Il condition monitoring nell’automazione industriale

Oggi si parla di manutenzione avanzata nell’automazione industriale. Che cosa significa? Il termine monitoraggio delle condizioni è un particolare approccio alla manutenzione che mira a monitorare la salute e la sicurezza della macchina attraverso i dati raccolti dai sensori, utilizzati per misurare vibrazioni, temperatura, forze e altri parametri prodotti in tempo reale. Questo potrebbe essere l’inizio di una tendenza completamente nuova nell’industria: la produzione integrata.

Come riportato in uno studio approfondito nel blog Tecno4Industry, il monitoraggio delle condizioni nell’automazione industriale è una tendenza relativamente recente, ma sempre più aziende si rendono conto del suo potenziale. Immaginate una situazione in cui il ciclo di manutenzione di una macchina o di un impianto si allunghi del 15-20%, il prezzo dei pezzi di ricambio si riduca del 25% e ne vengano installati di nuovi solo in seguito al rilevamento di un rischio potenziale, senza che si verifichi un guasto effettivo.

Le varie tipologie di condition monitoring

Un sistema di monitoraggio delle condizioni è un insieme di strumenti e tecnologie utilizzati per monitorare lo stato di una macchina o di un asset.

Esistono diversi tipi di monitoraggio delle condizioni, ma in genere rientrano in una delle tre categorie:

• I sistemi di monitoraggio delle condizioni che si basano sull’analisi delle vibrazioni possono rilevare problemi quali squilibri, guasti ai cuscinetti, allentamenti meccanici, disallineamenti, risonanze e frequenze naturali, guasti ai motori elettrici, ecc. In genere, ciò si ottiene installando dei sensori sull’apparecchiatura o sul macchinario da testare. I dati dei sensori vengono poi analizzati da un software installato su una piattaforma informatica che interpreta i modelli di vibrazione per identificare eventuali problemi potenziali dell’apparecchiatura monitorata.
• Un altro metodo di monitoraggio delle condizioni è il test di emissione acustica (AET), con il quale si cerca di rilevare i segnali ad alta frequenza causati da cricche o urti. L’AET si basa principalmente su sensori piezoelettrici per rilevare queste emissioni acustiche. L’intensità del segnale di queste vibrazioni viene poi analizzata da un software installato su una piattaforma informatica che cerca modelli che possano indicare un guasto imminente nell’oggetto in esame.
• Esistono diversi tipi di sistemi di monitoraggio delle condizioni oggi disponibili: alcune grandi aziende hanno le loro soluzioni proprietarie, mentre altre sono dotate di un software per il monitoraggio delle condizioni.

Il condition monitoring come fondamento della manutenzione predittiva

Questa capacità del condition monitoring è la base per mettere in atto una vera e propria strategia di manutenzione predittiva: i software di condition monitoring, incrociando le eventuali anomalie rilevate con i dati storici e con opportuni algoritmi di machine learning appositamente creati, sono infatti in grado di stimare l’autonomia residua della macchina, individuando anche la probabilità di guasti o di veri e propri fermi. Chiaramente, un approccio di questo tipo cambia completamente l’approccio tradizionale alla manutenzione, che si basa tipicamente sull’invio di squadre di manutenzione per controllare da vicino le condizioni dei macchinari a intervalli regolari. Oppure, molto spesso, si interviene solo dopo che si è verificato un guasto.

La manutenzione predittiva non si limita a ridurre i costi: consente anche di aumentare la produttività. La capacità di prevedere quando le macchine si guasteranno consente di prepararsi sostituendo le parti prima che si rompano (evitando così costosi tempi di inattività non pianificati) o addirittura di interrompere l’utilizzo delle apparecchiature prima che smettano di funzionare completamente (per evitare inutili tempi di inattività).