Un sensore si muove: SF2 Systems rende visibili i cambiamenti di stato sui nastri trasportatori

Una ruota gira irregolarmente. L'impianto è fermo. Una sola ruota usurata può essere sufficiente. Finché gira solo un po' irregolarmente, nel funzionamento quotidiano si nota a malapena. Se il problema diventa udibile o visibile, potrebbe già essere diventato un arresto a causa di una piccola variazione di stato.

Per impianti di trasporto e movimentazione lunghi chilometri, questo rappresenta un problema strutturale: migliaia di ruote, cuscinetti, punti di transizione e motori si muovono ogni giorno, ma solo una piccola parte di essi viene monitorata costantemente. La soluzione classica, ovvero l'instrumentazione permanente di ogni singola componente, comporta sensori aggiuntivi, cablaggi complessi, alti costi di integrazione e manutenzione della tecnologia di misurazione.

La società Deep-Tech SF2 Systems presenta ora un approccio più economico: il supporto, che già percorre l'intera tratta, diventa esso stesso un ispettore mobile.

Il sensore arriva alla componente – non viceversa

SF2 ha sviluppato questo approccio nell'ambito di un g[k]athon organizzato da Infineon Technologies e ZEISS Digital Innovation, e successivamente lo ha implementato tecnicamente con un Infineon PSoC Edge E84 AI Kit in un carro di trasporto strumentato. *)

Un supporto, shuttle, portautensili o carro di prova viene dotato di sensori e di elaborazione dati locale. Durante il suo normale tragitto, ad esempio, raccoglie dati 3D di accelerazione e di giroscopio e osserva così l'infrastruttura sotto di sé. Dal viaggio di trasporto diventa anche un viaggio di ispezione. Questo modifica notevolmente la logica economica.

Un esempio di calcolo: una tratta con 5.000 ruote richiederebbe almeno 5.000 punti di misurazione in caso di monitoraggio singolo e fisso. Un supporto strumentato invece passa davanti a tutte senza dover modificare l'impianto di trasporto o intervenire sulla gestione esistente. La connessione cloud per l'analisi non è obbligatoria.

Un'oscillazione non è ancora un guasto

Poiché velocità, carico o curve generano effetti meccanici naturali, un singolo impulso del sensore dice poco su un guasto. SF2 raccoglie quindi i segnali sensoriali sincronizzati di un passaggio in un fingerprint di stato compatto. Attraverso questo fingerprint semantico, è possibile confrontare gli stati: il passaggio si comporta ancora come durante una normale corsa o emerge un modello osservato in passaggi di guasti noti?

La prova tecnica nella produzione di semiconduttori

La prova tecnica è stata fornita da uno studio di caso condotto autonomamente da SF2 Systems, basato sui dati sensoriali di un impianto di trasporto in camera bianca di Infineon. Lo studio comprende 418.938 valori di misurazione elaborati e 72 caratteristiche di stato derivate su una tratta di test lunga 15 metri. Passaggi di ruote difettose noti sono stati riconosciuti affidabilmente come modelli ricorrenti nel confronto dei fingerprint.

Ciò che conta non è il numero di valori di misurazione, ma il principio di base dimostrato: un'unità sensoriale in movimento può rilevare e confrontare differenze di stato lungo una tratta di trasporto, senza dover strumentare ogni singola ruota separatamente.

Dalla prova tecnica all'operatività sulla vostra tratta

Per l'operatore, ora non conta più la domanda:
"Come funziona il Semantic Folding?"
Ma:
"Cosa devo fare alla mia impianto – e cosa ottengo in cambio?"
Proprio qui inizia il pilota industriale.

Ogni impianto di trasporto ha il suo comportamento meccanico specifico. Velocità, carico, percorso e tipi di ruote e cuscinetti variano. Per questo, l'approccio viene verificato sulla tratta concreta dell'operatore. Vengono determinati esattamente i parametri rilevanti per un uso economico:
– Quanto precisamente si possono associare modelli sospetti a un tratto specifico?
– Quanto rimane stabile il riconoscimento a velocità e carichi diversi?
– Quanto presto si evidenzia una tendenza di usura rilevante in questa particolare impianto?

Per la localizzazione della tratta sono previsti tra l'altro marker ottici, informazioni da magnetometri e radar.

Il punto di partenza: cominciare in piccolo, ottenere una decisione chiara
Voi fornite
– una tratta di trasporto rilevante
– un supporto, shuttle, portautensili o carro di prova
– dati di misurazione esistenti o alcune corse di riferimento
Riceverete
– una valutazione se si possono riconoscere differenze di stato ricorrenti sulla vostra tratta
– un confronto tra stati normali e passaggi di guasti o anomalie noti
– una base tecnica per i prossimi passi
– una base decisionale chiara: fermare, approfondire o implementare
Il pilota non deve diventare un esercizio tecnologico, ma preparare una decisione tecnica ed economica ben definita.

Quando l'approccio è particolarmente rilevante

Il principio può essere verificato ovunque ci siano supporti in movimento che attraversano infrastrutture lunghe e sottoposte a forte sollecitazione.

Logistica interna e magazzini automatizzati: nastri trasportatori, shuttle e sistemi di trasporto.
Logistica e distribuzione: centri di smistamento e sistemi di smistamento.
Aeroporti: impianti di trasporto bagagli con tratte lunghe e ramificate.
Automotive e produzione: supporti, skillet e linee di trasferimento.
Produzione di semiconduttori: trasporto di wafer e conveyor in camera bianca.
Farmaceutico e alimentare: sistemi di trasporto sensibili o con requisiti igienici elevati.

Il denominatore comune è sempre lo stesso: molte componenti meccaniche. Tratte lunghe. Alti requisiti di disponibilità. E nessuna soluzione economicamente attraente per instrumentare tutto singolarmente.

Per OEM può nascere un nuovo business di servizi

Per i produttori di sistemi di trasporto e integratori di sistemi, l'approccio è interessante anche dal punto di vista commerciale. Il Condition Monitoring non deve necessariamente significare vendere hardware aggiuntivo per ogni componente. Alcuni supporti possono essere instrumentati, le condizioni raccolte regolarmente e la stessa logica software SF2 può essere applicata a impianti di diversi clienti.

In questo modo, per gli OEM si apre prospetticamente un servizio digitale aggiuntivo per impianti nuovi e già installati. Invece di dover retrofitare costantemente ogni tratta esistente, si può fornire informazioni sullo stato tramite nodi di misurazione mobili e intelligenza locale di stato.

Mostrateci la vostra tratta

“Perché instrumentare singolarmente migliaia di componenti, quando un sensore può passarci davanti ogni giorno?”, dice Christoph Gretzmacher, Business Development di SF2 Systems.

SF2 sta attualmente cercando operatori, costruttori di impianti e integratori di sistemi per pilotare l'approccio nel funzionamento reale su tratte specifiche.

L'inizio è volutamente semplice:

Selezionare la tratta → corse di riferimento → confrontare gli stati → testare in operatività reale → decidere.
Se sulla vostra impianto già ogni giorno passa un supporto, shuttle, portautensili o contenitore sulla stessa tratta, vogliamo vederla.

*) La denominazione descrive il contesto di sviluppo e test e non rappresenta una partnership o raccomandazione del produttore.