la manutenzione

POLITICHE, FILOSOFIE
E METODI DI
MANUTENZIONE
1
LE TRE LEGGI DI MURPHY
I° legge: se esiste la possibilità che
qualcosa possa funzionare male, questo
accadrà nel momento peggiore.
 II° legge: niente va così male che non
possa andar peggio.
 III° legge: se non ti preoccupi per tempo
delle cose ci sarà sempre qualcuno che lo
farà per te o qualcosa che ti costringerà a
farlo

2
POLITICHE DI MANUTENZIONE
Cos’è la manutenzione, come si applica
 Nozioni di riferimento
 Pronto intervento, su guasto o accidentale
 Manutenzione preventiva
 Manutenzione migliorativa, correttiva
 Manutenzione predittiva (secondo
condizione)
 Manutenzione produttiva (TPM)
 Gestione della manutenzione

3
COS’E’ LA MANUTENZIONE
La manutenzione è l’insieme delle attività
che hanno come obiettivo quello di
mantenere
un elemento, una macchina o un sistema,
nello stato in cui può svolgere il compito
per cui è stato realizzato
4
COSA SI INTENDE PER
MANUTENZIONE
I latini la definivano manu-tenere, tenere
stretto nella mano
 I francesi con il temine entre-tenir,
intendono: tenere dentro, tenere insieme,
(conservare in buono stato).
 Con il tempo, in alcuni campi il termine ha
conglobato il concetto di riparazione

5
PERCHÉ SI DEVE FARE
MANUTENZIONE

Usura e invecchiamento diminuiscono
l’efficienza delle attrezzature (macchine,
apparecchiature, fabbricati, ecc.) che per
questo deve essere ripristinata per mezzo
delle azioni manutentive
6
PERCHÉ SI DEVE FARE
MANUTENZIONE

Scopo fondamentale della manutenzione:
rallentare, per quanto possibile il
decadimento delle attrezzature, tenendole
costantemente sotto controllo, eseguendo le
necessarie riparazioni e revisioni, ridando
nuova forma alle attività
7
IL TEMA DELLA MANUTENZIONE
La manutenzione dei grandi impianti che
producono energia è senz’altro un grande tema
tradizionale della manutenzione
Ma non è il solo
Nel nostro mondo tecnicizzato sono altrettanto
rilevanti le manutenzioni richieste dai grandi e
piccoli prodotti già in uso nel mercato
8
Si tratta in effetti di assistenza tecnica al cliente
finale:
 navi, aerei, automezzi e altri mezzi di
trasporto e lavoro
 apparati meccanici, elettrici ed elettronici
 sistemi informatici, telecomunicazioni e
apparecchi medicali
 immobili e delle infrastrutture civili
rappresentano un altro imponente risvolto
del mondo della manutenzione
 Industria manifatturiera e di servizi
9
MANUTENZIONE IN CAMPO
INDUSTRIALE



La diffusione dei mezzi informatici (hw e sw)
hanno permesso di conoscere meglio la vita
e la storia delle macchine e impianti produttivi
Si pensi alle reti e ai sistemi di
comunicazione
A livello industriale ha gradi di differenziazioni
se la esaminiamo in modo trasversale nella
grande, media, piccola impresa
10

La figura del manutentore, visto nella
gamma globale delle sue applicazioni è una
figura sempre più importante nel mercato
 In molti settori la manutenzione sotto il
profilo dell’assistenza tecnica post vendita after sale- in logica di – customer care –
produce più profitti della produzione
 In alcuni paesi industrializzati, gli addetti alla
manutenzione sono aumentati negli ultimi
anni del 150% mentre la manodopera di
produzione del 25%
11
SCOPI PRIMARI DELLA
MANUTENZIONE
- Assicurare che macchinari, impianti e attrezzature:
 Siano sempre efficienti
 Siano in condizione di far raggiungere gli obiettivi
produttivi
- Prevenire rotture e declassamento di macchinari, impianti
e attrezzature evitando:
 Periodi di indisponibilità del macchinario (down time)
conseguenti perdite di produzione con danni
finanziari
- Produrre di continuo ai minori costi possibili (cultura zero
difetti)
12
EVOLUZIONE DELLA
MANUTENZIONE
3° GENERAZIONE
2° GENERAZIONE
Estensione vita
macchine
Concetto di
disponibilità e
affidabilità
Ambiente
1° GENERAZIONE
Concetto di
disponibilità
Qualità
Si sostituiscono le
utenze quando sono
guaste
Si sostituiscono le
utenze ad intervalli
pianificati
Si implementano
complessi piani di
manutenzione
1940
1950
1960
Sicurezza
1970
1980
OGGI
13
TIPI DI MANUTENZIONE
A grandi linee, il concetto di manutenzione si è evoluto attraverso quattro fasi:
1.Manutenzione di pronto intervento, su guasto o accidentale

BM – breakdown maintenance
2.Manutenzione preventiva

PM – preventive maintenance
3.Manutenzione produttiva

PM – productive maintenance
di stile americano con l’ufficio manutenzione “al centro”
4.Manutenzione produttiva con la partecipazione di tutti

TPM – total productive maintenance
di stile giapponese con coinvolgimento trasversale di tutti i livelli
dell’impresa
14
IL GUASTO E LA STATISTICA
15
Se la manutenzione programmata è
efficiente, questo è il pronto intervento
16
TIPI DI MANUTENZIONE
MANUTENZIONE
NON PROGRAMMATA
(accidentale)
PROGRAMMATA
PREVENTIVA
a guasto
emergenza
autonoma
(giornaliera)
preventiva
periodica
predittiva
secondo
condizione
CORRETTIVA
Miglioramento
affidabilità e
manutenibilità
revisione
17
MANUTENZIONE ACCIDENTALE
La manutenzione accidentale (pronto intervento) è detta anche:
 a rottura
 su guasto
L’intervento di riparazione:
 Avviene dopo un guasto imprevisto e deve riportare in
condizioni accettabili la macchina o un suo componente
La manutenzione accidentale può essere:
 aspetto che si guasti
 Guasto improvviso
18
MANUTENZIONE PREVENTIVA

L’intervento viene effettuato secondo criteri
prestabiliti (storico di guasto del o dei
componenti della macchina) volti a prevenire
il guasto, a seguito dell’individuazione e della
misurazione di uno o più parametri e
dell’estrapolazione secondo LCA (Life Cycle
Assessment, ciclo di vita del componente)
modelli appropriati del tempo residuo prima
del guasto
19


Si riduce la probabilità che la macchina o un
suo componente non siano in condizioni
operative accettabili
La manutenzione preventiva può essere
schematizzata in varie versioni:
- a intervalli regolari
- a intervalli sicuri
- a età costante
- a data costante
- di routine
- straordinaria
20
MANUTENZIONE SECONDO
CONDIZIONE
La manutenzione secondo condizione è detta anche
“predittiva”
Si realizza attraverso controlli e misure di routine o
continui di grandezze fisiche misurabili (pressione,
corrente, temperatura, rumore, ecc.)
 Questa politica si basa sui seguenti concetti:
 molti guasti non accadono istantaneamente
 è possibile individuare la nascita e l’evoluzione
con controlli continui
21

In altri termini le macchine forniscono degli
avvertimenti prima di guastarsi (questi
avvertimenti possono definirsi come guasti
potenziali, detti segnali deboli)

Il manutentore conosce bene lo stato reale
dei singoli componenti della macchina e
interviene con razionale azione preventiva
22
MANUTENZIONE
OPPORTUNISTICA

Durante un cambio di produzione o in
un’altra occasione in cui il macchinario sia
fuori servizio, si fanno interventi per
riportare l’impianto o la macchina per
migliorare il livello di affidabilità del
sistema
23
MANUTENZIONE PRODUTTIVA
(PM REDDITIZIA)
Si basa sui tre tipi di manutenzione:
 Accidentale
 preventiva
 migliorativa
Aggiunge un’estrema attenzione all’economicità ed a generare profitto
- osservazione  In fabbrica si può applicare uno o più dei suddetti tipi di
manutenzione:
 In funzione del tipo di macchina
 A seconda delle circostanze produttive in relazione al metodo di
condurre il macchinario
24
TPM – TOTAL PRODUCTIVE
MAINTENANCE
Il passo successivo nella manutenzione avviene con il total
productive maintenance.
Persegue il miglioramento dell’impresa attraverso l’estrema
efficienza del sistema produttivo visto nella sua globalità.
In ufficio e in officina tende all’obiettivo:
 zero incidenti;
 zero difetti;
 zero guasti.
25
ANOMALIE NELLA SCELTA DEL
TIPO DI MANUTENZIONE
Far funzionare la macchina fino alla sua rottura e poi ripararla (manutenzione
accidentale).
Inconvenienti nella manutenzione accidentale:
 notevoli costi;
efficienza
 improvvisa perdita di produzione;
 rischio di distruggere il macchinario;
 infortuni al personale;
tempo
 Mancanza di storico della macchina
La manutenzione preventiva, consiste nel prevenire il guasto con interventi
ad intervalli regolari che possono essere:
 a intervalli regolari;
 o irregolari.
26
PARAMETRI PER LA SCELTA

