Affidabilità ed Efficienza delle macchine industriali. Da cosa dipendono?

Affidabilità ed efficienza sono valori imprescindibili nelle macchine indipendentemente dalla loro applicazione. Tutti i Produttori #OEM (Original Equipment Manufacturer) e gli Utilizzatori meccanici richiedono elevati livelli di performance, con un’operatività affidabile, materiali robusti, continuità di servizio prolungata e minori interventi di #manutenzione.

Nel mondo manifatturiero e dell'ingegneria, viene attribuita sempre più attenzione al miglioramento della produttività e della redditività dei macchinari. Al tempo stesso è necessario garantire la massima qualità, affidabilità e durabilità dei singoli componenti. Questo aspetto implica che la progettazione delle macchine debba essere ponderata nei minimi dettagli.

Sicuramente la curiosità spinge a superarsi e a voler progettare strumenti e macchinari sempre più avanzati, alla continua ricerca della perfezione. Ormai la velocità di sviluppo tecnologico avanza inesorabilmente e quasi a stento si riesce a starne al passo.

Facendo una breve digressione, le dinamiche che spronano lo sviluppo tecnologico che viviamo quotidianamente è sempre lo stesso? Ultimamente sentiamo parlare di aumento del costo dei materiali, di aumento dei consumi energetici o dei tempi di consegna dilatati o non garantiti. Così come noi rispondiamo a questi fenomeni adeguando la nostra quotidianità di vita, anche la tecnologia si sta sviluppando per cercare di rimediare a problemi che sembrano ormai fuori controllo.

È un bene o un male? Sicuramente crea l’alternativa. Un nuovo modo di pensare la macchina, nuovi aspetti di progettazione, nuovi servizi a cui dare valore o a nuovi comportamenti etico-sociali. Sicurezza, affidabilità, durabilità, efficienza e redditività sono ormai le esigenze chiave su cui investire per lo sviluppo tecnologico.

Con la crescente richiesta di macchinari automatizzati e sistemi di controllo sempre più complessi, l'opportunità di una migliore performance che ponga anche attenzione ai costi è immensa. Ci sono sempre più alternative e servizi su cui Costruttori OEM e Utilizzatori possono operare. I punti di interesse per ottimizzare macchine e processi sono sempre più ampi ma qual è il punto di partenza? Da dove partono l’affidabilità e l’efficienza?

Nonostante il repentino sviluppo e i possibili rimedi, la vera sfida sta nel determinare il giusto componente meccanico per l'operazione specifica. Occorre partire dai più piccoli componenti di cui è composto il macchinario. L'affidabilità e le prestazioni effettive sono garantite dai più piccoli componenti meccanici e non da come l'operatore gestisce l'intero macchinario.

Sicuramente un sistema di automazione efficiente, una stazione di controllo precisa, un'interfaccia uomo macchina esplicativa o un sistema di acquisizione accurato contribuiscono a evitare guasti e a garantire maggiore affidabilità al prodotto finale. Tutto questo, però, non muove la macchina. La dinamica parte dai singoli componenti meccanici e da come sono calibrati tra loro. Sono loro che orchestrano il funzionamento della macchina, del processo e della produzione.

Molti OEM e utilizzatori sottovalutano la domanda "qual è l'applicazione?" oppure “qual è il comportamento del macchinario nell'ambiente applicativo?”. Nello studio di fattibilità e nella progettazione dei componenti della macchina, molto spesso capita di non considerare in modo accurato esigenze applicative e dell'ambiente installativo. Durante il collaudo, all'avvio o a ciclo nominale, i singoli componenti possono non essere adatti all'#applicazione e causare guasti e malfunzionamenti. Tali disservizi provocano continui logoramenti meccanici, perdita di efficienza, discontinuità di funzionamento, fermi macchina e perdita di profitto. Una serie di extra-costi e perdite economiche difficili da affrontare.

Occorre valutare un insieme di elementi funzionali, come velocità e tipologia del cuscinetto, precisione dei movimenti, gradi di libertà, campi dinamici, cicli di carico, ripetizioni del ciclo, condizioni di temperatura e umidità, presenza di polveri o agenti chimici, isolamento dei cavi elettrici. Ci sono molteplici considerazioni tecniche e applicative da analizzare ogni qual volta si progetta, nell’ottica di garantire prestazioni e affidabilità ottimali. Tutto parte dalla scelta dei componenti meccanici “di base”.

Ad esempio, è importante garantire che le dimensioni dei #cuscinetti, la capacità di carico e i materiali di produzione siano adeguati alle esigenze. Sono tutti fattori meccanici applicativi chiave per ottimizzare la dinamica ottenendo massima affidabilità ed efficienza dei macchinari. Quando selezioniamo i cuscinetti, dobbiamo prestare particolare attenzione al tipo e alla loro classificazione. Vi sono diverse opzioni tra cui scegliere e ciascuna offre vantaggi e svantaggi. È di primaria importanza analizzare bene il contesto applicativo e installativo e chiedere una consulenza puntuale o ricercare in modo accurato le esperienze pregresse.

