La trasformazione digitale dei processi industriali rappresenta una leva concreta per aumentare competitività e resilienza. Nel settore farmaceutico, dove qualità, continuità operativa e sicurezza sono requisiti non negoziabili, l’evoluzione dell’automazione può diventare anche un acceleratore di efficienza energetica e di riduzione dell’impatto ambientale.
In questo contesto si inserisce l’esperienza di Alperia, che ha sviluppato Sybil, un sistema di controllo avanzato che integra intelligenza artificiale, modelli predittivi e automazione industriale per ottimizzare processi complessi e non standard, nel rispetto dei vincoli di qualità e di processo.
Controllare prima, consumare meglio. Dalla gestione reattiva al controllo predittivo delle utility industriali
Negli impianti farmaceutici una parte significativa dei consumi energetici è legata alle utility di processo, in particolare alla produzione di energia frigorifera e alla sua distribuzione. In presenza di carichi variabili e reti estese, una conduzione reattiva tende a generare inefficienze, come set point eccessivamente cautelativi, sovrapproduzioni e manovre frequenti poco ottimizzate.
Sybil di Alperia agisce come supervisore intelligente della generazione e della distribuzione del freddo, coordinando lo stato e i set point dei chiller e ottimizzando i sistemi di pompaggio. Il controllo predittivo (Model Predictive Control) utilizza modelli affidabili della temperatura di mandata per pianificare in anticipo le azioni ottimali: modulazione dei set point, accensioni e spegnimenti, rampe di avviamento e turnazione delle macchine, riducendo i transitori che penalizzano l’efficienza.
Dal monitoraggio alla previsione: quando i dati di processo guidano le decisioni operative
Uno degli elementi distintivi dell’approccio è l’integrazione non invasiva con l’automazione esistente (PLC/DCS), senza richiedere fermi impianto. Il sistema raccoglie e analizza dati di processo e di monitoraggio – portate, temperature, pressioni e stati macchina – costruendo modelli matematici e indicatori di performance utili anche alla reportistica periodica.
Per rendere il controllo realmente proattivo, Sybil Industrial di Alperia affianca alle logiche di attuazione una componente di previsione dei fabbisogni: a partire dai segnali dei reparti produttivi, stima l’assorbimento di energia frigorifera dei singoli utilizzatori e del totale, bilanciando dinamicamente produzione e consumo e producendo solo l’energia effettivamente necessaria.
Risultati operativi: più efficienza, stabilità e affidabilità
In un’applicazione su rete glicole in ambito farmaceutico, l’introduzione del controllo avanzato ha consentito il passaggio da una gestione manuale o semi‑automatica a una conduzione automatizzata e coordinata di chiller e pompe. Il confronto pre e post intervento evidenzia un miglioramento medio del coefficiente di prestazione dei chiller intorno al 15% e un service factor stabilmente superiore al 98%, a conferma della continuità e robustezza del sistema.
Freddo e aria compressa: leve chiave dell’efficienza. Un’unica logica di ottimizzazione per le utility critiche del Pharma
Accanto alla refrigerazione, l’aria compressa rappresenta un’altra utility strategica negli stabilimenti farmaceutici, con un peso rilevante sui consumi energetici complessivi e sulla stabilità dei processi. Anche in questo caso, una gestione tradizionale basata su logiche reattive può portare a sovrapressioni e funzionamenti non ottimali dei compressori.
Sybil estende l’approccio predittivo alle reti di aria compressa attraverso la costruzione di modelli della domanda dei reparti e del comportamento dei compressori. Il sistema ottimizza le logiche di accensione e spegnimento e la modulazione dei set point di pressione, garantendo il fabbisogno degli utilizzatori e riducendo il consumo specifico di energia elettrica. Le attività di sviluppo e validazione mostrano una buona accuratezza delle previsioni, con benefici attesi in termini di risparmio energetico nell’ordine dell’8–10%.
Dall’impianto alla strategia
L’innovazione digitale non si limita all’ottimizzazione delle singole utility, ma diventa un abilitatore di scelte strategiche su scala di sito. In questo ambito, Alperia ha affiancato un grande gruppo farmaceutico internazionale in un percorso strutturato di decarbonizzazione su più stabilimenti italiani.
Le attività hanno incluso la definizione delle baseline emissive, la valutazione delle principali leve di riduzione delle emissioni – dall’efficienza energetica all’elettrificazione, fino all’introduzione di tecnologie come le pompe di calore – e la costruzione di una roadmap verso obiettivi Net Zero, tenendo conto anche dell’evoluzione futura dei volumi produttivi. A completamento, sono state avviate ulteriori iniziative propedeutiche, tra cui attività sui sistemi di gestione dell’energia e campagne di misura su utenze termiche.
Una direzione chiara: industria più intelligente, più sobria nei consumi
L’esperienza nel settore farmaceutico dimostra come intelligenza artificiale, automazione e analisi dei dati possano convergere in un modello industriale più efficiente e sostenibile: controllo predittivo delle utility, stabilità operativa, indicatori misurabili e supporto alla pianificazione della transizione energetica. Una visione che Alperia Green Future, ESCo del Gruppo Alperia per l’efficienza energetica, la decarbonizzazione e la transizione energetica, continua a sviluppare integrando competenze tecnologiche e conoscenza approfondita dei processi industriali.
In continuità con questi temi, Alperia sarà presente all’SPS con lo speech “Formazione, nuove tecnologie e AI nella manifattura farmaceutica: competenze per la fabbrica del futuro”, in programma mercoledì 27 maggio, dalle ore 15.00 alle 16.00, presso Arena Next – Pad. 8 (Fiere di Parma).
