Manuale Di Manutenzione Degli Impianti Industriali gr3j

Introduzione

Questo capitolo mette in luce alcuni aspetti storici ed evolutivi della manutenzione, intesa come servizio aziendale, allo scopo di evidenziare come la manutenzione, da servizio complementare e distaccato dalla produzione, stia diventando parte integrante dell'attività produttiva attraverso una razionale organizzazione del lavoro e di integrazione con le altre funzioni dell'impresa.

Sezioni: I1 - Cenni storici sulla manutenzione I2 - I compiti aziendali della manutenzione e i collegamenti con le altre funzioni

I1 - Cenni storici sulla manutenzione

L'evoluzione della tecnica, la ricerca di una maggiore efficienza tecnico-economica delle società manifatturiere, lo sviluppo dei processi tecnologici hanno portato alla costruzione di macchine sempre più complesse e delicate e hanno mutato l'approccio alle metodologie risolutive di alcuni problemi. Tra questi, uno dei più sentiti in questo periodo storico è forse l'esigenza di mantenere inalterata l'efficienza degli impianti e delle macchine che li compongono, cioè della "manutenzione", ovvero quella funzione aziendale preposta al ruolo di assicurare la continuità di buon funzionamento delle strutture produttive. Se da un lato le macchine di un tempo erano meno perfezionate e più facili a rotture è altresì vero che il livello di complessità raggiunto e le esigenze delle linee di produzione moderne non consentono più al servizio di manutenzione di limitarsi ad operare con la "semplicità" di un tempo. Doversi adeguare al livello tecnologico non solo in termini di riparazioni complesse ma anche di studio di molteplici aree quali la meccanica, l’elettrica, l'elettronica, la pneumatica, il software, la riprogettazione di parti di esse, l'elaborazione di statistiche, significa organizzare la manutenzione in tutti i suoi aspetti, con importanti implicazioni in ambito produttivo, manageriale ed economico. La manutenzione moderna, concepita come servizio aziendale, si basa su alcune proprietà che la contraddistinguono rispetto ai modi di esecuzione caratteristici del ato periodo storico-industriale: •

il lavoro di manutenzione, in ato prevalentemente legato al singolo evento, si trasforma in lavoro programmabile ing. Marco Minati 0461 768228

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•

la funzione manutenzione, spesso slegata e spesso considerata semplicemente complementare alle attività produttive, si trasforma in una unità responsabile caratterizzata da razionalità e competenza nonché da un forte senso di integrazione nelle attività dell'impresa

•

la manutenzione è oggi chiamata a programmare, coordinare e controllare le sue attività in modo che il lavoro svolto da tutta l'impresa sia tecnicamente più completo ed economicamente più vantaggioso

•

la formazione del personale assume un ruolo importante nel creare una mentalità adatta ad accettare le nuove procedure organizzative ed a renderle operativamente efficaci

•

la moderna manutenzione è anche chiamata a migliorare e conservare i dispositivi che garantiscono la sicurezza e la salute del lavoratore; si rende pertanto necessaria un'opera di responsabilizzazione rivolta a incrementare l'efficienza del servizio e la contemporanea tutela del personale

Per manutenzione si intende quella funzione aziendale cui sono demandati il controllo costante degli impianti e l'insieme dei lavori di riparazione e revisione necessari ad assicurare il funzionamento regolare e il buon stato di conservazione degli impianti produttivi, dei servizi e delle attrezzature di stabilimento (OCDE, 1963). In base a questa definizione, la funzione manutenzione è quindi rivolta allo svolgimento di un servizio a vantaggio della produzione. La manutenzione ha acquistato, nel corso del tempo, un'importanza sempre maggiore per i motivi sopra esposti. Il continuo estendersi della "macchina" in qualsiasi settore di produzione o di servizio, in ogni possibile fase dei processi produttivi, a livelli tecnici e tecnologici sempre più spinti ha come diretta conseguenza la necessità di interventi preventivi e correttivi del guasto che siano organizzati e la cui esecuzione sia inquadrata in schemi definiti (procedure di manutenzione). Questi metodi potranno servire a contenere l'onere tecnico ed economico altrimenti sempre crescente che la manutenzione inevitabilmente comporterebbe considerando l'attuale progresso tecnologico.

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I2 - I compiti aziendali della manutenzione e i collegamenti con le altre funzioni

Quanto messo in luce nel paragrafo precedente evidenzia che spesso in ato la manutenzione veniva condotta secondo una metodica intuitiva, quindi non con gli stessi criteri di ottimizzazione con cui si è sviluppato l'approccio di miglioramento nella organizzazione della produzione. Solo recentemente si è cominciato a riconoscerne il compito di funzione corresponsabile del buon andamento dell'impresa e ad inquadrarla con maggior precisione all'interno dell'attività produttiva. Alcuni autori tendono a collocare la manutenzione all'interno della produzione, altri a sganciarla, cioè a renderla un comparto simile alla progettazione (a monte del processo) o alle vendite (a valle) o in una posizione intermedia e fortemente coinvolta nel ciclo produttivo. Il gestore del servizio di manutenzione ha perso nel tempo il ruolo del semplice operaio-caposquadra per assumere il ruolo sempre più preminente di manager, occupandosi sia dell'aspetto tecnico che di quello economico e progettuale, creando in tal modo una nuova figura professionale all'interno dell'organigramma aziendale. In tal senso risulta evidente l'importanza delle relazioni che un servizio complesso deve intrattenere con le altre funzioni a cui può non appartenere ma con le quali è in continuo rapporto e si confronta quotidianamente in termini di efficienza ed efficacia1 allo scopo di raggiungere l'obiettivo comune aziendale. Compiti e relazioni interne variano e si configurano operativamente e gerarchicamente in modo diverso in funzione delle varie realtà industriali in cui si viene ad operare, a tal punto che alcune aziende ritengono che, per le operazioni di manutenzione più rilevanti sia opportuno ricorrere a personale esterno. In generale si possono definire come segue gli obiettivi e gli incarichi che, un moderno servizio di manutenzione aziendale è chiamato a raggiungere e a svolgere: •

obiettivi 1. assicurare l'esistenza e il buon funzionamento dei sistemi di sicurezza e di prevenzione contro infortuni diretti o indiretti alle persone e alle cose, contro emissioni ambientali pericolose nei termini (e oltre) di quanto disposto dalla vigente legislazione in materia

1

L'efficacia è l'attitudine di una entità a soddisfare una richiesta di servizio di caratteristiche quantitative date (Norma UNI 9910). L'efficienza è invece definibile in questo ambito come il rapporto tra la prestazione effettivamente erogata e quella richiesta. ing. Marco Minati 0461 768228

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2. gestire le risorse aziendali allo scopo di minimizzare i costi derivanti dalla possibile rottura e/o dalla riparazione delle risorse tecniche destinate alla produzione 3. operare con continuità allo scopo di limitare il decadimento delle prestazioni delle macchine 4. formare ed educare gli addetti di produzione ad alcuni aspetti di correttezza e sicurezza nell'utilizzo dei macchinari e responsabilizzarli nei confronti della gestione iniziale delle anomalie e dei guasti agli impianti

Il raggiungimento degli obiettivi è vincolato alle azioni pratiche che la manutenzione deve porre in atto e gestire nell'eseguire il compito a cui è preposta. Alcune di queste azioni possono essere pertanto: •

effettuare interventi correttivi, cioè a guasto avvenuto, o di prevenzione del guasto stesso sul macchinario, per il mantenimento dell'efficienza, l'esecuzione di modifiche funzionali, l'aggiornamento di sistemi di sicurezza

•

organizzare e gestire gli interventi e i materiali necessari sia in termini di tempo che di priorità, tecnologiche, produttive, economiche ed umane

•

riconoscere e gestire i casi in cui può essere necessario ricorrere aa competenze esterne, cioè all'utilizzo di strutture e/o personale esterno ai propri per risolvere problemi di particolare importanza dimensionale o tecnologica

•

occuparsi con continuità del miglioramento (improvement) dei mezzi tecnici a disposizione (per la diagnostica e la riparazione), attraverso revisioni periodiche che ne assicurino il corretto grado di precisione e attraverso l'eventuale definizione del momento di sostituzione

•

formare il proprio personale al corretto utilizzo degli strumenti e alla conoscenza delle macchine su cui si opera, ad utilizzare la documentazione sistematicamente tecnica e a riconoscere i limiti della propria competenza

•

collaborare con tutte le funzioni aziendali coinvolte nel processo di installazione, gestione e utilizzo del macchinario allo scopo sia di raccogliere il maggior numero di informazioni possibili su cui basare le proprie strategie di intervento che di instaurare un migliore rapporto umano e di collaborazione reciproca all'interno della struttura aziendale

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•

gestire i riordini e le quantità delle scorte di materiali (ricambi e materiale di consumo relativo alla manutenzione) da tenere a magazzino, nell'ottica di ottimizzare sia l'efficienza dell'intervento di riparazione o di revisione che l'investimento in materiali immobilizzati

•

mantenere una chiara e corretta memoria storica sulla natura delle azioni intraprese sulle diverse unità produttive e sulle strategie e i mezzi adottati per risolvere i problemi insorti

•

formare il personale produttivo a condurre autonomamente sia una prima diagnosi del guasto e a risolverlo se di lieve entità, nonché all'utilizzo delle procedure per il fermo della macchina e l'inoltro della necessaria documentazione

Il gestore del servizio di manutenzione rappresenta l'anello di congiungimento tra il personale operativo della squadra e il rimanente complesso aziendale. Ha la responsabilità di gestire e motivare il personale al raggiungimento degli obiettivi, di studiare delle strategie "ad hoc" in relazione al singolo caso da risolvere, di approntare le tecniche per la gestione delle risorse, di assecondare il miglioramento continuo e l'introduzione di nuovi strumenti e metodologie organizzative. Il responsabile, per raggiungere gli obiettivi preposti, dovrà quindi risolvere alcuni problemi tra cui: •

determinare, in funzione dell'ambiente operativo, le politiche di manutenzione da utilizzare

•

dimensionare opportunamente le risorse umane e tecniche in relazione alla politica adotatta e alle condizioni dell'ambiente operativo

•

determinare le politiche di approvvigionamento dei ricambi in funzione della loro criticità

La figura del responsabile non è più quindi quella del semplice controllore ma assume una connotazione manageriale di rilievo sempre crescente come è crescente, anche in termini economici, l'investimento aziendale nei mezzi che garantiscono la continuità di funzionamento delle macchine.

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Sommario Introduzione Sezioni: I1 - Cenni storici sulla manutenzione I2 - I compiti aziendali della manutenzione e i collegamenti con le altre funzioni Capitolo 1 Teoria della manutenzione: la gestione delle macchine Sezioni: 1.1 - Generalità 1.2 - Affidabilità 1.3 - Disponibilità 1.4 - Il tasso di guasto e la curva di mortalità 1.5 - I sistemi complessi 1.6 - Affidabilità. Sistemi in serie 1.7 - Affidabilità. Sistemi parallelo 1.8 - Disponibilità di sistemi complessi 1.9 - Osservazioni sui sistemi complessi 1.10 - La manutenibilità Capitolo 2

Teoria della manutenzione: classificazione ABC e analisi di Pareto

Sezioni: 2.1 - Generalità 2.2 - La classificazione ABC 2.3 - L'analisi di Pareto 2.4 - Conclusioni

Capitolo 3 Teoria della manutenzione: la gestione dei materiali Sezioni: 3.1 - Generalità 3.2 - La codifica dei ricambi 3.3 - La classificazione dei ricambi 3.4 - La valutazione dei fabbisogni Capitolo 4 Teoria della manutenzione: la gestione del personale Sezioni: 4.1 - Generalità 4.2 - Organizzazione del personale 4.3 - Il numero degli effettivi 4.4 - L'ordine gerarchico 4.5 - Strategia e funzioni della manutenzione 4.6 - Le responsabilità e i compiti individuali 4.7 - La formazione del personale Capitolo 5 Strategie e politiche manutentive Sezioni: 5.1 - La strategia della manutenzione ing. Marco Minati 0461 768228

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5.2 - Le politiche manutentive 5.3 - La manutenzione correttiva 5.4 - La manutenzione preventiva 5.5 - Manutenzione su condizione 5.6 - La manutenzione predittiva 5.7 - La manutenzione produttiva: Total Productive Maintenance (TPM) 5.8 - La pianificazione degli interventi 5.9 - Conclusioni Capitolo 6 Sicurezza e qualità in manutenzione Sezioni: 6.1 - La sicurezza e la manutenzione 6.2 - La valutazione dei rischi 6.3 - Organizzazione della sicurezza in manutenzione Capitolo 7 Controllo delle prestazioni del servizio manutenzione Sezioni: 7.1 - Analisi tecnico-economica 7.2 - Il costo di fermo macchina 7.3 - Il sistema informativo di manutenzione 7.4 - Gli indici di manutenzione 7.5 - Controllo delle prestazioni in manutenzione Capitolo 8

Proposte per le procedure di manutenzione in conformità alle normative ISO 9000. MA-MTZ-001: La gestione delle attività manutentive di stabilimento.

Sezioni: 8.1 - Scopo 8.2 - Funzioni coinvolte. Responsabilità 8.3 - Procedure correlate a MA-MTZ-001 8.4 - Tipologie manutentive 8.5 - Classificazione dei livelli di manutenzione 8.6 - Flow chart Capitolo 9

Proposte per le procedure di manutenzione in conformità alle normative ISO 9000. MA-MTZ-002: La gestione delle schede macchina.

Sezioni: 9.1 - Scopo 9.2 - Istruzioni operative 9.3 - Allegati Capitolo 10

Proposte per le procedure di manutenzione in conformità alle normative ISO 9000. MA-MTZ-003: La formazione degli operatori di produzione alle operazioni di manutenzione fino al 3° livello.

Sezioni: 10.1 - Scopo 10.2 - Funzioni coinvolte. Responsabilità ing. Marco Minati 0461 768228

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10.3 - Raccomandazioni 10.4 - Istruzioni operative 10.5 - Flow chart 10.6 - Allegati Capitolo 11

Proposte per le procedure di manutenzione in conformità alle normative ISO 9000. MA-MTZ-004: La gestione operativa dei ricambi.

Sezioni: 11.1 - Scopo 11.2 - Funzioni coinvolte 11.3 - Istruzioni operative 11.4 - Procedura di prelevamento 11.5 - Procedura di riordino 11.6 - Procedura di reintegro delle scorte 11.7 - Flow chart Capitolo 12

Proposte per le procedure di manutenzione in conformità alle normative ISO 9000. MA-MTZ-005: La documentazione delle attività manutentive sulle macchine.

Sezioni: 12.1 - Scopo 12.2 - Funzioni coinvolte 12.3 - Istruzioni operative 12.4 - Flow chart 12.5 - Allegati Capitolo 13

Proposte per le procedure di manutenzione in conformità alle normative ISO 9000. MA-MTZ-006: La gestione degli interventi di manutenzione correttiva.

Sezioni: 13.1 - Scopo 13.2 - Funzioni coinvolte 13.3 - Istruzioni operative 13.4 - Controllo sul prodotto e sul processo 13.5 - Norme di pulizia 13.6 - Antinfortunistica e sicurezza 13.7 - Flow chart Capitolo 14

Proposte per le procedure di manutenzione in conformità alle normative ISO 9000. MA-MTZ-007: La gestione degli interventi programmati e di manutenzione preventiva.

Sezioni: 14.1 - Scopo 14.2 - Funzioni coinvolte. Responsabilità 14.3 - Istruzioni operative 14.4 - Flow chart ing. Marco Minati 0461 768228

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Capitolo 15

Proposte per le procedure di manutenzione in conformità alle normative ISO 9000. MA-MTZ-008: Gestione della manutenzione predittiva.

Sezioni: 15.1 - Scopo 15.2 - Funzioni coinvolte 15.3 - Istruzioni operative Capitolo 16

Un caso reale di riorganizzazione del servizio manutenzione: analisi delle caratteristiche del servizio

Sezioni: 16.1 - L'intervento di riorganizzazione 16.2 - Il gruppo pilota 16.3 - Caratteristiche delle macchine 16.4 - Il ato del gruppo 16.5 - Gli obiettivi dell'intervento 16.6 - Le modalità dell'intervento 16.7 - Il programma 16.8 - Interventi sull'organizzazione del lavoro 16.9 - Interventi sulle macchine 16.10 - Interventi sul personale 16.11 - La definizione del piano d'intervento Capitolo 17

Un caso reale di riorganizzazione del servizio manutenzione. Le politiche di intervento: manutenzione correttiva

Sezioni: 17.1 - Descrizione dell'anomalia 17.2 - Il sottogruppo interessato al guasto 17.3 - Caratteristiche dei componenti interessati 17.4 - Effetti dell'anomalia sulla produzione 17.5 - Approccio tradizionale al problema 17.6 - Analisi economica 1 17.7 - Approccio innovativo al problema 17.8 - Analisi economica 2 17.9 - Il confronto tra i due casi 17.10 - Conclusioni Capitolo 18

Un caso reale di riorganizzazione del servizio manutenzione. Le politiche di intervento: manutenzione preventiva

Sezioni: 18.1 - Il sottogruppo idraulico 18.2 - Caratteristiche tecniche dei componenti interessati 18.3 - Effetti dell'anomalia sulla produzione 18.4 - Approccio tradizionale al problema 18.5 - Analisi economica 18.6 - Approccio innovativo 18.7 - I tubi del sistema di diamantatura della mola 18.8 - Conclusioni ing. Marco Minati 0461 768228

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Capitolo 19

Un caso reale di riorganizzazione del servizio manutenzione. Le politiche di intervento: manutenzione predittiva

Sezioni: 19.1 - I mandrini portamola 19.2 - Analisi dell'anomalia 19.3 - La manutenzione predittiva sui mandrini portamola 19.4 - La politica dell'azienda riguardo i mandrini 19.5 - Confronto economico tra approccio tradizionale e innovativo Capitolo 20

Un caso reale di riorganizzazione del servizio manutenzione. Le scorte a magazzino: dimensionamento per simulazione.

Sezioni: 20.1 - I tubi flessibili dell'impianto idraulico 20.2 - Condizioni al contorno del problema 20.3 - Il dimensionamento per una politica conservativa 20.4 - Conclusioni Capitolo 21

Osservazioni conclusive

Capitolo 22

Breve glossario dei termini comunemente usati in manutenzione

Capitolo 23

Bibliografia e testi di consultazione sulla manutenzione

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Capitolo 1 - Teoria della manutenzione: la gestione delle macchine

Nel presente capitolo e nei tre successivi, si espongono alcune basi teoriche relative alla gestione delle macchine, delle informazioni, dei materiali e del personale di manutenzione.

Sezioni: 1.1 - Generalità 1.2 - Affidabilità 1.3 - Disponibilità 1.4 - Il tasso di guasto e la curva di mortalità 1.5 - I sistemi complessi 1.6 - Affidabilità. Sistemi in serie 1.7 - Affidabilità. Sistemi parallelo 1.8 - Disponibilità di sistemi complessi 1.9 - Osservazioni sui sistemi complessi 1.10 - La manutenibilità

1.1 - Generalità

Una generica macchina viene progettata e costruita per svolgere una missione nota a priori e di cui si conoscono le caratteristiche in termini di tempi, di prestazioni e di costi. Il suo funzionamento, basato sulla continua interazione tra i sottosistemi che la compongono, non è tuttavia continuo nel tempo a causa delle inevitabili anomalie che insorgono nel corso della sua vita utile e che possono essere determinate da svariati fattori umani e ambientali. In questo contesto di possibile interruzione sua della funzionalità si inseriscono i concetti di affidabilità e disponibilità. L'affidabilità può essere definita come la probabilità che un elemento (macchina, sottosistema o componente) funzioni senza guastarsi per un determinato tempo t dal suo avviamento ed in predeterminate condizioni ambientali. La disponibilità può invece essere definita come la percentuale di tempo di buon funzionamento rispetto al tempo totale in cui è richiesto il funzionamento stesso dell'elemento (macchina, sottosistema o componente ).

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Affidabilità e disponibilità, come si vedrà in seguito, rappresentano due grandezze attraverso le quali è possibile misurare la continuità con cui un elemento può garantire il raggiungimento della missione per la quale è stato ideato e costruito. In ambito economico, l'implementazione a livello industriale di teorie affidabilistiche applicate a risorse produttive comporta inevitabilmente dei costi che devono essere equilibrati in funzione dello scopo finale. Nel seguente grafico si può qualitativamente osservare che la funzione del costo totale sostenuto è data dalla somma dei costi sostenuti per le azioni di ncremento della affidabilità o della disponibilità delle macchine e dei costi di mancata produzione dovuti all'inaffidabilità o indisponibilità delle stesse. 12

Costo totale vs. Affidabilità-Disponibilità

COSTI 10

8

6

Costi totali 4

Punto di minimo costo totale

Costi per azioni di incremento dell'affidabilità o della disponibilità

2

Costi di mancata produzione per inaffidabilità o indisponibilità

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

1

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9

2AFFIDABILITA', DISPONIBILITA' 3 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9

Se in ambito sicurezza, l'affidabilità assume un ruolo della massima importanza, a livello produttivo il suo posto viene spesso preso dalla disponibilità attraverso la quale il gestore d'impianto riesce a monitorare la reale efficienza operativa delle macchine nel corso della loro vita utile. Poiché, come già affermato, le macchine si guastano, l'affidabilità e la disponibilità vengono garantite, ove possibile, attraverso adeguate politiche manutentive che, se da un lato contribuiscono ad un funzionamento globale regolare e continuativo, dall'altro rappresentano un onere economico spesso non indifferente, intervenendo: •

in sede di gestione dell'impianto

•

nella progettazione o riprogettazione di parti o insiemi di macchine o nell'installazione di unità di riserva (sistemi ridondanti)

1.2 - Affidabilità ing. Marco Minati 0461 768228

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Lo studio dell'affidabilità si applica in genere a meccanismi che, nel corso della vita utile, non possono essere tecnicamente o economicamente riparati. Si consideri ad esempio il caso di un determinato tipo di lampadina. Si tratta di un oggetto la cui funzione si esaurisce dopo un certo numero di ore di funzionamento e che non può essere riparato. Un metodo semplice per stimarne l'affidabilità è il seguente: •

si prendano un certo numero di lampadine, ad esempio, 100 e si accendano contemporaneamente al tempo zero. La missione delle lampade è quella di rimanere accese.

•

dopo un'ora di funzionamento alcune lampade cesseranno di funzionare: si supponga che si spengano 2 lampade. In tal caso si può affermare che l'affidabilità di una lampadina nuova scelta a campione tra quelle prodotte è del 98% in un'ora

•

dopo 1000 ore di funzionamento si supponga che funzionino ancora 70 lampade su 100. Si dirà quindi che l'affidabilità di quel tipo di lampadina è del 70% su 1000 ore di funzionamento

Il risultato di questo test può essere visualizzato in un grafico qualitativo come il seguente, in cui vengono comntemporaneamente messe in evidenza, in funzione del tempo di funzionamento, le curve del numero di guasti osservati e la probabilità di buon funzionamento della lampada secondo una legge di tipo gaussiano. 10 9

100% Numero di guasti osservati

100%

Probabilità di funzionamento

90%

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60%

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13 Tempo 14 --> 15

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Questo esempio permette alcune considerazioni: 1. Più elevato è il numero di lampadine testate e più precisa risulterà la valutazione della probabilità di funzionamento. Solo se si provassero infinite lampade per un tempo infinito si avrebbe l'esatta legge di guasto quindi utilizzandone un numero limitato anche la precisione nella valutazione dell'affidabilità sarà limitata. 2. Esistono molte leggi (gaussiane, esponenziali, lognormali, ecc.) che caratterizzano la probabilità di guasto nel tempo (e quindi l'affidabilità) per diversi tipi di componenti. Le più frequenti in ambito manutentivo sono la legge gaussiana (detta anche normale) e la legge esponenziale negativa. 3. nell'ambito di dispositivi non riparabili, si può definire un tempo medio al guasto MTTF (Mean Time To Failure) come quel tempo in cui il 50% dei componenti testati ha cessato di svolgere la sua missione.

Si è quindi visto come l'affidabilità di un componente non riparabile sia la sua probabilità di buon funzionamento all'interno di un certo intervallo di tempo di utilizzo. La generica missione della lampada è quella di rimanere accesa tuttavia la lampada può avere diverse funzioni (o missioni) che richiedono diversi livelli di affidabilità. Si considerino ad esempio le lampade per un uso domestico e quelle necessarie all'atterraggio notturno di un aereoplano o ai sistemi di segnalazione ottici di emergenza. I livelli di affidabilità richiesti al componente variano pertanto in funzione delle conseguenze di un mancato funzionamento. In un'ottica manutentiva, conoscere la probabilità di buon funzionamento di un componente in un certo periodo di tempo (cioé conoscerne l'affidabilità) consente di intervenire prima che si verifichi il guasto; la lampada domestica potrà quindi essere sostituita alla rottura mentre quella dell'aereo è consigliabile che venga rinnovata quando la sua affidabilità nel tempo scende ad un livello inferiore ad un certo valore imposto. La definizione di affidabilità vista in precedenza implica una precisa conoscenza delle condizioni di normale funzionamento e delle condizioni di guasto inteso come incapacità di condurre a termine con successo la missione affidata. I presupposti per una corretta applicazione dell'affidabilità al mondo operativo possono essere individuati come segue:

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•

definizione di un criterio univoco ed oggettivo (che può sintetizzarsi in una procedura operativa) per il riconoscimento dello stato di guasto

•

determinazione dell'intervallo di tempo t entro il quali è richiesto che la macchina o l'elemento considerato debbano funzionare per portare a termine la missione

•

determinazione delle condizioni ambientali in cui la macchina deve svolgere la sua missione

1.3 - Disponibilità

Finora si è considerato il caso di macchine o componenti non riparabili cioé con un singolo ciclo di vita come ad esempio l'hard disk di un calcolatore, un fusibile elettrico, un cuscinetto a sfere, ecc. Nel caso in cui sia possibile ripristinare la funzionalità, in particolare per quei dispositivi a cui è richiesto un notevole numero di cicli del tipo rottura-riparazione-ripristino anche più volte nel corso della vita utile, si ricorre spesso alla valutazione della disponibilità. La norma UNI 9910 definisce la disponibilità come l'attitudine di una entità a essere in grado di svolgere una funzione richiesta in determinate condizioni a un dato istante, o durante un dato intervallo di tempo, supponendo che siano assicurati i mezzi esterni eventualmente necessari. La disponibilità A1 di una macchina può anche essere definita come la percentuale di tempo di buon funzionamento rispetto al tempo totale in cui è richiesto il funzionamento stesso della macchina. Chiamati rispettivamente UT (Up Time) il tempo in cui il sistema è realmente disponibile all'uso e DT (Down Time) il tempo in cui la macchina è ferma (per guasto o per riparazione), la disponibilità A vale (in percentuale): A = UT / (UT+DT)

Poiché per sistemi riparabili si può parlare di tempo medio tra due guasti, MTBF (Mean Time Between Failures), anzichè di MTTF ed inoltre viene introdotto un nuovo elemento che è il tempo medio di ripristino della funzionalità MTTR (Mean Time To

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Restoration), si può assumere che l'UT coincida con l' MTBF e il DT con l'MTTR e quindi la relazione precedente si riscrive come: A = MTBF / (MTBF+MTTR) Livello di buon funzionamento

UT = TBF

DT = TTR

Istante in cui si verifica il guasto

tempo Livello di guasto

Ciclo macchina

A parità di tempo medio tra due rotture (uguale MTBF), una macchina o un componente facilmente riparabile è quindi più disponibile di un altro avente MTTR più elevato; analogamente la disponibilità di due sistemi con simile tempo di riparazione, cresce al crescere dell'MTBF cioé della sua affidabilità all'interno del periodo di funzionamento richiesto.

1.4 - Il tasso di guasto e la curva di mortalità L'andamento del tasso di guasto λ(t), ovvero la frequenza con cui le macchine si guastano nel corso della vita utile, può in genere essere rappresentato con una curva che, per la particolare forma, viene chiamata a vasca da bagno.

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Tasso di guasto (λ λ)

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Zona 1: Mortalità infantile λ decrescente

Zona 3: Usura λ crescente

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Zona 2: Vita utile λ costante

4

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5

4

3

2

1

0 Tempo di funzionamento (t )

La curva è valida per tutta la vita utile dell'apparato e si possono rilevare tre distinti periodi: •

un periodo iniziale in cui la macchina è in "rodaggio". I componenti cominciano a svolgere la loro funzione ed alcuni di essi, in genere difettosi, possono cedere in breve tempo. Questo periodo è chiamato di "mortalità infantile" e in esso λ(t), inizialmente elevato cala rapidamente (zona 1)

•

un periodo detto di "vita utile" o di "mortalità standard" (zona 2), in cui la macchina funziona a regime, i componenti sono assestati e gli operatori esperti all'uso. In questo periodo il tasso di guasto è costante e minimo (la macchina subisce guasti a periodi molto distanziati e regolari)

•

un'ultima fase (zona 3) in cui l'apparato è soggetto a fenomeni di "usura" derivanti dall'intenso utilizzo. Il tasso di guasto cresce (la macchina si guasta sempre più spesso) fintanto che risulta inutilizzabile.

L'effetto sul tasso di guasto dell'assestamento iniziale dei componenti è in genere tanto più ridotto quanto migliori ed accurate sono la progettazione e l'installazione della macchina e il livello di addestramento degli operatori, mentre l'effetto dell'usura è facilmente rilevabile a causa della tendenza in rapida crescita del numero di guasti in un fissato periodo di tempo. La zona di maggiore interesse ai fini dell'affidabilità è quella riferibile al periodo di vita utile (2). ing. Marco Minati 0461 768228

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7

In questa zona, in cui λ(t) si può assumere per semplicità costante, l'affidabilità può essere espressa con una legge esponenziale negativa del tipo: R(t) = e- λt

Operando nella zona di

Affidabilità con legge esponenziale negativa

vita utile e supponendo

Affidabilità

100% 90% 80%

λ(t)

costante l'MTBF

assume un valore che

70% 60% 50% 40% 30%

coincide con l'inverso

MTBF=1/λ

del tasso di guasto

15

14

13

Tempo

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

20% 10% 0%

MTBF = 1/λ

L'importanza di quest'ultima relazione appare chiara se si considera che, nel corso della vita utile di una macchina, un valore tipicamente analitico e progettuale (λ) è correlato direttamente con un parametro operativo (MTBF). La costanza di λ implica infatti un valore medio dell'intervallo di tempo tra due guasti anch'esso costante, con la diretta conseguenza che è possibile stimare con una certe precisione il momento in cui la macchina si guasterà in futuro. Una progressiva diminuzione dell'MTBF, cioé una diminuzione dell'intervallo medio di buon funzionamento, è indicativa del raggiungimento del termine della vita utile dell'apparato (zona 3). Per abbassare il tasso di guasto e quindi aumentare l'affidabilità e la disponibilità e si ricorre in genere a metodi preventivi, cioè ad una politica manutentiva che si basa su operazioni eseguite ad intervalli di tempo programmati allo scopo di assicurare l'affidabilità e la disponibilità richieste prevenendo e contrastando il verificarsi del guasto. La determinazione del corretto intervallo di intervento preventivo dipende proprio dall'andamento del tasso λ (e quindi dell'MTBF) nella zona di vita utile.

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8

1.5 - I sistemi complessi

Finora si sono trattati sistemi per i quali è stata definita la funzione affidabilità R(t), il tasso di guasto λ, le relazioni che li uniscono e i significati a livello analitico e operativo. La situazione affidabilistica cambia se più macchine, caratterizzate da livelli di affidabilità (o disponibilità) propri, vengono utilizzate contemporaneamente per assolvere ad un determinato scopo. È il caso ad esempio, di una serie di pompe per il movimento di fluidi all'interno di uno stabilimento. La relazione da cercare, che indica l'affidabilità del sistema composto, ha la seguente forma: Rsyst = funzione di (Ri )

con i= 1.....n

in cui Ri rappresenta l'affidabilità (nota) dell'i-esimo componente nel sistema composto. La dipendenza di Rsyst dalle Ri dipende sostanzialmente dalla configurazione e dalla natura del sistema. Si distinguono due famiglie principali di sistemi complessi: •

tipo serie

•

tipo parallelo o ridondanti

È necessario stabilire quanto l'affidabilità/disponibilità del sistema complesso sia dipendente dalla affidabilità/disponibilità dei suoi componenti. Nel caso dei sistemi serie, ad esempio di due o più interruttori elettrici, questa dipendenza è totale: la rottura di un dispositivo rende inutilizzabile tutto il sistema. Nei sistemi ridondanti la definizione di guasto è invece definita dalle caratteristiche e dalle prestazioni richieste all'intero complesso; ad esempio il guasto ad una pompa idraulica all'interno di un complesso di tre elementi, di cui sia richiesto il buon funzionamento di almeno due, può non alterare il risultato operativo delle rimanenti due pompe ma influisce sicuramente sulle caratteristiche di affidabilità dell'intero sistema.

1.6 - Affidabilità. Sistemi in serie ing. Marco Minati 0461 768228

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Sono sistemi in cui il guasto ad uno qualsiasi dei componenti causa l'interruzione del funzionamento dell'intero sistema. Una rappresentazione schematica può essere la seguente:

Elem. 1

Elem. 2

Elem. 3

Elem. n System

Gli elementi possono essere rappresentati nella realtà da interruttori in un circuito elettrico, elementi di una pompa pluristadio, dispositivi interdipendenti di una automobile, ecc. Fissato il numero di elementi n e l'affidabilità del singolo elemento, l'affidabilità globale del sistema è data da: Rsyst = R1 * R2 * ............ * Rn = Π1n Ri

con i = 1.... n

Se, ad esempio, in un sistema di 4 elementi, 3 hanno, nel periodo di buon funzionamento richiesto, affidabilità R pari a 0.9 (90%) e uno di essi ha R = 0.5, l'affidabilità complessiva è pari a: Rtot = 0.9 * 0.9 * 0.9 * 0.5 = 0.3645 che è inferiore a 0.5. Si può inoltre dimostrare che il tasso di guasto del sistema è uguale alla somma dei tassi di guasto dei suoi componenti: λsyst = Σ1n λi e che per tassi di guasto costanti (cioé all'interno del periodo di vita utile), MTBFsyst = 1 / λsyst

1.7 - Affidabilità. Sistemi parallelo

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Schematicamente sono rappresentabili come segue:

Elem. 1

Elem. 2

Elem. 3

Elem. n

System

In genere complessi di questo tipo vengono costruiti allo scopo di potenziare le funzioni originarie dei singoli componenti con altri, posti in parallelo, ottenendo affidabilità più elevate e/o prestazioni migliori. Alla moltiplicazione degli apparati corrisponde tuttavia una pressoché proporzionale moltiplicazione dei costi (si può infatti escludere parte dei costi generali d'impianto del sistema). L'installazione di sistemi ridondanti viene eseguita generalemente quando la mancanza di funzionamento provocha gravi danni economici o funzionali (sicurezza, mancata produzione, rischio di danneggiamento ad altri componenti). Per semplificare i calcoli si supponga di avere un sistema composto da 2 soli elementi posti in parallelo quale il seguente:

Elem. 1

Elem. 2 System

Definite rispettivamente l'affidabilità del sistema R e dei suoi componenti R1 e R2 e le loro inaffidabilità Qi dove Q = 1-R allora se il buon funzionamento del sistema deriva dalla condizione in cui almeno uno degli elementi è funzionante, si ha: ing. Marco Minati 0461 768228

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Elemento 1

Elemento 2

Probabilità di buon funzionamento del sistema

Funziona

Funziona

R1 * R2

Funziona

Non funziona

R1 * (1-R2) = R1 * Q2

Non funziona

Funziona

R2 * (1-R1) = R2* Q1

La somma delle probabilità di buon funzionamento è data da Rsyst = R1 * R2 + R1 * (1-R2) + R2 * (1-R1) = R1 + R2 - R1 * R2 In generale, per sistemi con n elementi in parallelo si ricorre al calcolo della inaffidabilità Q: Qsyst = Q1 * Q2 * ....... * Qn = Π1n Qi da cui: Rsyst = 1 - Qsyst = 1 - Π1n Qi

La validità di quanto esposto è dimostrabile con il caso di 2 elementi visto sopra: Qsyst = Q1 * Q2 = (1 - Rsyst) = 1 - (1 - R1) * (1 - R2) Rsyst = R1 + R2 - R1 * R2

Per quanto riguarda il tasso di guasto, nell'ipotesi in cui R1 = R2 = e- λt si ha Rsyst = 2 * e- λt - e- 2λt e quindi si può dimostrare che: (MTBF)syst = 3 / 2 λ

1.8 - Disponibilità di sistemi complessi

Per il calcolo della disponibilità di una macchina (sistema complesso) si possono utilizzare, per sistemi serie o parallelo, le stesse formule e gli stessi schemi proposti per l'affidabilità R, quindi: •

per sistemi serie con n elementi: ing. Marco Minati 0461 768228

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definita con Ai la disponibilità dell'elemento i-esimo, la disponibilità risulta: Asyst = A1 * A2 * ......* An = Π1n Ai •

per sistemi ridondanti, sempre con n elementi:

la disponibilità globale vale: Asyst = 1 - Π1n Ii dove la quantità Ii rappresenta l'indisponibilità (1-Ai) del componente.

