AVA : Arduino-powered vibration analyzer. Extra-low-cost device for industrial maintenance

Arduino-powered Vibration Analyzer, in short AVA, is an electronic device to measure and analyze vibrations on industrial machinery. The aim of the device is to support condition monitoring activity to deploy a condition-based smart maintenance plan. Its main peculiarity regards its price, at least two orders of magnitude lower than other industrial equipment for vibration analysis: with a total hardware cost of 60e, the device handles first-stage analysis and is able to identify and to keep track of flawed behaviours rather than executing a deep and accurate analysis. The purpose of this thesis is to demonstrate that, despite the low-class performance, the insights obtainable from AVA are valid, making its benefit-to-cost ratio extremely high. The project has been decided and executed in collaboration with Accierie di Verona, Gruppo Pittini, as part of an 8-months internship. During the last-mentioned period, in addition, it was given to the undersigned the responsibility to collect for the first time vibrational data from all types of machinery into the plant, analyze them and report the conclusions to deploy a Condition-based Maintenance plan. As this kind of activity had never been carried out before, the methodology and procedures were to be created from scratch, automated and finally taught to the other colleagues.

Arduino-powered Vibration Analyzer, in breve AVA, è uno strumento elettronico dedicato alla misurazione e analisi delle vibrazioni su macchinari industriali. L'obbiettivo dello strumento è quello di supportare l'attività di monitoraggio delle condizioni per abilitare un piano di manutenzione intelligente basato sulle condizioni dei macchinari stessi. La peculiarità principale dello strumento in oggetto è il suo costo, in genere due ordini di grandezza inferiore rispetto alla strumentazione dedicata all'analisi delle vibrazioni in ambito industriale. Per un costo totale delle componenti hardware di 60\euro{}, lo strumento è capace di eseguire un primo stadio di analisi in cui è possibile individuare e tenere in osservazione un comportamento scorretto piuttosto che condurre un'analisi approfondita su di esso. La finalità di questa tesi è quella di dimostrare che, nonostante le prestazioni del dispositivo siano piuttosto limitate, le intuizioni che è possibile trarre da AVA sono valide, rendendone il relativo rapporto costi-beneficio estremamente elevato. Questo progetto è stato ideato e portato a compimento in collaborazione con Accierie di Verona, Gruppo Pittini, all'interno di un periodo di tirocinio di 8 mesi. Durante questa esperienza, inoltre, è stata data al sottoscritto la responsabilità di acquisire per la prima volta in assoluto una campagna di misurazione di vibrazioni su una moltitudine di macchine presenti all'interno dell'impianto, analizzare i risultati e riportarne le conclusioni per poter intraprendere un piano di manutenzione secondo condizioni. Poiché questa attività non aveva precedenti, metodi e procedure sono stati creati dall'origine, automatizzati ed infine trasmessi al personale competente.