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Manufacturing Maintenance: come i dati fanno la differenza

Scritto da SEW-EURODRIVE | 19 ott 2022

Fino a qualche anno fa era una idea abbastanza diffusa che la manutenzione fosse solo un costo; oggi, invece, è sempre più chiaro come mancati interventi manutentivi portino inevitabilmente a sprechi e rischi per la sicurezza. Il risparmio di oggi, per rischiare di spendere molto di più domani, con in più un aggravio in relazione alla sostenibilità ambientale dovuto allo smaltimento dell’esausto o del non recuperabile, non è più accettabile; il senso di responsabilità per ogni azienda deve orientarsi verso una buona manutenzione ed in particolare quella predittiva diventa una via obbligata. La visione che sottende a quest’ultima disciplina è di ampio respiro trasformando e superando sia la classica manutenzione a guasto che quella preventiva e straordinaria mettendo efficienza, sostenibilità e sicurezza in pole position.

La manutenzione predittiva, tramite sensori ed interconnessioni, rende possibile il monitoraggio dei macchinari di produzione e abilita sistemi di manutenzione più efficienti ed efficaci riducendo i costi di intervento e migliorando sia la capacità di utilizzo che la produttività di macchine ed impianti per scongiurare possibili default produttivi.

L’acquisizione dei dati di funzionamento degli impianti ottenibile sia attraverso l’interconnessione dei sistemi di produzione già dotati di acquisitori di dati (analogici o digitali) sia attraverso l’installazione di nuovi sensori consente di usare i dati per guidare l’operatività delle linee di produzione.

La manutenzione predittiva utilizza sistemi di monitoraggio per valutare le prestazioni di una macchina in tempo reale; un elemento chiave in questo processo è l’Internet of Things (IoT), che consente ai diversi sottosistemi di connettersi fra loro e quindi condividere ed analizzare i dati; di fatto può trasformare i modelli manutentivi da una visione “Ripara e/o sostituisci” ad una “Prevedi e previeni”. Tramite la sensoristica, è possibile monitorare le performance di tutti i processi analizzando in tempo reale i Big Data delle performance dei singoli componenti e delle linee di produzione per prevedere future problematiche e limitare i fermi. L’IoT di fatto veicola l’enorme quantità di dati (Big Data) rilevata dai sensori che una volta raccolti in cloud ed elaborati (edge computing) si trasformano in informazioni utili (Right Data) a definire le aree che richiedono una maggiore attenzione. I vari sensori sono in grado di rilevare dati utili, ad esempio, per l’analisi delle vibrazioni, il controllo del livello dell’olio, l’imaging termico e l’osservazione delle apparecchiature.

La manutenzione predittiva si basa su due prerequisiti essenziali: l’esistenza di un indicatore rilevabile della ridotta resistenza al guasto e la disponibilità di un intervallo di tempo adeguato tra la rilevazione dell’indicatore e il guasto vero e proprio. In questo contesto il guasto potenziale è una condizione identificabile capace di rilevare che un guasto funzionale è prossimo o si sta sviluppando ed è necessario intervenire prima del guasto funzionale, quella situazione cioè in cui la macchina (o il processo) non riesce a fornire il servizio per cui è preposta.

La rilevazione di queste situazioni consente di dare priorità ed ottimizzare le risorse manutentive risparmiando i costi (rispetto ai costi della manutenzione preventiva programmata) ed evitando breakdown operativi che potrebbero interrompere la produzione. Si stima che la manutenzione predittiva possa ridurre i costi di manutenzione delle macchine dal 10% al 30%. In aggiunta, un’efficiente manutenzione predittiva basata su tecnologie IoT potrebbe ridurre i rallentamenti delle macchine fino al 50% e ridurre il capitale investito dal 3% al 5% estendendo la vita utile della macchina.


