La manutenzione predittiva è il nuovo paradigma che da qualche anno si è diffuso nel settore industriale. L’idea, come suggerisce il nome, è quella di riuscire ad anticipare i probabili guasti prima che questi si verifichino. Pianificare così con efficacia gli interventi di manutenzione può limitare i fermi macchina imprevisti, tutto a vantaggio della produttività.
La manutenzione predittiva offre numerosi vantaggi. Infatti, per capire se qualcosa si danneggerà nei giorni successivi non si utilizza una sfera di cristallo, ma la tecnologia. E non necessariamente tecnologia da fantascienza, anzi: nella maggior parte dei casi, si usano sensori o dispositivi IoT di basso prezzo. Questi poi sono coordinati da piattaforme software che si occupano di raccogliere i dati, analizzarli e fornire indicazioni sullo stato dei macchinari.
Manutenzione predittiva: un mercato in crescita
Il mercato delle soluzioni di manutenzione predittiva è in rapida crescita. Secondo Statista nel 2021 valeva 5,7 miliardi di dollari a livello globale, e si prevede che nel 2030 raggiunga un valore di 64,3 miliardi. Anche se non ci sono dati specifici per l’Italia, sappiamo però che è uno dei Paesi dove queste soluzioni sono molto utilizzate. Facilmente lo si può dedurre dalla vocazione manifatturiera del tessuto imprenditoriale del Bel Paese.
I sintomi dei guasti ai macchinari industriali
Per capire come funziona la manutenzione predittiva bisogna partire da un presupposto. A meno di eventi estremamente rari, un macchinario non si rompe da un momento all’altro senza preavviso, bensì manifesta una serie di sintomi. Il primo campanello di allarme, solitamente, è l’aumento delle vibrazioni della macchina, che si fa sempre più intenso. Successivamente, si riscontra anche un aumento delle temperature, che a un certo punto superano soglie critiche. Le piattaforme di manutenzione predittiva si occupano di analizzare una serie di parametri sui macchinari stessi. Dopo la raccolta dati, li interpretano inviando dei campanelli di allarme quando i valori iniziano a discostarsi da quelli previsti.
Manutenzione predittiva e Programmable Logic Controller
Le macchine recenti integrano la sensoristica direttamente nel Programmable Logic Controller.
Il PLC è il “cuore” elettronico che:
- registra tutti i parametri chiave di funzionamento;
- invia i dati direttamente alle piattaforme che abilitano la manutenzione di tipo predittivo.
I macchinari meno aggiornati, percentualmente la maggioranza, non sono così smart, motivo per cui ci si affida a sensoristica esterna. Parliamo di dispositivi IoT spesso economici, che si occupano di misurare solitamente le vibrazioni. Le temperature, invece, in questi casi sono rilevate tramite videocamere a infrarossi. Questi dispositivi di controllo sono collegati al sistema di prossimità di edge computing, che poi li invia alla soluzione di manutenzione predittiva adottata. È quindi fondamentale che la rete di comunicazione interna alla fabbrica sia veloce, affidabile e caratterizzata da basse latenze
Connettività veloce e a bassa latenza: il fattore abilitante per la manutenzione predittiva
Gli elementi che costituiscono una piattaforma di manutenzione predittiva sono fondamentalmente tre:
- i sensori (o i PLC a bordo macchina);
- la piattaforma software;
- la rete che permette di trasportare le informazioni dai macchinari agli edge computer e da qui al cloud o al data center aziendale.
Le reti cablate sono quelle che offrono le prestazioni migliori in termini di latenza. La velocità di trasferimento è relativamente importante in questo ambito, dato vengono raccolte e trasmesse solo minime quantità di dati. Più importante, invece, la capacità di gestire svariati dispositivi contemporaneamente.
Reti wireless e access point: soluzioni agili e robuste
Non sempre, però, le reti cablate sono una via percorribile all’interno delle fabbriche. Ci sono casi in cui è più semplice e veloce appoggiarsi a reti wireless. Gli access point più indicati per questi scenari sono quelli che supportano Wi-Fi 6 e Wi-Fi 6E. Questi standard garantiscono latenze minime e riescono a gestire un numero molto elevato di dispositivi wireless connessi contemporaneamente. Questo anche nel caso in cui gli endpoint e gli IoT collegati supportino solo il precedente standard wireless, Wi-Fi 5.
Un altro aspetto da non trascurare è la robustezza degli access point. Non sempre è possibile usare dispositivi standard in ambienti produttivi, caratterizzati spesso da temperature molto elevate, polvere e potenziali infiltrazioni d’acqua. Sono necessari dispositivi in grado di gestire queste situazioni. Ad esempio gli AP per esterni di Cambium Networks, che supportano lo standard IP67, che garantisce un’elevata resistenza all’acqua e alla polvere.