L’esperienza del Gruppo Radici nell’applicazione della metodologia six-sigma applicata all’efficienza energetica. Il fattore umano come chiave di successo, anche per l’efficienza energetica. Milano, 6 maggio 2014 - Federchimica

1. redatto da Antonio Rottigni
Il programma Energia 2014
e il 3o Workshop SPICE3
«il fattore umano come chiave di successo, anche per l’efficienza energetica»

2. … oggi una tra le realtà chimiche italiane più attive a livello
internazionale nell’ambito del business to business.
Le sue attività, strutturate a livello globale, si diversificano e si
focalizzano nei settori della chimica, delle materie plastiche e
delle fibre sintetiche & dei non tessuti.
RadiciGroup
www.radicigroup.com
3.200
1.045
Millions
of €
2013
Consolidated
Financial
Statements

3. RadiciGroup
I prodotti di RadiciGroup,
esportati in tutto il mondo,
sono alla base dello sviluppo
dei settori dell’abbigliamento,
dello sport, dell’arredamento,
dell’automobile, dei settori
elettrico ed elettronico, degli
elettrodomestici e dei beni di
consumo.
DENTRO IL TUO MONDO

4. RadiciGroup
Una filiera integrata nel PA6, PA 66, PA 6.10, PA 6.12, PET – PBT,
PP – PE, ACRILICO E ALTRI POLIMERI
Un esempio:

5. Macro aree di
business di
RadiciGroup
«il fattore umano come chiave di successo, anche per l’efficienza energetica»
Il percorso di Radici Group:
Fibre
Chimica Plastica Percorso 2:
sistemi di gestione
Percorso 3:
CSR – Corporate Social
Responsibility
Percorso 1:
metodi e strumenti per la
qualità
• Mettere in rete le competenze e le eccellenze individuali e di business.
• Adottare un approccio metodologico volto a creare e rafforzare una
“cultura di Gruppo” diffusa e condivisa nell’affrontare situazioni e
problemi.
Obiettivo:
2006

6. «il fattore umano come chiave di successo, anche per l’efficienza energetica»
Corso 2006 statistica
(top) SQM+R&D con
MINITAB
Corso 2007
statistica di base
con MINITAB
Corso 2008
statistica di base
con MINITAB
Corso 2008 - 2009:
Affidabilità delle misure
(SQM, CQ, R&D)
Corso 2007 specifiche con
Minitab
(SQM, CQ, R&D, AT)
Obiettivo: fornire le competenze per capire l’idoneità delle
apparecchiature e dei risultati delle analisi
Corso 2012
statistica Avanzata
con MINITAB
Analisi situazione reale di RG
Corso 2010-11-12-13
Six Sigma
Yellow – Green & Black Belt
Anno 2006
2006
Percorso 1:
metodi e strumenti per la
qualità
Fibre
Chimica
Plastica
Corporate Energia
• Da competenze di «Problem Solving» e statistica «tradizionale» si è
evoluti ad un approccio sistemico. Questo con l’obiettivo di un
miglioramento continuo teso al raggiungimento del massimo
risultato.
Obiettivo:

7. «il fattore umano come chiave di successo, anche per l’efficienza energetica»
ST AGES IN THE HITORY OF CERTIFICATION
Percorso 2:
sistemi di gestione

8. «il fattore umano come chiave di successo, anche per l’efficienza energetica»
ST AGES IN THE HITORY OF CERTIFICATION
Percorso 2:
sistemi di gestione

9. Percorso 3:
CSR – Corporate Social
Responsibility
«il fattore umano come chiave di successo, anche per l’efficienza energetica»
OEF-PEF
4XPCR
GRIB+
LCA

10. «il fattore umano come chiave di successo, anche per l’efficienza energetica»
Percorso 2:
sistemi di gestione
Percorso 3:
CSR – Corporate Social
Responsibility
Percorso 1:
metodi e strumenti per la
qualità
Il percorso INTEGRATO & SISTEMICO di RadiciGroup:
Fibre
Chimica
Plastica
Energia
Corporate
Linee Guida
Porta ai risultati…

11. Un esempio:
GRI 2012 – migliorati gli
indicatori ambientali
«il fattore umano come chiave di successo, anche per l’efficienza energetica»

12. In particolare:
«il percorso SIX SIGMA di RadiciGroup»
«il fattore umano come chiave di successo, anche per l’efficienza energetica»

13. La soddisfazione dei clienti/stakeholders e la profittabilità del business
sono strettamente legate alla Qualità & Sostenibilità dell'organizzazione.
«il fattore umano come chiave di successo, anche per l’efficienza energetica»
soddisfazione
cliente stakeholder
soddisfazione
più qualità = meno costipoiché ridotti gli errori

