L’Internet of Things (IoT) applicato alla manutenzione predittiva (PdM) è in rapida espansione e, con esso, cresce anche il numero di soluzioni disponibili per il monitoraggio wireless delle vibrazioni. Con sempre più fornitori che entrano in questo mercato in crescita, la domanda fondamentale è: quali soluzioni si basano su una profonda esperienza nell’analisi dei macchinari e quali si limitano semplicemente ad aggiungere sensori di vibrazione a una piattaforma IoT?
La manutenzione predittiva offre un enorme potenziale: meno tempi di fermo, una maggiore durata dei macchinari, costi di manutenzione ridotti e meno spiacevoli sorprese. Ma per ottenere concretamente questi vantaggi, un elemento è fondamentale: dati coerenti e accurati. Purtroppo, la maggior parte delle «soluzioni» offre solo una visione parziale dello stato di salute dei macchinari. Possono anche ottenere buoni risultati durante un progetto pilota, ma spesso faticano a rilevare i difetti più gravi quando è davvero importante. Se hai già avuto un’esperienza deludente con il monitoraggio wireless delle vibrazioni, non sarebbe dovuto accadere. Continua a leggere per scoprire perché.
L’esperienza conta quando ogni segnale è fondamentale
In I-care, una delle più grandi aziende indipendenti al mondo specializzate nell’analisi vibrazionale, i nostri team hanno analizzato miliardi di ore di funzionamento dei macchinari negli ultimi 20 anni. Oggi elaboriamo ogni giorno i dati di oltre mezzo milione di macchinari. Decenni di esperienza pratica sui macchinari hanno guidato ogni nostra scelta progettuale. Sulla base di questo profondo know-how, abbiamo sviluppato la nostra tecnologia brevettata di elaborazione del segnale I-DNA, progettata per acquisire i segnali che contano davvero.
Molti nuovi operatori del mercato sono esperti di tecnologie wireless, ma non dispongono di una solida esperienza nell’analisi dei macchinari. I loro sistemi possono rilevare i problemi più «semplici», come il disallineamento e lo sbilanciamento, ma spesso identificano i veri «killer della produzione», ovvero guasti con conseguenze gravi come difetti dei cuscinetti volventi o degli ingranaggi, solo in una fase più avanzata della loro evoluzione. Sono proprio questi guasti che possono causare il fermo di un impianto produttivo.
Perché le misurazioni standard delle vibrazioni da sole non sono sufficienti
I programmi tradizionali di analisi vibrazionale si basano spesso in larga misura su indicatori standardizzati della severità delle vibrazioni definiti dalle linee guida ISO. Questi indicatori monitorano principalmente il comportamento complessivo del macchinario, ad esempio i livelli di vibrazione dell’involucro. Queste informazioni sono preziose, ma non consentono di rilevare in modo affidabile i guasti che più frequentemente causano il fermo di un impianto.
Nell’industria, i guasti dei cuscinetti volventi e degli ingranaggi sono tra le cause più comuni di fermi non pianificati.
Questi difetti iniziano generalmente con impulsi ad alta frequenza, molto prima di diventare visibili nei parametri vibrazionali standard. Nell’ingegneria dell’affidabilità, questa evoluzione viene rappresentata attraverso la curva P-F, che mostra come i difetti nelle fasi iniziali evolvano nel tempo fino a provocare un guasto funzionale.
Sulla curva P-F, quanto prima viene rilevato un difetto dopo il punto di guasto potenziale (P), tanto più tempo ha a disposizione il team di manutenzione per intervenire prima che si verifichi un guasto funzionale (F).
I sistemi che si basano esclusivamente su misurazioni vibrazionali convenzionali spesso rilevano questi problemi solo in prossimità del punto F, quando le possibilità di intervento sono già limitate. I sensori I-care sono stati progettati tenendo conto di questa realtà. Non rilevano soltanto le vibrazioni standard, ma anche gli impulsi che indicano guasti dalle conseguenze gravi già nelle loro fasi iniziali.
