Quattro modi in cui Industria 4.0 ha influito su monitoraggio e riduzione delle emissioni

Industria 4.0 ha prodotto cambiamenti significativi in tutti i settori, fornendo ai dirigenti aziendali una più vasta gamma di strumenti per monitorare cosa succede in qualsiasi momento nelle strutture di cui sono responsabili. È questa una delle principali ragioni per cui le tecnologie associate sono state utili nel monitorare e ridurre le emissioni.

I responsabili decisionali hanno potuto investire in soluzioni per il monitoraggio delle emissioni per intere flotte o singole macchine. I progressi dell'Industria 4.0 aiutano i dirigenti a modificare i processi in modo da raggiungere gli obiettivi di sostenibilità. Vediamo più in dettaglio che possibilità ci sono.

Gli algoritmi dell'intelligenza artificiale possono elaborare enormi quantità di dati a velocità molto maggiori di quanto non sia in grado di fare l'uomo, senza alcun aiuto. Questo spiega il continuo interesse nel cercare nuovi modi per aiutare le aziende a raggiungere o superare gli obiettivi di riduzione delle emissioni.

La società di costruzioni Skanska partecipa a un progetto di durata pluriennale inteso a stabilire in che modo gli algoritmi potrebbero migliorare l'utilizzo delle macchine edili e ridurre le emissioni. Le persone coinvolte in questa iniziativa sperano che gli algoritmi possano fornire ai responsabili di cantiere il supporto decisionale necessario per riuscire a eliminare dai processi i colli di bottiglia che potrebbero determinare l'aumento delle emissioni. L'obiettivo ultimo è facilitare l'operatività di un cantiere parzialmente o completamente automatizzato con l'aiuto dell'IA.

Un problema a cui si fa frequentemente riferimento nel settore dell'edilizia è quello dei macchinari pesanti che spesso restano troppo tempo inutilizzati. Tuttavia, con la pianificazione degli spostamenti o la definizione delle priorità dei processi l'IA potrebbe fornire un aiuto per ridurre questi tempi improduttivi.

Altrove, i ricercatori del MIThanno messo a punto una soluzione che utilizza l'IA per ridurre i tempi di arresto delle autovetture autonome agli incroci. Nello specifico, hanno mostrato come gli algoritmi di apprendimento automatico possano imparare a controllare la velocità di un veicolo, consentendogli di attraversare gli incroci senza doversi fermare.

Alcune persone che hanno familiarità con l'IA sostengono inoltre che sostituire i voli a corto raggio con auto elettriche autonome potrebbe avere un impatto significativo sulle emissioni. Le autovetture autonome utilizzano l'IA e altre tecnologie di punta per funzionare in sicurezza e con efficienza. La società non è ancora arrivata al punto da permettere a un numero consistente di persone di realizzare questo cambiamento. Poiché però Industria 4.0 continua a progredire, ci sono buone probabilità perché ciò si verifichi.

Grazie alla continua evoluzione di Industria 4.0, per i dirigenti e le altre persone che ricoprono posizioni di comando oggi è più facile che mai ottenere informazioni dettagliate su una particolare sede o uno specifico bene. In settori che vanno dall'aerospaziale al trattamento del gas è normale che si utilizzino recipienti in pressione per svolgere le necessarie operazioni.

Tuttavia, devono essere scelti recipienti adeguati alle diverse esigenze. Per esempio, gli standard ASME (American Society of Mechanical Engineers) stabiliscono che, per poter essere classificati nella Divisione 3, i recipienti in pressione devono resistere a pressioni superiori a 10.000 psi. Fondamentale è anche la corretta manutenzione di questi recipienti. I ricercatori hanno dimostrato che i sensori intelligenti possono monitorare lo stato di salute strutturale dei recipienti in pressione e prevenire gli incidenti da esplosione. A seconda del contenuto di un recipiente in pressione, tale applicazione è in grado di favorire la riduzione delle emissioni riducendo al minimo le possibilità di incidente.

Anche i gemelli digitali possono dimostrarsi utili per i dirigenti e aiutarli a identificare i probabili effetti dei cambiamenti, prima di procedere alla loro attuazione. Il loro utilizzo può rendere più facile giustificare le spese derivanti dall'acquisto di macchinari più moderni, dall'introduzione di cambiamenti nei processi o da altri fattori che potrebbero contribuire all'abbattimento delle emissioni. Poter vedere una rappresentazione digitalizzata dei piani fatti e degli effetti che ne conseguono spesso infonde maggiore sicurezza in chi poi quei cambiamenti li deve attuare nella vita reale.

Una maggiore visibilità su ciò che sta avvenendo in azienda è utile anche ai fini della manutenzione preventiva, contribuendo ad aumentare gli sforzi di monitoraggio delle emissioni. Molti responsabili di flotte stanno facendo uso di sistemi telematici di gestione dei veicoli per individuare le esigenze di manutenzione prima che si verifichino guasti dei componenti.

