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Report di applicazione Chiusa di Eefde

La World Class Maintenance è l’obiettivo che si pongono numerose aziende internazionali.

Criteri di massimo livello in tutti i settori aziendali migliorano tutti i processi. Anche nelle infrastrutture dei corsi d’acqua dei Paesi Bassi si procede in quest’ottica.

A livello di manutenzione e gestione delle infrastrutture vi è una grande necessità di innovazioni. Nel corso del progetto Fieldlab “CAMINO” collaborano diversi attori allo sviluppo di applicazioni per rendere prevedibile al 100 % la manutenzione dell’infrastruttura idrica grazie a sensori e analisi dei dati. Nell’ambito di tale progetto, il Ministero olandese “Rijkswaterstaat” e il partner Mobilis TBI hanno dato vita a un progetto pilota nel complesso di chiuse di Eefde, per testare e applicare tecniche nuove o innovative e per conoscere meglio lo stato della chiusa, zona circostante compresa. L’obiettivo è quello di rendere al 100 % prevedibili gli interventi manutentivi dell’infrastruttura. Le soluzioni classiche di tipo correttivo e preventivo della manutenzione non sono più sufficienti.

La sfida sta in una manutenzione just in time:
giusto in tempo per evitare che qualcosa vada storto, ma neppure con troppo anticipo, per abbattere i costi. Per fare ciò, occorre un approccio intelligente: una manutenzione intelligente in cui avvalersi di recenti ritrovati come sistemi a sensori, modelli per la previsione di dati, big data e Internet of Things (IoT). In questo campo, ifm è il fornitore di soluzioni di manutenzione in tempo reale e di partner di progetto.

Tutti gli attori contribuiscono apportando le proprie conoscenze ed esperienze a livello di manutenzione, monitoraggio e gestione dei sistemi idrici e delle strutture idriche, tecniche di misurazione e analisi, architettura e salvataggio di dati.

Esempio: Chiusa di Eefde

L’obiettivo che persegue il progetto di Eefde è quello di mettere a punto una “chiusa intelligente” che faccia conoscere automaticamente lo stato effettivo, lo analizzi con l’aiuto di algoritmi e su questa base faccia automaticamente proposte di miglioramento per la costruzione o la manutenzione necessaria.

“Per noi ifm è un attore importante per quanto riguarda questo progetto, in quanto contribuisce apportando conoscenze ed esperienze molto vaste.”

In merito Ruben Ogink, responsabile di progetto Fieldlab CAMINO
World Class Maintenance: “Sluis Eefde è un progetto particolare in cui secondo me molti partner avranno qualcosa da imparare. La peculiarità di questo progetto nell’ambito del laboratorio di campo CAMINO non sta tanto nel fatto che siano tecniche del tutto nuove, non ancora utilizzate da nessun’altra parte, bensì deriva dall’integrazione idi tecniche già esistenti in merito in un unico sito. I diversi partner possono apprendere molto dall’applicazione, ma certamente anche molto dalla collaborazione tra di loro.

Al momento, lo sviluppo positivo di questo progetto consiste nella collaborazione dei vari partner di discipline diverse, come il governo, le imprese commerciali e le istituzioni scientifiche come l’università. Pertanto, tutti devono investire per sviluppare le proprie soluzioni.

Per noi ifm è un attore importante in questo progetto, in quanto vi contribuisce apportando molte conoscenze sui sensori, sulle relative applicazioni in altri settori e, quindi, tanta esperienza, che può servire anche a questo proposito. E io ne sono molto soddisfatto".

Evitare guasti

La chiusa di Eefde svolge una funzione importante nella regione. Costituisce l’ingresso dello Ijssel nel canale Twente. Numerose imprese dipendono da questo canale come via di trasporto.

Pertanto, un guasto improvviso della chiusa causerebbe notevoli problemi. La chiusa è stata costruita nel 1933. Rijkswaterstaat (l’autorità governativa competente per l’infrastruttura) intende avere più sotto controllo le modalità di manutenzione di impianti di vitale importanza.

Angelien van Boxtel, project manager Rijkswaterstaat Paesi Bassi, spiega:
"Il nostro intento è pianificare la manutenzione della chiusa nel miglior modo possibile, per consentire alla navigazione di tener conto delle tempistiche. Se tale manutenzione mancasse improvvisamente o fosse imprevista, non sarebbe possibile".

