Total efficiency 4.0 : preliminary energy assessment of a vulcanization press

The industry world is continuously changing since the first industrial revolution has become. In particular, in the last years the introduction of the new technologies has brought a huge push of innovation in the production and machine monitoring. This last one is the key point to have a greener industry in order to reduce the pollution and at the same time reduce the production costs. The importance in the reduction of the energy uselessly wasted by the machine has become very high due to the big problem regarding the pollution generated and also the energy production cost. The new technologies found out have the possibility to reduce this amount and also to improve the quality of the manufacturing processes and products. Installing sensors and developing models and algorithms to evaluate possible improvements, or to do predictive maintenance are some examples of the new industrial era that is developing. This thesis work is an example of this industrial tendency: a very energy consuming machine to vulcanize the tyres is considered. The process to cure the rubber is presented, an approach based on the develop of a model and experimental setup to reduce the amount of energy is analysed.

Il mondo dell'industria è in continua evoluzione da quando è iniziata la prima rivoluzione industriale. In particolare, negli ultimi anni, l'introduzione delle nuove tecnologie ha portato ad un'enorme spinta nell’innovazione del monitoraggio della produzione e delle macchine. Quest'ultimo è il punto chiave per avere un'industria più verde, al fine di ridurre le emissioni e, allo stesso tempo, ridurre i costi dei processi produttivi. La riduzione dell’energia sprecata dalle macchine è diventata molto importante; questo a causa del consistente e sempre più grave problema dell'inquinamento, e anche considerando l’elevato costo di produzione di energia da combustili fossili e da fonti rinnovabili. Le nuove tecnologie scoperte hanno la possibilità di ridurre questa quantità e migliorare la qualità dei processi produttivi. L'installazione di sensori, lo sviluppo di modelli e algoritmi per valutare possibili miglioramenti, o per la manutenzione predittiva, sono alcuni esempi della nuova era tecnologica che si sta sviluppando. Questo lavoro di tesi è un esempio di questa tendenza industriale: viene infatti analizzata una pressa idraulica usata per vulcanizzare la gomma. Questo tipo di macchina e di processo è uno dei più dispendiosi dal punto di vista energetico. Vengono presentati il procedimento generale per vulcanizzare i pneumatici, lo sviluppo di un modello tramite un software di analisi e il set up sperimentale dei sensori scelti, al fine di valutare la quantità di energia assorbita e quella sprecata.