Un sistema esperto per la scelta dei lubrificanti
Quindi, si sceglie l’operatore medio geometrico, dato dalla:
LubeSelect è un sistema che permette ai tecnici SKF di assistere nel modo migliore i clienti nella scelta dei lubrificanti per i cuscinetti.Nella situazione economica odierna, le aziende hanno necessità di differenziarsi non solo offrendo prodotti di alta qualità, ma anche sfruttando le proprie particolari conoscenze, che vanno gestite oculatamente per garantirne un flusso ottimale all’interno delle aziende stesse.
I sistemi esperti sono un modo per sfruttare tali conoscenze e servono a favorire il processo decisonale, si possono rappresentare al meglio sotto forma di esempi pratici, regole generali o relazioni fisiche con parametri di tipo empirico. Da esse derivano varie soluzioni, che dipendono dalla natura e dallo stato di avanzamento delle conoscenze stesse. In linea con l’evoluzione tecnologica, ai sistemi esperti si può accedere tramite web.
Un’appropriata lubrificazione a grasso è essenziale per i cuscinetti e per questo assume un importanza strategica per la SKF, che, al riguardo, ha sviluppato profonde conoscenze grazie alla grande quantità di esperienze di laboratorio e sul campo.
All’SKF Engineering & Research Centre le conoscenze riguardanti la lubrificazione a grasso dei cuscinetti sono state condensate in un sistema esperto, denominato LubeSelect. LubeSelect mette insieme tutte le conoscenze acquisite riguardanti i fondamenti della lubrificazione a grasso, i risultati di test empirici e l’esperienza applicativa. Via SKF Intranet, esso viene messo a disposizione dei tecnici SKF che devono assistere i propri clienti. Disponibile 24 ore su 24 e utilizzato da almeno 300 persone ogni settimana, il sistema classifica i grassi lubrificanti sulla base della loro rilevanza nelle particolari condizioni di lavoro.
Generalità
La scelta di un grasso lubrificante ha sempre avuto come punto di partenza il rapporto fra la viscosità desiderata e la viscosità effettiva dell’olio base. Questo perché è importante che si formi una pellicola portante in grado di impedire il contatto fra i corpi volventi, le piste e la gabbia dei cuscinetti. Nel 1988 fu elaborato, per la scelta dei grassi, un rudimentale sistema esperto, basato sui calcoli del rapporto delle viscosità. Era la base per trovare criteri aggiuntivi di selezione – oltre alla viscosità – che differenziassero i grassi.
Più recentemente è stato stilato un database – chiamato LuBase – contenente informazioni su un’ampia gamma di grassi, che consente semplici ricerche, partendo, ad esempio, dalla viscosità e dalla consistenza. Altri fornitori di cuscinetti hanno elaborato database e sistemi di ricerca analoghi, basati su consistenza, tipo di addensante, tipo di olio base e rapporto delle viscosità.
Il rapporto delle viscosità è tuttora un parametro utile, specialmente per la lubrificazione ad olio. Per contro, nella lubrificazione a grasso, stante la complessità dei grassi moderni, che contengono speciali additivi, sostanze solide, addensanti, oli base speciali, ecc., tale rapporto non ne evidenzia completamente le prestazioni. Le caratteristiche dei grassi vanno invece considerate attentamente nella loro interezza, in vista dell’applicazione ai cuscinetti.
Effettuando la ricerca in base alla consistenza, al tipo di addensante, ecc. si fa già un passo avanti nella giusta direzione, ma si perde qualsiasi connessione con le condizioni dell’applicazione. Mentre LuBase e gli altri sistemi permettono di effettuare le ricerche attraverso un database dei grassi, il LubeSelect suggerisce i lubrificanti più idonei in funzione di vari parametri applicativi.
Principi operativi
LubeSelect può essere consultato in due modi:
1. Sulla base delle condizioni dell’applicazione. Le condizioni devono descrivere l’ambiente di lavoro dei cuscinetti nel modo più completo possibile e vengono impostate sulla funzionalità dei singoli grassi. Sono elencati per primi i grassi con migliore punteggio.
2. Sulla base dei profili applicativi. Per un data gamma di applicazioni tipiche dei cuscinetti, vengono formulati suggerimenti supportati da esempi pratici ben sperimentati.