Monitoraggio permanente dello stato

Per garantire uno svolgimento senza problemi in fase di apertura e chiusura della chiusa ed evitare tempi di inattività imprevisti, è stata installata una soluzione di manutenzione predittiva. A tale proposito, il partner di progetto ifm ha installato un sistema diagnostico delle vibrazioni sui motori e sulle trasmissioni delle porte della chiusa. Quando i cuscinetti stanno per danneggiarsi, causano un comportamento modificato delle vibrazioni. I sensori rilevano ciò e lo comunicano quando vengono raggiunti i valori di soglia. In questo modo, è possibile programmare ed effettuare la sostituzione dei componenti prima che si verifichi un fermo improvviso dovuto a un guasto.

In merito, Ruud Schoenmakers, Asset Manager Mobilis TBI, Paesi Bassi:
"Il 100 % di prevedibilità è ciò che cerchiamo. Ciò significa che una manutenzione preventiva o correttiva è un ricordo del passato. Misuriamo tutti i dati per pianificare e poter eseguire in modo ottimale i lavori di manutenzione necessari. La chiamiamo Predictive Maintenance e consiste nel misurare e raccogliere i dati, quindi ricavarne informazioni per poter eseguire la manutenzione al momento giusto. Il momento giusto viene determinato in base a una serie di fattori prevedibili, fissi e misurabili, quali ad esempio il comportamento degli oggetti, componenti e sistemi, comportamento ai guasti e alla degradazione, ma anche di fattori come condizioni atmosferiche, livelli dell’acqua e disponibilità di personale e orari di apertura delle chiuse. Sulla base di questi fattori misurabili e oggettivi possiamo scegliere il momento ottimale per la manutenzione ed evitare brutte sorprese".

In passato si eseguiva una manutenzione a intervalli regolari. Ma era costosa e non poteva ridurre completamente al minimo il rischio di tempi di inattività imprevisti. Inoltre, nel dubbio si sostituivano componenti che non erano ancora del tutto usurati. E anche questo causava inutili costi elevati. Con la manutenzione predittiva si minimizzano i costi e si massimizza l’affidabilità del sistema.

Nessun intervento sull’impianto

Per il gestore era importante lasciare quanto più possibile invariata la storica chiusa. Per questo motivo, ifm ha installato la soluzione senza intervenire nella struttura dell’impianto o compromettere in qualunque modo il funzionamento. La diagnosi delle vibrazioni viene praticamente inserita nell’impianto come sistema autarchico.

In merito Ruben Boom, project manager Smart Industry, ifm Paesi Bassi:
"Abbiamo collocato i sensori sui carter dei motori e delle trasmissioni con i carter, anziché avvitarli con una filettatura da perforare. Infatti, per il cliente era importante non apportare modifiche alla macchina esistente. Uno dei punti di forza di ifm deriva dal fatto che grazie alla nostra pluriennale esperienza e al nostro know-how siamo in grado di assecondare desideri così particolari dei nostri clienti".

Oltre alla vibrazione, tramite i sensori vengono rilevate anche la temperatura dell’impianto e l’umidità dell’aria, per poi essere inserite nella valutazione dello stato. I valori misurati e i messaggi di allarme passano tramite un gateway via radio autarchico al comando centrale, dove i dati vengono valutati e analizzati. Inoltre, la centralina di controllo sincronismo DS2505 di ifm controlla il sincronismo del paranco a catena di sinistra e di destra sulla porta della chiusa.

Conclusioni

Il monitoraggio delle vibrazioni è soltanto un piccolo elemento della World Class Maintenance. Ma grazie ai dati acquisiti aiuta a comprendere meglio i processi, a ottimizzarli e ad utilizzare le conoscenze acquisite nei processi futuri, affinché l’infrastruttura idrica possa diventare prevedibile al 100 % e si possano evitare guasti.

Ruud Schoenmakers:
"Attualmente TBI sta costruendo una nuova chiusa in aggiunta alla manutenzione di quella esistente. Nel design e nella realizzazione della nuova chiusa possiamo fare tesoro di quanto apprendiamo in questa sede. Le conoscenze che ricaviamo a livello tecnico non solo hanno ripercussioni sui nuovi oggetti ma anche sulla ristrutturazione nata dall'ente ministeriale Rijkswaterstaat".

Questo progetto di “chiusa intelligente” sta a indicare in che modo tutti i partner possano beneficiare delle conoscenze reciproche e quindi ampliare il proprio know-how.