1.9 - Osservazioni sui sistemi complessi

Se nel sistema tipo serie a due elementi (supposti uguali) il tempo medio tra due guasti corrisponde al reciproco del tasso di guasto del sistema, a sua volta somma dei tassi dei componenti, nello stesso sistema parallelo si ha un aumento dell'intervallo operativo medio del complesso. Tale incremento non è tuttavia pari al doppio (100%) rispetto ad un singolo componente ma è pari solo al 50% (1/2). Un aspetto di interesse riguarda inoltre la funzionalità degli elementi del sistema. Si consideri un generico sistema di valvole in parallelo caratterizzato da due diversi utilizzi: 1. valvole normalmente chiuse in fase di riposo e in apertura durante l'utilizzo 2. valvole normalmente aperte a riposo e chiuse in utilizzo

N/C ->A

N/C -> A

Valv. 1

N/A ->C

Valv. 2

N/A -> C

System

Valv. 1

Valv. 2 System

Caso 2

Caso 1 Legenda: N/A = Normalmente Aperta, N/C = Normalmente Chiusa A = Aperta in utilizzo, C = Chiusa in utilizzo

Caso 1 : ing. Marco Minati 0461 768228

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il ruolo del sistema di valvole è di aprire il flusso durante l'utilizzo. Si supponga che la valvola 1 si guasti, cioè non si apra: ammesso che il flusso della sola valvola 2 sia sufficiente ad assolvere il compito del sistema nel suo complesso, la situazione affidabilistica è quella normale di un complesso ridondante vista sopra. Lo schema e la trattazione analitica corrispondono.

Caso 2: ora il ruolo del sistema è di chiudere il flusso durante l'utilizzo. Un generico guasto alla valvola 1 (mancata chiusura) permetterebbe comunque al flusso di are da monte a valle e il sistema sarebbe da considerarsi in guasto. Lo schema e la trattazione affidabilistica in questo caso non coincidono, infatti analiticamente il caso 2 è un sistema di tipo serie e non parallelo.

Casi di questo genere possono verificarsi ad esempio, con condensatori in parallelo che si guastano (cortocircuitandosi) o con interruttori anch'essi in parallelo che, a causa di guasto non si aprono quando necessario. Analoghe osservazioni possono essere effettuate per sistemi schematicamente in serie ma affidabilisticamente in parallelo. Si può concludere affermando che è la caratteristica funzionale dei componenti, e non il tipo di collegamento, che determina la configurazione affidabilistica di un sistema complesso.

In generale quindi la decisione finale sui sistemi ridondanti dovrà quindi tenere conto di aspetti connessi al rischio di guasto, ai costi e alle caratteristiche tecniche dell'impianto da progettare o da gestire. Le alternative possibili sono pressoché infinite e spaziano dalla scelta di un unico elemento con elevate caratteristiche di affidabilità, cui spesso è associato un elevato costo, all'installazione di dispositivi multipli con caratteristiche di continuità peggiori ma dal costo più contenuto.

1.10 - La manutenibilità

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La norma UNI 9910 definisce la manutenibilità come l'attitudine di una entità (macchina o impianto N.d.A.), in assegnate condizioni di utilizzazione, a essere mantenuta o riportata in uno stato nel quale essa può svolgere la funzione richiesta, quando la manutenzione è eseguita nelle condizioni date, con procedure e mezzi prescritti. La manutenibilità è quindi una caratteristica della macchina che dipende però anche dalle condizioni in cui viene mantenuta. In queste condizioni sono compresi, oltre alle caratteristiche progettuali, anche tutti quei fattori che integrano la macchina nell'impianto in cui essa si trova, dalla posizione fisica nello stabilimento, all'accessibilità delle parti da riparare, al flusso di materiali e persone che la circondano abitualmente, ecc. Esiste una relazione tra la quantità MTTR, tempo medio di riparazione (inteso come ritorno in servizio), che rappresenta in sintesi la manutenibilità della macchina, e la funzione affidabilità. Poiché si è visto che: A = MTBF / (MTBF + MTTR) allora MTTR dipende anche dal parametro disponibilità A. Qualitativamente, si può vedere la relazione tra le tre grandezze in un grafico: MTTR

A=80%

A=90% A=95% Disponibilità A Manutenibilità M

MTBF Affidabilità R

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Definito quindi un certo valore di affidabilità (caratteristica progettuale) e valutata la disponibilità operativa storica A come il rapporto tra il tempo di buon funzionamento e il tempo totale di utilizzo (guasti compresi), si ottiene un valore di manutenibilità che può essere comparato con altri rilevati su macchine o impianti della stessa tipologia. Definita ad esempio "normale" una disponibilità del componente o dell'impianto pari al 95% e noti storicamente i tempi di intervento per guasto (MTTR) è possibile risalire alla sua affidabilità per scopi di riprogettazione e miglioramento delle caratteristiche.

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Capitolo 2 - Teoria della manutenzione: classificazione ABC e analisi di Pareto Il presente capitolo continua nell’esposizione di alcune basi teoriche della manutenzione. In particolare si tratteranno due tecniche di analisi dei dati: la classificazione ABC e l'analisi di Pareto.

Sezioni: 2.1 - Generalità 2.2 - La classificazione ABC 2.3 - L'analisi di Pareto 2.4 - Conclusioni

2.1 - Generalità

Due tecniche molto utilizzate nell’ambito della classificazione dei dati sono: •

la classificazione ABC

•

l'analisi di Pareto

2.2 - La classificazione ABC

Si tratta di una tecnica il cui scopo è di raggruppare un insieme di elementi in categorie arbitrarie. Esiste in genere la necessità di classificare, in ordine di importanza, alcuni fattori o dati in modo da poterne valutare il grado di importanza e quindi disporre di un utile strumento decisionale. Si supponga ad esempio che gli interventi manutentivi all'interno di uno stabilimento vengano condotti in 8 aree distinte, contrassegnate dai numeri 1-8 e che durante un certo periodo di tempo (ad esempio 1 anno) il numero di interventi effettuati dalle squadre sia come riportato nella seguente tabella:

Area 1 2 3 4 ing. Marco Minati 0461 768228

N° di interventi /anno 10 32 4 40 Via Garibaldi 22 0338 7449701

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Perc. su totale 8% 27% 3% 34% 1

5 6 7 8 TOTALE

10 2 14 6 118

8% 2% 12% 5% 100%

Si supponga che il gestore degli interventi debba decidere per il potenziamento del servizio manutenzione nelle aree di maggiore intervento. La tabella contiene sicuramente tutti i dati necessari ma è poco chiara e si presta male ad una valutazione immediata della situazione. I dati, disposti ordinatamente in base al numero di interventi per area, formano una nuova tabella del tipo:

Area 4 2 7 1 5 8 3 6 TOTALE

N° di interventi /anno 40 32 14 10 10 6 4 2 118

Perc. su totale 33.9% 27.1% 11.9% 8.5% 8.5% 5.1% 3.4% 1.7% 100%

Il criterio della classificazione ABC consiste nella determinazione arbitraria di un certo numero di intervalli (solitamente 3, chiamati A, B, C) entro cui posizionare i dati. Il gestore della manutenzione nel caso in esame potrebbe, ad esempio, decidere di intervenire solo presso i reparti in cui gli interventi cumulati rappresentano più del 70% degli interventi totali. Si supponga ad esempio di voler visualizzare quali aree di intervento rappresentano, in termini di numero di interventi, rispettivamente il 70%1 (classe A), il 20% (classe B) e il 10% (classe C) del totale interventi. Sommando le percentuali relative alle varie aree, in senso decrescente e in modo tale che la somma ottenuta sia la prima che supera il livello stabilito per la classe si osserva: Aree 4-2-7 1-8-5 3-6

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Classe A B C

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Incidenza 73% 22% 5%

2

Infatti, per la classe A (incidenza

al 70%), il risultato si ottiene sommando i dati

ordinati delle prime tre aree (4-2-7) in ordine di importanza. La classe B è determinata dalle aree 1-8-5, la cui somma delle percentuali supera il 20%, e così via. Graficamente si ottiene:

Incidenza %

Incidenza sul numero di interventi per aree di intervento

100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

73%

Classe A

Classe B 22% 5%

Classe C 4-2-7

1-8-5

3-6

Aree

Il gestore interverrà quindi nei settori 4-2-7, rappresentando questi ultimi i componenti della classe A.

Il caso proposto è molto semplice e di immediata interpretazione anche senza utilizzare la classificazione ABC, in quanto gli ambiti da gestire sono pochi (8). Quando però questo numero è elevato, poter disporre di una tecnica che sintetizza per classi i fattori considerati può rappresentare un notevole vantaggio in termini decisionali

2.3 - L'analisi di Pareto

L'analisi di Pareto, che, per certi versi può essere considerata una tecnica più raffinata di rappresentazione dell'analisi A-B-C, consente di visualizzare sia l'incidenza per categoria che la curva cumulata di crescita percentuale di un insieme di fattori. Considerando lo stesso esempio del caso precedente si ha:

Area 4 2 1

N° di interventi /anno 40 32

Perc. su totale 33.9% 27.1%

Perc. cumulativa 34% 61%

Gli intervalli di classe sono del tutto arbitrari sia in numero che in valore. ing. Marco Minati 0461 768228

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3

7 1 5 8 3 6 TOTALE

14 10 10 6 4 2 118

11.9% 8.5% 8.5% 5.1% 3.4% 1.7% 100%

73% 81% 90% 95% 98% 100%

All'interno di un grafico congiunto, il numero di interventi/anno e la curva cumulata percentuale forniscono un grafico caratteristico (detto "di Pareto") del tipo:

Pareto - Interventi per area

40

98%

100% 100%

40 32

90%

80%

81%

30 Interventi

90%

73%

25

70% N° di interventi /anno

61%

60%

Perc. cumulativa

20

50%

14

15

40%

34%

10

10

10

30% 6

5

Perc. cumulativa

35

95%

20%

4 2

10% 0%

0 4

2

7

1

5

8

3

6

Area

Si può osservare che per ottenere un grafico significativo i dati devono essere ordinati in senso decrescente (o crescente, ottenendo il grafico complementare). Si osserva che il 73% degli interventi manutentivi è imputabile alle prime 3 aree (4-2-7, il 37,5% delle aree totali dello stabilimento), mentre a tutte le rimanenti (5 aree corrispondenti al 62,5% dello stabilimento) è imputabile appena il 27%. La pendenza della curva cumulata risulta quindi molto espressiva della concentrazione o della dispersione, in questo caso del numero di interventi per area. Tanto più la curva è verticale tanto più è elevato il numero degli interventi effettuati. Considerando il seguente esempio, in cui gli interventi si concentrano in poche aree, si ha:

Area 4 2

N° di interventi /anno 50 40

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Perc. su totale 41.0% 32.8%

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Perc. cumulativa 41% 74% 4

7 1 5 8 3 6

8 6 6 6 4 2

6.6% 4.9% 4.9% 4.9% 3.3% 1.6%

80% 85% 90% 95% 98% 100%

e il grafico diventa il seguente:

Pareto - Interventi per area

50

98%

100%

50

100% 40

90% 80%

74%

35 Interventi

90%

85%

80%

40

70% N° di interventi /anno

30

60%

Perc. cumulativa

25

50%

41%

20

40%

15

30% 8

10

6

6

6

5

4

Perc. cumulativa

45

95%

20% 2

0

10% 0%

4

2

7

1

5

8

3

6

Area

La forte pendenza iniziale della cumulata denota una maggiore concentrazione degli interventi (visibile anche dalla distribuzione) rispetto al caso precedente. Una ulteriore interpretazione di quanto appena visto risiede nel fatto che un eventuale azzeramento, in quest'ultimo caso, degli interventi nei settori 4 e 2 (25% dei settori complessivi) produrrebbe un decremento complessivo del 74% nel numero degli interventi totali, mentre un analogo provvedimento per i settori 7, 1, 5, 8, 3, 6 (75%) ridurrebbe tale valore appena del 26%.

2.4 - Conclusioni

Le tecniche esposte, cioè la classificazione ABC e l'analisi di Pareto, rappresentano degli utili strumenti sia per l'analisi e la visualizzazione che per la gestione delle risorse umane e tecniche disponibili, come verrà in seguito esposto in alcuni casi applicativi. Nella pratica, non potendeo disporre di risorse sufficienti ad eliminare tutti i problemi riscontrati storicamente la classificazione ABC e l'analisi di Pareto rappresentano ing. Marco Minati 0461 768228

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5

strumenti che permettono di identificare le zono dove concentrare gli interventi, intese come le zone in cui, a fronte dell'impegno possibile si ottengono i massimi risultati in termini di beneficio conseguito.

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6

Capitolo 3 - Teoria della manutenzione: la gestione dei materiali

A continuazione degli argomenti trattati nei due capitoli precedenti si intendono fornire alcune basi per la gestione dei materiali di manutenzione.

Sezioni: 3.1 - Generalità 3.2 - La codifica dei ricambi 3.3 - La classificazione dei ricambi 3.4 - La valutazione dei fabbisogni

3.1 - Generalità

La possibilità di garantire la richiesta disponibilità d’impianto attraverso interventi di manutenzione (correttiva o preventiva) dipende anche dalla presenza e dal mantenimento di una scorta di ricambi. Le problematiche inerenti la determinazione della tipologia e del livello di scorta richiesto per i ricambi sono essenzialmente1: • l’individuazione del ricambio stesso • la disponibilità di dati previsionali relativamente ai fabbisogni • la disponibilità di modelli che permettano, nelle varie situazioni, di determinare i livelli di scorta in funzione del livello di disponibilità richiesto

3.2 - La codifica dei ricambi

In genere per codificare un oggetto si ricorre ad una sequenza alfanumerica che ha il compito di identificare inequivocabilmente il ricambio. Questo significa che se ad un codice è associato un ricambio, all’oggetto deve essere associato un unico codice di riferimento (relazione biunivoca). Il sistema di codifica dovrebbe inoltre permettere azioni di unificazione dei ricambi in modo da abbassare la specificità di utilizzo di un

1

Baldin et altri, “Manuale della manutenzione degli impianti industriali”, V ed., 1986, Franco Angeli, Milano 1 ing. Marco Minati Via Garibaldi 22 38050 – Ospedaletto (Tn) 0461 768228

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determinato oggetto consentendo così una diminuzione delle tipologie trattate e immagazzinate. Le tipologie di codifica possono essere suddivise in tre grandi famiglie: 1. codifica

cronologica:

i

codici

relativi

agli

oggetti

vengono

immessi

progressivamente con la loro identificazione. Questo sistema, molto semplice, presenta inconvenienti in sede di gestione come ad esempio la possibilità di dare più codici allo stesso oggetto (o viceversa) o di impedire raggruppamenti tecnicied economici che permetterebbero raffronti tra i vari ricambi 2. codifica funzionale: tale sistema consente di identificare il ricambio in base all’area di utilizzo. Se consente una più rapida rilevazione dell’oggetto all’interno del magazzino rispetto al caso precedente ha l’inconveniente principale di rendere possibile la duplicazione dei codici per uno stesso articolo 3. codifica descrittiva: i gruppi alfanumerici rappresentano in questo sistema le caratteristiche del ricambio qualia d esempio fornitore, area di utilizzo, tempi di immagazzinaggio, ecc. È ritenuto in letteratura il sistema più valido oltre che per la completezza delle informazioni che contiene anche graziealla possibilità di essere agevolmente implementato su calcolatore e di essere quasi immune a errori di duplicazione dei codici

3.3 - La classificazione dei ricambi

Le caratteristiche di classificazione di un ricambio possono essere: 1. criticità d’impiego 2. tipo di processo fisico di guasto che causa la necessità del ricambio (usura, guasto improvviso, ecc.) 3. intensità del consumo 4. costo di acquisto unitario

La criticità può essere intesa in relazione agli effetti derivanti da una mancanza del ricambio sulle attività produttive e può essere valutata attraverso un bilancio di convenienza tra il costo derivante dalla mancanza produttiva (per rottura di scorta) e il costo di acquisto e immobilizzo del bene.

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2

Per quanto riguarda le caratteristiche 2 e 3, la loro quantificazione può essere derivata dalle richieste a magazzino o dalle richieste di lavoro della manutenzione; in particolare, per quanto riguarda la voce 2, la tendenza è di distinguere due grandi famiglie di componenti: • a rottura accidentale • a rottura sistematica

Per i primi è impossibile determinare un livello accurato di richiesta; per il secondo tipo, in base alle richieste, è possibile determinare la richiesta in base ad un intervallo basato sul valore dell’MTBF. Per quanto riguarda l’intensità del consumo e quindi della richiesta, in letteratura sono reperibili dei modelli2 in cui si afferma che il consumo annuodi componenti da parte di una macchina o di un impianto seguono una legge rappresentabile con il seguente

100%

90%

80%

70%

60%

50%

40%

30%

20%

10%

100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 0%

Consumo (richiesta) annuo di ricambi

diagramma di Pareto:

Parti costituenti la macchina

Del tutto analogamente per quanto riguarda i costi, si ha:

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90%

80%

70%

60%

50%

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20%

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Valore annuo dei ricambi

100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

Parti costituenti la macchina

È importante sottolineare che i grafici riportati sono indicativi di situazioni generiche e non sono applicabili indiscriminatamente a qualsiasi macchina o impianto. Essi mettono tuttavia in evidenza che spesso: 1. a circa il 10% dei componenti della macchina corrisponde il 70% delle richieste annue di ricambio 2. analogamente, al 10% dei componenti è associato il 70% del valore globale dei ricambi movimentati annualmente Alcuni autori3 suddividono i ricambi in 2 grandi categorie: • ricambi BIR (Basso Indice di Rotazione) • ricambi NIR (Normale Indice di Rotazione)

I primi sono rappresentati da quei ricambi critici, caratterizzati da un basso consumo annuo (circa 0-1 richieste annue), da un elevato costo e da rischi di obsolescenza (ad esempio cuscinetti speciali, schede elettroniche dedicate, ecc.). I secondi sono invece i ricambi comuni, la cui richiesta annua è elevata, i costi associati sono inferiori ai precedenti e la reperibilità buona (cuscinetti standard, elettrovalvole comuni, ecc.). I guasti in cui sono coinvolti materiali BIR sono spesso di tipo accidentale mentre il consumo di ricambi NIR è prevalentemente sistematico. In sede di progetto il costruttore tenderà a “sacrificare” per usura i componenti meno pregiati o critici della macchina, garantendo una vita d’esercizio maggiore al componente importante.

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Un esempio in tal senso potrebbe essere rappresentato dai diaframmi a rottura predeterminata collocati in un sistema di trasporto di fluidi in pressione. Tale componente viene progettato per evitare colpi di pressione che potrebbero danneggiare organi più importanti dell’impianto (serbatoi o pompe, materiali BIR) infatti la sua rottura (accidentale o sistematica) ha in genere delle conseguenze minime sia in termini di costi che di fermata dell’impianto stesso e inoltre consente di rilevare la presenza di fenomeni anomali che determinano gli sbalzi di pressione.

3.4 - La valutazione dei fabbisogni

Uno dei dati di maggiore importanza nella determinazione dei livelli di scorta è la conoscenza del consumo periodico (in genere annuo) del materiale. Se l’impianto in esame è in funzione da qualche tempo, i consumi di ricambi sono in genere noti e il livello di scorta può quindi essere determinato (almeno in prima approssimazione) tenendo conto del consumo periodico e dei tempi di approvvigionamento del materiale. Se la vita utile prevista (in normali condizioni d’uso) per un mandrino che contiene un set di 6 cuscinetti è di 200 ore lavorative, l’azienda utilizza la macchina per 1000 ore/anno e il tempo di approvvigionamento è di 6 mesi la valutazione delle necessità può essere effettuata nel seguente modo: Quantitativo annuo da ordinare = Consumo annuo +

Consumo annuo * Tempo di ripristino (mesi ) 12

per il caso in esame si ha che la quantità da riordinare al termine di ogni anno è pari a: Qannuo = 6 + (6/12)*6 = 9 set di cuscinetti Nel caso in cui il quantitativo non sia un numero intero il valore ottenuto va approssimato all’intero superiore. la parte seguente riguarda un caso di analisi del fabbisogno ad un certo istante. Se si suppone che la giacenza presente a magazzino ad inizio anno sia di 2 set, si rileva che essa è insufficiente a coprire il fabbisogno nel tempo di ripristino in quanto copre solo 4 mesi di utilizzo. Anche emettendo istantaneamente un ordine d’acquisto per la corretta quantità di prodotto si avrebbe comunque un periodo di due mesi in cui esisterebbe una certa probabilità di fermo macchina per guasto al mandrino. Le alternative sono principalmente due: 1. si accetta la possibilità del fermo macchina in attesa della scorta (con i problemi produttivi che ne derivano) ing. Marco Minati 0461 768228

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2. si cerca di ottenere il set necessario in un tempo minore (spesso caratterizzato da un aggravio economico) La scelta tra le due alternative si basa sul criterio della massima convenienza economica. Riguardo ai sistemi e ai modelli matematici di valutazione dei fabbisogni, dei tempi e delle quantità di riordino, e di gestione dei ricambi NIR e BIR si rimanda il lettore alla letteratura specializzata.

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Capitolo 4 - Teoria della manutenzione: la gestione del personale

Con il presente capitolo si chiude la presentazione delle basi teoriche della manutenzione. Si vogliono qui evidenziare alcune problematiche legate alla gestione del personale quale risorsa principale del servizio di manutenzione industriale.

Sezioni: 4.1 - Generalità 4.2 - Organizzazione del personale 4.3 - Il numero degli effettivi 4.4 - L'ordine gerarchico 4.5 - Strategia e funzioni della manutenzione 4.6 - Le responsabilità e i compiti individuali 4.7 - La formazione del personale

4.1 - Generalità

Le risorse del servizio manutenzione sono generalmente costituite dai seguenti elementi: •

il personale

•

le attrezzature

•

i materiali

•

il sistema informativo

4.2 - Organizzazione del personale

Con il termine "organico" si intende tutto il personale inquadrato in modo tale da rispondere a determinate esigenze che sono strettamente connesse con la politica generale dell'azienda, anche in ambito manutentivo. Costruire un organico significa prendere in considerazione almeno i seguenti aspetti: 1. il numero degli effettivi, diretti e indiretti 2. l'ordine gerarchico 3. la strategia e le funzioni della manutenzione

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4. le responsabilità e i compiti individuali

4.3 - Il numero degli effettivi

Il numero di effettivi che costituiscono un organico di manutenzione è legato al genere d'impianto ed all'efficienza che se ne richiede. Alcuni dei fattori che influenzano il dimensionamento dell'organico possono essere: •

dislocazione e conformazione dell'impianto

•

tipo di produzione

•

stato delle macchine

•

grado di automazione

•

tipo di organizzazione

•

grado di addestramento del personale

•

quantità di manutenzione desiderata ed attuata

•

disponibilità di mezzi e strumenti di lavoro

Nuove tecniche (manutenzione su condizione, manutenzione predittiva e produttiva) rendono l'ambiente manutentivo in continua evoluzione e richiedono al personale una professionalità sempre elevata. Uno strumento di valutazione delle varie alternative di dimensionamento dell'organico dovrebbe tener conto, relativamente all'impianto, dei seguenti fattori: •

risorse disponibili

•

quantità e qualità del personale già dislocato o da dislocare nell'impianto

•

mappa per aree di stabilimento relativa alle incidenze dei guasti

•

leggi di distribuzione dei guasti

•

politiche manutentive presenti o da implementare

•

valutazione dei costi

Un altro metodo per la determinazione dell'organico è quello della pianificazione e programmazione dei lavori. Una razionale procedura che consenta una preparazione preventiva degli ordini di lavoro ed una loro analisi conclusiva da parte gestore di servizio, può condurre a definire in maniera più precisa la consistenza delle squadre di intervento e a stabilire, in ing. Marco Minati 0461 768228

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presenza di elevati carichi di lavoro, quanto e che tipologia di personale esterno è eventualmente necessario. La tendenza è quindi quella di programmare il lavoro nel tempo stabilizzando la consistenza e la disposizione della mano d'opera alle reali esigenze dell'impianto.

4.4 - L'ordine gerarchico

Per ordine gerarchico del personale di manutenzione si intende "la posizione che ogni componente assume nell'organico e la sua responsabilità nei confronti dei lavori e dell'impianto oltre che nei confronti dei suoi colleghi"1. Allo scopo di evitare problemi organizzativi, talvolta gravi, quali sovrapposizioni di competenze, di responsabilità e di potere, una funzione aziendale viene dotata di un ordine gerarchico; ad alcune persone viene attribuito il compito di gestire e coordinare le operazioni di altre e di assumersene la responsabilità nei confronti dell’azienda.

4.5 - Strategia e funzioni della manutenzione

Una strategia manutentiva consiste quindi soprattutto nel definire come le risorse umane, economiche e tecniche a disposizione devono essere coordinate allo scopo di raggiungere l'obiettivo aziendale. Formulare un piano strategico di manutenzione significa definire univocamente le azioni necessarie a: •

applicare a ciascuna macchina o impianto il tipo di manutenzione, i mezzi, il personale e i metodi di lavoro più appropriati

•

dimensionare correttamente sia sotto il profilo tecnico che economico il magazzino dei ricambi e dei beni di consumo

•

allestire e gestire un sistema informativo sintetico, snello e affidabile che garantisca il controllo delle prestazioni

•

decidere quanti e quali lavori è più conveniente affidare ad imprese esterne sia per motivi economici che per ottenere un grado di competenza più elevato e una maggiore rapidità di risposta rispetto a quelle disponibili

1

Baldin et altri, "Manuale della manutenzione degli impianti industriali", Franco Angeli Milano, V ed., 1986, pag. 178 3 ing. Marco Minati Via Garibaldi 22 38050 – Ospedaletto (Tn) 0461 768228

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La strategia definisce quindi le linee guida organizzative della manutenzione. Il servizio può essere composto da diverse "sezioni" al suo interno, ognuna delle quali svolge il suo compito in base all'obiettivo comune, in maniera più o meno integrata con le altre sezioni a seconda dell'organigramma aziendale. Un modello2 prevede che la manutenzione possa essere suddivisa in due sezioni, o funzioni: •

una funzione detta di "line", con compiti di tipo decisionale, in cui operano tecnici che sono responsabili direttamente dei lavori e che ne rispondono tecnicamente ed economicamente

•

una sezione chiamata "staff", il cui ruolo è di o consultivo e logistico alle operazioni, di gestione delle informazioni che affluiscono dall'officina, di progettazione applicata alle macchine e di sviluppo e miglioramento delle metodiche di lavoro

Nelle funzioni di staff sono compresi: •

la gestione dei lavori di manutenzione

•

il controllo delle spese

•

l'organizzazione delle ispezioni

•

lo studio e lo sviluppo di azioni migliorative

•

gli studi di fattibilità di nuovi impianti

Staff e line operano in settori distaccati e con diverse responsabilità ma è necessario un continuo flusso di informazioni tra le due strutture allo scopo di affinare e migliorare le tecniche organizzative e procedurali favorendo l'introduzione o l’avviamento di nuove politiche manutentive, la gestione di quelle presenti e lo sviluppo di nuove iniziative.

4.6 - Le responsabilità e i compiti individuali

La formalizzazione di compiti e responsabilità dovrebbe essere necessariamente scritta e gli strumenti più adatti al momento disponibili sembrano essere le procedure operative e i permessi di lavoro3.

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Definire le modalità di esecuzione dei lavori tramite procedure chiare e nel rispetto delle competenze oltre a garantire un più alto standard di sicurezza e di efficienza dell'intervento, può consentire un maggiore controllo delle prestazioni. Le informazioni così raccolte e che fluiscono attraverso percorsi ben definiti possono in genere costituire un bagaglio culturale accessibile a tutti all’interno dell’azienda.

4.7 - La formazione del personale

I rapidi cambiamenti sia delle tecniche operative che gestionali relative al fenomeno guasti e l'esigenza di migliorare l'efficienza delle ispezioni e degli interventi rendono l'addestramento in manutenzione un aspetto fondamentale. Si possono individuare diverse tipologie di addestramento: •

l'addestramento quotidiano, in cui il manutentore esperto fornisce ai suoi collaboratori utili informazioni tecniche nel corso dell'esecuzione dei lavori

•

l'addestramento rappresentato da corsi di formazione periodici promossi all'interno dell'azienda o presso strutture esterne

L'obiettivo di un piano di formazione in ambito manutentivo dovrebbe essere quello di far prendere coscienza alle persone coinvolte dell'esistenza di determinati problemi tecnici e organizzativi presenti a livello aziendale e di accrescere il loro livello di preparazione tecnica e organizzativa.

2 3

Baldin et altri, cfr. nota precedente. per la stesura dei permessi di lavoro si rimanda alla norma UNI 10449 ing. Marco Minati 0461 768228

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Capitolo 5 - Strategie e politiche manutentive

Questo capitolo vuole fornire alcune indicazioni sulle varie tipologie manutentive attualmente usate in ambito industriale, inserite all'interno di un contesto in cui politica e strategia organizzativa rappresentano i fattori "leganti" del servizio.

Sezioni: 5.1 - La strategia della manutenzione 5.2 - Le politiche manutentive 5.3 - La manutenzione correttiva 5.4 - La manutenzione preventiva 5.5 - Manutenzione su condizione 5.6 - La manutenzione predittiva 5.7 - La manutenzione produttiva: Total Productive Maintenance (TPM) 5.8 - La pianificazione degli interventi 5.9 - Conclusioni 5.1 - La strategia della manutenzione

Un guasto è un fenomeno che, come riportato nella norma UNI 9910, consiste nella cessazione dell'attitudine di una entità a eseguire la funzione richiesta. La manutenzione delle macchine ha due scopi principali: • riparare i guasti • impedire la loro insorgenza La manutenzione preventiva riguarda quest’ultimo aspetto, mentre la manutenzione correttiva provvede alla riparazione di guasti già in atto. Per entrambe l’obbiettivo da perseguire è ridurre l’indisponibilità accidentale o sistematica che si manifesta quando gli apparati sono soggetti, durante la produzione, a usura, a fatica, a corrosione e in generale quando i meccanismi invecchiano e si degradano. Si vuole mettere in evidenza l’importanza dell’efficienza e della buona organizzazione di un servizio manutentivo nel contesto produttivo, in particolare laddove la linea sia satura (elevati volumi), oppure sia richiesto un elevato livello qualitativo di prodotto e di processo, oppure quando sussistano entrambe queste esigenze.

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Per raggiungere l'obiettivo è necessaria una dettagliata documentazione storicoinformativa che permetta una adeguata analisi dei dati riguardanti la disponibilità degli apparati, nonché i costi e l’efficienza del personale preposto a mantenere e migliorare la performance delle macchine. Uno degli approcci più interessanti al problema del degrado degli impianti e alla loro conseguente assistenza, sembra essere la teoria che si basa sulla curva di mortalità a "vasca da bagno". Si può definire guasto istantaneo quell’evento che non è prevedibile a priori ma che si manifesta improvvisamente, spesso interrompendo in modo totale il funzionamento della macchina; l’anomalia si verifica di norma quando la sollecitazione, comunque intesa, supera la resistenza del componente su cui è applicata. Quando la macchina viene installata e nel primo periodo della vita utile, è possibile che il tasso di guasto istantaneo sia elevato. Questo fatto è causato principalmente dalle caratteristiche dei componenti che, nuovi, necessitano di un "rodaggio" che da problemi di montaggio e regolazione iniziale. Ci si trova quindi in una prima zona della curva che presenta un tasso di guasto istantaneo decrescente con una velocità proporzionale alla capacità della macchina di "assestarsi" e degli operatori di imparare ad usarla correttamente. Raggiunta una fase di funzionamento stabile, questa si protrae generalmente per un lungo periodo, nel quale compaiono dei guasti dovuti principalmente al degrado per normale utilizzo dei componenti (guasti fisiologici). Questo è il periodo della vita utile, in cui il tasso di guasto è costante e la macchina funziona alla capacità nominale per la quale è stata progettata e costruita. Quando infine i componenti invecchiano, viene meno la capacità di svolgere le funzioni richieste e si manifestano dei cedimenti. Ci si trova a questo punto nella zona di "usura", caratterizzata da un tasso di guasto crescente nel tempo con una pendenza che è funzione sia dello stato della macchina che dell'utilizzo che ne viene fatto. La manutenzione deve lavorare affinché il tasso di guasto istantaneo rimanga il più costante possibile nel ciclo di vita dell’apparato, cioè che quest’ultimo si collochi operativamente nella zona di mortalità standard (vita utile) e affinché tale tasso sia il più basso possibile.

