IIoT nell'industria di processo: sfide e soluzioni

Questo articolo prosegue la discussione avviata nel precedente post “Perché e come implementare l’IIoT nell’industria di processo”.

Una volta definita la strategia digitale e individuati i progetti pilota, emerge una domanda cruciale: come si comporta l’IIoT nell’industria di processo quando viene applicato in condizioni reali di impianto? Le aziende che avviano iniziative IIoT si confrontano rapidamente con sfide molto concrete. Ambienti ostili, asset distribuiti su aree estese e apparecchiature con cicli di vita lunghi possono rallentare o complicare le implementazioni. Per questo motivo, un partner IIoT competente deve offrire non solo dispositivi smart, ma soluzioni end‑to‑end capaci di trasformare misure grezze in informazioni affidabili e utilizzabili per operazioni, manutenzione e ottimizzazione.

Nel funzionamento quotidiano, l’IIoT nell’industria di processo deve affrontare tre sfide fondamentali: aree pericolose, distanze fisiche estese e longevità degli impianti.

Tre sfide chiave per l’IIoT nell’industria di processo

1. Aree pericolose e norme di sicurezza rigorose
Molti impianti petrolchimici, chimici o di raffinazione operano in zone potenzialmente esplosive. Qui ogni dispositivo installato deve rispettare standard rigorosi di sicurezza. I sensori destinati all’acquisizione dati IIoT devono quindi essere intrinsecamente sicuri o antideflagranti, conformi a norme come ATEX, IECEx, EAC o CSA.
In tali contesti, l’hardware di tipo “IT‑grade” non è idoneo. L’IIoT richiede strumentazione robusta, progettata specificamente per le aree Ex, capace di trasmettere dati continui e accurati a piattaforme cloud o on‑premise. In pratica, i dispositivi IIoT devono soddisfare contemporaneamente i requisiti di sicurezza di processo e quelli di digitalizzazione operativa.

2. Grandi distanze e infrastrutture remote
Gli impianti di processo spesso si estendono su vaste aree: condotte, reti idriche, sistemi a vapore e utilities possono attraversare siti industriali, distretti territoriali o più Paesi. Cablarli punto per punto è costoso, complesso e limita la scalabilità.
Molte risorse si trovano inoltre in aree remote, dove l’alimentazione elettrica è ridotta e la copertura mobile debole o assente. In tali scenari, l’IIoT si basa su sensori wireless alimentati a batteria, con autonomia pluriennale. Tecnologie LPWAN a bassa potenza e lungo raggio come LoRaWAN^® garantiscono comunicazioni affidabili su distanze elevate, minimizzando le infrastrutture e abilitando implementazioni su larga scala.

3. Lunghi cicli di vita degli impianti e dei sistemi
Gli impianti di processo operano tipicamente per decenni, mentre sistemi di automazione, protocolli e standard di comunicazione si evolvono più volte. Soluzioni IIoT non modulari rischiano di diventare rapidamente obsolete o costose da aggiornare.
Un approccio efficace è adottare architetture aperte come la NAMUR Open Architecture (NOA). Questo modello consente di aggiungere un livello IIoT parallelo ai sistemi DCS o SCADA esistenti. I livelli core di controllo e sicurezza restano invariati, mentre i nuovi canali IIoT offrono maggiore trasparenza, diagnostica e possibilità di ottimizzazione.

Dove l’IIoT offre il massimo valore: applicazioni tipiche

L’IIoT genera già benefici tangibili in molti processi industriali. Migliorando la visibilità sugli asset e abilitando una manutenzione predittiva, contribuisce a ridurre i fermi, estendere la vita degli impianti e ottimizzare l’utilizzo delle risorse. Ecco alcune applicazioni emblematiche.

Il monitoraggio continuo garantisce il corretto funzionamento di pompe, compressori e altre risorse fondamentali.

