Le emissioni acustiche annunciano lo stress del macchinario
Dalla sostituzione delle parti danneggiate alla mancata produttività dovuta ai tempi di riparazione fino al costo di ulteriore manodopera, senza parlare dei potenziali problemi con i clienti insoddisfatti, le PMI hanno bisogno di protezione contro la perdita di macchinari. I metodi utilizzati attualmente dalle grandi imprese sono proibitivi in termini di costi per le PMI. Il progetto MOSYCOUSIS, finanziato dall'UE, ha creato un sensore intelligente per le emissioni acustiche che incorpora acquisizione di dati integrata, sistemi di condizionamento ed elaborazione per il monitoraggio in tempo reale e manutenzione preventiva. Le emissioni acustiche rappresentano l'improvvisa emissione di un lavoro di deformazione sotto forma di onde elastiche transitorie da un materiale sotto stress. In particolare nei macchinari rotanti degli impianti industriali, le emissioni acustiche possono verificarsi durante impatti, fessurazioni di fatica cicliche, turbolenze, perdita di materiale, cavitazione o perdita. I ricercatori hanno sviluppato un sistema di monitoraggio intelligente tramite reti di sensori wireless ad alimentazione autonoma che utilizzano microprocessori e ricetrasmettitori radio. Si è prestata particolare attenzione alla caratterizzazione delle condizioni di guasto utilizzando dati generati da simulazioni, test di laboratorio e macchinari industriali. Il database risultante contiene informazioni complete generate dai test sui componenti meccanici e da campioni metallografici in condizioni statiche e dinamiche. L'hardware dei sensori include un modulo di condizionamento delle emissioni acustiche che può gestire fino a tre canali per l'analisi tramite un algoritmo di rilevamento del guasto e il modulo di alimentazione che incorpora tre possibili modalità di alimentazione che utilizzano energia di scarto oltre all'alimentazione convenzionale. Lo sviluppo del software è costituito da specifici algoritmi che sfruttano l'elaborazione del segnale e la teoria delle emissioni acustiche per mettere in relazione tali emissioni con i guasti del macchinario, al fine di eseguire una prognosi del macchinario e calcolarne la durata prevista. Il sistema predittivo basato su condizioni MOSYCOUSIS è economico e migliorerà la qualità della produzione e la sicurezza del personale, riducendo al contempo i tempi di produzione. Inoltre consentirà una riduzione dei tempi di inattività del personale e del macchinario, con un conseguente aumento della redditività grazie a spese generali ridotte. La necessità di questo sistema si sente in particolare in questo periodo di recessione economica. I risultati positivi aumenteranno la competitività delle PMI partecipanti oltre che degli utenti finali, con importanti implicazioni per l'economia dell'UE.
Parole chiave
Emissioni acustiche, stress del macchinario, guasto del macchinario, PMI; sensore, monitoraggio in tempo reale, manutenzione preventiva, lavoro di deformazione, reti di sensori wireless
