I produttori devono essere in grado di rispondere immediatamente ai guasti di macchinari e attrezzature, in modo da evitare tempi morti. Un sistema di monitoraggio acustico dell'Istituto Fraunhofer per la tecnologia dei media digitali IDMT di Oldenburg riconosce in base ai rumori se i parametri di produzione rientrano nei valori limite impostati. Le tecniche basate sull'intelligenza artificiale aiutano i produttori a trarre conclusioni sulle condizioni della macchina e a ottimizzare il controllo della produzione.

Negli ambienti di produzione odierni, macchine, aeroplani, sistemi ottici, i dispositivi medici e altri prodotti sono fabbricati in singoli componenti di grandi dimensioni e quindi incollati o montati insieme. "I bracci dei robot fanno il lavoro di montaggio. Le tolleranze dei componenti giocano un ruolo importante:se sono troppo grandi, possono causare collisioni e spostamenti, " spiega Danilo Hollosi, Responsabile del rilevamento di eventi acustici presso Fraunhofer IDMT a Oldenburg. L'errore viene spesso notato troppo tardi, che porta a tempi di inattività imprevisti e costi elevati.

Monitoraggio acustico del processo senza contatto per i collegamenti a spina

Per evitare questa situazione e rilevare tempestivamente la tecnologia difettosa, Hollosi e il suo team hanno sviluppato sensori intelligenti che possono essere montati direttamente sulla macchina o sull'attrezzatura e identificano immediatamente i guasti. In modo cruciale, i sensori sono sensibili al rumore aereo e riconoscono i guasti in base ai rumori. "Quando i connettori di accoppiamento si uniscono, fa un clic che il microfono o il sensore rileva. Se il clic non avviene, il sistema di monitoraggio acustico visualizza un errore, che è attendibilmente documentato. Allo stesso tempo, il lavoratore interessato è informato, " spiega l'ingegnere. Nella produzione automatizzata, i metadati vengono utilizzati per la documentazione del processo e l'assicurazione della qualità. Una caratteristica unica della soluzione è che il sistema di manutenzione può distinguere tra innumerevoli tipi di clic e impatti meccanici, filtrando anche le interferenze di rumore in ambienti di produzione rumorosi. "Non tutti i clic sono uguali. Un connettore meccanico suona in modo diverso da un interruttore della luce, una cucitrice o una biro. Rimarrai stupito da quanti diversi tipi di rumore fanno le cose quando scattano in posizione, "dice Hollosi.

Algoritmi basati sull'intelligenza artificiale appositamente sviluppati per l'analisi audio rilevano l'interferenza e i rumori target. L'elaborazione dei dati viene eseguita direttamente sul sensore. Il sistema completo di monitoraggio delle condizioni occupa poco spazio:il microfono, tecnologia di elaborazione del segnale audio, software e batteria sono attualmente alloggiati in un involucro non più grande di un pacchetto di sigarette. Ma possono anche essere resi ancora più piccoli. La soluzione miniaturizzata è disponibile in tre varianti e può essere facilmente integrata nei sistemi esistenti. Gli utenti hanno anche la possibilità di collegare il sistema di manutenzione intelligente ai robot o di installarlo a diversi metri di distanza dal macchinario o dall'attrezzatura e in punti di misurazione strategicamente preziosi. Inoltre, la soluzione acustica è scalabile, una condizione importante per l'uso in applicazioni industriali.

Senso dell'udito per le macchine

"In effetti, diamo alle macchine un senso dell'udito per la garanzia della qualità. Ciò consente ai produttori di riconoscere puntualmente i segni di danno in una fase iniziale, ridurre i tempi di fermo non programmati, armonizzare i flussi di lavoro dell'officina e aumentare l'efficacia dell'intero impianto, " riassume il ricercatore.