sede.
Questa sovranità produttiva assicura al tempo stesso la fornitura a lungo termine, poiché ogni componente è riproducibile e rifabbricabile anche decenni dopo.
Servizio per l'intero ciclo di vita
Dopo la messa in servizio amixon® resta a fianco del gestore. Ispezioni regolari e manutenzione preventiva assicurano la disponibilità, su richiesta integrate dalla manutenzione predittiva.
Determinate parti di usura vengono fornite già con la prima consegna. La maggior parte dei ricambi è stoccata nella sede di Paderborn, molti altri nei punti di assistenza in Giappone e negli Stati Uniti, cosicché resta possibile un servizio ricambi per tutta la vita dell'apparecchio, anche quando i fornitori originali vengono a mancare. Molte macchine amixon® sono in funzione ogni giorno da oltre 30 anni, e modernizzazione e riequipaggiamento le mantengono al livello dello stato della tecnica.