La redazione di IEN Italia ha incontrato l'Ing. Armando Martin, autore del libro "Misure per l'Automazione" che offre una panoramica aggiornata sul vasto mondo delle misure industriali e fornisce un approccio metodologico per l'analisi e la scelta della strumentazione.
Ing. Martin, quali sono gli argomenti cardine della sua pubblicazione?
"Misure per l'Automazione" è un libro multidisciplinare sulla strumentazione industriale. Tocca argomenti diversificati come la metrologia, l'acquisizione dati e la sensoristica, con l'obiettivo di inserirli in quadro di riferimento coerente. Allo stesso tempo cerca di coprire un vuoto divulgativo analizzando i sistemi di misura in settori non industriali (ambiente, costruzioni, reti pubbliche, medicale) e le nuove tecnologie abilitanti come ad esempio la strumentazione virtuale, i MEMS, la termografia, le reti wireless e il recupero energetico. Credo di poter dire che è il primo testo in Italia che tratta a 360 gradi le soluzioni tecnologiche relative alla strumentazione di misura e controllo.
In che modo è possibile servirsi della metrologia per una corretta gestione aziendale?
La metrologia ha per obiettivo la verifica di conformità del prodotto ai requisiti specificati e in senso più generale il controllo della produzione. Dunque è una vera e proprio leva di innovazione e competitività del processo produttivo. Pensiamo ad esempio al rispetto delle tolleranze del prodotto finito o al controllo della qualità in linea per correggere le anomalie di processo e ridurre gli scarti. Ovviamente le aziende devono impostare una politica produttiva che individui in modo realistico gli indicatori di efficienza, gli obiettivi e la sostenibilità in termini generali.
Quali ritiene siano i principali campi di applicazione dei sensori nell'ambito dell'automazione?
Oggi i sensori sono diffusi in modo così capillare che non esiste settore privo di applicazioni. La sfida dei principali mercati di sbocco se la giocano l'industria di processo e quella manifatturiera. Nella prima dominano le misure in campo con i sensori di temperatura, umidità, pressione e portata. Nella seconda i sensori ottici, di movimentazione, sicurezza e prossimità. Sia nel processo che nel manifatturiero esistono applicazioni ad altissima concentrazione di sensori, ad esempio nel comparto chimico-farmaceutico e nell'automotive. Ci sono poi segmenti applicativi importanti occupati dalla strumentazione analitica ambientale, dai laboratori, dalla manutenzione. E infine le applicazioni non industriali (building, trasporti, medicale) con grande utilizzo di sensori intelligenti e interconnessi.
Quali vantaggi comporta l'introduzione di un sistema di visione artificiale nell'industria?
Le industrie manifatturiere si trovano nella condizione di reagire alle numerose richieste di certificazione e conformità da un lato, e alla necessità di aumentare la produttività e gli standard di qualità dall'altro. Per questi scopi i sistemi di visione sono la tecnologia ideale. Consentono infatti di leggere codici, guidare movimentazioni robotiche, misurare, identificare, controllare difetti e selezionare i prodotti. Nel lungo periodo i sistemi di visione fanno risparmiare denaro per motivi evidenti: abbattono gli scarti, rilevano in anticipo gli errori nelle linee di produzione, migliorano il prodotto, velocizzano il processo produttivo, riducono i reclami e le restituzioni di pezzi difettosi. Sono utilizzabili in ambienti ostili e permettono di ispezionare oggetti molto piccoli o difficilmente accessibili. Rispetto a un operatore assicurano maggiore uniformità di trattamento e precisione.
Com'è cambiato l'approccio alla manutenzione d'impianto con l'avvento della termografia?
La termografia ha contribuito a cambiare in modo sostanziale l'approccio alla manutenzione di impianto. Alla fine degli anni '80 la diffusione della strumentazione termografica era limitata dal costo elevato, ma negli anni '90 furono immesse sul mercato le termocamere con microsensori a costi accessibili. Oggi i controlli termografici sono diventati routine ed è piuttosto comune disporre di database manutentivi, ricavati da strumentazione termografica, con i quali è tenuta sotto osservazione l'evoluzione termica degli impianti. Naturalmente, i risultati delle analisi termografiche vanno inseriti all'interno di procedure che consentano di interpretarle correttamente e di valutarne le ricadute sull'esercizio dell'impianto e delle singole apparecchiature.
Quanto la tecnologia piezoelettrica ha influenzato il progresso nel campo degli strumenti di misura?
La scoperta dell'effetto piezoelettrico (la capacità di alcuni materiali di generare un potenziale elettrico derivante da uno stress meccanico applicato) ha rivoluzionato le tecniche di misura. I sensori piezoelettrici si distinguono per le doti di economicità, compattezza, elevata compensazione termica e ottima risposta in frequenza. Oggi l'effetto piezoelettrico è utilizzato nei tradizionali misuratori di livello e pressione, nei sensori meccanici, nei trasduttori elettrici, nei rilevatori di vibrazioni e rumori. Ma anche nei sensori intelligenti e a recupero energetico di nuova generazione, la tecnologia piezoelettrica conferma la propria vitalità e occupa un ruolo di primo piano.
Ritiene adeguato lo spazio riservato allo studio delle misure dell'automazione nell'ambito scolastico-accademico?
La mia è una risposta di parte in quanto tengo un corso su questi argomenti in un ateneo privato. Ci sono luci e ombre. Nel nostro sistema educativo lo studio della strumentazione industriale e delle discipline dell'automazione è curato piuttosto bene a livello metodologico e nelle discipline di base quali informatica, elettronica, elettrotecnica, meccanica. Viceversa i corsi dedicati a tecnologie applicate sono relativamente pochi e con programmi non uniformi. Vale anche la pena sottolineare che, a dispetto di alcuni pregiudizi sul nostro mondo universitario, esistono punte di eccellenza nella ricerca.
Come definirebbe la situazione attuale del mercato degli strumenti di misura per l'automazione?
In salute rispetto al quadro generale perché a fronte di settori in crisi ve ne sono altri che si stanno automatizzando, specie nei paesi emergenti. Nel mondo la sensoristica muove un volume di affari superiore ai 42 miliardi di dollari. In Italia, stando ai dati ANIE-GISI, sensori e strumentazione industriali rappresentano circa 1/3 del mercato interno dell'automazione stimato intorno ai 3,8 miliardi di euro. Parliamo di cifre molto importanti. Vale la pena ricordare che i soli encoder nel nostro Paese, che è il terzo costruttore al mondo di macchine automatiche, valgono una quota di circa 260 milioni di euro.
Quali i prossimi sviluppi tecnologici in questo campo?
In parte già li tocchiamo con mano ogni giorno: la strumentazione virtuale, le reti senza fili, i sistemi di misura miniaturizzati, le tecnologie di recupero energetico sono i trend più promettenti nel mondo della sensoristica. Secondo molti autorevoli osservatori siamo alla vigilia della terza rivoluzione industriale che avrà come pilastri le smart cities, i sistemi energetici sostenibili e la connessione globale a internet estesa alle cose e agli apparati produttivi. Ciò richiederà sensori sempre più intelligenti, autonomi e interconnessi. È quello che sta già avvenendo.