Scelta sulla base delle condizioni applicative:
il primo passo da fare è quello di procurarsi le informazioni basilari sull’applicazione del cuscinetto. L’utente è invitato a fornire circa 30 parametri applicativi, che può classificare per ordine di importanza, per esempio in base alla protezione dalla ruggine, la silenziosità, la biodegradabilità, ecc. Fissate le condizioni, sulla base di regole generali, si fa una verifica di applicabilità dei grassi standard, che sono possibilmente quelli da consigliare per primi.
Se le condizioni applicative sono particolari o richiedono un lubrificante non standard, si può prendere in considerazione una gamma più ampia di grassi già testati dalla SKF, che vengono classificati in base a criteri di funzionalità con i cuscinetti. Fissato un gruppo di criteri, si prescrivono speciali test, per esempio di rumorosità. Dopo aver considerato le condizioni applicative, si dà al grasso – come un punteggio complessivo – un certo numero fuzzy tra 0 e 1 (non idoneo = 0, idoneo = 1) sulla base dei punteggi dei singoli criteri di valutazione richiesti.
I relativi calcoli sono impostati su una logica fuzzy. In sintesi si procede nel seguente modo:
- si fa una media ponderata del punteggio dei vari criteri di funzionalità,
- si scelgono i “fattori di importanza” per pesare i criteri,
- non si utilizza il punteggio di altri criteri per compensare il punteggio zero di uno specifico criterio.
Quindi, si sceglie l’operatore medio geometrico, dato dalla:
Score j = P np ( m i,j ) n i,
in cui i = 1,…, n p e j = 1,…., ng
dove
n i = fattore ponderale normalizzato
m i,j = prestazione del grasso jthper
il criterio i th
ng = numero di grasso
n p = numero del criterio prestazionale
Score j = punteggio totale del grasso jth
Dopo la valutazione, i grassi vengono classificati in base al relativo punteggio, espresso sotto forma di percentuale rispetto a 100. La classifica dei grassi rappresenta il risultato utile per la scelta.
Il sistema viene ulteriormente esteso per tenere conto delle varie eccezioni, per esempio delle varianti dei cuscinetti lubrificati for-life. I grassi consigliati sono accompagnati dalla relativa durata calcolata (o dall’intervallo di rilubrificazione), dal rapporto delle viscosità, dalla quantità necessaria, ecc.
Scelta sulla base dei profili applicativi:
un approccio completamente diverso è quello di considerare tipici profili applicativi ben sperimentati. In collaborazione con business unit, esperti di lubrificazione e ingegneri dell’applicazione SKF, vengono elencati circa 50 profili applicativi (ad es. macchine da carta), per i quali vengono proposti i grassi da consigliare caso per caso.
Implementazione e lancio
Le specifiche di LubeSelect sono conformi ai metodi CommonKADS e SDF (System Development Framework) – che sono standard tecnici formali per la progettazione di sistemi esperti. L’essenza di LubeSelect sta in un sistema esperto scritto in Java, costituito da tre elementi fondamentali:
- il nocciolo, che funziona online su un server Windows-NT,
- un database Lotus Notes per la manutenzione del contenuto da parte di specialisti in lubrificazione,
- un servlet di dati sui cuscinetti (un’applicazione parallela che ricerca online i dati dei cuscinetti traendoli dai cataloghi SKF),
- il browser dell’utente.
I componenti sono tutti collegati via SKF Intranet.
Da quando è stato lanciato, nel settembre del Duemila, ogni settimana 250-300 tecnici SKF si servono abitualmente di LubeSelect. Il sistema è anche utilizzato nei corsi interni SKF per gli ingegneri dell’applicazione. Sino ad oggi sono stati suggeriti vari ampliamenti. Quelli più importanti riguardano la lubrificazione ad olio e molti tipi di cuscinetti speciali. Molte richieste saranno soddisfatte nel corso del prossimo aggiornamento. E’ probabile che in un prossimo futuro il sistema verrà reso accessibile anche dall’esterno, via Internet.
Un sistema esperto come LubeSelect mette a disposizione dei tecnici interessati, all’interno dell’azienda, un vasto patrimonio di conoscenze, sfruttabile nei processi decisionali quotidiani. Sistemi analoghi in settori applicativi diversi sono in corso di elaborazione e verranno resi disponibili quanto prima.
Gerard Schram,
SKF Engineering & Research Centre B.V. Nieuwegein, Olanda