14. Stages Inspection Assurance Prevention Perfection
Stage I Stage II Stage III Stage IV
Core
processes
Manufacture and deliver with zero defects
Design to zero defects
Design to final customer
Characteristics
Quality through
inspection
Process improvement
driven by production
Quality tools mainly
production oriented
Emerging customer
orientation
Design to
manufacture
Quality tools are
prevention oriented
(R&D)
Robust processes
‘Six Sigma’ methods
and tools
Questo modello evolutivo per essere efficace richiede
una progressione sequenziale in quanto le competenze,
la cultura, i processi e l’organizzazione di ogni fase
forniscono le fondamenta per quella successiva.
Stages in Quality Management
migliorare la
qualità
dell’organizzazione
(prodotti & processi)
e ridurre i costi
più qualità = meno costi
«il fattore umano come chiave di successo, anche per l’efficienza energetica»

15. Il percorso di RadiciGroup
Green Belt
Black Belt
Yellow Belt
«il fattore umano come chiave di successo, anche per l’efficienza energetica»
2010 1
2011 19
2012 11
2013 25

16. Fibre
Chimica
Plastica
Energia
Corporate
«il fattore umano come chiave di successo, anche per l’efficienza energetica»
Il percorso formativo six-sigma di
RadiciGroup 2013 :
Fibre
3
BB
Fibre
3
YB
Chimica
10
YB
Chimica
5
BB
Plastica
3
BB Plastica
12
YB
Progetto Formativo di Competenze, Innovazione e Sviluppo di Capacità Propositiva per i Dirigenti di RadiciGroup
in collaborazione con:

17. «il fattore umano come chiave di successo, anche per l’efficienza energetica»
Progetto Formativo di Competenze, Innovazione e Sviluppo di Capacità Propositiva per i Dirigenti di RadiciGroup
Lectio Magistralis
Università di Bergamo – 17 gennaio 2014
Conclusione del percorso formativo
RadiciGroup Accademy 2013 :

18. Six Sigma: 4 esempi
La metodologia Six Sigma è applicabile sia a progetti complessi, sia a progetti di
più semplice struttura.
L’energia è un bene prezioso, da rispettare. Per questo è importante operare al
fine di risparmiarne e contenerne l’utilizzo.
E il processo Six Sigma in questo caso ci può essere d’aiuto.
1 problema = 1 progetto
Spesso porsi l’obiettivo di risolvere piccoli problemi in tempi rapidi (Kaizen), si
dimostra più efficace del far fronte a problemi complessi la cui risoluzione richiede
tempi molto lunghi.
«il fattore umano come chiave di successo, anche per l’efficienza energetica»

19.  Il SIX SIGMA aiuta a risolvere problemi relativi alla capacità dei processi,
permettendo così di aumentare i profitti dell’azienda e nel contempo di
soddisfare i requisiti CTQ dei clienti.
 La LEAN MANUFACTURING assicura il mantenimento dei miglioramenti
raggiunti
SIX SIGMA +
LEAN MANUFACTURING
«il fattore umano come chiave di successo, anche per l’efficienza energetica»

20. Soluzionedel
problema
Problema
SIX SIGMA
DIMENSIONS - DMAIC
Concretizzare
un problema
in un progetto
Quantificare il
problema
Ricerca delle
cause
Definizione ed
attuazione
delle azioni di
miglioramento
Verifica
risultati
«il fattore umano come chiave di successo, anche per l’efficienza energetica»

21. 6σ PROJECT:
«il fattore umano come chiave di successo, anche per l’efficienza energetica»
Problem Statement
Una alta quantità di inquinanti provenienti dalla polimerizzazione può causare: una
depurazione verso il limite di specifica, aumento dei costi di gestione, perdita materia prima.
Esiste una relazione diretta tra consumo energetico e quantità inquinanti da trattare.
Business Case
In polimerizzazione del PA6 si originano acque contenenti residui di caprolattame che è
economicamente vantaggioso recuperare.
Il sito è dotato di impianto trattamento acque reflue e fanghi attivi. Successivamente si
scarica nel depuratore consortile dove c’è un extra costo per i fuori specifica.
Project Goal
 Recupero Caprolattame ~30t/anno =Saving stimato 52.000 €/anno.
 Risparmio costi depurazione (extra specifica) - Ottimizzazione del sistema di gestione e
di monitoraggio - Assenza incidentalità fuoriuscite = Saving stimato 45.000 €/anno
 Riduzione energia elettrica depurazione = Saving stimato 8.000 €/anno