Gestione delle apparecchiature rotanti
Pompe, ventilatori, turbine e compressori sono essenziali per quasi tutti gli impianti di processo, eppure molte di queste macchine funzionano ancora senza un monitoraggio continuo delle condizioni. Ciò è particolarmente vero per le unità installate in stazioni remote, come le pompe di aumento pressione su lunghe condutture o reti di distribuzione idrica.Le apparecchiature rotanti sono particolarmente sensibili all’usura e allo squilibrio.

I cambiamenti nei modelli di vibrazione, nella temperatura o nel comportamento acustico sono spesso indicatori precoci di un problema. Se questi segnali di allarme vengono ignorati, il risultato può essere guasti imprevisti, perdite di produzione e costose riparazioni di emergenza.

Soluzione IIoT
Una rete di multisensori wireless alimentati a batteria registra continuamente parametri quali temperatura, vibrazioni e ultrasuoni. I dati vengono trasmessi tramite LoRaWAN^® a una piattaforma centrale, dove algoritmi di apprendimento automatico identificano anomalie e tendenze. I team di manutenzione ricevono avvisi mirati in tempo utile per pianificare gli interventi ed evitare guasti critici.

Il monitoraggio remoto dei pozzi consente agli operatori upstream di risparmiare tempo e denaro.

Gestione dei pozzi di petrolio e gas
Gli operatori a monte sono sotto pressione per mantenere l’integrità dei pozzi con un numero inferiore di lavoratori qualificati e normative più severe. Molti pozzi si trovano in campi remoti e le ispezioni manuali tradizionali vengono effettuate con scarsa frequenza. Di conseguenza, perdite o condizioni operative anomale possono rimanere inosservate per lunghi periodi, creando rischi ambientali e di conformità.

Il monitoraggio manuale richiede viaggi, permessi, pianificazione e documentazione, che consumano il budget senza offrire informazioni continue tra una visita e l’altra.

Soluzione IIoT
Un sistema IIoT che utilizza LoRaWAN^® consente il monitoraggio 24 ore su 24, 7 giorni su 7 dei pozzi senza un cablaggio esteso. I sensori sul campo misurano continuamente la pressione dei tubi e dei rivestimenti e il livello dei liquidi nelle cantine. Quando i valori esulano dagli intervalli target definiti, il sistema attiva automaticamente gli allarmi e registra gli eventi. Gli operatori ottengono una visione trasparente dello stato di ciascun pozzo e possono dare priorità agli interventi sulla base di dati in tempo reale piuttosto che di cicli di ispezione fissi.

Il monitoraggio wireless elimina la necessità di controllare manualmente i livelli delle bombole di gas.

Gestione delle bombole di gas industriali
Le batterie di bombole di gas, impiegate in numerose applicazioni di processo, sono presenti in tutti gli impianti chimici. Le ispezioni manuali dei livelli e la gestione logistica associata richiedono un impiego significativo di tempo da parte del personale, tempo che potrebbe essere dedicato ad attività a maggior valore aggiunto. (In media, un impianto di processo utilizza oltre 2.000 ore di lavoro all’anno solo per il controllo delle bombole di gas).

Inoltre, i controlli eseguiti a intervalli irregolari forniscono solo una visione istantanea dello stato delle scorte, impedendo analisi predittive, individuazione di trend di consumo e una pianificazione realmente proattiva. Questo può portare a sostituzioni tardive, interruzioni operative o inefficienze nella gestione delle risorse.

Soluzione IIoT:
Un sistema di monitoraggio wireless elimina i controlli in loco non necessari, avvisando gli operatori quando una bombola si avvicina all’esaurimento. Il monitoraggio remoto della pressione e la documentazione automatizzata garantiscono una supervisione continua e accurata dell’inventario.
Una soluzione basata su LoRaWAN^® può essere integrata con facilità nell’infrastruttura esistente: ad esempio, sostituendo i manometri meccanici con dispositivi IIoT alimentati a batteria. Questa integrazione consente di digitalizzare rapidamente anche flotte ampie di bombole, con interventi minimi e senza modificare i processi in uso.