I parametri che si devono considerare per la scelta del
tipo di manutenzione più idonea sono:

tasso di guasto λ

Misura la quantità di guasti che si sono verificati o che
si possono verificare in un determinato periodo
costo di manutenzione preventiva
costo dell’attività di manutenzione in se stessa (cmp)
costo di mancanza per manutenzione preventiva

27
 costo globale per manutenzione preventiva
 cgmp = cmp + cmmp
Costo di manutenzione accidentale
cma
Costo di mancanza per manutenzione accidentale
cmma
Costo globale per manutenzione accidentale
cgma = cma + cmma
Costo di un’ispezione
ci
28
ESEMPIO DI VALUTAZIONE
1.
Il tasso dei guasti è in diminuzione: conviene adottare la manutenzione
accidentale.
2.
Il tasso dei guasti aumenta poiché il macchinario è usurato, finché
cgmp < cgma

si adotta la manutenzione preventiva

si calcola la data alla quale sarà prudente fare la manutenzione
quando cgmp = cgma

per ragioni economiche si adotta la manutenzione accidentale
3.
Il tasso dei guasti è costante
se cmp + ci > cgma

Si adotta la manutenzione accidentale
se cmp + ci < cgma

Si adotta la manutenzione preventiva
29
NOZIONI DI RIFERIMENTO
30
IL GUASTO
E IL TASSO DI GUASTO
Il guasto comporta la perdita delle funzionalità previste dal progetto
Vi sono due tipi di guasto:
 guasto che blocca le funzioni del sistema;
 guasto che ne degrada le funzioni.
Il degrado può avvenire in modo:
 naturale per uso e usura;
 forzato o indotto da gestione non diligente.
Il tasso di guasto si rappresenta con la lettera simbolica λ e indica il numero di
guasti in una certa unità di tempo:

esempio: λ = 3 guasti all’anno.
31
IL TASSO DI GUASTO DETTO
“VASCA DA BAGNO”
Il tasso di guasto nella vita del macchinario è così raffigurabile:
Tasso di
guasti λ
Limite di
sicurezza
Tempo
Rodaggio
Vita utile
Usura
Guasti
iniziali
Guasti
casuali
Guasti
per usura
32
CONSEGUENZE DEL GUASTO
NEL SISTEMA
Il guasto può avere conseguenze diverse in relazione al tipo di sistema in cui
avviene.
1.
Sistema di serie:
 Il guasto in uno dei componenti del sistema blocca l’intero sistema.
2.
Sistema a ridondanza semplice:
 I componenti sono posti in parallelo: se uno si guasta gli altri continuano
ad operare.
3.
Sistema a ridondanza sequenziale:
 I componenti sono raddoppiati e posti in parallelo: se uno si guasta entra
in azione l’altro alternativo sotto il controllo di un organo di controllo e
decisione.
33
AFFIDABILITÀ E INDICI DI
MANUTENZIONE
Indicata con la lettera R di reliability, l’affidabilità di un macchinario o di un
impianto indica la probabilità che esso funzioni senza guastarsi per un certo
tempo in predeterminate condizioni ambientali.
L’affidabilità è misurata con appositi indici:
MTTF: Mean Time To Failure”
indica il tempo medio che trascorre sino al manifestarsi del guasto;
MTBF:
Mean Time Between Failure”
indica il tempo medio che intercorre tra due guasti;
(m)
si misura come reciproco del Tasso di guasto λ:

… se il tasso di guasto è di 3 guasti all’anno (365 giorni) il tempo medio tra due
guasti è di 121 giorni.
1
m = -----λ
34
MCBF: Mean Cycle Between Failure
numero medio di cicli che si svolgono tra 2 guasti (simile all’MTBF ma
misurato in cicli macchina).
MTTR: Mean Time To Repair
tempo medio di manutenzione correttiva che indica il tempo impiegato
per eseguire una riparazione e si articola in due situazioni:
MTTM: Mean Time To Mantain
tempo medio di manutenzione preventiva e correttiva calcolata al
netto di attese per motivi logistici;
MDT:
Maintenance Down Time
(include MTTM): totale del tempo necessario per rilevare il guasto:
 attendere l’intervento;
 eseguire la riparazione;
 eventuali interferenze e tempi morti;
 eseguire una pulizia.
35
MLDT: Mean Lead Dealy Time
Tempo medio di attesa fra il momento in cui occorre un guasto e
quello in cui inizia l’azione manutentiva
MTBPM:Mean Time Between Preventive Maitenance
Tempo medio intercorrente fra due interventi M.P.
MTBUM:Mean Time between Unscheldukled Maitenance
Tempo medio intercorrente tra due interventi non programmati
MTBM : Mean Time Between Maintenance
indica il tempo medio che intercorre tra due fermate per
manutenzione.
36
MANUTENZIONE ACCIDENTALE E
MANUTENZIONE PREVENTIVA
La seguente base dei tempi esemplifica i precedenti indici nei due casi:
 manutenzione accidentale = su guasto;
 manutenzione preventiva = con fermata programmata;
TMFU “Tempo Massimo di Fuori Uso”: indica la massima durata ammessa per
l’attività di rimessa in marcia di un mezzo di produzione fermato da un
guasto imprevisto: per esigenze di contabilità dei costi il relativo intervento
viene definito:
 urgente
= fino a quando sta nel TMFU
 di emergenza
= quando supera il TMFU
37
COSTI DIRETTI E INDIRETTI
La manutenzione comporta dei costi che vengono distinti in:
- Costi diretti – utilizzati nell’intervallo di manutenzione
manodopera interna ed esterna
materiali, energia, fluidi
- Costi indiretti
perdita di produzione causate dall’esigenza di manutenzione
influenza negativa sui prodotti
oneri e gestione dei ricambi
ritardi di consegna
scarto dei materiali
personale temporaneamente improduttivo
38
LA DISPONIBILITÀ
La disponibilità è il periodo di tempo in cui il macchinario produce e funziona
senza guasti o fermate e si misura con il rapporto:
MTBF
__________________
MTBF + MTTR
39
L’ALBERO DEI GUASTI
Permette di stabilire e verificare su uno schema apposito le conseguenze di un
guasto che si verifichi nell’ambito di un sistema complesso.
Lo schema riproduce il sistema:
 usando una apposita rappresentazione simbolica simile a quella adottatta
dai diagrammi di flusso;
 basandosi sui principi dell’algebra booeliana:
funzionante = 1 ----- guasto = 0
gate tipo
or – and
priority and
Evento
secondario
Evento
primario
con cause
non note
Catena
di eventi
Evento
primario
40
L’ANALISI DI PARETO
È un metodo di indagine applicabile ad una serie di eventi numerosi da
interpretare:
 gli eventi vengono classificati in 3 classi (A, B, C) per ordine di importanza
(peso);
 il valore del peso espresso in modo numerico;
 l’effetto cumulativo progressivo dei fattori, in percentuale dell’effetto totale.
L’analisi permette di individuare i problemi di peso rilevante (es. valore = costo)
che si addensano nella stessa classe.
Gli interventi correttivi possono perciò essere concentrati su quella classe.
41
L’ANALISI DI PARETO
L’analisi di Pareto è particolarmente adatta nell’analisi dei guasti e nella
conseguente impostazione della manutenzione.
PRODUZIONE
PROVENIENZA DEI DATI
SERVIZIO ISPEZIONE
DIARIO MACCHINA
SCHEDA
SEGNALAZIONE
INCIDENTI
SCHEDA
ANALISI
GUASTI
42
TABELLA DI PARETO
guasti in un impianto oleodinamico
n.
Guasti
Frequenza
% sul totale
cumulata
L
Irregolare afflusso d’olio alla pompa
20
36%
36%
F
Eccessiva turbolenza nel serbatoio
11
20%
55%
C
Livello dell’olio nel serbatoio troppo basso
8
14%
70%
B
Presenza d’aria nell’olio
4
7%
77%
O
Numero di giri della pompa troppo elevato
2
4%
80%
G
Eccessiva velocità di ritorno dell’olio
2
4%
84%
N
Velocità d’aspirazione troppo elevata
1
2%
86%
D
Aperture nelle tubazioni d’apirazione
1
2%
88%
M
Eccessive perdite di carico nel tubo d’aspirazione
1
2%
89%
A
Senso di rotazione errato
1
2%
91%
E
Tenuta difettosa delle guarnizioni della pompa
1
2%
93%
H
Insufficiente superficie filtrante o di filtro sporco
1
2%
95%
I
Viscosità dell’olio eccessiva
1
2%
96%
R
Valvola di sicurezza che vibra
1
2%
98%
P
Difettoso allineamento del gruppo motore-pompa
1
2%
100%
Q
Organi della pompa usurati
0
0%
100%
56
100%
43
DIAGRAMMA DI PARETO
44
ESEMPIO: L’ANALISI DI PARETO
Numero di riferimento dei componenti soggetti a guasto
(1 è il più costoso – è il meno costoso)
nella classe A si addensa il 20% delle voci per un valore cumulativo dell’ 80%
 nella classe B si addensa il 30% delle voci per un valore cumulativo del15%
 nella classe C si addensa il 50% delle voci per un valore cumulativo del 5%