Progettati per dati completi e accurati
Ogni aspetto della misurazione delle vibrazioni, dall’acquisizione dei segnali alla loro elaborazione, influisce sull’affidabilità delle informazioni ottenute.
I sensori I-care sono progettati per garantire un’acquisizione completa e di alta qualità dei dati, consentendo anche l’accesso agli impulsi ad alta frequenza e ai segnali vibrazionali grezzi. Una profonda esperienza sui macchinari, unita a una progettazione intelligente, garantisce che i segnali giusti vengano monitorati nel modo corretto, offrendo risultati affidabili nel lungo periodo.
Dietro la black box: tutto si basa su dati di alta qualità
Molti fornitori di soluzioni IoT wireless si concentrano principalmente sulla connettività e sull’hardware dei sensori, affidandosi a sistemi di elaborazione del segnale di terze parti per l’analisi vibrazionale. In alcune applicazioni, questa architettura può limitare la capacità di un dispositivo di rilevare i pattern di impatto associati ai «killer della produzione». Questi segnali fondamentali possono essere completamente assenti dai dati vibrazionali elaborati. Inoltre, quando viene rilevato un difetto del cuscinetto in fase di sviluppo, può accadere che diventi visibile solo poco prima del guasto, lasciando pochissimo tempo per intervenire.
Per acquisire questi segnali in modo affidabile e il più precocemente possibile, I-care ha sviluppato e brevettato la tecnologia I-DNA. Questa misurazione è fondamentale per rilevare precocemente i difetti nei macchinari dotati di cuscinetti volventi. I-DNA filtra i segnali ad alta ampiezza provenienti dall’albero, dal giunto e dall’involucro della macchina, rilevando gli impulsi nella gamma delle alte frequenze. In questo modo, è possibile individuare l’insorgere di un difetto del cuscinetto fin dalle sue prime fasi.
Per rilevare questi impulsi in modo preciso e affidabile, è fondamentale un’elaborazione avanzata del segnale. È proprio qui che i sensori I-care si distinguono. Mantenendo l’accesso al segnale vibrazionale grezzo, consentono agli analisti di esaminare sia il comportamento vibrazionale standard sia gli impulsi ad alta frequenza attraverso le misurazioni brevettate I-DNA di I-care. Questa trasparenza permette di confermare le diagnosi, valutare l’evoluzione dei difetti e distinguere i reali problemi meccanici dai falsi positivi.
Lo stesso elemento sensibile supporta anche una terza misurazione: l’efficacia della lubrificazione. Poiché una lubrificazione inadeguata è una delle cause più comuni di guasti ai cuscinetti e agli ingranaggi, questa informazione aiuta i team ad andare oltre il semplice rilevamento dei guasti e a comprendere perché i difetti si sviluppano fin dall’inizio.
Nel loro insieme, queste misurazioni costituiscono la base per un’analisi professionale, anziché per valutazioni automatizzate basate su supposizioni. Gli analisti possono esaminare i segnali grezzi, confermare le diagnosi e monitorare nel tempo l’evoluzione dei difetti. I team di affidabilità ottengono una visione chiara di ciò che accade all’interno del macchinario, della gravità del difetto e della velocità con cui le condizioni stanno cambiando. Questo consente di prendere decisioni di manutenzione più tempestive e con maggiore sicurezza.
L’importanza della misurazione della gravità
Dove i metodi di misurazione tradizionali mostrano i loro limiti
La maggior parte delle «soluzioni» si basa fortemente sullo spettro vibrazionale FFT per l’analisi. Dopotutto, è il metodo che viene insegnato nei corsi di analisi vibrazionale. Lo spettro è molto efficace nel rilevare problemi alle frequenze più basse, come sbilanciamento, disallineamento o gioco meccanico. Tuttavia, mostra i suoi limiti quando si tratta degli impulsi causati dai «killer della produzione», come difetti dei cuscinetti, danni agli ingranaggi, cavitazione delle pompe o problemi di lubrificazione. In alcuni casi, questi difetti diventano chiaramente visibili nello spettro solo in una fase più avanzata della loro evoluzione.
