La pressione sui costi energetici e la crescente attenzione alla sostenibilità ambientale stanno spingendo i produttori a ripensare i propri processi produttivi in chiave di efficienza e riduzione degli sprechi. L’aria compressa, che nel beverage è utilizzata in modo massiccio per azionare riempitrici, tappatori, etichettatrici e sistemi di trasporto pneumatico dei contenitori, è uno dei principali vettori di consumo energetico nello stabilimento. Ottimizzarne l’utilizzo significa ridurre i costi operativi in modo significativo e strutturale.

SMC si presenta con un’offerta articolata che copre l’intera filiera produttiva: dal trattamento e condizionamento dell’aria compressa in ingresso agli impianti, fino ai componenti di attuazione e controllo sulle singole macchine, passando per i sistemi di monitoraggio e digitalizzazione. Una proposta che non si limita ai componenti standard, ma include soluzioni ingegnerizzate per le specificità del settore alimentare e delle bevande.

Dal trattamento aria al confezionamento

La filiera produttiva di una linea beverage è un sistema complesso che può coinvolgere decine di macchine diverse, ciascuna con le proprie esigenze pneumatiche. SMC ha strutturato la propria gamma per rispondere in modo specifico alle esigenze di ogni fase, garantendo al tempo stesso compatibilità e integrazione tra i diversi componenti.

Il punto di partenza è il trattamento dell’aria compressa. Prima di arrivare alle macchine, l’aria deve essere filtrata, essiccata e regolata alla pressione corretta. Nel settore bevande questo è particolarmente critico: la presenza di umidità o contaminanti nell’aria compressa può compromettere la qualità del prodotto finito, specialmente nelle fasi di soffiaggio delle preforme PET, dove l’aria ad alta pressione entra in contatto diretto con la superficie interna della bottiglia. SMC offre una gamma completa di unità di trattamento aria – filtri, regolatori, lubrificatori, essiccatori – certificati per diverse applicazioni alimentari, con corpi in materiali compatibili con i requisiti igienici del settore.

Nelle fasi di riempimento e tappatura, la pneumatica controlla con precisione millimetrica i movimenti degli organi di macchina: l’apertura e la chiusura delle valvole di riempimento, il posizionamento dei tappi, la pressione esercitata sui contenitori. SMC fornisce valvole proporzionali, cilindri senza stelo, attuatori rotativi e sistemi di controllo integrati che garantiscono la ripetibilità e la precisione necessarie alle altissime cadenze produttive tipiche delle linee beverage moderne, dove si parla di migliaia di contenitori all’ora.

Nel confezionamento finale la robotica collaborativa e i sistemi di presa e rilascio pneumatici giocano un ruolo crescente. SMC è partner di numerosi costruttori di macchine per il confezionamento con soluzioni di vuoto, ventose, eiettori e generatori di vuoto ad alta efficienza, capaci di gestire con delicatezza contenitori in vetro, lattine e packaging flessibile senza causare deformazioni o rotture. La gamma SMC per le applicazioni di vacuum handling si distingue per l’integrazione di sensori di monitoraggio che verificano in tempo reale la corretta presa del pezzo, riducendo gli scarti e i fermi macchina.

Wireless revolution su struttura rotante

Tra le applicazioni più innovative che SMC ha realizzato nel settore bevande negli ultimi anni, la collaborazione con Cosmar illustra in modo esemplare come la tecnologia possa risolvere problemi strutturali che per anni erano stati accettati come inevitabili.

Cosmar è un’azienda specializzata nella progettazione e produzione di macchine per il riempimento aerosol e sistemi Bag-on-Valve. In questo caso ha fornito una soluzione per un produttore di birra europeo. La macchina è una riempitrice rotativa per contenitori in PET con CO₂, progettata per operare alla cadenza di 240 pezzi al minuto. Si tratta di una macchina a giostra rotante: la struttura principale ruota continuamente e su di essa sono montate le teste di riempimento che si aprono, riempiono, chiudono e rilasciano il contenitore in modo sincronizzato con il movimento rotativo dell’intera macchina.

