Figura 4.6: L’OEE e i suoi fattori
4.5
Politiche di manutenzione
Nel par.5.3.3.6, dopo aver effettuato un’analisi FMECA di un modulo ritenuto critico, viene posta l’attenzione sulla determinazione delle giuste politiche di manu- tenzione da adottare per il caso in esame; questo aspetto rappresenta uno degli obiettivi principali della TPM. Risulta doveroso, pertanto, dedicare un paragrafo alla spiegazione in dettaglio di quali sono le politiche di manutenzione e quando devono essere utilizzate. Le tipologie di manutenzione sono 4:
1. Manutenzione a rottura 2. Manutenzione preventiva
3. Manutenzione secondo condizione 4. Manutenzione proattiva
4.5 Politiche di manutenzione 54
4.5.1
Manutenzione a rottura
Con questo tipo di manutenzione si intendono le riparazioni e le strategie di sostituzione solo dopo il verificarsi del guasto (Run-to-Failure Maintenance). La manutenzione a rottura interviene nel momento in cui accade un guasto o il componente giunge al completamento del suo ciclo di vita utile, in altre parole si permette ad una macchina di operare fino a che non si rompe senza fare nessun tipo di manutenzione preventiva. Tale sistema `e usato se:
1. la possibile manutenzione da applicare `e troppo costosa e diventa pi`u econo- mico riparare il compoente quando si rompe;
2. il numero dei guasti che potrebbero occorrere `e talmente basso che `e preferibile stabilire altre priorit`a;
3. il malfunzionamento non influisce significativamente sulla produzione o genera perdite finanziarie limitate esclusivamente ai bassi costi di riparazione. Il principale aspetto negativo di questo sistema `e costituito dai guasti inaspettati non previsti. Spesso infatti non sono disponibili in magazzino parti di ricambio ed i tempi di approvvigionamento sono molto lunghi. I materiali possono essere ordinati costantemente in stock maggiori, anche se il loro utilizzo non `e previsto, con conseguenti maggiori costi ed un’inefficiente gestione del magazzino.
4.5.2
La Manutenzione Preventiva
La manutenzione preventiva `e definita come “la manutenzione eseguita a intervalli predeterminati o in accordo a criteri prescritti e volta a ridurre le probabilit`a di guasto o la degradazione del funzionamento di un’entit`a” (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 da prevenirne il cedimento incontrollato. La programmabilit`a dell’intervento consente una maggiore organizzazione del lavoro di manutenzione e garantisce
4.5 Politiche di manutenzione 55
la possibilit`a di gestire la fermata della macchina nella maniera pi`u conveniente. All’interno della manutenzione preventiva, in base alla determinazione degli in- tervalli di tempo predeterminati e alla definizione dei criteri prescritti, si possono distinguere almeno due tecniche manutentive:
- Manutenzione programmata statica - Manutenzione programmata dinamica
Nella programmazione 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 pu`o essere la sostituzione delle candele di un’automobile la cui cadenza chilometrica `e specificata dal costruttore ed `e da ritenersi valida per tutta la vita utile dell’automobile. Appare quindi chiaro che la manutenzione preventiva statica, per quanto finora visto, `e efficace sia in termini economici che di riduzione della indisponibilit`a della macchina quando il guasto presenta una certa regolarit`a di accadimento; ad un guasto che sia difficile da prevedere non `e conveniente applicare tecniche di manutenzione statica. Nella maggioranza dei casi questo sistema di manutenzione `e composto da attivit`a giornaliere, regolarmente organizzate, come ispezioni, regolazioni, pulizie, lubrificazione, sostituzioni minori, riparazioni di componenti, e tutte quelle azioni atte a prevenire guasti improvvisi e problemi al processo produttivo, e ridurne la severit`a e la frequenza. Nella manutenzione programmata dinamica gli intervalli sostitutivi sono determinati in genere in base alla storia della macchina stessa. La rilevazione dell’MTBF (Mean Time Between Failure), tempo medio tra due guasti che spesso `e funzione delle modalit`a con cui la macchina viene utilizzata, consente di redigere dei calendari di intervento preventivo basati su una determinata probabilit`a che il guasto non si manifesti nell’arco di tempo che intercorre tra due sostituzioni successive. In questo tipo di manutenzione, gli interventi manutentivi possono essere decisi sia sulla base di un calendario, o altrimenti in base alle ore effettive di lavoro o al numero di cicli di lavoro di un componente. Nel caso gli interventi siano decisi sulla base di un calendario appare evidente come sia possibile con largo anticipo programmare le attivit`a manutentive,
