Automazione Oggi 452

Manutenzione AUTOMAZIONE OGGI 74 | MARZO 2024 AUTOMAZIONE OGGI 452 Sandro Mascetti L’arte di prevedere i guasti La manutenzione per le aziende diventa sempre più importante e sempre di più si sta trasformando in un’attività digitale. Vediamo come districarsi tra manutenzione preventiva, reattiva e predittiva, e quale scegliere tra le tre N ell’industria moderna dove cresce il numero di aziende sempre più interconnesse e automatizzate, anche l’ambito della manutenzio- ne è diventato un’attività digitale. Attraverso la raccolta e l’analisi dei dati prove- nienti da una corposa quantità di sensori instal- lati sui macchinari, è possibile creare modelli matematici allo scopo di andare a ottimizzare il processo di manutenzione, non più agendo in modalità preventiva bensì tramite le previsioni. Previsioni che utilizzano parametri specifici e che forniscono indicazioni riguardo a possibili problemi. Tutto ciò avviene grazie al costante monitoraggio del macchinario. Le previsioni non sono più solo quelle meteo L’attuale scenario sia industriale sia economico- finanziario fa largo uso di dati tramite i quali comprendere lo stato di ogni processo, stabi- lire strategie migliori nonché effettuare previ- sioni su fenomeni e andamenti di mercato. Nel caso dell’industria queste previsioni possono essere riferite in modo specifico alle linee pro- duttive, in particolar modo in relazione allo stato di salute delle macchine come anche di tutto l’impianto. Per effettuare questo genere di operazione è necessario stabilire un confronto fra parametri, ossia una serie di valori nominali messi a paragone con parametri misurati. Attra- verso il controllo continuo delle informazioni acquisite dai macchinari è possibile incrociare dati nominali e reali creando modelli matema- tici previsionali. Stiamo parlando del Condition based Monitoring (CbM) o monitoraggio delle condizioni. Tramite il CbM è naturale predi- sporre un programma di manutenzione che, tenendo conto dei parametri sopracitati, offra chiare e precise indicazioni su dove e cosa ef- fettuare una manutenzione. In questo caso si tratta di manutenzione predittiva. Il Condition based monitoring Il Monitoraggio basato sulle condizioni è una tecnologia in continua evoluzione che, come detto, consente di ottenere sempre più infor- mazioni provenienti da un processo o da un macchinario. La quantità di dati cresce in modo proporzionale alla quantità e tipologia di sen- sori utilizzati per misurare valori di temperatura, vibrazione, velocità lineari e angolari, coppia, posizione rumore e molto altro. Per meglio comprendere questo concetto possiamo fare un esempio prendendo in considerazione una pic- cola parte di un macchinario come può essere il gruppo motore-trasmissione. Il funzionamento di questo gruppo genera una certa quantità di forza, calore, vibrazione e rumore. Queste quan- tità hanno un valore nominale in condizioni di funzionamento normale e sono proprio queste che vengono prese in considerazione per creare la base del modello di paragone. I parametri da acquisire avranno la stessa tipologia di quelli nominali, pertanto, sul gruppo verranno instal- lati sensori di temperatura, vibrazione, rumore, coppia ecc. Ad esempio, se i cuscinetti presenti sul gruppo, durante il loro funzionamento, pro- ducono un certo valore di temperatura e vi- brazione, una volta rilevato un discostamento significativo rispetto ai valori nominali, si può parlare di anomalia. Lo stesso discorso vale, per esempio, per i valori di temperatura laddove un cuscinetto che presenta un attrito maggiore di quello nominale produce più calore. In ag- giunta, possiamo parlare anche di corrente e di assorbimento riferito al motore, poiché se abbiamo un attrito maggiore proveniente dai cuscinetti, il motore sarà costretto ad aumentare lo sforzo e richiedere più corrente. Attraverso le discrepanze di valore si può quindi predisporre un modello matematico che fornisca le condi- zioni del gruppo in tempo reale e che dia indica- zioni e localizzazione sulle anomalie. Conoscere in tempo reale le anomalie consente a questo punto di effettuare previsioni sui possibili gua- sti. Tornando ai nostri cuscinetti, l’aumento di temperatura indica che può esserci l’aumento delle tolleranze dovuto al naturale consumo del metallo, e quindi ci troviamo in condizioni di rotazione non corrette le quali provocano l’aumento di vibrazioni e rumore. Da questo semplice esempio si hanno le basi per predi- sporre un monitoraggio basato sulle condizioni che può essere esteso non solo alle macchine ma a tutto l’impianto. A questo punto, il CbM consente di sapere in anticipo le possibilità di un guasto (o peggio di un fermo macchina) in Nell’industria moderna la raccolta e l’analisi dei dati permette di creare modelli matematici in grado di ottimizzare il processo di manutenzione