“Alla Fakuma 2021, l’azienda presenterà tre opzioni di diagnostica in tempo reale che possono essere implementate su tutta la nostra gamma di macchine”, riferisce il dott. Thorsten Thümen, Senior Director Technology di Sumitomo (SHI) Demag. «La prima opzione contribuisce a mantenere costantemente l’efficienza energetica e la potenza delle nostre macchine completamente elettriche. L’opzione idraulica serve a analizzare i parametri dell’olio e a preservare la qualità dei componenti. La terza monitora in modo affidabile la tensione di comando su tutta la gamma di presse a iniezione», spiega.
Inizialmente, la logica alla base dello sviluppo di questi sistemi di monitoraggio delle condizioni si concentrava sui componenti i cui guasti comportano i costi più elevati e i tempi di fermo macchina più lunghi. Tuttavia, sono già in corso ulteriori sviluppi della gamma di soluzioni. «Attualmente, i nostri sforzi sono concentrati sul rilevamento dell’abrasione e dell’usura della vite, del cilindro di plastificazione e delle viti a ricircolo di sfere sulle presse a iniezione completamente elettriche. Il nostro obiettivo finale è il monitoraggio completo di tutti i componenti critici soggetti a usura», afferma il dott. Thümen.
Per mantenere i costi di monitoraggio proporzionati ai benefici tangibili, sono state appositamente progettate soluzioni innovative e altrettanto semplici, volte a facilitare una documentazione più rapida e agevole delle condizioni delle macchine da parte degli operatori di impianto. I visitatori di Fakuma potranno sperimentare di persona questa semplicità presso lo stand 1105 dell’azienda nel padiglione B1.
Macchine completamente elettriche: efficienza energetica e potenza costanti
Per il circuito intermedio a tensione continua che alimenta i singoli assi di azionamento e per l’assorbimento della potenza del generatore nelle macchine IntElect completamente elettriche di Sumitomo (SHI) Demag, l’azienda ha sviluppato un processo in grado di rilevare le variazioni di capacità nell’alimentazione del convertitore. Ciò potrebbe essere dovuto, ad esempio, all’invecchiamento dei condensatori elettrolitici o a difetti elettrici.
In caso di perdita di capacità, l’energia reimmessa nel ciclo non può più essere immagazzinata e viene dissipata tramite resistenze di frenatura. A seconda dell’andamento, il consumo energetico della macchina potrebbe inizialmente aumentare. A un certo punto, la resistenza di frenatura va in sovraccarico, impedendo l’utilizzo della macchina per il ciclo impostato.
«Ciò comporta tempi di fermo macchina non pianificati o perdite di tempo di ciclo con conseguenti scostamenti di processo», avverte il dott. Thümen. Il monitoraggio dello stato della capacità del circuito intermedio sviluppato da Sumitomo (SHI) Demag registra continuamente la capacità di accumulo dei condensatori, segnalando tempestivamente eventuali variazioni rilevanti per la macchina. È quindi possibile pianificare in anticipo eventuali interventi di manutenzione necessari. «Ciò garantisce che la produzione dei pezzi e l’assistenza possano essere organizzate nel momento più opportuno.»
Macchine idrauliche: analisi dei parametri caratteristici dell’olio
Nelle macchine idrauliche, l’utilizzo dell’olio costituisce sia la base per un funzionamento senza problemi, sia un indicatore di danni imminenti. Sumitomo (SHI) Demag offre sensori di misura aggiuntivi per il monitoraggio di due gruppi di parametri rilevanti dell’olio durante il funzionamento della macchina.
Jan Taufer, Project Manager per il monitoraggio delle condizioni e dipendente del centro di prova Sumitomo (SHI) Demag, spiega: “Da un lato, un monitor delle particelle registra continuamente il numero e la dimensione delle particelle contenute nel fluido. Questa valutazione segue lo standard di qualità ISO 4406, il cui risultato viene visualizzato come valore effettivo o andamento tramite la macchina.»
Se si verifica una violazione del limite di avviso o di allarme impostato, viene generato un messaggio di errore corrispondente. Ciò consente di arrestare la macchina in modo che gli operatori possano individuarne le cause prima che le particelle causino danni ai componenti idraulici (reazione a catena di usura) e li induca a eseguire un lavaggio completo del sistema, spiega l’esperto. Taufer aggiunge: «È quindi possibile evitare un fermo macchina non programmato della durata di diversi giorni e ridurlo a un intervento di assistenza mirato.»
Un secondo dispositivo di misurazione rileva le proprietà fisiche dell’olio, quali il contenuto d’acqua, la permittività e la conduttività. “Sulla base di questi valori misurati, è possibile determinare l’età del lubrificante tramite algoritmi interni e intervenire prima che le proprietà chimiche cambino al punto da non poter più garantire un funzionamento senza problemi”, spiega Taufer. «In questo modo, anche i processi accelerati di ossidazione o usura, i guasti al radiatore o l’ingresso di acqua dovuto alla condensa possono essere rilevati e risolti in una fase precoce con il minimo sforzo».
A differenza dell’analisi convenzionale dell’olio, che verrebbe effettuata solo a intervalli regolari con la massima cura durante il campionamento, l’analisi stazionaria dell’olio idraulico fornisce una lettura continua di tutti i parametri rilevanti senza il rischio di contaminazione del campione, tenendo così informato il responsabile di progetto. Di conseguenza, il cliente beneficia di costi di manodopera ridotti, di una documentazione completa e pienamente tracciabile sul monitoraggio delle condizioni e di una maggiore qualità della manutenzione.
Alimentazione elettrica affidabile e rapida risoluzione dei problemi su tutta la serie
Nella terza opzione, Sumitomo (SHI) Demag offre un sistema per il monitoraggio della tensione di comando a 24 V delle presse a iniezione su tutta la serie. Realizzato tramite un alimentatore e interruttori automatici intelligenti che comunicano costantemente con il sistema di controllo della macchina, questa applicazione consente di monitorare in tempo reale la corrente di ciclo effettiva e reale. «Di conseguenza, è possibile individuare picchi potenzialmente critici o livelli di utilizzo generalmente elevati e adottare contromisure sin dalle prime fasi», spiega Taufer.
Se si verifica un errore, ad esempio a causa di un improvviso cortocircuito, questo viene rilevato dal controllore e genera un allarme. Ciò accelera notevolmente la risoluzione dei problemi, poiché il circuito difettoso responsabile viene identificato senza deviazioni. Dopo un errore, la disponibilità può essere ripristinata molto più rapidamente, generando contemporaneamente informazioni sulla causa dell’errore. «I sistemi convenzionali, in caso di guasto, potrebbero proteggere l’impianto da sovracorrente o cortocircuito. Tuttavia, l’alimentazione verrebbe interrotta e la macchina potrebbe smettere improvvisamente di funzionare», conclude Taufer.