L’intervento correttivo si concentra sulla classe A per cui, lavorando su 5 dei 24
componenti soggetti a guasto, si riesce ad avere un risultato di rilievo.
45
MANUTENZIONE PREVENTIVA
46
MANUTENZIONE PREVENTIVA
AD INTERVALLI REGOLARI



La manutenzione preventiva pone il problema di
scegliere un appropriato intervallo tra un
intervento e il successivo
Il tempo di marcia è il periodo di funzionamento
di una macchina prima che sia veramente
necessario un intervento di manutenzione
preventiva
Varia moltissimo da una situazione ad un’altra a
causa delle diverse condizioni di funzionamento
possibili
47
MANUTENZIONE PREVENTIVA
AD INTERVALLI SICURI



La manutenzione ad intervalli sicuri è una scelta prudente e
“garantista”, ma, se si sceglie un intervallo troppo “sicuro”, capita che
la macchina venga revisionata molto prima del necessario con:
perdite di produzione per il maggior tempo dedicato alla
manutenzione;
aumento di possibilità di errori umani nel monitoraggio della
macchina.

Raramente la macchina si deteriora in tempi limitati

La rottura non è quasi mai improvvisa, ma è l’apice di un lento e
progressivo deterioramento
48
MANUTENZIONE PREVENTIVA AD
INTERVALLI IRREGOLARI




Eseguire gli interventi di manutenzione ad intervalli
irregolari individuati secondo i segnali riscontrati in modo
razionale dagli operatori macchina
Eseguire l’intervento quando si ritiene che la macchina
stia per arrivare ad un noto grado di difettosità del o dei
componente
Bisogna conoscere lo stato di efficienza della macchina
e la sua variazione nel tempo (rilevamento statistico)
Si determinano questi intervalli in base alla reale
condizione della macchina o di un suo componente
49
MANUTENZIONE PREVENTIVA AD
ETÀ COSTANTE
Il componente viene sostituito quando raggiunge una
durata di impiego consigliata dal fornitore, progettista o
prefissata in base all’esperienza
Esempi:
 gli aeroplani sostituiscono i pneumatici dopo un
determinato numero di ore di volo o numero di atterraggi

le navi cambiano parti del motore dopo un preventivato
numero di ore di lavoro
50
MANUTENZIONE PREVENTIVA
A DATA COSTANTE
Il componente viene sostituito a data fissa senza considerare la durata
di impiego prefissata in base al ciclo di vita del componente.
Manutenzione ordinaria
È per lo più svolta dal conduttore del mezzo di produzione con semplici
interventi:
 lubrificazione di organi in movimento;
 pulizia generale;
 sostituzione del liquido refrigerante e/o del filtro.
Manutenzione straordinaria: annuale e pluriennale
È necessaria per verificare il grado di obsolescenza del macchinario,
specie se complesso.
51
MANUTENZIONE PREVENTIVA
OPPORTUNISTICA
Questo tipo di manutenzione tiene in considerazione che
eventuali fermate del macchinario non imputabili alla
manutenzione, si possano eseguire interventi di
manutenzione :
 si sostituiscono anticipatamente i componenti
 vi sono componenti di diverso valore proprio e con
importanza differente
Conseguentemente si anticipano anche altre sostituzioni
diminuendo così il numero degli interventi, fermi
macchina addebitabili alla manutenzione
52
ESEMPIO DI MANUTENZIONE
PREVENTIVA OPPORTUNISTICA
53
MANUTENZIONE PREVENTIVA
O SOSTITUZIONE?
La manutenzione preventiva comporta dei costi che
l’impresa valuta specialmente in due occasioni:
1.
Quando l’impresa sceglie il tipo di macchinario, impianto,
ecc… in funzione delle sue esigenze di manutenzione e
della sua applicazione nel ciclo e nell’ambiente di
produzione
 esempio negativo: macchinario molto sofisticato ed
efficace ma in ambiente deteriorato
54
2.
Quando il costo globale della manutenzione di
macchinari, impianti, ecc… “Cgmp” giustifica la
sostituzione del macchinario con uno più nuovo,
evoluto, più produttivo
 esempio: sistema robotizzato che sostituisce un
macchinario semiautomatico
Questi momenti di scelta richiedono esperienza tecnica
e valutazione finanziaria.
55
PROGRAMMAZIONE DELLA
MANUTENZIONE PREVENTIVA
Se la scelta della manutenzione prevale sulla sostituzione
la manutenzione deve essere ben programmata.
La manutenzione preventiva programmata porta risultati
non immediati, ma con il trascorrere del tempo i
vantaggi diventano evidenti.
Il programma di manutenzione viene elaborato per fasi
operative.
56
PROGRAMMAZIONE DELLA
MANUTENZIONE PREVENTIVA
1. Ispezione preliminare del complesso di macchinari
2. Valutazione dei tempi di manutenzione
3. Data di inizio del ciclo di manutenzione in accordo con il
responsabile della produzione
57
4. Scelta dei macchinari da sotto porre a manutenzione
preventiva in base a vari parametri:
 impegno della macchina in ore di funzionamento
per un significativo periodo di tempo;
 numero di macchine con caratteristiche e impiego
uguale o similare;
 percentuale di saturazione delle macchine;
 importanza delle macchine nel ciclo produttivo;
 previsione di saturazione della macchina nel futuro;
 spese fisse della macchina;
 costo degli addetti alla produzione;
 previsione di rischio di mancata produzione;
 attuali spese di manutenzione;
 documentazione tecnica della macchina.
58
MANUTENZIONE
A CICLI PREFISSATI
59
MANUTENZIONE
A CICLI PREFISSATI
Si inquadra nella manutenzione preventiva ed è utilizzata
nel caso di particolari sistemi:
 non facilmente ispezionabili
 con usura progressiva e con conseguente probabilità di
aumento dei guasti
 con usura progressiva e con gravi conseguenze in caso
di guasto
L’efficacia di questa manutenzione cessa quando le
condizioni di funzionamento del macchinario
raggiungono il limite di sicurezza.
60
La manutenzione a cicli richiede di definire un ciclo
equilibrato che:
 non porti a sostituire il macchinario prima del tempo;
 non porti a superare il limite di sicurezza.
Si basa su dati storici o su prove sperimentali.
61
MANUTENZIONE
A CICLI PREFISSATI
Esempio: manutenzione preventiva ciclica ai carrelli degli aeroplani
62
MANUTENZIONE
A CICLI PREFISSATI
L’applicazione di questa manutenzione ad un intero stabilimento o ad
un grande impianto richiede l’attenta preparazione di un piano:
 inventario e definizione delle macchine da mantenere;
 descrizione, frequenza, norme degli interventi;
 stima di manodopera, materiali, attrezzature (quantità e costi);
 norme antinfortunistiche;
 piani e programmi;
 suddivisione in cicli di grande o piccola revisione;
 organizzazione dei team;
 metodi e strumenti della gestione;
 addestramento;
 programma concordato per le fermate della produzione.
63
MANUTENZIONE MIGLIORATA
CM – Corretctive Maintenance
64
MANUTEZIONE MIGLIORATIVA
La motivazione di partenza della manutenzione è la prevenzione dei
guasti.
Se l’impresa non può limitarsi alla manutenzione accidentale adotta la
manutenzione preventiva.
Si verifica spesso una evoluzione nel concetto di manutenzione che
passa attraverso tre fasi:
Dalla manutenzione
concepita come attività
di nicchia
alla manutenzione
intesa a migliorare le
prestazioni globali
Le analisi del manutentore e della produzione permettono di risalire
dall’effetto (il guasto) alla causa che può risiedere in punti più
distanti e nevralgici dell’albero dei guasti.
65
EVOLUZIONE IN TRE FASI
FASE 1
Il servizio manutenzione è molto concentrato sul problema del guasto e
sente la psicosi del fermo macchina e per questo può:
 aumentare il personale addetto alla manutenzione;
 aumentare il presidio ai macchinari;
 aumentare l’adozione di apparecchiature per eseguire la
manutenzione.
Tutto questo produce come risultato un aumento dei costi.
66
FASE 2
L’impresa apprezza l’efficienza dei macchinari ottenuta dalla
manutenzione preventiva, ma ne evidenzia anche i costi:
 si forma un vero staff di manutenzione;
 si appronta un razionale piano di manutenzione;
 si opera sulla base, di dati storici e budget.
FASE 3
L’esigenza di manutenzione si estende dai macchinari a tutta
l’organizzazione e si manifesta come manutenzione migliorativa.
67
LA MANUTENZIONE MIGLIORA
L’IMPRESA
La manutenzione migliorativa riguarda le prestazioni globali del servizio
e comporta vari tipi di intervento che passano dal singolo
macchinario a tutto lo stabilimento:
 Registrazione dei guasti
 Manutenzione preventiva
 Analisi critica e modifiche sull’installazione
 Adeguamento delle norme operative e del ciclo
 Adeguamento delle attrezzature
 Riconsiderazioni sulle scelte di macchine e impianti
 Allineamento alle prescrizioni in materia di qualità, ambiente e
sicurezza
 Revisione delle procedure
 Supporto per il calcolo di redditività
 Intervento a monte in fase di progetto
68
Nello stabilimento nasce un circolo virtuoso tra chi utilizza gli impianti

provvede alla scrupolosa registrazione dei guasti e avanza proposte
di miglioramento
e gli addetti alla manutenzione

