L’analisi delle perdite: l’OEE e le Six Big Losses

Adottare un approccio alla gestione della manutenzione orientato ai principi del Total Productive Maintenance significa imporsi come obiettivi principali:

 la riduzione delle perdite e la massimizzazione dell’efficienza degli impianti e delle attrezzature (Overall Equipment Efficiency);

 la diffusione di una metodologia di manutenzione estesa a tutta l’organizzazione basata sulla manutenzione preventiva-predittiva (manutenzione costruita su dati statistici);

 l’integrazione fra produzione e manutenzione, con lo scopo di condividere gli obiettivi di produttività e qualità;

 la promozione e la diffusione di gruppi autonomi di manutenzione al fine di migliorare le attività di manutenzione.

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In quest'ottica s'inserisce la definizione ufficiale data dallo Japanese Institute of Plant Maintenance, secondo cui il TPM è un’insieme di procedure, tecniche e pratiche organizzative atte a:

 Massimizzare la performance totale delle macchine;

 Stabilire un sistema di manutenzione che copra l’intero ciclo di vita delle macchine;

 Coinvolgere al 100% il personale aziendale nelle varie attività;

 Promuovere la formazione di piccoli gruppi autonomi e fortemente motivati per lo svolgimento di attività manutentive;

 Costruire una “corporation” che massimizzi l’efficienza dei sistemi produttivi.

Il TPM abbraccia la filosofia “Zero Difetti – Zero Perdite – Zero Guasti”: in conformità a tale filosofia gli obiettivi del TPM vertono sull’eliminazione totale dei guasti e delle cause che li originano, dal momento che il verificarsi di una rottura o di un difetto provoca una diminuzione dello standard di funzionamento di una macchina o di un componente, con conseguente riduzione delle performance e dell’efficienza produttiva.

I guasti improvvisi che comportano la fermata dell’impianto, rappresentano “guasti con perdita totale delle funzionalità” (functionloss failures), mentre quelli che ne causano il deterioramento, ma non il blocco sono detti “guasti con riduzione delle potenzialità” (function-reduction failures).

Spesso si ha la tendenza a preoccuparsi dei guasti evidenti, ma il vero problema è costituito dai piccoli difetti, quali sporco, allentamento dei bulloni, mancanza di lubrificazione, abrasioni, che possono sembrare inizialmente insignificanti ma che causano il lento e continuo deterioramento delle macchine. Perciò è importante evidenziare i vizi nascosti e, una volta individuati, intervenire in modo da ripristinare le condizioni ottimali.

Per raggiungere l’obiettivo “Zero Guasti”, il modello giapponese prevede alcune contromisure basilari che devono essere recepite e fatte proprie dal sistema aziendale nel suo complesso:

 tenere sotto controllo le condizioni di base per il funzionamento dell’impianto (ad esempio lubrificazione, pulizia, corretto serraggio di bulloni e viti);

 rispettare le procedure operative di funzionamento dell’impianto;

 intervenire sulle parti deteriorate in modo da ripristinare la completa funzionalità;

 ridurre i punti deboli derivanti da una cattiva progettazione;

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Per raggiungere invece l’obiettivo “zero perdite” è necessario evidenziare tutti i difetti e le loro cause, ossia effettuare la cosiddetta “analisi delle perdite”. E’ possibile individuare 6 contromisure di base per cercare di raggiungere tale obiettivo:

1. Eliminazione del deterioramento forzato mediante il ristabilimento delle condizioni operative di base.

2. Eliminazione del deterioramento forzato utilizzando procedure operative conformi alle specifiche di progetto degli equipaggiamenti.

3. Attuazione della manutenzione correttiva per riportare le macchine alle loro condizioni originali.

4. Riprogettazione dei processi.

5. Allungamento della vita utile delle macchine eliminando le debolezze del progetto iniziale (manutenzione proattiva).

6. Eliminazione dei guasti improvvisi migliorando le competenze del personale e la pianificazione della manutenzione.

Per attuare in maniera corretta questa nuova metodologia di gestione della manutenzione e fare in modo che le risorse siano sfruttate in maniera ottima, attraverso un miglioramento continuo, è necessario individuare opportuni indici di prestazione che possano rendere chiara la situazione di partenza e i miglioramenti dovuti alle varie azioni che l’azienda ha intrapreso. L'indice più significativo per quantificare lo stato attuale della gestione della manutenzione e dell'efficacia delle soluzioni proposte è costituito dall’Overall Equipment Effectiveness (OEE). Questo indice, come si nota dalla sua definizione, che può essere tradotta in italiano in “Efficacia Totale dell’Impianto”, a differenza di molti altri non prende in considerazione la sola efficienza degli impianti produttivi, intesa come rapporto tra ciò che viene prodotto e ciò che sarebbe possibile realizzare, ma ne va a misurare l’efficacia, ampliando l’analisi e tenendo conto anche della qualità del prodotto e della disponibilità della macchina stessa.

La performance globale di un componente, di un equipaggiamento o di un intero impianto è governata dalla contemporanea presenza di tre fattori:

 la Disponibilità (A)

 la Performance (P)

 la Qualità (Q)

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Si può subito notare come per avere un elevato valore di OEE sia necessario che tutti e tre gli indici siano alti, a significare che solo un impianto in cui tutte le risorse siano sfruttate in maniera ottimale può raggiungere elevate prestazioni in termini di Overall Equipment Effectiveness.

Particolarmente significativo è far notare come un incremento dell' 1% dell'OEE produca una riduzione del 10% dei costi diretti di manutenzione.

