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Fognature più intelligenti: Tagliare i costi e ridurre i guasti alle macchine con la manutenzione proattiva

Indice dei contenuti

I servizi idrici di tutto il mondo si trovano ad affrontare sfide notevoli, come l'invecchiamento delle infrastrutture, gli eventi meteorologici estremi e la rapida crescita della popolazione. Tutti questi fattori incidono in modo significativo sulle prestazioni dei sistemi idrici esistenti, rendendo più probabili e frequenti problemi come intasamenti, tracimazioni fognarie, perdite e guasti agli impianti. In risposta, molte organizzazioni stanno migliorando e ottimizzando il modo in cui operano e mantengono le loro apparecchiature critiche attraverso un approccio di manutenzione proattiva. Questo modo più intelligente di fare manutenzione può aiutare a risolvere il problema dei guasti alle apparecchiature dovuti all'età e ai danni, offrendo al contempo significativi vantaggi operativi. Che cosa possono ottenere i team dei servizi idrici con un approccio proattivo?

Che cos'è la manutenzione proattiva? 

La maggior parte delle strategie di manutenzione proattiva sono un mix di iniziative di manutenzione preventiva e basata sulle condizioni (CBM). La manutenzione preventiva si avvale di visite regolarmente programmate per garantire il buon funzionamento delle apparecchiature, anziché limitarsi a inviare le squadre quando qualcosa si è già guastato (manutenzione reattiva). La CBM fa un passo avanti e utilizza tecniche che misurano uno o più parametri fisici delle condizioni delle apparecchiature (corrente, tensione, lubrificante, vibrazioni, ecc.) per identificare i cambiamenti nel comportamento di una macchina che segnalano un guasto in corso. Stimando le condizioni degli asset, i team possono programmare interventi di manutenzione tempestivi ed evitare guasti imprevisti..

Con l'ascesa dell'intelligenza artificiale (AI) e dell'internet industriale delle cose (IIoT), monitoraggio delle condizioni Le tecnologie possono ora analizzare continuamente grandi quantità di dati provenienti dai sensori. Questo porta ulteriori vantaggi a un approccio alla manutenzione basato sulle condizioni, alimentato da sistemi di monitoraggio delle condizioni basati sull'intelligenza artificiale.



Gli avvisi in tempo reale sullo stato di salute degli asset consentono di programmare le riparazioni in base alle necessità, eliminando i costi elevati e i rischi per la sicurezza delle chiamate di emergenza e delle riparazioni, e i costi ancora più elevati in termini di reputazione e di normative di un incidente di inquinamento o di un'interruzione dell'approvvigionamento idrico. Le aziende possono ottimizzare l'uso delle scarse risorse di manutenzione senza compromettere l'affidabilità. È possibile risparmiare sui costi in ogni fase, dai problemi imprevisti delle apparecchiature ai beni che funzionano in condizioni non ottimali per un periodo di tempo prolungato.

Tre modi per ridurre i costi operativi con un approccio proattivo alla manutenzione 

In questo post del blog, metteremo in evidenza tre vantaggi della manutenzione proattiva che aiutano a ridurre i costi operativi e a ottimizzare le risorse di manutenzione. Per farlo, utilizzeremo esempi reali di aziende del settore delle acque reflue che utilizzano la nostra tecnologia di monitoraggio delle condizioni, SAM4 Health. 

Beneficio 1: riduzione del numero di visite di controllo

Le stazioni di pompaggio e gli impianti di trattamento delle aziende idriche sono sparsi in tutto il Paese, a volte in aree estremamente remote, e le visite di controllo richiedono molto tempo. Inoltre, raramente sono efficaci. Un guasto può svilupparsi la settimana o addirittura il giorno successivo a un'ispezione, senza che vi sia stato alcun segnale di allarme durante la visita precedente. Il tempo speso per le ispezioni regolari delle stazioni remote sarebbe un costo operativo elevato in qualsiasi clima, ma è particolarmente costoso di fronte alla carenza di manodopera qualificata.