Apportano perfezionamenti agli impianti per avere meno guasti e
maggior facilità di manutenzione
69
SETTE BUONI MOTIVI
La manutenzione migliorativa introduce una razionale politica a
tutto campo di prevenzione dei guasti con estesi effetti positivi
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
evita che il macchinario raggiunga condizioni critiche senza
ritorno
garantisce disponibilità e produttività del macchinario
aumenta il grado di sicurezza per personale e impianti
ottimizza il consumo di energia e materie prime
gratifica il personale
permette di soddisfare le richieste dei clienti
aumenta il bagaglio di conoscenze tecnologiche dell’imprese
(dati storici ed eventi)
70
MANUTENZIONE SECONDO
CONDIZIONE (MSC) O PREDITTIVA
71
MANUTENZIONE SECONDO
CONDIZIONE O PREDITTIVA
La MSC parte dalla costatazione che il numero dei guasti
aumenta proporzionalmente alle ore di funzionamento
(tempi di marcia)
La MSC non viene eseguita a scadenza fissa (a tempo o a
date prefissate)
La MSC è eseguita con controlli periodici o continui in
funzione delle condizioni del prodotto che l’operatore,
l’ispettore e il manutentore ottengono con strumenti
adeguati.
72
Esempi di applicazione della MSC:
 Stazioni meteo isolate
 Navi
 Impianti per lavorazione di materiali pericolosi
 Industria manifatturiera
La MSC non viene utilizzata da:
 Industrie con modesto numero di macchinari
 Industrie con frequenti fermate dei macchinari per basso
livello di attività
73
Il funzionamento della MSC richiede che siano attivati:
 sistema di comunicazione aziendale
 addestramento del personale
 sistema informativo per controllo tecnico
 sistema informativo per controllo costi
 parco strumentale con laboratorio tecnologico
 esecuzione metodi di controlli e misure:







visivi
di temperatura
di rumore
di vibrazioni
non distruttivi
di particelle di usura
di olio lubrificante
74
DEFINIZIONI
GUASTO POTENZIALE – P
Condizione fisica che indica che un guasto funzionale accadrà in futuro o è in
corso di sviluppo
GUASTO FUNZIONALE – F
Impossibilità per un’utenza o un impianto di adempiere alla propria funzione in
riferimento alle performance definite
INTERVALLO P – F
Intervallo di tempo che intercorre tra l’istante in cui si verifica un guasto e
l’istante in cui esso degenera in un guasto funzionale
INTERVALLO NETTO P – F
Minimo intervallo che intercorre tra listante in cui si riconosce un guasto
potenziale e l’istante in cui esso degenera in un guasto funzionale
75
INTERVALLO P – F
76
FREQUENZA DEI CONTROLLI
Se le ispezioni vengono effettuate ad intervalli maggiori dell’intervallo
P-F esiste la possibilità che il guasto non venga individuato.
Se le ispezioni vengono effettuate ad intervalli molto inferiori
all’intervallo P-F allora il processo di controllo richiede risorse inutili.
La frequenza dei controlli predittivi non ha niente a che fare con la
frequenza dei guasti né con la criticità delle utenze
La frequenza dei controlli sarà maggiore per le utenze con intervallo
P-F minore, dove cioè il guasto si evolve più rapidamente.
77
FATTIBILITÀ TECNICA DELLA POLITICA
PREDITTIVA O SU CONDIZIONE

Possibilità di rilevare un guasto potenziale

Intervallo P – F sufficientemente lungo

Possibilità di monitorare l’utenza ad intervalli inferiori a
quello P – F

Intervallo netto P – F sufficientemente lungo da
permettere di effettuare delle azioni volte a ridurre o ad
eliminare le conseguenze del guasto funzionale
78
CASO DI MANUTENZIONE MISTA
PREVENTIVA CICLICA + SECONDO CONDIZIONI
La gestione della manutenzione implica il collegamento
e la comunicazione con schede tra tre livelli organizzativi
Operatore
Capo reparto
Capo produzione
79
L’OPERATORE
Esempio: conduttore di carrello
Il conduttore di carrello esegue la manutenzione di 1° livello
con:

operazione giornaliera di controllo eseguito con una
check-list prima di iniziare il servizio;

segnalazione sulla scheda degli inconvenienti riscontrati
durante l’esercizio.
80
IL CAPO REPARTO PRODUZIONE
Il capo reparto:

usa uno scadenziario in cui indica le ore progressive
fatte;

a scadenza prefissata (numero di ore) invia la macchina
alla manutenzione preventiva;

segnala alla manutenzione le anomalie annotate sulla
scheda dell’operatore.
81
CASO DI MANUTENZIONE MISTA
Il capo della manutenzione:




provvede alle riparazioni e agli interventi preventivi;
provvede a introdurre dei miglioramenti;
registra le operazioni di manutenzione e i costi relativi;
documenta i suoi tecnici con una scheda di intervento che contiene un
elenco completo di attività:

verifiche;
 controllo dei fluidi;
 sostituzioni
 regolazioni;
 lubrificazioni.;
 ingrassaggi;
 lavaggi;
 pulizie.
82
TOTAL PRODUCTIVE
MAINTENCANCE – TPM –
83
TOTAL PRODUCTIVE
MAINTENCANCE
Il metodo TPM persegue il miglioramento dell’impresa attraverso
l’estrema efficienza del sistema produttivo visto nella sua globalità.
Il TPM impegna uffici, officine e magazzini per ottenere:
 zero incidenti;
 zero difetti;
 zero guasti.
La manutenzione non riguarda solo l’ufficio manutenzione ma
coinvolge tutti i reparti per ottenere:
 il miglioramento delle persone;
 il miglioramento degli impianti;
 il miglioramento dell’impresa.
84
PRO E CONTRO
Il TPM poggia su 8 punti di
sostegno:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Miglioramento specifico dei
macchinari
Manutenzione autonoma
Manutenzione programmata
Formazione e addestramento
Gestione dello start up dei
macchinari
Manutenzione per la qualità
TPM degli uffici
Sicurezza e ambiente
Il TPM combatte 6 classici tipi di
perdite:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Perdite per guasti
Perdite per attrezzaggi e
regolazioni
Perdite per funzionamento a
vuoto o microinterruzioni
Perdite per riduzione di
velocità
Perdite per difetti e
riparazioni
Perdite di resa all’avviamento
85
PERDITA
DELL’EFFICIENZA GLOBALE
Perdite per guasti: spesso l’origine è nell’uso malaccorto
dell’impianto.
Perdite per attrezzaggi e regolazioni: la variazione del tipo di
prodotto da fabbricare comporta l’effettuazione di cambiamenti
nella linea di produzione (pesanti attrezzature; specifiche
regolazioni a macchine; utensili specializzati)
Perdite per funzionamento a vuoto o microinterruzioni: sono
dovute a piccoli inconvenienti a cui l’operatore rimedia da solo,
ma sono origine di perdite maggiori e di infortuni.
86

Perdite per riduzione di velocità:nascono dal sotto
impiego del macchinario per scarsa conoscenza delle
sue capacità o per regolazioni non corrette.

Perdite per difetti e riparazioni: il lavoro straordinario o
in condizioni non perfette può dare origine a difetti e
scarti.

