Capannone 4.0

Capannone 4.0 significa estendere i concetti propri dell’Industria 4.0 ad un edificio adottando tecnologie antisismiche e sensori per un controllo continuo e in tempo reale dei parametri di stabilità e delle risposte della struttura alle sollecitazioni.

In pratica significa realizzare una struttura che, grazie alle moderne tecnologie antisismiche, sia in grado di:

• informare l’utilizzatore sul suo reale stato, evidenziando la presenza di anomalie di funzionamento;
• resistere all’evento eccezionale, limitando i danni riportati;
• informare l’utilizzatore sullo stato riportato in seguito dell’evento eccezionale.

Nel concreto si tratta di dotare la struttura di sistemi che provvedano al monitoraggio dei suoi parametri significativi e di sistemi di protezione dagli effetti dannosi causati da eventi eccezionali. Nel caso dei terremoti: i sistemi di monitoraggio rilevano il comportamento strutturale in termini di spostamenti e vibrazioni e,  i sistemi di protezione delle strutture, devono essere in grado di assorbire  l’energia trasmessa alle strutture durante le scosse. Si tratta di meccanismi che funzionano in sinergia e in modo davvero efficace, integrandosi tra loro e assicurando la migliore protezione della struttura prima, durante e dopo l’evento sismico.

Il sistema di monitoraggio svolge la sua funzione preventiva segnalando anomalie di funzionamento e registrando la risposta strutturale nel caso di eventi di bassa intensità. L’utilizzo di moderne tecnologie antisismiche per la dissipazione di energia, protegge le strutture durante l’evento sismico, assorbendo parte dell’energia prodotta dal sisma. La presenza del sistema di monitoraggio consente, dopo il terremoto, di misurare il comportamento strutturale e quindi di acquisire informazioni utili a stabilire se le condizioni della struttura siano tali da permettere o meno la continuità dell’attività produttiva. Quest’ultimo aspetto, in particolare, risulta definito in modo oggettivo attraverso la quantificazione di parametri ingegneristici che riducono o annullano il margine di incertezza legato al giudizio personale.

La proposta innovativa di Sismo Solution, consiste nell’integrare tecnologie antisimiche con tecnologie di monitoraggio, quando si realizza un nuovo capannone, o nella trasformazione di un capannone esistente, ottenendo un Capannone 4.0, un edificio in grado di informare l’utente sulle sue condizioni e di reagire ad eventi eccezionali, quali il sisma, riducendo il danno strutturale.

Sistemi di rilevamento e monitoraggio

I sistemi di monitoraggio proposti, si adattano alle diverse esigenze e configurazioni strutturali, consentendo di misurare vibrazioni, spostamenti, deformazioni e quindi di avere un controllo completo degli effetti delle azioni esterne sulla struttura.

La tecnologia implementata, permette la consultazione in tempo reale, attraverso la rete, di quanto registrato dalla strumentazione.

Si ha in tal modo la possibilità di definire delle soglie di attenzione o di allarme che consentono, anche all’utente non esperto, di attivare un programma di azioni definite in base alle differenti soglie di segnalazione.

Le tecnologie antisismiche di protezione delle strutture Sismocell, basate sulla dissipazione di energia, permettono di assorbire parte dell’ energia sprigionata dal terremoto e conseguentemente di ridurre la componente trasmessa alle strutture proteggendole dagli effetti avversi dell’azione sismica.

L’integrazione tra monitoraggio e protezione è il naturale sviluppo di tecnologie che permettono la realizzazione di edifici (contenitori), in grado di garantire performance adeguate ai contenuti (macchinari, impianti, tecnologie ecc.) propri delle realtà produttive.

Nel nostro Paese è stato varato più di quattro anni fa un piano governativo ad hoc che ha poi subito evoluzioni e revisioni per favorire la transizione economica. McKinsey, Boston Consulting e Osservatori del Politecnico di Milano hanno definito gli effetti delle nuove strategie “Quarta rivoluzione industriale”.

Ma cos’è esattamente l’Industria 4.0? Il termine indica una tendenza dell’automazione industriale che integra alcune nuove tecnologie produttive per migliorare le condizioni di lavoro, creare nuovi modelli di business e aumentare la produttività e la qualità produttiva degli impianti.

Partendo da queste considerazioni è nata l’idea di Capannone 4.0, inteso come struttura che opportunamente dotato di moderne tecnologie antisismiche, si trasforma in “macchina” in grado di garantire e monitorare le sue performance strutturali.

Anche per le strutture deve quindi valere lo stesso principio che già vale per le macchine: quello di assicurare un corretto funzionamento, coerente con lo scopo del progetto, e di segnalare eventuali anomalie, interagendo con l’utente per evidenziare condizioni di funzionamento irregolare.

Le performance attese da una struttura sono essenzialmente legate alla sua resistenza alle azioni ambientali che provengono dall’esterno. La struttura deve cioè essere in grado di preservare i beni e le persone che ospita. Il concetto è valido, ancor più quando si tratta di capannoni industriali che contengono impianti e macchinari costosi e complessi. Qui la funzione essenziale della struttura, oltre a tutelare la vita, è quella di proteggere il suo contenuto garantendo la business continuity.

Nel contesto italiano e in anni recenti la calamità naturale che ha creato maggiori danni alla produzione industriale, a causa di prestazioni inadeguate delle strutture, è stato il sisma dell’Emilia nel 2012.

Si è trattato di un evento sismico caratterizzato da una serie di scosse localizzate prevalentemente nelle province di Modena, Ferrara, Mantova, Reggio Emilia, Bologna e Rovigo.

La prima scossa, la più forte (magnitudo 5.9) è stata registrata il 20 maggio 2012, con epicentro nel territorio comunale di Finale Emilia (MO). Il 29 maggio 2012 una nuova scossa molto forte, di magnitudo 5.8, è stata avvertita in tutta l’Italia Settentrionale con epicentro tra Mirandola e San Felice sul Panaro. Nella stessa giornata si sono susseguite altre tre scosse di magnitudo maggiore o uguale a 5. Gli eventi sismici hanno causato 27 morti, in maggioranza dipendenti di aziende, vittime dei crolli delle strutture prefabbricate dei capannoni (fonte Wikipedia). Oltre alle persone decedute e ferite, il sisma ha avuto un forte impatto sulla produzione industriale. I danni e le perdite, stimati in base al numero di imprese colpite, ai tempi di fermo produzione e in ragione della rilevanza economica dell’area investita, sono stati pari a 3,1 miliardi di euro di valore aggiunto (fonte Regione ER).

E’ così emersa in tutta evidenza, la vulnerabilità di strutture realizzate spesso “a basso costo”, con prestazioni insoddisfacenti e per nulla idonee a tutelare gli ingenti investimenti aziendali in macchinari, impianti e tecnologia. I terremoti seppur non prevedibili, hanno un tempo di ritorno statisticamente calcolabile. Nell’area colpita si tratta di eventi rari ma che accadono, e bisognerebbe essere preparati a contrastarne con successo gli effetti dannosi.