Non è solo attraverso i gas di scarico che i veicoli generano emissioni. Uno studio ha rivelato che gli pneumatici dei veicoli possono inquinare 2000 volte di più dei fumi che escono dal tubo di scappamento. I ricercatori hanno detto che le cosiddette non-exhaust emissions, ossia le emissioni non prodotte dagli scarichi dei veicoli, potrebbero essere persino più inquinanti se il manto stradale è ruvido o se si usano pneumatici di scarsa qualità o gonfiati a una pressione insufficiente.

Alcune persone non condividono immediatamente l'idea che sia necessario monitorare e ridurre le emissioni. In fondo abbiamo tutti molte responsabilità cui far fronte e questioni tra cui dividere la nostra attenzione. Tuttavia Industria 4.0 può fare chiarezza riguardo all'esigenza di apportare cambiamenti in positivo.

I ricercatori di Stanford sono stati tra i primi ad adottare questo approccio quando, nel 2016, hannopresentato un simulatore di emissioni in realtà virtuale. Questo progetto interattivo permetteva alle persone di vedere se stesse nel traffico intenso e di seguire le emissioni dei gas di scarico dalla strada fino all'oceano, dal quale venivano poi assorbite.

In un più recente progetto di realtà virtuale, l'impronta di carbonio di una persona veniva rappresentata come una gigantesca palla arancione di gas. La simulazione mostrava ai partecipanti come le diverse attività quotidiane potevano far aumentare le emissioni che loro stessi creavano. Inoltre mostrava il collegamento tra un'impronta di carbonio e l'aumento del livello del mare.

Il capo grafico che ha lavorato al progetto ha visto nella realtà virtuale lo strumento perfetto per spiegare gli effetti dei cambiamenti climatici utilizzando un formato narrativo accattivante. Come da lui raccontato, la realtà virtuale aiuta le persone a visualizzare con precisione l'entità del loro impatto sul clima, per quanto in certi momenti il prodotto realizzato apparisse spaventoso.

Anche le persone che hanno interesse a monitorare le emissioni possono far fatica a rendersi conto dell'immediatezza che serve quando si prendono decisioni in favore dell'ambiente. Nonostante la disponibilità di strumenti come i calcolatori dell'impronta di carbonio, molte persone mostrano un certo distacco nei confronti del loro stesso contributo in termini di emissioni. La realtà virtuale però può aiutarle a far luce sulla questione e incoraggiarle a comportarsi diversamente in ambito sia professionale che privato.

Per un certo periodo durante la pandemia di COVID-19 molti dipendenti di aziende, il cui lavoro prevedeva visite di persona ai clienti, sono stati costretti a ridurre drasticamente queste interazioni faccia a faccia nell'interesse della salute pubblica. Alcuni rappresentanti aziendali tuttavia si sono resi conto che molte di quelle stesse tecnologie di Industria 4.0 di cui si erano avvalsi durante quel periodo erano utili anche per monitorare e ridurre le emissioni.

Per esempio molte società che offrono soluzioni di robotics-as-a-service (RaaS) hanno macchine collegate a sensori intelligenti, per garantire una fatturazione precisa in base all'utilizzo. Questi sensori però sono utili anche per i tecnici, perché permettono loro di diagnosticare e risolvere i problemi senza doversi fisicamente recare in cantiere, riducendo quindi la circolazione di veicoli ed eliminando le emissioni che producono.

La tecnologia da remoto favorisce inoltre il monitoraggio delle emissioni fornendo dati aggiornati sui problemi delle macchine che, se non affrontati, potrebbero far aumentare l'impronta di carbonio di un'azienda. Analogamente, permette agli specialisti dell'assistenza tecnica esterni al cantiere di farsi affiancare dai clienti nelle attività di diagnostica e risoluzione dei problemi per stabilire se un nuovo pezzo potrebbe risolvere il problema identificato.

Talune prassi come quella di ordinare componenti contribuiscono alla produzione di emissioni, a meno che gli acquirenti non possano recarsi a piedi o in bicicletta presso i fornitori per ritirare i prodotti ordinati. Fortunatamente, grazie alle tecnologie di Industria 4.0 ora è più facile diagnosticare i problemi e stabilire quali siano i modi più appropriati per risolverli.

Questa panoramica fa vedere le innumerevoli opportunità che si offrono a chi si affida a Industria 4.0 per monitorare e ridurre le emissioni. Tuttavia è bene ricordare che selezionare le giuste tecnologie o vedere progressi duraturi potrebbe richiedere un po' di tempo. Percorrere questo cammino sarà più facile se chi decide ha una visione chiara degli obiettivi che vuole raggiungere e sa mettere a punto i piani più appropriati per conseguirli.