Panoramica dell’apparecchiatura
L’apparecchiatura monitorata è un ventilatore centrifugo con trasmissione a cinghia, parte integrante di un sistema critico di riscaldamento, ventilazione e climatizzazione (HVAC) in uno stabilimento di produzione farmaceutica.
Questo ventilatore garantisce una circolazione controllata dell’aria all’interno dell’area produttiva, mantenendo le condizioni richieste per le camere bianche e assicurando il rispetto dei rigorosi standard ambientali e qualitativi dell’industria farmaceutica. Qualsiasi arresto imprevisto comprometterebbe queste condizioni e potrebbe causare interruzioni della produzione.
Il sistema è costituito da un motore elettrico a 4 poli da 11 kW, che funziona a 1.500 giri/min e aziona il ventilatore tramite una trasmissione a cinghia. Di conseguenza, il ventilatore opera a una velocità di circa 1.630 giri/min.
Considerato il suo ruolo essenziale nel mantenimento delle condizioni controllate di produzione, il ventilatore deve funzionare ininterrottamente durante le attività produttive. Il rilevamento precoce dei guasti è quindi fondamentale per evitare fermi macchina imprevisti e consentire la pianificazione degli interventi di manutenzione senza compromettere la produzione.
Installazione dei dispositivi di monitoraggio e del software
Gli ingegneri dell’affidabilità di I-care hanno installato sensori di vibrazione wireless Wi-care™ sia sul motore sia sul ventilatore, per consentire il monitoraggio continuo delle condizioni meccaniche del sistema.
L’installazione comprendeva due sensori sul motore e due sul ventilatore, posizionati in modo da rilevare il comportamento vibratorio lungo la catena di trasmissione e in corrispondenza dei supporti dei cuscinetti.
I sensori trasmettevano i dati a I-see™, il software di manutenzione predittiva (PdM) di I-care. I-see™ elabora e classifica automaticamente i dati ricevuti per rilevare eventuali deviazioni dalle normali condizioni operative e segnalare i primi possibili segnali di deterioramento.
Questi indicatori vengono successivamente analizzati dagli specialisti I-care, che verificano i risultati, formulano una diagnosi e forniscono raccomandazioni operative concrete.
Le informazioni ottenute vengono raccolte in rapporti diagnostici per supportare le decisioni relative alla manutenzione.
Analisi dettagliata
Fase 1 | Rilevamento dell’anomalia
Diversi punti di misura hanno evidenziato un aumento progressivo dei livelli globali di vibrazione, come mostrato nella dashboard I-see™.
![Vibration velocity trend showing rising RMS levels exceeding alarm thresholds on rotating equipment]](https://www.icareweb.com/wp-content/uploads/2026/04/vibration-velocity-rms-trend-alarm-threshold-exceedance-01-v1.png)
Le ampiezze di vibrazione più elevate sono state registrate sul lato opposto alla trasmissione del ventilatore, raggiungendo valori fino a 32 mm/s RMS, indicativi di un comportamento anomalo della macchina.
Questa tendenza ha portato uno specialista I-care nell’analisi delle vibrazioni a effettuare un’indagine approfondita per identificare l’origine dell’anomalia.
Fase 2 | Analisi iniziale e ipotesi
Lo spettro delle vibrazioni misurato sul ventilatore ha evidenziato un picco dominante in corrispondenza della frequenza di rotazione del ventilatore (1×). Sebbene questa componente possa essere associata a diversi tipi di guasto, la sua predominanza ha portato inizialmente a ipotizzare uno squilibrio.
Questa componente risultava particolarmente marcata nei punti di misura situati sul lato opposto alla trasmissione del ventilatore, corrispondenti alle posizioni in cui erano stati registrati i livelli globali di vibrazione più elevati.
In questa fase, la firma vibrazionale era caratteristica di uno squilibrio, che è stato quindi considerato la prima ipotesi per spiegare il comportamento osservato.
Fase 3 | Affinamento della diagnosi
Un’analisi più approfondita dei segnali vibratori ha evidenziato distinti fenomeni impulsivi nei segnali temporali, in particolare nei punti di misura in cui la componente 1× risultava meno dominante.
Questi impulsi non potevano essere spiegati esclusivamente da uno squilibrio e indicavano la presenza di un ulteriore problema meccanico.
Parallelamente, lo spettro delle vibrazioni mostrava un aumento delle componenti armoniche intorno alla frequenza di rotazione, una caratteristica tipica di un meccanismo di deterioramento associato a un gioco meccanico eccessivo.
