Metodo di costruzione - POLITECNICO DI TORINO Tesi di Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica

L’analisi di solito si fa attraverso un brainstorming che coinvolge tutte le parti interessate in azienda rispetto ad un certo processo (responsabili di processo, collaboratori, eventuali fornitori, etc.). Il metodo di costruzione rappresenta infatti un Know How dell’azienda, ognuna costudisce il proprio, ottimizzato da anni di esperienza nel settore.

Le fasi applicative dell’FMEA sono 5:

 Fase preliminare, in cui si analizzano i componenti o i processi che vogliamo studiare;

 Fase qualitativa, in cui si analizzano le modalità e le cause di guasto;

 Fase quantitativa, in cui si definiscono gli indici di rischio e le priorità di intervento;

 Fase correttiva, in cui si definiscono le azioni rivolte a ridurre il rischio;

 Fase di misurazione, in cui si valutano le azioni intraprese.

6.2.1 Identificazione del componente o sistema

Nel caso in esame si fa riferimento ad un TVA. Esso è utilizzato in più ambiti, come in un motore a combustione interna (benzina o diesel), in un impianto idraulico, ecc. Non essendo noto a priori il campo di utilizzo della TVA, potrebbe risultare inefficace dedicare la FMEA all’utente finale, identificato nel guidatore del veicolo (automobile, treno, aereo, autocarro, etc.) o nel processo industriale. In questo caso particolare si dedica la FMEA al sistema che risulta essere subito a valle della TVA, per esempio un motore a combustione interna.

6.2.2 Definizione delle funzioni elementari

Una volta identificato il sistema da analizzare e quello a cui rivolgere l’analisi, si definiscono le funzioni principali o elementari che la TVA deve garantire per un corretto funzionamento. Una TVA viene progettata per garantire:

 Tempo di risposta basso e larghezza di banda elevata;

 Errore a regime basso;

 Overshoot limitato;

 Stabilità di posizionamento;

 Rilevabilità degli errori.

6.2.3 Analisi dei “cinque Perché”

L’idea alla base di questo metodo di indagine delle cause principali è che, ad ogni “perché”, la risposta diventa la base per la domanda successiva. È uno strumento di problem solving molto semplice ma anche molto utile, che non ha bisogno di statistiche avanzate e dati complessi, per cui può rappresentare un buon punto da cui partire per effettuare la root cause analysis, un processo analitico e sistemico per scoprire le cause che esistono alla radice dei guasti, con l’obiettivo finale di identificare le soluzioni più adeguate a risolvere questi problemi.

La negazione delle funzioni principali rappresenta il primo dei cinque perché, cioè la possibile failure mode. Il primo “perché”, per ogni funzione principale, diventa:

 Sistema lento/non pronto;

 Bassa precisione di posizionamento;

 Elevata accelerazione della piastra;

 Sistema instabile;

 nessun errore di sistema rilevabile.

Sviluppando l’analisi si riesce ad individuare la failure mode e la sua causa. Viene riportato un esempio:

Tabella 1. Esempio analisi dei 5 “perché”

Main functions

Function negation

or first why

(Failure mode)

Second

why Third why Fourth why Fifth why

(causes) Component

Low settling time/bandwidth

Slow/not ready system

High

friction Wear Unbalanced

moving parts Inappropriate installation

dc motor, gears, plate, potentiometer

6.2.4 Effetti e indice di Severity

La gravità dell’effetto causato da una failure mode viene classificato con un indice di severity. Per ogni modalità di guasto (failure mode) bisogna quantificarne la gravità. Si utilizza una scala da 1 a 10, in cui 1 indica il livello di gravità più basso. La valutazione della gravità ha una natura più soggettiva, per cui solitamente si tende a stabilire un criterio valido deciso dall’azienda. Allo stesso tempo però ci sono criteri che dovrebbero essere fondamentali per chiunque, come il rischio per la sicurezza o per l’impatto ambientale. Generalmente si stabilisce un indice di gravità pari a 9 o 10 se gli effetti di un guasto hanno implicazioni in materia di sicurezza. Un valore di 7-8 indica invece una situazione critica.

Tabella 2. Tabella indice di Severity

SEVERITY

10 Hazardous without

warning Very high severity

without warning

9 Hazardous with warning Very high severity with

warning

8 Very high Destructive failure

without safety

7 High System inoperable

equipment damage

6 Moderate System inoperable with

minor damage

5 Low System inoperable

without damage

4 Very low Degradation of

performance

3 Minor System operable with

some degradation in performance

2 Very minor System operable with

minimal degradation in performance

1 None No effect

6.2.5 Cause e indice di Occurrence

La probabilità di guasto (o di fallimento) indica con quale probabilità un’apparecchiatura, un componente o un sistema si guasti. Il nostro scopo qui è quello di attribuire un numero indice a questa probabilità per ogni modalità di guasto che abbiamo individuato. Un punteggio più alto significherà che la probabilità di guasto è molto alta e che l’evento si verificherà quasi certamente. Al contrario, un valore basso indica che il tipo guasto è molto raro.

Il contributo maggiore in questo caso lo danno i dati storici in nostro possesso.

Tabella 3. Tabella indice di Occurrence

OCCURRENCE

10 very high inevitable failures

8 high repeated failures

6 moderate occasional failures

4 low moderate few failures

2 remote failures unlikely

6.2.6 Modalità di individuazione e indice di Detection

Si tratta della capacità di diagnosticare il verificarsi di uno di questi effetti generati da un guasto. Per ogni effetto descritto, dobbiamo quindi attribuire un valore che rappresenta questa capacità. Ancora una volta, si fa riferimento ad una scala da 1 a 10. Più è alto il valore, più è probabile che l’evento non venga intercettato. Per cui, ad eventi di guasto facilmente intercettabili viene assegnato un punteggio basso. Per riuscire ad abbassare la rilevabilità del guasto (e quindi migliorare la capacità di rilevazione del guasto) le aziende possono avvalersi di sensori di controllo applicati agli asset, letture di contatori, telecamere, azioni di manutenzione preventiva o ancora meglio ispezioni regolari che ci permettano di monitorare con frequenza i nostri impianti.

Tabella 4. Tabella indice di Detection

DETECTION

10 absolute uncertainty design control cannot

detect failure mode

9 very remote very remote chance the