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5.2 - I tempi della manutenzione

La comparsa del guasto causa generalmente un decadimento delle prestazioni che può essere tanto istantaneo e totale, quanto parziale e dilazionato nel tempo. Tra il manifestarsi dell'anomalia e l'intervento della manutenzione per la riparazione spesso trascorre un lasso di tempo, detto "ritardo amministrativo", dovuto principalmente al fatto che i manutentori devono venire a conoscenza della tipologia di guasto e quindi attrezzarsi di conseguenza. La norma UNI 9910 riporta i diagrammi relativi ai tempi della manutenzione, dei quali si cercherà qui di dare una interpretazione semplificata. Livello produttivo

Stato di buon funzionamento

Comparsa del guasto

Stato di buon funzionamento

Periodo in cui la produzione subisce rallentamenti a causa del guasto

100%

La macchina riprende il ritmo produttivo 0% Tempo di manutenzione La macchina si ferma Tempo di ritardo amministrativo

Tempo La funzionalità viene ripristinata

Come si può notare nel grafico qualitativo, dal momento della comparsa del guasto fino al successivo raggiungimento del livello di buon funzionamento è possibile individuare una serie di tempi relativi alla riparazione: •

un intervallo di tempo in cui il sistema continua ad operare dando luogo a processi rallentati o errati e in cui l'origine del malfunzionamento non è evidente. In questo intervallo di tempo l'operatore rileva la presenza di un guasto e lo segnala alla manutenzione

•

un ritardo di attesa della manutenzione dovuto sia a fenomeni amministrativi di inoltro della richiesta che di disponibilità e di preparazione dei manutentori alla ing. Marco Minati 0461 768228

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specifica tipologia di intervento. È possibile infatti che al momento del guasto nessun manutentore sia libero per intervenire •

un tempo di ricerca e di rilevazione dell'anomalia da parte del tecnico incaricato (diagnostica)

•

un tempo di approvvigionamento dei ricambi e del necessario materiale di consumo

•

un tempo di effettiva riparazione

•

un tempo di controllo della funzionalità e di testing della macchina

Il tempo di indisponibilità della macchina sarà quindi dato dalla somma dei tempi sopra esposti; alcune quantità dipenderanno dalle capacità del servizio manutentivo, altre da fattori esterni quali i turni lavorativi, i rallentamenti burocratici o la mancanza di ricambi a magazzino. Una corretta suddivisione e il controllo di questi tempi può permettere al gestore del servizio di intervenire in modo mirato su quegli aspetti che maggiormente possono contribuire ad aumentare l'efficacia degli interventi e quindi a minimizzare l'indisponibilità della macchina.

5.2 - Le politiche manutentive

Una politica manutentiva nasce dalla realizzazione pratica di una filosofia, interpretabile come un pensiero organizzativo. La manutenzione nasce inizialmente dall'esigenza di riparare le macchine guaste per allungare la loro vita utile produttiva e i suoi ruoli aziendali vengono fissati e limitati da questa esigenza. Si sviluppa quindi all'inizio una politica manutentiva (correttiva) semplice, la quale si basa sull'attesa che compaia un guasto e sul successivo intervento dei tecnici per la riparazione e il ripristino della funzionalità originale. Altre filosofie, più recenti, hanno favorito il nascere di diverse politiche di manutenzione. La necessità di integrare più profondamente la manutenzione nella realtà aziendale ha portato allo sviluppo di una politica di prevenzione del guasto e di quelle tecniche particolari ne che fanno capo.

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MANUTENZIONE

POLITICHE

FILOSOFIE

MANUTENZIONE CORRETTIVA

Scopi e ruoli della funzione manutenzione

MANUTENZIONE PREVENTIVA Integrazione della funzione manutenzione con le altre funzioni aziendali

Manutenzione programmata STATICA

La manutenzione predittiva Manutenzione programmata DINAMICA

La manutenzione produttiva (TPM)

Manutenzione SU CONDIZIONE

Ispettiva Predittiva

In tempi più recenti si sono sviluppati approcci predittivi e produttivi della manutenzione i quali, attraverso una maggiore integrazione del servizio nella realtà aziendale hanno promosso un processo la cui tendenza è quella di ridurre gli addetti di manutenzione a favore di un maggiore addestramento alla riparazione degli operatori diretti di produzione. Il manutentore vero e proprio diventa quindi una risorsa alla quale la produzione attinge solo per compiti estremamente specialistici in cui sono richieste professionalità e competenze più elevate. Si vedranno in seguito quali sono le caratteristiche peculiari della varie politiche adottate a livello industriale in un'ottica in cui le politiche operative non sono però nettamente separate tra loro. I confini applicativi che le dividono sono infatti dettati più dalla situazione oggettiva in cui vengono applicate che dalla diversa terminologia che le contraddistingue.

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5.3 - La manutenzione correttiva

La norma UNI 9910 definisce la manutenzione correttiva come la manutenzione eseguita a seguito di una avaria e volta a riportare un'entità nello stato in cui essa possa eseguire la funzione richiesta. Questo modo di affrontare il problema prevede di lasciare la macchina in esercizio fintanto che il manifestarsi o il progredire di una anomalia costringe il gestore a fermare la macchina. La strategia, chiamata di manutenzione correttiva (o secondo altri autori, di esercizio fino alla rottura) presenta degli aspetti contrastanti. Il fattore positivo è un costo di manutenzione e di fermo macchina pressoché nullo fintanto che la macchina funziona. I fattori negativi possono invece essere sintetizzati in: •

elevata perdita di ricavi dovuti al fermo macchina per guasto

•

imprevedibilità dell'intervento e quindi delle eventuali operazioni di deviazione del flusso produttivo in corso

•

generalmente elevati costi di riparazione. Un guasto ad un componente che si protrae per molto tempo può danneggiare altri componenti della macchina

Una strategia correttiva, che rappresenta l'approccio più tradizionale della manutenzione, conserva una sua validità qualora le tipologie di guasto siano facilmente riparabili in un contesto produttivo in cui il fermo macchina non comporta gravi danni al ciclo produttivo generale. È il caso di avarie a macchine singole ma duplicate, il cui ruolo nel ciclo produttivo può facilmente essere ricoperto da un'altra unità. Il suo utilizzo presenta dei vantaggi qualora la comparsa della tipologia di guasto a cui è applicata sia scarsamente prevedibile. Una manutenzione sistematica, come si vedrà in seguito, si basa sulla prevedibilità di accadimento del guasto, come nel caso di mancanza o deterioramento dell'olio lubrificante di un'automobile. Prevedere invece la rottura di un alternatore è più difficile e d'altra parte sostituirlo quando è ancora in buone condizioni potrebbe rivelarsi troppo dispendioso.

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5.4 - La manutenzione preventiva

La manutenzione preventiva è definita come la manutenzione eseguita a intervalli predeterminati o in accordo a criteri prescritti e volta a ridurre le probabilità di guasto o la degradazione del funzionamento di un'entità (norma UNI 9910). La politica preventiva si basa quindi sulla sostituzione programmata di un determinato componente della macchina ancora perfettamente funzionante, con uno nuovo, in modo tale da prevenirne il cedimento incontrollato. La programmabilità dell'intervento consente una maggiore organizzazione del lavoro di manutenzione e garantisce la possibilità di gestire la fermata della macchina nella maniera più conveniente. All'interno della manutenzione preventiva, in base alle modalità di determinazione degli intervalli di tempo predeterminati e alla definizione dei criteri prescritti, si possono distinguere almeno tre tecniche manutentive: •

la manutenzione programmata statica

•

la manutenzione programmata dinamica

•

la manutenzione su condizione

Nella programmata statica gli intervalli e i criteri prescritti di intervento sono generalmente fissati per tutta la vita utile del componente o della macchina. Un esempio pratico può essere la sostituzione delle candele di un'automobile la cui cadenza chilometrica è specificata dal costruttore ed è da ritenersi valida per tutta la vita dell'automobile. Nella manutenzione programmata dinamica gli intervalli sostitutivi sono determinati in genere in base alla storia della macchina stessa. La rilevazione dell’ l'MTBF, tempo medio tra due guasti, che spesso è funzione delle modalità con cui la macchina viene utilizzata, consente di redigere dei calendari di intervento preventivo basati su una determinata probabilità che il guasto non si manifesti nell'arco di tempo che intercorre tra due sostituzioni successive. Appare qui chiaro che la manutenzione preventiva-programmata, per quanto finora visto, è efficace sia in termini economici che di riduzione della indisponibilità della macchina quando il guasto presenta una certa regolarità di accadimento. Tuttavia, come già visto nel caso dell'alternatore, ad un guasto che sia difficile da prevedere non è conveniente applicare tecniche di manutenzione programmata in ing. Marco Minati 0461 768228

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quanto si rischia realmente di sostituire un componente la cui vita utile è tutt'altro che terminata.

5.5 - La manutenzione su condizione

Sempre in ambito automobilistico, adottare una politica di sostituzione programmata per le pastiglie dei freni non è conveniente e tantomeno lo è, sotto il profilo della sicurezza, una politica correttiva. La soluzione generalmente adottata è quella di constatarne le condizioni di usura e prendere la decisione se cambiarle o meno: si fa quindi una manutenzione "su condizione". I programmi manutentivi si traducono spesso in regolari interventi di smontaggio, sostituzione e rimontaggio dei componenti. Revisioni non necessarie di macchine, intese a prevenire guasti futuri, possono talvolta provocare guasti indotti e un danno economico maggiore rispetto al permettere che la macchina funzioni fino a rottura. La strategia di monitoraggio della condizione, effettuata mediante verifiche ispettive periodiche, tende quindi ad individuare lo stato di un componente che potenzialmente potrebbero provocare il guasto. In un'ottica di manutenzione sempre più integrata e allo scopo di distanziare ulteriormente i periodi tra due grandi revisioni, il piano di ispezioni sullo stato di una macchina o di un suo determinato componente è spesso vantaggiosamente correlato ad un programma di manutenzione programmata (dinamica) ma spesso necessita anche di un elevato grado di addestramento da parte del personale esecutore nel riconoscimento dell'anomalia. Una manutenzione basata sul monitoraggio può consentire quindi di: •

ridurre i costi di manutenzione

•

aumentare la disponibilità operativa delle macchine

•

migliorare la sicurezza

•

ridurre la quantità e la gravità dei guasti in esercizio

Secondo S. Bordin, i sistemi generalmente adottati per il monitoraggio in ambiente industriale possono essere distinti in: •

sistemi continui, nei quali i dati relativi a svariati parametri di funzionamento, che potrebbero convogliare segnali deboli premonitori di guasto della macchina ing. Marco Minati 0461 768228

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(temperatura, stato di usura, assorbimento elettrico, ecc.), vengono acquisiti a intervalli regolari e piuttosto brevi. Questi sistemi sono costosi ma offrono il più alto grado di copertura nei confronti del guasto •

sistemi di sorveglianza, nei quali i dati sono rilevati a intervalli di tempo più lunghi

•

sistemi di acquisizione distribuiti, nei quali i dati sono forniti da strumenti e apparecchiature portatili posizionati in punti di misura definiti a priori

•

sistemi di acquisizione manuali, in cui i dati vengono manualmente raccolti dagli operatori durante percorsi (routes) pianificati attraverso il parco macchine senza coinvolgere strumenti posizionati in modo stabile sulla macchina

Il monitoraggio delle condizioni può essere definito come un metodo che indica lo stato di "salute" della macchina utilizzando parametri che evidenziano i cambiamenti avvenuti nel tempo nella macchina stessa. I criteri principali utilizzati sono: 1. analisi acustica 2. analisi di temperatura 3. analisi dei meati dei fluidi interni (lubrificanti, refrigeranti, ecc.) 4. analisi dei parametri di processo quali ad esempio il rispetto delle tolleranze di lavorazione, le velocità di movimento, ecc.) 5. analisi di corrosione 6. analisi di vibrazione dinamica (su cuscinetti, ecc.) 7. termografia (puntiforme o distribuita)

La manutenzione preventiva, di cui fanno parte la programmata e la manutenzione su condizione, svolge quindi un ruolo determinante nel contenere il tasso di guasto. I componenti vengono ispezionati e/o revisionati prima che avvenga il cedimento, pertanto il tasso di guasto tende a scendere sotto a quello ottenibile con la manutenzione correttiva attestandosi teoricamente ai livelli standard.

La strategia della manutenzione adottata per un determinato sistema identifica quindi il tipo e le modalità del servizio applicato. Il bilancio finale va fatto tra: 1. la spesa per sostenere la manutenzione, sia sotto il profilo dei materiali che della mancata produzione derivante dai fermi machina per revisione

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2. il guadagno economico in termini di disponibilità e quindi di produzione che ne deriva.

5.6 - La manutenzione predittiva

La manutenzione predittiva si basa sulla possibilità di riconoscere la presenza di una anomalia in stato di avanzamento attraverso la scoperta e l'interpretazione di segnali deboli premonitori del guasto finale. Il segnale, quando riconosciuto, entra poi a far parte di quei fattori che possono essere monitorati attraverso ispezioni continue o periodiche e quindi nella sfera di influenza della manutenzione preventiva (su condizione o programmata). Contrariamente alla preventiva (in particolare alla manutenzione su condizione) l’idea di base della predittiva si fonda su un controllo dello stato delle apparecchiature tale da non interrompere il loro normale funzionamento ma da segnalarne anticipatamente ed in modo continuo il progressivo degrado. Lo scopo della manutenzione predittiva è quello di minimizzare, attraverso lo sviluppo di metodologie flessibili e affidabili di rilevamento della condizione, il numero di ispezioni o di revisioni che potrebbero a loro volta dare luogo a guasti o deterioramenti. Un esempio potrebbe essere l'identificazione di una legge che correli l’aumento della temperatura di un cuscinetto e la sua vita residua.

5.7 - La manutenzione produttiva: Total Productive Maintenance (TPM)

Una moderna visione dell'organizzazione industriale tende ad identificare la manutenzione non più come una funzione aziendale accessoria alla produzione, ma come una sua parte integrante. In quest'ottica di sempre maggiore integrazione interfunzionale si inseriscono le motivazioni che portano all'approccio della manutenzione produttiva. I concetti di base della TPM si possono riassumere nei seguenti 3 aspetti: 1. la TPM ha l'obiettivo di ottenere la massima efficienza e quindi affidabilità dell'impianto, al fine di ridurre l'insieme di tutti i costi sostenuti nell'intero ciclo di vita utile stimata dell'impianto 2. è un sistema di mantenimento basato sulla prevenzione durante tutta la vita utile ing. Marco Minati 0461 768228

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3. prevede il coinvolgimento operativo di tutto il personale dell'azienda, inteso come Enti interni o risorse umane, dal top manager all'operatore di produzione.

Sostanzialmente la manutenzione produttiva utilizza le tecniche preventive allo scopo di massimizzare la disponibilità dell'impianto al minimo costo, nel corso di tutta la sua vita utile prevedendo la partecipazione attiva di tutto il personale aziendale. Uno degli assunti fondamentali di questa strategia manutentiva "globale" è che le cause di inaffidabilità delle macchine sono imputabili a errori nella progettazione e nella gestione dell'impianto. Essa punta pertanto ad eliminare alcune cause di guasto che possono essere riassunte in 3 categorie: 1. errori di progetto, cioè compiuti in fase di: •

progetto

•

costruzione

•

installazione

2. errori di esercizio: •

impianti tenuti in cattive condizioni

•

errori in avviamento o conduzione

3. errori di manutenzione che possono accadere nella esecuzione degli interventi di ripristino

Come è possibile osservare, si tratta di una metodologia complessa e innovativa le cui linee di azione peculiari sono: •

mantenere l'impianto nelle condizioni ottimali per tutta la sua vita utile attingendo alle risorse già acquisite dalla manutenzione

•

gestire globalmente l'impianto in modo da ottenere quanto descritto al punto precedente

•

proteggere l'impianto contro il deterioramento normale

•

correggere le carenze di progetto

•

prevenire gli errori umani attraverso la formazione e la responsabilizzazione delle maestranze

La TPM prevede di raggiungere questi obiettivi attraverso: •

introduzione della manutenzione autonoma ing. Marco Minati 0461 768228

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•

miglioramento delle prestazioni del servizio di manutenzione

•

svolgimento di progetti di miglioramento continuo

Benché come è possibile intravedere in quanto appena descritto, la TPM coinvolga settori aziendali diversi e si estenda ben oltre alle attività di riparazione del guasto, l'innovazione deriva soprattutto dall'introduzione della manutenzione autonoma. La manutenzione autonoma può essere definita come il complesso delle attività di manutenzione e di conduzione svolte dal personale di produzione. Affidabilità e disponibilità vanno quindi interpretate non solo come assenza di guasti ma anche come capacità dell'impianto (insieme di uomini e macchine) di fornire le prestazioni ottimali. La manutenzione autonoma ha lo scopo, attraverso la formazione e il coinvolgimento del personale operativo, di realizzare un sistema di gestione globale che consenta: •

il miglioramento delle prestazioni dell'impianto

•

il mantenimento di tali prestazioni a livelli ottimali

La materia è complessa e ancora allo studio di molti autori. Le problematiche principali nell'applicazione pratica di queste teorie sono ben evidenti se si considera l'entità dello sforzo di coinvolgimento del personale aziendale a tutti i livelli. Il cambiamento delle abitudini consolidate, peraltro già in essere con l'introduzione delle filosofie preventive e predittive, viene in questo caso ulteriormente amplificato allo scopo di creare la massima integrazione possibile delle risorse tecniche e umane proprie di una impresa industriale.

5.8 - La pianificazione degli interventi

Assicurare e gestire un efficace servizio di manutenzione significa garantire che il sistema operi al meglio delle sue capacità. Il piano di azione deve essere ato da quegli elementi necessari al buon funzionamento del servizio e in particolare deve individuare gli intervalli e i criteri manutentivi per un costante controllo dello stato ing. Marco Minati 0461 768228

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degli apparati e dei loro componenti più critici. Questi criteri devono essere studiati in modo che non risultino né troppo onerosi in termini di tempo e quindi di denaro, né troppo superficiali da risultare inutili. Gli elementi chiave per una buona pianificazione possono essere suddivisi in: • strategia della manutenzione • grado richiesto di disponibilità dell’impianto • funzioni specifiche della manutenzione • procedure standard • elementi di o e ricambistica • manualistica

Il controllo e il coordinamento dei vari elementi è in genere di competenza della direzione di stabilimento e lo scopo del programma, oltre a quello già menzionato di incrementare la disponibilità delle macchine, è quello di attribuire dei ruoli formalmente definiti al servizio di manutenzione. Noti gli obbiettivi aziendali si possono personalizzare gli interventi in funzione delle esigenze della produzione. Il diagramma che segue mette in luce alcuni aspetti di pianificazione del servizio che, partendo da una prima stesura, con la suddivisione e l'individuazione di quei settori da assoggettare a diverse politiche manutentive, prevede la predisposizione e l'applicazione di programmi e procedure operative adatte allo scopo. Un aspetto di grande rilevanza consiste nella possibilità (e nella volontà) di procedere con una continua revisione critica del piano stesso in funzione dei risultati conseguiti nell'ottica di migliorare continuamente le prestazioni della manutenzione.

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Pianificazione della manutenzione

Scomposizione del sistema

Rilevazione di zone temporaneamente improduttive dell’impianto

Individuazione delle fasi produttive più critiche

Classificazione dei componenti da assoggettare a manutenzione preventiva

feed-back

Individuazione di procedure e percorsi di manutenzione preventiva e correttiva

Predisposizione dei programmi di manutenzione preventiva

Implementazione della manutenzione preventiva e gestione della correttiva

Revisione di tutti gli aspetti del Piano e verifica della efficacia in base ai risultati ottenuti.

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5.9 - Conclusioni

La scelta della politica manutentiva dipende generalmente da tutti i fattori che caratterizzano la gestione di un sistema di macchine. La situazione per cui un impianto rimanga indenne da guasti nel corso di tutta la sua vita utile sembra, al momento, irraggiungibile, tuttavia l'esigenza di ridurre al minimo l'indisponibilità (e i costi) che derivano sia dall'avaria che dall'intervento di riparazione sta spingendo il management verso l'adozione di politiche e tecniche di manutenzione sempre più sofisticate e integrate sia nell'ambito della stessa manutenzione che dell'intera azienda. Per molte politiche di intervento non esiste, come visto nei capitoli precedenti, una netta distinzione o un limite di competenza se non definiti dalle effettive esigenze d'impianto. Preventiva e predittiva sono tra loro sostanzialmente complementari sotto molti aspetti e la scelta di adottarle e del grado con cui implementarle nel sistema dipende da una corretta analisi della situazione delle macchine e da una attenta valutazione di carattere economico. Allo stato attuale inoltre l'applicazione di una manutenzione preventiva pura non consente di "liberarsi" della componente correttiva, con la quale si deve necessariamente convivere per affrontare quella quota di guasti accidentali, anche gravi, che si manifesta inevitabilmente. La TPM inoltre, con il suo elevato grado di integrazione aziendale, si basa a livello operativo su tecniche preventive note ma difficilmente può essere applicata in un ambiente di lavoro non ancora culturalmente maturo per capirla e apprezzane le caratteristiche di efficienza.

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Capitolo 6 - Sicurezza e Qualità in manutenzione

Sicurezza e Qualità rappresentano due aspetti della manutenzione (ma non solo) molto trattati e sui quali la letteratura produce sempre nuovi modelli e strumenti applicativi. In questo capitolo si accennerà a questi due aspetti in un'ottica generalistica suggerendo inoltre al lettore alcune fonti esterne alle quali riferirsi.

Sezioni: 6.1 - La sicurezza e la manutenzione 6.2 - La valutazione dei rischi 6.3 - Organizzazione della sicurezza in manutenzione

6.1 - La sicurezza e la manutenzione

In genere il fine ultimo della manutenzione viene identificato nell’assicurare la richiesta disponibilità operativa degli impianti con il minimo dispendio possibile di risorse. Spetta inoltre alla manutenzione: • segnalare le situazioni di rischio • preparare ed effettuare i programmi di ispezione e la diagnostica sulle macchine • realizzare, in stretto accordo con le esigenze produttive, i piani di manutenzione preventiva e su condizione

La seguente figura mette in evidenza, nell’ambito dello sviluppo delle politiche di sicurezza, le alternative di posizionamento e di politica di gestione che il management ha di fronte, che si inseriscono in un quadro più ampio e più completo avente alla sua base anche la manutenzione1.

1

F. Santini, Rivista “Manutenzione”, 12/96 ing. Marco Minati 0461 768228

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1

Produttività

Processi

Obbiettivi

Uomo

Qualità

Controllo

Sicurezza

Tecnologie

Norme

Conoscenze

Abilità

Rischi

Comportamento

Previsione

Motivazioni

Cultura

Il sistema legislativo italiano riguardo la sicurezza e l’igiene del lavoro dal dopoguerra fino ad oggi si articola su diverse leggi e decreti legislativi. I più importanti sono: •

DPR 547 del 1955 che si occupa della sicurezza di mezzi e attrezzature

•

DPR 303 del 1956 che tratta l’igiene del posto di lavoro.

Parte del contenuto di questi provvedimenti è stato aggiornato e sviluppato con la pubblicazione del decreto legislativo 626 del 1994 in ottemperanza alle direttive CEE riguardanti il miglioramento della sicurezza e della salute dei lavoratori sul luogo di lavoro. Tale decreto recepisce 8 direttive comunitarie che dal 1989 al 1990 sono intervenute a disciplinare i comportamenti in tale materia. Si tratta in definitiva della nuova formulazione delle procedure da adottare e delle figure professionali da individuare al fine di raggiungere criteri e standard di sicurezza e di prevenzione adeguati in tutti i luoghi di lavoro. Sono previsti obblighi del datore di lavoro, per quanto riguarda la valutazione dei rischi, l’elaborazione di procedure preventive e protettive, la nomina di uno staff permanente per il monitoraggio della situazione sicurezza e il contatto informativo con il personale alle macchine; obblighi del lavoratore nell’osservare le disposizioni, segnalare le condizioni di rischio o pericolo, utilizzare correttamente le attrezzature, sottoporsi a controlli medici periodici e soprattutto a collaborare attivamente alla salvaguardia e al rispetto delle procedure e dei meccanismi atti al mantenimento ing. Marco Minati 0461 768228

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dell’adeguato livello di sicurezza. In particolare all’articolo 35 della legge 626 si fa esplicito riferimento all’obbligo del datore di lavoro di garantire che le attrezzature conservino nel tempo le caratteristiche di conformità alle leggi vigenti attraverso una idonea manutenzione. Le istruzioni d’uso e manutenzione devono essere sia nella lingua del costruttore che in quella dell’acquirente per permettere anche al personale meno esperto di accedere ai meccanismi della macchina senza pericolose esplorazioni alla ricerca della giusta modalità di riparazione o di utilizzo. Per approfondimenti a tale riguardo si rimanda al testo unificato della Direttiva CEE 89 392 del 14.6.1989. Definire una politica di gestione della sicurezza, valutando i rischi, attuando coerenti piani di prevenzione, controllo e rimozione dei pericoli, significa chiamare la manutenzione a svolgere un ruolo di attività specializzata a mantenere gli impianti disponibili nella massima sicurezza. Alcuni autori2 ritengono che spetti oggi alla manutenzione oltre che: •

preparare ed effettuare i programmi di ispezione sulle macchine (diagnostica)

•

realizzare i piani di manutenzione preventiva (predeterminata e/o su condizione)

anche •

individuare i rischi (ingegneria di manutenzione)

6.2 - La valutazione dei rischi

La manutenzione, tra le varie funzioni aziendali, è una delle più direttamente interessate dai contenuti dal D.L. 626/94 per alcune ragioni: •

in quanto funzione, la manutenzione dovrebbe definire delle procedure di diagnosi e riparazione dei guasti che riducano il rischio per i lavoratori (sia di manutenzione che, spesso, di produzione) durante lo svolgimento delle loro mansioni

•

la manutenzione è in genere tenuta a vigilare e operare affinché tutti i dispositivi di sicurezza di cui sono dotati gli apparati conservino la loro funzionalità originaria in modo da non pregiudicare la sicurezza e la salute dei lavoratori e l’igiene dell'ambiente

2

G. Parizzi, Rivista “Manutenzione”, 5/97 ing. Marco Minati 0461 768228

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3

•

la manutenzione può promuovere la cooperazione tra funzioni aziendali per l'attuazione di misure di prevenzione e protezione dagli infortuni e, nel caso di lavori assegnati a imprese esterne, coordinarne gli interventi

Uno degli adempimenti più importanti richiesti dal decreto è la redazione di un documento contenente la valutazione dei rischi per la sicurezza e la salute sui luoghi di lavoro, e ciò vale anche per gli addetti alla manutenzione. Per questi ultimi in particolare, il procedimento di valutazione dei rischi ha lo scopo di : •

individuare i rischi connessi con la salute dei lavoratori sul luogo di lavoro

•

proporre delle misure appropriate per la prevenzione e il controllo di tali rischi e per la protezione dei lavoratori

Identificazione delle attività

Identificazione di condizioni e/o agenti pericolosi

Analisi-valutazione delle modalità e probabilità di accadimento e delle relative conseguenze. Programma di modifica e/o di miglioramento delle misure di prevenzione e protezione

Criteri e livelli di riferimento

Identificazione delle adeguate misure tecniche, organizzative e di processo per la prevenzione e la protezione.

Situazione di rischio controllato

Valutazione dei risultati

Revisione

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Conferma

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Questa valutazione deve essere applicata a qualunque attività lavorativa e, nello spirito della legge, si prefigge di tutelare l'integrità fisica e psichica del lavoratore analizzando tutte le attività svolte sul posto di lavoro, al fine di razionalizzare i comportamenti anche attraverso la loro formalizzazione, affinché il personale a tutti i livelli: 1. acquisisca la consapevolezza dei rischi connessi al proprio lavoro 2. operi, in accordo con il ruolo e la responsabilità assegnategli, per prevenirli e controllarli in modo razionale

Il problema di più difficile risoluzione riguarda la definizione dei livelli e dei criteri per la definizione delle modalità e delle probabilità di rischio. Si può ricorrere a metodi del tipo "What if..", cioè "Cosa succede se.." che hanno il vantaggio di essere semplici ma comportano una continua revisione del piano in quanto alcuni aspetti di rischio possono sfuggire all'analisi. La legge prevede inoltre che ad ogni lavoratore sia associato un libretto di rischio individuale in cui devono essere riportati, per le sostanze con cui è a contatto, i tempi e i livelli di esposizione. Se però questi fattori sono relativamente semplici da determinare per un lavoratore "stanziale", come può essere in genere l'addetto alla produzione, nel caso di un manutentore, spesso in movimento tra i vari reparti dello stabilimento, la situazione si complica e bisogna quindi tenere conto dell'esposizione media in base alla posizione e alla durata del suo intervento.

Le cause di infortunio più frequentemente riportate in letteratura per quanto riguarda i lavori di manutenzione sono3: •

mancanza di protezione durante i lavori eseguiti da posizione elevata

•

mancato uso dei dispositivi di protezione personale (occhiali, scarpe antisdrucciolo, ecc.)

•

maneggio e trasporto di materiali eseguito in modo non corretto

•

errato uso di utensili a mano e attrezzature in genere

•

caduta di oggetti sospesi

•

urti contro parti sporgenti e/o organi in movimento

•

ustioni

•

contatti accidentali con parti elettriche in tensione

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5

•

distrazione e disordine

Secondo alcuni autori, il 30% degli infortuni derivano dal mancato uso di mezzi di protezione individuale.

6.3 - Organizzazione della sicurezza in manutenzione

È difficile stabilire un criterio standard nella gestione della sicurezza in manutenzione. Ogni particolare impianto ha le sue esigenze in funzione della posizione, dell'attività che vi viene svolta, del grado di invecchiamento, delle dimensioni, dell'organizzazione del lavoro. Sembrerebbe opportuno, al fine di conseguire buoni risultati in ambito sicurezza: •

organizzare il lavoro di manutenzione con standard relativi ad ogni tipologia di intervento

•

creare squadre di manutenzione composte da personale debitamente addestrato in funzione del ruolo da svolgere, nonché dotato dei necessari mezzi di autoprotezione

•

facilitare l'esecuzione dei lavori attraverso istruzioni chiare e procedure definite a priori

•

istruire il personale sugli strumenti e sulle metodiche da seguire per operare nella massima sicurezza

•

identificare e registrare le cause di guasto

•

allargare il coinvolgimento sui problemi legati alla sicurezza ad un più ampio insieme di persone e di funzioni aziendali

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Capitolo 7 - Elementi per il controllo delle prestazioni in manutenzione

In molte realtà industriali è presente il problema di come controllare l'attività manutentiva degli impianti, non solo per controllare l’efficienza del personale, ma anche per individuare le zone più a rischio di guasto e poterne gestire eventuali potenziamenti.

Sezioni: 7.1 - Analisi tecnico-economica 7.2 - Il costo di fermo macchina 7.3 - Il sistema informativo di manutenzione 7.4 - Gli indici di manutenzione 7.5 - Controllo delle prestazioni in manutenzione

7.1 - Analisi tecnico-economica

La produzione, composta in genere da più operazioni elementari eseguite sul manufatto, comporta dei costi legati in parte al momento produttivo e in parte alle strutture di o che ne permettono lo svolgimento. Sono quindi sempre presenti delle voci di spesa aggiuntive rispetto ai costi delle materie prime e della manodopera, che derivano in genere da impianti centralizzati, servizi commerciali e amministrativi, ammortamenti, logistica, ecc. Possono essere definiti i: 1. costi diretti, legati alla pura fase di produzione del manufatto, suddivisi in • costo delle materie prime e dei componenti • costo della manodopera • costo energia • costo dei materiali ausiliari e di consumo 2. costi indiretti, derivanti dalle strutture non prettamente produttive dell’azienda, suddivisi in • costo della manodopera non direttamente coinvolta nella produzione • costo dei servizi (amministrazione, commerciale, logistica ecc.) • costo di ammortamento

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• costo della manutenzione degli apparati direttamente coinvolti nella produzione • costo della manutenzione degli apparati non direttamente coinvolti nella produzione 3. costi non direttamente associabili a una delle due precedenti categorie, suddivisi in: • costo della regolazione macchine (set-up) • costo organizzativo del servizio manutenzione

Con riferimento ad un generico apparato produttivo possiamo definire i costi nell'unità di tempo di produzione (tipicamente il minuto) come: • cosi di materia prima: Cmp • cosi diretti di consumo: Cdc • cosi diretti di manodopera: Cdm • cosi indiretti: Ci la cui somma Ct = Cmp + Cdc + Cdm + Ci rappresenta il costo imputabile all'apparato in un'unità di tempo in cui è in produzione.

7.2 - Il costo di fermo macchina

Il costo della materia prima è generalmente noto e dipende tipicamente dalla tipologia del prodotto finito. Il costo finale dell’oggetto è rilevabile grazie alla distinta base, ai tempi standard delle operazioni necessarie per produrlo, ai costi delle materie prime, della manodopera, ecc. In genere si conoscono i costi diretti, indiretti e pieni per ogni fase della lavorazione ed è noto il margine di contribuzione1 (MC) lordo medio. I seguenti diagrammi evidenziano i flussi di costo e di valore negli stati di macchina in moto e di macchina guasta:

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2

IN=Cmp+Σ(MClav.precedenti) Cdc

Cdm Macchina (J) Lavora

Ci OUT=Cmp+Σ(MClav.precedenti)+MClav.J

IN=Cmp+Σ(MClav.precedenti) Cdc

Cdm???? Macchina (J) Ferma

Ci OUT=Cmp+Σ(MClav.precedenti)+MClav.J

dove con MClav.J si intende il margine di contribuzione dovuto alla j-esima lavorazione. In caso di capacità produttiva esuberante rispetto alla richiesta del mercato, il fermo temporaneo della linea non causa perdite per mancanza: se utilizzando il sistema produttivo per un ridotto periodo di tempo, ad esempio un mese, produco quanto basta al mercato per un periodo più lungo, ad esempio un anno, e nel restante periodo di tempo il sistema produttivo rimane inutilizzato, allora perdere una limitata quantità di prodotto a causa del fermo macchina per guasto non causa una perdita di guadagno 1

“Si definisce margine di contribuzione la differenza tra il ricavato e i costi variabili per un dato volume di produzione. Il m.c. è quindi ciò che resta del ricavato, detratti i costi variabili, che è disponibile per coprire i costi fissi e, assolta questa funzione, per incrementare l’utile.” (F. Turco) ing. Marco Minati 0461 768228

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per mancata produzione. Al contrario, in caso di capacità produttiva scarsa, ovvero inferiore alla capacità di assorbimento del mercato, la perdita di produzione, anche temporanea, rappresenta un mancato guadagno e quindi un costo per l’azienda (perdita del margine di contribuzione). Con riferimento al caso di capacità produttiva scarsa si consideri il caso di due ipotetiche macchine che lavorino in serie, di cui la prima (macchina A) abbia un ritmo produttivo superiore alla seconda (macchina B) che, in questo caso, rappresenta il collo di bottiglia. In fase produttiva si formerà, a monte della macchina B un certo quantitativo di materiale da smaltire già lavorato dalla macchina A. Una fermata di quest’ultima, il cui tempo complessivo non superi quello che impiega la macchina B a consumare tutto il semilavorato a monte2, non produce alcun problema di fermo della linea, pertanto non si sostiene alcun costo di mancata produzione (perdita di margine di contribuzione). Al contrario, se la macchina A avesse un ritmo produttivo inferiore alla macchina B, cioè fosse il collo di bottiglia della linea, una sua fermata, anche breve, caebbe una fermata della macchina B (ed eventualmente di quelle che la seguono) per mancanza di materiale; il prodotto perso, in questo caso3, non potrebbe più essere successivamente recuperato e quindi nemmeno il suo margine di contribuzione che, in termini di mancato guadagno, diventerebbe un costo da sostenere, che chiameremo Cmp, costo di mancata produzione. Si possono verificare situazioni in cui i costi diretti di manodopera dovuti al fermo macchina per guasto possono essere ridotti o eliminati. Lo spostamento su altra unità produttiva del personale in esubero per guasto macchina rappresenta in genere un aspetto rilevante per il contenimento dei costi di fermo in quanto elimina o comunque riduce la perdita dovuta alla momentanea dissaturazione del personale. Non sempre però gli spostamenti della manodopera sono possibili e in questo senso si vedano quelle situazioni in cui un solo operatore è adibito all’utilizzo di due o più macchine (rapporto uomo/macchina minore di 1): in tal caso spostare l’operatore potrebbe significare un fermo di tutti gli apparati che egli sta gestendo.

