Negli ultimi anni e prima della crisi economica mondiale, la richiesta di materia prima ha raggiunto livelli impensabili mettendo a dura prova gli impianti di produzione. Spesso gli utilizzatori si sono trovati a fronteggiare un vero e proprio boom produttivo e nel cercar di star dietro alla domanda hanno chiesto di fare gli straordinari anche ai loro macchinari utilizzandoli spesso ben oltre le condizioni di progetto originarie.

Nel settembre 2007 SKF ha lanciato sul mercato degli End User un nuovo pacchetto di offerte dedicato alle “Driveline” presenti nell’industria pesante. Una “Driveline” è, infatti, l’insieme di componenti quali motore elettrico, giunto di ingresso, riduttore e giunto di uscita che azionano solitamente un carroponte, un convertitore, un laminatoio, un mulino, un forno rotante, ecc., fornendo la coppia necessaria in quel punto del processo produttivo.

Driveline Service è una “new market offer” e rappresenta l’integrazione della conoscenza secolare SKF sui macchinari rotanti con l’esperienza di tanti anni al servizio dei più importanti clienti dell’industria pesante di tutto il mondo.

Driveline Service affianca ai servizi di ingegneria dell’applicazione e di ingegneria di manutenzione già noti al mercato degli End User (come il supporto tecnico specialistico, il Condition Monitoring, i servizi di allineamento degli alberi con strumentazione laser, l’assistenza al montaggio/smontaggio dei cuscinetti, ecc.) nuovi servizi avanzati di ingegneria legati più strettamente ai riduttori ed alle Driveline:

• RCA (Root Cause Analysis) sulla linea di trasmissione completa ed analisi di danneggiamento sugli ingranaggi e sui cuscinetti del riduttore
• calcolo del livello prestazionale del riduttore esistente ove non siano più presenti disegni e dati tecnici (fattori di servizio, fattori di sicurezza al piede ed al fianco delle ruote dentate)
• re-ingegnerizzazione dei riduttori al fine di incrementare le prestazioni e la coppia in uscita
• calcolo della vita del riduttore, della potenza persa e dell’efficienza totale
• verifica della scelta dei giunti e calcolo delle vibrazioni torsionali dell’intera linea di trasmissione
• verifica del sistema di lubrificazione e calcolo delle portate d’olio
• verifica delle sedi cuscinetto e controllo dei disallineamenti della cassa
• progettazione e fornitura di riduttori re-ingegnerizzati.

Un fattore di differenziazione importante è il voler prendere in considerazione non la singola applicazione, ma tutta la linea di trasmissione come un sistema meccanico unico: si passa quindi dall’analizzare i problemi di un riduttore o di un motore elettrico all’eseguire un’analisi di causa dei guasti su tutta la Driveline. Spesso i problemi che causano un danneggiamento, ad esempio sui cuscinetti o sull’ingranaggio di uscita, possono avere origine anche all’esterno del riduttore stesso: può trattarsi di una perdita di allineamento del giunto o di un sovraccarico proveniente dall’applicazione o dal processo. Da qui la necessità di ampliare la prospettiva, analizzare sì i componenti che hanno ceduto, ma controllare anche le parti in relazione con essi che possono aver contribuito a generare il problema.

Spesso le linee di trasmissione di potenza non sono più efficienti, perché hanno terminato il loro ciclo di vita, o perché le condizioni di lavoro sono variate nel corso degli anni ed il progetto originale necessita di essere rivisto: SKF può fornire la soluzione prendendo in carico la revisione e la re-ingegnerizzazione per offrire una soluzione che calzi perfettamente con l’impianto esistente. I servizi del pacchetto Driveline Service seguono tutto il ciclo di vita della linea di trasmissione: dai servizi dedicati alle prime ore di funzionamento di un nuovo bene, ai servizi di manutenzione ordinaria, fino ai servizi di ingegneria avanzata che possono dare spazio a modifiche sostanziali, atte ad incrementare il livello delle prestazioni erogate.

Sul mercato italiano sono diversi oramai i casi di successo di implementazione del nuovo pacchetto di offerta Driveline Service: uno dei più completi è la re-ingegnerizzazione della Driveline presso lo stabilimento della COMITAL di Volpiano (TO).

COMITAL è un’azienda attiva nella produzione e trasformazione di fogli laminati in alluminio.

Dal foglio di alluminio sottile (famoso è quello per uso alimentare), al semisottile, al laccato fino alle vaschette, agli imballaggi flessibili destinati all’industria farmaceutica e non ultimo ai semilavorati di alluminio destinati all’edilizia, all’elettronica e a svariate applicazioni tecniche.

