Quali garanzie e concetti di durata sono realistici per i miscelatori industriali di polveri?
Nei miscelatori industriali di polveri, garanzia contrattuale, garanzia legale per i vizi e vita utile tecnica sono concetti diversi. La garanzia o la responsabilità per i vizi disciplina quali pretese ha il gestore in caso di difetti di materiale, di costruzione o di fabbricazione entro un periodo concordato. Un concetto di durata descrive invece come il recipiente, l'organo miscelante, l'azionamento, le guarnizioni, i cuscinetti, il sistema di controllo e le parti di usura vengono monitorati, mantenuti, sostituiti e modernizzati durante il periodo di esercizio previsto.
Una durata di vita generica per tutti i miscelatori di polveri non è attendibile. Sono determinanti il prodotto, la sua abrasività e corrosività, la densità apparente, il grado di riempimento, la velocità di rotazione, la durata di miscelazione, il numero di lotti, gli avviamenti sotto carico, il funzionamento reversibile, la pulizia, la temperatura e le condizioni ambientali. Le condizioni di garanzia e le indicazioni sulla durata dovrebbero quindi basarsi sempre su un uso conforme allo scopo previsto, chiaramente definito.
Garanzie e impegni prestazionali
Nel settore industriale B2B sono frequenti termini contrattuali di dodici mesi dalla consegna, dal collaudo o dalla messa in servizio. Termini più lunghi possono essere concordati, ad esempio per contratti di manutenzione, pacchetti di assistenza estesi o per gruppi costruttivi chiaramente delimitati. Il termine legale di prescrizione per le pretese relative ai vizi può essere ridotto contrattualmente nei confronti di imprenditori. Per i consumatori, in Germania vale in linea di principio un termine legale di garanzia di due anni, che tuttavia non è direttamente trasferibile ai singoli progetti di impianti B2B.
Una garanzia dovrebbe disciplinare in modo univoco quali componenti e quali casi sono coperti. Tipicamente possono essere oggetto di un accordo i difetti di materiale e di fabbricazione su recipiente, telaio, componenti portanti, alberi di miscelazione o gruppi di azionamento. Per motori, riduttori, convertitori di frequenza o sensori valgono spesso, in aggiunta, le condizioni dei rispettivi produttori dei componenti.
Oltre alla garanzia per i vizi materiali, i gestori possono concordare impegni di processo e funzionali. In un miscelatore di polveri, questo può essere ad esempio una qualità di miscelazione definita con ricetta, quantità di riempimento, velocità di rotazione, tempo di miscelazione, umidità del prodotto e struttura granulometrica stabilite. La verifica avviene opportunamente tramite un Factory Acceptance Test concordato ed eventualmente un Site Acceptance Test. L'impegno è attendibile solo se il metodo di prova, il campionamento, l'analitica, i criteri di accettazione e le variazioni ammesse delle materie prime sono descritti in modo vincolante.
Sono possibili anche impegni di tenuta per le tenute d'albero o per i recipienti. Essi devono definire in modo univoco pressione, temperatura, vuoto, velocità di rotazione, prodotto, procedimento di pulizia, mezzi di pulizia e tassi di perdita ammessi. Senza questi limiti, una garanzia di tenuta non è tecnicamente valutabile in modo sensato.
Esclusioni e limiti
Le parti di usura non fanno di norma parte di una garanzia standard. Ne fanno parte, ad esempio, guarnizioni, cuscinetti, utensili di miscelazione, raschiatori, tenute di scarico, rivestimenti e blindature di protezione. La loro durata dipende direttamente dal prodotto, dal modo di funzionamento e dalla manutenzione, e dovrebbe quindi essere gestita tramite intervalli di ispezione e sostituzione.
Sono di norma esclusi anche i danni derivanti da un esercizio al di fuori della specifica concordata. Esempi sono prodotti fortemente abrasivi o corrosivi non considerati nella progettazione, gradi di riempimento non ammessi, velocità di rotazione troppo elevate, errori di comando, avviamenti in condizioni sfavorevoli, pulizia inadeguata o prodotti chimici di pulizia non approvati. Soprattutto nella pulizia a umido, concentrazioni, temperature, tempi di contatto errati o un'essiccazione insufficiente possono causare corrosione, attacco del materiale o usura prematura delle guarnizioni.