4.5 Politiche di manutenzione 56
organizzare il personale, predisporre le attrezzature e strumentazioni necessarie e reperire per tempo i pezzi che si vogliono sostituire. Non `e sempre possibile, per`o, prevedere con esattezza e con largo anticipo la data in cui si andr`a a sostituire un determinato componente. Per effettuare questo tipo di considerazione `e necessario comunque conoscere il tasso di guasto di un componente, o il suo inverso MTTF (Mean time to failure) ma questi dati spesso non sono disponibili o sono calcolati solo per pochi componenti. Pi`u spesso invece sono disponibili dati sul MTBF (Mean time between failure) che vengono poi utilizzati come base iniziale per stabilire gli interventi manutentivi da compiere. Possono essere utilizzate varie tecniche per la corretta gestione di questa politica manutentiva, tra cui:
1. Anticipare il guasto utilizzando l’esperienza: per alcuni componenti o ap- parecchiature la storia dei guasti o l’esperienza del personale consente di poter prevedere il verificarsi del guasto, che quindi `e legato al tempo. `E bene dunque prevedere almeno tre ispezioni prima del verificarsi del guasto, in modo da conoscere meglio l’apparecchiatura.
2. Utilizzare una distribuzione statistica dei guasti:utilizzando dei dati statisti- ci, come la distribuzione di Weibull, si possono determinare la periodicit`a, distribuzione e probabilit`a che un guasto occorra.
3. Conservare le informazioni ottenute: la mancanza di informazioni sui com- ponenti `e spesso un problema, ma dopo aver programmato ed effettuato gli interventi previsti `e bene conservare i dati ottenuti. Qesti dati permetteran- no di conoscere meglio le macchine e la loro storia, permettendo cos`ı una programmazione degli interventi futuri pi`u facile ed efficiente.
4.5.3
La Manutenzione Secondo Condizione
Come gi`a anticipato nel par. 3.6, questa politica `e da considerarsi una particolare tipologia di manutenzione preventiva in quanto il componente viene sostituito prima che termini la sua vita utile ma le sostituzioni non sono programmate bens`ı
4.5 Politiche di manutenzione 57
decise sulla base di monitoraggi. Mantenendo sempre il parallelo con il campo automobilistico fatto in precedenza, si illustra in maniera semplice il concetto di manutenzione su condizione. Per quanto riguarda la sostituzione delle pastiglie dei freni appare ovvio che una politica di sostituzione programmata non appare praticabile dal punto di vista della convenienza economica, si potrebbe decidere di sostituire un componente ancora in salute e dall’elevato valore economico. Appare evidente come sia impraticabile la strada della manutenzione correttiva: aspettare il mancato funzionamento delle pastiglie stesse. La soluzione generalmente adottata `e 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 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, tramite sensoristica, analisi degli oli lubrificanti tende quindi ad individuare lo stato di un componente che potenzialmente potrebbe provocare un guasto. In un’ottica di manutenzione sempre pi`u integrata e allo scopo di distanziare ulteriormente il periodo tra due grandi revisioni, il piano di ispezioni sullo stato di una macchina o di un suo determinato componente `e spesso vantaggiosamente correlato ad un programma di manutenzione programmata dinamica, ma spesso necessita anche di un elevato grado di addestramento del personale esecutore nel riconoscimento dell’anomalia. Una manutenzione basata sul monitoraggio pu`o consentire quindi di:
- ridurre i costi di manutenzione;
- aumentare la disponibilit`a operativa delle macchine; - migliorare la sicurezza;