Il problema tecnico di fondo è noto a chiunque lavori con macchine rotanti: come portare segnali elettrici e alimentazione alle utenze montate sulla parte rotante? La soluzione tradizionale prevede l’utilizzo di anelli collettori – slip ring – che garantiscono il contatto elettrico tra la parte fissa e quella rotante, e di un fascio di cavi che si avvolge attorno alla struttura. Nel caso della riempitrice Cosmar, l’elevato numero di teste di riempimento – ciascuna con i propri sensori di posizione, valvole solenoidali e trasduttori di pressione – generava un numero di cavi e connessioni nell’ordine delle centinaia. Una situazione che creava problemi seri e ricorrenti: i cavi soggetti a fatica meccanica si rompevano periodicamente, gli anelli collettori richiedevano manutenzione frequente, i guasti erano difficili da diagnosticare e spesso richiedevano fermi macchina prolungati.

SMC ha proposto un approccio radicalmente diverso: eliminare i cavi dalla struttura rotante portando l’intelligenza direttamente sui nodi periferici attraverso il sistema di comunicazione wireless industriale EX-W. La soluzione prevede l’installazione di nodi wireless direttamente sulle teste di riempimento rotanti, ciascuno dei quali gestisce in modo autonomo i segnali dei sensori locali e i comandi alle valvole solenoidali, comunicando via radio con il controller centrale fisso sulla parte statica della macchina. L’alimentazione elettrica dei nodi avviene tramite un sistema di trasferimento di energia senza contatto – wireless power transfer – che elimina anche la necessità degli anelli collettori per l’alimentazione.

Il risultato è stato una riduzione drastica del numero di cablaggi sulla struttura rotante: da centinaia di cavi a pochi collegamenti di potenza standardizzati. I benefici si sono manifestati su più livelli. In fase di installazione e collaudo, il tempo di cablaggio si è ridotto di oltre il 60%, con un impatto diretto sui costi di assemblaggio e sulla rapidità di messa in servizio. In fase operativa, l’eliminazione dei cavi soggetti a fatica ha azzerato una delle principali cause di guasto ricorrente, con un miglioramento dell’OEE della macchina stimato nell’ordine del 5-8%. La manutenzione è diventata più semplice e rapida: diagnosticare un problema su un nodo wireless è incomparabilmente più rapido che tracciare un guasto su un fascio di cavi aggrovigliato attorno a una struttura rotante.

Cosmar ha integrato questa soluzione come standard nelle proprie macchine di nuova generazione, apprezzando anche il vantaggio competitivo che rappresenta sul mercato: poter offrire ai propri clienti macchine più affidabili, più facili da mantenere e con una vita operativa più lunga. La tecnologia wireless SMC è diventata un elemento distintivo dell’offerta Cosmar, citato nelle specifiche tecniche e apprezzato dagli end-user come un concreto passo avanti nella qualità e nella gestibilità dell’impianto.

Digitalizzazione e sostenibilità, le prossime frontiere del beverage

Le linee di produzione del futuro saranno sempre più connesse, monitorate in tempo reale e capaci di auto-ottimizzarsi in risposta alle condizioni operative. SMC si sta attrezzando per accompagnare i costruttori di macchine e i produttori di bevande lungo questo percorso con un’offerta digitale che integra i componenti pneumatici fisici con capacità di sensing, comunicazione e analisi dei dati. I sensori di pressione, portata e temperatura già integrabili nei componenti SMC possono alimentare dashboard di monitoraggio in tempo reale, consentendo ai responsabili di produzione di avere una visione completa dello stato degli impianti e di intervenire preventivamente prima che un’anomalia si trasformi in un guasto.

Sul fronte della sostenibilità, il beverage è un settore sotto pressione crescente: le certificazioni ambientali, la rendicontazione ESG e le richieste dei grandi retailer in termini di carbon footprint di prodotto stanno spingendo i produttori a misurare e ridurre i propri consumi energetici in modo sistematico. L’aria compressa, come già ricordato, è uno dei principali responsabili del consumo energetico di uno stabilimento beverage. SMC può contribuire a questo obiettivo con il proprio programma di audit energetico e con la gamma di componenti ottimizzati per operare a pressioni ridotte, ma anche con i sistemi di monitoraggio che rendono visibile e misurabile il consumo reale di ogni sezione dell’impianto, consentendo interventi mirati e verificabili.