Ad esempio, uno dei nostri clienti nel settore delle acque reflue programmava tradizionalmente circa 70.000 interventi di manutenzione all'anno. Come spesso accade, il cliente dispone di numerose stazioni di pompaggio delle acque reflue in aree remote. Le stazioni venivano controllate frequentemente per prevenire il rischio di un evento inquinante dovuto al blocco delle pompe. Queste numerose visite hanno solitamente rilevato che le stazioni sono in buone condizioni di funzionamento. L'implementazione dell'SAM4 Health ha fornito all'azienda una visione affidabile e continua delle condizioni degli asset di ciascuna stazione di pompaggio. Questo, a sua volta, ha permesso di ridurre le visite non a valore aggiunto, di dare priorità alla manutenzione e di ottimizzare la programmazione del personale.  

In un caso specifico, l'azienda idrica disponeva di una stazione di pompaggio remota con due pompe collegate che operavano in un regime alternato di servizio-standby. Una notte, l'SAM4 Health ha rilevato segni di intasamento in una delle pompe. L'analisi dei dati ha suggerito un blocco parziale che non ha richiesto un intervento di emergenza, poiché l'altra pompa era ancora in grado di svolgere le funzioni della stazione. La situazione è stata monitorata e 48 ore dopo, un avviso arancione ha informato il cliente che l'incidente era in corso, ma che la situazione poteva essere risolta entro una settimana.

Circa una settimana dopo, SAM4 ha rilevato segni di un'ostruzione in via di sviluppo sulla seconda pompa, provocando un allarme rosso urgente. Una squadra di manutenzione si è recata immediatamente alla stazione di pompaggio, ha sollevato entrambe le pompe e ha scoperto due blocchi parziali. Sono stati eliminati e le pompe sono state rapidamente rimesse in funzione. 

Modifica dei punteggi di intasamento dell'SAM4 Health dopo la manutenzione.
Dati SAM4 della funzione di rilevamento automatico degli intasamenti per entrambe le pompe per acque reflue. È possibile vedere chiaramente la risoluzione di entrambi gli episodi di intasamento. Una volta che la squadra di manutenzione ha rimosso gli intasamenti, i punteggi costantemente elevati della pompa 2 e i segni di intasamento in via di sviluppo della pompa 1 sono tornati ad avere un comportamento sano.

Il monitoraggio accurato delle condizioni e la comprensione della gravità del problema hanno permesso all'azienda idrica di ottimizzare la pianificazione della manutenzione, prevenendo il rischio di danni alle pompe e un potenziale evento di inquinamento, che può comportare una multa fino a 150.000 euro per ogni incidente. 

Vantaggio 2: riduzione degli interventi di manutenzione reattiva

Dal noleggio delle attrezzature, agli straordinari del personale, ai costi delle forniture, è incredibilmente costoso aspettare ad effettuare le riparazioni finché non si verifica un problema. Nel migliore dei casi, le riparazioni reattive possono significare una costosa mitigazione dell'emergenza. Nel peggiore dei casi, aspettare che si verifichi un problema come un guasto a un impianto può provocare un incidente inquinante, con costi ambientali e di reputazione elevati e multe da capogiro. Con la manutenzione basata sulle condizioni, invece, i team possono pianificare in anticipo le riparazioni e le sostituzioni per ogni singolo asset.

Si consideri il seguente caso. L'SAM4 Health è stato installato su una configurazione di quattro pompe a vite per l'ingresso delle acque reflue che sollevano e filtrano il flusso in arrivo in un grande impianto di trattamento. In un caso particolare, l'SAM4 Health ha rilevato un aumento dell'energia spettrale a due frequenze relative alle cinghie. SAM4 ha consigliato al cliente di ispezionare non solo le cinghie, ma anche l'intera trasmissione, per assicurarsi che i problemi delle cinghie non abbiano causato sollecitazioni in altre parti del sistema che potrebbero portare a un guasto.

