ABB Ability™ Digital Powertrain è una suite di tecnologie digitali che ABB ha sviluppato per migliorare le performance e l’affidabilità di tutti i componenti all’interno di un sistema composto, per esempio, da drive, motore, giunto e pompa.
Le soluzioni digitali ABB Ability™ nei sistemi motorizzati, nate da contaminazione dell’IT con l’OT, forniscono intelligenza nella gestione dell’impianto e permettono di avere una visione nel dettaglio senza interferire sul controllo di processo.
di Stefano Colombo (*)
Come ridurre i fermi impianto? Come stimare la durata dei componenti critici? Qual è il particolare più a rischio nell’impianto? Per rispondere a queste e ad altre domande, le nuove tecnologie digitali, nate da contaminazione dell’IT con l’OT, forniscono intelligenza nella gestione dell’impianto stesso. Le soluzioni ABB Ability™ nei sistemi motorizzati permettono di avere una visione nel dettaglio, senza interferire sul controllo di processo. (ndr: prima di sviluppare questo argomento, ben trattato da Stefano Colombo nel seguito, ci preme ricordare che ABB partecipa all’incontro di SPS Italia, We Love Talking, del 16 settembre, alle ore 14:30, previsto sulla piattafroma di incontri online Zoom, con un intervento dal titolo: “Misurare per conoscere, analizzare e prevedere: automazione e digitale per l’efficienza di macchine e impianti”: un appuntamento utile per approfondire ulteriormente le tematiche qui trattate, da non perdere!). Ma torniamo ora alle parole di Colombo.
Il vantaggio di ABB Ability™ Digital Powertrain consiste nella possibilità di monitorare in un unico portale tutti i componenti del sistema, correlando più variabili di tutto il powertrain in modo da migliorare le condizioni di funzionamento e prevenire malfunzionamenti.
Industria 4.0 e digitalizzazione sono concetti molto ampi, che spaziano dall’additive manufacturing a un comune PLC o SCADA. In questo contesto, la Business Area Motion di ABB si focalizza sull’accoppiata motore-drive con un’applicazione finale connessa e incentrata sulla manutenzione predittiva. A tale scopo, è necessario che ogni componente della catena cinematica sia digitalizzato, non solo gli azionamenti che contengono già una parte significativa di elettronica, ma anche apparecchiature strettamente meccaniche, come motori, pompe e i relativi cuscinetti. Applicando appositi strumenti come ABB Ability™ Smart Sensor, è possibile raccogliere dati in modo automatico e programmato, inviarli in cloud ed elaborarli con algoritmi avanzati per avere stime e indicazioni sull’utilizzo e sulle pratiche di manutenzione più idonee, grazie a un servizio di condition monitoring pensato per monitorare lo stato di salute di tutta la catena cinematica e valutare il funzionamento in tempo reale, la vita utile/residua dei componenti e il tipo di interventi necessari o comunque opportuni.
L’operatore acquisisce così una conoscenza approfondita del sistema, con una visione a 360 gradi di ciò che sta accadendo al di là del singolo componente. Grazie a questa visione olistica e puntuale al tempo stesso, le aziende possono ottimizzare non solo la manutenzione, ma anche le scorte dei componenti a magazzino e la pianificazione di tutte le attività operative.
A questo scopo, ABB ha creato la piattaforma ABB Ability™, che comprende prodotti e servizi fruibili sia con personale interno alle aziende, sia con contratti di esternalizzazione alla stessa ABB, a produttori di componenti o a soggetti terzi.
ABB Ability™ Smart Sensor raccoglie e trasmette informazioni sul funzionamento e sullo stato di salute del motore, attraverso un gateway bluetooth o uno smartphone, a un server sicuro.
ABB ABILITY™, DAL SENSORE AL CLOUD
Nella proposta di ABB, la “piramide tecnologica” che parte dalla base dell’impianto e arriva alla cima del cloud ricade sotto il nome di ABB Ability™. L’implementazione specifica per l’offerta di azionamenti e motori prevede la digitalizzazione di ogni singolo componente in modo che diventi “intelligente”, la raccolta di dati finalizzata al monitoraggio dello stato di salute di tutta la catena cinematica tramite servizio di condition monitoring, e l’elaborazione di tutti i dati in cloud con algoritmi dedicati, che consentono di analizzare le condizioni in cui ogni componente sta operando, e conoscerne/prevederne in dettaglio il ciclo di vita, programmando tempestivamente gli interventi necessari o comunque opportuni.