Durata di vita dei gruppi costruttivi
La macchina di base, composta da recipiente, involucro e telaio, può essere utilizzata per decenni con una scelta adeguata dei materiali, un dimensionamento sufficiente e un esercizio conforme allo scopo previsto. Per una durata di progetto concreta è tuttavia necessario valutare lo spettro di carico, la pressione, la temperatura, la corrosione, la fatica, i mezzi di pulizia e la possibile abrasione. Polveri fortemente abrasive possono usurare pareti, utensili di miscelazione e scarichi molto più rapidamente. Blindature sostituibili, riporti di saldatura duri, ceramica o materiali resistenti all'usura possono aumentare la durata, ma devono essere allineati a pulibilità, compatibilità con il prodotto e rischi di contaminazione.
Per cuscinetti e riduttori, la progettazione secondo carichi e velocità di rotazione definiti è determinante. Per i cuscinetti a rotolamento, la durata nominale viene spesso calcolata come L10 o L10h secondo ISO 281. L10h significa che il 90 per cento di un gruppo sufficientemente ampio di cuscinetti identici raggiunge o supera questa durata calcolata nelle condizioni definite, prima che compaiano i primi segni di fatica. Il calcolo tiene conto in particolare del tipo di cuscinetto, della velocità di rotazione, del carico e del coefficiente di carico dinamico. Lubrificazione, contaminazione, qualità del montaggio, allineamento e vibrazioni aggiuntive influenzano in modo significativo la durata effettiva.
È possibile progettare per i punti di appoggio critici valori obiettivo di diverse decine di migliaia di ore di esercizio. Un valore compreso tra ventimila e quarantamila ore non è tuttavia una garanzia generalmente valida, ma un valore di progettazione specifico per il progetto. In un esercizio continuo su tre turni, quarantamila ore corrispondono, dal punto di vista del calcolo, a circa quattro anni e mezzo. Il tempo fino a una revisione generale non dipende però solo dalla progettazione dei cuscinetti, ma anche dallo stato, dal carico di processo e dalla strategia di manutenzione.
La durata degli utensili di miscelazione varia in modo particolarmente marcato. Con polveri minerali, spigolose o altamente abrasive, gli utensili possono dover essere rinnovati già dopo un tempo di esercizio relativamente breve. Con prodotti fini, non abrasivi e trattati in modo delicato, possono essere utilizzati molto più a lungo. Bordi di usura sostituibili, utensili segmentati e fissaggi facilmente accessibili facilitano la sostituzione programmata e riducono la durata di un fermo per manutenzione.
Anche le tenute d'albero non dovrebbero essere valutate con valori orari generici fissi. La loro durata dipende dal movimento dell'albero, dalla velocità di rotazione, dalla pressione, dal vuoto, dal carico di particelle, dalla temperatura, dai prodotti chimici di pulizia, dal mezzo di sbarramento e dalla situazione di montaggio. Sistemi di tenuta più semplici possono essere economici in applicazioni asciutte e poco impegnative. Sistemi a gas di sbarramento o a liquido di sbarramento possono essere necessari in processi polverosi, tossici, sensibili all'umidità o gestiti in pressione. Determinanti sono la scelta corretta, un'alimentazione del mezzo di sbarramento regolata in modo affidabile e ispezioni documentate.
I componenti elettrici, l'elettronica di potenza, i sistemi di controllo e i dispositivi operatore raggiungono spesso, prima della macchina di base meccanica, la fine della loro disponibilità economica. I motivi sono gruppi costruttivi fuori produzione, mancanza di ricambi, software non più supportato, requisiti di cybersecurity più elevati o nuove prescrizioni di sicurezza. Un concetto di durata moderno dovrebbe quindi considerare già in fase di progettazione i possibili momenti di retrofit per azionamenti, sistemi di controllo, sensoristica, visualizzazione e tecnologia di rete.
