Lo sappiamo dalle nostre case:utensili da cucina ed elettrodomestici ingombranti sono difficili da pulire. Nell'industria, i componenti complessi sono più la regola che l'eccezione e presentano grandi sfide per la progettazione di sistemi di pulizia. Una simulazione sarà in grado di aiutare in futuro. Nella Learning Factory per le tecnologie di pulizia industriale, che aprirà alla fine del 2019 presso il Fraunhofer Institute for Process Engineering and Packaging IVV di Dresda, le aziende potranno anche testare la combinazione di varie tecnologie di pulizia.

Quando i componenti escono dalla linea, sono spesso ricoperti di lubrorefrigeranti. frequentemente, questi lubrificanti devono essere rimossi prima che i pezzi possano essere sottoposti a ulteriori lavorazioni. Con componenti complessi, però, questo è tutt'altro che facile. In base alla sua esperienza, l'ingegnere responsabile deve decidere come posizionare gli ugelli del sistema di pulizia a spruzzo. Dov'è un foro? Dove c'è un sottosquadro sul componente? In elaborati sistemi di test, lui o lei controlla se gli ugelli raggiungono le prestazioni di pulizia richieste e si adatta e ricostruisce di conseguenza:un processo costoso e che richiede tempo.

Installazione di sistemi di pulizia a spruzzo

Nel futuro, questo compito sarà reso più semplice grazie al software di simulazione sviluppato dai ricercatori del Fraunhofer Institute for Process Engineering and Packaging IVV di Dresda insieme ai partner Advitec Informatik GmbH e Innovations- und Simulationsservice Festenberg nel progetto SIMKOR, che è sponsorizzato dal Ministero federale tedesco dell'istruzione e della ricerca (BMBF). "Il software fornisce risultati per prestazioni di pulizia risolte spazialmente in pochi minuti, anche per componenti complessi, "dice Siegfried Beckmann, ricercatore presso Fraunhofer IVV. Invece di fare affidamento solo sull'esperienza, l'ingegnere carica i dati CAD dell'oggetto da pulire nel software e seleziona e posiziona gli ugelli. In una fase di pre-ottimizzazione, può vedere in tempo reale quali aree raggiunge direttamente il detergente e quali no. Dopo aver selezionato una buona posizione per gli ugelli in questo modo, l'ingegnere avvia la simulazione. Ciò fornisce risultati ancora più dettagliati, come la distribuzione spaziale e temporale della quantità di detergente applicata e una simulazione dell'efficacia pulente teorica. "La codifica a colori indica dove la pulizia è più efficace e dove meno. Ciò consente agli utenti di valutare realisticamente le aree problematiche indipendentemente dal tipo di sporco o dalla qualità della superficie, " spiega Beckmann.

Per creare lo strumento di simulazione, i ricercatori del Fraunhofer IVV hanno condotto vari esperimenti di pulizia con livelli di sporco standard (cioè medi). Hanno analizzato i risultati della pulizia per numerose posizioni degli ugelli e angoli del getto. "Abbiamo trattato gli ugelli come la causa e gli eventi sulla superficie come l'effetto. Abbiamo deliberatamente messo da parte tutto ciò che sta nel mezzo, poiché questi processi erano troppo complessi per la simulazione. Quindi abbiamo scelto un approccio di simulazione statistica, " dice Beckmann. Da questi dati, i partner hanno quindi creato i corrispondenti modelli matematici per la simulazione.

La prima versione di prova è già terminata; nella primavera del 2019, i partner immetteranno sul mercato il software di simulazione. Nel futuro, la simulazione potrebbe anche essere in grado di specificare le posizioni ottimali degli ugelli o suggerire i percorsi di pulizia ottimali in modo da massimizzare le risorse e l'efficienza energetica del processo di pulizia:questa è la visione.

Learning Factory per le tecnologie di pulizia industriale

Quale processo di pulizia è ottimale per un componente specifico? Il processo di pulizia selezionato raggiunge il risultato desiderato? Queste domande sono spesso difficili da rispondere per gli utenti della tecnologia di pulizia. Ciò vale soprattutto per le piccole e medie imprese, di cui ce ne sono molti in Sassonia. I ricercatori del Fraunhofer IVV hanno anche la soluzione giusta per queste PMI:la Learning Factory. "Qui combiniamo tecniche consolidate a base d'acqua, ad es. pulizia ad immersione, ultrasuoni e la pulizia di sistemi di tubazioni e serbatoi chiusi - con metodi più recenti come il plasma a pressione atmosferica, vapore secco e CO2 e pulizia laser, " spiega Markus Windisch, Team Leader per la pulizia dei componenti industriali presso IVV. "Insieme al cliente, iniziamo con l'ideare una soluzione per la particolare applicazione e poi la testiamo nella Learning Factory." In poche parole:la Learning Factory è una piattaforma che consente alle aziende di provare varie tecniche di pulizia - e in particolare diverse combinazioni delle stesse - in modo sicuro ambiente. Una volta trovata la soluzione detergente ottimale, le aziende possono adeguarsi di conseguenza e fornire ai propri lavoratori una formazione adeguata nella Learning Factory anche prima della messa in servizio. "Abbiamo deliberatamente utilizzato dispositivi e hardware disponibili in commercio, in modo da poter offrire soluzioni pratiche, "dice Windisch.

I ricercatori tengono conto anche di Industrie 4.0 e della digitalizzazione nella Learning Factory. Per esempio, hanno integrato una soluzione di sistema che registra i dati di processo, sia che provengano dalle macchine stesse sia che vengano inseriti manualmente dall'operatore. Invece di mettere note adesive con istruzioni su tutta la macchina, come è consuetudine in molte fabbriche, i lavoratori possono inserire i loro commenti direttamente nel sistema utilizzando un computer tablet e condividerli in questo modo con i loro colleghi, anche quelli che lavorano in altri stabilimenti.

Alcune delle tecniche sono già attive e funzionanti, e sono arrivate anche le richieste iniziali dei clienti. Tuttavia, ci vorrà del tempo prima che la pulizia di componenti complessi e la combinazione di varie tecniche di pulizia possano essere testate, il che richiede un secondo sistema robotico. Alla fine del 2019 dovrebbe essere pronto. In quella fase, la Learning Factory comprenderà anche la formazione delle competenze per i dipendenti dei clienti. Gli argomenti trattati includeranno:In che modo la gestione di un processo di pulizia con controllo della qualità differisce da quella di un processo di pulizia con controllo del tempo? Il 14 marzo, 2019, si terrà un workshop del progetto in collaborazione con la Sassonia Economic Development Corporation (WFS), un evento del settore incentrato sulla qualità della pulizia.