22. 6σ PROJECT:
«il fattore umano come chiave di successo, anche per l’efficienza energetica»
Improve
Rilevazione e aggiornamento rete di scarico.
Introdotta nel reparto di polimerizzazione una vasca di
rilascio e contenimento per la separazione delle acque
lattamiche prima dell’arrivo al depuratore interno.
Introduzione sistema di monitoraggio on line.
Costo modifiche impianto ~ 95.000 €
Payback period < 1 anno
Control
• Il monitoraggio on line per un controllo costante quantità
inquinanti. Introduzione di X/R
• Nuovo piano di reazione per i fuori specifica.
• Estensione Best Practices a tutto il reparto
2014 Kg Cl a Bio Bulk /3000
Best of
2013 1.576 1.221
gennaio 1.061 1.233
febbraio 810 1.069
marzo 916 1.329
aprile
• Se il trend 2014 rimane confermato si ipotizza un nuovo obiettivo di ~ 800 kg/mese di residui di
caprolattame da depurare (a produzione invariata). Saving previsto di ~ 200.000 €/anno.
(incremento recupero CPL, decremento Energia impianto depurazione = ridotto gli inquinati, decremento fanghi =
abbattimento costi smaltimento)

23. 6σ PROJECT:
«il fattore umano come chiave di successo, anche per l’efficienza energetica»
Problem Statement
Variabilità accentuata dell'olio% su filati di alcune linee produttive (possibili fuori specifica).
Consumo elevato di olio di filatura per garantire una quantità media di olio sul filato pari a
quella target (buona parte dell’emulsione dosata viene persa).
Business Case
Per garantire la scorrevolezza sui vari passaggi viene aggiunto sul filato un olio specifico,
precedentemente emulsionato.
L’adduzione al filato avviene per migrazione da contatto con uso di apposite ceramiche: gli
umettatori.
La quantità di emulsione oleosa dosata viene assicurata tramite pompette di precisione.
Project Goal
 Riduzione costi olio enzimaggio
 Migliorare la distribuzione oleosa sul filato
 Migliorare efficienza del processo
Project goal Metrica
Current
Performance
Entitlement
Performance
Project
Target
SAVING
Consumo Olio L/day 93.9 50 70 23.9
Costo olio € /anno 75.400 40.150 56.210 19.190
Dev. std % olio % p/p 0.05 0.01 0.03 0.02
Cp di processo 0.61 2.0 1.0

24. 6σ PROJECT:
«il fattore umano come chiave di successo, anche per l’efficienza energetica»
Control
Fase 1: verifica dei parametri di specifica di produzione
Fase 2: verifica degli assorbimenti energetici e consumo delle emulsioni oleose
Fase 3: indagine presso i clienti e analisi incidenza segnalazioni difetti
Improve
Variazione tipologia
umettatori e pompe
enzimaggio
Payback period < 1 mese
Prova Umettatori
Pompe
enzimaggio
Risultati in
distribuzione
Consumo
olio giorno
A Vecchi Vecchie 0.477 +/- 0.044 7.83 l
B Nuovi Vecchie 0.483 +/- 0.045 5.49 l
C Nuovi Nuove 0.486 +/- 0.022 5.49 l
D Vecchi Nuove 0.484 +/- 0.023 7.83 l dcba
0,575
0,550
0,525
0,500
0,475
0,450
0,425
0,400
prova bx
oliobx
Boxplot of olio bx
Dispositivo
Costo stimato
investimento
Costo totale
investimento
Materiale
Costi
esercizio
€/anno
Saving
stimato
€/anno
Saving
totale
€/anno
Pompe nessuno
2.035 €
Energia 7.940 3.676
28.472
Umettatori 2.035 € Olio 75.393 24.796
Estensibile per altre 2 linee.
85.000 €/anno
Risultati
Fase 1: da CP 0,68 a CP 1,47
Fase 2: da 61.100 kW a 32.800 kW anno (- 46%)
Fase 3: difetto % per olio fuori standard passa da 12,1 a 2,4

25. 6σ PROJECT:
«il fattore umano come chiave di successo, anche per l’efficienza energetica»
Problem Statement
Nell’ambito dei programmi di miglioramento ambientale, Radici Chimica ha avviato
un progetto per l’abbattimento “totale” degli ossidi di azoto provenienti dalle
proprie produzioni.
Business Case
I gas provenienti dall'impianto di produzione AAD presentano un elevato contenuto
di N2O e devono essere trattati prima dell'emissione in atmosfera, in accordo alla
direttiva ETS.
L'abbattimento è realizzato tramite un impianto catalitico che distrugge il 99% del
protossido di azoto e permette di ottenere, tramite ricupero termico, vapore ad uso
tecnologico. Il trattamento catalitico dell’ N2O porta anche alla formazione di NOx.
Project Goal
L’obiettivo del progetto è ridurre le emissioni di NOx provenienti da AAD del 90%.