I dati raccolti dagli smart sensor installati sul campo, inviati al cloud ed elaborati dagli algoritmi, vengono poi resi disponibili via web o tramite app. Il cuore e il cervello di tutte queste soluzioni è il cloud, dove risiede la potenza computazionale necessaria per lo sviluppo di algoritmi basati sull’intelligenza artificiale e concepiti per elaborare big data e fornire analisi dettagliate per ogni singolo componente.
Il dispositivo chiave per le apparecchiature meccaniche è ABB Ability™ Smart Sensor, un sensore intelligente che converte motori, pompe o cuscinetti in dispositivi smart, interamente wireless sia per l’alimentazione sia per la comunicazione. Gli azionamenti sono già dotati di un pannello intelligente, al quale ABB ha aggiunto il data logger NETA-21, che raccoglie i parametri del drive e li invia al cloud per valutare lo stato di salute di ogni singolo componente del drive.
In questo modo, è possibile, ad esempio, monitorare le condizioni del cuscinetto di un motore per prevenire rotture improvvise o effettuare manutenzioni mirate su applicazioni critiche. Sui drive, l’operatore può stimare la vita residua di componenti critici, come ventilatore e semiconduttori, pianificando di conseguenza la manutenzione più idonea per evitare guasti e fermi.
Tutti questi servizi vengono resi attraverso pagine web dedicate, che visualizzano lo stato dei componenti con un sistema semaforico (verde-giallo-rosso), semplice e intuitivo. Ai portali web si aggiungono applicazioni per smartphone che consentono di visualizzare grafici in tempo reale, ricevere notifiche varie (avvisi, allarmi, superamento soglie, modifica parametri) e creare report, generati autonomamente dall’operatore, oppure corredati dai commenti di un esperto ABB, che aiutano a capire come intervenire e migliorare l’operatività.
Lo scopo ultimo di tutti questi servizi va oltre il monitoraggio e il miglioramento di ogni singolo componente, per puntare all’efficientamento e alla qualità dell’impianto e del prodotto finale. Inoltre, con l’implementazione dell’offerta ABB Ability™ Condition Monitoring, le aziende possono riallocare risorse dalla raccolta dei dati in campo all’analisi, valorizzando il loro patrimonio di risorse umane.
Grazie ad ABB Ability™ Smart Sensor, la manutenzione può essere pianificata in base alle effettive esigenze, anziché sulla base di programmi generici. Ciò estende la durata delle apparecchiature, riduce i costi e previene i tempi di fermo non pianificati.
FOCUS: APPLICAZIONI AD AMPIO SPETTRO
Gli esempi di applicazioni già realizzate non mancano. In un impianto HVAC, ad esempio, un cliente di ABB ha installato smart sensor su due motori identici che mostravano problematiche con il cuscinetto. Quando smart sensor ha rilevato condizioni critiche, l’azienda ha sostituito il cuscinetto su un solo motore e, a distanza di una settimana, il cuscinetto non sostituito si è effettivamente guastato, impattando negativamente sull’operatività di tutto l’impianto.
Un’azienda che produce filo di rame, dove eventuali fermi macchina indesiderati e imprevisti comportano notevoli perdite economiche, ha scelto il servizio ABB Ability™ Condition Monitoring come una sorta di “polizza di assicurazione”. La soluzione di ABB fornisce infatti informazioni tempestive su qualsiasi problematica, consentendo ai tecnici di valutare e pianificare gli interventi necessari in base all’uso effettivo. All’opposto, è possibile anche che alcuni impianti siano stati sovradimensionati in fase progettuale: in questi casi, ABB Ability™ Condition Monitoring consente di rimandare la sostituzione di un componente che, pur avendo raggiunto il suo fine vita teorico, in realtà è ancora in grado di operare, con conseguente risparmio di tempo e denaro per l’azienda.
Un ultimo esempio viene da Aero Gravity, la galleria del vento verticale alle porte di Milano, che simula l’esperienza del volo in caduta libera. In questa particolare “giostra”, il focus è sulla sicurezza delle persone, garantita da dispositivi a sicurezza intrinseca meccanica, supportati da un servizio di manutenzione fornito direttamente dai tecnici di ABB che effettuano un costante monitoraggio da remoto di eventuali criticità. ©ÈUREKA!
(*) Stefano Colombo, Digital Product Specialist di ABB Motion.
Aero Gravity, galleria del vento verticale alle porte di Milano, permette di sperimentare l’esperienza del volo in caduta libera.