L’importanza della misura della distribuzione delle forze verticali statiche per ruota ai fini manutentivi
La sostanziale differenza tra la manutenzione programmata e le strategie su condizione e predittive è che queste ultime individuano la necessità di interventi manutentivi sulla base dell’effettiva condizione di un componente del sistema.
La sempre maggior attenzione e ricerca verso l’implementazione di queste due tipologie di strategie è diretta conseguenza di due fenomeni:
- Necessità di migliorare e ottimizzare l’economicità, la continuità e la sicurezza del servizio ferroviario;
- Industria 4.0. L’evoluzione dei sistemi di misura e di diagnostica determinano la possibilità di analizzare meglio e più facilmente lo stato di un determinato componente in un certo momento della propria vita e, sulla base di modelli matematici di evoluzione del degrado, di prevederne lo stato futuro;
Facciamo un breve focus su queste tipologie di manutenzione per vedere quali sono le sottili differenze che le caratterizzano:
MANUTENZIONE ON-CONDITION: Si applica quando, durante un controllo dello stato di un componente, si riscontra che questo sia particolarmente degradato secondo quanto riportato dalle specifiche tecniche, o comunque tale da non garantire il buon funzionamento fino alla successiva finestra manutentiva, o addirittura si presenta in scadenza al momento del controllo.
Consideriamo il seguente grafico relativo al ciclo di vita di un qualunque componente o sottosistema:
Nessun componente o sottoassieme ha vita infinita. Ci sarà quindi un momento in cui esso comincia la fase discendente della sua resa, che porterà inevitabilmente alla sua avaria funzionale. Il punto indicato con la lettera P indica il momento in cui il deterioramento del componente/sottoassieme inizia ad essere osservabile: dal punto P in poi ci si può accorgere dello stato degradante del componente/sottoassieme. La manutenzione on-condition interviene proprio monitorando in maniera più o meno costante lo stato di salute del componente/sottoassieme al fine di individuare, per tempo, una condizione intermedia tra il punto P e il punto F di avaria funzionale. Individuata questa condizione, si procede alla manutenzione del componente/sottoassieme in maniera preventiva, come per la manutenzione programmata, ma solo quando le reali condizioni del componente lo rendono necessario.
Resta evidente che implementare questo tipo di approccio manutentivo implica l’utilizzo di strumentazioni che siano in grado di restituire misure accurate, per individuare con precisione lo stato di salute del componente, e che possano essere utilizzati in maniera frequente, senza comportare incisivi costi di fermo macchina. Strumenti che siano dunque in grado di implementare il cosiddetto “condition monitoring”.
MANUTENZIONE PREDITTIVA: Si attua analizzando i dati messi a disposizione dall’analisi di funzionamento dei componenti e/o dei sistemi. Tali dati provengono essenzialmente dai sistemi diagnostici, normalmente installati sia a bordo treno che lungo linea e/o in apposite aree dei siti di manutenzione.
La manutenzione predittiva utilizza i potenti strumenti di calcolo introdotti dall’evoluzione tecnologica, che diventano “utenti” dei dati generati dal “condition monitoring”. Attraverso modelli statistici e di machine learning la manutenzione predittiva ha lo scopo di predire il trend di degradazione del componente/sottoassieme al fine di ottimizzare i processi decisionali legati alle attività di manutenzione.
Tornando al grafico di prima, non si tratta più solo di essere in grado di monitorare ed individuare una condizione compresa tra il punto P e il punto F, bensì di predire l’intero profilo della curva.
Risulta chiaro che questi due nuovi approcci manutentivi siano figli dei nuovi mezzi messi a disposizione dalle tecnologie dell’industria 4.0. I principali settori industriali come quello aerospaziale, automobilistico e nucleare stanno già facendo uso e traendo i benefici derivanti da queste nuove tecnologie, mentre il settore ferroviario si sta affacciando un po’ più lentamente a tale tipo di approcci. Grazie però all’importante spinta sulla sicurezza che viene anche dalle nuove direttive e regolamenti emanati dall’Unione Europea e alla necessità di ottimizzare il servizio ferroviario in termini di costi, nei prossimi anni queste nuove metodologie diventeranno fondamentali per una gestione ottimale delle flotte.
Si tratta, in definitiva, di attivare un “ciclo virtuoso” reso possibile dalla presenza di sistemi di misura precisi ed affidabili e di collegare le varie misure effettuate al contesto operativo in cui l’impianto opera (ritorni dall’esercizio) in modo da caratterizzarne il funzionamento in funzione del tempo e del contesto.
