COSA SONO E A COSA SERVONO GLI IMPIANTI PILOTA NELL'AUTOMAZIONE INDUSTRIALE

Impianto industriale

Data aggiornamento: luglio 2025.

Che cos’è un impianto pilota e come funziona? Quali vantaggi si hanno nel noleggiare o acquistare un mini impianto per la produzione di prodotti nell’industria?

Benvenuto sul mio sito dedicato all’automazione industriale, oggi parliamo degli impianti “in miniatura”, ovvero impianti che funzionano con le stesse tecnologie di quelli più grandi ma dalle dimensioni e capacità di produzione ridotta.

Novità automazione e plc

Progettare un nuovo prodotto nell’industria per distribuirlo su larga scala, comporta uno sforzo notevole in termini di investimento, non solo economico, ma anche per ciò che concerne la ricerca.

Per esempio, prima di cominciare a lavorare migliaia di chilogrammi di crema al cioccolato, un’azienda che produce semilavorati o prodotti finiti, ha la necessità di sperimentare, per trovare la ricetta “perfetta” per quel tipo di prodotto.

Chiaramente, per la fase di ricerca non è pensabile acquistare un impianto vero e proprio, investendo dei capitali che possono anche essere nell’ordine di qualche milione di euro; quello che si può fare, è acquistare, o noleggiare, un impianto in scala ridotta.

Nei prossimi paragrafi vediamo cos’è un impianto pilota, come funziona, e cosa permette di fare; intanto nella prossima figura troviamo lo schema di un impianto di produzione classico, e un impianto pilota simile all’impianto vero e proprio, ma più piccolo.

Un impianto industriale e il suo modello pilota

1. La scelta dell’impianto pilota giusto.

Per effettuare dei test che siano il più possibile aderenti a quella che sarà la produzione vera e propria, l’azienda che deve progettare una nuova produzione si rivolge ai fornitori di impianti specifici per quel tipo di prodotto, in modo da descrivere le necessità che hanno in termini di capacità di produzione e risultato desiderato.

Spesso le aziende che forniscono impianti hanno anche in mano la tecnologia, sono quindi in grado di assistere il cliente nella scelta del tipo di impianto da adottare, e di conseguenza anche nel tipo di test da effettuare.

L’impianto pilota scelto permetterà al cliente di lavorare insieme ai tecnologi del fornitore, per prendere dimestichezza con il macchinario, ed eventualmente lavorare in autonomia successivamente.

2. Le tecnologie degli impianti pilota.

Gli impianti pilota solitamente utilizzano la stessa tecnologia degli impianti finali. Per esempio nel caso di un impianto per produrre creme viscose, si potrà avere un sistema con un serbatoio munito di agitatore, dispersore per gli ingredienti soldi, oltre che una serie di scambiatori di calore per la sezione di pastorizzazione e raffreddamento.

Dato che anche gli impianti pilota per funzionare necessitano dei fluidi di servizio per riscaldare e raffreddare, questi possono essere direttamente equipaggiati con caldaie oppure chillers (unità che producono acqua refrigerata).

Naturalmente il tipo di impianto pilota cambia in base al tipo di prodotto e di test che si vogliono effettuare. La maggior parte di questi impianti sono destinati al settore alimentare, chimico, e della depurazione.

Nell’immagine seguente sono mostrati tre impianti pilota per diversi utilizzi: in alto a sinistra un impianto multiuso a spirale, prodotto dalla Tetra Pak, poi una unità pilota per il test di reazioni in continuo offerto dalla Elettronica Veneta.

In basso troviamo invece un impianto per la lavorazione di oli e grassi della TMCI Padovan.

Impianti industriali pilota
3. Il grado d'automazione degli impianti pilota.
Mentre oggi gli impianti di produzione industriale sono quasi sempre dotati di un grado notevole d’automazione, per quanto riguarda gli impianti pilota, le cose possono differire. Trattandosi di macchine per produzioni in piccola scala (per esempio 100 kg di cream all’ora, rispetto ai 1500 di un impianto reale), è possibile optare per soluzioni con alcune limitazioni, per esempio:
a) Il dosaggio degli ingredienti che negli impianti reali avviene in maniera automatica grazie a pompe, conta litri e bilance, su un impianto pilota può essere affidato all’operatore che effettua i test. Le quantità dei dosaggi sono piccole, per cui l’operazione di aggiunta nei serbatoi è semplice.
b) La regolazione delle variabili di processo, che negli impianti industriali è affidata ai PLC, sugli impianti pilota può essere effettuata mediante strumenti regolatori. Allo stesso modo se le utenze gestite dall’impianto sono poche, è possibile sfruttare comandi manuali per mezzo di pulsanti e selettori, invece di pannelli HMI e altri sistemi di monitoraggio.
c) La capacità produttiva può essere regolata manualmente agendo su motoriduttori tramite dei volanti, risparmiando rispetto all’impiego di inverters per i motori.
Naturalmente è possibile costruire impianti pilota semi automatici, o totalmente automatici adottando controllori come i PLC, e aggiungendo pannelli HMI per l’interfaccia con l’operatore.
Gli impianti di questo tipo possono anche essere scelti come unità produttive vere e proprie, in quelle realtà che non necessitano di grossi quantitativi di produzione.

4. Noleggio o acquisto degli impianti pilota.
Come accennato precedentemente, un impianto di questo tipo può essere acquistato per produrre piccoli quantitativi, tuttavia molte sono le aziende che preferiscono noleggiarlo per un certo periodo di tempo. Queste effettueranno i test, per partire con la produzione quando i risultati di questi test sono soddisfacenti.
Il noleggio può essere anche effettuato presso il fornitore. In questo caso, i tecnici dell’azienda committente si recano nei laboratori del fornitore stesso, ed effettuano le prove assistiti dai tecnici locali.
In alcune situazioni invece il noleggio avviene presso il cliente, in questo modo egli potrà effettuare i test quando vuole.

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