Perdite di resa all’avviamento: dall’accensione
dell’impianto al raggiungimento della sua resa a regime
trascorre del tempo.
La perdita di resa si verifica al mattino, dopo il cambio di
attrezzature o dopo la manutenzione.
87
OVERALL EQUIPMENT EFFECTIVENESS
overall equipment effectviness = efficacia complessiva delle apparecchiature
I produttori sono alla continua ricerca di nuovi modi per ridurre costi e
sprechi, per operare in maniera più efficace e per ottenere più
volume dalle linee di produzione esistenti. Devono massimizzare
l’utilizzo dei macchinari al fine di prevenire costi e perdita di
competitività. La difficoltà risiede nel controllo, che deve essere
efficace e costante, dell’utilizzo dei macchinari nell’ambiente
produttivo.
Le società hanno bisogno di avere queste informazioni nel minor tempo
possibile al fine di prendere decisioni circa l’investimento di capitali
e i metodi per far fruttare la capacità non utilizzata e trarre vantaggio
dai rivenditori d’impianti e di beni di consumo intermedi.
Il principio dell’OEE è di lavorare allo scopo di massimizzare la
produzione vendibile aumentando la produttività in tre aree:
disponibilità, prestazione e qualità.
88
MAGGIORE EFFICIENZA
Al fine di rendere più efficienti i vostri macchinari e di avere
quindi risultati economicamente validi si dovrà:
Aumentare l’efficienza: il miglioramento dell’efficienza
renderà possibile l’eliminazione di turni extra così da poter
soddisfare il piano di produzione senza dover ricorrere ad
atti di eroismo

Ridurre i tempi di fermo macchine: l’eliminazione di
problemi prevedibili relativi alla produzione ridurrà i tempi di
fermo degli impianti permettendo una riduzione dei costi

89

Aumentare la capacità: se si aumenta l’efficienza e si
diminuiscono i tempi di fermo sarà posasibile aumentare
l’effettiva capacità dei vostri impianti

Ridurre il numero dei Full Time Equivalents (FTE):
migliore efficienza e aumentata produttività vi
permetteranno di riposizionare le risorse umane in
maniera più produttiva

Migliorare la qualità: la riduzione di scarti e sprechi
aumenterà la produttivà e la capacità effettiva.
90
CHE COS’È FTE
Il Full Time Equivalents è il sistema di misurazione utilizzato dagli analisti di
organizzazione ed è il risultato di una operazione matematica che tiene conto
del tempo lavorato da un dipendente durante l’arco di un anno.
La formula è: 220 (giorni lavorativi) x 7,5 (ore al giorno) = 1650 (Full Time
Equivalents espresso in ore/anno).
Il Full Time Equivalents serve per omogeneizzare differenti modi di esprimere i
pesi delle attività. Quando si pesano più attività in una struttura, solitamente, i
risultati che si ottengono sono sempre espressi in modo diverso (ore/giorno,
giorno/anno, minuti/giorno…); nel caso in cui abbiamo un’attività che “pesa” 15
giorni/anno e un’altra che “pesa” 70 minuti/giorno applicando la formula noi
sappiamo che il peso della prima attività è uguale a 0,07 FTE (15/220 e quello
della seconda è 0,16 FTE (70/60/7,5).
91
EFFICIENZA GENERALE
DELLE ATTREZZATURE
Al fine di meglio comprendere le prestazioni di un’area di produzione e di
identificare cosa stia limitandone l’efficienza,l’Overall Equipment Effectiveness
(OEE) - efficienza generale delle attrezzature – offre al produttore una visione
legata agli aspetti produttivi di efficienza, tassi di produzione e qualità in una
metrica comune fornendo una misurazione univoca delle prestazioni.
La misurazione OEE prende in considerazione tre fattori.
1. Disponibilità: la percentuale dell’effettivo tempo di attività rispetto a quello
potenziale.
2. Prestazione: la percentuale di parti prodotte rispetto a quanto
programmato.
3. Qualità: la percentuale di parti non difettose rispoetto al totale delle parti
prodotte.
OEE = Disponibilità x Prestazione x Qualità
I migliori produttori raggiungono e mantengono nel tempo un OEE pari all’85%
nell’industria di tipo discreto e pari all’80% nell’industria di processo.
92
IL MONITORAGGIO DELL’OEE
Niente dura per sempre: se il gruppo di lavoro smette di cercare o
tenere sotto controllo i motivi della mancata produttività, l’impianto
tornerà ad una condizione ancora più caotica e l‘OEE diminuirà
nuovamente.
Il monitoraggio dell’OEE e il programma di miglioramento delle
prestazioni devono divenire parte integrante della cultura della società
per permettere alla vostra azienda di far parte di quel club esclusivo do
produttori leder in grado di raggiungere e sostenere alti livelli di
efficienza produttiva.
Un buon software per il monitoraggio dovrebbe avere le funzioni e
caratteristiche dell’OEE.
93
IL MONITORAGGIO DELL’OEE
Cosa dovrebbe fornire una soluzione di monitoraggio OEE







Garantire informazioni accurate circa i tempi di fermo macchine (dove e
quando).
Coinvolgere l’operatore ma solo dove necessario.
Fornire informazioni circa le prestazioni o le mancate prestazioni a qualsiasi
persona facente parte della società senza dover ricorrere ad un software
specifico.
Fornire le informazioni giuste alle persone giuste in tempo reale al fine di
supportare le decisioni.
Essere veramente di proprietà del cliente (la configurazione dello strumento
deve essere facilmente modificabile) allo scopo di supportare il gruppo di
lavoro nella ricerca dei motivi alla base della scarsa prestazione.
Non essere invadente rispetto al sistema di controllo dei macchinari. Ciò è
particolarmente importante in ambienti validati FDA, come le aziende
farmaceutiche, dove è necessario validare nuovamente il processo
all’introduzione di un nuovo strumento. Il sistema di monitoraggio deve
individuare le ragioni di fermo macchine ed agevolare l’analisi dei risultati
ottenuti.
Essere in grado di collegare la misurazione con gli aspetti finanziari per
analizzare il valore apportato da ciascun miglioramento.
94
L’EFFICIENZA GLOBALE
L’efficienza globale del macchinario rappresenta la percentuale di tempo in ci i
semilavorati sono trasformati in produzione buona sul totale programmato
dall’impresa.
L’obiettivo di efficienza è l’85-90% dove l’efficienza di norma riscontrabile porta
al 50-60% e anche meno (impianti utilizzati per metà)
I 6 tipi di perdita vanno combattuti a fondo.
Tipo di perdita
Obiettivo
Indicatore per maggiore
efficienza
per guasti
zero
disponibilità pratica
per attrezzaggi e regolazioni
al minimo
disponibilità pratica
per funzionamento a vuoto o microinterruzioni
zero
efficienza prestazione
per riduzione di velocità
zero
efficienza prestazione
per difetti e riparazioni
zero
indice di qualità
di resa all’avviamento
al minimo
indice di qualità
EFFICIENZA GLOBALE =
Disponibilità pratica x efficienza prestazioni x indice qualità
95
METODO DI CALCOLO
DELL’EFFICIENZA
96
METODO DI CALCOLO
DELL’EFFICIENZA
97
ATTENZIONE AI PICCOLI
INCONVENIENTI
La corretta applicazione della metodologia TPM prevede che l’eliminazione dei
6 tipi di perdite implichi la quotidiana eliminazione delle piccole imperfezioni.
Va fatta salda l’applicazione del principio di Pareto che evidenzia le perdite più
rilevanti su cui concentrare in modo prioritario gli interenti correttivi
… ma…
Il TPM chiede a tutto il personale dell’impresa di tenere sempre d’occhio le
piccole imperfezioni che possono nell’insieme creare perdite maggiori
98
MANUTENZIONE AUTONOMA
È uno degli 8 punti di sostegno su cui poggia il TPM.
La manutenzione autonoma della macchina rientra nella sfera delle
responsabilità del singolo operatore che deve garantire:
 pulizia quotidiana della macchina, degli attrezzi e del suo spazio personale
di lavoro:
 attività svolta come semplice metodo visivo di ispezione;
verifica dell’origine dello sporco e dei punti di difficile pulizia;
 limitare le superfici e creare ripari
 l’intervento aumenta la possibilità di migliorare l’uso della macchina e la
macchina stessa
 Lubrificazione della macchina come prevenzione dell’usura