26. 6σ PROJECT:
«il fattore umano come chiave di successo, anche per l’efficienza energetica»
Improve
Effettuato un DOE completo con 4 fattori, su due livelli con 2 repliche, per un totale di 32 esperimenti. I
fattori presi in considerazione sono:
1. Tipo di catalizzatore (A,B);
2. Temperatura (200° e 250°);
3. GHSV (gas hourly space velocity) per valutare la quantità di catalizzatore necessaria;
4. Rapporto NH3/NOx (1 cioè stechiometrico e 1,8 consigliato da uno dei due fornitori) per valutare l’effetto
dell’agente riducente.
L’effetto preso in considerazione è la conversione degli NOx espressa in %.
Conclusioni sperimentazione
1) Entrambe i catalizzatori sono in grado di completare la reazione.
2) Nel range di temperatura considerato non ci sono cambiamenti di
comportamento. Entrambi i catalizzatori lavorano bene anche a
200°C.
3) E’ opportuno lavorare a GHSV pari a 5000 h-1.
4) I risultati migliori si ottengono con un rapporto NH3/NOx = 1,8.
La sperimentazione di laboratorio condotta con il DOE ha consentito di
individuare rapidamente una possibile soluzione tecnica definitiva del
problema di emissioni di NOx.
GHSV*T°C
240220200
10000
7500
5000
Ratio NH3/NOx*T°C
240220200
1,8
1,6
1,4
1,2
1,0
Ratio NH3/NOx*GHSV
1000075005000
1,8
1,6
1,4
1,2
1,0
Cat Shell
T°C 200
GHSV 5000
Ratio NH3/NOx 1
Hold Values
>
-
-
-
-
-
-
< 60
60 66
66 72
72 78
78 84
84 90
90 96
96
Conversione
DOE Contour plot

27. 6σ PROJECT:
«il fattore umano come chiave di successo, anche per l’efficienza energetica»
Problem Statement
Ottimizzare gli impianti di produzione di aria compressa dello stabilimento di Chignolo
d’Isola, riducendo il consumo di energia elettrica (kWh) ad essi destinata e determinando
le principali cause di spreco e relative aree di saving.
Business Case
Il sito ha installato due compressori ON/OFF modello ZR 145-7.5 (kW 148) e ZT 3 A-7.5 (kW
119) che servono le utenze mediante un impianto a circuito aperto (definito ad “albero”),
realizzato nel 1988, che lavora a 7 bar nominali. L’aria compressa è destinata al trasporto
pneumatico del granulo e all’ attivazione delle elettrovalvole.
Project Goal
A.ridurre del 50% il consumo di energia elettrica utilizzato per compensare le perdite d’aria.
B.ridurre di 0,8 bar la pressione d’esercizio dell’impianto di distribuzione dell’aria compressa
con una previsione di saving pari al 4,8%.
Project goal Metrica
Current
Performan.
Entitlement
Performan.
Project
Target
Saving
A Consumo giornaliero Energia per perdite aria kWh 1.342 330 836 506
B Pressione d’esercizio dell’impianto (max) bar 7 6 6,2 0,8
1342
836
330
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
baseline goal entitlement
kWh
kW/g sito di Chignolo
50%
100%
1012kW

28. 6σ PROJECT:
«il fattore umano come chiave di successo, anche per l’efficienza energetica»
Measure
1. Consumo kWh per il normale funzionamento.
2. kWh per compensare le perdite distribuzione.
3. kWh per compensare le perdite collettore.
4. Cicli di carico del ZT* per determinare la regolazione ottimale
*(le misurazioni sono state effettuate sul compressore ZT che è a supporto dello ZR che lavora al 100%).
Improve
Basandosi sugli esiti della fase di MEASURE s’è ricalcolato il tempo teorico richiesto al compressore ZT per andare a vuoto tenendo in
considerazione il volume di un NUOVO impianto di distribuzione e i valori di regolazione della pressione d’esercizio espressi nel Goal
(max 6,2 – min 5,7 bar) al fine di pareggiare un ipotetico consumo di aria compressa dispersa pari ai 5 m3/min.
Conclusioni
Le perdite d’aria sono dovute al «collettore» e non ai «rami» - questo determina ~ 230.000
kWh/anno di consumo di energia elettrica «non a valore aggiunto».
La perdita di carico è dovuta alla geometria dell’impianto (distribuzione ad «albero»).
Sostituito il collettore con un nuovo impianto a geometria ad «anello» con collettori
trasversali (maglie) che ha permesso l’abbassamento della pressione di esercizio di 0,8 bar
oltre che eliminare le perdite - PBP (payback period) di 2 anni.
.
1. 4700 kW giorno.
2. 1340 kW giorno (28%).
3. 1209 kW giorno (76%)
4. 13 m3/min – 60 s (utenze attive)
5 m3/min – 90 s (utenze ferme)

29. Grazie per l’attenzione
Antonio Rottigni
antonio.rottigni@radicigroup.com
www.radicigroup.com