La manutenzione basata sulle condizioni (CBM) è una strategia che si fonda sul monitoraggio costante o periodico delle condizioni effettive di un asset, al fine di stabilire con precisione il momento più opportuno per eseguire interventi di manutenzione. Questo approccio si basa sul principio che gli interventi devono essere effettuati esclusivamente quando determinati indicatori evidenziano un deterioramento delle prestazioni o la probabilità di un guasto imminente.
Le attività di controllo possono includere diverse tecniche, come l’uso di misurazioni non invasive, l’ispezione visiva, l’analisi dei dati relativi alle prestazioni o l’esecuzione di test programmati. I dati sulle condizioni dell’asset possono essere raccolti a intervalli regolari oppure in modo continuo, ad esempio grazie a sensori interni integrati nel macchinario.
Nell’articolo che segue, verranno esplorati i vantaggi della manutenzione basata sulle condizioni, le sue principali differenze rispetto ad altre tipologie di manutenzione e alcuni esempi pratici per comprenderne meglio l’applicazione.
Significato e definizione di manutenzione su condizione
La manutenzione su condizione, come definita da Wikipedia, è una “forma di manutenzione preventiva che determina la necessità di interventi manutentivi in base allo stato di salute effettivo di un componente, valutato monitorando una o più grandezze fisiche e/o chimiche collegate ad esso e individuando un valore di soglia oltre il quale (o al di sotto del quale) si verifica un’elevata probabilità di guasto”.
La norma UNI 10147 gioca un ruolo fondamentale nella definizione e nell’applicazione di questo tipo di manutenzione, fornendo linee guida per l’organizzazione, la classificazione dei metodi e le strategie da adottare, nonché criteri per l’identificazione degli indicatori di degrado e la determinazione dei valori soglia..
Tra i principali vantaggi figurano:
- la riduzione dei costi di manutenzione non necessari;
- l’aumento della durata dei componenti;
- la diminuzione del rischio di guasti imprevisti.
La manutenzione su condizione è ampiamente adottata in settori come l’industria aerospaziale, automobilistica e la produzione energetica, dove l’affidabilità è cruciale. Inoltre, l’integrazione di tecnologie avanzate come il monitoraggio remoto e l’intelligenza artificiale, potenzia ulteriormente l’efficacia di questo approccio.
Schema della manutenzione su condizione
Esistono diverse tipologie di manutenzione su condizione che variano in base al tipo di asset, alle sue caratteristiche e alle tecnologie utilizzate
1- Analisi delle vibrazioni
Le vibrazioni emesse dalle apparecchiature in funzionamento vengono monitorate per rilevare eventuali anomalie. Un cambiamento nel pattern vibrazionale può indicare squilibri, allentamenti o danni nei componenti meccanici, che potrebbero comportare un guasto imminente.
2- Prestazioni operative
Il monitoraggio delle prestazioni globali del sistema, attraverso sensori che rilevano parametri come temperatura, pressione e flusso, permette di confrontare i dati reali con quelli ottimali, identificando cali di efficienza o segni di malfunzionamento.
3- Infrarossi (Termografia)
Le telecamere termiche rilevano le differenze di temperatura nei componenti e nelle superfici delle apparecchiature. Aumenti anomali della temperatura possono indicare malfunzionamenti, come surriscaldamenti, danni nei sistemi di raffreddamento o perdite di energia.
4- Analisi ultrasoniche
Le apparecchiature in funzione emettono suoni a frequenze specifiche. Analizzando i cambiamenti nel suono prodotto, si possono rilevare anomalie come perdite di aria o olio, usura dei componenti o malfunzionamenti nelle guarnizioni.
5- Analisi acustica
Utilizzata per rilevare perdite di gas o liquidi, l’analisi acustica si basa sul monitoraggio dei suoni emessi dalle apparecchiature. Qualsiasi cambiamento nel rumore o nell’emissione acustica potrebbe indicare la presenza di perdite o guasti.
6- Analisi dell’olio
Monitorando il campione di olio lubrificante, si può determinare l’usura interna dei componenti. Un incremento delle particelle metalliche presenti nell’olio segnala un possibile danneggiamento dei componenti meccanici.