99
MANUTENZIONE AUTONOMA
100
EVOLUZIONE
La manutenzione autonoma fa maturare negli operatori:
 esperienza
 metodicità quotidiana
 abilità nell’effettuare piccoli interventi
L’evoluzione è virtuosa quando:
 si combinano manutenzione autonoma e specialistica
 la manutenzione autonoma diventa ispezione autonoma
 aumenta la collaborazione tra Produzione, Manutenzione, Progetto e Impianti
L’evoluzione richiede:
 formazione di piccoli team di TPM (meno di 5 addetti)
 identificazione del leader del gruppo (fisso o a turno)
 definizione dei temi e degli obiettivi del team
 volontà, abilità e luogo per svolgere bene le riunioni del team
 riunioni mirate, brevi, basate su un solo team (one point session)
 collegamento costante del team con la realtà aziendale
 periodico confronto tra i risultati e i problemi dei vari team
101
NON SOLO MANUTENZIONE:
METODO DELLE 5 S
Il TPM contribuisce ad ottenere nell’impresa, attraverso la
manutenzione, il miglioramento del processo produttivo.
Il TPM richiede però di promuovere tra il personale un
atteggiamento operativo positivo che è stato schematizzato
in Giappone come “metodo delle 5 S”.
5 S: Sono le iniziali di vocaboli giapponesi relativi ad un
modo razionale e disciplinato di lavorare a livello
individuale e di gruppo.
102
METODO DELLE 5 S
SEIRI (separare)
Eliminare le cose inutili e conservare solo quelle utili
SEITON (ordinare)
Posizionare le cose utili con ordine e criterio di rintracciabilità
SEISO (pulire)
Tenere pulito ed efficiente il proprio posto di lavoro
SEIKETSU (standardizzare)
Usare comportamenti standard e noti a tutti
SHITSUKE (rispettare)
Aver rispetto delle procedure e dei 4 precedenti S
103
NON SOLO MANUTENZIONE:
7S
Per un livello di complessità superiore una società americana di consulenza
ha indicato un reticolo di sette elementi variabili che l’impresa deve curare
per una gestione corretta e di successo
7 S MC KINSEY
STRATEGIA: combinazione tra
missione dell’impresa, suoi obiettivi
primari e piani di sviluppo.
STILE DIREZIONALE: schema
comune di comportamento etico e di
visibilità.
STRUTTURA: flessibile
organizzazione dell’impresa
modellata per il raggiungimento degli
obiettivi strategici.
SKILLS: Il personale ha ed è in
condizione di usare le proprie
competenze.
SISTEMI GESTIONALI: insieme
razionale di mezzi, procedure e
soluzioni atti ad applicare e
controllare il piano.
STAFFING: l’impresa sa selezionare
e utilizzare il personale.
SISTEMA DI VALORI CONDIVISI:
nell’impresa sono in vigore linee
guida note, assimilate e applicate in
104
modo diffuso
PROVVEDIMENTI GESTIONALI
L’adozione del TPM implica l’attivazione di provvedimenti gestionali.
Addestramento del personale addetto alla manutenzione.
Collegamento tra produzione (team TPM) e manutenzione.
Intervento a 360° sui punti deboli della gestione dei mezzi produttivi:
 all’interno dell’impresa: dal progetto all’uso quotidiano del
macchinario;
 all’esterno: per la dipendenza da fornitori e imprese esterne.
105
GESTIONE DELLA MANUTENZIONE

Intervento di riparazione sistematico

FMECA (Failure Modes Effects and Criticality Analisis)