La divisione Alluminio del gruppo è presente in Italia con tre stabilimenti, ma ne possiede uno anche in Svezia. Nel suo stabilimento di Volpiano (TO), dove sono presenti la fonderia e ben 7 laminatoi, la produzione è continua con oltre 20.000 tonnellate annue per il laminato sottile e oltre 50.000 per la laminazione ad alto spessore.

La SKF ha fornito una soluzione completa per la linea di trasmissione del laminatoio per alluminio sottile, ossia per la fase di lavorazione, che porta lo spessore finale del foglio all’incredibile valore di 6,3 micron.

Durante la fermata prevista per la revisione dei cilindri di lavoro del laminatoio finitore, COMITAL ha pianificato un’ispezione approfondita dello sdoppiatore di comando ormai in servizio da diversi anni e per il quale era prevista la sostituzione dei pignoni. L’analisi vibrazionale dei tecnici SKF ha evidenziato disallineamenti e vibrazioni riconducibili all’usura delle sedi cuscinetto e gioco eccessivo nei giunti di uscita, confermati poi dai rilievi effettuati sulla cassa e sugli ingranaggi. Per poter montare in maniera corretta le nuove ruote dentate, si è calcolato un tempo necessario per ripristinare la corretta geometria della cassa di circa 10 giorni. Tale tempistica ha rappresentato l’elemento decisionale. Mediante l’approccio DSP (“Documented Solution Program”, vedi articolo nella pagina seguente), SKF ha dimostrato che la fornitura di uno sdoppiatore nuovo perfettamente intercambiabile al precedente avrebbe consentito al cliente di tornare a produrre dopo solo 3 giorni e di farlo con una linea di trasmissione nuova. La soluzione fornita a COMITAL per lo stabilimento di Volpiano (TO) è, infatti, composta da uno sdoppiatore ad ingranaggi con uno stadio di moltiplicazione della velocità imbullonato al terreno rispettando gli interassi e le fondazioni esistenti (fig. 1).

La nuova macchina ruota su cuscinetti SKF in classe di precisione SP e presenta profili dei denti ottimizzati nella correzione di profilo e capaci di trasmettere una potenza superiore del 20%. Sono state inoltre adeguate le portate d’olio per smaltire il calore generato e stabilizzare la temperatura di funzionamento. L’incremento prestazionale apportato al nuovo sdoppiatore ha una duplice valenza: utilizzare lo sdoppiatore con la medesima potenza nominale incrementando il fattore di servizio, ma anche la possibilità di installarlo su un’altra linea di laminazione presente nell’impianto con motori elettrici installati da 1,2 MW anziché 1,0 MW.

Non ultimo, fornendo un nuovo riduttore completo, è stato possibile includere nella proposta di valore di SKF il ricondizionamento della vecchia macchina, creando un importante ricambio per il cliente.

Lo sdoppiatore completo di giunti (fig. 1) è stato infine dotato di un sistema di monitoraggio SKF delle condizioni di funzionamento. Tale sistema permette di mantenere sotto controllo sia le vibrazioni del macchinario sia la temperatura di funzionamento degli organi meccanici.

È composto da una serie di sensori di accelerazione di tipo duale, in grado quindi di fornire in uscita un segnale per il rilievo vibrazionale ed un altro per il rilievo della temperatura di funzionamento.

A questi sono collegati due serie di moduli MCT (Machine Condition Transmitter, fig. 2). La prima permette di visualizzare in tempo reale su un display la temperatura di funzionamento del riduttore. La seconda, costruita per rilevare misure di velocità di vibrazione espresse in mm/s, permette di controllare questo parametro specificato dalla normativa ISO e quindi di seguire il comportamento dinamico del macchinario. Utilizzando poi l’apposita uscita BNC, presente sui moduli, è possibile collegare direttamente uno strumento portatile come ad esempio l’SKF Microlog per effettuare analisi sullo spettro in frequenza e poter identificare con largo anticipo eventuali problemi sui cuscinetti e sugli ingranaggi della macchina stessa.

La soluzione quindi che SKF ha fornito riguarda il cuore dell’impianto, la parte meccanica di comando costituita dallo sdoppiatore di velocità ad ingranaggi. La qualità del prodotto finito, l’incremento di produttività per fronteggiare un mercato sempre più competitivo, l’affidabilità, la manutenzione facilitata, l’adeguamento del macchinario alle nuove condizioni di esercizio sono tutti valori importanti che SKF vuole offrire ai propri clienti.

Driveline Service vuol dire quindi conoscenza, prodotti e servizi sulle linee di trasmissione di potenza per fornire valore al mercato degli End User nell’industria pesante.