2 3

in tal caso la macchina A diventerebbe il nuovo collo di bottiglia sempre nell’ipotesi di produzione scarsa ing. Marco Minati 0461 768228

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In genere i costi cumulati nel tempo (Cfm

)

cumul

da sostenere a causa del fermo

macchina per guasto possono essere visualizzati attraverso delle rette di pendenza variabile. Negli esempi seguenti si distinguono le due situazioni in cui la macchina non è un collo di bottiglia del processo produttivo e in cui lo è. Nel primo esempio si identificano il caso (A) in cui durante la fermata il personale diretto rimane inattivo e il caso (B) in cui, constatata la presenza di un fermo macchina lungo, si rialloca il personale diretto. Come si può notare il costo causato dalla fermata è, nel secondo caso inferiore. Riallocazione del personale

Cfm cumul

Ci Cfm cumul

caso(A) Macch. NON collo di bottiglia Cdm + Ci Cfm cumul

caso(B)

To

Tempo di riparazione

Tr

tempo

Nel secondo esempio, il confronto viene fatto tra la situazione di fermo macchina senza interventi, caso (A), con spostamento della produzione su un'altra macchina disponibile, caso (B), e con riallocazione del personale, caso (C). La pendenza della retta di costo cumulato cambia, diminuendo, qualora venga rimossa la causa del costo stesso (lo spostamento della lavorazione su un’altra macchina elimina la perdita di prodotto e quindi del relativo margine di contribuzione mentre lo spostamento della manodopera durante la riparazione rimuove il costo del personale non operativo).

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Riallocazione del personale CFMcum Spostamento della lavorazione su altra macchina

Macch. collo di bottiglia Cfm cumul

caso(B) Ci

Cfm cumul

caso(C) Cdm + Ci

Cdm + Ci+Cmp

To

Tempo di riparazione

Tr

tempo

La procedura per la valutazione dei costi consiste nel considerare: • il tempo impiegato a produrre un pezzo Tp • il costo indiretto (Ci), • il costo diretto della manodopera (Cdm) • il margine di contribuzione del prodotto che verrà posto uguale al costo di mancata produzione Cmp

Ad esempio siano: • Tp = 0,5 min/pz • Ci = 500 Lit/min • Cdm = 600 Lit/min ing. Marco Minati 0461 768228

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• Cmp= 2500 Lit/pezzo

Allora ogni minuto di fermo si sosterranno: C (per minuto) = 500+600+5000 = 6100 Lit Se la lavorazione venisse spostata non si sosterrebbe più il costo relativo alla perdita produttiva e quindi il nuovo costo al minuto diventerebbe pari a 1100 Lit/min. Spostando il personale non operativo (a causa del guasto) tale costo si ridurrebbe a 500 Lit/min, corrispondente al solo costo indiretto.

Se Tr-To è il tempo impiegato per la riparazione allora, a seconda se la macchina è o non è collo di bottiglia e a seconda della rapidità con cui sono spostati la lavorazione in corso e/o il personale di manodopera, i costi cumulati (Cfmcumul) delle varie situazioni (casi (A),(B),(C)) variano in modo consistente. Nei grafici precedenti non viene considerato il costo della riparazione, che comprende la spesa per tutti i materiali e le attrezzature utilizzate per il ripristino della funzionalità e che va ad acuire ulteriormente la pendenza delle rette e quindi ad aumentare i costi cumulati, così come il costo del personale manutentivo che è quantificabile attraverso la durata del singolo intervento. Tale costo è invariante in tutte le situazioni e pertanto non interessante al fine della precedente analisi.

7.3 - Il sistema informativo di manutenzione

La presenza di un sistema informativo di manutenzione e il suo grado di complessità sono spesso funzione delle dimensioni di una azienda. Un elevato numero di interventi giornalieri, la presenza di un ampio magazzino ricambi e la quantificazione dei costi presentano spesso notevoli problemi di gestione. Si rende pertanto utile la presenza di un sistema che raccolga e renda disponibili all'occorrenza le informazioni relative alle risorse disponibili, ai tempi di occupazione di tali risorse, all'analisi del budget di manutenzione. Il livello di complessità e di integrazione di tale sistema all'interno di un sistema generale d'impresa dipende sia dalle esigenze di quantificazione delle spese che dal tipo di politica e di strategia manutentiva applicata. La manutenzione programmata attiva necessita, ad esempio, di una banca dati che contenga informazioni sull'andamento storico dei guasti per la definizione del periodo di intervento. La ing. Marco Minati 0461 768228

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manutenzione programmata iva dovrebbe essere controllata nel tempo e dovrebbe essere effettuata comunque una schedulazione degli interventi quanto più precisa possibile allo scopo di evitare gli sprechi. Manutenzione predittiva e TPM necessitano analogamente di strumenti sia di elaborazione dei dati raccolti che di gestione degli interventi. Un sistema informativo si articola in genere in due sezioni: •

sistema informativo locale con caratteristiche essenzialmente tecniche e gestionali, cui fanno riferimento gli operatori diretti di manutenzione e il gestore di servizio

•

sistema informativo centrale che ha caratteristiche contabili e fiscali e a cui possono accedere la funzione amministrazione e il manager di manutenzione

Nell'ambito dei sistemi locali di manutenzione operativa, le aree maggiormente caratterizzanti sono: 1. report degli interventi di manutenzione 2. pianificazione, emissione documenti di lavoro, prezzari (dove è possibile una adeguata quantificazione dei costi per singola tipologia di intervento) 3. gestione delle fermate 4. gestione del magazzino ricambi

Quella che segue è una sintetica analisi dei punti appena visti.

1. Ad ogni apparecchiatura o macchinario, in genere identificabile con un codice tecnico all'interno dell'azienda, sono associate una serie di informazioni: •

caratteristiche tecniche di progetto e manualistica di base

•

i limiti di impiego della macchina

•

le condizioni operative dell'impianto di cui la macchina in quel momento fa parte

•

l'elenco dei ricambi e la loro criticità d'impiego e stoccaggio

•

la storia tecnica degli interventi subiti e dei costi relativi a tali interventi

In particolare per ogni intervento dovrebbero essere raccolti: •

condizione dell'apparecchiatura ing. Marco Minati 0461 768228

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8

•

diagnosi del guasto

•

causa del guasto

•

azione di manutenzione

•

tempo di intervento

•

materiali impiegati (sia di consumo che di ricambio)

•

manutentori impiegati (in numero e specializzazione)

2. L'intervento di manutenzione dovrebbe essere pianificato scindendolo in macroattività e quindi normalizzato in termini di tempi e costi. Tale standardizzazione permette di ottimizzare la preparazione e programmazione dei lavori, infatti nello standard sono presenti sia le informazioni sul lavoro da fare che sulla tipologia di materiali, attrezzature e ricambi da utilizzare. Da ciò deriva generalmente una più semplice schedulazione e organizzazione del lavoro nonché facilitazioni in sede di stesura del budget annuo.

3.

Le fermate sono per lo più costituite da guasti di origine nota che si ripropongono per le varie apparecchiature. Un sistema informativo che consenta una precisa schedulazione delle attività di prevenzione permetterebbe quindi di pianificare le azioni di ispezione ed eventualmente di ripristino in maniera più razionale ed economica per l'azienda

4.

Nell’ambito del magazzino ricambi, esigenze tecniche ed economiche sono spesso in conflitto e il corretto dimensionamento dei livelli di scorta, in funzione della tipologia e della criticità del ricambio, assume una notevole importanza.

7.4 - Gli indici di manutenzione4 Per una valutazione sintetica dello stato della manutenzione possono essere utili degli indici che permettano di valutare l'efficienza e l'efficacia del servizio, delle politiche adottate, delle tipologie e delle risorse impiegate. Un indice è, secondo la norma UNI 10388 (10/94), un rapporto di due dati destinato a: •

rappresentare un evento determinato in modo obiettivo e preciso

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•

controllare il grado di raggiungimento degli obiettivi

•

essere comparato tra unità distinte della stessa impresa o tra imprese o settori diversi

Fra quelli esposti in seguito, i primi, chiamati indici generali, danno indicazioni sul rapporto tra l'utilizzazione degli impianti (volumi di prodotti) e il costo di manutenzione. Oltre a questi indici sembra opportuno analizzarne altri relativi alla composizione del costo e all'analisi delle giacenze di materiali tecnici, chiamati indici di efficienza.

Seguiranno

infine

degli

indici

sulle

politiche

manutentive

e

sull'organizzazione della manutenzione.

Gli indici generali per realtà produttive omogenee (stesso settore merceologico) possono essere: a) Spesa annua di manutenzione / Fatturato b) Spesa annua di manutenzione / Costo di trasformazione c) Spesa annua di manutenzione / Immobilizzi tecnici lordi d) Spesa annua di manutenzione / Costo a nuovo degli impianti

Secondo l’autore, nell'ambito di valutazioni per la stessa azienda su più esercizi economici, gli indici da privilegiare sono il b) e il d). In ambiti merceologici diversi sono più indicati i seguenti indici generali: a) Spesa di manutenzione / Fatturato b) Spesa di manutenzione / Immobilizzi tecnici lordi

I dati di letteratura relativi al primo di questi due indici indicano che può variare dall' 1,5-2% dell'industria meccanica, elettromeccanica ed elettronica al 7-8% dell'industria cementiera e siderurgica. L'industria alimentare è sul 2-3% mentre la chimica e la petrolchimica si attestano dal 2 al 4%. I valori appena elencati sono da considerarsi puramente indicativi dell'andamento generale degli indici visti e validi su scala nazionale, pertanto devono essere utilizzati con cautela ed adattati alla storia dell'azienda.

4

Tratto e adattato da L. Furlanetto, Rivista “Manutenzione”, 3/95 ing. Marco Minati 0461 768228

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Circa il secondo indice (Spesa di manutenzione / Immobilizzi tecnici lordi) i dati sono meno dispersi e si attestano su valori dal 4 al 7%. Questo sembra essere l'indice più confrontabile anche tra settori industriali diversi, infatti il costo della manutenzione è correlabile con il contenuto in materiali e tecnologia delle macchine e degli impianti e quindi al loro costo.

Alcuni indici di efficienza possono essere: a) Spesa annua per manodopera manutentiva interna / Spesa totale b) Spesa annua per materiali di manutenzione / Spesa totale c) Spesa annua per specialisti esterni / Spesa totale d) Spesa annua per materiali di manutenzione / Valore medio giacenza materiali di manutenzione5

Il rapporto tra spesa sostenuta per la manodopera e i materiali varia mediamente dal rapporto 80 - 20% per le industrie leggere al 60 - 40% per quelle pesanti. Valori che si scostano da queste medie possono significare inefficienza della manutenzione o uso improprio di materiali. L'incidenza in Italia della spesa per manutenzione effettuata da specialisti esterni sul totale della spesa di manutenzione varia dal 10% dell'industria manifatturiera al 50% dell'industria di processo in base alla disponibilità di personale qualificato all'interno della struttura. La tendenza europea si attesta a valori del 25% circa. Per quanto riguarda l'indice di rotazione (d) i valori di letteratura variano da 0.5 a 2 ma la presenza di valori del rapporto inferiori a 1 può denotare anomalie o carenze gestionali. Per ulteriori approfondimenti nell'ambito degli indici in manutenzione si rimanda alla sopracitata norma UNI 10388, "Indici di manutenzione".

7.6 - Controllo delle prestazioni in manutenzione

5

l'indice d) è chiamato “indice di rotazione” in quanto rappresenta il numero di volte che il

magazzino viene rinnovato nell’anno.

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Nella gestione di un servizio di manutenzione sembra opportuno tenere conto degli aspetti prestazionali nei seguenti ambiti: •

efficienza del personale

•

efficacia e costo degli interventi

•

snellezza delle strutture

•

organizzazione del lavoro

Il controllo dell'efficienza del personale è generalmente piuttosto complesso in quanto l'efficienza dipende spesso da fattori soggettivi, oggettivi, comportamentali ed ambientali. Tra i fattori oggettivi si possono considerare: •

la qualità dell'ambiente di lavoro,

•

la distanza tra l'officina e il punto di intervento,

•

la difficoltà di operare e accedere all'apparecchiatura da manutenzionare (manutenibilità operativa).

Per quanto riguarda le problematiche soggettive, le più evidenti sembrano essere la motivazione, l'attaccamento al lavoro e il coinvolgimento del personale. L'efficienza può essere definita come il rapporto tra due grandezze quantitative, di cui la prima, a numeratore, è vincolata al modo di operare delle persone (in termini di tempi o di costi), mentre la seconda dovrebbe essere di tipo oggettivo-standardizzato. La difficoltà nel determinare quest'ultima risiede proprio nelle natura delle operazioni svolte dalla manutenzione che, occupandosi generalmente di conservare la funzionalità dei mezzi di tutto lo stabilimento, opera in svariati settori e con svariate competenze.

Efficienza =

Caratteristichedella prestazioneerogata 6 () Caratteristichedella prestaziones tan dard

Gli indici sui costi di manutenzione possono essere suddivisi per praticità in: •

costi di manutenzione per singolo impianto, che consentono di comparare i valori ottenuti per impianti simili magari posti in siti diversi

•

costi di manutenzione per stabilimento

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Dal costo di impianto è possibile rilevare: •

il costo della manutenzione distribuito sul prodotto

•

il costo percentuale della manutenzione riferito a quello dell'impianto a nuovo

Questi ultimo due indici sono particolarmente utili nel confrontarsi, in termini di costi, con la concorrenza e i dati statistici sono ricavabili da pubblicazioni specializzate. Una buona organizzazione sia delle risorse che del lavoro può contribuire a ridurre i costi del servizio di manutenzione. È possibile ottimizzare parametri operativi ed economici, ad esempio attraverso la separazione delle competenze tra piccoli e grandi lavori, tra lavori da far eseguire al personale manutentivo e al personale produttivo. In un'ottica vicina alla TPM, il servizio manutenzione può, ad esempio essere suddiviso in due sezioni organizzative: •

la manutenzione centrale

•

la manutenzione di zona, dislocata in prossimità dell'impianto di competenza

La sezione centrale si occupa prevalentemente di: •

gestione delle officine centrali

•

programmazione e pianificazione dei lavori

•

ingegneria della manutenzione (progettazione, riprogettazione, sicurezza, tabelle standard, ecc.)

•

controllo dei lavori appaltati a terzi

•

controllo economico (in collaborazione con le altre funzioni competenti)

operando con una logica del tipo “fornitore” nei confronti del centro di costo (impianto produttore,

gruppo

macchine

e

infrastrutture

di

stabilimento),

beneficiario

dell'intervento. La manutenzione di zona è invece alle dipendenze del centro di costo di competenza ed è composta da nuclei snelli di "manutentori" di cui fanno parte gli operatori di produzione e viene progettata organizzativamente (e quindi addestrata e munita di adatti strumenti) per eseguire circa il 20% del numero di interventi sugli impianti di cui ha la diretta responsabilità. 6

con il termine “caratteristiche” si intendono tempi, costi, modalità, ecc. ing. Marco Minati 0461 768228

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Capitolo 8 - Proposte per le procedure di manutenzione in conformità alle normative ISO 9000. MA-MTZ-001: La gestione delle attività manutentive di stabilimento.

Inizia con il presente, una serie di 8 capitoli dedicati ad alcune proposte di procedure relative alla gestione del servizio di manutenzione e dei vari aspetti ad esso correlati. Le procedure, sigla MAMTZ, sono state sviluppate originariamente allo scopo di riorganizzare un servizio preesistente ma nell'ottica di fornire, comunque, un valido ausilio anche per quelle realtà manutentive che necessitassero di una prima formalizzazione organizzativa. In questo primo capitolo viene introdotta una procedura di base il cui scopo è di organizzare e spiegare la struttura delle successive.

Sezioni: 8.1 - Scopo 8.2 - Funzioni coinvolte. Responsabilità 8.3 - Procedure correlate a MA-MTZ-001 8.4 - Tipologie manutentive 8.5 - Classificazione dei livelli di manutenzione 8.6 - Flow chart

8.1 -Scopo

Fornire un insieme organico di procedure per l’attuazione e la documentazione delle operazioni di manutenzione correttiva, preventiva, per la gestione delle attrezzature e delle scorte e per la formazione del personale produttivo addetto a operazioni di manutenzione fino al 3° livello. Gestire gli interventi di ripristino della funzionalità e i controlli periodici atti a prevenire l’insorgenza di guasti sistematici di cui si ha conoscenza storica, nell’ottica di aumentare la disponibilità operativa delle macchine coinvolte nel processo produttivo. Introdurre metodologie di formazione per la ricerca ed analisi del guasto da parte del personale manutentivo e produttivo nell’ottica di introduzione della manutenzione produttiva-ispettiva e della manutenzione predittiva (su condizione).

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1

Ridurre i costi di esercizio, snellire le operazioni e migliorare la qualità e l’organizzazione del lavoro.

8.2 - Funzioni coinvolte. Responsabilità

La Produzione è chiamata a collaborare attivamente nelle operazioni di manutenzione a guasto (correttiva) e preventiva attraverso l’esperienza degli operatori nella corretta e tempestiva analisi dell’effetto del guasto sul prodotto e delle probabili cause dell’anomalia. Si richiede uno stretto dialogo con la Manutenzione allo scopo di rendere più efficiente il compito del tecnico e meglio coordinata la programmazione e l’esecuzione degli interventi.

La Manutenzione è responsabile ultima dell’efficienza, dell’efficacia, dell’aspetto sicurezza nonché degli eventuali ritardi nell’esecuzione dell’intervento. E’ altresì responsabile della qualità della formazione e dell’addestramento del personale produttivo addetto ad operare sulla macchina per interventi fino al 3° livello (vedere in seguito).

8.3 - Elenco delle procedure correlate a MA-MTZ-001 • MA-MTZ-002 Gestione delle Schede Macchina. • MA-MTZ-003 Formazione tecnica del personale produttivo addetto ad operazioni di manutenzione fino al terzo livello compreso. • MA-MTZ-004 Gestione operativa dei ricambi. • MA-MTZ-005 Documentazione delle attività manutentive sulle macchine. • MA-MTZ-006 Gestione degli interventi di manutenzione correttiva (a guasto). • MA-MTZ-007 Gestione della manutenzione preventiva e della programmazione degli interventi.

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2

• MA-MTZ-008 Gestione della manutenzione predittiva

8.4 - Tipologie manutentive

Il tipo di manutenzione dipende principalmente dal motivo per cui il tecnico agisce sulla macchina. Si ha : • manutenzione correttiva (a guasto) quando l’intervento di riparazione viene richiesto ed effettuato nel momento in cui si manifesta l’avaria • manutenzione preventiva quando, in base ai dati forniti dal costruttore, all’indagine statistica sugli eventi ati e all’esperienza dei tecnici e degli operatori, si può stabilire il momento più opportuno in cui intervenire sulla macchina per prevenire guasti improvvisi dei componenti • manutenzione predittiva quando, l’osservazione nel tempo di grandezze misurabili come temperatura, vibrazioni o stato del componente porta a concludere che quel determinato componente è in fase di degrado e pertanto necessita di sostituzione o riparazione per evitare il guasto improvviso.

8.5 - Classificazione dei livelli di manutenzione

Il livello di manutenzione, o echelon, rappresenta una serie di operazioni classificate secondo la loro complessità, l’esigenza di qualifica da parte del personale incaricato dell’esecuzione e i mezzi materiali necessari per portarla a termine. Di seguito sono elencati sinteticamente i contenuti guida dei livelli di manutenzione.

Manutenzione di 1° livello (1° echelon) Regolazioni semplici previste dal costruttore effettuate su elementi accessibili senza lo smontaggio o l’apertura della macchina o cambio di elementi soggetti a consumo accessibili in completa sicurezza, quali luci, certi fusibili, ecc.

Manutenzione di 2° livello (2° echelon) Riparazioni con sostituzione di elementi a tal scopo predisposti e operazioni minori di manutenzione preventiva quali lubrificazioni o controllo di corretto funzionamento.

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Manutenzione di 3° livello (3° echelon) Identificazione e diagnosi dei guasti, riparazioni meccaniche minori e tutte le operazioni standard di manutenzione preventiva quali regolazioni generali o ritarature di apparecchi di misura.

Manutenzione di 4° livello (4° echelon) Tutti i lavori rilevanti di manutenzione correttiva o preventiva con eccezione del rinnovo e della ricostruzione. Questo livello comprende anche la regolazione di apparecchi di misura utilizzati in manutenzione.

Manutenzione di 5° livello (5° echelon) Rinnovo, ricostruzione o esecuzione di lavori rilevanti effettuabili esclusivamente dal Servizio di Manutenzione dell’Azienda o da unità esterne qualificate.

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8.6 - Flow chart

Procedura per la gestione delle attività manutentive di stabilimento MA-MTZ-001 Procedura per la gestione delle schede macchina. MA-MTZ-002

Procedura per la formazione tecnica e metodologica del personale produttivo addetto ad operazioni di manutenzione fino al 3° livello compreso. MA-MTZ-003

Procedura per la documentazione e la gestione operativa delle attrezzature e della ricambistica. MA-MTZ-004

Procedura per la documentazione e l’archiviazione degli interventi della manutenzione. MA-MTZ-005

Procedura per la conduzione degli interventi di manutenzione correttiva (a guasto) MA-MTZ-006

Procedura per la gestione della manutenzione preventiva e la programmazione coordinata degli interventi. MA-MTZ-007

Procedura per la gestione della manutenzione predittiva. MA-MTZ-008

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Capitolo 9 - Proposte per le procedure di manutenzione in conformità alle normative ISO 9000. MA-MTZ-002: La gestione delle schede macchina.

La procedura MA-MTZ-002 è relativa alla gestione delle schede macchina il cui scopo è di produrre un archivio accurato della componentistica d'impianto.

Sezioni: 9.1 - Scopo 9.2 - Istruzioni operative 9.3 - Allegati

9.1 - Scopo

La gestione delle schede macchina da parte del Responsabile di Reparto con la collaborazione della Funzione Miglioramento Continuo e del Responsabile della Manutenzione.

9.1 - Istruzioni operative

Il caporeparto deve raccogliere i dati da riportare su ogni scheda macchina, rilevando i parametri di utilizzo che sono attualmente adottati in produzione. La scheda macchina debitamente compilata viene allocata in un apposito raccoglitore secondo il reparto di appartenenza. Essa deve riportare: • marca e modello della macchina • reparto, centro di costo e numero macchina • parametri di utilizzo in esercizio • materiali di consumo utilizzati

Questo documento riporta in dettaglio i pezzi principali della macchina che possono essere soggetti a usura e/o rottura e che quindi possono essere considerati come parti di ricambio. Devono essere definiti per ciascun pezzo: • tipologia oggetto ing. Marco Minati 0461 768228

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• locazione sulla macchina • marca e modello • caratteristiche tecniche funzionali • codice pezzo costruttore (se possibile) • anagrafe fornitore • prezzo aggiornato • tempo di consegna previsto aggiornato • annotazioni varie da parte del personale manutentivo

Allegato ad ogni scheda macchina vi è un foglio di distribuzione della documentazione che ne identifica il Local Quality Manual (LQM) di appartenenza, ovvero il raccoglitore delle procedure di Qualità relative all’ambito locale (nel caso in esame, l’ambito manutentivo). Per il modello della scheda macchina si rimanda all’allegato (1).

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9.3 - Allegati allegato (1): modello per la scheda macchina

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Capitolo 10 - Proposte per le procedure di manutenzione in conformità alle normative ISO 9000. MA-MTZ-003: La formazione degli operatori di produzione alle operazioni di manutenzione fino al 3° livello.

Formazione e addestramento assumono ruoli sempre più importanti nella crescita dell'operatore e dell'azienda. Il riconoscimento formale delle capacità e dell'addestramento ricevuto e una precisa definizione di ruoli e responsabilità sono le motivazioni per cui è stata redatta la procedura MAMTZ-003.

Sezioni: 10.1 - Scopo 10.2 - Funzioni coinvolte. Responsabilità 10.3 - Raccomandazioni 10.4 - Istruzioni operative 10.5 - Flow chart 10.6 - Allegati

10.1 - Scopo • Migliorare e aggiornare la conoscenza tecnica del personale operativo • Formare il personale operativo sulle metodologie dell’intervento e sull’utilizzo delle attrezzature idonee nell’esecuzione di operazioni di manutenzione ordinaria sulle macchine fino al 3° livello compreso.

10.2 - Funzioni coinvolte. Responsabilità

La responsabilità della formazione tecnica del personale operativo ricade sulla Direzione d’Azienda; le modalità di insegnamento e i contenuti informativi della didattica devono essere tendenti a migliorare la professionalità e la preparazione del personale operativo nell’ottica del continuo aggiornamento tecnologico e del miglioramento della qualità del lavoro. Il Responsabile della Manutenzione e il personale manutentivo dello stabilimento, in quanto considerabili a tutti gli effetti esperti conoscitori delle macchine e delle norme ing. Marco Minati 0461 768228

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di sicurezza riguardanti gli interventi, sono tenuti a formare il personale produttivo migliorandone in tal modo il profilo professionale e culturale e rendendoli in grado di gestire nella massima sicurezza le piccole operazioni di manutenzione ordinaria e di ripristino della funzionalità.

10.3 - Raccomandazioni

La didattica di formazione del personale produttivo deve essere improntata secondo criteri di semplicità e praticità con frequenti riferimenti all’aspetto sicurezza e all’addestramento nella valutazione dell’entità dell’avaria. In tal modo è possibile per l’operatore riconoscere la necessità di un intervento manutentivo di livello superiore alle sue competenze oppure la possibilità di risolvere il guasto con i mezzi a sua disposizione.

10.4 - Istruzioni operative

Ogni macchina deve essere corredata da una Scheda Macchina per le Operazioni di Manutenzione fino al 3° Livello Compreso (allegato (1)) in cui sono riportati gli interventi consentiti all’operatore in base al grado di preparazione. L’istruzione deve essere effettuata sul campo a cura del Responsabile della Manutenzione e del manutentore specializzato nel tipo di intervento in esame e deve comprendere sia materie teoriche riguardo il funzionamento della macchina e delle attrezzature utilizzate che esempi di applicazioni pratiche per la durata complessiva che il personale addestrante riterrà opportuna in base alla difficoltà dell’intervento e alla capacità di apprendimento dell’operatore. Seguirà una verifica valutativa dell’avvenuto apprendimento sul campo delle nozioni impartite con particolare attenzione per quanto riguarda l’aspetto di sicurezza e di pulizia nella manipolazione del materiale tecnico e nella gestione dell’intera operazione. L’esito sarà quindi riportato sull’apposita Scheda Personale dell’Operatore (allegato (2)) con la data, il tipo di abilitazione conseguita e la firma del valutatore. Le due schede compilate saranno archiviate a cura del Responsabile della Manutenzione

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presso l’apposito raccoglitore collocato presso il LQM1 (Local Quality Manual) della Manutenzione.

10.5 - Flow chart

Il manutentore addetto al reparto compila la Scheda Macchina con gli interventi attuabili fino al 3° livello riferendosi alla Scheda Informativa della macchina in possesso al Responsabile di Reparto.

L’istruttore insegna sul campo all’operatore le modalità di esecuzione degli interventi riportati sulla Scheda Macchina e ne valuta il grado di apprendimento.

In base al livello di manutenzione a cui si è riferito l’istruttore abilita l’operatore all’intervento attraverso la Scheda Valutativa.

1

per la definizione dell’LQM si veda la procedura MA-MTZ-002 ing. Marco Minati 0461 768228

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10.6 - Allegati

Allegato (1): Scheda Macchina per la Manutenzione della Produzione:

Scheda Macchina per le operazioni di manutenzione ordinaria fino al 3° livello compreso. Scheda codice:___________________ Reparto: C/C: n° macchina:

Marca: Modello: Anno di costruzione: Rovereto, li Personale abilitato a condurre la macchina:

1. 2. 3. 4.

5. 6. 7. 8.

Responsabile del Gruppo: Tipologie manutentive di 1° livello

Tipologie manutentive di 2° livello

Tipologie manutentive di 3° livello

PPV Il Resp. della Manutenzione

Il manutentore del gruppo ma-min-001

m

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allegato (2): Scheda Valutativa per le operazioni di manutenzione fino al 3° livello:

Scheda Valutativa per le Operazioni di Manutenzione fino al 3° Livello Compreso

Reparto: Centro di costo: n° macchina:

Marca: Modello: Anno di costruzione:

In base alla scheda macchina per per le operazioni di manutenzione ordinaria fino al 3° livello compreso n° del gruppo si attesta che l’operatore ______________________________________ è stato addestrato per :

[ ] interventi di manutenzione di 1° livello con esito ______________ in data_____________ L’istruttore L’operatore ___________________ __________________

[ ] interventi di manutenzione di 2° livello con esito ______________ in data_____________ L’istruttore L’operatore ___________________ __________________

[ ] interventi di manutenzione di 3° livello con esito ______________ in data_____________ L’istruttore L’operatore ___________________ __________________ Rovereto, li Il manutentore addetto alla macchina

PPV il Responsabile della Manutenzione

ma-min-002

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Capitolo 11 - Proposte per le procedure di manutenzione in conformità alle normative ISO 9000. MA-MTZ-004: La gestione operativa dei ricambi.

Punto di contatto, ma a volte anche di contrasto, tra manutenzione, logistica e amministrazione, la gestione del magazzino ricambi spesso necessità di essere formalizzata: in tal senso si propone la procedura denominata MA-MTZ-004.

Sommario: 11.1 - Scopo 11.2 - Funzioni coinvolte 11.3 - Istruzioni operative 11.4 - Procedura di prelevamento 11.5 - Procedura di riordino 11.6 - Procedura di reintegro delle scorte 11.7 - Flow chart

11.1 - Scopo

Garantire una corretta movimentazione di magazzino e una costante disponibilità di materiale di consumo e di ricambio per la manutenzione

11.2 - Funzioni coinvolte • Manutenzione: 1. Personale manutentivo 2. Responsabile del Servizio • Ufficio Acquisti e Magazzino Ausiliari: 3. Addetto all’Ufficio Acquisti e Magazzino 4. Responsabile degli Acquisti

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11.3 - Istruzioni operative

a. Il materiale a magazzino Il Responsabile della Manutenzione deve decidere, in base a: • tempo di approvvigionamento • criticità • costi di immobilizzo del materiale di ricambio, la minima quantità di prodotto da conservare a magazzino come prontamente reperibile per il tecnico utilizzatore. La disposizione sugli scaffali deve essere fatta secondo criteri di ingombro e di peso per agevolare la movimentazione del materiale. Onde evitare fenomeni di invecchiamento in prodotti degradabili (grasso, elastomeri, ecc.) la logica di movimentazione deve essere di tipo FIFO (First In - First Out), ovvero si preleva sempre l’esemplare che da più tempo si trova in deposito. I percorsi di ingresso ed uscita del materiale sul ripiano dovranno essere segnalati medianti percorsi visivi di rapida e facile interpretazione sia per il tecnico che preleva che per il magazziniere che reintegra. Il punto di riordino preventivamente stabilito dal Responsabile della manutenzione come sopra riportato, dovrà essere chiaramente evidenziato tramite la presenza contemporanea di un segnale posto sul percorso e di una Richiesta d’Ordine (RdO) precompilata che, volta per volta verrà applicata al pezzo che si trova in corrispondenza del segnale di riordino.

11.4 - Procedura di prelevamento

Il manutentore preleva dal ripiano il primo pezzo disponibile che gli si presenta di fronte nella direzione di uscita. Qualora il materiale prelevato sia corredato dalla Richiesta d’Ordine precompilata, cioè ci si trovi nel punto di riordino, il prelevatore la stacca e subito la consegna all’Ufficio Acquisti, informando prima possibile il magazziniere che compilerà una nuova RdO da applicare all’arrivo del materiale di reintegro.

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11.5 - Procedura di riordino

L’Ufficio Acquisti, rilevando la presenza della RdO precompilata, dopo aver controllato la completa rispondenza dei dati contenuti su di essa emette un Ordine di Acquisto da sottoporre all’approvazione del Responsabile degli Acquisti.

11.6 - Procedura di reintegro delle scorte

All’arrivo del materiale il magazziniere lo ripone sullo scaffale spostando verso l’uscita tutto il materiale antistante e attaccando la RdO precompilata al pezzo che si viene a trovare sopra il punto di riordino.

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11.7 - Flow chart Il manutentore preleva il primo pezzo disponibile in direzione di uscita.

NO

E’ attaccata la RdO precompilata?

Utilizzo

Prelievo

SI

Consegna la RdO all’ufficio Acquisti e informare il Resp. della Manut. che si è raggiunto il punto di riordino.

L’Ufficio Acquisti, controllata la rispondenza dei dati sulla RdO emette un OdA da sottoporre al Resp. degli Acquisti.

Arrivo del materiale

Il Resp. della Manut. compila una nuova RdO e la consegna all’Ufficio Acquisti.

RdO precompilata

Il magazziniere ripone il materiale i direzione di ingresso spostando in direzione di uscita il rimanente materiale antistante e apponendo la RdO sul pezzo in posizione di riordino.

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Riordino

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Reintegro

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Capitolo 12 - Proposte per le procedure di manutenzione in conformità alle normative ISO 9000. MA-MTZ-005: La documentazione delle attività manutentive sulle macchine.

Le informazioni e le modalità di raccolta dei dati, anche in manutenzione, costituiscono una risorsa importante per una gestione razionale del servizio. Dalla loro accuratezza può dipendere la validità di molte scelte importanti.

Sezioni: 12.1 - Scopo 12.2 - Funzioni coinvolte 12.3 - Istruzioni operative 12.4 - Flow chart 12.5 - Allegati

12.1 - Scopo • ottenere dei dati storici di facile e rapida consultazione per chiunque abbia bisogno di effettuare indagini sui tempi e i modi delle attività manutentive sulle macchine • definire le figure all’interno dell’Azienda che sono responsabili dell’emissione, dell’aggiornamento e dell’archiviazione dei documenti • collocare i documenti in precisi punti dello stabilimento per consentirne una rapida consultazione

Inoltre, a seconda del tipo di azione manutentiva, sia essa correttiva, preventiva o predittiva, le figure coinvolte nell’emissione e nella successiva gestione dei documenti sono diverse, pertanto diventa importante i attribuire loro delle specifiche mansioni per evitare dannose sovrapposizioni di ruoli e confusione delle informazioni.

