Chiusa di Eefde - Manutenzione predittiva
La World Class Maintenance è l’obiettivo che si pongono numerose aziende internazionali.
Standard di massimo livello in tutti i settori aziendali migliorano tutti i processi. Anche nelle infrastrutture dei corsi d’acqua dei Paesi Bassi si procede in quest’ottica.
C'è un grande bisogno di innovazione nella manutenzione e nella gestione delle infrastrutture. Nel progetto Fieldlab “CAMINO”, diverse parti stanno collaborando allo sviluppo di applicazioni per rendere la manutenzione dell’infrastruttura idrica predittiva al 100 % grazie all’utilizzo di sensori e analisi dei dati.
Nell’ambito di tale progetto, il Ministero olandese “Rijkswaterstaat” e il partner Mobilis TBI hanno avviato un progetto pilota nel complesso di chiuse di Eefde, per testare e applicare tecniche nuove e innovative e per conoscere meglio lo stato della chiusa, zona circostante compresa. L’obiettivo è quello di rendere al 100 % prevedibili gli interventi manutentivi dell’infrastruttura. Le soluzioni classiche di tipo correttivo e preventivo della manutenzione non sono più sufficienti.
La sfida sta in una manutenzione just in time
Appena in tempo per evitare che qualcosa vada storto, ma neppure con troppo anticipo per ridurre i costi. Ciò richiede un approccio intelligente: una manutenzione intelligente che si avvale di recenti sviluppi come sistemi di sensori, modelli per la previsione dei dati, big data e Internet of Things (IoT). In questo contesto, ifm è coinvolta come partner del progetto in quanto fornitore di soluzioni di manutenzione in tempo reale.
Tutte le parti contribuiscono apportando le proprie conoscenze ed esperienze a livello di manutenzione, monitoraggio e gestione di sistemi e impianti idrici, tecniche di misurazione e analisi, architettura e archiviazione dei dati.
L’obiettivo del progetto di Eefde è quello di sviluppare una “chiusa intelligente” che fornisca automaticamente una visione delle condizioni attuali, le analizzi con l’aiuto di algoritmi dando automaticamente suggerimenti per il miglioramento della costruzione o per la manutenzione necessaria. “Per noi ifm ha un ruolo importante in questo progetto, in quanto contribuisce apportando conoscenze ed esperienze molto vaste”.
“Al momento, lo sviluppo positivo di questo progetto consiste nella collaborazione dei vari partner di discipline diverse, come il governo, le imprese commerciali e le istituzioni scientifiche come l’università. Pertanto, tutti devono investire per sviluppare le proprie soluzioni.
Per noi ifm ha un ruolo importante in questo progetto, in quanto vi contribuisce apportando molte conoscenze sui sensori, sulle relative applicazioni in altri settori e, quindi, tanta esperienza, che può servire anche in questo contesto. E io ne sono molto soddisfatto".
Evitare guasti
La chiusa di Eefde svolge una funzione importante nella regione. È l’ingresso dello Ijssel nel canale Twente. Numerose imprese dipendono da questo canale come via di trasporto.
Pertanto, un guasto improvviso della chiusa causerebbe notevoli problemi. La chiusa è stata costruita nel 1933. Rijkswaterstaat (l’autorità governativa competente per l’infrastruttura) intende controllare meglio le modalità di manutenzione di impianti di vitale importanza.
Due sensori di vibrazioni disposti in modo sfalsato controllano permanentemente lo stato dei cuscinetti.
Monitoraggio permanente delle condizioni
Per garantire l’apertura e la chiusura regolari della chiusa ed evitare tempi di inattività imprevisti, è stata installata una soluzione di manutenzione basata sulle condizioni. A tale proposito, il partner di progetto ifm ha installato un sistema diagnostico delle vibrazioni sui motori e sulle trasmissioni delle porte della chiusa. Il danneggiamento imminente dei cuscinetti porta a un cambiamento del comportamento delle vibrazioni. I sensori lo rilevano e segnalano quando vengono raggiunti i valori di soglia. In questo modo, è possibile programmare ed effettuare la sostituzione dei componenti prima che si verifichi un fermo improvviso a causa di un difetto.
Ruud Schoenmakers, Asset Manager Mobilis TBI, Paesi Bassi, dichiara in merito:
"Prevedibilità al 100%: questo è il nostro obiettivo. Ciò significa che una manutenzione preventiva o correttiva appartiene al passato. Misuriamo tutti i dati per pianificare e poter eseguire in modo ottimale i lavori di manutenzione necessari. La chiamiamo Predictive Maintenance e consiste nel misurare e raccogliere i dati, quindi ricavarne informazioni per poter eseguire la manutenzione al momento giusto.
Il momento giusto viene determinato in base a una serie di fattori prevedibili, fissi e misurabili, quali ad esempio il comportamento degli oggetti, componenti e sistemi, comportamento in caso di guasto e degrado, ma anche fattori come condizioni meteorologiche, i livelli dell’acqua e la disponibilità di personale, nonché tempi di funzionamento delle chiuse. Sulla base di questi fattori misurabili e oggettivi possiamo scegliere il momento ottimale per la manutenzione ed evitare brutte sorprese".
In passato si eseguiva una manutenzione a intervalli regolari. Ma era costosa e non poteva ridurre completamente al minimo il rischio di tempi di inattività imprevisti. Inoltre, nel dubbio si sostituivano componenti che non erano ancora del tutto usurati. E anche questo causava inutili costi elevati. Con la manutenzione predittiva si minimizzano i costi e si massimizza l’affidabilità del sistema.
Nessun intervento sull’impianto esistente
Per il gestore era importante lasciare quanto più possibile invariata la storica chiusa. Per questo motivo, ifm ha installato la soluzione senza intervenire nella struttura dell’impianto o influenzarne in qualunque modo il funzionamento. La diagnosi delle vibrazioni viene praticamente inserita nell’impianto come sistema autarchico.
Oltre alle vibrazioni, anche la temperatura dell’impianto e l'umidità vengono rilevate tramite sensori e incluse nella valutazione delle condizioni. I valori misurati e i messaggi di allarme passano tramite un gateway radio autarchico al centro di controllo, dove i dati vengono valutati e analizzati. La centralina di controllo per il monitoraggio di slittamento e sincronismo DS2505 di ifm controlla anche il sincronismo dei paranchi a catena di sinistra e di destra sulla porta della chiusa.
La centralina elettronica VSE per l’analisi delle vibrazioni, un controllore di sincronismo ifm e il gateway radio per trasmettere i dati al centro di controllo sono collocati in un quadro elettrico salvaspazio.
Conclusioni
Il monitoraggio delle vibrazioni è soltanto un piccolo elemento della World Class Maintenance. Ma grazie ai dati acquisiti aiuta a comprendere meglio i processi, a ottimizzarli e ad utilizzare i risultati in processi futuri, affinché l’infrastruttura idrica possa diventare prevedibile al 100 % e si possano evitare guasti.
