Il concetto di condition monitoring sta diventando centrale quando si parla di Smart Building industriali. In questi contesti produttivi, una delle priorità è rendere più efficiente, tempestiva e meno costosa la manutenzione delle strutture e degli impianti. Grazie al condition monitoring tutto ciò è possibile, poiché è l’operazione che abilita la cosiddetta manutenzione predittiva, essenziale per proteggere gli investimenti sugli impianti e aumentare la sicurezza sul luogo di lavoro.

Cos’è il condition monitoring?

Il condition monitoring, o “monitoraggio delle condizioni”, è un approccio alla manutenzione che valuta lo stato di salute della macchina attraverso la combinazione dei dati provenienti da sensori smart installati sugli impianti. Questi sensori misurano vibrazioni, temperature e altri parametri in tempo reale, inviandoli a un software di monitoraggio.

Questo approccio consente ai tecnici manutentori di monitorare da remoto le condizioni di ogni singolo pezzo di un macchinario e offre anche una visione d’insieme dell’intero impianto.

Ogni volta che viene rilevata una modifica nello stato della macchina o un’anomalia, il software invia un avviso, consentendo ai responsabili della manutenzione di valutare subito la situazione e decidere se è necessaria un’azione correttiva o meno.

In che cosa consiste il monitoraggio delle condizioni?

Come avviene in pratica il condition monitoring? La chiave di tutto è l’impiego di sensori smart, che hanno il compito di eseguire “check-up” in tempo reale della macchina.

Tra i principali parametri rilevati ci sono le vibrazioni. L’analisi delle vibrazioni consente di valutare il grado di usura dei materiali e di mettere in evidenza criticità come squilibri, allentamenti meccanici, disallineamenti e altro ancora, in ottica di prevenire i guasti.

Un altro metodo di condition monitoring è il test delle emissioni acustiche. Attraverso l’emissione acustica di un macchinario è possibile infatti esaminare il comportamento dei materiali sotto sforzo. Grazie a questi test si possono individuare crepe che si allargano, fibre che si rompono e molte altre modalità di deformazione del materiale sollecitato. In questo modo, lesioni di piccola scala sono rilevate molto prima che si verifichino danni maggiori.

Un’altra tecnica largamente utilizzata è la termografia a infrarossi. Questo metodo prevede l’utilizzo di una termocamera che rileva il calore emesso da un oggetto e la distribuzione della temperatura al suo interno. Questi parametri sono molto importanti da considerare, poiché aumenti di temperatura in alcune parti di un macchinario sono spesso segnali di un guasto imminente.

Queste e altre informazioni vengono poi tramesse ai software di condition monitoring che, confrontandole con serie di dati storici, sono in grado di individuare probabilità di guasto o stimare l’autonomia rimanente della macchina.

I vantaggi della manutenzione predittiva

Il cuore delle imprese industriali sono gli impianti di produzione. La loro manutenzione assume dunque un’importanza strategica.

Oggi solo una minima parte dei dati provenienti dagli impianti è utilizzata per prendere decisioni operative. La digitalizzazione è però la chiave per sbloccare la grande quantità di informazioni non sfruttate e pone le basi per la manutenzione predittiva, ossia quella che “prevede” in anticipo il guasto.

La natura proattiva del condition monitoring si inserisce dunque nella manutenzione predittiva ed è un’innovazione che interessa più livelli.

Innanzitutto, permette di ridurre al minimo i tempi di fermo macchina, che possono significare notevoli perdite di produzione. I gestori dell’impianto possono ad esempio evitare fermi macchina non pianificati dovuti a guasti, sfruttando quelli programmati per risolvere tutti i problemi insieme.

Oltre a questo, il personale dell’impianto può lavorare in condizioni di maggiore sicurezza. Guasti catastrofici dovuti a lacune di manutenzione possono infatti aumentare l’esposizione dei dipendenti a pericoli e potenziali disastri ambientali.

Inoltre, a lungo andare i costi di manutenzione vengono ridotti, specialmente nelle industrie di grandi dimensioni. La riduzione dei costi di manutenzione su ogni asset attraverso un monitoraggio efficace delle condizioni ha un grande impatto sulla redditività dell’impianto.

Infine, il condition monitoring elimina anche i costi inutili associati alla manutenzione “superflua” di macchine sane controllate in base all’unico criterio delle ore di funzionamento.

Risolvere i guasti della macchina prima che si manifestino consente di catalizzare miglioramenti con effetti positivi a catena sull’intera azienda. Il condition monitoring diventa così uno strumento di pianificazione che consente una gestione più efficace delle risorse.

Condition monitoring e Industria 4.0

Dalla rivoluzione industriale, l’industria manifatturiera ha vissuto tre grandi trend tecnologici: l’alimentazione delle fabbriche tramite motori a vapore nel XIX secolo; la produzione di massa sostenuta dall’elettrificazione nel XX secolo; i macchinari automatizzati a partire dagli anni ’70.

Il quarto trend del progresso tecnologico, noto come Industria 4.0, è quello in cui ci stiamo inoltrando. È una fase caratterizzata dall’aumento dei processi di produzione collegati digitalmente lungo l’intera catena del valore: sistemi IT, macchine intelligenti, edifici intelligenti, monitoraggio remoto dei sensori concorrono allo sviluppo di questo paradigma.

Il condition monitoring si muove all’interno di questa nuova fase, aiutando a evitare gravi guasti alle macchine, costi imprevisti, perdite di produzione, problemi di sicurezza e impatti ambientali negativi.