7- Analisi elettrica
La misurazione di parametri elettrici come corrente e tensione attraverso amperometri consente di individuare anomalie nei circuiti elettrici, come sovraccarichi o guasti nei motori elettrici.
8- Monitoraggio delle correnti parassite
Le correnti parassite sono correnti elettriche indesiderate che si generano all’interno delle apparecchiature. Il loro monitoraggio aiuta a individuare problemi nei sistemi di isolamento e a prevenire perdite di energia o danni ai componenti elettrici.
9- Monitoraggio delle vibrazioni acustiche (Vibration Acoustics)
Una forma avanzata di analisi vibrazionale che si concentra sull’ascolto e l’analisi acustica delle vibrazioni. Consente di rilevare segnali di malfunzionamenti che potrebbero non essere individuabili tramite le tradizionali misurazioni vibrazionali.
10- Monitoraggio remoto e IoT (Internet of Things)
L’uso di sensori IoT per il monitoraggio continuo a distanza delle condizioni operative di un impianto o componente è un approccio innovativo che consente di raccogliere dati in tempo reale e di analizzare i trend di prestazione. Questo approccio integra la manutenzione su condizione con tecnologie di monitoraggio avanzato, migliorando l’efficacia degli interventi.
CBM condition based maintenance: i 5 vantaggi principali
Ecco i 5 principali vantaggi della Condition-Based Maintenance:
1. Riduzione dei costi di manutenzione
La manutenzione basata su condizioni consente di ridurre gli interventi di manutenzione inutili. Intervenendo solo quando è necessario, si evitano costosi interventi preventivi che altrimenti sarebbero stati programmati senza considerare lo stato effettivo del componente. Inoltre, riducendo il numero di guasti non pianificati, si minimizzano i costi derivanti da danni gravi o fermi macchina imprevisti.
2. Miglioramento dell’affidabilità e della durata degli asset
Monitorando continuamente le condizioni degli impianti e dei componenti, è possibile identificare in anticipo i segnali di usura o guasto imminente. Questo consente di prendere azioni correttive tempestive, migliorando così l’affidabilità generale degli asset e prolungandone la durata utile.
3. Ottimizzazione dei tempi di fermo e dei piani di manutenzione
Poiché gli interventi di manutenzione sono pianificati in base alle reali condizioni operative e non a scadenze temporali fisse, è possibile ridurre i tempi di fermo non necessari. La manutenzione viene effettuata solo quando il componente è vicino alla fine della sua vita utile, migliorando l’efficienza operativa senza compromettere la sicurezza o le prestazioni.
4. Aumento della sicurezza
La manutenzione su condizione aiuta a prevenire guasti improvvisi e malfunzionamenti gravi che potrebbero compromettere la sicurezza degli operatori e degli impianti. Identificando i segnali di degrado in tempo, si riduce il rischio di incidenti sul posto di lavoro, migliorando le condizioni di sicurezza.
5. Raccolta di dati per decisioni informate
La CBM si basa sull’acquisizione e sull’analisi di dati in tempo reale provenienti da sensori, monitoraggio remoto e altre tecnologie avanzate.
Differenze tra manutenzione predittiva e su condizione
La manutenzione su condizioni e la manutenzione predittiva (PdM) sono due approcci avanzati per gestire la manutenzione degli impianti, ma differiscono nel modo in cui vengono utilizzati e nell’obiettivo che perseguono.
