Misuratore per la manutenzione secondo condizione

Manutenzione preventiva e manutenzione predittiva

Nella manutenzione predittiva vengono misurate grandezze tipiche che forniscono informazioni sullo stato dei componenti. Tra queste grandezze sono incluse, ad esempio, temperatura, livello di riempimento, pressione, portata, oscillazioni, vibrazioni, velocità, frequenza e rumore. Nella manutenzione predittiva è possibile utilizzare singoli sistemi o dispositivi in grado di attivare allarmi quando vengono raggiunti i valori limite preimpostati. Ciò consente di prendere tempestivamente contromisure anche in impianti non permanentemente controllati dal personale operativo. La manutenzione predittiva aiuta a prevenire guasti, lunghi tempi di inattività e conseguenti danni, anche con l'uso prolungato di parti soggette a usura e materiali di lavoro.

È manutenzione predittiva quando il momento e l'ambito della manutenzione sono determinati in base allo stato dei componenti. La manutenzione predittiva è spesso più efficacie della manutenzione preventiva a intervalli fissi e della manutenzione operativa dopo un guasto, poiché i componenti e i materiali operativi vengono utilizzati più a lungo, ma non fino a un guasto funzionale.

I sensori odierni possono misurare anche piccoli cambiamenti di temperatura, vibrazioni, livelli sonori o ultrasonici o nella composizione di refrigeranti o lubrificanti. Spesso tali dati vengono già confrontati con dispositivi collegati in base a determinate specifiche. Nella manutenzione predittiva, tutti i dati di misurazione vengono archiviati e valutati per trovare il momento ottimale per sostituire i componenti.

Per eseguire una manutenzione predittiva è possibile utilizzare strumenti di misura portatili o sensori a installazione fissa. I dispositivi multicanale consentono di misurare simultaneamente i valori dei sensori installati in diversi punti di misurazione. È possibile analizzare i valori registrati comodamente nel PC. Di solito c'è un software speciale disponibile per questo, o si possono trasferire i dati al software esistente. Ad esempio, la visualizzazione su PC dell'analisi delle vibrazioni permette di vedere in tempo le più piccole irregolarità degli elementi di azionamento, come motori, ingranaggi e cuscinetti. In tal modo si può arrestare la macchina immediatamente o al momento appropriato per indagare e correggere la causa del guasto prima che si verifichi il danno. Oltre alla diagnostica delle vibrazioni e alla registrazione della temperatura, la manutenzione predittiva include anche la misurazione del rumore, del flusso e le ispezioni delle telecamere endoscopiche.

Manutenzione predittiva nella produzione automatizzata
Il Fraunhofer Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM (Istituto Fraunhofer per l'affidabilità e la microintegrazione) tratta anche il tema dei sistemi di manutenzione predittiva. Nel progetto EcoMoS, con la parola "Industria 4.0", si collega una rete di piccoli sensori di basso costo per formare reti di comunicazione wireless autonome di autosufficienza energetica. Il sistema è progettato per coprire range fino a 100 m e per funzionare in modo affidabile in condizioni di calore, umidità, sporcizia, alta tensione, urti e rotazioni. I piccoli sensori wireless utilizzati nel progetto sono esenti da manutenzione e consentono l'acquisizione dei dati anche in luoghi di difficile accesso. La trasmissione wireless dei dati semplifica l'installazione del sensore. Evita inoltre di dover fissare i cavi di collegamento dell'impianto da controllare. I sensori interconnessi del progetto vengono testati in condizioni reali in una cartiera. I risultati del monitoraggio non serviranno solo per la manutenzione predittiva, ma contribuiranno anche a una migliore comprensione degli impianti monitorati.

L'obiettivo è non solo garantire un lavoro efficiente del personale, ma anche la manutenzione degli impianti di produzione nell'industria, in modo da prevenire ogni possibile guasto causato da singoli componenti difettosi. Ma è proprio questa la sfida. La manutenzione predittiva cerca di prevedere il comportamento della macchina, dal sistema di controllo ai diversi singoli componenti. L'obiettivo è sostituire le parti appena prima che smettano di funzionare e non solo dopo un certo periodo di tempo o un certo numero di unità.

I componenti sostituiti potrebbero rimanere intatti per molto tempo. È importante conoscere lo stato delle macchine di produzione in tutte le aree, identificare in una fase iniziale le possibili cause di guasti ed essere in grado di pianificare in tempo i lavori di manutenzione. Utilizzando gli elementi critici della macchina al massimo della loro capacità, è possibile ottenere enormi risparmi sui costi attraverso la manutenzione predittiva.

Altre informazioni sulla manutenzione predittiva

Condition Monitoring significa manutenzione predittiva. Nella tecnologia di macchine e veicoli, la manutenzione predittiva misura e valuta il comportamento della macchina, dal sistema di controllo ai componenti. Da un lato, si tratta di sostituire le parti solo quando la loro usura lo richiede. Dall'altro, la manutenzione predittiva rileva in tempo, e prima che si generi un problema, i componenti che hanno modificato le loro proprietà per cause diverse dalla normale usura. La manutenzione predittiva offre molti vantaggi non solo nell'ingegneria meccanica, ma anche in altri sistemi, come i sistemi di fornitura elettrica e idrica, e nella costruzione di componenti di sicurezza, come ponti, tunnel, torri e grattacieli.

Gli impianti di produzione, gli impianti di conversione e generazione di energia, i veicoli, la tecnologia di trasporto e molti altri importanti impianti e dispositivi vengono regolarmente sottoposti a manutenzione per evitare guasti. Nel corso della manutenzione programmata vengono spesso sostituiti componenti o materiali in via precauzionale dopo un certo periodo di tempo stabilito o dopo un determinato chilometraggio, per garantire che l'impianto non si deteriori per l'usura di tali componenti. La composizione di alcuni componenti o materiali di lavoro invecchiano nel tempo, indipendentemente dal loro utilizzo, mentre altri componenti invecchiano in base al tempo di funzionamento e alla possibile contaminazione o ad altre cause. Quando, grazie alla manutenzione predittiva, queste parti vengono sostituite quando hanno raggiunto la loro vita utile, e non soltanto dopo un intervallo di tempo predefinito, si possono ottenere enormi risparmi sui costi. A questo scopo, devono essere stabiliti criteri ben definiti per i rispettivi componenti e monitorati periodicamente. Il controllo continuo di temperatura, usura, deriva o grado di contaminazione consente di trarre conclusioni sulla sua evoluzione. Inoltre, è necessario garantire la rapida disponibilità del pezzo di ricambio o del materiale di lavoro, nonché la sua rapida sostituzione. Quando la manutenzione non può essere eseguita subito, anche se necessaria, in alcuni casi è possibile ridurre il carico del sistema

L'investimento sulle apparecchiature per la manutenzione predittiva dello stato degli impianti aiutano a rilevare in tempo guasti imminenti, evitando così interruzioni della produzione. I costi aggiuntivi della manutenzione predittiva sono compensati dalla riduzione dei costi per il personale di riparazione, i pezzi di ricambio e i tempi di inattività dell'impianto. I componenti il cui stato comporta situazioni pericolose e danni economici vengono rapidamente rilevati in modo che possano essere avviate a tempo le contromisure. Il monitoraggio delle condizioni porta anche a una maggiore qualità della produzione e affidabilità della pianificazione, poiché tale controllo aiuta anche a mantenere la precisione richiesta durante la produzione.