Panoramica del macchinario
L’attrezzatura monitorata è un mulino per fiocchi utilizzato nell’industria Food & Beverage. Negli impianti di frantumazione della soia e di lavorazione dei semi oleosi, i mulini per fiocchi vengono utilizzati per comprimere il materiale oleoso lavorato in fiocchi sottili prima dell’estrazione. La qualità dei fiocchi svolge un ruolo fondamentale nel massimizzare l’efficienza di estrazione e nel mantenere stabili le condizioni delle fasi successive del processo.
Il mulino per fiocchi funziona mediante due grandi rulli che ruotano a velocità controllata per appiattire il materiale. In questo caso, il mulino operava a circa 296 RPM ed era azionato da un motore a velocità fissa che funzionava a 1190 RPM.
Uno dei modi di guasto caratteristici che interessano i mulini per fiocchi è la poligonizzazione, nota anche come sfaccettatura. Con il tempo, i rulli perdono progressivamente la loro geometria perfettamente circolare e sviluppano aree piatte lungo la circonferenza. Questo fenomeno è generalmente causato da vibrazioni autoeccitate generate dall’interazione tra rulli che operano a velocità superficiali leggermente diverse.
Con il progredire della poligonizzazione, gli impatti ripetuti causati dalle sfaccettature determinano un aumento dei livelli di vibrazione, un’usura accelerata dei rulli e un peggioramento della qualità dei fiocchi. Rilevare precocemente questi pattern vibrazionali è quindi essenziale per ottimizzare la vita utile dei rulli e pianificare gli interventi di manutenzione prima che si verifichi un deterioramento grave.
Configurazione dei dispositivi di monitoraggio e del software
Gli ingegneri dell’affidabilità di I-care hanno installato sensori wireless di vibrazione Wi-care™ sul mulino per fiocchi per monitorare continuamente le condizioni meccaniche del sistema.
La configurazione di monitoraggio comprendeva due sensori installati sul motore di azionamento e quattro sensori posizionati in corrispondenza dei cuscinetti dei rulli del mulino. Questa configurazione consentiva il monitoraggio continuo del comportamento vibrazionale sia del sistema di azionamento sia del gruppo rulli.
Una volta installati, i sensori wireless di vibrazione Wi-care™ trasmettevano continuamente i dati vibrazionali a I-see™, il software PdM di I-care basato sull’IA. La piattaforma elaborava automaticamente i dati vibrazionali in ingresso ed evidenziava tendenze anomale o comportamenti vibrazionali che richiedevano un’ulteriore analisi da parte dell’analista vibrazionale di I-care.
In questo caso, la diagnosi si basava principalmente sull’analisi delle tendenze vibrazionali e dello spettro FFT. La poligonizzazione nei mulini per fiocchi genera pattern vibrazionali sincroni caratteristici legati alla velocità di rotazione dei rulli, insieme a impatti ripetitivi nel segnale vibrazionale. Questo tipo di analisi vibrazionale svolge un ruolo fondamentale nell’identificare l’insorgenza e la progressione del difetto attraverso il monitoraggio continuo.
Successivamente, un analista vibrazionale di I-care ha esaminato i report generati e validato i pattern vibrazionali rilevati per valutare la gravità e la progressione del problema.
Analisi dettagliata
Fase 1 | Rilevamento del problema
Dopo l’installazione di nuovi rulli del mulino alla fine di agosto, i livelli di vibrazione sono rimasti relativamente stabili per diversi mesi. Tuttavia, verso la fine di dicembre, sul mulino per fiocchi ha iniziato a manifestarsi un comportamento vibrazionale anomalo.
La dashboard di I-see™ ha progressivamente evidenziato un aumento delle ampiezze di vibrazione nei punti di misura dei rulli, in particolare in corrispondenza delle componenti vibrazionali sincrone legate alla velocità di rotazione del mulino.
Poiché i livelli di vibrazione hanno continuato ad aumentare nel tempo, il problema è stato segnalato per un’analisi più approfondita da parte dell’analista vibrazionale di I-care.
Fase 2 | Analisi
Un’analisi più approfondita dei dati vibrazionali ha rivelato impatti ripetitivi nella forma d’onda temporale, che si verificavano a intervalli regolari. Parallelamente, l’analisi dello spettro FFT ha mostrato la progressiva comparsa di forti componenti vibrazionali sincrone concentrate intorno a circa 30 volte la velocità di rotazione dei rulli, coerenti con gli impatti ripetitivi generati dallo sviluppo delle sfaccettature sui rulli.
Con l’aumento delle ampiezze vibrazionali nel tempo, la famiglia di armoniche è diventata progressivamente più evidente, con pattern di modulazione che si ripetevano alla velocità di rotazione del mulino, in linea con gli impatti ripetitivi generati dallo sviluppo delle sfaccettature.