12.2 - Funzioni coinvolte ing. Marco Minati 0461 768228

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• Produzione, nelle figure del Responsabile e degli operatori • Manutenzione, nelle figure del Responsabile e dei tecnici

12.3 - Istruzioni operative

a) Documentazione degli interventi correttivi (a guasto):

a1) La Richiesta di Manutenzione:

Nel momento in cui viene rilevata l’avaria sulla macchina il Resp. di Reparto, accertatosi dell’accaduto, compila la RdM (Richiesta di Manutenzione) nella prima parte contrassegnata come Produzione 1. Registra inoltre l’avvenuta emissione sull’apposito modulo di registrazione (all. (2)) firmando nell’apposita casella; anche il manutentore cui viene consegnata la RdM firmerà per l’avvenuta consegna: in tal modo non possono insorgere malintesi nello scambio delle informazioni. Le modalità di compilazione sono riportate nell’allegato 1.bis della presente procedura. Il manutentore, eseguito l’intervento, compila la RdM nella parte di sua competenza contrassegnata come Manutenzione in modo completo e chiaramente leggibile. Riconsegna la RdM al Resp. di Reparto, il quale dopo aver verificato l’efficacia dell’intervento totalizza le ore di indisponibilità della macchina (Produzione 2), firma per ricevuta sul modulo di registrazione e consegna una copia della RdM al Resp. della Manutenzione; archivia inoltre la richiesta nell’apposito raccoglitore nei pressi dell’LQM della Produzione in ordine progressivo. I dati della copia in possesso alla Manutenzione verranno inseriti nel PC dedicato alla manutenzione preventiva e la RdM archiviata in seguito presso l’LQM della Manutenzione in ordine progressivo.

a2) Rapporto di Manutenzione (all.(3)) Il manutentore dopo aver eseguito l’intervento, anche se di piccola entità, stila un verbale che deve contenere le seguenti informazioni: • data e ora dell’intervento • tipo di intervento, persona che lo ha eseguito, durata, attrezzature utilizzate • particolari sostituiti o riparati e loro caratteristiche tecniche (marca, modello, ecc.) ing. Marco Minati 0461 768228

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Tale documento prestampato è reperibile presso il punto documentazione dell’isola di lavoro e va archiviato in ordine di data nell’apposito raccoglitore presente nello stesso punto a disposizione per consultazione da parte di tecnici e operatori. Questo documento ha lo scopo di fornire una raccolta di dati valida per il miglioramento

dell’organizzazione del lavoro e come indice di efficienza

dell’intervento di riparazione.

b) Documentazione degli interventi preventivi

b1) Scheda per la Manutenzione Preventiva (all.(4)). Reperibile presso il punto documentazione dell’isola di lavoro la scheda viene utilizzata dal manutentore o dall’operatore per gli interventi di manutenzione preventiva da eseguire a macchina ferma e quindi non vincolata ad attività produttive. Il modulo contiene il tipo di controllo da effettuare su una macchina e la data in cui esso va effettuato; eseguita la verifica è necessario riportare i seguenti dati: • Data di esecuzione • nome e n° di cartellino dell’esecutore • tempo impiegato per le operazioni a macchina ferma • esito del controllo • annotazioni relative al controllo

b2) Percorso della Manutenzione Preventiva (all.(5)) E’ costituito da un modello del tutto simile a quello della Scheda di M.P. e si trova nello stesso punto dell’isola di lavoro ma in un raccoglitore separato. Riguarda i controlli periodici da eseguire a macchina in moto (e che quindi non interferiscono con la produzione), e va compilato nello stesso modo visto per la Scheda di M.P.. Entrambi i moduli vengono emessi ed aggiornati periodicamente a cura del Responsabile della Manutenzione o di un suo delegato tramite il PC dedicato alla gestione della manutenzione preventiva. L’archivio dei moduli compilati si trova presso l’LQM della Manutenzione.

c) Documentazione degli interventi di manutenzione programmata. ing. Marco Minati 0461 768228

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La Richiesta di Intervento Programmato (all.(6)) è disponibile presso l’ufficio Produzione in moduli prestampati in duplice copia. Il Resp. di Reparto che ritenga di dover intervenire in anticipo su una situazione di previsto cedimento o di disponibilità della macchina compila la RIP (Richiesta di Intervento Programmato) e la propone al Responsabile della Manutenzione. I due Responsabili la compilano e la firmano dopo aver preso gli opportuni accordi in base alle esigenze produttive ed alla disponibilità di personale tecnico. Il Resp. di Reparto allega una RdM alla copia in suo possesso ed emette i documenti con le modalità previste per la RdM; il tutto procede quindi come per la RdM (punto a1)).

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12.4 - Flow chart

flow chart per la documentazione di manutenzione correttiva:

Rilevazione del guasto

Il Resp. di Reparto emette la RdM compilata nella parte PRODUZIONE 1 e la consegna al manutentore addetto dopo aver registrato l’emissione sul modulo di registrazione.

Il manutentore firma per ricevuta sul modulo di registrazione, esegue l’intervento e riconsegna la RdM al Resp. di Reparto dopo aver compilato la parte MANUTENZIONE.

Il manutentore dopo aver eseguito compila ed archivia il Rapporto di Manutenzione, presso il punto documentazione dell’isola di lavoro.

Il Resp. di Reparto firma per ricevuta sul modulo di registrazione, compila la parte PRODUZIONE 2 e ne consegna una copia al manutentore.

Copia # 1

Copia # 2

Il Resp. di Reparto archivia la RdM secondo il numero progressivo nell’apposito raccoglitore.

Il manutentore consegna la RdM al Resp. della Manutenzione per l’inserimento dei dati nel PC e l’archiviazione nel raccoglitore della Manutenzione

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flow chart per la documentazione di manutenzione preventiva:

Controllo giornaliero delle scadenze riportate sulle Schede e sui Percorsi della Manutenzione Preventiva

Esecuzione della verifica periodica e compilazione dei moduli da parte di operatori e manutentori

Aggiornamento periodico dei moduli da parte della Manutenzione, registrazione su PC dei moduli compilati e archiviazione presso L’LQM della Manutenzione.

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flow chart per la documentazione di manutenzione programmata:

Rilevazione dell’anomalia

Il Resp. di Reparto concorda tempi e modi dell’intervento con il Resp. della Manutenzione

Il Resp. di Reparto emette la RdM compilata nella parte PRODUZIONE 1 corredata dalla RIP e consegna entrambe al manutentore addetto dopo aver registrato l’emissione in ordine progressivo sul modulo di registrazione.

Il manutentore firma per ricevuta sul modulo di registrazione, esegue l’intervento e riconsegna la RdM e la RIP al Resp. di Reparto dopo aver compilato la parte MANUTENZIONE.

Il manutentore dopo aver eseguito compila ed archivia il Rapporto di Manutenzione, presso il punto documentazione dell’isola di lavoro.

Il Resp. di Reparto firma per ricevuta sul modulo di registrazione, compila la parte PRODUZIONE 2 e ne consegna una copia al manutentore.

Copia # 1

Copia # 2

Il Resp. di Reparto archivia la RdM e la RIP allegata secondo il numero progressivo nell’apposito raccoglitore.

Il manutentore consegna la RdM e la RIP allegata al Resp. della Manutenzione per l’inserimento dei dati nel PC e l’archiviazione nel raccoglitore della Manutenzione

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12.5 - Allegati

Allegato (1): La Richiesta di Manutenzione (Richiesta di Lavoro):

Master Tools S.p.A. Richiesta di Manutenzione n°______

a Sandvick Company

Data ____________ ora _______ Rep. e C/C __________n°e tipo macch. _________________ Stato della macchina: [ ] collo di bottiglia [ ] non collo di bottiglia [ ] non in produzione

Modalità intervento: [ ] M11 intervento di emergenza (colli di bottiglia e sicurezza) [ ] M12 intervento su richiesta [ ] M22 intervento programmato [ ] altro ____________________________________

Effetto dell’avaria: [ ] macchina ferma [ ] macchina inefficiente [ ] macchina lavora

Causale intervento : [ ] C101 Avaria meccanica [ ] C102 Avaria elettronica [ ] C103 Avaria elettrica [ ] C106 Malfunzionamento di origine sconosciuta [ ] Specificare altro ___________________________

Descrizione sintetica dell’anomalia: ______________________________________________________ L’0peratore ___________________

Il Responsabile _______ ___________________

Controlli e riparazioni eseguiti : __________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ Componenti [ ] Sostituiti o [ ] Riparati : ___________________________________________ ____________________________________________________________________________ Intervento: Data inizio __________ ora inizio ________ .Interr. dalle ________ alle _______ del giorno ________.Interr. dalle ______ alle _______ del giorno __________. Data fine __________ ora fine ____________ per totale ore intervento _______. Il Manutentore ________________________ Note: _______________________________________________________________________ L’intervento [ ] è risolutivo, [ ] NON è risolutivo. Permane la seguente anomalia ___________________________________________________ [ ] è stata emesse una nuova Richiesta con n° progr. ________ Note: ________________________________________________________________________ Consuntivo ore: Inizio indisponibilità il _______________ ore _____________ Fine indisponibilità il _______________ ore _____________. Ore totali _____ L’operatore è stato spostato ad altro servizio per complessive ore _____ . Il Responsabile ____________________ ma-min-003

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allegato (1.bis): modalità di compilazione della RdM (all. 1):

• PRODUZIONE (riquadro in alto): la compilazione di questa parte, a cura del responsabile di turno, è importante per un appropriata scelta delle modalità di intervento da parte della manutenzione - Stato della macchina: indica la condizione di carico produttivo in cui si trova la macchina. - Effetto dell’avaria: la macchina è inefficiente quando produce a ritmi nettamente più bassi rispetto allo standard. - Modalità dell’intervento: l’intervento è su richiesta in tutti quei casi in cui non riguarda colli di bottiglia o la sicurezza degli operatori; è invece programmato quando esistono dei precedenti accordi con il personale manutentivo su interventi di revisione, ecc. - Causale intervento: questo campo va compilato con cautela perché l’indicazione errata può trarre in inganno l’attrezzista causando inutili ritardi; nel dubbio sull’origine del guasto si faccia uso della casella di guasto di origine sconosciuta, o della casella supplementare in bianco. - Descrizione sintetica anomalia: vi si indica l’effetto dell’anomalia sul normale funzionamento della macchina oppure vi si specifica il particolare meccanismo che presenta malfunzionamento o rottura. • MANUTENZIONE Questa parte della richiesta va compilata dal manutentore indicando: - Controlli e riparazioni eseguiti: su quale parte e se necessario con quali attrezzature; va specificato in particolare se l’intervento è stato una sostituzione, una riparazione, una costruzione in officina, o una qualsiasi altra attività che ha permesso di riparare il guasto. - Componenti sostituiti o riparati: vi si annotano il tipo di articolo utilizzato nella riparazione e, se lo si conosce, anche il codice del pezzo. - Totale ore intervento: come nel precedente modello di richiesta va segnato il tempo netto di riparazione della macchina. • PRODUZIONE (riquadro in basso): ing. Marco Minati 0461 768228

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questo settore permette la ricostruzione dei tempi del guasto e quindi, assieme al riquadro dedicato alla manutenzione, dell’effettiva disponibilità della macchina nel tempo per l’analisi statistico-economica dell’efficienza dell’impianto. - Permane la seguente anomalia: va compilato solo qualora l’intervento non sia considerato risolutivo e la relativa casella sia stata barrata. - Consuntivo ore: una macchina è indisponibile quando non ha prodotto nel periodo di tempo in cui doveva produrre. Pertanto, ad esempio, se la macchina, dallo specchio superiore della produzione, risultava non in produzione e vi è rimasta per tutto il tempo della riparazione, allora la sua indisponibilità in quel periodo è nulla; oppure se la macchina è senza bolla e vi rimane per tutto il tempo dell’intervento, anche in questo caso la sua indisponibilità è nulla. Il caso è diverso quando la bolla si trova sulla macchina e quest’ultima si guasta: il tempo di indisponibilità in questo caso è il tempo che intercorre dal momento in cui cessa la produzione e il momento in cui la produzione riprende, considerando i turni produttivi esistenti. - L’operatore è stato spostato.......: vi si riportano le ore in cui l’operatore della macchina è stato rimosso dal suo normale servizio per essere impiegato altrove sempre considerando i normali turni produttivi previsti per quella macchina.

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allegato (2): Registro delle Richieste di Manutenzione (pagina):

Registro delle Richieste di Manutenzione-Anno ____ pag. n°____ n° rich.

data

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emessa da

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consegnata a

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archiviata da

data archiv.

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allegato (3): Rapporto di Manutenzione (pagina):

Rapporto di Manutenzione Macch. n°: Data intervento: N° di cartellino e nome di chi esegue l’intervento: ____

_____________

Localizzazioni comuni di guasto (barrare la casella): [ ]Tubi flessibili (specificare di quale sottogruppo)____________________ [ ]Pistoncini (specificare di quale sottogruppo)____________________ [ ]Guarnizioni [ ]Proximity e fine corsa [ ]Organi meccanici in genere (specificare)__________________________ [ ]Organi elettrici o elettronici in genere (specificare) __________________ Descrizione dell’intervento (attrezzature utilizzate, parti riparate o sostituite e loro caratteristiche tecniche, disegni, etc.):

Durata dell’intervento: [ [ [ [ [ [

]Pochi minuti ]1/2 ora ]1 ora ]2 ore ]5 ore ]oltre 5 ore (specificare)_________ ore

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allegato (4): Scheda per la Manutenzione Preventiva:

Scheda Macchina per la Manutenzione Preventiva Macch. n° Data intervento: Descrizione dell’intervento:

Durata dell’intervento: N° di cartellino e nome di chi esegue l’intervento: Esito dell’intervento: Annotazioni:

allegato (5): Percorso per la Manutenzione Preventiva: ing. Marco Minati 0461 768228

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Percorso per la Manutenzione Preventiva Macch. n° Data intervento: Descrizione dell’intervento:

Durata dell’intervento: N° di cartellino e nome di chi esegue l’intervento: Esito dell’intervento: Annotazioni:

allegato (6): Richiesta di Intervento Programmato:

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Richiesta di Intervento Programmato Data: Macch. n°: Reparto e Centro di Costo: Descrizione dell’anomalia:

Data e ora in cui si prevede la fermata della macchina per intervento:

Il Responsabile del Reparto:

Data e ora cui è possibile effettuare l’intervento:

La data prevista dalla Produzione concorda con quella prevista dalla Manutenzione? [ ] SI [ ] NO Motivazione della discordanza:

Il Responsabile della manutenzione:

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Capitolo 13 - Proposte per le procedure di manutenzione in conformità alle normative ISO 9000. MA-MTZ-006: La gestione degli interventi di manutenzione correttiva.

In molte piccole e medie aziende la manutenzione correttiva, cioè a guasto avvenuto, rappresenta la "spina dorsale" della politica manutentiva aziendale.

Sezioni: 13.1 - Scopo 13.2 - Funzioni coinvolte 13.3 - Istruzioni operative 13.4 - Controllo sul prodotto e sul processo 13.5 - Norme di pulizia 13.6 - Antinfortunistica e sicurezza 13.7 - Flow chart

13.1 - Scopo

Fornire le direttive principali a cui attenersi per regolamentare gli interventi di manutenzione correttiva (a guasto).

13.2 - Funzioni coinvolte Produzione e Manutenzione sono responsabili del corretto funzionamento delle macchine e devono garantire la massima disponibilità operativa del gruppo su cui operano. La Produzione è tenuta ad adottare nei confronti del guasto una politica attiva, cioè a collaborare attivamente alla soluzione del problema attraverso il dialogo e lo scambio di informazioni con la Manutenzione e, in assenza di quest’ultima con l’intervento diretto da parte degli operatori entro i limiti consentiti. La Manutenzione deve garantire un servizio efficiente sotto l’aspetto della sicurezza e della competenza tecnica; gli interventi dovranno essere gestiti con prontezza entro i limiti di priorità imposti dalle esigenze produttive e dalla disponibilità di personale ing. Marco Minati 0461 768228

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tecnico qualificato. Lo scambio di informazioni con la Produzione deve essere considerato come uno dei più importanti ausili nella ricerca ed eliminazione del guasto.

13.3 - Istruzioni operative

a) Interventi del personale manutentivo:

a1. Criteri di intervento

Le operazioni di manutenzione devono essere eseguite da personale opportunamente addestrato in modo da garantire la massima competenza e in base ai seguenti criteri esposti in ordine di importanza: • sicurezza qualsiasi situazione di pericolo per le persone impone la massima prudenza e cautela nelle operazioni e il rispetto delle procedure definite dal costruttore della macchina e generalmente riportate sui manuali d’uso. Il corretto scambio delle informazioni tra operatori e manutentori riguardo le cause e gli effetti del guasto ricopre un ruolo di fondamentale importanza per l’efficacia della localizzazione e della riparazione del guasto, nonché per la sicurezza nella conduzione dell’intervento. • rispetto delle procedure (evitando però una eccessiva burocratizzazione) la conduzione delle operazioni nel rispetto delle procedure d’azione e di documentazione approvate ed adottate dall’Azienda sono alla base di un intervento organizzato ed efficiente, regolato da precise disposizioni la cui osservanza definisce i corretti livelli di sicurezza, i campi di responsabilità e i doveri di collaborazione tra le varie Funzioni dello stabilimento. • priorità di intervento le esigenze produttive impongono l’esecuzione prioritaria di interventi su talune macchine particolarmente critiche dell’impianto (colli di bottiglia). Gli strumenti necessari a definire tali priorità devono essere forniti dalla Direzione della Produzione.

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a2. Attrezzature Il tecnico che interviene sulla macchina in avaria è tenuto a farlo con le attrezzature più adatte di cui dispone. Il Responsabile della Manutenzione ha i compito di gestire tali mezzi e di controllarne scrupolosamente lo stato d’uso e la disponibilità operativa.

a3. Documentazione e manualistica La gestione della documentazione dell’intervento viene esposta in MA-MTZ-005. La manualistica, disponibile per ogni macchina, benché non sempre in lingua italiana, deve essere presente presso il punto documentazione dell’isola di lavoro e liberamente consultabile da chi ne abbia bisogno. Il rispetto delle procedure di uso e manutenzione periodica consigliate dal costruttore consentono generalmente di rendere più incisive, veloci e sicure le operazioni di ricerca e di riparazione del guasto.

a4. Ricambistica Come descritto in MA-MTZ-004 la disponibilità dei ricambi necessari alle operazioni di riparazione deve essere garantita al personale incaricato dell’intervento dal Responsabile della Manutenzione

a5. Organizzazione dell’intervento Un guasto accidentale provoca il malfunzionamento della macchina interessata o il suo blocco produttivo e spesso la causa dell’anomalia può non essere immediatamente rilevabile dal personale presente. La Produzione è tenuta a reagire all’evento con prontezza attraverso l’operatore che effettua una rapida e il più precisa possibile analisi degli effetti dell’avaria sulla produzione, tenta una prima diagnosi e comunica il tutto al caporeparto. La procedura da seguire è la seguente: • il caporeparto constata personalmente le situazione e, se del caso, richiede l’intervento del tecnico con l’emissione di una Richiesta di Manutenzione (§ MAMTZ-005) debitamente compilata nelle sue parti • il caporeparto consegna o fa consegnare la RdM al manutentore addetto al gruppo macchine o, in caso di irreperibilità di quest’ultimo, direttamente al Responsabile della Manutenzione accompagnandola con tutte le informazioni in suo possesso

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• il manutentore nel momento in cui riceve la RdM e firma il registro decide se effettuare subito l’intervento o se posticiparlo; nel secondo caso annota le cause del ritardo sulla RdM • il tecnico si reca quindi alla macchina con tutta l’attrezzatura e la ricambistica ritenute utili per l’individuazione e la rimozione del guasto in base alle informazioni ricevute dalla Produzione. Da questo momento il manutentore subentra all’operatore nella conduzione della macchina: 1. applica in posizione chiaramente visibile i contrassegni di macchina in riparazione di cui deve essere in possesso 2. controlla il corretto funzionamento dei dispositivi di sicurezza della macchina 3. dialoga con l’operatore sulle possibili cause dell’avaria, ne valuta gli effetti sulla produzione raccogliendo quante più informazioni possibile sull’evento 4. procede alla localizzazione e alla riparazione del guasto avvalendosi quando possibile dell’ausilio dell’operatore • concluse le operazioni e constatata la funzionalità dell’apparato chiede all’operatore di effettuare una verifica di buon funzionamento ai fini del prodotto. In caso di risposta positiva il tecnico termina l’intervento riposizionando la macchina in condizione di pronta per la produzione, toglie i cartelli di macchina in riparazione e rimette la responsabilità della conduzione della macchina all’operatore • compila in modo chiaro e sintetico il Rapporto di Manutenzione e lo archivia nell’apposito raccoglitore nei pressi del punto documentazione dell’isola di lavoro (§ MA-MTZ-005) • compila la RdM e si reca dal Resp. di Reparto per la riconsegna del documento e per metterlo al corrente dell’esito dell’intervento

b) Interventi del personale produttivo:

L’operatore della Produzione abilitato ad interventi di piccola manutenzione che è chiamato ad intervenire sulla macchina deve essere in grado di riconoscere l’entità del guasto e la possibilità che la sua rimozione esuli dalle proprie competenze definite in MA-MTZ-001 e MA-MTZ-003. In tal caso egli chiamerà il caporeparto per ottenere assistenza (cfr. caso a5). ing. Marco Minati 0461 768228

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La procedura da seguire per l’operatore è la seguente: • prima di eseguire l’intervento informa il caporeparto dell’accaduto, mette la macchina in condizione di sicurezza apponendovi successivamente i cartelli di macchina in riparazione reperibili nel raccoglitore dei Rapporti di Manutenzione • esegue la riparazione se possibile secondo le procedure descritte dal costruttore e comunque con il massimo rispetto delle norme di sicurezza • riporta sempre l’intervento sul Rapporto di Manutenzione (§ MA-MTZ-005) • informa prima possibile il caporeparto dell’avvenuto ripristino della funzionalità o della necessità di richiedere un intervento diretto della Manutenzione

13.4 - Controllo sul prodotto e sul processo

Il Responsabile della Produzione è tenuto a controllare che il ripristino della funzionalità della macchina sia risolutivo del problema che il guasto ha generato sulla produzione. Qualora ciò non avvenga deve manifestare l’inadeguatezza dell’intervento al Resp. della Manutenzione e richiedere ulteriori controlli attraverso una nuova RdM.

13.5 - Norme di pulizia

La pulizia della macchina e del posto di lavoro è un fattore di fondamentale importanza per una produzione rispettosa degli standard qualitativi richiesti, per il corretto funzionamento della macchina e per una migliore igiene del posto di lavoro stesso.

13.6 - Antinfortunistica e sicurezza

Tutte le precauzioni da osservare relativamente ad aspetti di sicurezza ed antinfortunistica devono essere adeguate e rispondenti alla vigente legislazione in materia e alle procedure già in atto all’interno dell’Azienda. In particolare, come già descritto e raccomandato in precedenza tutte le macchine in riparazione devono essere chiaramente contrassegnate da cartellini indicanti lo stato di macchina in avaria.

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13.7 - Flow chart

Flow chart per gli interventi correttivi condotti da personale manutentivo:

Malfunzionamento

Rilevazione del guasto da parte dell’operatore

Emissione della Richiesta di Manutenzione e consegna al manutentore addetto al gruppo.

Analisi degli effetti, diagnosi sommaria e comunicazione al Resp. di Reparto

Attrezzatura, manuali, ausilio dell’operatore

Intervento del manutentore

Applicazione dei contrassegni di macchina in riparazione Controllo corretto funzionamneto dei dispositivi di sicurezza Dialogo con la produzione e raccolta delle informazioni

Conclusione dell’intervento, controllo finale funzionalità e richiesta di prova di produzione all’operatore

Localizzazione e riparazione del guasto

Riconsegna della RdM al Responsabile di Reparto per la totalizzazione dell’indisponibilità e comunicazione delle osservazioni sull’intervento

Compilazione del Rapporto di Manutenzione e della RdM

Ritiro della copia della RdM e consegna della stessa al Responsabile della Manutenzione per l’archiviazione

Flow chart per gli interventi correttivi effettuati dal personale produttivo:

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Malfunzionamento

Emissione della Richiesta di Manutenzione e consegna al manutentore addetto al gruppo.

Operazioni correttive della Manutenzione :::::::::

Rilevazione del guasto da parte dell’operatore

Guasto oltre il 3° livello di manutenzione

Attrezzatura, manualistica , ausilio delle procedure di sicurezza

Analisi degli effetti, diagnosi sommaria riconoscimento delle competenze e comunicazione al Resp. di Reparto

Riparazione del guasto

Compilazione del Rapporto di Manutenzione

Comunicazione al caporeparto e al manutentore del gruppo dell’esito dell’intervento e del ripristino della funzionalità

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Capitolo 14 - Proposte per le procedure di manutenzione in conformità alle normative ISO 9000. MA-MTZ-007: La gestione degli interventi programmati e su condizione

La procedura MA-MTZ-007 propone dei suggerimenti per le gestione degli interventi programmati e su condizione.

Sezioni: 14.1 - Scopo 14.2 - Funzioni coinvolte. Responsabilità 14.3 - Istruzioni operative 14.4 - Flow chart

14.1 - Scopo

Definire le direttive operative per la conduzione delle verifiche e delle operazioni di manutenzione su condizione e di coordinamento degli interventi programmati.

14.2 - Funzioni coinvolte. Responsabilità

Come già definito in MA-MTZ-001 la manutenzione preventiva si basa fondamentalmente su: • analisi storica dei dati sui guasti: il Resp. della Manutenzione dovrebbe conservare i dati storici relativi agli interventi, alle cause che li hanno provocati e alle soluzioni adottate e, in base ad essi ricercare la possibilità di eliminare le anomalie sistematiche tramite interventi preventivi • informazioni del costruttore: il costruttore, attraverso casi riportati in manualistica ed lo scambio di informazioni con il Servizio Assistenza, può dimostrarsi un valido aiuto nella determinazione della vita utile di uno o più costituenti della macchina soggetti a degrado. La risoluzione di casistiche particolari può essere ricercata assieme al costruttore stesso, specie se l’apparato è di nuova concezione. ing. Marco Minati 0461 768228

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1

• esperienza dei tecnici e degli operatori: l’operatore e il manutentore del gruppo hanno in genere accumulato una esperienza tale da consentire loro di riconoscere con un certo anticipo lo stato di prossimo cedimento di molti componenti della macchina e quindi di formulare diagnosi precise talvolta anche prima del cedimento stesso

14.3 - Istruzioni operative

a) La manutenzione preventiva programmata:

a1) L’operatore è chiamato a svolgere gli interventi riportati sulla Scheda e sui percorsi della M.P. reperibili negli appositi raccoglitori nel punto documentazione dell’isola di lavoro, rispettando la macchina, la data e il tipo di verifica od operazione a cui si riferiscono. In seguito compila il modulo (riportato in MA-MTZ-005) con la data dell’esecuzione, il numero di cartellino, il nome e l’esito dell’intervento accompagnandolo con le osservazioni personali.

a2) Il manutentore che prende servizio, prima di riprendere il normale lavoro, si reca presso i punti documentazione delle isole di lavoro a lui assegnate e vista i controlli degli operatori. A sua volta esegue con le stesse modalità viste in a1) le verifiche a lui assegnate a seconda della specialità (meccanico, elettronico, elettricista).

a3) i documenti compilati dal personale devono essere periodicamente prelevati dal personale addetto e aggiornati con i nuovi moduli secondo un calendario predefinito in base alle caratteristiche storiche della macchina.

b) La Manutenzione Preventiva su condizione:

b1) la rilevazione da parte dell’operatore o del manutentore, durante la produzione o un controllo di routine, di una anomalia tale da compromettere entro breve tempo il buon funzionamento dell’apparato deve essere tempestivamente comunicata al Responsabile di Reparto. Quest’ultimo, preso atto della situazione, in base alle esigenze produttive e alla gravità dell’anomalia emette una Richiesta di Intervento ing. Marco Minati 0461 768228

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2

Programmato (RIP) (§ MA-MTZ-005) e la propone al Resp. della Manutenzione. Quest’ultimo, essendo la macchina ancora funzionante, valuta lo stato dell’anomalia e la possibilità di effettuare l’intervento nei tempi e nei modi richiesti dalla Produzione attraverso la RIP in base alla disponibilità di uomini e mezzi. In ogni caso, allo scopo di evitare il fermo accidentale, deve rapidamente essere raggiunto un accordo in termini di tempi e modi per l’esecuzione dell’intervento. Una copia della RIP va al Resp. della Manutenzione per l’archiviazione, l’altra rimane al Resp. di Reparto che la allega alla RdM (che attesta le modalità dell’intervento da effettuare) una volta raggiunto l’accordo. L’iter burocratico diventa a questo punto quello di una normale RdM con l’unica differenza che è stabilita la data di fermata delle macchine e di inizio dell’intervento.

14.4 - Flow chart

Operazioni di manutenzione preventiva programmata:

L’operatore del 1° turno esegue i controlli e le operazioni riportate sui Percorsi e sulla Scheda della M.P.

L’eventuale sintomo di anomalia viene prontamente comunicato al Resp. di Reparto per gli accertamenti.

Il manutentore addetto al gruppo vista i controlli dell’operatore ed esegue quelli a lui assegnati.

Il personale addetto alla gestione della M.P. preleva i moduli compilati e li aggiornacon quelli emessi dal PC.

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3

Le operazioni di manutenzione preventiva su condizione:

L’operatore o il manutentore, durante la produzioneo i controlli di routine ravvisano elementi per supporre che un componente stia cedendo.

Viene data comunicazione del fatto al Resp. di Reparto, il quale si accerta della situazione.

Il Resp. di Reparto emette una RIP e la consegna al Resp. della Manutenzione per concordare i tempi e i modi dell’intervento.

Raggiunto l’accordo il Resp. di Reparto emette una RdM secondo la procedura con allegata la copia della RIP in suo possesso che definisce i tempi dell’intervento.

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4

Capitolo 15 - Proposte per le procedure di manutenzione in conformità alle normative ISO 9000. MA-MTZ-008: Gestione della manutenzione predittiva.

La manutenzione predittiva comporta in genere tecniche di indagine avanzate, costi elevati e una adeguato grado di addestramento del personale manutentivo. La sua applicazione sembra ideale laddove le macchine da ispezionare siano estremamente critiche per il processo non solo in caso di guasto ma anche di semplice fermata ispettiva. La peculiarità della predittiva consiste infatti proprio nella possibilità di stimare, attraverso l’analisi dei segnali “deboli”, la presenza di uno stato di guasto imminente senza fermare la macchina. La procedura MA-MTZ-008 ha lo scopo di definire le linee guida per la gestione di questa politica manutentiva.

Sezioni: 15.1 - Scopo 15.2 - Funzioni coinvolte 15.3 - Istruzioni operative

15.1 - Scopo

Determinare le linee guida per la gestione delle operazioni di manutenzione e della relativa documentazione.

15.2 - Funzioni coinvolte

Il Servizio Manutenzione ha il compito di mettere in atto tutte le misure del caso per la predizione quanto più possibile precoce delle situazioni di guasto, con particolare attenzione nei confronti di quelle macchine che sono critiche per la produzione (colli di bottiglia). La Produzione dovrebbe, attraverso l’esperienza degli operatori e dei Responsabili e la costante presenza sul campo, assecondare il più possibile, compatibilmente con le esigenze produttive, le operazioni di controllo della Manutenzione mediante un proficuo scambio di informazioni e la massima attenzione a quei fenomeni che lasciano presagire la presenza di anomalie in corso.

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1

15.3 - Istruzioni operative

L’utilizzo di strumenti tecnici complessi (ad esempio per l’analisi termografica o vibrazionale) deve essere affidato a un ristretto gruppo di tecnici opportunamente addestrati allo scopo di massimizzare sia l’accuratezza che l’affidabilità delle rilevazioni. La manutenzione predittiva ha il suo punto focale nella decisione concertata da parte di Manutenzione e Produzione di fermare la macchina per l’intervento manutenzione in base all’analisi di segnali deboli premonitori del guasto (ad esempio un lento ma continuo aumento di temperatura in un componente) ma in condizione di usura non manifesta o di malfunzionamento occulto (quindi a macchina ancora funzionante e in apparenti buone condizioni). La documentazione dell’intervento (MA-MTZ-005) effettuato in base a criteri predittivi deve essere accompagnata da un documento che attesti l’andamento delle misurazioni rilevate prima dell’intervento stesso in modo tale da fornire un utile o storico, tecnico e decisionale qualora in futuro si manifesti un evento con caratteristiche simili.

Qualora l’attività ispettiva sia rivolta a ricercare problemi puntuali, quali ad esempio l’usura dei cuscinetti attraverso l’analisi delle vibrazioni, è necessario rispettare scrupolosamente le condizioni di misurazione. Quindi, in linea generale, si può affermare che la manutenzione predittiva, per dare risultati soddisfacenti, dovrebbe rispettare alcuni criteri generali tra cui ad esempio:

1. la costanza nelle rilevazioni: quando si decide di effettuare un monitoraggio di segnali deboli su una macchina secondo una politica di manutenzione predittiva, l’intento deve essere portato a termine nella sua interezza, pena la possibile errata interpretazione dei risultati finali. Eventuali inevitabili interruzioni dell’attività di controllo devono essere attentamente considerate in sede di diagnosi delle anomalie. 2. la metodicità della rilevazione: la definizione di una condizione anomala derivante dall’analisi dei segnali può essere affidabile solo se le misurazioni sono eseguite tutte nelle medesime condizioni.

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3. la preparazione dei tecnici rilevatori: un risultato palesemente errato raccolto da un tecnico inesperto può essere fonte di malintesi o errori nell’analisi finale. Il tecnico preposto all’analisi dovrebbe conoscere profondamente il meccanismo su cui opera o almeno fino al punto di riconoscere quando la misurazione può essere inficiata da elementi esterni anomali. 4. il discernimento tra condizione normale e situazione anomala: il Responsabile della Manutenzione, dopo aver tratto le conclusioni in base ai risultati del monitoraggio dovrebbe, in accordo con la Produzione, proporre un intervento risolutore entro i tempi ritenuti più opportuni in base ai dati raccolti, alla tipologia e alle caratteristiche del guasto previsto e in particolare alla velocità con cui tale guasto tende a evolvere nel tempo.

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Capitolo 16 - Un caso reale di riorganizzazione del servizio manutenzione: analisi delle caratteristiche del servizio

Inizia con il presente, una serie di capitoli dedicati ad un esempio applicativo reale sia delle politiche e strategie manutentive viste finora che delle procedure proposte nei capitoli precedenti. Nei capitoli seguenti si cercherà di approfondire gli aspetti accennati nel presente definendo le modalità e i costi degli interventi.

Sezioni: 16.1 - L'intervento di riorganizzazione 16.2 - Il gruppo macchine 16.3 - Caratteristiche delle macchine 16.4 - Il ato del gruppo 16.5 - Gli obiettivi dell'intervento 16.6 - Le modalità dell'intervento 16.7 - Il programma 16.8 - Interventi sull'organizzazione del lavoro 16.9 - Interventi sulle macchine 16.10 - Interventi sul personale 16.11 - La definizione del piano d'intervento

16.1 - L'intervento di riorganizzazione

Le modalità dell’intervento consistono nell’agire su un ristretto gruppo di macchine che sia sufficientemente rappresentativo in termini manutentivi coinvolgendo nelle attività i manutentori e gli operatori secondo nuove metodologie di approccio nei confronti del guasto, dell’intervento e più in generale della prevenzione delle anomalie.

16.2 - Il gruppo macchine

Si tratta di 5 macchine, affilatrici di testa per frese in acciaio superrapido, pressoché identiche e risalenti agli anni ‘80.