Un discorso analogo riguarda i requisiti di #lubrificazione e tenuta, fondamentali per ottenere prestazioni ottimali perché riducono attrito, usura e inutili perdite di resa. L'utilizzo di lubrificanti e tenute di alta qualità è un fattore importante per garantire prestazioni ottimali delle macchine. Per ottenere efficienza e affidabilità è necessario valutare l'uso di guarnizioni compatibili con l'ambiente operativo e le parti usurate.

Per nostra esperienza, possiamo confermare che i componenti più “semplici” delle macchine sono proprio quelli da cui dipendono le più alte prestazioni. Cuscinetti, alberi, supporti, mandrini, guarnizioni, carrelli, guide, giunti, cinghie, dadi e gli altri elementi costruttivi devono essere di massima priorità per i Costruttori OEM e per gli Utilizzatori. Investire in componenti di alta #qualità fa sì che i macchinari siano più durevoli, evitando continue manutenzioni e sostituzioni.

I componenti di alta qualità rendono i macchinari più efficienti. Questo si traduce in un minor numero di ore dedicate alla #manutenzione straordinaria e alla #riparazione, nonché in un minor numero di perdite dovute a periodi di inattività. Questa maggiore efficienza influisce direttamente sulla riduzione dei costi e su una maggiore redditività. Investendo in componenti di qualità, tutti gli OEM possono garantire che i loro macchinari funzionino in modo fluido ed efficiente, soddisfacendo le richieste degli utilizzatori e i requisiti applicativi.

Fin qui abbiamo parlato di applicazione meccanica e qualità dei componenti. Ma fino a che punto è opportuno puntare sulla qualità a discapito dei #costi? Fino a che punto siamo disposti a pagare "caro" per avere una qualità elevata?

Per nostra esperienza, quando si tratta di macchine industriali, indipendentemente dal budget del costruttore (o dell’utilizzatore), sacrificare la qualità a favore del costo non è mai una buona opzione, soprattutto quando si tratta di componenti meccanici. Come già riportato in precedenza, la qualità di ogni componente gioca un ruolo fondamentale nel corretto funzionamento della macchina.

La scelta dei componenti adeguati ha un'importanza primaria nella durata dell’intera macchina.

Ovviamente il costo è sempre un fattore importante ma abbiamo visto che compromettere la qualità a favore di un piccolo risparmio non è mai una scelta saggia. La differenza di costo tra i componenti di fascia bassa rispetto a quelli di più alta qualità può essere grande a breve termine, ma a lungo termine tale differenza può inaspettatamente capovolgersi.

I componenti di bassa qualità possono richiedere più manutenzione e sostituzioni frequenti. I ricambi possono essere più costosi rispetto a prodotti e componenti di qualità. I fermi macchina provocano mancata produzione e ingenti perdite economiche. D’altra parte, i prodotti di qualità possono richiedere poca o nessuna manutenzione straordinaria, limitando possibili spese extra.

Il concetto è: spendere bene subito, piuttosto che correre ai ripari durante l'operatività.

Infine, è essenziale assicurarsi che i componenti scelti rispettino le #normative necessarie. Ciò è vero in particolar modo se si tratta di applicazioni e apparecchiature industriali. Avere componenti che soddisfano gli standard di sicurezza locali, nazionali e internazionali ne garantirà un funzionamento sicuro, anche nei settori applicativi più impegnativi.

Come detto all'inizio, l'affidabilità e l'efficienza sono essenziali per tutti i macchinari, indipendentemente dalla loro applicazione ma ogni applicazione ha le sue esigenze e devono essere valutate attentamente.

Come funzionano i macchinari, qual è l'ambiente di lavoro, quanto la dinamica è gravosa o meno sono i punti fondamentali che dobbiamo considerare per un'attenta selezione dei componenti meccanici.

I componenti di alta qualità non solo funzioneranno meglio ma avranno un ciclo di vita più duraturo. Una corretta pianificazione delle manutenzioni ordinarie farà risparmiare denaro evitando interventi straordinari, riparazioni e sostituzioni.

Infine, assicuriamoci che i componenti selezionati siano conformi alle normative e agli standard di sicurezza necessari. Questo garantirà un funzionamento sicuro per la macchina, per il processo e per gli operatori.

La chiave è fare le giuste ricerche e prendere decisioni informate. Guardare grafici di confronto, partecipare a forum di discussione o consultare esperti o venditori.

Condividiamo le esigenze e facciamoci consigliare.

---