Questo comportamento vibrazionale corrispondeva alla firma caratteristica associata alla poligonizzazione nei mulini per fiocchi.
Con il progressivo sviluppo di aree piatte lungo la circonferenza dei rulli, durante la rotazione si generano impatti ripetuti, producendo pattern vibrazionali sincroni e impatti ripetitivi sempre più visibili nei dati vibrazionali.
L’analisi delle tendenze ha confermato la progressione graduale del difetto nel corso di diverse settimane, mentre la ripetibilità del pattern vibrazionale sincrono ha permesso all’analista vibrazionale di I-care di identificare l’insorgenza della poligonizzazione in una fase precoce.
Fase 3 | Raccomandazione
Poiché il difetto si trovava ancora in una fase iniziale di sviluppo e i livelli di vibrazione indicavano un deterioramento graduale piuttosto che critico, non è stato ritenuto necessario un intervento immediato.
I-care ha quindi raccomandato di mantenere il macchinario in funzione sotto monitoraggio continuo e di programmare l’azione correttiva durante un arresto pianificato.
Fase 4 | Monitoraggio
In seguito alla raccomandazione, il mulino per fiocchi è rimasto sotto monitoraggio continuo mentre il team di manutenzione preparava l’intervento pianificato.
Nelle settimane successive, le ampiezze vibrazionali hanno continuato ad aumentare progressivamente nei punti di misura dei rulli, in linea con il continuo deterioramento delle superfici dei rulli.
Il monitoraggio continuo tramite i sensori wireless di vibrazione Wi-care™ e I-see™ ha permesso all’analista vibrazionale di I-care di seguire da vicino l’evoluzione del difetto e valutare quando programmare l’intervento di manutenzione pianificato.
Fase 5 | Intervento pianificato
Poiché le ampiezze vibrazionali hanno continuato ad aumentare nelle settimane successive, il team di manutenzione ha proceduto con l’intervento previsto durante l’arresto pianificato.
I rulli del mulino sono stati infine rimossi durante l’arresto programmato e inviati alla rettifica per ripristinare la geometria superficiale ed eliminare i difetti di sfaccettatura.
![Flaker mill roll surface showing visible polygonization (faceting) defects identified after inspection, confirming the vibration analysis diagnosis of developing roll geometry deterioration ]](https://www.icareweb.com/wp-content/uploads/2026/06/flaker-mill-roll-polygonization-faceting-defect-01-v1.png)
Fase 6 | Efficacia
Dopo la reinstallazione dei rulli rettificati, le ampiezze vibrazionali sono tornate a bassi livelli di riferimento, comparabili a quelli osservati immediatamente dopo l’installazione di rulli nuovi.
L’analisi dello spettro FFT ha confermato la scomparsa delle componenti vibrazionali sincrone precedentemente associate al fenomeno della poligonizzazione. Il comportamento caratterizzato da impatti ripetitivi osservato prima dell’intervento non era più presente nei dati vibrazionali.
Il confronto tra le misurazioni delle vibrazioni registrate prima e dopo la rettifica ha confermato sia la diagnosi sia l’efficacia dell’azione correttiva.
Risultati
L’analisi delle vibrazioni ha rivelato lo sviluppo progressivo della sfaccettatura dei rulli
Questo caso ha dimostrato che la poligonizzazione nei mulini per fiocchi può essere identificata in una fase precoce attraverso il monitoraggio continuo delle vibrazioni.
Grazie ai sensori wireless di vibrazione Wi-care™ e a I-see™, il software PdM di I-care basato sull’IA, le firme vibrazionali caratteristiche associate alla sfaccettatura dei rulli sono state rilevate con successo e validate mediante l’analisi delle tendenze vibrazionali e dello spettro FFT.
L’identificazione precoce di questo tipo di difetto è particolarmente importante nei mulini per fiocchi, dove la poligonizzazione può accelerare l’usura dei rulli e influire negativamente sulla qualità dei fiocchi e sull’efficienza del processo.
Sebbene in questo caso i rulli siano stati rettificati dopo che il difetto aveva già raggiunto uno stadio avanzato, il caso ha confermato che questa modalità di guasto può essere riconosciuta molto prima grazie al monitoraggio continuo. Questa esperienza ha inoltre rafforzato la capacità di riconoscere i pattern diagnostici associati alla poligonizzazione nelle applicazioni future.
Questo caso evidenzia come l’analisi continua delle vibrazioni possa contribuire a ottimizzare la pianificazione della manutenzione e a migliorare la gestione della vita utile dei rulli nell’industria Food & Beverage.
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