Altre applicazioni IIoT nell’industria di processo:

Monitoraggio tubi a doppia parete
Misurazione del livello in serbatoi di produzione e stoccaggio
Rilevamento della formazione di coke nelle unità di raffinazione
Ottimizzazione dei sistemi a vapore
Monitoraggio delle valvole critiche

Dal valore misurato al valore aggiunto

Come il petrolio, anche i dati devono essere elaborati per poter essere utilizzati.

Gli asset fisici sono visibili, i dati no, ma rappresentano una delle risorse più preziose dell’industria moderna. Come il petrolio greggio, i dati hanno valore solo se raccolti, trasmessi e “raffinati” correttamente.
Tre elementi sono decisivi per un ecosistema IIoT efficace:

Acquisizione continua e affidabile tramite sensori di alta qualità
Connettività sicura e resiliente tra campo e sistemi di livello superiore
Software avanzati per analisi, visualizzazione e decision‑making

Investire in tecnologia di misura collaudata, infrastrutture wireless scalabili e piattaforme IIoT robuste garantisce una catena coerente dal valore misurato al valore aggiunto, permettendo decisioni operative e strategiche basate su dati affidabili.

WIKA: un partner IIoT end‑to‑end per l’industria di processo

WIKA, specialista globale nella tecnologia di misura industriale, è nella posizione ideale per supportare la trasformazione IIoT del settore di processo. Con milioni di strumenti installati in tutto il mondo, WIKA offre una base solida per soluzioni intelligenti e connesse.
L’offerta IIoT WIKA copre l’intera catena del valore:

Sensori e trasmettitori smart per ambienti difficili, incluse zone Ex
Soluzioni di connettività integrate in reti LPWAN e altre tecnologie wireless
Piattaforme IIoT per gestione dispositivi, visualizzazione e analisi
Servizi completi: consulenza, progettazione pilota, implementazione, supporto continuativo (wika.com)

Questo approccio olistico consente ai clienti di collaborare con un unico partner esperto di strumentazione, sicurezza e architetture digitali. Dal primo progetto pilota al rollout internazionale, WIKA aiuta gli operatori a ridurre la complessità, migliorare la trasparenza e garantire soluzioni IIoT scalabili e future‑proof.

FAQ – IIoT nell’industria di processo

1. Cosa distingue l’IIoT nell’industria di processo da altri settori?
Deve operare in condizioni estreme: alte pressioni e temperature, fluidi aggressivi, norme severe e atmosfere esplosive. Richiede quindi sensori certificati, hardware robusto e integrazione sicura con sistemi DCS/SCADA.

2. Perché le tecnologie wireless sono cruciali per gli impianti di processo?
Il cablaggio punto‑punto è costoso e poco flessibile. Tecnologie come LoRaWAN^® e altri standard LPWAN permettono di collegare risorse remote in modo economico e scalabile.

3. Come l’IIoT aiuta impianti con lunghi cicli di vita?
Aggiunge un livello informativo aggiornabile, indipendente dall’automazione core, preservando sicurezza e continuità operativa.

4. Quali applicazioni sono un buon punto di partenza?
Macchinari rotanti, serbatoi remoti, bombole di gas, sistemi a vapore e valvole critiche: aree con poca visibilità e alti costi di fermo.

5. In che modo WIKA supporta un progetto IIoT end‑to‑end?
Offre consulenza, progettazione di rete, tecnologia di misura certificata, dispositivi IIoT, integrazione e supporto continuativo, oltre a risorse come il white paper “Presentazione e scalabilità delle soluzioni IIoT per l’industria di processo”.

Per qualsiasi informazione visita il nostro sito web o non esitare a contattarci, i nostri esperti saranno lievi di aiutarvi.