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16.3 - Caratteristiche delle macchine

Le macchine sono delle rettifiche tangenziali completamente automatiche progettate per l’affilatura di testa delle frese. Le caratteristiche tecniche sono: • controllo PLC su 2 assi • dimensioni del pezzo lavorabile: 1. diam. tagliente: 4-16 mm 2. diam. codolo: max 16 mm • lunghezza massima del pezzo lavorabile con caricamento automatico: 200 mm • diametro della mola: max. 250 mm, min. 150 mm • larghezza massima mola: 27 mm • foro di ancoraggio mola: 76 mm • velocità tangenziale media: 80 m/s • motore mola: asincrono trifase 2850 g/min, 4kW • motore asse orizzontale gruppo mola: corrente continua, 370 W • motore asse verticale gruppo mola: 370 W • portata della pompa sistema idraulico: 25 lt/min a 45 hPa • peso circa 3500 Kg • consumo elettrico: con resistenze di preriscaldamento olio: 22 kW senza resistenze di preriscaldamento: 17 kW

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16.4 - Il ato del gruppo

Le macchine funzionano ininterrottamente da circa 13 anni. Il numero di guasti mensili riportati durante gli anni 1994-95-96 è stato il seguente:

Guasti mensili del gruppo ASO 16 1994

14

1995

12

1996 Guasti

10 8 6 4 2 0 gen

feb

mar

apr

mag

giu

lug

set

ott

nov

dic

Mentre le ore di indisponibilità cumulata dall’inizio del 1994 sono visibili nel seguente grafico:

Ore indisponibilità cumulata

2000

1500

1996 1994-1995 1000

500

0 0

20

40

60

80

100

1994-1996

la cui curva presenta una tendenza (derivata) apparentemente decrescente. ing. Marco Minati 0461 768228

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3

E’ qui riportato invece l’andamento del numero di guasti cumulati dal gennaio 1994:

Guasti cumulati 1994-1996 200

Guasti cumulati

150

100

50

gen-94 feb-94 mar-94 apr-94 mag-94 giu-94 lug-94 set-94 ott-94 nov-94 dic-94 gen-95 feb-95 mar-95 apr-95 mag-95 giu-95 lug-95 set-95 ott-95 nov-95 dic-95 gen-96 feb-96 mar-96

0

Mesi

Per favorire l’analisi delle avarie si è pensato di suddividere la macchina nei principali sottogruppi che la compongono: • gruppo testa porta mola: motore mola, mandrino, flange e mola, diamantatore, congegni e motori CC di spostamento assi X e Y, guide centesimali • gruppo testa porta pezzo: testa portapezzo, banco e guide oscillanti, testa di divisione • gruppo idraulico: motore, pompa, filtri e tubazioni metalliche nel basamento, elettrovalvole, pistoncini, raccordi e tubi • gruppo elettrico ed elettronico: proximity, fine corsa e sensori in genere e relative guaine di protezione dei fili, schede di controllo, circuiti di protezione e di sicurezza, PLC e drivers motori, cavi di alimentazione e pannelli di alimentazione e protezione • gruppo robot: torretta rotante, pistoni di caricamento, pinze e i, piatto rotante, caricatore automatico solo per la macchina 1 ing. Marco Minati 0461 768228

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4

• apparati vari: portellone, i esterni, luci, ecc.

16.5 - Gli obiettivi dell'intervento

Gli obbiettivi che ci si propone di raggiungere sono i seguenti: • la razionalizzazione e il potenziamento, tramite strumenti tecnici e informativi, degli interventi correttivi sugli apparati • la creazione di uno specifico magazzino ricambi con una politica di scorte basata su logiche di criticità del pezzo e tempo di approvvigionamento in base ai dati storici sui guasti • l’applicazione in sito delle tecniche e delle procedure di manutenzione preventiva • l’implementazione di alcuni controlli sulla condizione dei mandrini delle macchine del gruppo macchine • la riduzione, come effetto degli argomenti precedenti, del tasso di guasto e quindi dei conseguenti costi di fermo macchina.

Pur accertata l’impossibilità di ridurre a zero i guasti accidentali, ci si può teoricamente avvicinare a questo risultato per quanto riguarda i guasti sistematici. Quantitativamente ci si aspetta una riduzione del numero di guasti del 40% con un incremento di produttività di circa il 2% e tutti i miglioramenti in ambito produttivo che derivano da una migliore condizione operativa delle macchine.

16.6 - Le modalità dell'intervento

Un primo o per comprendere la reale situazione tecnica del gruppo è l’analisi dei dati storici di disponibilità, numero di guasti, tempo di riparazione e tipologia dei guasti stessi.

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5

Pareto perdiASO - Numero dei dei guasti Analisi Pareto - Numero guasti 100% 100%

25 21 86%

n° guasti o

16 15

62%

70%

n° guasti 1995

60%

% cumul.

12

50%

9

44%

10

80%

76%

40%

7

6

30%

23%

5

20% 10%

Sottogruppo

Robot

Diamantato re

Testa porta pezzo

Testa porta mola

Elettrico

Varie

0% Idraulico

0

E’ necessario sottolineare che i sottogruppi considerati non comportano tutti guasti della stessa rilevanza, come si può notare dai seguenti diagrammi di Pareto relativi alle ore di riparazione e di indisponibilità consuntivate per sottogruppo:

Paretodiper ASO -- Ore Analisi Pareto Oredidiriparazione riparazione

114 102

100% 100% 90%

93%

100

85%

88

80

65%

60

Ore riparazione 48

46%

% ripar. cumul. 43

40

37

34

24% 20

80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

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Robot

Diamantato re

Sottogruppo

Varie

Idraulico

Elettrico

Testa porta pezzo

0 Testa porta mola

Ore rip. 1995 5

76%

% cumul.

120

6

% cumulata a

20

90%

93%

19

Pareto A SO - Oredidiindisponibilità indisponibilità Analisi di per Pareto - Ore 455

450

90%

90%

82%

400 Ore di indisp. 1995 5

100% 100%

97%

440

80%

73%

350

70%

280

300

Ore indisponibilità

56%

200

50% 40%

150

150

60%

% indisp. cumul.

250 131

28%

% cumulata a

500

30%

103

100

20%

50

10%

50

0%

Sottogruppo

Varie

Robot

Diamantatore

Idraulico

Elettrico

pezzo

Testa porta

mola

Testa porta

0

Poiché una razionale gestione del lavoro si basa su un equilibrio tra costi e benefici anche in questo caso il criterio di scelta del settore in cui intervenire sembra essere quello del maggior numero di ore di indisponibilità, ovvero di mancata resa dell’impianto. Tuttavia questo potrebbe non essere così scontato se si avesse una conoscenza dettagliata delle spese sostenute per i ricambi durante il 1995. Una stima approssimativa dei costi di ricambio e la considerazione che durante il ato periodo questo gruppo è stato un collo di bottiglia, porta comunque a ritenere che la perdita per mancata produzione rappresenti la voce con il migliore rapporto costi-benefici su cui intervenire.

Costo e % indisponibilità cumul. per sottogruppo 1995 L. 182

90

90

L. 160

73

70

L. 140

Costo indisp.(Mil.£)

L. 112

60

L. 120

% indisp. cumul.

56

50

L. 100

% indisp.

40

L. 80

L. 60

30

28

L. 52

27

L. 60

L. 41

20

17 9

6

8

L. 20 3

Via Garibaldi 22 0338 7449701

Sottogruppo

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L. -

Varie

Robot

Diamantatore

Idraulico

Elettrico

Testa porta pezzo

Testa porta mola

-

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L. 40

L. 20

10

L. 200 L. 180

82

80

%

100

97

L. 176

Mil.£

100

7

Un’analisi di tipo ABC (il cui scopo è di raggruppare un insieme di elementi in categorie arbitrarie, cfr. Cap. 2) sui guasti relativi ai sottogruppi consente di suddividere le categorie in tre sottoinsiemi principali: • classe A: sottogruppi con guasti dal 30% al 15% dell'indisponibilità totale • classe B: sottogruppi con guasti dal 15% al 5% dell'indisponibilità totale • classe C: sottogruppi con guasti inferiori al 5% dell'indisponibilità totale

Intervenire su tutte le tipologie potrebbe dimostrarsi una scelta dispersiva e costosa; intervenire solo su alcune potrebbe non portare ad alcun risultato. Alcuni esempi:

1. intervento di riduzione del 40% su tutte le tipologie di guasto:

Prima della riduzione Sottogruppo Ore indisp. % indisp.

Dopo la riduzione

Costo

Ore indisp.

% indisp.

(Mil.£ )

(Mil.£ ) Testa porta

Costo

455

28%

182

273

28%

109

440

27%

176

264

27%

106

Elettrico

280

17%

112

168

17%

67

Idraulico

150

9%

60

90

9%

36

Diamantatore

131

8%

52

79

8%

31

Robot

103

6%

41

62

6%

25

Varie

50

3%

20

30

3%

12

Totale

1.609

644

965,4

mola Testa porta pezzo

386

Incremento della disponibilità: 40%

Ad un incremento del 40% della disponibilità, data la costanza del costo orario di fermo macchina, corrisponde una pari percentuale (40%) di riduzione della perdita economica.

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8

2. Intervento di riduzione del 40% solo sulle 3 categorie di guasto di classe A:

Prima della riduzione Ore indisp. % indisp.

Dopo la riduzione

Costo Ore indisp. % indisp. (Mil.£ )

Testa porta

Costo (Mil.£ )

455

28%

182

273

24%

109

440

27%

176

264

23%

106

Elettrico

280

17%

112

168

15%

67

Idraulico

150

9%

60

150

13%

60

Diamantatore

131

8%

52

131

12%

52

Robot

103

6%

41

103

9%

41

Varie

50

3%

20

50

4%

20

Totale

1.609

644

1.139

mola Testa porta pezzo

456

Incremento della disponibilità: 40%

Agendo solo su una ridotta percentuale di sottogruppi, scelta secondo lo sbarramento al 15%, si ottiene un incremento di disponibilità del sistema pari al 29%, ovvero agendo sul 43% delle categorie si arriva a coprire circa il 75% dell’obbiettivo preposto. Per chiarire la convenienza si supponga che il costo dell’intervento migliorativo sia fissato per tutti i sottogruppi e quantificabile, ad esempio, in 5 milioni di lire. Nel primo caso il rapporto costi/benefici dell’intervento è: [5 (MLit) * 7 (interventi)] / [1609-965,4 (MLit)] = 35 / 643,6 = 0,0543 Nel secondo caso, in cui l’intervento viene portato esclusivamente sui sottogruppi di classe A, tale rapporto vale invece: [5 (MLit) * 3 (interventi)] / [1609-1139 (MLit)] = 15 / 470 = 0,0319 con un miglioramento percentuale di circa il 60%. Nell’ipotesi di costo dell’intervento costante sarebbe quindi molto più vantaggiosa la seconda soluzione.

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9

L. 200

Riduzione dei costi per intervento su Classe A L. 182

L. 176

L. 180 L. 160 L. 140 109

Mil. £

L. 120

106

L. 112

Costo (Mil.£) Costo ridotto(Mil.£)

L. 100 67

L. 80 L. 60 L. 40 L. 20

Sottogruppo

Varie

Robot

Diamantatore

Idraulico

Elettrico

Testa porta pezzo

Testa porta mola

L. -

16.7 - Il programma

L’ottenimento di un risultato significativo, nel ridurre l’indisponibilità per guasto delle macchine, è condizionato da una programmazione delle azioni tendenti a formare ed addestrare il personale preposto alla conduzione e all’assistenza degli apparati. Per i manutentori il problema più evidente è quello di una mentalità che considera il guasto come un evento inevitabile e imprevedibile, legato all’età e allo stato d’uso della macchina e non considera la possibilità di contenere l’effetto delle avarie sulla produzione attraverso interventi preventivi o predittivi. Per quanto riguarda gli operatori, si tratta di addestrare il personale a riconoscere i segni premonitori (segnali deboli) del guasto attraverso una maggiore conoscenza del principio di funzionamento della macchina. Alla base di qualsiasi attività risiede comunque un adeguato stimolo al miglioramento e una forte motivazione a credere che adottare tecniche nuove per l’azienda possa portare ad un miglioramento delle condizioni di lavoro, del processo e quindi del prodotto. Gli interventi per l’introduzione delle nuove metodologie possono essere distinti in 3 categorie principali: 1. interventi sull’organizzazione del lavoro 2. interventi sulle attrezzature ing. Marco Minati 0461 768228

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10

3. interventi sul personale

16.8 - Interventi sull'organizzazione del lavoro

La

ristrutturazione

prevede

il

aggio

da

un

modello

di

tipo

centralizzato/specializzato ad uno decentralizzato e polivalente. Il sistema da utilizzare sembra essere quello di riorganizzare la forza lavoro in modo da rendere il manutentore in grado di operare autonomamente nella propria sfera di competenza ando da un incarico fortemente specializzato ad uno più polivalente. La direzione di manutenzione in tal modo si occuperebbe solo di aspetti di livello superiore, ad esempio la supervisione dei lavori importanti o la gestione dei ricambi. In questa configurazione, il flusso di informazioni tra il responsabile e i manutentori, benché più limitato nel volume, deve essere rapido ma soprattutto di qualità superiore, come chiarito nelle seguenti rappresentazioni:

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11

Modello centralizzato

PRODUZIONE

DIREZIONE DELLA MANUTENZIONE

Informazioni e problematiche decisionali inerenti tutti i reparti dello stabilimento

OPERATORE “A”

OPERATORE “B”

OPERATORE “C”

(Area di competenza “A+B+C”) Specialità X

(Area di competenza “A+B+C”) Specialità Y

(Area di competenza “A+B+C”) Specialità Z

DIREZIONE DELLA MANUTENZIONE

Modello decentralizzato

Informazioni e problematiche decisionali di livello superiore e relative ad aspetti di influenza rilevante sulla produzione.

OPERATORE “A”

OPERATORE “B”

OPERATORE “C”

(Area di competenza “A”) Specialità X+Y+Z

(Area di competenza “B”) Specialità X+Y+Z

(Area di competenza “C”) Specialità X+Y+Z

PRODUZIONE

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12

16.9 - Interventi sulle macchine

Poiché talvolta non è possibile avere manuali in lingua italiana, ed è necessario eseguire spesso rilevazioni sui vari indicatori della macchina, sono stati posti nei pressi dei punti di lettura alcuni cartelli che riportano le grandezze che sono ritenute normali dai manuali. In tal modo la situazione anomala viene rilevata con prontezza in qualunque momento sia dal personale manutentivo che produttivo. Questi ausili e le procedure ad essi collegate sono utili al fine di aumentare la rapidità e l’efficienza del servizio quando sono velocemente consultabili e comprensibili da parte di chi lavora; la documentazione deve essere ridotta al minimo indispensabile onde evitare di prolungare la ricerca dell’anomalia oltre il dovuto a causa della prolissità delle spiegazioni. In generale gli avvisi scritti dovrebbero essere: • sintetici • archiviati ordinatamente • di semplice compilazione e consultazione

Particolare importanza assume la semplicità di consultazione quando si considera che spesso l’anomalia viene risolta dall’operatore in turno, talvolta coadiuvato dal caporeparto. È stato inoltre costituito un magazzino contenente i soli componenti critici, ovvero caratterizzati da elevati costi e tempi di riordino e da pesanti fermi della produzione in caso di rottura di scorta. Questo significa che mentre i generici ricambi vengono gestiti a magazzino, i particolari critici e le relative parti accessorie sono gestiti nelle quantità di scorta e nei riordini direttamente dal responsabile della manutenzione.

16.10 - Interventi sul personale

L’idea è sostanzialmente quella di suddividere il parco macchine riorganizzando in maniera più autonoma il personale manutentivo in modo che, attraverso un più fitto scambio di informazioni con la produzione, si possano gestire le attività con più efficienza rispetto ad un sistema centralizzato.

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Questo obbiettivo, a livello operativo è stato raggiunto con l’introduzione di nuove procedure operative1 che stimolino il personale a cambiare abitudini di lavoro e ad incrementare costruttivamente il dialogo con i colleghi.

16.11 - La definizione del piano d'intervento

Per una razionalizzazione e un miglioramento del servizio è opportuno pianificare le azioni da applicare sul campo prevedendone una omogenea distribuzione nel tempo. Nei diagrammi di Gantt possono essere distinte le azioni da intraprendere nel corso del lavoro di introduzione e applicazione delle nuove tecniche, i tempi relativi ai vari aspetti da sviluppare e i momenti in cui verranno sviluppati. Sono stati posti in particolare rilievo i momenti in cui si ritiene necessario trarre le conclusioni sia tecniche, riguardo la riduzione della indisponibilità per guasto, che economiche, relative agli investimenti. Si può a grandi linee prevedere che una diffusione completa dei controlli preventivi e predittivi all’interno dell’officina possa essere effettuata nell’arco di tempo di due anni dall’iniziativa macchine; inoltre una adeguata porzione di tempo dovrebbe essere dedicata ad un completo ed accurato addestramento del personale manutentivo, specie quello assunto più di recente, nell’ottica di cambiare gradualmente la tradizionale mentalità attraverso la dimostrazione del miglioramento, anche come metodo di lavoro, portato dalle nuove tecniche gestionali.

1

in tal proposito si vedano i capitoli da 8 a 15 del presente lavoro. ing. Marco Minati 0461 768228

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Analisi della situazione di partenza: dati economici, disponibilità, perdite. Stesura del presente piano di azione. Definizione del gruppo pilota. Coinvolgimento del personale manutentivo e operativo.

Revisione dei controlli preventivi, predittivi e dei dimensionamenti di magazzino.

Produzione di software per la definizione dei periodi di controllo preventivo e per il dimensionamento delle scorte di magazzino.

Analisi ed avviamento degli strumenti di analisi e informativi su PC.

Valutazione tecnicoeconomica globale sul gruppo pilota. Ricerca ed estensione della gestione informatizzata dei controlli preventivi alle macchine critiche.

Definizione dei sottogruppi e dei controlli preventivi sullle macchine del gruppo pilota.

Stesura delle preocedure operative della manutenzione MA-MTZ. definizione dei ruoli e delle modalità applicative Estensione delle procedure operative MA-MTZ a tutto lo stabilimento. Ampliamento ed estensione del raggio d’azione dei controlli predittivi. Addestramento del personale della manutenzione all’interpretazione dei risultati ottenuti dalla strumentazione.

Applicazione delle procedure al gruppo ASO per quanto concerne tutte le tipologie manutentive.

Esecuzione dei controlli preventivi e predittivi sul gruppo pilota tramite gestione informatizzata e strumenti di analisi delle vibrazioni

Approntamento e applicazione di metodologie per il monitoraggio costante del piano di intervento e dei risultati

Prime analisi dei risultati ottenuti. Controllo tecnico-economico dell’applicazione di preventiva e predittiva: ipotesi di bilancio operativo degli interventi sul gruppo pilota.

Revisione del piano ed estensione alle macchine critiche.

Stesura e applicazione del piano al gruppo pilota. gen. 96

feb. 96

mar. 96

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apr. 96

mag. 96

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giu. 96

lug. 96

ago. 96

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sett. 96

ott. 96

nov. 96

dic.96

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Capitolo 17 - Un caso reale di riorganizzazione del servizio manutenzione. Le politiche di intervento: manutenzione correttiva

Sempre nell'ambito della riorganizzazione di un servizio di manutenzione, viene presentato in questo capitolo un caso di manutenzione correttiva su un guasto apparentemente non critico per la produzione ma in realtà caratterizzato da costi elevati. Vengono esposti sia un metodo tradizionale che uno innovativo basato su una più razionale organizzazione del lavoro.

Sezioni: 17.1 - Descrizione dell'anomalia 17.2 - Il sottogruppo interessato al guasto 17.3 - Caratteristiche dei componenti interessati 17.4 - Effetti dell'anomalia sulla produzione 17.5 - Approccio tradizionale al problema 17.6 - Analisi economica 1 17.7 - Approccio innovativo al problema 17.8 - Analisi economica 2 17.9 - Il confronto tra i due casi 17.10 - Conclusioni

17.1 - Descrizione dell'anomalia

Gli assi X e Y lungo i quali si sposta la mola sono posti in movimento da due motori a corrente continua (CC) a spazzole da 370 W di potenza cadauno ma di modello diverso, caratterizzati da una elevata coppia di spunto tipica di questi motori, che sono governati dal PLC (Programmable Logic Controller) della macchina attraverso i segnali ricevuti dai sensori di posizione e di fine corsa posti in diversi punti della macchina. Gli spostamenti vengono effettuati rispetto ad un punto chiamato “zero pezzo” individuato su un sistema di assi cartesiani e variabile a seconda della tipologia della fresa in lavorazione. Il calcolatore della macchina computa il tempo necessario affinché la testa portamola raggiunga la corretta posizione: se tale posizione non viene raggiunta entro il limite stabilito la macchina si blocca sull’operazione in esecuzione e

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1

sul pannello di controllo e programmazione dell’operatore appare una segnalazione di errore di posizionamento (“P5”). Il ripristino della funzionalità viene effettuato manualmente ed è necessario identificare nuovamente il punto di zero pezzo con notevole dispendio di tempo.

17.2 - Il sottogruppo interessato al guasto

Non è possibile in questo caso un'immediata diagnosi dell'anomalia in quanto il ritardo nell’esecuzione dello spostamento sopra descritto può essere imputabile almeno ai seguenti fattori: 1. il motore CC è guasto o comunque non è più in grado di imprimere la necessaria coppia per lo spostamento 2. i meccanismi di sollevamento (asse Y) della testa portamola, collegati al motore, sono inefficienti e rallentano la corsa 3. la scheda di controllo del motore CC è in avaria 4. i sensori di posizione, tra cui l’encoder ad impulsi connesso direttamente all’albero del motore, sono in malfunzionamento

Il processo di ricerca non interessa quindi un singolo sottogruppo o una singola specialità manutentiva (elettronica o meccanica), ma più ambiti contemporaneamente.

17.3 - Caratteristiche tecniche dei componenti interessati

Di seguito è rappresentato lo schema qualitativo dell'apparato in oggetto per quanto riguarda le parti interessate per la tipologia di guasto in esame:

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2

Testa Portamola

MOLA

Asse Y

Sistema meccanico di movimentazione

Pulse encoder

Motore CC

Sensori di posizione

PLC Scheda controllo di potenza

Programmable Logic Controller

Pannello di controllo e programmazione dell’operatore

P5

• la testa portamola è un sottogruppo della macchina composto dalle seguenti parti: 1. motore e mandrino mola 2. organi di trasmissione del moto tra motore e mandrino 3. motore e organi di spostamento lungo l’asse X (orizzontale) 4. sistema di diamantatura della mola 5. i di ancoraggio al basamento 6. guide di scorrimento verticali

Il sistema di movimentazione verticale è del tipo a cremagliera con vite senza fine. In alcune delle cinque macchine considerate (cfr. Cap. 16) esso comprende uno speciale meccanismo per l’esecuzione meccanica dell’operazione di finitura del pezzo.

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Il motore a CC è del tipo a spazzole con una tensione di alimentazione di 24 Volt e una corrente di spunto di 16 Ampere. L’albero del motore è connesso da un lato al meccanismo di movimentazione e dall’altro all’encoder a impulsi. Tale encoder è in grado di leggere fino a 250 impulsi per giro e di mandare il relativo segnale al PLC. La scheda di potenza è composta da una serie di raddrizzatori e regolatori di potenza allo stato solido: riceve il segnale di pilotaggio dal PLC e lo trasforma in modo opportuno per azionare il motore. Il PLC è il sistema logico programmabile che controlla, attraverso un programma inserito dall’operatore tramite il pannello di controllo, i tempi e le modalità della lavorazione sull’utensile. Ad ogni tipo di fresa è associata una serie di istruzioni che la macchina esegue basandosi sui segnali provenienti dai sensori di posizione (proximity e fine corsa) e dagli encoder dei motori.

17.4 - Effetti dell'anomalia sulla produzione

La comparsa dell’errore di posizionamento comporta a livello produttivo il fermo della macchina sulla lavorazione in esecuzione in quel determinato istante. Non essendoci alcuna segnalazione acustica o ottica di allarme, se non la scritta sul display, l’operatore non sempre si accorge con tempestività di ciò che sta accadendo e quindi i tempi di rilevazione dell’anomalia sono perciò molto variabili. Il pezzo che si trova in lavorazione al momento del guasto diventa automaticamente uno scarto in quanto non è più possibile riposizionarlo adeguatamente per procedere alle fasi successive di lavorazione dopo il ripristino della funzionalità. Un’altra caratteristica di questa anomalia è che essa si manifesta inizialmente in modo sporadico, con cadenza imprevedibile. A prima vista non si tratta quindi di un guasto catastrofico ma di un malfunzionamento ricorrente che, dopo il ripristino della funzionalità da parte dell’operatore, non influisce sulla produttività. Col are del tempo (dell’ordine di giorni o settimane) la frequenza dei guasti si fa sempre più elevata per degenerare alla fine nel blocco del funzionamento ad ogni cambio di posizione della testa portamola, rendendo quindi la macchina inservibile.

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4

9 8 7 6 5 Numero di errori di posizionamento

4 3 2 1 0 1° giorno

2° giorno

3° giorno

4° giorno

17.5 - Approccio tradizionale al problema

Queste tipologie di guasto, trattandosi di fenomeni inizialmente saltuari, vengono spesso trascurate e sottovalutate dagli operatori della produzione; vengono trascurate anche dalla manutenzione, che, durante i controlli di routine, trova la macchina apparentemente ben funzionante. L’operatore comincia a preoccuparsi solo quando l’evento si manifesta due o tre volte durante il suo turno, costringendolo al riposizionamento dello zero pezzo e al ripristino della funzionalità. A questo punto il responsabile di reparto emette la RdM e la fa pervenire al responsabile della manutenzione: poiché l’origine del guasto non è stata localizzata si crea una certa confusione sulla specialità del tecnico da inviare per la riparazione e con quali parti di ricambio o attrezzature. Si prende come esempio in questa sede un evento che al momento dell’emissione della RdM costringeva l’operatore ad eseguire circa tre ripristini per turno. Dopo ripetute segnalazioni da parte degli operatori della presenza di un generico guasto, l’intervento della manutenzione è stato effettuato, per le ragioni sopra esposte, dopo più di un mese dal manifestarsi dell’anomalia; le operazioni sono iniziate

con

l’intervento

del

meccanico

specializzato

il

quale,

basandosi

sull’esperienza, ha subito smontato il motore CC dell’asse Y dal suo alloggiamento. Si ing. Marco Minati 0461 768228

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è quindi proceduto alla sua sostituzione con un motore nuovo tramite l’intervento combinato dei due tecnici elettronici per quanto riguarda le connessioni di potenza, la taratura delle schede di controllo e la reinstallazione dell’encoder. Ad intervento concluso la macchina ha continuato a manifestare l’anomalia durante tutto il turno successivo, costringendo i tecnici a intervenire nuovamente il giorno successivo. Il guasto è stato rimosso dopo essere stato localizzato nel malfunzionamento di un connettore della scheda di potenza che si trova nel basamento del pannello di controllo, in posizione di facile accessibilità.

17.6 - Analisi economica 1

Il responsabile di produzione ha imputato alla macchina interessata una indisponibilità complessiva di 60 ore per il guasto in esame. Inoltre è stato sostituito per errore un motore CC di costo elevato ancora funzionante e sono state scartate più di cinquanta frese (a causa del protrarsi dell'intervento). Riassumendo si ha:

Costi di mancanza

60 ore X 85.000 £ /ora

5.100.000

Costi per scarti

50 frese X 6500 £ /fresa1

325.000

Ore di lavoro tecnici

2 tecnici X 33.000 £ /ora X 8 ore

528.000

Ricambi (motore, ecc.) Personale in eccesso2

3.000.000 8 ore ripar. X 15.000 £ /ora

120.000 ≈ 9.000.000

TOTALE intervento (£ )

17.7 - Approccio innovativo al problema

Un evento successivo di comparsa dell’errore di posizionamento è stato trattato nel seguente modo: • la rilevazione dell’anomalia

1

riduttivo. è il costo del personale produttivo considerando il nuovo rapporto uomo macchina dovuto alla indisponibilità della macchina 812 per riparazione. 2

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l’operatore ha rilevato il problema durante il turno notturno. Pur non essendo dotato di strumenti adatti per una analisi approfondita, l’operatore si è accorto che l’anomalia si manifestava spesso durante l’esecuzione dell’operazione di finitura con una rumorosità sospetta localizzata nel basamento della macchina • gestione delle informazioni e della documentazione smontando dal turno lavorativo l’operatore ha comunicato al responsabile di reparto e al collega montante il malfunzionamento e i suoi sospetti sull’origine del problema.

Il caporeparto ha quindi emesso una RdM consegnandola successivamente al manutentore di reparto. Costui, terminato il precedente intervento su altra unità si è recato presso la macchina senza attrezzature per una rapida ispezione visiva e uno scambio di informazioni con il caporeparto e l’operatore in turno. Localizzato il rumore sospetto nei pressi del motore CC si è ripresentato dopo circa 1 ora con l’attrezzatura adatta per lo smontaggio del motore e con un nuovo motore di scorta. Dopo circa un’ora il vecchio motore era disponibile per l’ispezione e la prova di funzionamento a vuoto da parte del tecnico elettronico. Un rapido consulto tra i due tecnici ha portato alla conclusione che l’avaria fosse localizzata in prossimità dell’encoder a impulsi. Reperito a magazzino un nuovo encoder, il manutentore elettronico ha effettuato la sostituzione constatando poi presso l’officina elettronica l’effettivo malfunzionamento del pezzo smontato. Il giorno successivo il motore è stato correttamente rimontato in sede la funzionalità della macchina è stata ripristinata e l’intervento è stato documentato. L’intervento è stato considerato risolutivo con una indisponibilità complessiva della macchina di 10 ore.

17.8 - Analisi economica 2

Le voci in capitolo sono:

Costi per mancanza

10 ore X 85.000 £ /ora

850.000

Costi per frese scartate

8 frese X 6500 £ / fresa

52.000

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7

Costi per ricambi (encoder, ecc.)

400.000

Costi per personale in eccesso

6 ore ripar. X 15.000 £ / ora uomo

80.000

Costi personale tecnico

6 ore X 33.000 £ /ora manut.

198.000 ≈ 1.600.000

TOTALE

17.9 - Il confronto tra i due casi

Il confronto tra il casi tradizionale e quello innovativo si può fare su due piani diversi: quello dell’indisponibilità e quello economico.

1. Indisponibilità: caso tradizionale:

60 ore computate dal caporeparto

caso innovativo:

10 ore computate dal caporeparto

differenza:

50 ore lavorative

risparmio di indisponibilità:

83%

La differenza nelle ore di indisponibilità, escluso il piano economico, si riflette soprattutto sulla capacità di rispettare i termini fissati per la consegna del materiale. In tal senso poiché la macchina non è attualmente considerata collo di bottiglia il problema si riduce ad un recupero delle ore perdute.

2. Confronto economico: caso tradizionale:

£ 9.000.000

caso innovativo:

£ 1.600.000

differenza:

£ 7.400.000

risparmio economico:

82%

17.10 - Conclusioni

Oltre che in termini economici, i due casi, tradizionale e innovativo, differiscono per il modo in cui viene trattato il guasto. Nel primo caso l’errore di posizionamento è semplicemente un “guasto”, caratterizzato da genericità, che ha portato all’intervento

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di un altrettanto generico “meccanico”. Costui ha cercato di diagnosticare le cause dell’anomalia in base alla sua esperienza lavorativa ma è stato ingannato dall’impossibilità di spaziare nella diagnostica anche nel campo elettrico. Nel secondo caso invece non si tratta più di un generico guasto ma di un guasto “con rumore sospetto nel basamento”. Il campo in cui tentare una diagnosi è quindi notevolmente più ristretto ed inoltre, l’azione combinata e coordinata di tecnici di diversa specializzazione ha contribuito positivamente alla riuscita dell’intervento in tempi più rapidi e con minore dispendio di mezzi. Si può affermare che nell’intervento gestito come da procedura, almeno per quanto riguarda le operazioni principali, quello che ha determinato la differenza è stata la comunicazione instauratasi tra personale produttivo e manutentivo. Una valutazione sommaria effettuata da un singolo individuo sulle cause di un guasto non chiaramente localizzabile può talvolta condurre a risultati poco convenienti sotto tutti gli aspetti sopra descritti in rapporto all’entità reale dell’intervento. La gestione della diagnostica assume quindi un ruolo chiave nell’intera operazione. Nel caso tradizionale si ipotizza un probabile guasto meccanico nella “speranza” di trovare le cause dell’anomalia. Nel secondo caso invece, spendendo maggiori risorse per approfondire al diagnosi si ha il vantaggio di agire a “colpo sicuro”. Inoltre la concertazione diretta delle modalità e dei tempi dell’intervento tra caporeparto produttivo e tecnico di reparto ha consentito un notevole risparmio economico e di indisponibilità della macchina.

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L. 6.000.000 L. 5.000.000 L. 4.000.000 L. 3.000.000 L. 2.000.000 Tradiz.

L. 1.000.000

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Personale

Scarti

Innov. Ricambi

Indisponibilità

L. -

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Capitolo 18 - Un caso reale di riorganizzazione del servizio manutenzione. Le politiche di intervento: manutenzione preventiva

La rottura sistematica dei tubi dell'impianto oleodinamico delle macchine ha permesso di sviluppare un programma di intervento basato su criteri di manutenzione preventiva. In questo capitolo si cerca di spiegare come un approccio tradizionale e uno innovativo influiscono su costi da sostenere, sulla disponibilità delle macchine e sull’efficienza dell'intervento.

Sezioni: 18.1 - Il sottogruppo idraulico 18.2 - Caratteristiche tecniche dei componenti interessati 18.3 - Effetti dell'anomalia sulla produzione 18.4 - Approccio tradizionale al problema 18.5 - Analisi economica 18.6 - Approccio innovativo 18.7 - I tubi del sistema di diamantatura della mola 18.8 - Conclusioni

18.1 - Il sottogruppo oleodinamico

Benché principalmente composto da un gruppo motore-pompa-elettrovalvole collocato sul basamento della macchina, il gruppo oleodinamico si estende a tutti gli organi della macchina in movimento con dei tubi flessibili in elastomero blindati. Data l’elevata pressione in gioco, circa 45 bar, ma soprattutto i forti sbalzi della pressione stessa e le continue flessioni-torsioni cui sono sottoposti molti tubi, si ha spesso un loro cedimento improvviso che comporta oltre che la perdita dovuta al tubo e al tempo di sostituzione anche una cospicua fuoriuscita di fluido idraulico che va a mescolarsi in modo inscindibile con il refrigerante. Il costo sostenuto in questa operazione dipende quindi dal tempo impiegato dall’operatore per accorgersi della perdita e dalla entità della perdita stessa. La tabella che segue rappresenta il consumo di olio idraulico a consuntivo 1995 per il gruppo macchine rispetto alla quantità totale di olio acquistato (16.000 litri):

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1

Macchina

Consumo 1995 (litri )

Costo

% consumo su totale olio acquistato

1

1289

3.480.000

8

2

700

1.890.000

4

3

579

1.560.000

4

4

914

2.500.000

6

5

1519

4.100.000

9

Totale

5001

13.500.000

31%

Nel 1993 il gruppo ha consumato circa il 20% di olio in meno rispetto al 1995, mentre nei primi due mesi del 1996 la tendenza mostra una crescita di consumo di circa il 12% rispetto all’anno precedente, il che denota un progressivo deterioramento delle macchine (probabile ingresso nella zona 3 della curva di mortalità).

