Riassunto analitico
Lo scopo di questa tesi è il miglioramento della produttività e dell’efficienza delle macchine automatiche dal punto di vista operativo e di tutte le attività inerenti alla manutenzione, per ridurre costi e diminuire le tempistiche e i pezzi stoccati a magazzino, garantendo interventi celeri e mirati alle zone interessate da possibili problematiche.
Gli strumenti realizzati sono stati studiati per una macchina specifica pilota con attenzione a mantenere la generalità degli stessi per una auspicabile futura applicazione.
Per un’applicazione capillare e accessibile da ogni dispositivo dal personale coinvolto nello studio e nell’ordinaria osservazione della macchina in produzione ci si è appoggiati a strumenti cloud che offrono vantaggi di osservazione immediata e conseguente intervento urgente ai primi segnali di malfunzionamento.
Lo strumento software di appoggio per realizzare il progetto è stato ThingWorx di PTC il quale permette di unire una progettazione grafica a una tramite script di codice Java per sfruttare i vantaggi di entrambe le tipologie.
E’ stata creata un’interfaccia software di appoggio accessibile al responsabile di produzione e al tecnico di manutenzione per monitorare i parametri e gli indici fondamentali in tempo reale, e allo stesso modo pagine di interfaccia relative ad ogni specifico modulo di macchina.
L’iter di analisi dell’applicabilità e della fattibilità del progetto è avvenuto in un primo momento con lo studio della macchina, con l’obiettivo di osservare tutte le variabili necessarie per le attività di manutenzione; si è poi partiti con lo sviluppo dello strumento software.
Ci si è ritrovati a doversi confrontare con uno strumento nuovo, per cui anche una fase di studio delle potenzialità è stato portato avanti, insieme a prove specifiche sulla macchina, relative alla visualizzazione organizzata e con in mente il concetto di “usabilità” dell’interfaccia, in modo da produrre informazioni strutturate e comprensibili agli esperti del settore.
La web app si concentrata sullo studio delle temperature in gioco dai singoli componenti quali motori brushless e asincroni e piastre di preriscaldo e saldatura del processo di termoformatura del film plastico. Parametri fondamentali sono le correnti assorbite durante il funzionamento, con attenzione ai particolari stati in cui si può ritrovare ad operare la macchina per valutare anomalie comportamentali; Le vibrazioni ottenute tramite accelerometri posti nel modulo dell’elemento tranciante sono di grande utilità per studiarne lo stadio di usura, con osservazione dei dati raccolti e studio di dati storici (da costruire nel caso di un progetto pilota come questo).
Il collegamento col PLC ha permesso una comunicazione diretta con la macchina interessata, da cui si prelevano in maniera continuativa i dati delle variabili appositamente create per valutare i comportamenti previsti.
La comunicazione col server avviene tramite modulo Ewon e protocollo Modbus e standard OPC UA. Dopo alcune prove si è rivelata una connessione efficacie, rapida e affidabile.
L’interfaccia comunica situazioni di allarme o di alert per possibile malfunzionamento, con attenzione alla variabile che l’ha generata.
Lo strumento realizzato può essere impiegato sia per visualizzazione in tempo reale dei parametri sia come sistema di raccolta dati, essenziale per la futura analisi dei dati in ottica diagnostica.
Tabelle in formato csv riescono ad essere prodotte e salvate in locale per procedere con analisi di vario tipo. Quelle ipotizzate sono state una clusterizzazione dei punti per studiare dinamiche di comportamento a funzionamento corretto e valori distanti.
Un’analisi vibrazionale preliminare delle accelerazioni raccolte in prossimità dell’elemento tranciante per valutarne l’usura in quanto è l’elemento principale della macchina.
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