Da osservare inoltre che l’OEE è un indice di efficacia dell’impianto, quindi va a considerare esclusivamente le perdite interne ad esso. In particolare nel calcolo dell’OEE si tiene conto di quelle che si definiscono le “Six Big Losses”:

Guasti

Una delle cause principali di perdita di disponibilità è data dai guasti che si presentano sugli impianti. Le macchine sono costituite da parti in movimento e svariati subsistemi nei quali ogni componente meccanico può deteriorarsi o rompersi e, soltanto quando è stato riparato il guasto o sostituita la parte, si può riprendere la produzione.

Molto spesso le cause di guasto generano segnali d'allarme prima che la macchina si rompa, per cui attraverso una corretta applicazione della manutenzione autonoma, e possibilmente della manutenzione predittiva, sarebbe possibile individuare le anomalie prima che queste degenerino nella rottura o nella fermata dell’impianto. Tali segnali d’allarme possono essere suddivisi sulla base della frequenza di accadimento in due tipologie:

 sporadici, a loro volta classificabili in improvvisi, catastrofici o generalmente semplici da correggere;

 frequenti.

Set-up e Aggiustamenti

Lo scenario produttivo attuale prevede un’elevata differenziazione e la produzione di lotti di piccole dimensioni che determinano più volte al mese o anche più volte al giorno cambi di tipologia di prodotti. Cambiando la tipologia di prodotti bisogna sostituire anche gli utensili, gli stampi, le attrezzature e tutti quegli strumenti necessari alla produzione. Il tempo perso per il cambio degli utensili e dei materiali costituisce la perdita per attrezzaggio. Molto spesso questo tempo può aumentare a causa della pulizia della macchina, di piccoli aggiustamenti compiuti per garantire una qualità stabile al prodotto o dalla ricerca d'utensili, parti o persone che possono essere utili per far ripartire la produzione. Le perdite di disponibilità sono quindi derivanti da set-up ed aggiustamenti lunghi e difficoltosi, e nelle aziende con produzioni altamente differenziate possono generare inefficienze molto elevate.

112 Riduzioni di Velocità

Le macchine spesso funzionano ad una velocità più bassa di quella per cui sono state progettate. Questo avviene per cercare di mantenere stabile lo standard qualitativo dei prodotti che escono dalla macchina; ma in altri casi è proprio la persona a non porsi il problema di verificare quale sia il limite ottimale di sfruttamento delle macchine e i cicli di lavorazione sono definiti dagli operatori sulla base di "velocità di comodo" e non dall'ufficio tecnico sulla base delle potenzialità tecniche della macchina stessa. Spesso la velocità per cui una macchina è stata concepita non è nota agli operatori e le lavorazioni sono eseguite sempre alla stessa velocità indipendentemente dalle loro caratteristiche.

Idle Time – Fermate Minori

Malfunzionamenti temporanei e di lieve entità non sono considerati come guasti, anche se si ripetono con frequenze molto elevate e costringono gli operatori ad interrompere spesso le attività produttive. Spesso se ne rileva una forte presenza nelle linee automatiche, dove può accadere che i componenti di un prodotto ostacolino il nastro trasportatore oppure che i sensori rilevino la presenza di corpi estranei e fermino la macchina (spesso si tratta di segnali errati, dovuti a sporco, polvere, ecc.). Tali eventi sono trattati come piccoli fastidi, ma in realtà rappresentano una delle perdite maggiormente critica per tutti gli impianti. Tra questo tipo di fermate vanno considerate anche le fermate compiute dall’operatore per le pause non definite da contratto.

Difetti di Qualità

I prodotti che non presentano le caratteristiche chieste dal cliente rappresentano evidentemente delle perdite. Un prodotto che invece è scartato subito dopo che è stato realizzato rappresenta una perdita di tempo, energia e materiale, in quanto generalmente prima di gettarlo, viene destinato ad una rilavorazione. Spesso i difetti di qualità derivano da una cattiva programmazione dei cicli di lavoro e non da reali problemi riscontrati sulle macchine; è pertanto doveroso prestare molta attenzione durante la fase di progettazione dei cicli da parte del personale tecnico ed una rigorosa esecuzione di questi da parte degli operatori di produzione.

Perdite d’avviamento o Start-up loss

Molte macchine impiegano un certo tempo prima di raggiungere le giuste condizioni operative. Variazioni ambientali, come temperatura ed umidità, possono rendere problematico l’avviamento e determinare prestazioni non idonee e disomogenee; variazioni nelle

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caratteristiche fisiche e chimiche delle parti di ricambio, dei liquidi refrigeranti o lubrificanti possono determinare differenze significative nella qualità del prodotto e nella velocità di lavorazione. Se durante questo periodo la macchina produce pezzi di qualità è opportuno considerare l’avviamento come riduttivo della disponibilità, in caso contrario come riduttivo della qualità. Anche se molte aziende non distinguono tra pezzi difettosi o che necessitano rilavorazioni, realizzati con le giuste condizioni operative, da quelli non conformi realizzati in avviamento, una tale distinzione risulta opportuna per valutare eventuali problemi riscontrati in tale fase.

Generalmente, i valori di OEE misurati dalle aziende prima dell’adozione del Total Productive Maintenance sono molto bassi, oscillando dal 50% al 60%; ciò significa che le aziende operano sfruttando metà della loro capacità produttiva. L’obiettivo da perseguire relativamente all’OEE è quello di massimizzare l'efficienza mediante la definizione delle relazioni ottimali tra le persone e gli strumenti di lavoro, ed attraverso l’eliminazione delle sei fondamentali fonti di perdita (Six Big Losses), le quali incidono sui tre fattori che determinano il valore dell’OEE