Riassunto analitico
L’obiettivo di questa tesi è la progettazione e lo sviluppo di una dashboard per monitorare i consumi delle macchine di riempimento Tetra Pak a livello di componenti. L’analisi nasce dalla necessità di ottimizzare l’efficienza energetica, ridurre l’impatto ambientale e fornire ai clienti una chiara comprensione dei consumi delle macchine. Il progetto prevede l’analisi dei consumi nominali della macchina per identificare i moduli della macchina con il maggior impatto sui consumi. Sono state identificate tre sottosezioni principali: il Jaw System, la Superstructure e la Final Folder Unit. Dopo un’analisi dettagliata di questi sistemi, è stata sviluppata una dashboard in Excel e integrata con il PLC della macchina per raccogliere dati sul consumo elettrico, di aria compressa e di acqua. La dashboard comunica con il PLC attraverso un driver di comunicazione per acquisire dati in tempo reale e consentire l’aggiornamento e il salvataggio dei risultati. L’implementazione è stata validata attraverso una serie di esperimenti basati sul
Design of Experiments (DOE), che ha permesso di analizzare come le variazioni di parametri operativi influenzino i consumi. I test hanno dimostrato che la dashboard è in grado di rilevare correttamente variazioni nei consumi e può essere un primo passo verso un monitoraggio più dettagliato ed efficiente. Infine, vengono proposte alcune future implementazioni, tra cui l’integrazione con
sensori digitali per una maggiore affidabilità dei dati, la previsione dei consumi a lungo termine e il miglioramento dell’interfaccia utente attraverso un’applicazione web dedicata.
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Abstract
The scope of this thesis is the design and development of a dashboard to monitor Tetra Pak Filling Machines’ consumption at components level. The analysis comes from the necessity to optimize the energy efficiency, to reduce environmental impact
and to provide customers a better understanding of machine’s consumption. The project provides the analysis of the nominal machine’s consumption to identify the machine’s modules with the major impact on the consumption. There have been identified three machine’s modules: the Jaw System, the Superstructure and the Final Folder Unit. After a detailed analysis of these modules, the next step was the development and integration of a dashboard with the Filling Machine’s PLC to collect electrical, compressed air and water consumption data. The dashboard communicates with the PLC by means of a communication driver, it acquires data
at real time and it allows to update and to save the data. For the dashboard development it has been used Excel. The implementation has been validated and verified through various experiments based on the Design of Experiments (DOE), a tool that allows to analyze how controllable parameter and noise factor variations affect the consumption. The tests verified that the dashboard is able to correctly detect consumption variations and it can be the first step toward a more efficient and detailed monitoring. Finally, some future implementations are proposed, as for example: digital sensors integration for better data reliability, forecasting of long term consumptions and an improvement of the user interface by means of a dedicated web application.
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