Luleå sorge sulla costa nordorientale della Svezia, a soli 120 chilometri dal Circolo Polare Artico. L’alta latitudine comporta inverni lunghi e periodi estivi con oltre 23 ore di luce.

La città, che deve il suo sviluppo all’estrazione mineraria e all’industria navale, si sta affermando come polo tecnologico, grazie a ingenti investimenti nelle infrastrutture informatiche.

Proprio qui, in quella che è stata ribattezzata “The Node Pole”, la SKF ha istituito nel 2012 uno University Technology Centre (UTC) – il quinto nel mondo – in collaborazione con la Luleå University of Technology (LTU). Un rapporto proficuo, che vede il mondo accademico impegnato in numerosi progetti correlati alle tecniche di condition monitoring. Tra questi, l’approfondimento della tecnologia SKF Insight, la soluzione intelligente lanciata dalla SKF in occasione della Fiera di Hannover del 2013, che permette ai cuscinetti di comunicare in modo continuo le proprie condizioni operative.

Jerker Delsing, professore di elettronica industriale presso la LTU, dichiara che tutte le parti coinvolte traggono importanti vantaggi: “Collaborare con l’industria rende il lavoro di ricerca più efficace, oltre che più divertente ”.

Per-Erik Larsson della SKF, che agisce da collegamento con lo UTC, sostiene che i benefici sono reciproci. “Abbiamo un rapporto aperto e leale, nel quale condividiamo l’obiettivo di individuare le soluzioni tecnologiche più idonee a fronteggiare le diverse sfide”.

Attualmente sono otto i ricercatori impegnati allo UTC, oltre a sei dottorandi provienti da Finlandia, Messico, Nepal, Stati Uniti e Svezia.

Oltre alle proprie risorse, lo UTC può contare su quelle di altri tre dipartimenti universitari: Machine Elements, Embedded Internet Systems Lab (EISLAB) e Operation and Maintenance Engineering. Per la SKF questo equivale ad attingere dall’esperienza di accademici che non sono direttamente finanziati dallo UTC. Allo stesso tempo, l’impegno finanziario della SKF ha un effetto a catena all’interno dell’università, sia in termini economici che di conoscenza.

Delsing ritiene che uno dei maggiori vantaggi per gli universitari coinvolti sia l’esperienza pratica. “Capire quali sono le reali esigenze dell’industria è uno degli aspetti più stimolanti di questo rapporto”.

Secondo Delsing, gli accademici tendono a trascurare gli aspetti pratici. Sviluppare un cuscinetto capace di comunicare di continuo le proprie condizioni, per esempio, è molto più complesso che calcolare come trasmettere le informazioni dal punto A al punto B.

“Nella vita reale c’è uno spesso muro di separazione e a questo si deve trovare una soluzione”, commenta. “È proprio così che la SKF guida la ricerca – sollevando problemi che per noi accademici sarebbe facile trascurare”.

Con l’avvio del centro, la SKF ha manifestato le proprie esigenze alla LTU, la quale ha presentato 16 diverse proposte. La SKF le ha analizzate, classificandole per ordine di importanza. Secondo Larsson, i progetti presentati della LTU si armonizzano con le richieste della SKF.

È tuttavia troppo presto per presentare al mercato i prodotti scaturiti da questa collaborazione, anche se potrebbe non volerci molto. Lo UTC offre il proprio contributo anche al maggiore progetto europeo di automazione, Arrowhead, dal quale sono attesi dei benefici. La sua guida è affidata alla LTU e coinvolge ben 78 tra aziende e istituzioni, compresa la SKF.

“Nell’ambito del progetto Arrowhead, stiamo testando la tecnologia dei cuscinetti intelligenti applicata agli assili ferroviari per capirne il funzionamento nelle condizioni reali”, spiega Delsing.

SKF Insight è un marchio del Gruppo SKF

SKF Insight
La tecnologia SKF Insight fa dei cuscinetti il cuore e il cervello delle macchine rotanti.

Prima del loro sviluppo, le apparecchiature di monitoraggio permettevano di rilevare i danneggiamenti solo quando questi si erano già verificati. SKF Insight, con la sua tecnologia di sensori wireless intelligenti, rende possibile la verifica delle condizioni dei cuscinetti, anche prima che si manifesti un danneggiamento incipiente. Un’informazione che permette ai clienti di intraprendere le opportune azioni correttive, come aggiungere lubrificante o attenuare temporanei sovraccarichi, per impedire il cedimento prematuro e i conseguenti fermi.

Inoltre, l’SKF Insight consente di valutare il carico al quale il cuscinetto è realmente sottoposto, rispetto a quello per cui era stato progettato. Questa informazione può essere utile in fase di studio per migliorare la progettazione.

Sebbene i cuscinetti intelligenti non siano ancora disponibili come prodotti standard, la tecnologia è disponibile come soluzione su misura per i clienti interessati.

Brian Murray, Manager of Innovation per il mercato industriale della SKF, ha avviato il progetto SKF Insight circa cinque anni fa, partendo dall’idea di un Innovation Board.

“La SKF possiede un’esperienza di livello mondiale nel campo della progettazione e della scelta dei cuscinetti. Allo stesso tempo è leader mondiale nelle tecniche di condition monitoring. L’idea consisteva nell’unire queste due capacità per realizzare un prodotto esclusivo”, commenta.

Murray si è dimostrato tempestivo, poiché lo sviluppo delle tecnologie wireless in ambito industriale ha trasformato l’idea del “cuscinetto intelligente” in realtà. Prima del lancio alla Fiera di Hannover, la tecnologia è stata sperimentata presso importanti clienti che operano nei settori eolico, ferroviario e della lavorazione dei metalli.

Una volta stabilite le credenziali, la SKF si è impegnata per ottimizzare l’uso di questa tecnologia.

L’Embedded Internet Systems Lab (EISLAB) della LTU è al lavoro per identificare il modo più efficace per rilevare e trasmettere i segnali provenienti dai cuscinetti intelligenti.

“Un sensore grande un centimetro cubo è collegato al cuscinetto”, spiega Jerker Delsing, professore di elettronica industriale presso la LTU. “Questo comunica con il server web che trasmette le informazioni al mondo esterno tramite reti wireless”.

Il dipartimento Machine Elements della LTU, dal canto suo, si occupa di interpretare i segnali rilevati. Il professor Roland Larsson spiega: “Li convertiamo in ‘dati sulle condizioni’, i quali ci dicono cosa succede all’interno del cuscinetto”.

Il professor Uday Kumar, del dipartimento Operation and Maintenance Engineering della LTU, ha il compito di interpretare i dati di funzionamento dei cuscinetti ai quali hanno accesso gli operatori per aiutarli a prendere le decisioni giuste.