18.2 - Caratteristiche tecniche dei componenti interessati

Di seguito è rappresentato lo schema qualitativo relativo al sistema idraulico:

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2

Motore Pompa

Scambiatore di calore

Pompa idraulica volumetrica

Serbatoio Scarico

Circuito alta pressione (45 hPa)

Circuito media pressione (20 hPa)

Banco oscillante

M a n d a t a

Robot e testa di divisione

Circuito bassa pressione (10-18 hPa)

Testa portapezzo

I tubi flessibili sono soggetti ad usura per strisciamento sui i e sul fondo del piano di lavoro, a flessione ripetuta in prossimità dei raccordi e a torsione-flessione alla base del robot-caricatore. L'elenco di tutti i flessibili della singola affilatrice di testa è la seguente:

Sottogruppo

n° tubi

lunghezza tubi (cm)

DN

Testa porta pezzo

8

95

6

Cilindri basculante

9

95

6

Cilindri basculante

2

150

8

Rotazione bascula

2

70

6

Rotazione bascula

5

100

6

Diamantatore

4

100

6

Diamantatore

2

80

6

Cricchetto diamante

7

120

6

Oscillazione diamante

2

70

6

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3

Oscillazione diamante

1

50

6

Pistoni robot

7

100

6

o robot

16

135

6

Rotazione robot

1

30

10

Apri-Chiudi caricatore

2

60

8

Mandata boccole

1

70

6

Scarico boccole

1

90

10

Scambiatore

2

110

16

Portellone

2

40

8

Riassunto materiale:

74

pezzi

Le cause principali di rottura dedotte dalla documentazione degli interventi e da analisi sul campo sono: • deterioramento del tubo per distacco e intaglio in prossimità del raccordo (lato compresso) dovuto a fatica flessionale o torsionale in ambiente chimicamente e meccanicamente aggressivo • deterioramento per usura della guaina protettiva dovuto a sfregamento in presenza di elevate quantità di smeriglio • deterioramento per raggiunto limite di vita, ovvero degrado della struttura polimerica, con comparsa di ernie e rigonfiamenti in superficie

Le tre cause principali sopra elencate si riferiscono ad eventi sistematici che interessano le condutture delle cinque macchine in esame per un totale di circa 250 tubi; le rotture accidentali dovute a contatto diretto con organi in movimento non vengono considerate. Di seguito si può osservare la struttura tipica di un tubo flessibile del circuito idraulico:

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4

Codolo liscio

Tubo flessibile

Raccordo maschio ( fisso o recuperabile)

Anima del tubo in elastomero ad elevata resistenza chimica alle media temperature (fino a 150°C).

Strato protettivo dell’anima monostrato o multistratocomposto da fibre sintetiche (alta flessibilità) o metalliche (alta resisstenza alla pressione) a protezione fisica dell’anima e contenimento degli sbalzi di pressione.

Guaina esterna in elastomero resistente ad attacco chimico e ad abrasione

Al tubo viene richiesto di resistere ad una pressione massima nominale di 50 bar e di avere un diametro minimo di curvatura di 10 cm. Per questo utilizzo la scelta non dovrebbe essere effettuata secondo criteri di resistenza alla pressione o al taglio ma di resistenza all’usura in ambiente aggressivo ed erosivo e di capacità di sopportare un elevato numero di flessioni e torsioni senza dar luogo a fessurazioni della guaina esterna.

18.3 - Effetti dell'anomalia sulla produzione

La rottura di un tubo flessibile attraverso cui fluisce olio idraulico in pressione di norma avviene per gradi: all’inizio una piccola fessurazione dell’anima lascia trafilare pochissimo olio e si espande fino a causare perdite tali da far abbassare la pressione di mandata e bloccare quindi la macchina; solo talvolta si assiste ad una rottura catastrofica del tubo, spesso con uno scoppio in prossimità del raccordo. L’effetto perdita è mascherato visivamente dal forte deflusso di fluido lubrorefrigerante in pressione che durante la lavorazione invade tutta la macchina. L’anomalia viene rilevata quando l’operatore si accorge che l’apparato non riesce più a mantenere il ritmo produttivo. I sintomi più chiari di ciò che sta succedendo sono principalmente due: • il calo della pressione di mandata leggibile sul manometro ing. Marco Minati 0461 768228

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5

• il calo del livello dell’olio nel serbatoio a livello del basamento

Quando l’operatore in turno si avvede del guasto, per evitare inutili perdite di olio, finisce l’esecuzione in corso e poi ferma la macchina.

18.4 - Approccio tradizionale al problema

La politica della manutenzione in questo campo è sempre stata quella di intervenire con la sostituzione del tubo nel momento in cui il caporeparto emette la RdM, cioè a guasto avvenuto. La documentazione al riguardo è scarsa nonostante l’elevato numero di guasti rilevato sul campo (circa 1 ogni 8-10 giorni secondo gli operatori della produzione), il che fa presagire che il più delle volte, come peraltro accertato, la sostituzione viene effettuata direttamente dall’operatore in turno. Questo fatto ha prodotto una forte eterogeneità nella tipologia ma soprattutto nelle caratteristiche di affidabilità dei tubi presenti in tutte le cinque macchine, che attualmente presentano unità flessibili con età variabile dai pochi giorni a molti anni. Il tempo medio di ripristino della funzionalità è relativamente breve quando il guasto si è palesato e si può approssimare in circa 40 minuti di fermo macchina, sia che l’intervento venga eseguito dalla manutenzione che dalla produzione.

18.5 - Analisi economica

Un guasto ogni 10 giorni lavorativi significa, su un totale di 225 giorni di presenza, circa 23 guasti all’anno. Nell’analisi dei costi per singolo guasto, i termini sono la perdita per indisponibilità, il costo del tubo, il costo della manodopera produttiva o manutentiva impiegata, e dell’olio perso per rottura, evidenziati nella seguente tabella:

Voce di costo

Costo a guasto

indisponibilità

0,6 ore/int. X 85.000 £ /ora

51.000

tubi

25.000

25.000

tecnico

0,6 ore X 33.000 £ /ora

20.000

olio perso per guasto

40 lt X 2700 £ / lt

108.000

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6

Totale

204.000

18.6 - Approccio innovativo

Economicamente, l’aggravio economico più importante dei guasti al sistema idraulico è rappresentato dall’olio perso per trafilature e rotture dei flessibili usurati, pertanto non è possibile ottenere un risparmio significativo senza prima procedere con una radicale revisione o sostituzione di tubi e raccordi. Sul piano della disponibilità, è stato dimostrato sul campo che la sostituzione preventiva del flessibile ancora funzionante da parte del personale sia manutentivo che produttivo debitamente attrezzato e in possesso di un nuovo tubo già dotato dei raccordi può essere effettuata con circa 10-15 minuti di fermata della macchina e può essere quindi agevolmente programmata; all’interno di questo intervallo di tempo la fase che ha la maggiore rilevanza è l’attesa per lo sgocciolamento della macchina dal refrigerante che la invade durante il funzionamento e che non consente al tecnico o all’operatore di intervenire in modo sicuro e pulito. La spesa relativa all’intervento preventivo risulta essere:

indisponibilità

programmata

0

tubi

25.000

25.000

tecnico

0,2 ore X 33.000 £ /ora

6.600

per fermo macchina

0,2 ore X 33.000 £ /ora

6.600

olio perso per guasto

0

0

personale produttivo in eccesso

Totale

38.000

Un guasto ogni 10 giorni su 280 tubi significa che la vita media di un tubo è di circa 2800 giorni lavorativi, corrispondenti a circa 12 anni lavorativi. Si può pertanto stimare per il singolo tubo una curva di affidabilità del tipo:

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7

1 0,9

Affidabilità

0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Anni lavorativi

il cui andamento si mantenga costante nei primi due-tre anni per poi scendere fino al livello zero ai dodici anni. Questo grafico è stato tracciato in base alle informazioni raccolte in officina per i tubi utilizzati sulle macchine del gruppo macchine. Si tratta ora di determinare una politica per la sostituzione programmata del parco tubi in modo tale da minimizzare i costi annui. Anzitutto bisogna ridurre al minimo i costi derivanti dalle perdite di olio dovute alle trafilature dei tubi e dei raccordi usurati tramite una prima sostituzione globale del parco flessibili e una revisione complessiva dei raccordi sulla macchina. L’operazione può essere anticipatamente organizzata, programmata e parzializzata richiedendo circa due giorni di lavoro per singola macchina; il costo globale da sostenere per le cinque macchine si può quantificare in:

tubi

208 tubi/macchina X 25.000 £ / tubo

5.200.000

ore di lavoro

16 ore/macch. X 5 macch. X 33.000 £ /ora

2.700.000

Totale

circa

8.000.000

che è decisamente inferiore al costo annuo che la ditta sostiene attualmente in presenza di tubi obsoleti e perdite di olio elevate, che vale:

olio perduto per obsolescenza dei tubi ing. Marco Minati 0461 768228

13.700.000 Via Garibaldi 22 0338 7449701

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8

23 interv. X 100.0001 £ /interv.

interventi a guasto Totale annuo

2.300.000 16.000.000

La sostituzione dei flessibili può essere effettuata in tempi e modi differenti a seconda delle esigenze produttive. In base alla curva di affidabilità i costi attualizzati da sostenere annualmente e complessivamente sono i seguenti: Lire/anno

Lire

Costi attualizzati sostenuti

L. 45.000.000

L. 45.000.000

L. 40.000.000

L. 40.000.000

L. 35.000.000

L. 35.000.000 Costo annuo Costo totale sostenuto

L. 30.000.000 L. 25.000.000

L. 30.000.000 L. 25.000.000

L. 20.000.000

L. 20.000.000 L. 12.715.287

L. 15.000.000 L. 10.000.000

L. 15.000.000 L. 10.000.000

L. 6.357.644

L. 5.000.000

L. 5.000.000

L. 0

L. 0 0,5

1

1,5

2

2,5 Anni

3

3,5

4

4,5

Il valore minimo del costo annuo si ha per un intervallo di tempo di 2 anni tra l’installazione e la sostituzione globale dei flessibili delle 5 macchine con un costo totale attualizzato, sostenuto nel periodo considerato, di circa 13 milioni e un nuovo MTBF del sistema che a dagli attuali 10 giorni a circa 50 giorni ovvero, per macchina, un guasto ogni 250 giorni (1 anno lavorativo). Il punto di convenienza per l’intero sistema si ha al migliore compromesso tra il costo sostenuto a causa dei circa 9-10 guasti che si verificano nei due anni in base all’inaffidabilità dei tubi installati, e la dispersione dei costi nel tempo; il risparmio annuo ottenibile sul gruppo macchine in questo modo è di 1.700.000 lire annue cioè circa il 20% della sostituzione globale nel periodo di un solo anno. Quest’ultima ipotesi tuttavia, oltre che sotto il profilo economico, è sconveniente soprattutto dal punto di vista operativo in quanto impone sostituzioni troppo frequenti che implicano continui

1

valore ridotto perché l’olio perso è già conteggiato nella voce precedente. ing. Marco Minati 0461 768228

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fermi macchina. Prolungare invece il tempo di intervento oltre il punto di convenienza causa una rapida impennata dei guasti e quindi delle spese sostenute per le riparazioni. La programmazione delle sostituzioni nei due anni può essere gestita a seconda delle esigenze e le alternative sono diverse: • sostituzione di un singolo tubo per volta: in questa ipotesi è necessario 1 intervento ogni:

450 giorni lavorativi = 1,6 giorni 280tubi

Per le cinque macchine si tratterebbe di una fermata di 15 minuti ogni 8 giorni lavorativi. • sostituzione di una coppia di tubi per volta: in questo caso, per ciascuna delle macchine si avrebbe una sostituzione ogni 16 giorni lavorativi. • sostituzione di tutti i tubi ogni 2 anni: il sistema dei tubi flessibili verrebbe completamente sostituito ogni biennio con una fermata complessiva di circa 2 giorni per singolo apparato che potrebbero coincidere vantaggiosamente con i periodi festivi o di sospensione della produzione.

La decisione della strategia da intraprendere dipende da molti fattori tra cui: 1. la convenienza di tenere giacenze di tubi preassemblati a magazzino 2. la possibilità di eseguire con regolarità le sostituzioni periodiche 3. le esigenze produttive 4. la possibilità per manutenzione e Produzione di concertare fermate programmate delle macchine in modo da ridurre o annullare l’indisponibilità dovuta al fermo per sostituzione preventiva 5. la disponibilità economica per sostenere un’operazione di revisione completa dei tubi

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La soluzione migliore nel caso dell'azienda in esame, considerate le risorse disponibili, sembra essere quella di sostituire due o tre elementi alla volta in un periodo variabile tra i 16 e i 25 giorni per macchina: in pratica 3 tubi al mese.

18.7 - I tubi del sistema di diamantatura della mola

Un discorso a parte meritano, in termini manutentivi, i due tubi del diamantatore, ovvero quel meccanismo che consente la sagomatura e la ravvivatura della mola durante le fasi rispettivamente di set-up della macchina e di lavorazione sull’utensile. L’oggetto che viene a contatto con la mola è una piastrina composta da diamante sintetico immerso in un legante metallico il quale viene fatto oscillare da un complesso meccanismo a spinta oleodinamica. Poiché la sagomatura deve essere eseguita gradualmente e con precisione il “diamante” impiega circa 45 minuti per completare l’operazione su una mola nuova compiendo moltissimi cicli di contatto per vibrazione sulla sua superficie. La coppia di tubi flessibili che trasporta l’olio in pressione necessario ad attuare il moto oscillatorio è soggetta a forti gradienti di pressione (colpo d’ariete) e a flessionitorsioni continuate ad ogni ciclo in cui il sagomatore cambia la faccia di lavoro. Il tasso di mortalità è decisamente superiore a quello di tutti gli altri tubi del sistema idraulico. e per questi elementi critici si cercherà di stabilire un periodo ideale per la sostituzione preventiva mediante un semplice programma, denominato PIP (acronimo di Programmatore Interventi Preventiva), basato su sistemi simulativi e funzionante su PC. Il programma simula, attraverso un algoritmo matematico, l’accadimento di una certa quantità di eventi (in questo caso i guasti simulati sono 500) e contemporaneamente simula il momento dell’intervento preventivo attraverso una legge gaussiana basata su un tempo medio e su una deviazione standard che rappresenta la “puntualità” con cui viene eseguito l’intervento. Si supponga che i tubi siano soggetti allo stesso tipo di usura e quindi si degradino allo stesso modo; in questo contesto verranno trattati, come succede nella pratica, come un unico sistema che ha le seguenti caratteristiche: • i tempi di rottura dei tubi si distribuiscono secondo una legge esponenziale negativa • l’MTBF del sistema composto da una coppia di tubi è di 20 giorni per ogni macchina ing. Marco Minati 0461 768228

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• STD (deviazione standard della gaussiana ) = 1. La probabilità di eseguire con puntualità l’intervento sostitutivo è, in questo caso, elevata • il costo dell’intervento di riparazione a guasto avvenuto è di circa 120.000 Lire • il costo della sostituzione preventiva è quantificabile in circa 63.000 Lire

Pertanto si avrà, come input per il programma PIP, la seguente finestra:

ottenendo dopo 500 iterazioni una curva e dei dati correlati del seguente tipo:

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MTBF (gg) :

20

STD :

1

Guasti simulati

500

Costo guasto:

L. 120.000

Costo prev.:

L. 60.000

% risparmio per sostituzione preventiva:

31%

La massima convenienza economica si individua quando i due tubi vengono sostituiti ogni 20 giorni, con un risparmio di circa il 30% rispetto alla spesa che si sosterrebbe se il

diamantatore

venisse

riparato

sistematicamente

a

guasto

avvenuto.

Quantitativamente a fronte dei circa 20 milioni di lire anno spesi attualmente si scenderebbe ad un esborso di circa 14 milioni di lire. Qualora gli interventi preventivi fossero meno “puntuali” (la deviazione standard della gaussiana è più elevata), dopo 500 guasti simulati la situazione potrebbe essere la seguente: ing. Marco Minati 0461 768228

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13

L. 25.000.000

L. 20.000.000

L. 15.000.000

L. 10.000.000

L. 5.000.000

MTBF (gg) :

20

STD :

7

Guasti simulati

500

Costo guasto:

L. 120.000

Costo prev.:

L. 60.000

30

Intervallo medio tra interventi preventivi

28

27

25

23

22

20

18

17

15

13

12

L. 0

% risparmio per sostituzione preventiva:

30%

In questo caso, mantenendo inalterati gli altri parametri, si può osservare che il periodo di tempo ideale, cioè che consente il massimo risparmio economico, tra due sostituzioni preventive scende da 20 a 19 giorni. Questo significa che, in presenza di interventi preventivi meno “puntuali”, è conveniente programmare la sostituzione del tubo in anticipo rispetto all’MTBF.

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18.8 - Conclusioni

I risultati ottenuti con i precedenti metodi derivano da informazioni in parte rilevate sulle RdM e in parte raccolte sul campo o presso i fornitori del materiale. La disponibilità di dati ancora più affidabili e più dettagliati sulla storia dei guasti relativa al singolo elemento di un sistema condurrebbe a risultati migliori e più accurate stime economiche. Nuovamente si vuole mettere in luce come un archivio omogeneo, la cui struttura sia migliorabile secondo le esigenze, rappresenti la base di partenza per una razionale ricerca dei problemi e una loro classificazione in ordine di importanza produttiva ed economica che si traduce, per la manutenzione, in un obiettivo su cui concentrare i mezzi per ottenere il miglior risultato con il minimo spreco di risorse. La manutenzione preventiva, intesa come programmazione di interventi atti a ridurre in modo sistematico i guasti ricorrenti, basata sulle procedure MA-MTZ-005 e MAMTZ-007, sull’utilizzo di PIP, ma soprattutto gestita e documentata dalle funzioni Produzione e Manutenzione in modo metodico e costante, rappresenta per la direzione aziendale un potente e conveniente strumento per aumentare la produttività mantenendo pressoché inalterate le risorse disponibili.

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Capitolo 19 - Un caso reale di riorganizzazione del servizio manutenzione. Le politiche di intervento: manutenzione predittiva

In questo capitolo verrà proposto un particolare esempio applicativo di manutenzione predittiva sui mandrini portamola delle macchine del gruppo macchine. Si tratta di una analisi vibrazionale condotta mediante uno strumento che fornisce una serie di informazioni sullo stato dei cuscinetti dei mandrini.

Sezioni: 19.1 - I mandrini portamola 19.2 - Analisi dell'anomalia 19.3 - La manutenzione predittiva sui mandrini portamola 19.4 - La politica dell'azienda riguardo i mandrini 19.5 - Confronto economico tra approccio tradizionale e innovativo

19.1 - I mandrini portamola

Per quanto riguarda il mandrino portamola, tutte le cinque macchine del gruppo macchine sono identiche. Il mandrino è composto da un albero metallico, una protezione esterna anch’essa metallica e una serie di 4 cuscinetti di alta precisione che, vincolati sulle apposite sedi dello shield esterno e dell’albero, consentono a quest’ultimo di ruotare ad elevate velocità (6000-9000 giri/min) con oscillazioni radiali massime consentite di 3-5 micron. Il mandrino è costruito in modo tale per cui, nel momento in cui venisse smontato per controllarne lo stato e ispezionarne i cuscinetti questi ultimi verrebbero irrimediabilmente rovinati. Pertanto il congegno deve essere rismontato solo quando il suo ciclo di vita si è concluso, cioè i cuscinetti si sono deteriorati e si è manifestato apertamente il grippaggio. A un lato dell’albero è montata una puleggia dentata per la trasmissione del moto, collegata ad un motore asincrono trifase da 4 kW di potenza che ha una velocità di rotazione tipica di 2850 giri/min a 50 Hz anch’esso dotato di puleggia dentata con numero di denti diverso da quella montata sull’albero; sul lato opposto, su di un mozzo conico, sono montate due mole con i relativi distanziatori, i settori di bilanciamento e il

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dado di fissaggio. Il tutto è rigidamente ancorato ai i della macchina attraverso viti a brugola di vario diametro.

19.2 - Analisi dell'anomalia

I cuscinetti del mandrino sono sei, una coppia in configurazione Dorso-Dorso sul lato puleggia e una quaterna in configurazione Tandem-Faccia-Tandem sul lato mola. Il sistema è stato progettato per durare almeno 5000 ore lavorative ad una velocità di rotazione dell’albero di 8500 giri/min e con un carico radiale di 2800 N (280 kg circa). I cinque mandrini nel corso degli anni sono stati tutti revisionati più volte tuttavia le macchine lavorano a velocità diverse per sfruttare al meglio i diametri delle mole. Infatti si può operare con diametri variabili da 250 a 190 mm modificando il rapporto Z tra il numero di denti delle pulegge rispettivamente sull’albero e sul mandrino per mantenere costante la velocità tangenziale (ca. 80 m/s) ando da uno Z=2,2 per le macchine più lente (ca. 6300 giri/min, mola φ=250mm) fino a Z=3 per quelle più veloci (ca. 8600 giri/min, mola φ=190mm); infatti la relazione tra il numero di giri del mandrino Na e quello del motore Nm vale: Na = Nm ×Z Le macchine più lente procedono nella lavorazione finché la mola raggiunge i 190mm, dopodiché l’elemento viene sostituito con uno nuovo e quello usurato viene preparato per essere montato sulle macchine più veloci: si riesce così a sfruttare la singola mola più a lungo con notevole convenienza economica. Il guasto ai cuscinetti si manifesta generalmente una volta l’anno su un solo mandrino causando notevoli tempi di fermo macchina (che si manifestano improvvisi e non programmabili), dovuti principalmente a due fattori: • la mancanza di ricambi a magazzino • l’impossibilità pratica di prevedere in anticipo la situazione di cedimento

Generalmente l’indisponibilità teorica per questa tipologia di guasto è mediamente di una settimana, e rappresenta la somma tra: •

il tempo medio di consegna dei cuscinetti di ricambio da parte del fornitore esterno

•

il tempo di montaggio dei cuscinetti nuovi sull’albero

•

il rodaggio e la reinstallazione del mandrino sulla macchina ing. Marco Minati 0461 768228

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I ritardi relativi allo smontaggio del mandrino e dei cuscinetti sono compresi nel tempo di riordino del materiale in quanto, nel momento in cui l’anomalia si verifica, la sua origine è chiara come la modalità di riparazione e quindi i cuscinetti vengono richiesti subito. Schematicamente i tempi sopra citati possono essere visti come:

Causale

Tempo

Rilevazione e diagnosi del guasto

1 ora

Riordino dei cuscinetti

3 giorni lavorativi

Montaggio dei nuovi cuscinetti

1 giorno lavorativo

Rodaggio

1 giorno lavorativo

Rimontaggio del mandrino

½giorno lavorativo

L’indisponibilità operativa della macchina vale quindi circa 50 ore. Tra gli ultimi giorni di dicembre e la fine di marzo dell’anno successivo si è verificata una situazione anomala su una delle 5 macchine, poiché il mandrino portamola si è guastato, con grippaggio dei cuscinetti, per ben 3 volte nel periodo di tempo indicato. Nel primo dei tre guasti erano disponibili a magazzino i cuscinetti di ricambio, ma nei due successivi si è dovuto ricorrere al riordino del materiale; globalmente i costi sostenuti per le tre operazioni ammontano a:

Causale costo

Costo

Indisponibilità

50 ore/guasto X 3 guasti X 85.000 £ /ora

12.750.000

Cuscinetti di ricambio

3 set X 800.000 £ /set

2.400.000

Ore di riparazione

25 ore/guasto X 3 guasti X 33.000 £ /ora

2.500.000

Totale

17.650.000

18.000.000

(set di 6)

Nel caso attuale, in cui la macchina non è collo di bottiglia, la perdita per guasto vale circa 6 milioni di lire. Nel caso in cui lo fosse stata, i costi da sostenere sarebbero stati molto più pesanti a causa della mancata produzione; per la sola indisponibilità

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operativa, in tal caso, la perdita economica sarebbe stata quantificabile in circa 60 milioni di lire per i tre guasti cioè mediamente 20 milioni di lire a guasto.

19.3 - La manutenzione predittiva sui mandrini portamola

Visto il notevole impatto sia sul piano economico che su quello dell’indisponibilità operativa causato da questo tipo di guasto si è pensato di predisporre un piano di ispezioni predittive atto a diagnosticare l’insorgenza del problema. La programmazione dei controlli viene effettuata manualmente con cadenza mensile ma la frequenza è modificabile a seconda delle esigenze e dei risultati dei controlli. I guasti verificatisi sulla macchina sono, con molta probabilità, sia frutto di errori da parte del manutentore nel montaggio e nel rodaggio dei cuscinetti nuovi che dovuti all’utilizzo di cuscinetti e grasso lubrificante non conformi alle specifiche del costruttore; questi avvenimenti hanno rappresentato per la manutenzione un momento di grande incertezza su come gestire in futuro le operazioni di ripristino della funzionalità. Lo strumento utilizzato per controllare lo stato dei cuscinetti è rappresentato da un sistema di analisi digitale di vibrazioni. Il punto di misurazione, che deve essere solidale col mandrino, è la brugola posteriore che fissa il mandrino al o della macchina e che è facilmente accessibile quando si apre la portina posteriore di ispezione: tutte le misure devono essere eseguite nello stesso punto onde garantire l’affidabilità della lettura. Eseguito quindi il percorso di controllo per le cinque macchine i dati acquisiti vengono riversati sul PC ed elaborati via software. Le analisi principali scelte per il programma manutentivo sono state di due tipi: • analisi degli spettri, in cui si rapporta con diverse modalità di visualizzazione, l’ampiezza della vibrazione in funzione della sua frequenza e le relative variazioni tra due o più rilievi • analisi della tendenza, nella quale, attraverso una dispersione di punti che rappresentano un valore di rumore si può tracciare una spezzata che può essere interpolata linearmente per controllare l’andamento nel futuro del soggetto controllato

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Le misurazioni sono state eseguite su tutte le affilatrici di testa del gruppo macchine. Il risultato ottenuto è il seguente: • avendo a disposizione più macchine uguali costruttivamente e nell’utilizzo che ne viene fatto è stato possibile definire dei limiti di banda in cui collocare le macchine in zona di sicurezza, un range in cui si è ipotizzato che le oscillazioni rilevate possano essere considerate nella norma • le macchine hanno dato spettri differenti tra loro specie nelle zone a frequenza elevata (>1000 Hz), dove si localizzano le armoniche; nella zona a bassa frequenza (<1000 Hz), dove si localizzano i difetti tipici degli elementi del cuscinetto (anello interno, esterno ed elementi rotanti) la situazione è invece molto simile e i picchi sono più facilmente interpretabili • è stato possibile discriminare l’effetto di eventuali sbilanciature della mola sullo spettro riportato dallo strumento (vedi oltre). In base a questo risultato è possibile stabilire quanto e dove la singola misura viene influenzata da disturbi dell’ambiente circostante il mandrino • l’analisi della tendenza ha consentito di rilevare il comportamento anomalo di alcuni mandrini e quindi di intensificare le misurazioni per approfondire lo studio sulle cause di insorgenza della deviazione del comportamento dallo standard • la pratica ripetuta nelle misurazioni da parte dei manutentori ha consentito loro di familiarizzare sia con lo strumento stesso che con il relativo software, ma soprattutto di considerarlo a tutti gli effetti come un valido aiuto sia nella stima di situazioni anomale altrimenti non rilevabili, che come termine di paragone quando si effettuano regolazioni meccaniche che hanno bisogno di essere confrontate con le letture precedenti per verificare la bontà dell’intervento.

In particolare per la macchina 4 si sono avuti i seguenti risultati nella tendenza delle misurazioni:

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5

(1)

(2) (3)

La prima misurazione (1) si riferisce al mandrino appena riparato e rodato a banco. Il punto contrassegnato (2) ed il comportamento in precedenza, hanno indotto in un primo tempo a credere che fosse in atto un fenomeno che potesse portare al guasto in tempi brevi. Il fenomeno è successivamente rientrato ma è stato seguito più da vicino e con misurazioni più frequenti. Benché il problema sembri svanito, poiché le misure sono state raccolte accuratamente, si rende necessario un controllo più frequente alla ricerca dei motivi che hanno provocato il picco. Un’ipotesi sulle motivazioni dello scostamento della tendenza può essere tentata con l’ausilio degli spettri relativi alle misurazioni. Di seguito sono riportati quelli relativi rispettivamente al secondo punto fuori range (2) e all’ultimo punto precedente che si trovava in range di sicurezza (3). Si notino i valori in ordinata:

(4)

(2) ing. Marco Minati 0461 768228

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(4)

(3) Per entrambi è stato evidenziato un particolare punto (4) il cui significato verrà chiarito in seguito. Lo spettro differenza tra i due da cui ricavare informazioni di notevole importanza è il seguente:

(4)

(C) L’analisi dei due spettri dovrebbe essere effettuata su due zone: quella ad alta frequenza e quella a bassa frequenza. ing. Marco Minati 0461 768228

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La zona con f>1600 Hz negli spettri (2) e (3) presenta i picchi in corrispondenza delle medesime frequenze ma con ampiezze diverse, in alcuni punti fino al 200-300% del valore considerato “in range”. Tali picchi rappresentano le armoniche delle vibrazioni di base e la loro interpretazione risulta difficile se li si considera come elementi a sé stanti. Diversamente se gli stessi vengono paragonati tra loro, allora si riesce ad ottenere almeno un dato, cioè l’entità della differenza che è riportata nel grafico C: l’incremento del valore differenza può infatti indicare la presenza di fenomeni anomali in atto. Nella zona con f<1600 Hz, il punto (4) contrassegnato dal cursore si trova alla frequenza di 140 Hz e rappresenta una possibile sbilanciatura della mola. Questa ipotesi è suffragata dai dati relativi ad un sistema volvente su cuscinetti con velocità di rotazione di 8600 giri/min.

11.03.25 1996-04-04

ATLAS

v1.0 (c) SKF

Bearing designation

: 6208

Pitch diameter

[dm] (mm) :

Rolling element diameter

60

[DW] (mm) :

11.90

Number of rolling elements [z]

:

angle

15.00

(degrees) :

Inner ring speed

13

(RPM) : 8600.00

Bearing type code

:

Bearing type

1

: Deep groove ball

Outer, housing, diameter Inner, bore, diameter

[D] (mm) : [d] (mm) :

Number of rows

:

80 40 1

Inner ring defect frequency

(Hz) : 1110.15

Outer ring defect frequency

(Hz) : 753.18

Rolling element defect frequency (Hz) : 696.17 Inner ring rotational speed Cage rotational speed ing. Marco Minati 0461 768228

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(Hz) : 143.33 (Hz) :

38050 – Ospedaletto (Tn) [email protected]

57.94 8

Rolling element rotational speed (Hz) : 348.08

La Inner ring speed secondo il software vale 143 Hz ( 8600rpm / 60sec/min= 143 giri/sec=Hz ), mentre il picco rilevato si trova a 140 Hz, con una differenza del tutto trascurabile. In tutti e tre gli spettri, A, B e C alle frequenze di difetto tipiche del cuscinetto modello 6208 (rispettivamente 1110 Hz per l’anello interno, 753 Hz per l’anello esterno e 696 Hz per le sfere) non si rilevano anomalie di sorta cioè nessun picco rilevante ma solo rumore di fondo. È interessante analizzare l’influenza dei picchi vibrazionali misurati sul comportamento della tendenza proiettata nel futuro con una regressione lineare. Benché i dati in possesso siano realmente molto limitati è possibile effettuare una analisi qualitativa della situazione. Supponendo che si abbia un cedimento del mandrino, ovvero un grippaggio dei cuscinetti, per un valore di overall di 1G (1G = 9.8 m/s2, accelerazione di gravità), è possibile visualizzare la differenza tra il tempo previsto per il cedimento nel momento in cui è stato rilevato il picco (24 aprile) e nel momento dell’ultima misurazione effettuata (7 maggio). Nel primo caso, qualora la tendenza fosse stata confermata, il cedimento era prevedibile nei 40 giorni successivi all’ultima misurazione utile (24 aprile), come visualizzato nel seguente grafico:

Punti esclusi dalla regressione

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9

Con l’abbassamento dei valori di overall delle ultime due misurazioni il tempo stimato per il cedimento si alza a 100 giorni dal 7 maggio ed è prevedibile entro il 15 agosto1:

L’importanza di questo dato è chiara se si deve programmare la fermata per riparazione o si debba decidere di ordinare i materiale di ricambio in previsione del guasto.

19.4 - La politica dell'azienda riguardo i mandrini

L'azienda non era più disposta a sostenere le spese per la riparazione dei mandrini e stava cercando ogni possibile via per ridurre le perdite sia sotto il profilo dell'indisponibilità che economiche. L‘accuratezza e l’affidabilità dimostrata dallo strumento nella rilevazione dei dati consente di muoversi su due linee di intervento: • la prima, orientata a tenere in azienda un mandrino completamente revisionato e pronto per l’installazione, ricorrendo alla rigenerazione presso la casa madre di un vecchio mandrino in disuso • la seconda, nel procedere con un programma di controlli preventivi, sulle condizioni generali della macchina (temperature e pressioni) e predittivi, con l’utilizzo del sistema digitale, mediante un piano di rilevazioni organizzato e gestito nelle date di esecuzione.

1

Il software non tiene chiaramente conto delle fermate per ferie o festività. ing. Marco Minati 0461 768228

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10

Il risultato ottenibile con la prima azione è quello di diminuire i costi di fermo macchina per indisponibilità da guasto, mentre con la seconda si è potuto disporre di un utile preallarme sul quale basare in anticipo la fermata programmata e lo spostamento della produzione secondo le esigenze.

19.5 - Confronto economico tra approccio tradizionale e innovativo

Il confronto tra i due metodi si può fare sia sul piano economico che su quello della disponibilità operativa come già in precedenza visto per i casi di manutenzione correttiva e preventiva. Nella consuntivazione dei costi correttivi in situazione di non collo di bottiglia la spesa unitaria per singolo guasto si aggira intorno a i 6 milioni di lire con una indisponibilità operativa di 50 ore e il problema di riallocare la produzione. Si possono individuare due modalità di guasto: • guasto improvviso (non preannunciato): in tal caso avendo il mandrino di scorta a magazzino il resoconto diventa:

Causale costo Indisponibilità

Costo a guasto 82 ore X 85.000 £ /ora

Revisione mandrino

700.000 3.000.000

Immobilizzo mandrino

10% interesse annuo

300.000

Ore di riparazione

6 ore X 33.000 £ /ora

200.000

Totale

4.200.000

Il risparmio è quantificabile in circa 2 milioni cioè pari circa al 30% della spesa tradizionalmente sostenuta, con un aumento della disponibilità di circa 40 ore per intervento. • guasto previsto tramite sistema digitale: è possibile organizzare le risorse della Produzione e della Manutenzione in modo da ridurre ulteriormente i tempi morti:

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Causale costo

Costo a intervento

Indisponibilità

programmata

Revisione mandrino

0 3.000.000

Immobilizzo mandrino

10% interesse annuo

300.000

Ore di riparazione

43 ore X 33.000 £ /ora

132.000

Totale

3.132.000

3.400.000

In questa seconda ipotesi la riduzione della perdita rispetto alla gestione tradizionale è del 40% circa con una mancata perdita di 2,5 milioni, una indisponibilità nulla e nessun problema di spostamento immediato del materiale in lavorazione. Rispetto al caso precedente di guasto improvviso la differenza economica di 800.000 lire rappresenta un ulteriore miglioramento del 20%. Il vantaggio di questa seconda soluzione risiede soprattutto nella possibilità di organizzare l’intervento nei tempi e nei modi più opportuni grazie al preavviso dell’avaria, poiché l’efficienza di un servizio, oltre che dalla preparazione tecnica del personale, dipende anche dalla possibilità di gestire le risorse a propria disposizione senza dover rincorrere continuamente i fenomeni di guasto.