Esercizio e manutenzione
Nei miscelatori a lotti, il numero dei cicli di carico, l'avviamento sotto carico e i possibili cambi di senso di rotazione influenzano la sollecitazione a fatica di alberi, cuscinetti e azionamenti. Picchi di coppia elevati possono verificarsi in particolare con densità apparente elevata, grado di riempimento sfavorevole, formazione di ponti o prodotto agglomerato. La progettazione dovrebbe quindi considerare non solo l'esercizio normale, ma anche plausibili casi di avviamento e di guasto.
Un concetto di durata affidabile richiede intervalli di manutenzione e ispezione documentati. Ne fanno parte la lubrificazione, il cambio dell'olio, il controllo delle guarnizioni, la verifica degli utensili di miscelazione, il controllo visivo del recipiente e dello scarico, la verifica delle funzioni di protezione, nonché la taratura dei sensori rilevanti. I dati di manutenzione dovrebbero essere memorizzati insieme a ore di esercizio, numero di lotti, allarmi e valori di processo anomali.
Il Condition Monitoring può migliorare la manutenzione se le grandezze di misura selezionate corrispondono ai possibili meccanismi di guasto. Possono essere idonei vibrazioni, temperature dei cuscinetti, coppia, potenza assorbita, stato dell'olio o monitoraggio delle guarnizioni. Determinante è una regolamentazione univoca su quali valori limite si applicano, come vengono valutati gli allarmi e quali misure ne conseguono.
Garanzia e ciclo di vita
La garanzia classica tratta i vizi che si manifestano entro il termine concordato e sono riconducibili a materiale, costruzione o fabbricazione. Un concetto di durata completo persegue un obiettivo diverso. Deve aumentare la disponibilità dell'impianto e rendere controllabile il Total Cost of Ownership su molti anni.
Ne fanno parte una strategia dei ricambi documentata, pacchetti di parti di usura definiti, supporto tecnico di assistenza, manutenzione preventiva, un eventuale supporto remoto, la gestione dell'obsolescenza, nonché retrofit pianificati per l'automazione e la tecnica di azionamento. Per gli impianti di miscelazione particolarmente critici possono essere utili Service Level Agreement, tempi di reazione vincolanti e lo stoccaggio di ricambi selezionati.
Non sono quindi realistiche promesse generiche come venti o trent'anni di funzionamento senza guasti. Realistica è invece una macchina di base utilizzabile a lungo termine, a condizione che prodotto e modo di funzionamento corrispondano alla progettazione, l'usura venga riconosciuta per tempo e i componenti meccanici ed elettrici vengano riparati o modernizzati in modo pianificato.
Durata di vita e sicurezza a lungo termine con amixon®
Costruzione robusta per un lungo utilizzo
amixon® sviluppa impianti di processo per un utilizzo industriale a lungo termine. Molte macchine miscelatrici amixon® sono, secondo le indicazioni aziendali, in funzione quotidianamente da oltre trent'anni. Questa esperienza dimostra che la macchina di base meccanica, con una progettazione adeguata, un esercizio corretto e una manutenzione coerente, può essere utilizzata economicamente per lungo tempo.
La costruzione di molti miscelatori amixon® è orientata a un funzionamento delicato e facile da manutenere. Basse velocità di rotazione possono ridurre la sollecitazione di cuscinetti, riduttori e utensili di miscelazione. Nelle esecuzioni con organo miscelante supportato esclusivamente in alto, un passaggio d'albero inferiore nell'area a contatto con il prodotto viene a mancare. Questo riduce il numero di punti di tenuta a contatto con il prodotto e dei potenziali punti di usura nella camera di miscelazione.
Per prodotti abrasivi, corrosivi o particolarmente esigenti, amixon® può allineare la scelta dei materiali e la protezione dall'usura al rispettivo compito. Oltre a diversi acciai inossidabili sono disponibili, ad esempio, Hardox®, materiali duplex, materiali a base di nichel e concetti di rivestimento idonei. Gli utensili di miscelazione e le camere di miscelazione possono essere protetti dall'usura, a seconda dell'applicazione, con riporti di saldatura duri, rivestimenti ceramici, placchette in metallo duro o ceramica ad alte prestazioni. La scelta viene valutata in base ad abrasione, corrosione, purezza del prodotto, pulibilità e rischio di contaminazione ammissibile.
