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SPECIALE AUTOMAZIONE OGGI 50 | SETTEMBRE 2022 AUTOMAZIONE OGGI 440 Shankar Malladi, Jason Griffin, Sebastien Christian S olo negli Stati Uniti, nelle fabbriche del giorno d’oggi, si verificano 14 milioni di ore di fermo macchina non pianificati a causa di guasti ai sistemi, con una perdita di miliardi di dollari. Per prevenire questi eventi le industrie impie- gano in genere un approccio costoso, basato sul percorso, in cui un esperto raccoglie dati per valutare lo stato di salute delle apparec- chiature, oppure utilizzano una serie di soluzio- ni di rilevamento sub-ottimali che non rilevano in modo affidabile tutti i potenziali guasti che potrebbero verificarsi in questi sistemi. Manutenzione predittiva: perché? Poiché il lancio di Industria 4.0 (nota anche come Industrial Internet of Things, o IIoT) è ormai ben avviato, i clienti del settore indu- striale si concentrano maggiormente sull’im- plementazione di soluzioni che aumentano il tempo di disponibilità delle apparecchiature, ne prolungano la durata, riducono i costi ope- rativi e migliorano la produttività del perso- nale. Le soluzioni di manutenzione predittiva combinano le tecnologie di rilevamento per raccogliere i dati delle apparecchiature e im- piegano algoritmi e analisi avanzate per trarre informazioni utili sul loro stato di salute. Come risultato, si prevede che questo approccio au- menterà la produttività industriale comples- siva di oltre il 30%. Una richiesta diffusa è di poter disporre di una soluzione wireless com- pleta, chiavi in mano, che combini hardware e software e che sia facile da installare e utiliz- zare. Le industrie hanno bisogno di una solu- zione che non richieda tecnici specializzati per raccogliere manualmente i dati e/o installare e mantenere reti dedicate. Lo Smart Motor Sensor (SMS) e il suo funzionamento Lo Smart Motor Sensor (SMS) è una soluzione di manutenzione predittiva (PdM) 'end-to-end' wireless sicura, flessibile e pronta all’uso (figura 1) che combina software, hardware e l’espe- rienza di ADI nel campo dei motori elettrici per creare un’offerta sicura e scalabile per la manu- tenzione predittiva di questi motori. Lo Smart Motor Sensor (SMS) funziona con applicazioni mobili Android e iOS per una facile configura- zione del sensore, visibilità sui dati di distribu- zione e notifiche e avvisi in-app su eventi critici. Un cruscotto su cloud fornisce una panoramica completa della diagnosi dello stato di salute della macchina e del rilevamento dei guasti, con informazioni dettagliate e visualizzazione dello stato di ciascun motore, oltre ad analisi basate sull’intelligenza artificiale per indivi- duare i guasti più comuni nei motori elettrici. Il dispositivo SMS, alimentato a batteria, combina sensori Mems, convertitori di precisione e le ca- tene di segnale di ADI. Il firmware incorporato nel dispositivo SMS acquisisce vari parametri del motore (come vibrazioni, temperatura, velocità e flusso magnetico) e tramite una connessione wi-fi invia questi dati in modo sicuro al back- end su cloud per l’elaborazione. Un motore di intelligenza artificiale (AI), eseguito su cloud e integrato nell’applicazione web, analizza i dati e monitora lo stato di salute dei motori. Il sistema è in grado di prevedere nove diversi guasti di natura elettrica o meccanica che si verificano comunemente nei motori e, quando ne rileva uno, invia notifiche push o e-mail per informare l’utente sulle azioni più appropriate da intrapren- dere. La suite di prodotto Smart Motor Sensor è resa disponibile direttamente ai clienti come so- luzione end-to-end o tramite una API di tipo Rest. Moduli del software Sensor-to-Cloud La figura 3 illustra il framework software Sensor to Cloud di ADI, che è stato sfruttato per costru- ire il software necessario alla soluzione SMS. Il framework software sicuro dal sensore al cloud aiuta a soddisfare la domanda di soluzioni com- plete, senza la complessità di dover assemblare un sistema completo per acquisire informazioni utili dai dati del mondo reale. L’importanza della manutenzione predittiva Una manutenzione predittiva sicura dei motori elettrici gestita via software è in grado di aumentare la produttività Fig. 1 - Soluzione di manutenzione predittiva end-to-end per motori elettrici