“Può il battito d’ali di una farfalla in Brasile scatenare un uragano a migliaia di chilometri di distanza?”. Edward Lorenz, meteorologo del MIT di Boston, esordì così a un convegno davanti a decine di scienziati suoi colleghi, visibilmente straniati. Lorenz aveva scoperto che basta una minima differenza fra due stati iniziali pressoché identici per portare a risultati completamente diversi; per cui prevedere il meteo con precisione era praticamente impossibile. La dimostrazione sfrutta la Teoria del Caos ed è conosciuta come Modello di Lorenz o, familiarmente, Effetto Farfalla.

Se applichiamo lo stesso ragionamento alle linee di produzione, possiamo renderci conto che minime differenze di funzionamento rispetto ai parametri standard sono in grado di scatenare una serie di eventi imprevisti che possono portare a conseguenze anche molto gravi, fino al guasto di un macchinario o al fermo di una linea di produzione.

Un esempio

Giusto per scendere sul pratico, proviamo a pensare a un motore che a un certo punto inizia a vibrare perché c’è un disallineamento rispetto al carico. Oppure semplicemente perché il carico vibra, e in qualche modo trasmette le sue vibrazioni al motore. Si tratta di un caso piuttosto comune – può verificarsi anche solo perché il carico viene gestito a una velocità che fa entrare in risonanza le meccaniche con cui è in contatto.

Ora, se le vibrazioni non sono troppo ampie, il motore continuerà a funzionare ugualmente. Ma ormai, il battito d’ali è avvenuto. Noi magari non interverremo, pensando che probabilmente si tratta di una cosa da poco e che prima o poi il motore si stabilizzerà da solo. Invece, quello che succederà è che, a causa delle vibrazioni, il cuscinetto del motore comincerà piano piano a danneggiarsi. Di solito a questo punto dovremmo accorgerci del problema e magari intervenire, smontando il motore dall’impianto e sostituendo il cuscinetto danneggiato. E riallineando il carico, o comunque cercando, isolando ed eliminando la sorgente della vibrazione – onde evitare di danneggiare anche il nuovo cuscinetto.

Ma supponiamo che questo motore si trovi in un punto difficile da raggiungere, e che quindi non ce l’abbiamo sott’occhio e non possiamo accorgerci del problema al cuscinetto.

Inizia l’uragano

Un motore che gira a pieno carico con un cuscinetto danneggiato ha ben poche possibilità di cavarsela. E infatti il cedimento del cuscinetto è la conseguenza logica. Di lì si scatena la sequenza da film dell’orrore: il cuscinetto cede, il rotore in piena rotazione va a toccare lo statore, nelle zone di contatto l’avvolgimento danneggiato va in corto circuito (e così adesso abbiamo danni meccanici ed elettrici) e finisce per fondersi. Risultato, motore bloccato e inutilizzabile, sperando che non sia successo di peggio (tipo schegge di cuscinetto sparate contro lo statore…).

Ma quanto mi costi

Facciamoci un paio di conti. Se ci accorgiamo della vibrazione quando il problema hardware è ancora limitato al danneggiamento parziale del cuscinetto, ce la caviamo con poco: sostituire un cuscinetto costa più o meno un 10% del valore di un motore. Se compiamo l’operazione in un periodo di fermo programmato dell’impianto, non ci sono altre perdite. Ma cosa succede se invece non ci accorgiamo di nulla e il cuscinetto cede? Beh, se ci va molto bene possiamo calcolare un 40% del costo di un motore nuovo per rifare il riavvolgimento, più il 10% per il cuscinetto nuovo, sperando che mentre il primo cedeva non sia andato a danneggiare altre componenti, perché allora potrebbe davvero rivelarsi più conveniente comprare un motore nuovo.

E naturalmente non iniziamo nemmeno a calcolare le perdite dovute al fermo impianto, mancata consegna merci, eccetera eccetera.

Monitorare è la chiave

Per evitare che qualche battito d’ala di farfalla blocchi la nostra linea di produzione provocando ingenti danni, bisogna tenere sotto stretto controllo tutti i parametri fondamentali di funzionamento dei motori, in modo da poter intervenire tempestivamente e non a uragano già in atto. ABB ha una risposta perfetta per questo tipo di esigenza: un sensore intelligente IIoT capace di rilevare i parametri di qualsiasi motore elettrico e di inviarli a un servizio di gestione e decodifica, oltre che di inviare alert e allarmi direttamente sullo smartphone dei responsabile della manutenzione o della linea. Per conoscere i dettagli su questa soluzione guardate questo video.

 

Innovation Post

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