Scomposizione macchina

Diario macchina

Disponibilità dell’impianto

Costo globale della manutenzione
106
INTERVENTO SISTEMATICO DI
RIPARAZIONE
Per gli interventi sistematici di riparazione e ricerca guasti
occorre conoscere sufficientemente la strutturazione del
sistema:
 attraverso la procedura d’installazione
 attingendo da tutta la documentazione
 strutturando e scomponendo il sistema in assiemi
funzionali
 attraverso la conoscenza del prodotto e della tecnologia
di lavorazione
 analizzando le procedure operative
107
ESEMPIO DI STRUTTURAZIONE
TECNOLOGICA
Alimentazione
 Pneumatica
 Idraulica
 Elettrica
Sensori e generatori di segnali
 Analogici
 Digitali
 Pneumatici
 Idraulici
 Elettrici/Elettronici
 Meccanici
Azionamenti di potenza
 Pneumatici
 Idraulici
 Elettrici/Elettronici
Logica di controllo
 Pneumatica
 Cablata (a relè)
 Programmabile
108
PRIMA COSA DA FARE:
ACQUISIRE LA CONDIZIONE ATTUALE
109
PROCEDURA SISTEMATICA DI
CONFRONTO
110
TIPI DI GUASTO
E LORO CAUSE IN UN PLC
111
RICERCA GUASTI
Possibili guasti dei componenti:
 molla di ritorno della valvola danneggiata;
 diaframma della valvola do controllo danneggiata;
 cassetto spola di una valvola bloccata;
 stelo del pistone di un cilindro danneggiato;
 contatto del relè bruciato;
 difetto della bobina;
 sensore di finecorsa difettoso.
Guasti provocati:
 simulazione di condotte bloccate con carta o colla;
 simulazione di connessione interrotta con un cavo isolato introdotto in un
morsetto.
Insorgenza dei guasti:
 i guasti insorgono sempre dopo la messa in servizio: evitare quindi di
invertire le connessioni per cercare il guasto;
 quando si inizia la ricerca guasti il circuito dovrebbe essere nella posizione
iniziale.
112
FMECA: FAILURE MODE &
EFFECTS CRITICALITY ANALYSIS
113
IL PROCESSO FMECA
Processo interattivo di miglioramento da ripetere periodicamente su base
mensile o settimanale:
descrizione manutentiva mediante la scomposizione macchina;
nel diario macchina si riportano tutti i guasti accaduti e i malfunzionamenti
della macchina;
periodiche analisi di criticità per evidenziare i guasti più rilevanti (critici);
analisi delle cause dei guasti critici;
scelta della politica di manutenzione più opportuna.
Un team di lavoro effettua l’analisi dei modi di guasto in tre fasi:
1.analisi di criticità
2.analisi del guasto
3.manutenzione correttiva
114
FASE 1
ANALISI DI CRITICITÀ
li
115
FASE 2
ANALISI DEL GUASTO
Informazioni per scegliere una politica manutentiva:
 cause primarie del guasto (usura, fatica, etc…) a livello di
componente;
 segnali deboli o premonitori che se monitorati permettono di
prevenire il guasto o di evitare le conseguenze di esso attraverso
opportune contromisure.
MODO DI GUASTO
CAUSA DI GUASTO
SOTTOASSIEME
CAUSA DI GUASTO
COMPONENTE
SISTEMI
PREMONITORI
116
SCELTA DELLA POLITICA
MANUTENTIVA
117
FASE 3
MANUTENZIONE CORRETTIVA
Nella terza parte del modulo FMECA vengono raccolte le informazioni
seguenti:
parte sostituibile a guasto avvenuto;
codice di identificazione della parte sostituibile per il prelievo da magazzino o
per l’ordine del componente;
durata dell’intervento e indicazione risorse necessarie;
segnale forte che la macchina ha mandato a guasto avvenuto per facilitare la
diagnosi.
MODO DI
GUASTO
PARTE O CODICE
IDENTIFICATIVO
DURATA
INTERVENTO
ATTREZZATURE
NECESSARIE
SEGNALE
FORTE
118
LA SCOMPOSIZIONE MACCHINA
La scomposizione procede per livelli gerarchici.
I LIVELLO: RISORSA
Può essere una macchina o un gruppo di macchine, un transfer, una cella flessibile di lavorazione,
un centro di lavorazione, un sistema produttivo integrato.
II LIVELLO: ASSIEME FUNZIONALE O GRUPPO FISICO
Assieme funzionale: parti elettriche o mecaniche interconnesse e dislocate in punti diversi che
debbono assolvere ad una specifica funzione.
Gruppo fisico: sistema di parti interconnesse dislocate in una sede concentrata e facilmente
identificabile.
III LIVELLO: SOTTOASSIEME
Sottoparte distinta dell’oggetto di secondo livello preposta ad un’azione elementare finalizzata
all’adempimento della funzione associata al gruppo di cui fa parte.
IV LIVELLO: COMPONENTE
Unità elementare sostituibile in caso di guasto (LRU = line replaceable unit).
119
DIARIO MACCHINA
120
DISPONIBILITÀ DELL’IMPIANTO
La disponibilità è la capacità del sistema di fornire la prestazione ad esso
richiesta nel momento in cui risulta necessaria.
Essa rappresenta l’indice di riferimento manutentivo fondamentale per il
sistema produttivo.
È compito fondamentale della manutenzione quello di mantenere la
disponibilità degli impianti al livello richiesto dalle necessità produttive del
sistema.
Il funzionamento di un sistema riparabile è rappresentato dal susseguirsi nel
tempo di cicli di buon funzionamento, eventi di guasto e riparazioni.
UP-TIME: periodo di tempo a partire dall’ultima riparazione durante il quale il
sistema funziona correttamente
DOWN-TIME: periodo di tempo a partire dall’ultima riparazione durante il quale
il sistema funziona correttamente
MTBF: valore medio dell’up-time
MTTR: valore medio del down-time
121
CALCOLO DELLA DISPONIBILITÀ
122
COSTO GLOBALE DELLA
MANUTENZIONE
COSTI DIRETTI
 Ore di manodopera
 Materiali di consumo
 Ricambi
 Strutture e mezzi comuni impiegati nelle operazioni
 Particolari attrezzature acquistate per effettuare l’intervento
COSTI INDOTTI
 Mancata produzione dovuta al fermo macchina (= valore monetario della
mancata vendita quando l’impianto è saturo e non si può soddisfare la
domanda)
 Non conformità che possono causare rottamazione, rilavorazioni o
declassamento parti
 Costi logistici per accumulo scorte e basso livello di servizio per ritardi di
consegne
 Costi di mantenimento scorta dei ricambi per componenti soggetti a più
frequenti sostituzioni
 Costi dovuti al rischio per la sicurezza degli addetti o dei manutentori
Costo globale della manutenzione = costi diretti + costi indotti
123
COSTO GLOBALE
DELL’INTERVENTO MANUTENTIVO
124
ESERCITAZIONE FMECA
125
CASO:
AZIENDA CILINDRI & CILINDRI
Il signor Soffio della ditta Cilindri & Cilindri è il responsabile del reparto
manutenzione composto da: due manutentori meccanici, un manutentore
elettrotecnico e due manutentori polivalenti che si occupano non solo della
manutenzione delle macchine ma anche ciò che riguarda i servizi generali di
stabilimento (illuminazione, aria compressa, condizionamento, etc…).
A causa di un’eccessiva insorgenza di guasti all’interno del reparto di
Lavorazione camicie egli decide, anche su sollecitazione del responsabile di
produzione, di effettuare, secondo le moderne tendenze della progettazione,
un’analisi FMECA (Failure Mode & Effects Vcriticality Analysis) concentrandosi
sull’area più problematica (ossia l’isola di lavorazione composta dalla stazione
di immissione, verifica e lavorazione).
Queste macchine comportano grossi ritardi e fermi impianto con conseguenze
spesso piacevoli nei confronti dei tempi di consegna ai clienti finali installatori di
impianti pneumatici.
126
LA STORIA DELL’AZIENDA
L’impianto è in funzione da circa 6 ani e non si è mai redatta una vera e propria
documentazione che descriva i guasti storicamente avvenuti. Ciononostante il
sig. Soffio in forza alla Cilindri & Cilindri da lunghi anni anche grazie alla sua
precisione e accuratezza custodiva gelosamente un taccuino ove annotava i
dati a suo parere più importanti sui guasti avvenuti.
Egli naturalmente si dichiara disponibile a mettere a disposizione tali note e a
costituire un team di lavoro FMECA secondo le indicazioni di una ditta esperta
di consulenza e formazione con cui ha avuto negli anni un rapporto di stretta
collaborazione e partnership per la formazione del personale presente e dei
giovani via via inseriti all’interno del proprio organico aziendale.
Il team è costituito dal sig. Soffio, dall’ing. Produco, responsabile della
produzione, e da un conduttore dei macchinari da sempre interessato a
problematiche manutentive, sig. Esperto.
Accanto a loro viene chiesto il parere di altri manutentori sui guasti avvenuti nei
6 anni di funzionamento dei macchinari quando essi non sono impegnati
nell’immane lavoro arretrato.
127
REPARTO LAVORAZIONE CAMICIE
La prima riunione svoltasi nel dicembre 2006 aveva come ordine del giorno una
presentazione del progetto da parte dell’azienda di consulenza rappresentata
dall’ing. Affianco a cui in tale occasione venne presentato il taccuino del sig.
Soffio. Ad una prima lettura di tali numerosi appunti l’ing. Affianco si dichiarò
soddisfatto della precisione dei dati forniti anche se spesso tali dati risultavano
incompleti e comunque non strutturati nella maniera corretta per effettuare
l’analisi e lo studio che egli aveva in mente. L’ing. Affianco allora si accordò per
effettuare alcune visite ai macchinari e a leggere attentamente gli appunti del
sig. Soffio per poi effettuare la successiva riunione del team di lavoro.
Il problema quindi per l’ing. Affianco è stato quello di testare i nuovi moduli di
diario macchina da lui pensati per inserire lo storico dei guasti avvenuti e di
effettuare un’analisi FMECA per la progettazione della manutenzione in
azienda.
Per l’ing. Affianco si tratta ora quindi di inserire tutto lo storico all’interno dei
nuovi moduli di diario macchina e iniziare ad effettuare la prima analisi di
criticità che poi diventerà un momento periodico di progettazione nel futuro
dell’azienda. Di seguito sono riportati i moduli necessari per effettuare il
progetto.
128
1 APRILE 1999
Sulla macchina di lavorazione si verifica un’interruzione del ciclo automatico.
La macchina viene fermata per effettuare la diagnosi e la produzione rimane
ferma per circa 4 ore (mezza giornata lavorativa).
Ci si accorge che il sensore reed del cilindro di lavorazione fornisce sempre
segnale continuo anche quando il pistone si trova in posizione differente da
quella di riposo.
Alla fine viene sostituito il sensore e la produzione ricomincia dal giorno 2 aprile
mattina.
Probabile causa del guasto: incollaggio delle lamelle del contatto reed
provoca contatto sempre chiuso.
129
30 APRILE 1999
Sulla macchina di distribuzione la palmola sbatte violentemente contro il
modulo di immissione e rompe a causa dell’urto il vano da cui viene prelevato il
pezzo dopo l’immissione. Questo provoca il blocco della produzione per due
giornate lavorative perché vengono ordinati numerosi ricambi non disponibili a
magazzino.
Alla fine vengono sostituiti: modulo di immissione; due valvole unidirezionali
pilotate.
Probabile causa del guasto: le valvole unidirezionali non fanno più tenuta e
questo provoca movimenti violenti della palmola.
130
30 GENNAIO 2000
Si verifica un funzionamento irregolare di tutti gli attuatori pneumatici della
stazione di testaggio. La macchina viene fermata per effettuare la diagnosi e la
produzione rimane ferma per circa 4 ore (mezza giornata lavorativa). Riprende
solo nel pomeriggio con una riduzione del 50% della produzione giornaliera.
Operazioni effettuate: pulizia del silenziatore centralizzato sul pacco valvole.
Probabile causa del guasto: la contropressione generata dal silenziatore
intasato provoca funzionamento irregolare delle valvole e rallentamento del
ciclo di testaggio.
131
17 GIUGNO 2001