Ricambi e documentazione tecnica
amixon® offre un servizio ricambi a vita. La progettazione, la produzione e la documentazione tecnica nello stabilimento di Paderborn costituiscono la base per identificare in modo univoco i componenti, valutare alternative compatibili e rifabbricare ricambi in caso di necessità. Ciò è particolarmente rilevante per gli impianti più datati, quando singoli componenti di acquisto non sono più disponibili presso il fornitore originale.
Alcune parti di usura selezionate possono già essere fornite con la prima consegna. Per gli impianti critici può essere elaborato, insieme al gestore, un concetto di ricambi. Questo tiene conto delle ore di esercizio, delle durate previste, dei tempi di approvvigionamento, della criticità dell'impianto e dell'importanza dell'impianto per la continuità produttiva. Quali ricambi vengono immagazzinati a livello centrale, regionale o presso il sito del gestore viene concordato in modo specifico per il progetto.
Ispezione, manutenzione e modernizzazione
Una lunga vita utile tecnica presuppone ispezioni regolari e una manutenzione preventiva. amixon® fornisce supporto con manutenzione, riparazione, approvvigionamento dei ricambi, adeguamenti tecnici e consulenza di processo. Gli ampi sportelli di ispezione Clever-Cut® consentono l'accesso alla camera di miscelazione e semplificano i controlli visivi, i lavori di pulizia e le misure di manutenzione.
Se un impianto è particolarmente critico per la produzione, possono essere utili concetti di manutenzione basata sulle condizioni. Ne fanno parte, ad esempio, il monitoraggio di coppia, potenza assorbita, temperatura o vibrazioni. Se venga impiegato un Condition Monitoring o una manutenzione predittiva dipende dal tipo di impianto, dal concetto di misura, dal rischio di produzione e dai servizi di assistenza concordati.
La vita utile economica non termina necessariamente quando cambiano i requisiti di prodotto o le condizioni tecniche generali. amixon® supporta i gestori con retrofit e modernizzazioni, ad esempio per azionamenti, sensoristica, sistemi di controllo, dispositivi di sicurezza, funzioni di pulizia o sequenze di processo. In questo modo una macchina di base meccanicamente intatta può continuare a essere utilizzata e adattata a nuove ricette, materie prime, requisiti prestazionali o prescrizioni normative. La manutenzione e gli adeguamenti mirati hanno, secondo amixon®, l'obiettivo di preservare a lungo l'efficienza e l'affidabilità degli impianti.
Sperimentazione prima dell'investimento
La successiva durata di vita di un impianto di miscelazione viene influenzata già durante la progettazione. I gestori possono quindi sperimentare il compito di miscelazione con il proprio prodotto originale nei centri prove amixon® prima dell'acquisto. A Paderborn sono disponibili più di trenta macchine di prova di diverse taglie. amixon® gestisce inoltre centri prove in Germania, Stati Uniti, Cina, Giappone, India, Thailandia e Corea del Sud.
Le prove possono essere condotte con gradi di riempimento realistici, dimensioni di lotto, nonché condizioni di temperatura e pressione previste. Vengono esaminate, ad esempio, la qualità di miscelazione, la delicatezza sul prodotto, l'apporto di energia, lo svuotamento, la pulibilità e la riproducibilità. I risultati documentati supportano la scelta di materiali, concetti di protezione dall'usura, utensili di miscelazione e parametri operativi idonei. In questo modo i rischi tecnici ed economici possono essere valutati meglio prima dell'investimento.
Garanzie specifiche per progetto
Le condizioni di garanzia concrete vengono concordate presso amixon® in modo specifico per il progetto. Dovrebbero descrivere in modo univoco l'uso concordato, le proprietà del prodotto, i limiti operativi, i materiali, le indicazioni di manutenzione e le responsabilità. Un impegno attendibile considera inoltre la qualità di miscelazione, il metodo di prova, le variazioni delle materie prime, la strategia di pulizia, nonché possibili influssi di usura e corrosione.
La sicurezza a lungo termine di un impianto amixon® non nasce quindi da una promessa generica di anni di funzionamento senza guasti. Si basa su una progettazione robusta, materiali idonei, un approvvigionamento dei ricambi documentato, una manutenzione pianificabile e la capacità di adattare l'impianto a nuovi requisiti tramite retrofit.