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In che modo i sensori intelligenti aiutano la manutenzione predittiva

sensori intelligentiSe selezionate e applicate in modo ottimale, le più recenti tecnologie legate ai sensori intelligenti per applicazioni controllate da dispositivi idraulici o pneumatici possono avere un impatto positivo sulla manutenzione predittiva. Disporre in tempo reale dei dati (tramite sensori intelligenti), può influenzare le decisioni sulla programmazione dei tempi di inattività per eseguire le operazioni di manutenzione massimizzando la produttività.

Perché adottare la manutenzione predittiva?

Le operazioni di manutenzione si basano tradizionalmente su strategie reattive o preventive. Nel primo caso si incorre in perdite di produzione e costi imprevisti, nel secondo si procede a riparare sistemi o parti di ricambio con spese inutili, non perché sia necessario ma semplicemente perché gli interventi sono elencati nelle procedure di manutenzione generale.

Con queste considerazioni in mente, l'attenzione delle industrie si è gradualmente spostata verso la manutenzione predittiva, stimolata in larga misura dallo sviluppo dell’Industria 4.0. Nei sistemi di movimentazione a fluido (pneumatici, elettropneumatici, idraulici, elettroidraulici), ciò significa un concetto completamente nuovo di monitoraggio delle condizioni, che vede il personale addetto alla manutenzione capace di rilevare eventuali anomalie sull’impianto.

In definitiva, ogni processo ha un 'cuore pulsante', il cui battito può variare nel corso di un certo periodo di tempo. Ed è qui che le tecnologie dei sensori intelligenti cominciano a dare i loro frutti.

La manutenzione intelligente

p8sLe più recenti tecnologie legate ai sensori intelligenti, come quella dei sensori P8S CPS di Parker, si sono evolute per offrire una grande quantità di dati in tempo reale e permettere ai direttori di stabilimento di trasformare il modo in cui gestiscono e mantengono gli impianti industriali.

I sensori intelligenti possono essere integrati in numerosi e diversi prodotti di movimentazione con fluidi, dai connettori ai tubi flessibili e tubazioni, a pompe, motori, attuatori e filtri - il tutto come parte di un'installazione conforme all’Industria 4.0. Una delle principali opportunità derivanti da questo concetto riguarda la manutenzione predittiva. Alcuni dei dati diagnostici generati dalle valvole di controllo potrebbero per esempio essere preziosi per la risoluzione dei problemi di alimentazione. Tra le preoccupazioni più comuni nei sistemi di controllo con fluido, c’è quello del calo di tensione che può verificarsi a valle di un lungo percorso e che può comportare la mancata accensione delle valvole. Normalmente, senza un oscilloscopio, non c'è modo di diagnosticare la causa alla radice del problema. Al contrario, se ogni nodo del collettore di valvole include il rilevamento della tensione, si potrebbe originare un programma per registrare i livelli di tensione in tutta la macchina durante determinati periodi del ciclo.

Standard di comunicazione condivisi

io linkNaturalmente, scegliere un sensore compatibile con l’Industria 4.0 è una cosa, ma garantire che possa comunicare con altri dispositivi, è un'altra. Per questo motivo, è fondamentale selezionare un fornitore di sensori che operi una strategia centralizzata per garantire che i suoi dispositivi e sottosistemi intelligenti condividano standard di comunicazione aperti. IO-Link è la prima tecnologia I/O per la comunicazione con sensori e attuatori ad essere adottata come standard internazionale (IEC 61131-9). Questo protocollo aperto sta portando il mondo dell'Industria 4.0 al livello dei componenti e si sta già dimostrando essenziale per garantire l'interoperabilità tra più tecnologie e produttori.

Si consideri, ad esempio, un dispositivo pneumatico utilizzato per afferrare i pezzi grezzi e caricarli in posizione su una macchina utensile. Qui è possibile monitorare la tensione delle bobine delle elettrovalvole per rilevare eventuali segni di guasto imminente. In questo scenario, IO-Link è in grado di offrire una comunicazione economica che impiega dispositivi di basso livello, collegati ad un controllore assi e successivamente connessi a una rete di fabbrica e, se necessario, connessi al cloud.

I sensori intelligenti e gli altri dispositivi abilitati per l'Industria 4.0 devono lavorare in collaborazione con componenti di altri produttori. Infatti, il valore di qualsiasi soluzione digitale connessa è direttamente proporzionale alla sua interoperabilità. Non c' è posto per le soluzioni proprietarie; è essenziale un'architettura aperta e basata sullo scambio che consenta l'interoperabilità con prodotti, applicazioni e piattaforme di terze parti.

Il problema della sicurezza

sicurezza iotQuando si parla dell’Industria 4.0 non si può non pensare al problema della sicurezza. In effetti, questo problema è stato fondamentale per scoraggiare molti dal prendere la decisione di connettere macchine e dispositivi al cloud, e acquisire la consapevolezza necessaria per prevedere i guasti e ottimizzare le prestazioni a livello di componenti.

Qualsiasi azienda interessata a risolvere questo problema e alla ricerca di una guida su come procedere, deve valutare in modo scrupoloso il fornitore a cui rivolgersi. È fondamentale scegliere fornitori in grado di condividere le conoscenze tecniche e l'esperienza pratica acquisita lavorando su una vasta gamma di applicazioni. Con particolare attenzione alle applicazioni controllate da fluido, il fornitore selezionato dovrebbe essere in grado di offrire consigli su dove integrare i sensori per ottenere un'analisi ottimale, come prevedere il tipo di dati da raccogliere e come presentare i risultati al personale di manutenzione e riparazione nel modo più utile. I fornitori più lungimiranti si stanno impegnando ad eseguire la crittografia dei dati dei metodi di controllo e di archiviazione migliori per creare sistemi industriali 4.0 sicuri.

Il quadro generale

L’intelligenza del sensore non si limita al semplice monitoraggio di fattori quali posizione e velocità ma utilizza i dati, raccolti in tempo reale, per fornire informazioni vitali sulla durata utile così da facilitare l'implementazione della manutenzione predittiva. Questi dati possono essere impiegati per segnalare quando una macchina o un impianto non funziona correttamente oppure non sta funzionando al meglio. La tempestiva notifica dei problemi da parte dei sensori consente agli operatori del sistema di indagare, considerare, pianificare e programmare la manutenzione correttiva durante periodi di bassa produzione o chiusura della fabbrica.

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frank roussillon

 

Con il contributo di Franck Roussillon, Product Manager Attuatori, Pneumatic Division Europe, Parker Hannifin Corporation

 

 

 

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