2 3

aumentato a causa della possibilità di guasto notturno. ridotto per programmazione dell’intervento. ing. Marco Minati 0461 768228

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12

Capitolo 20 - Un caso reale di riorganizzazione del servizio manutenzione. Le scorte a magazzino: dimensionamento per simulazione.

Viene qui presentata una applicazione pratica di dimensionamento del magazzino ricambi mediante un metodo simulativo. Si vedrà come questo criterio permette di dimensionare in modo dinamico e flessibile le scorte di materiale sia sotto il profilo dell'affidabilità imposta sulla rottura di scorta che sotto quello della revisione dei livelli di magazzino al variare della situazione operativa dell'impianto.

Sezioni: 20.1 - I tubi flessibili dell'impianto idraulico 20.2 - Condizioni al contorno del problema 20.3 - Il dimensionamento per una politica conservativa 20.4 - Conclusioni

20.1 - I tubi flessibili dell'impianto idraulico

I tubi vengono assemblati all’interno dello stabilimento, ricorrendo a spezzoni misurati di tubo ricavati da una matassa e raccordi recuperabili con inserimento a vite. Le cinque macchine possono essere realisticamente considerate identiche per quanto riguarda il numero e la disposizione dei tubi. Per ogni macchina è possibile definire in base ai dati raccolti sul campo quali sono i tubi più sollecitati e che quindi hanno un tasso di mortalità maggiore. Nel caso in questione si tratta dei seguenti elementi:

n° tubi

lunghezza (cm)

Diametro Nominale (DN) (mm)

33

100

6

16

135

6

5

70

6

2

80

6

I tubi sopra elencati presentano approssimativamente lo stesso tasso di guasto derivante dalla particolare disposizione all’interno dell’apparato. Il prezzo è definito come la somma del prezzo al metro più il costo di due raccordi e il montaggio degli stessi. Pertanto per cinque macchine si ha: ing. Marco Minati 0461 768228

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1

n° tubi

lungh. (cm)

DN

% su tot. tubi Prezzo unit. £

165

100

6

59

17.700

2.920.500

10

80

6

3,5

16.500

165.000

25

70

6

9

15.900

397.500

80

135

6

28,5

19.800

1.584.000

280

Prezzo tot. £

5.067.000

Il tempo di approvvigionamento assicurato dal fornitore è di 30 giorni.

20.2 - Condizioni al contorno del problema

Per fare una simulazione che rispecchi con una certa fedeltà la situazione reale è necessario avere a disposizione una adeguata quantità di dati di partenza; l’assenza di documentazione storica si dimostra critica in quanto mancano i dati relativi agli interventi eseguiti dagli operatori che rappresentano la maggior parte delle operazioni complessive nel corso dell’anno produttivo. Si è in possesso unicamente delle RdM con le quali i tecnici della manutenzione sono stati informati del guasto e sono intervenuti. Indagini condotte sul campo hanno permesso di stabilire che gli operatori procedono con la riparazione o la sostituzione di un tubo ottimisticamente almeno una volta ogni dieci giorni, pertanto verrà considerato ai fini della simulazione un MTBF di 8 giorni lavorativi. Si può inoltre supporre, in base all’andamento dei dati in possesso e a quanto riportato su alcuni testi specializzati (citare la fonte) che la distribuzione dei MTBF ricalchi una legge di tipo esponenziale; ad avvallare questa ipotesi è qui riportata la distribuzione dei dati relativi alle RdM eseguite dalla manutenzione nei 2 anni precedenti l’analisi per le quali si hanno 22 eventi con un MTBF medio pari a 33 giorni:

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2

10

Eventi

Caso reale: λ=0.028 n=22

5

0 0

20

40

60

80

100

120

140

MTBF (giorni)

20.3 - Il dimensionamento per una politica conservativa

Qualora non si intendesse procedere con una radicale sostituzione di tutti i tubi, è possibile dimensionare il magazzino ricambi in base alle seguenti ipotesi mediante un processo simulativo. 1. i tubi critici sono quelli elencati nel precedente paragrafo 2. il tempo di ripristino delle scorte è fissato dal fornitore approssimativamente in 30 giorni 3. il tempo medio di guasto è di 8 giorni lavorativi (analisi sul campo) 4. l’affidabilità delle scorte è fissata all’85 % (ovvero si ha una probabilità del 15% di rottura di scorta)

La simulazione proposta si basa sul calcolo della data di guasto simulato attraverso l’estrazione di una serie di numeri casuali da 0 a 1 (che rappresentano la probabilità di accadimento) e il loro inserimento nella curva esponenziale negativa vista nel paragrafo ing. Marco Minati 0461 768228

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3

precedente. Il risultato è una serie di tempi tra guasti successivi (TBF) dai quali è possibile estrarre le date di guasto simulato. Nella seguente tabella sono riportati i dati relativi alla simulazione. Il progressivo a sinistra benché qui riportato per comodità fino a 24 estrazioni è composto nella sua interezza da 100 elementi, mentre il calendario degli eventi a destra è stato stilato in un intervallo di 24 mesi. • P(tf) rappresenta il numero casuale immesso nella curva esponenziale cumulativa • tf è la risposta della curva e rappresenta il tempo che intercorre tra la ripresa della funzionalità della macchina e il guasto successivo • tf cumul. rappresenta la somma cumulata dei tf • la data di probabile guasto è relativa alla somma cumulativa dal giorno 1 maggio con i tf

Progr.

P(tf)

tf

(casuale)

tf

data

(cumul.)

guasto

mese

guasti mese

1

0,30

3

3

04-mag

mag

5

2

0,51

7

10

11-mag

giu

1

3

0,04

0

10

11-mag

lug

1

4

0,28

3

13

14-mag

ago

0

5

0,33

3

16

17-mag

set

2

6

0,85

19

35

05-giu

ott

4

7

0,93

26

61

01-lug

nov

2

8

1,00

69

130

08-set

dic

4

9

0,82

17

147

25-set

gen

1

10

0,40

5

152

30-set

feb

2

11

0,41

5

157

05-ott

mar

1

12

0,83

17

174

22-ott

apr

2

13

0,46

6

180

28-ott

mag

2

14

0,79

15

195

12-nov

giu

1

15

0,05

0

195

12-nov

lug

3

16

0,81

16

211

28-nov

ago

3

17

0,47

6

217

04-dic

set

2

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4

18

0,55

7

224

11-dic

ott

4

19

0,32

3

227

14-dic

nov

3

20

0,81

16

243

30-dic

dic

3

21

0,97

35

278

03-feb

gen

3

22

0,12

1

279

04-feb

feb

3

23

0,91

24

303

28-feb

mar

3

24

0,99

42

345

11-apr

apr

7

Il seguente grafico mostra la distribuzione di tipo esponenziale dei tempi di guasto (TBF, Time Between Failures) previsti tramite la simulazione:

Distribuzione dei TBF previsti

45

100,00%

40

90,00%

35

80,00% 70,00%

Eventi

30 25

60,00%

Frequenza % cumulativa

20

50,00% 40,00%

15

30,00%

10

20,00%

5

10,00%

0

,00% 5

10

15

20

25 TBF

30

35

40

Altro

La distribuzione dei guasti mensili segue invece una distribuzione normale:

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5

Distribuzione dei guasti per mese 14

100,00% 90,00%

12

80,00% 70,00%

8

Frequenza % cumulativa

6

60,00% 50,00% 40,00%

Probabilità

Frequenza

10

30,00%

4

20,00%

2

10,00%

0

,00% 0

1,75

3,5

5,25

7

N° di guasti

Considerato che per ogni guasto si consuma un tubo, la distribuzione dei guasti mensili rappresenta quella di utilizzo dei tubi. Per ottenere una affidabilità delle scorte nei limiti imposti (fissati per il caso in esame ad un valore dell'85 %) è sufficiente rilevare, in corrispondenza della affidabilità richiesta alla scorta, il valore di guasti per mese prevedibili (come visualizzato dalle frecce in tratto continuo); il risultato è che per soddisfare le ipotesi iniziali sono necessari almeno 4 tubi di scorta al momento del riordino di cui, come dalle percentuali riportate sulla seconda tabella riportata nel paragrafo 2: • 3 (2,36) tubi da 100 cm (59%) • 1 (0,14) tubo da 80 cm (3,5%) • 1 (0,36) tubo da 70 cm (9%) • 2 (1,14) tubi da 135 cm (28,5%)

La maggiorazione (2,36 -> 3, 0,14 -> 1, ecc.) nel numero di tubi da mantenere a magazzino è cautelativa e motivata dalla possibilità di cedimenti del tubo per motivi accidentali quali contatti diretti e imprevisti con la mola in rotazione oppure danneggiamenti dovuti ad errori di manovra degli operatori. Se l’affidabilità della scorta viene fissata, ad esempio, al 95% (si vedano le frecce tratteggiate nel precedente grafico) allora si osserva che il numero di tubi necessari a garantire la scorta calcolata sale a 6 con una conseguente ridistribuzione numerica per tipologia di tubo vista nel caso precedente.

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6

20.4 - Conclusioni

Se si intende tenere a magazzino una scorta sufficiente a coprire un intero anno produttivo di consumo (con affidabilità 85%) e, al termine del periodo, procedere al riordino dei necessari quantitativi di tubi per tipologia, le spese e le modalità di gestione possono essere le seguenti:

Tipologia

Costo

N° tubi a scorta

Costo totale

unitario 100 cm X DN6

17.700

3 tubi X 7,5 mesi + 3 tubi = 25 tubi

450.000

80 cm X DN6

16.500

1 tubo X 7,5 mesi + 1 tubo = 8 tubi

130.000

70 cm X DN6

15.900

1 tubo X 7,5 mesi + 1 tubo = 8 tubi

130.000

135 cm X DN6

19.800

2 tubi X 7,5 mesi + 2 tubi = 17 tubi

340.000

Totale

58 tubi

1.050.000

Mantenendo a magazzino una scorta complessiva di circa 60 tubi di tipologie diverse si possono sostenere i guasti prevedibili in un anno lavorativo, al termine del quale, emesso l’ordine di reintegro, rimane una giacenza sufficiente a coprire il fabbisogno per il tempo di approvvigionamento.

Nel metodo a punto di riordino, schematicamente rappresentato nel seguente diagramma, si mantiene a magazzino una scorta di materiale che, in base al consumo medio viene periodicamente reintegrata al valore iniziale.

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Livello giacenza

Metodo a punto di riordino Consumo medio di materiale

Nuovo punto di riordino

Ripristino della scorta

Consumo stimato durante il riordino

C

B

A Punto di riordino

Scorta di “sicurezza”

Scorta minima

Tempo TB

TA

TC Zona di rottura di scorta

Tempo di approvvigionamento

T’C

Noto il tempo di approvvigionamento (dal fornitore) e stimato un consumo medio (si supponga come nel caso A), proiettando linearmente la retta del consumo si ottiene la stima del materiale consumato nel tempo necessario all’approvvigionamento. Determinata inoltre una scorta di “sicurezza”, spesso in base a parametri soggettivi (esperienza, intuizione, ecc.) e cautelativi nei confronti della rottura di scorta, viene determinato (e in genere fissato) il punto di riordino: Si supponga, ad esempio, di calcolare con il metodo del punto di riordino la scorta a magazzino di un certo numero di guarnizioni di tenuta per le quali valgano le seguenti ipotesi (caso A): • giacenza iniziale: 520 pz • quantità conveniente di riordino: 500 pz • consumo medio: 50 pz/giorno • tempo di ripristino della scorta: 2 giorni • scorta di “sicurezza”: 20 pz

La scorta necessaria da avere a magazzino al momento del riordino (punto di riordino) può essere fissata in: 50 (pz/giorno) * 2 (giorni) + 20 (pz) = 120 pz ing. Marco Minati 0461 768228

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Le guarnizioni dovranno quindi essere riordinate al fornitore quando il contenitore contiene 120 pezzi (nelle correnti ipotesi cautelative) e quindi dopo aver consumato 380 guarnizioni, ovvero dopo:

TA = 380 (pz) / 50 (pz/giorno) = 7,6 giorni

Poiché la valutazione del consumo è media, essa non tiene conto delle variazioni istantanee del consumo stesso. Nel caso B (periodo successivo), il consumo è inferiore a quanto stimato nel caso precedente (ad esempio perché non è stato richiesto l’uso di una macchina cui sono destinate le guarnizioni). In questo caso quindi i parametri per il riordino precedentemente calcolati sono eccessivamente cautelativi e si presentano due casi: 1. si ritarda il riordino a TB > TA 2. si riordina comunque dopo 7,6 giorni ma un quantitativo di guarnizioni inferiore a 500 pezzi (sconveniente)

Il caso B è ottimistico in rapporto al caso A. Se si considera il caso C, in cui il consumo giornaliero è molto elevato (ad esempio a causa di una anomalia sulla macchina che causi un notevole numero di sostituzioni della guarnizione), si nota che mantenendo inalterati i parametri di ripristino del caso A (120 pz di scorta al riordino), si incorre in una rottura di scorta. Per ovviare a questo inconveniente sarebbe necessario, osservato il ritmo effettivo di consumo, rideterminare contestualmente i parametri anticipando il momento del riordino da TC a T’C in modo da arrivare al ripristino con un certo livello di scorta di sicurezza (nel caso

C, T’C rappresenta un livello di scorta di sicurezza nullo), ovvero rideterminando il punto di riordino. Si abbia, numericamente: • giacenza iniziale: 520 pz • quantità conveniente di riordino: 500 pz • consumo medio: 100 pz/giorno • tempo di ripristino della scorta: 2 giorni • scorta di sicurezza: 0 pz ing. Marco Minati 0461 768228

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9

In tal caso si avrebbe un consumo totale della scorta dopo appena: 520 (pz) / 100 (pz/giorno) = 5,2 giorni

quindi il riordino dopo 7,6 giorni è improponibile perché si sarebbe già in rottura. Supponendo di riordinare quando la giacenza è di 120 pz, ovvero dopo: Tc = 380 (pz consumati) / 100 (pz/giorno) = 3,8 giorni

nei 2 giorni necessari al ripristino si consumerebbero 200 pz e quindi si avrebbe comunque una rottura di scorta. Per riordinare senza rottura di scorta nel caso C (con scorta di sicurezza nulla) i parametri dovrebbero essere i seguenti: Punto di riordino = 520(pz) - 100 (pz/giorno) * 2 (giorni) + 0 (“sicurezza”) = 320 pz

e quindi T’c = 320 (pz) / 100 (pz/giorno) = 3,2 giorni

con un quantitativo di riordino di 520 pezzi (sconveniente).

Si intende evidenziare in questa sede che la valutazione del consumo medio per la determinazione dei livelli di scorta può condurre, in certi casi, a due differenti situazioni: 1. una situazione (B) di sovradimensionamento della scorta (che può anche non influire significativamente a livello produttivo) 2. una situazione (C) di rottura di scorta (generalmente più significativa della precedente)

e, in generale, ad uno stato di continua sorveglianza dei parametri di gestione del riordino con conseguente impiego di risorse. Il vantaggio del dimensionamento per simulazione consiste nel valutare l’utilizzo del materiale in base alla reale storia delle sostituzioni, tenendo quindi conto non del valore medio del consumo, ma di un valore più simile alla realtà, comprensivo quindi dei possibili fenomeni di variazione del consumo stesso. ing. Marco Minati 0461 768228

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10

Alla scorta di sicurezza, basata in genere si considerazioni soggettive, si affianca (o sostituisce) la determinazione di un livello arbitrario di affidabilità della scorta (che chimeremo R), che rappresenta in altri termini la probabilità P (data da P=1-R) di rottura e il cui valore può essere motivato da ragioni di convenienza economica tra investimento economico in scorta e rischio di rottura.

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11

Capitolo 21 - Osservazioni conclusive

Il capitolo contiene una serie di osservazioni dell'autore riguardanti i contenuti del presente lavoro.

Con il presente lavoro si è inteso dimostrare che operare nella manutenzione non significa solo "riparare” ma anche dedicare molto del proprio tempo lavorativo a studiare le cause tecniche e umane che portano ai guasti per prevenirli e tutte le azioni intese ad organizzare le risorse per massimizzare l'efficacia e l'efficienza del servizio nell'ottica dell'ottimizzazione economica globale del sistema produttivo. Quanto esposto è, per ovvie ragioni, limitato ma si è cercato di riportare le situazioni, di per se stesse peculiari di un certo ambiente, ad una validità il più generale possibile in modo che tutti i lettori possano riconoscere in esse alcune delle problematiche presenti nella propria azienda. L'evoluzione tecnologica continua, specie in certi ambiti come ad esempio quello dell'integrazione elettronica in ambienti tipicamente meccanici, fa della manutenzione una disciplina in continua evoluzione. La letteratura disponibile, benché non vasta, continua infatti a proporre sia nuovi modelli organizzativi che revisioni degli esistenti, anche nell'ottica di una sempre maggiore ottemperanza alle norme e alle leggi che in questi ultimi anni sono state recepite e applicate a livello industriale. Notevole importanza sta assumendo l'aspetto formativo del personale, tuttavia spesso non si considera che solo una buona preparazione, spesso dà risultati deludenti se manca lo spirito di squadra. In manutenzione, quasi sempre, l'individualismo è un fenomeno da combattere perché preclude ogni forma di sviluppo e di crescita collettiva e non consente a chi è delegato al controllo di gestire la situazione in maniera obiettiva. La soluzione a molti di questi problemi, non solo manutentivi, può essere ricercata in una maggiore comunicatività e in un maggiore coinvolgimento delle maestranze nei processi che governano l'azienda. La responsabilizzazione è uno dei modi più efficaci, ma anche dei più difficili da realizzare, per sentirsi, a qualunque livello, protagonisti del proprio lavoro.

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1

Capitolo 22 - Breve glossario dei termini comunemente usati in manutenzione In questo capitolo viene proposto, in ordine alfabetico, un breve glossario dei termini tecnici della manutenzione più utilizzati a livello gestionale e operativo.

Affidabilità.

Albero delle avarie.

Analisi del o logistico.

Analisi delle vibrazioni.

Articolo Bene Capacità

Ciclo di vita. Componente. Costo del ciclo di vita. Curva a vasca da bagno. Diario di macchina.

Difetto. Disponibilità.

Distribuzione di Gauss.

Distribuzione di Poisson.

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Probabilità che un bene svolga correttamente una funzione richiesta per un dato intervallo di tempo e nelle condizioni di utilizzo stabilite. Diagramma logico che mostra quali modi di avaria o eventi esterni o combinazioni di eventi esterni conducono ad un modo di avaria dato dell’entità. Procedimento analitico iterativo di definizione, di quantificazione, di prova e di valutazione, volto ad assicurare che le necessità del o logistico siano soddisfatte. Prova, non distruttiva, che permette di rilevare lo stato di organi rotanti analizzandone le cause mediante la misura delle vibrazioni. Ogni componente o sottosistema funzionale di un apparato che può essere considerato individualmente. Insieme di articoli utilizzabili come strumento di produzione. Attitudine di un’entità (bene) a rispondere ad una funzione richiesta secondo determinati criteri prefissati. Periodo durante il quale un articolo rimane operativo. Elemento costitutivo di un sottoinsieme o di un bene Totale dei costi associati al ciclo di vita globale di un bene o di un articolo. Rappresentazione grafica del tasso di guasto di un articolo in funzione del tempo di utilizzo. Registro scritto che riporta la storia e il comportamento generale di un determinato bene o articolo. Riduzione dell'attitudine di un’entità a svolgere la funzione richiesta. Attitudine di un’entità a essere in grado di svolgere una funzione richiesta in determinate condizioni ad un determinato istante o durante un intervallo di tempo, supposto che siano assicurati i mezzi (e le risorse) esterni eventualmente necessari. Legge matematica che definisce le probabilità di accadimento di un evento che accade in maniera causale nell'intorno di un istante, che è legato ad una durata media di accadimento. Si applica generalmente a fenomeni di usura. Distribuzione matematica che definisce la probabilità di accadimento di un evento che accade in maniera causale, ma con una frequenza media costante. Si applica generalmente a eventi accidentali.

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Documentazione tecnica. Durata di vita di immagazzinamento. Guasti infantili.

Guasto. Impianto. Indice. Insieme. Ispezionabilità. Livello di manutenzione.

Macchina di riserva.

Macchina. Magnetoscopia.

Manutenibilità.

Manutenzione correttiva. Manutenzione autonoma. Manutenzione in servizio.

Manutenzione terziarizzata. Manutenzione.

MTBF. MTTR. Programma di manutenzione. ing. Marco Minati 0461 768228

Insieme di documenti che descrivono le procedure d’uso e di manutenzione di un determinato bene. Tempo durante il quale un articolo immagazzinato conserva le sue caratteristiche. Guasti che avvengono all'inizio della vita operativa di un’entità, in genere a causa di errori di progetto e fenomeni di assestamento. Cessazione dell'attitudine di un bene a eseguire una funzione richiesta. Sistema integrato di macchine e beni che formano un'unità funzionale produttiva o di servizio. Rapporto tra due dati della stessa natura misurati nelle stesse condizioni. Unità funzionale che fa parte di un apparato e che è costituita da sottoinsiemi e articoli. Attitudine di un’entità ad essere controllato. Classificazione delle operazioni di manutenzione secondo le loro complessità, le esigenze di qualifica del personale incaricato dell'esecuzione e i mezzi materiali necessari. Designazione di un’entità che resta non operativa, pronta ad essere utilizzata, in caso di avaria dell'altro bene in funzionamento. Bene costituito di articoli e componenti atto a svolgere una funzione richiesta Tecnica di prova non distruttiva che permette di scoprire fessure o discontinuità superficiali o sotto la superficie di materiali ferromagnetici. Attitudine di una entità ad essere mantenuta o riportata in condizione di svolgere la funzione richiesta quando la manutenzione è eseguita nelle condizioni date, con procedure e mezzi prescritti Manutenzione effettuata a seguito di un avaria sul bene. Manutenzione effettuata direttamente dal conduttore dell'entità. Interventi di manutenzione che possono essere effettuati mentre la macchina svolge la funzione richiesta. Manutenzione effettuata da personale esterno all'azienda. Insieme delle azioni volte a conservare bene in condizioni specificate e ad assicurare la richiesta disponibilità. Media dei tempi di funzionamento tra guasti successivi. Durata media dei tempi di manutenzione, o tempo medio di riparazione. Documento scritto che definisce i tempi e i modi per la realizzazione di interventi di manutenzione.

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Ridondanza.

Riparazione. o logistico.

Tasso di guasto. Termografia.

Su un’entità (tipicamente una macchina): esistenza di più mezzi, posti generalmente in parallelo, per realizzare una funzione richiesta con valori affidabilistici diversi. Azione manutentiva effettuata al fine di rimettere un bene nella condizioni di svolgere la funzione richiesta. Insieme di prodotti o servizi necessari per specificare, realizzare e mantenere in condizioni operative ottimali il sistema considerato. Numero dei guasti per unità di tempo di utilizzo di una macchina o, più in generale, di una entità. Tecnica non distruttiva che permette di rilevare la distribuzione superficiale della temperatura di un oggetto mediante un apposito strumento sensibile ai raggi infrarossi (termografo).

Per ulteriori approfondimenti in tema di terminologia si rimanda il lettore alla Norma UNI 9910 (ed. 10/91): “Terminologia sulla fidatezza e sulla qualità del servizio”. (Sostituisce UNI 8000) e alla norma UNI 10388 “Indici di manutenzione” (ed. 10/94).

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Capitolo 23 - Bibliografia e testi consigliati

Vengono elencati i testi da cui si sono attinte importanti informazioni e di cui il lettore può far uso per approfondire gli argomenti trattati.

•

Baldin, Furlanetto, Roversi, Turco, "Manuale della manutenzione degli impianti industriali", 1986, Franco Angeli, Milano

•

S. Mariotti, "Verso una nuova organizzazione della produzione", 1994, Etas Libri, Milano

•

A.S. Goldman, T. B. Slattery, "Maintainability: a major part of a system effectivness", 1977, Krieger, New York

•

H. Holmberg, A. Folkeson, "Operational reliability and systematic maintenance", 1991, Elsevier, New York

•

F. Turco, "Principi di progettazione degli impianti industriali", 1993, Città Studi, Milano

•

M. A. Moss, "Deg for minimal maintenance expense", 1985, Dekker, New York

•

S. Bordin, "Metodi di analisi dei costi e benefici per il monitoraggio delle condizioni", Rivista "Manutenzione", 3/97

•

S. Lucchi, "I riflessi legislativi sull'organizzazione della manutenzione", Rivista "Manutenzione", 5/97

•

F.

Santini,

"Manutenzione

e

sicurezza,

binomio

indissolubile", Rivista

"Manutenzione", 12/95 •

F. Cangialosi, "Il controllo delle prestazioni del sistema manutenzione", Rivista "Manutenzione", 6/95

•

L. Furlanetto, "Gli indici di manutenzione", Rivista "Manutenzione", 3/95

•

P.Ribul Olzer, A. Verri, "Gestione della funzione produttiva della manutenzione", Rivista "De Qualitate", 6/96

•

A. Baldin, "Qualità del servizio manutenzione ovvero il servizio manutenzione per un sistema qualità", Rivista "De Qualitate", 6/96

•

M.

Montagna,

"Il

Total

Productive

Maintenance

e

il

miglioramento

dell'affidabilità degli impianti", Rivista "M&M" •

G. Parizzi, "La sicurezza in manutenzione", Rivista "Manutenzione", 5/97 ing. Marco Minati 0461 768228

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Cap.1 - 3/5

1.1) Come è definita l’affidabilità? 1. come la probabilità che un elemento (macchina, sottosistema o componente) funzioni senza guastarsi per un determinato tempo t dal suo avviamento ed in predeterminate condizioni ambientali. 2. come la possibilità che un elemento (macchina, sottosistema o componente) funzioni senza guastarsi per un determinato tempo t ed in predeterminate condizioni ambientali. 3. come la probabilità che un elemento (macchina, sottosistema o componente) funzioni senza guastarsi per un determinato tempo t dal suo avviamento

1.2) Come è definita la disponibilità? 1. come la percentuale di tempo di funzionamento rispetto al tempo totale in cui è richiesto il funzionamento stesso dell'elemento (macchina, sottosistema o componente ) 2. come la percentuale di tempo di buon funzionamento rispetto al tempo totale in cui è richiesto il funzionamento stesso dell'elemento (macchina, sottosistema o componente ). 3. come la percentuale di tempo di buon funzionamento rispetto al tempo in cui è richiesto il buon funzionamento stesso dell'elemento (macchina, sottosistema o componente ).

1.3) Il costo totale dell’affidabilità: 1. aumenta all’aumentare del livello di affidabilità delle macchine 2. presenta un minimo in corrispondenza di determinati livelli di costo di mancata produzione e di affidabilità delle macchine 3. diminuisce all’aumentare dell’affidabilità delle macchine

1.4) La “zona 3” della curva di mortalità definisce: 1. il periodo in cui le macchine presentano fenomeni di usura 2. il periodo in cui le macchine funzionano a regime 3. il periodo “infantile” caratterizzato da un elevato tasso di guasto

1.5) Lo schema di collegamento tecnico in serie o parallelo di più macchine: 1. rappresenta sempre lo schema affidabilistico del sistema 2. non rappresenta lo schema affidabilistico del sistema ing. Marco Minati 0461 768228

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3. lo schema affidabilistico dipende dalle caratteristiche di funzionamento delle macchine collegate

Cap.2 - 1/2

2.1) L’analisi ABC consente in genere di: 1. raggruppare un insieme di elementi in categorie arbitrarie. 2. raggruppare un insieme di elementi in categorie arbitrarie e di valutarne le caratteristiche di affidabilità 3. di visualizzare la percentuale di incidenza di un elemento rispetto agli altri secondo categorie fissate

2.2) L’analisi di Pareto: 1. consente di visualizzare la curva cumulata di crescita percentuale di un insieme di fattori 2. consente di visualizzare l'incidenza per categoria di un insieme di fattori 3. consente di visualizzare sia l'incidenza per categoria che la curva cumulata di crescita percentuale di un insieme di fattori

Cap. 3 - 1/2

3.1) Nella codifica descrittiva, in genere: 1. i gruppi alfanumerici rappresentano le caratteristiche del ricambio 2. i gruppi alfanumerici rappresentano la posizione del ricambio 3. i gruppi numerici rappresentano il costo e la posizione del ricambio

3.2) I ricambi BIR possono essere: 1. quei ricambi non critici, caratterizzati da un basso consumo annuo (circa 0-1 richieste annue) 2. quei ricambi critici, caratterizzati da un basso consumo annuo (circa 0-1 richieste annue) 3. quei ricambi critici, caratterizzati da un elevato consumo annuo (circa 5-10 richieste annue)

Cap.4 - 1/1

4.1) Per ordine gerarchico del personale di manutenzione si intende generalmente:

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1. la posizione che ogni componente assume nell'organico e la sua responsabilità nei confronti dei lavori e dell'impianto oltre che nei confronti dei suoi colleghi 2. la posizione tecnica che ogni componente assume nell'organico generale aziendale e nei confronti dei lavori e dell'impianto 3. la posizione che ogni componente assume nei confronti dei suoi colleghi

Cap.5 - 7/10

5.1) Una strategia manutentiva consiste in genere: 1. nel definire come le risorse umane, economiche e tecniche a disposizione devono essere coordinate allo scopo di raggiungere l'obiettivo manutentivo 2. nel definire come le risorse umane, economiche e tecniche a disposizione devono essere coordinate allo scopo di raggiungere l'obiettivo economico 3. nel definire come le risorse umane, economiche e tecniche a disposizione devono essere coordinate allo scopo di raggiungere l'obiettivo aziendale.

5.2) Un guasto è un fenomeno che, come riportato nella norma UNI 9910: 1. consiste nella cessazione dell'attitudine di una entità a eseguire la funzione richiesta 2. consiste nella cessazione dell'attitudine di una entità a eseguire la funzione per cui è stato progettata 3. consiste nella cessazione dell'attitudine di una entità a eseguire la lavorazione in corso

5.3) La manutenzione delle macchine ha due scopi principali: 1. riparare i guasti e impedire la loro insorgenza 2. riparare i guasti e ritardare la loro insorgenza 3. impedire i guasti e impedire la loro insorgenza

5.4) Il tempo di diagnosi può essere definito come: 1. un tempo di effettiva riparazione 2. un tempo di ricerca e di rilevazione dell'anomalia da parte del tecnico incaricato 3. un tempo di controllo della funzionalità e di testing della macchina

5.5) La norma UNI 9910 definisce la manutenzione correttiva come: ing. Marco Minati 0461 768228

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1. la manutenzione eseguita a seguito di una avaria e volta a riportare un'entità nello stato in cui essa possa eseguire la funzione richiesta. 2. la manutenzione eseguita a intervalli predeterminati o in accordo a criteri prescritti e volta a ridurre le probabilità di guasto o la degradazione del funzionamento di un'entità 3. la manutenzione eseguita in accordo a criteri prescritti e volta a ridurre la degradazione del funzionamento di un'entità

5.6) La norma UNI 9910 definisce la manutenzione preventiva come: 1. la manutenzione eseguita a seguito di una avaria e volta a riportare un'entità nello stato in cui essa possa eseguire la funzione richiesta. 2. la manutenzione eseguita in accordo a criteri prescritti e volta a ridurre la degradazione del funzionamento di un'entità 3. la manutenzione eseguita a intervalli predeterminati o in accordo a criteri prescritti e volta a ridurre le probabilità di guasto o la degradazione del funzionamento di un'entità

5.7) La manutenzione preventiva può essere operativamente suddivisa in: 1. statica e dinamica 2. elettrica e meccanica 3. predittiva e su condizione

5.8) Una manutenzione basata sul monitoraggio può consentire di: 1. adeguarsi alle norme legislative vigenti 2. migliorare la sicurezza 3. risparmiare economicamente sui ricambi

5.9) L’idea di base della predittiva si fonda su: 1. un controllo dello stato delle apparecchiature tale per cui impedendo il loro normale funzionamento sia possibile segnalarne anticipatamente ed in modo continuo il progressivo degrado 2. un controllo dello stato delle apparecchiature tale da non interrompere il loro normale funzionamento ma da segnalarne anticipatamente ed in modo continuo il progressivo degrado 3. un monitoraggio dello stato delle apparecchiature tale da interrompere il loro normale funzionamento ma da impedirne anticipatamente ed in modo continuo il progressivo degrado ing. Marco Minati 0461 768228

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5.10) Un concetto base della TPM è: 1. la TPM è un sistema di mantenimento basato sulla prevenzione durante tutta la vita utile 2. la TPM si basa su un controllo dello stato delle apparecchiature tale da non interrompere il loro normale funzionamento ma da segnalarne anticipatamente ed in modo continuo il progressivo degrado 3. la TPM coinvolge tutto l’organico di manutenzione d’impianto

Cap. 6 - 3/3

6.1) Spetta in genere alla manutenzione: 1. segnalare le situazioni di spreco di ricambi 2. segnalare le problematiche del personale produttivo 3. segnalare le situazioni di rischio

6.2) Il D.L. 696/94 tratta specificatamente di: 1. sicurezza sul posto di lavoro 2. conformità delle macchine 3. igiene del posto di lavoro

6.3) L’analisi dei rischi viene in genere effettuata perché: 1. il personale acquisisca la consapevolezza dei rischi connessi al proprio lavoro 2. il personale ottemperi nel migliore dei modi alle sue mansioni 3. il posto di lavoro sia più igienico

Cap.7 - 4/6

7.1) I costi diretti sono in genere legati: 1. alla pura fase di produzione del manufatto 2. alle strutture non prettamente produttive dell’azienda 3. non sono direttamente associabili alle attività produttive in genere

7.2) Il costo di fermo macchina è particolarmente significativo in caso di: ing. Marco Minati 0461 768228

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1. sempre 2. capacità produttiva scarsa 3. capacità produttiva esuberante

7.3) Un macchina è collo di bottiglia se: 1. il valore del prodotto perso per fermo macchina non è più recuperabile 2. l’operatore è oberato di lavoro 3. la macchina presenta un elevato tasso di guasto

7.4) Il sistema informativo centrale, in genere: 1. ha caratteristiche operative e a cui possono accedere la funzione amministrazione e il manager di manutenzione 2. ha caratteristiche tecniche e fiscali e a cui possono accedere la funzione amministrazione e il manager di manutenzione 3. ha caratteristiche contabili e fiscali e a cui possono accedere la funzione amministrazione e il manager di manutenzione

7.5) Nell'ambito dei sistemi locali di manutenzione operativa, una delle aree maggiormente caratterizzanti è la: 1. gestione delle fermate 2. gestione economica 3. gestione fiscale

7.6) Un indice è, secondo la norma UNI 10388 (10/94): 1. un rapporto di due dati 2. un indicatore di affidabilità 3. uno strumento di regolazione

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