Ecco le principali differenze tra i due metodi
| Caratteristiche | Manutenzione basata sulle condizioni (CBM) | Manutenzione predittiva (PdM) |
| Caso d’uso | La CBM implica il monitoraggio costante delle condizioni operative di un’apparecchiatura o di un sistema utilizzando sensori e altre tecniche di rilevamento. Le azioni di manutenzione sono pianificate in base ai dati raccolti e ai valori soglia definiti. | La PdM si concentra sull’uso di tecniche avanzate di analisi dei dati e modelli predittivi per stimare il momento esatto in cui è necessario eseguire la manutenzione, basandosi su dati storici e in tempo reale. |
| Utilizzo dei dati | La CBM si basa principalmente su misurazioni in tempo reale o periodiche dei parametri di salute e prestazioni dell’apparecchiatura. I dati vengono utilizzati per determinare se è necessario un intervento di manutenzione. | La PdM integra dati storici e in tempo reale, tra cui quelli provenienti dai sensori, dai registri di manutenzione e altre informazioni pertinenti. Questi dati sono elaborati con algoritmi avanzati e tecniche di apprendimento automatico per prevedere guasti o degradazione delle prestazioni. |
| Trigger di manutenzione | Le azioni di manutenzione vengono attivate quando i parametri monitorati raggiungono soglie predefinite che indicano un possibile guasto o una condizione critica. Ad esempio, una vibrazione oltre il livello limite potrebbe attivare un intervento. | La manutenzione viene programmata in base a previsioni future, identificando tendenze nei dati raccolti che suggeriscono la necessità di intervento prima che si verifichi un guasto. Gli algoritmi individuano modelli nei dati per prevedere quando si presenteranno problemi. |
| Efficienza in termini di tempo e costi | La CBM mira a ottimizzare le risorse di manutenzione eseguendo interventi solo quando le condizioni effettive dell’apparecchiatura lo richiedono, evitando così la manutenzione preventiva inutile e riducendo i costi. | La PdM si concentra sulla riduzione dei tempi di inattività imprevisti, affrontando i guasti prima che si verifichino. Prevedendo i problemi, la PdM migliora la disponibilità delle apparecchiature e riduce i costi di manutenzione non pianificata, aumentando l’efficienza operativa complessiva. |
In sintesi, la manutenzione su condizione si basa sul monitoraggio continuo delle condizioni attuali per intervenire solo quando necessario, mentre la manutenzione predittiva utilizza analisi avanzate dei dati per prevedere i guasti e pianificare gli interventi in anticipo, garantendo maggiore affidabilità e riducendo i tempi di inattività non programmati.
Scopri anche le differenze tra manutenzione preventiva e predittiva!
Esempi di applicazione della manutenzione secondo condizioni
La manutenzione su condizione è utilizzata in diversi settori industriali per ottimizzare le operazioni, ridurre i costi e migliorare l’affidabilità delle apparecchiature. Di seguito sono riportati alcuni esempi pratici di applicazione:
1. Manutenzione di motori elettrici e pompe
I motori elettrici e le pompe sono soggetti a stress meccanici e termici che possono influire sulle loro prestazioni. Utilizzando sensori di vibrazione, termocamere per monitorare la temperatura e analisi dell’olio per rilevare particelle metalliche, è possibile monitorare in tempo reale lo stato di salute di questi componenti. La manutenzione viene eseguita solo quando i parametri di vibrazione superano una soglia predefinita o quando l’analisi dell’olio mostra segni di usura, riducendo così gli interventi non necessari e prevenendo guasti gravi.
2. Sistemi HVAC (Riscaldamento, Ventilazione e Condizionamento dell’Aria)
Negli impianti HVAC, la manutenzione secondo condizione è fondamentale per ottimizzare il consumo energetico e garantire il comfort. Sensori di pressione, temperatura e flusso d’aria sono utilizzati per monitorare le condizioni delle apparecchiature. Se i parametri si discostano dai valori ottimali, vengono pianificati interventi per pulire o sostituire filtri, o per riparare valvole e motori, evitando guasti imprevisti e riducendo i consumi energetici.
3. Industria automobilistica
Nella manutenzione dei veicoli, sensori di vibrazione e analisi acustiche possono essere impiegati per monitorare la salute del motore, dei freni e dei sistemi di trasmissione. Ad esempio, un sensore di vibrazione può rilevare un aumento anomalo che indica un guasto imminente nei cuscinetti o nei freni, permettendo agli operatori di intervenire prima che il guasto causi danni maggiori. Questo approccio riduce i costi legati alla manutenzione preventiva e migliora la sicurezza dei veicoli.
