Maggiore efficienza grazie all'analisi della produzione

Sandvik sta utilizzando l'intelligenza artificiale per migliorare i processi di produzione dell'acciaio, riducendo sia i costi che l'impatto ambientale.

Avviato nella primavera del 2018, il progetto di ricerca Swedish Metal è frutto della collaborazione tra l'area di business Sandvik Materials Technology, l'Università di Skövde e l'azienda svedese-finlandese di acciaio SSAB. Il team del progetto sta svolgendo un ampio lavoro di analisi della produzione con l'aiuto dell'intelligenza artificiale (AI), dei big data e dell'apprendimento automatico. L'obiettivo è un processo di produzione dell'acciaio più efficiente e sostenibile.

Sandvik si concentra sull'analisi dei dati di produzione per mappare meglio il contenuto di materiale riciclato internamente. L'obiettivo è aumentare la percentuale di materiale riciclato utilizzato - e ridurre la necessità di aggiungere materiali vergini - durante la produzione di acciaio.

"Nella situazione attuale, non possiamo utilizzare al massimo tutti i gruppi di acciaio riciclato, perché dobbiamo tenere conto dell'incertezza che circonda la loro composizione e distribuzione", afferma Magnus Josefsson, responsabile dell'ottimizzazione delle materie prime presso Sandvik.

Collaborazione accademica

Sandvik sta inviando grandi quantità di dati dal processo siderurgico ai ricercatori dell'Università di Skövde per analizzarli.

"L'idea di base è quella di studiare il legame tra le materie prime che introduciamo nella ghisa fusa e la composizione dell'acciaio in uscita, ma utilizziamo anche dati secondari come il consumo di elettricità e il contenuto di ossidi nelle scorie. Ci auguriamo che i nuovi algoritmi siano in grado di individuare le perdite di metallo e i materiali contaminanti tra i diversi lotti di ghisa fusa, isolando così gli effetti dovuti a contenuti inaspettati nelle materie prime".

Un obiettivo importante del lavoro di analisi è quello di perfezionare gli algoritmi di ottimizzazione delle materie prime che Sandvik utilizza nel suo processo di produzione. Si prevede che ciò consentirà di ottimizzare i costi delle materie prime senza compromettere la qualità dell'acciaio.

"Il materiale che fondiamo attualmente è composto per circa il 45% da acciaio riciclato e prodotti residui e per il 35% da rottami acquistati", spiega Josefsson, "il resto è costituito da leghe metalliche. Ci aspettiamo di riuscire a trovare modi migliori per utilizzare il materiale riciclato, in modo da poter ridurre la percentuale di leghe senza rischiare di peggiorare la qualità del prodotto finale".

Migliorare l'efficienza, migliorare la circolarità

Il progetto è previsto per tre anni. Josefsson prevede che un primo risultato sarà una chiara fotografia di come il mix di materie prime possa essere migliorato per aumentare la qualità e l'efficienza, nonché la sostenibilità.

"Spero che la procedura di analisi possa essere implementata in modo da poter essere condotta continuamente in futuro", afferma.

"Parallelamente agli sforzi per ridurre la percentuale di leghe aggiunte, si sta lavorando anche per ridurre la percentuale di scarti di produzione, il che aumenta ulteriormente la necessità di utilizzare al meglio l'acciaio riciclato disponibile.

"Anche se è meglio utilizzare prodotti riciclati che acquistare leghe per risparmiare sulle materie prime, lo scenario ottimale non è quello di far circolare il materiale più volte. Naturalmente sarebbe meglio se la maggior parte del materiale potesse essere venduta direttamente, quindi un altro obiettivo importante per noi è quello di riuscire a scartare meno materiale".

L'attenzione alla sostenibilità equivale all'ottimizzazione dei processi

Uno dei motivi principali che ha spinto Sandvik a partecipare al progetto Swedish Metal è la riduzione dei costi di produzione, grazie all'utilizzo di materiali più economici e alla riduzione del consumo di elettricità. Inoltre, probabilmente aiuterà l'azienda ad ottenere un controllo dettagliato dei propri processi e ad ottimizzarli.

"Aumentare la competitività e distinguerci dai nostri concorrenti internazionali è diventato sempre più importante", afferma Josefsson, "Inoltre, prendiamo molto sul serio il tema della sostenibilità. Dimostrando quanto ci impegniamo su questo tema, credo che potremo aumentare le nostre possibilità di attrarre nuove competenze in futuro".