Queste informazioni sono tuttavia presenti nel segnale vibrazionale grezzo. Per estrarle è sufficiente applicare l’elaborazione del segnale appropriata. La difficoltà è che molti sistemi wireless di monitoraggio delle vibrazioni si affidano a sistemi di elaborazione del segnale di terze parti. In alcuni casi, questa architettura limita l’accesso al segnale vibrazionale grezzo necessario per un’analisi diagnostica avanzata. La tecnologia I-DNA di I-care, invece, non solo segnala la presenza di questi «killer della produzione», ma fornisce anche informazioni sulla gravità del difetto. Senza questo livello aggiuntivo di informazioni, è possibile sapere che un difetto è presente, ma avere difficoltà a stabilire quando sia opportuno, o persino inevitabile, fermare il macchinario per eseguire un intervento di manutenzione.
Il «segreto» della tecnologia I-DNA di I-care risiede nella sua frequenza di campionamento eccezionalmente elevata. Per comprendere questo principio, immagina di osservare una persona che si muove in una stanza utilizzando una luce stroboscopica. Se lo stroboscopio lampeggia una volta al minuto, puoi vedere dove si trova la persona ogni 60 secondi. Ma cosa è successo al buio? Presumi che la persona si sia spostata in modo costante tra le ultime due posizioni conosciute. Tuttavia, se fosse stata abbastanza veloce, avrebbe potuto uscire dalla stanza e rientrare. La verità è semplice: non puoi saperlo. Più velocemente lampeggia lo stroboscopio, maggiore è la certezza che la tua supposizione sia corretta. Ora immagina che lampeggi così rapidamente da far sembrare la stanza costantemente illuminata. A quel punto non ci sono più supposizioni né congetture. È proprio questo il principio applicato per garantire che la tecnologia I-DNA rilevi tutto ciò che accade sul tuo macchinario. Inoltre, poiché Wi-care(TM) acquisisce con precisione l’intero movimento del macchinario, il sistema non solo identifica ciò che sta accadendo, ma è anche in grado di quantificare la gravità del difetto.
Perché i leader dell’industria si affidano a I-care
Con i dati I-DNA e le informazioni sulla lubrificazione integrati nella piattaforma I-care Cloud, i team di manutenzione hanno accesso a strumenti diagnostici avanzati e a una visione centralizzata dello stato di salute dei macchinari. L’elaborazione avanzata del segnale di I-DNA consente di ricevere avvisi più tempestivi, rilevare i difetti in modo più affidabile e valutarne la gravità con maggiore precisione. In questo modo, i team possono identificare i problemi meccanici molto prima che si verifichi un guasto funzionale.
All’interno della piattaforma I-care, i dati vibrazionali possono essere combinati con analisi dell’olio, termografia, analisi a ultrasuoni e test sui motori per ottenere una visione completa dello stato di salute dei macchinari, sia per le apparecchiature ausiliarie dell’impianto sia per i treni di macchine complessi. Grazie alle API aperte, queste informazioni possono essere integrate perfettamente nel sistema CMMS per la pianificazione della manutenzione o nello storico dei dati di processo, consentendo di correlare lo stato di salute dei macchinari con le condizioni di processo.
Oltre alla tecnologia, gli specialisti I-care mettono a disposizione una profonda esperienza in ambito meccanico e di affidabilità. Combinano solide competenze ingegneristiche con analisi avanzate per sviluppare strategie di monitoraggio adatte ai macchinari critici e alle potenziali modalità di guasto del vostro impianto. Rilevando i difetti più precocemente lungo la curva di guasto, la vostra organizzazione guadagna tempo prezioso per pianificare gli interventi, evitare fermi non pianificati e migliorare l’affidabilità complessiva degli impianti.
Prenota un appuntamento con un esperto I-care e scopri come un monitoraggio delle vibrazioni più intelligente e una conoscenza più approfondita dei macchinari possono migliorare la disponibilità operativa in tutte le tue attività.