4. Settore aerospaziale
Gli aerei sono sottoposti a carichi e condizioni operative estreme. In questo settore, la manutenzione secondo condizione è utilizzata per monitorare componenti critici come i motori, le ali e i sistemi idraulici. Utilizzando sensori avanzati per rilevare vibrazioni, temperatura, pressione e analisi dell’olio nei motori, è possibile programmare interventi di manutenzione solo quando effettivamente necessari, riducendo i tempi di fermo degli aerei e aumentando la sicurezza.
5. Impianti industriali di produzione energetica
Nelle centrali elettriche e negli impianti di produzione di energia, i turbine a gas, le pompe e i compressori sono monitorati tramite tecnologie come l’analisi delle vibrazioni, la termografia e l’analisi dell’olio. L’applicazione della CBM consente di rilevare anomalie prima che si verifichi un guasto, migliorando l’affidabilità dell’impianto e ottimizzando i costi operativi.
6. Sistemi ferroviari
Nel settore ferroviario, la manutenzione delle locomotive e dei binari può beneficiare della manutenzione secondo condizione. Sensori di vibrazione e analisi acustiche sono utilizzati per monitorare i treni, mentre sensori di temperatura e pressione controllano lo stato di salute dei freni e delle ruote. La CBM consente di intervenire solo quando si rilevano condizioni anomale, migliorando la sicurezza e riducendo i costi di manutenzione non necessari.
7. Apparecchiature elettroniche
La manutenzione secondo condizione è utilizzata anche per monitorare apparecchiature elettroniche delicate, come i server nei data center. Sensori di temperatura e umidità sono impiegati per rilevare eventuali malfunzionamenti nei sistemi di raffreddamento, mentre i dispositivi di monitoraggio possono segnalare anomalie nei circuiti elettrici, evitando guasti e downtime imprevisti. Questi esempi dimostrano come la manutenzione secondo condizione, attraverso l’uso di sensori e tecnologie avanzate, possa ottimizzare le risorse, ridurre i costi e aumentare l’affidabilità e la sicurezza delle operazioni in vari settori industriali.
Migliori software per gestire la manutenzione su condizione
La gestione della manutenzione di un asset o delle sue parti è una fase critica che richiede l’ausilio di software professionali e affidabili per garantire efficienza. Infocad, software avanzato per l’Enterprise Asset, Facility & Energy Management, rappresenta una soluzione innovativa che supporta le aziende nell’ottimizzazione della gestione degli asset. Approfitta di una prova live gratuita con i nostri esperti per scoprire come questo software di Facility Management possa migliorare la produttività dei processi di manutenzione, riducendo al contempo i tempi e i costi associati alla gestione degli impianti.
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FAQ
La manutenzione su condizione (Condition Based Maintenance, CBM) è un approccio che prevede interventi basati sullo stato reale degli asset, monitorato con sensori e dati specifici.
La manutenzione su condizione interviene solo quando i dati indicano un problema imminente, mentre quella preventiva si basa su un programma fisso, indipendentemente dallo stato dell’asset.
È ideale per asset complessi e costosi, come turbine, impianti industriali o macchinari critici, dove un guasto potrebbe causare significativi tempi di fermo.
Sono necessari sensori per il monitoraggio, software di analisi dei dati e strumenti IoT per ottenere informazioni in tempo reale sullo stato degli asset.
Settori come aerospaziale, manifatturiero, energia e trasporti adottano ampiamente questo approccio per ottimizzare la gestione degli asset e ridurre i costi.
Richiede un investimento iniziale più elevato per sensori e software, ma può ridurre i costi a lungo termine grazie a interventi mirati e alla riduzione dei guasti imprevisti.
I sensori misurano parametri come vibrazioni, temperatura o pressione, fornendo dati analizzati in tempo reale per determinare lo stato dell’asset.
I rischi includono l’eventuale affidamento a dati imprecisi, la mancanza di personale qualificato per interpretare i risultati e i costi di implementazione iniziali.
Sì, molte aziende combinano la manutenzione su condizione con quella predittiva per sfruttare i vantaggi di entrambi i metodi e garantire una gestione ottimale.
Il vantaggio principale è l’ottimizzazione degli interventi, che vengono effettuati solo quando necessario, riducendo sprechi e massimizzando l’efficienza operativa.