L'ingegnere del cliente ha stabilito che le cinghie non erano tensionate correttamente e, quando ha ispezionato l'intera trasmissione, ha notato che c'erano alcuni bulloni allentati e un problema di cuscinetti all'ingresso della scatola del cambio. Il cliente ha creato un ordine di lavoro pianificato per eseguire la manutenzione necessaria sulle cinghie e sulla scatola del cambio. Dopo l'esecuzione della manutenzione, l'SAM4 Health ha confermato che la pompa a vite era tornata a funzionare correttamente.

Aumento dei valori energetici misurati con SAM4 Health prima e dopo il mantenimento
SAM4 Health ha notato un aumento dell'energia a due frequenze legate alla cinghia. Il cliente ha potuto pianificare la manutenzione in un momento in cui la pompa a vite non era necessaria.

Il cliente non era a conoscenza di alcun problema con le viti di Archimede e ha notato che questo allarme tempestivo gli ha fatto risparmiare 360.000 euro di costi di mitigazione dell'emergenza e 120.000 euro di riparazioni successive al guasto. Il cliente ha inoltre apprezzato la possibilità di pianificare la manutenzione necessaria in un momento opportuno, quando le altre viti di ingresso erano in grado di gestire tutto il flusso in entrata, evitando un potenziale rischio di inquinamento.

Vantaggio 3: riduzione dei costi di riparazione e sostituzione

Una valutazione precoce e accurata basata sulle condizioni significa che le aziende possono ridurre drasticamente i costi di riparazione e sostituzione. Invece di sostituire le parti in base al periodo di utilizzo, le aziende possono aspettare fino a quando la sostituzione è necessaria in base alle condizioni di un asset. Inoltre, le riparazioni possono essere pianificate in anticipo, evitando tempi di inattività non programmati e riducendo al minimo la rilavorazione e la carenza di pezzi.

Ad esempio, un altro cliente del settore idrico ha installato la soluzione Samotics' SAM4 Health su quattro rotori di aerazione in un impianto di trattamento delle acque reflue. Il sistema ha rilevato un aumento dell'energia spettrale alla frequenza di rotazione del motore, che è un indicatore di squilibrio meccanico. Il cliente aveva installato sul rotore anche un sistema di monitoraggio delle condizioni di vibrazione, che però non aveva ancora inviato una segnalazione di anomalia. In seguito alla notifica, il cliente ha potuto programmare la manutenzione in modo da non interrompere la capacità del sito e ha sostituito il riduttore che era all'origine dello squilibrio rilevato. Dopo questa manutenzione, SAM4 ha confermato il ritorno a un comportamento sano. 

Aumento dell'energia spettrale notato da SAM4 Health e momenti in cui i problemi rilevati sono stati avvisati e risolti.
Il cliente è stato avvisato in corrispondenza della prima linea blu; dopo aver eseguito la manutenzione, SAM4 ha confermato il ritorno a un comportamento sano in corrispondenza della seconda linea blu. Su richiesta del cliente, l'OEM ha esaminato il riduttore difettoso dopo questo incidente e ha segnalato una forte usura sull'albero di ingresso e sul foro del pignone.

Grazie a questo allarme tempestivo, il cliente ha potuto programmare ed eseguire la manutenzione richiesta senza interrompere la capacità del sito e in un momento in cui le riparazioni potevano essere effettuate in modo più rapido ed economico. Secondo le stime, la notifica di SAM4 ha evitato 54.000 euro di costi di manutenzione, 40.000 euro di costi di mitigazione dell'emergenza e fino a 400.000 euro di multe per eventi di inquinamento.

Riduzione dei costi energetici

Vale anche la pena di notare il potenziale di ottimizzazione energetica. Molte aziende idriche stanno riducendo l'energia nell'ambito di un piano net zero, ma anche la riduzione dell'energia consente di ottenere notevoli risparmi. Gli avvisi in tempo reale sullo stato degli asset consentono ai team di manutenzione di affrontare i problemi in modo tempestivo, mantenendo le pompe efficienti. Nel tempo, questi dati possono anche offrire una visione significativa dei punti del sistema per ridurre il consumo energetico e aumentare considerevolmente l'affidabilità. 

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