La combinazione dei fenomeni impulsivi e dell’amplificazione delle armoniche ha portato l’analista ad affinare la diagnosi, privilegiando l’ipotesi di un allentamento meccanico, potenzialmente legato alle forze generate dallo squilibrio iniziale.
Fase 4 | Raccomandazioni e gestione dei rischi
Considerato il rapido aumento dei livelli globali di vibrazione e l’evoluzione delle firme spettrali e temporali, I-care ha raccomandato di ispezionare il ventilatore il prima possibile, assegnando all’intervento un livello di priorità elevato.
In questa fase, la gravità delle vibrazioni osservate non richiedeva ancora un arresto immediato. Tuttavia, la loro evoluzione indicava chiaramente che la macchina non poteva più continuare a funzionare senza un monitoraggio rigoroso.
Poiché durante il periodo natalizio era già previsto un fermo programmato della produzione, è stato deciso di mantenere il ventilatore in funzione sotto monitoraggio quotidiano fino a quella finestra di manutenzione. Questa decisione ha permesso di pianificare l’intervento senza provocare ulteriori fermi produttivi.
Fase 5 | Monitoraggio ed evoluzione del guasto
In conformità con le raccomandazioni, il ventilatore è stato sottoposto a un attento monitoraggio quotidiano per seguire l’evoluzione del guasto e valutare i rischi associati alla prosecuzione del funzionamento.
Nelle settimane successive, il comportamento vibratorio si è deteriorato rapidamente. L’aumento dei livelli globali di vibrazione, insieme all’evoluzione delle firme spettrali e temporali, ha confermato la rapida progressione del guasto.
Il primo rilevamento e il primo rapporto diagnostico sono stati emessi il 29 novembre. Il 21 dicembre, la situazione aveva raggiunto un livello di urgenza. Sulla base della velocità di deterioramento osservata, il tempo tra la prima segnalazione urgente e un possibile guasto è stato stimato in circa 15 giorni.
Questo monitoraggio ravvicinato è stato fondamentale per consentire allo stabilimento di mantenere il ventilatore in funzione fino al fermo produttivo programmato per Natale, controllando attentamente l’evoluzione del guasto.
Fase 6 | Ispezione e intervento correttivo
L’ispezione ha confermato la presenza di un gioco tra l’anello interno del cuscinetto e l’albero, convalidando così la diagnosi formulata grazie all’analisi delle vibrazioni.
Per eliminare il difetto, il team di manutenzione ha provveduto alla sostituzione dell’albero e dei relativi cuscinetti.
L’intervento è stato eseguito durante il fermo programmato della produzione, consentendo di risolvere il problema senza compromettere le attività produttive.
Fase 7 | Verifica dopo l’intervento
Dopo l’intervento, i livelli di vibrazione sono tornati ai valori di riferimento, confermando l’eliminazione dell’anomalia precedentemente rilevata.
Il confronto dei dati prima e dopo l’intervento ha evidenziato una netta riduzione dei livelli globali di vibrazione e la scomparsa dei fenomeni impulsivi, confermando l’efficacia dell’azione correttiva.
Il monitoraggio continuo nei mesi successivi alla riparazione ha confermato la stabilità delle condizioni operative, senza alcuna ricomparsa di firme vibrazionali anomale.
Risultati
Evitato un guasto critico al sistema HVAC, con potenziali perdite produttive stimate in diverse centinaia di migliaia di dollari al giorno
Oltre ai danni meccanici, un guasto improvviso avrebbe provocato un arresto non programmato del sistema HVAC, compromettendo le condizioni di controllo dell’aria nell’area di produzione farmaceutica e rischiando di causare lo scarto di un lotto produttivo.
Con un impatto finanziario potenziale stimato in diverse centinaia di migliaia di dollari, le conseguenze di un guasto imprevisto sarebbero state particolarmente significative.
Grazie al monitoraggio continuo garantito da Wi-care™ e I-see™, gli esperti I-care hanno potuto seguire quotidianamente l’evoluzione del guasto e valutarne con precisione la gravità. È stato così possibile mantenere il ventilatore in funzione in sicurezza fino al fermo programmato per Natale, durante il quale la riparazione è stata effettuata in condizioni controllate.
Questo caso dimostra chiaramente il valore aggiunto del monitoraggio continuo in presenza di guasti che evolvono rapidamente. Mentre le ispezioni periodiche avrebbero potuto, a seconda della loro frequenza, non rilevare il problema durante il breve intervallo precedente al possibile guasto, la combinazione di acquisizione continua dei dati e analisi specialistica ha consentito di individuare precocemente il problema, seguirne attentamente l’evoluzione e risolverlo senza interrompere la produzione.
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