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Laboratorio di Monitoraggio

e Diagnostica delle Macchine

Situata presso il Laboratorio “Franco Lom-
bardini” del Dipartimento di Scienze e Metodi
dell’Ingegneria, la Sezione di Monitoraggio e
Diagnostica delle Macchine sviluppa algorit-
mi e software per la manutenzione predittiva
di organi rotanti.
Ne parliamo con i professori Marco Cocconcel-
li, Matteo Strozzi e Riccardo Rubini.

In cosa consiste la manutenzione predittiva e
perché è importante studiarla?
Partiamo da un dato di fatto noto: qualsiasi
componente o prodotto percorre un ciclo di Banco prova cuscinetti e ingranaggi
vita durante il quale si usura fino a che non
risulta economicamente vantaggiosa la sua vista etico-ambientale la sostituzione continua le metodologie e gli algoritmi per individuare
sostituzione. Questo è particolarmente sentito di componenti ancora sani non è ovviamente le firme di guasto dei componenti (tipicamente
per tutti quei componenti, largamente utilizzati sostenibile o “eco-friendly”. ingranaggi e cuscinetti) in diverse condizioni
nell’industria, che fungono da interfaccia tra Come si misura lo stato di salute di un componente? operative. Negli ultimi anni, ad esempio, la ri-
parti in moto relativo tra loro – quali ad esem- cerca scientifica internazionale si è spostata nel
pio cuscinetti volventi o ingranaggi – che di In generale, lo stato di salute di un compo- campo delle condizioni operative non-stazio-
fatto garantiscono il buon funzionamento della nente si può studiare da diversi punti di vista, narie ed il nostro Laboratorio è stato tra i primi
macchina. Attualmente le politiche manutenti- soprattutto nel caso di sistemi meccatronici gruppi di ricerca in Italia a proporre algoritmi
ve adottabili sono di tre tipi: a guasto, ossia si complessi quali ad esempio quello elettrico, di diagnostica in questo ambito. Abbiamo uno
attende che il componente si rompa prima di software, strutturale, funzionale, ecc. Il nostro shaker elettro-dinamico per la caratterizzazione
sostituirlo; la manutenzione preventiva, ossia Laboratorio si occupa di analizzare lo stato del del comportamento vibrazionale di componen-
la sostituzione del componente ad interval- componente da un punto di vista dinamico-vi- ti, così come software e hardware per l’analisi
li regolari a prescindere dalla reale presenza brazionale, ossia lo studio del comportamento modale sperimentale, ossia la stima numerica
del guasto; la manutenzione predittiva, ossia dinamico a seguito di usura. Tipicamente, i e la validazione sperimentale delle frequenze
il monitoraggio costante delle caratteristiche sensori che utilizziamo per le analisi sono ac- naturali e dei modi di vibrare di un componen-
di funzionamento del componente per indivi- celerometri posti in prossimità del componente te. La strumentazione si completa con diversi
duare l’insorgere di irregolarità e per richie- da studiare. L’analisi del segnale acquisito, se accelerometri e schede di acquisizione che uti-
derne la sostituzione solamente in presenza di effettuata correttamente, permette di riconosce- lizziamo nell’attività del Laboratorio verso le
un guasto reale. Considerazioni economiche e re le cosiddette “firme di guasto” e quindi di aziende che si rivolgono a noi per consulenza
più recentemente anche etico-ambientali, han- segnalare l’insorgenza del danno. in materia. Proprio le problematiche poste dai
no portato le industrie a spostarsi da una ma- Che attività svolgete nel vostro Laboratorio? casi industriali costituiscono, per il nostro La-
nutenzione preventiva ad una predittiva. Tra le boratorio, una sfida continua a sviluppare nuo-
motivazioni economiche basti pensare ai costi Il nostro Laboratorio è un punto di unione tra ve metodologie di diagnostica o a migliorare
per mancata produzione conseguenti ad una ricerca universitaria e terza missione. Grazie le tecniche esistenti, divenendo motore della
rottura non preventivata, mentre da un punto di alla presenza di banchi prova dedicati studiamo nostra ricerca in ambito accademico.

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