Il contributo di SEW-EURODRIVE come fornitore di sistemi per il monitoraggio delle condizioni dell’impianto e la manutenzione predittiva

La scelta della soluzione corretta per l’esecuzione del monitoraggio delle condizioni di una macchina è una considerazione importante che va eseguita al meglio, consultando i fornitori di soluzioni integrate. Tra questi SEW-EURODRIVE si pone tra i fornitori più affidabili e innovativi grazie alla piattaforma sofware DriveRadar® per la gestione degli asset. La soluzione proposta è altamente configurabile alle specifiche esigenze del cliente e alla specifica architettura delle tecnologie di processo.

Lo scopo di DriveRadar® è infatti quello di determinare le condizioni di prodotti, macchine e sistemi sulla base dei dati; come tale permette il riconoscimento dei vari dispositivi e attraverso una adeguata mappatura è in grado di integrare componenti, macchine, sistemi e interi stabilimenti oltre i confini aziendali in una unica rete digitale che garantisce la connessione in tempo reale. In questo modo è possibile reagire in modo proattivo ai cambiamenti. DriveRadar® è in grado di rilevare in tempo reale le condizioni di prodotti, macchine e sistemi (condition monitoring) sulla base dei dati registrati durante il funzionamento dei sistemi di azionamento SEW-EURODRIVE. I dati rilevati attraverso le tecnologie IoT vengono raccolti e analizzati attraverso soluzioni in Cloud proponibili ai clienti in diverse modalità (Data-as-a Service, Software as a Service) a seconda del diverso livello di digitalizzazione posseduto dal cliente stesso.

I dati raccolti vengono elaborati (Data Collection ed Analytics) con algoritmi di machine learning che forniscono le informazioni utili a realizzare di fatto il Condition Monitoring, la corretta messa in produzione di macchine e impianti produttivi (Commissioning), nonché la Predictive Maintenance,dal momento che viene resa possibile l’applicazione dei suoi prerequisiti,vale a dire il monitoraggio costante delle condizioni degli asset attraverso l'applicazione su di esso di particolari sensori (IoT). DriveRadar® consente quindi di prevenire guasti e interruzioni impreviste nella sequenza operativa, riconoscere l'usura e ridurre al minimo i tempi di fermo macchina o impianto.

Per ottenere una digitalizzazione integrale ed integrata SEW -EURODRIVE propone anche l’Interfaccia digitale MOVILINK-DDI  con cavo ibrido plug-in ; lo strumento è in grado di integrare in un unico sistema i dati relativi a più macchinari operanti in diverse linee di produzione. Si tratta di un’interfaccia dati completamente connessa in una soluzione compatta, efficiente e flessibile. Attraverso MOVILINK-DDI si migliorano gli aspetti operativi  quali il ridimensionamento del cablaggio e dell’impianto e si riducono le tempistiche per la messa in opera del macchinario.


Digitalizzazione integrale e vantaggi delle soluzioni SEW-EURODRIVE

La digitalizzazione integrale dell’impianto ottenibile grazie all’utilizzo di DriveRadar® è caratterizzata da una dimensione orizzontale (Servizi Digitali) per ottenere una maggiore efficienza e riduzione dei costi generali lungo la Value Chain, e da una dimensione verticale (Servizi Smart) funzionale alla riduzione dei tempi di fermo impianto e all’ottimizzazione dei processi produttivi. I Servizi Smart sono accessibili da tutti i supporti digitali grazie all’IoT Suite ed all’IoT App. La DriveRadar® IoT Suite fornisce una panoramica online delle condizioni del motore e di tutti i componenti di automazione, consentendo di avviare le attività di manutenzione e riparazione in anticipo e in modo preventivo. Il servizio IoT App è il supporto on-site per la manutenzione e il monitoraggio; permette di ricevere notifiche a fronte di cambiamenti di stato significativi, di identificare immediatamente quali componenti della trasmissione richiedono attenzione o di ricevere a schermo i primi consigli per l’azione da intraprendere per la risoluzione dei guasti.

I vantaggi delle soluzioni proposte sono rinveibili nella trasparenza della registrazione dei dati, nei tempi di inattività ridotti al minimo, nel risparmio di costi considerato la massima disponibilità dei componenti e dei sistemi e nella migliorata prevedibilità delle misure di manutenzione e riparazione, chesi traduce concretamente in un sensibile aumento della produttività.