Si verifica un blocco del ciclo produttivo e l produzione si ferma per circa 8 ore.
Ad una prima diagnosi effettuata sull’isola di lavoro si effettua la pulizia dei filtri
del gruppo di manutenzione e lo scarico della condensa. Ad un successivo test
la macchina continua a non funzionare. È risolutivo l’intervento del conduttore
della macchina che rileva una rottura del finecorsa meccanico
(microinterruttore) dell’attuatore rotativo che non segnala sul led di campo.
Operazioni effettuate: sostituzione del micro
Probabile causa del guasto: rottura dovuta a errata regolazione degli
strozzatori unidirezionali.
132
22 SETTEMBRE 2001
Si rileva un funzionamento irregolare delle valvole della stazione di lavorazione
che causa la produzione di pezzi non conformi (non si ottiene la necessaria
finitura dei fori).
Viene scartato un lotto di 50 camicie rosse e la produzione a questo punto
viene fermata per effettuare la diagnosi del guasto.
Operazioni effettuate: dopo un rapido esame viene effettuata la pulizia di tutti i
filtri e lo scarico della condensa.
La produzione continua poi in maniera regolare. Il fermo macchina dura circa ½
ora.
Probabile causa del guasto: polverosità eccessiva dell’aria a causa di alcuni
lavori di muratura effettuati in questo periodo può avere causato intasamento
dei filtri.
133
30 APRILE 2002
La produzione è rallentata (in particolare si assiste ad una riduzione della
produzione oraria del 10% per circa due ore). Si decide poi di interrompere la
produzione per effettuare la diagnosi del guasto.
Si osserva la presenza sul cilindro di immissione dei pezzi grezzi profonde
rigature e comparsa di macchie nere asciutte sullo stelo del cilindro.
Operazioni effettuate: sostituzione di tutti gli organi di tenuta del cilindro
guarnizioni O-ring etc…
Probabile causa del guasto: usura delle guarnizioni dovuta al normale
funzionamento della macchina.
134
15 GIUGNO 2002
Si avverte un ronzio sull’elettromagnete della bobina della valvola 5/2
monostabile. La produzione si blocca e viene effettuata la diagnosi del guasto
che richiede circa 2 ore.
Intervento effettuato: verifica della continuità della bobina, sostituzione, pulizia
del cassetto dell’elettrovalvola.
Pezzi sostituiti: bobina dell’elettrovalvola.
Possibile causa del guasto: corpi estranei hanno provocato il bloccaggio del
pilota che a sua volta ha provocato la bruciatura dell’elettromagnete.
135
30 SETTEMBRE 2002
Si avverte una perdita dallo scarico della valvola di potenza dell’attuatore
elevatore pezzo nella stazione di testaggio. La produzione viene fermata per
effettuare la verifica della causa di tale perdita.
Intervento effettuato: verifica sul cilindro attuatore della presenza di perdite
eventuali del cilindro. Sostituzione delle guarnizioni del cilindro
Possibile causa del guasto: usura delle guarnizioni.
136
25 MARZO 2003
La stazione di verifica si ferma e non procede nel ciclo di lavorazione. La
produzione si ferma e viene chiamata la manutenzione per effettuare la
diagnosi del problema che richiede circa 1 ora.
Intervento effettuato: verifica on line dell’esecuzione del ciclo di lavorazione,
individuazione della mancata lettura da parte del sensore reed del cilindro
espulsore, poiché forzando l’uscita corrispondente alla valvola monostabile di
comando, il cilindro esegue la sua corsa. Verifica della continuità del cablaggio
del sensore, verifica funzionale del sensore.
Pezzi sostituiti: sensore reed di inizio corsa del cilindro di espulsi.
Possibile causa del guasto: interruzione del cavetto di alimentazione del
sensore dovuto al continuo strisciamento.
137
30 APRILE 2003
La stazione di lavorazione si blocca perché la tavola non effettua la rotazione.
Viene chiamata la manutenzione per effettuare la diagnosi.
La produzione si ferma per due giorni.
Intervento effettuato:
verifica del programma PLC on line per individuare il problema;
forzatura dell’uscita corrispondente al motore;
verifica della continuità del cablaggio elettrico.
Alimentazione diretta del motore: il motore non si avvia.
Riavvolgimento del motore per ristabilire la continuità elettrica
dell’avvolgimento.
Pezzi sostituiti: nessuno.
138
27 GENNAIO 2004
La stazione di verifica non effettua il ciclo di lavorazione. Viene bloccata la
produzione e viene chiamata la manutenzione per effettuare la diagnosi.
La produzione si ferma per circa 2 ore.
Intervento effettato:
verifica del programma per individuare il punto in cui si blocca il ciclo
automatico;
forzatura delle uscite corrispondenti all’elettrovalvola di comando del cilindro
ascensore;
forzatura manuale della stessa elettrovalvola: l’ascensore non sale =
riaccoppiamento magnetico del cilindro.
Possibile causa del guasto: possibile manomissione da parte
dell’operatore o urto casuale dell’ascensore.
139
15 GIUGNO 2004
La stazione di verifica durante la salita del cilindro ascensore urta in maniera
violenta. Si decide di fermare la stazione e di chiamare la manutenzione per
effettuare la diagnosi del problema. La produzione rimane ferma per 9 ore.
Intervento effettuato:
forzatura via PLC delle uscite corrispondenti all’elettrovalvola di potenza che
comanda il cilindro ascensore;
forzatura manuale della stessa elettrovalvola. La valvola unidirezionale
pilotata non fa più tenuta.
Pezzi sostituiti: due valvole unidirezionali pilotate sul cilindro ascensore.
Possibile causa del guasto: non corretta filtrazione dell’aia e intrusione di
corpi estranei all’interno della valvola (polvere, sporco).
140
24 SETTEMBRE 2004
La stazione di lavoro non effettua più la foratura a causa della rottura del
trapano. Si produce un lotto di pezzi difettosi e ci si accorge solo allora della
rottura della punta.
La produzione rimane ferma per ½ ora.
Pezzi sostituiti: punta dell’utensile.
141
30 NOVEMBRE 2004
Non funziona correttamente il riconoscimento dei pezzi; vengono confusi quelli
di plastica arancione con quelli metallici. Questo errore provoca alcuni problemi
nelle fasi successive di assemblaggio del pistone. La produzione per questo
motivo subisce alcuni ritardi ed errori di composizione degli ordini cliente.
Viene fermata la produzione per effettuare la diagnosi del problema.
La produzione rimane ferma per ½ ora.
Intervento effettuato: viene verificata l’effettiva lettura dei sensori. Si verifica
che il sensore induttivo non effettua la lettura. Viene smontato e viene
effettuata una verifica funzionale del sensore. Il sensore è funzionante. Viene
rimontato il sensore più vicino alla zona di ispezione in modo che possa
effettuare correttamente la lettura.
Pezzi sostituiti: nessuno.
142
25 FEBBRAIO 2005
La stazione di lavorazione effettua i fori con una finitura insufficiente. Si
produce un lotto di pezzi scarti e si decide allora di fermare la produzione e
viene chiamata la manutenzione per effettuare la diagnosi
La produzione rimane ferma per circa 2 ore. La discesa del cilindro di
lavorazione non è controllata e avviene a strappi.
Intervento effettuato: verifica delle funzionalità del cilindro di lavorazione
mediante forzatura dell’uscita corrispondente alla valvola di potenza del cilindro
= Il movimento non è uniforme; verifica della pulizia del filtro all’interno
dell’unità di manutenzione = pulizia e riavviamento dell’impianto.
Possibili cause del guasto: il filtro intasato ha provocato una caduta
eccessiva della pressione di esercizio all’interno della stazione che ha
provocato la produzione di scarto.
143
19 DICEMBRE 2005
La stazione di distribuzione non compie il suo ciclo di lavoro che rimane
bloccato. Viene chiamata la manutenzione per effettuare la diagnosi. La
produzione rimane bloccata per circa 5 ore.
Intervento effettuato: lettura on line del display del programma per individuare
all’interno del diagramma corsa passo qual è il punto in cui il programma si
blocca; individuazione di un problema al sensore di magazzino vuoto che
segnala sempre; smontaggio del sensore, verifica del funzionamento,
sostituzione del cavo a fibre ottiche e rimontaggio del sensore.
Pezzi sostituiti: set di cavi a fibre ottiche del sensore all’interno del modulo di
immissione.
Possibile causa del guasto: piegatura del cavo interrompe segnale ottico.
144
24 GENNAIO 2006
La stazione di lavoro non effettua il suo ciclo di lavorazione. La produzione si
blocca e viene chiamata la manutenzione per effettuare la diagnosi. La
produzione rimane bloccata per circa 4 ore.
Intervento effettuato: lettura del programa PLC durante il funzionamneto per
individuare il problema: il sensore di presenza pezzo su tavola non segnala;
smontaggio del sensore e verifica funzionale dello stesso = sostituzione e
montaggio del sensore sulla stazione.
Pezzi sostituiti: sensore ottico completo.
Possibile causa del guasto: il dispositivo non trasmette più segnale a causa
probabilmente di un picco di tensione al dispositivo stesso.
145
25 MAGGIO 2006
La tavola della stazione di lavorazione continua a ruotare e non effettua la
fermata nelle varie postazioni di lavoro. Viene fermata la macchina e chiamata
la manutenzione per effettuare la diagnosi. La produzione rimane ferma per
circa 5 ore.
Intervento effettuato: si interviene subito sul sensore induttivo che rileva la
rotazione di 90° e si verifica forzando la rotazione della tavola se viene attivato
l’ingresso corrispondente. Viene smontato il sensore e verificata la funzionalità:
il sensore non segnala ed è quindi da sostituire.
Pezzi sostituiti: sostituzione sensore induttivo rotazione tavola.
146
25 SETTEMBRE 2006
La stazione di verifica si ferma e non compie più il ciclo di lavorazione. Viene
chiamata la manutenzione per effettuare la diagnosi. La produzione rimane
ferma per circa 3 ore.
Intervento effettuato: verifica mediante il programma del punto in cui è
avvenuta l’interruzione del ciclo automatico; verifica del funzionamento della
tripletta di sensori; il sensore capacitivo non segnala ed è da verificare; la
produzione rimane ferma per circa 2 ore.
Pezzi sostituiti: sostituzione del sensore capacitivo.
147
12 NOVEMBRE 2006
La stazione di lavorazione interrompe il suo ciclo e si accende a lampadina sul
pulsante a fungo. Premendo il pulsante di acquisizione dell’emergenza non s
riesce a ristabilire l’alimentazione alla stazione. Viene poi chiamata la
manutenzione per effettuare la diagnosi.
La produzione rimane ferma per circa 7 giornate lavorative.
Intervento effettuato: verifica del funzionamento del relè elettronico PNOZ. Non
si riesce ad attivare la commutazione dei contatti del relè.
Viene ordinato il relè ala casa costruttrice e sostituito.
148
14 DICEMBRE 2006
La stazione di lavorazione non effettua la rotazione perché, pur girando il
motore, l’ingranaggio slitta. Viene chiamata la manutenzione per effettuare la
diagnosi. La produzione viene fermata per 3 giorni lavorativi.
Intervento effettuato:
smontaggio completo dell’ingranaggio del motore e del disco della tavola
rotante. Sostituzione della tavola e dell’ingranaggio del motore.
Possibile causa del guasto:
usura e non sempre corretta lubrificazione dell’ingranaggio della tavola.
149
MODULI PER ESERCITAZIONE
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MODULI
151
MODULI
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