U
NIVERSITÀ DI
P
ISA
Scuola di Ingegneria
Corso di laurea magistrale in Ingegneria Meccanica
Analisi FMECA di una lavastoviglie industriale a capote
Relatori: Il Candidato:
Prof. Ing.Marcello Braglia Davide Giusti
Ing. Marco Frosolini Ing. Alessio Chericoni
I
SOMMARIO
L’affidabilità di un componente, un sotto – assieme o una macchina è un parametro di progetto
fondamentale per ottenere la soddisfazione del cliente o utilizzatore finale. Una macchina dalle
prestazioni eccezionali diventa praticamente inutile se incapace di mantenere intatte le proprie
capacità per un tempo congruo con le aspettative.
Stimare a priori l’affidabilità non è banale, soprattutto quando ci si accinge a cominciare un nuovo
progetto. Generalmente si fa riferimento all’analisi statistica delle serie storiche di dati che
raccolgono le informazioni circa i guasti avvenuti su modelli precedenti. Il guasto infatti, è l’evento
che mina l’affidabilità di ogni elelmento. Dato un periodo di tempo prefissato, l’affidabilità non
potrà che diminuire all’aumentare del numero di guasti occorsi.
Esistono vari strumenti e metodologie d’analisi che permettono di eseguire uno studio di
affidabilità di un elemento, uno di questi è l’analisi FMECA, o FMEA, acronimo di failure mode
effect and critical analisys, che permette di individuare ed analizzare tutte le modalità di guasto,
con l’obiettivo di eliminare le cause o limitarne gli effetti, a tutto vantaggio dell’affidabilità della
macchina.
Eurotec Group div. Colged, azienda produttrice di lavastoviglie industriali destinate a ristoranti,
grandi mense e a tutto il settore della grande ristorazione, ha deciso in via sperimentale di
applicare l’analisi FMECA ad uno dei suoi prodotti, con l’obiettivo di individuare quelle parti che
oggi presentano maggiori criticità in termini affidabilistici così da poter generare nuove soluzioni
da introdurre sui modelli futuri.
La mia attività di tesi, sviluppata presso lo stabilimento Colged di Altopascio, inizia con lo sviluppo
della metodologia di analisi da applicare al particolare prodotto studiato, per massimizzare i
risultati dello studio.
Successivamente è stata effettuata l’analisi di una delle categorie di prodotto più vendute, la
lavastoviglie a capote. Sono stati analizzati due differenti modelli: la TopTech rappresenta il top di
gamma sul mercato offerto da Colged, la NeoTech è invece una macchina costruttivamente più
semplice ma ugualmente efficace, soprattutto in termini di affidabilità come si dimostrerà al
termine dell’analisi. La scelta è ricaduta su questi due particolari allestimenti perchè dalla
combinazione dei risultati ottenuti, si potranno ricavare informazioni sulla totalità delle varianti
proposte da Colged.
II
Primo passo dell’analisi consiste nella scomposizione della macchina in gruppi e sotto-gruppi: si
tratta di una scala gerarchica, generalmente di 4-5 livelli, che permette di suddividere tutti i
componenti in base al loro compito all’interno della macchina. Rappresenta probabilmente la
maggior parte della mole di lavoro, ma una buona scomposizione è fondamentale per
l’individuazione delle cause di guasto.
Segue poi l’analisi delle modalità di guasto, ponendo particolare attenzione sulle cause, sugli
effetti e sulla rilevabilità, ovvero la capacità da parte dell’operatore di poter percepire il guasto. In
questa fase ci siamo avvalsi dell’opportunità di simulare alcune delle modalità di guasto ipotizzate
per una migliore comprensione di ciò che realmente potrebbe accadere. Per ognuna è stata
redatta un’apposita scheda descrittiva.
Terza fase è la “classificazione” di ogni guasto: è necessario stabilire un criterio di confronto fra
tutti i possibili guasti, così da poter stilare una sorta di classifica e focalizzare l’attenzione sui
problemi più critici. Il criterio scelto è il metodo 101 proposto dalla SAE nella norma J1739 – 2009
che si basa sul calcolo dell’indice di criticità, meglio noto come Risk Priority Number (RPN).
Il RPN si basa sul prodotto di tre fattori, Severity (Gravità), Occurrence (Frequenza) e Detectabiliy
(Rilevabilità). A ciascun fattore viene assegnato per ogni guasto un punteggio da 1 a 10.
La Occurrence è strettamente legata al tasso di guasto, o al Mean Time Between Failure (MTBF);
valore non sempre disponibile per cui sarà presentato un metodo per ottenerne una stima coi dati
a disposizione.
L’analisi svolta ha messo in luce una buona affidabilità complessiva per entrambi i modelli, in
particolare per la NeoTech. Tuttavia sono stati presi in esame tutti i guasti avente un RPN
superiore o uguale ad 80, analizzando l’intero processo di guasto in modo tale da poter sviluppare
possibili nuove soluzioni con l’obiettivo di eliminare o quantomeno ridurre il “rischio” relativo a
tale guasto. Per alcuni è stato possibile individuare la soluzione, per altri sarà necessario un
supplemento d’indagine.
Concludendo si ritiene l’analisi FMECA un potente e valido strumento che consente al team che la
esegue di avere una profonda conoscenza della macchina studiata e permette di mettere in luce
le aree che necessitano di un futuro sviluppo per il miglioramento delle prestazioni complessive
della macchina ottenendo una maggiore soddisfazione del cliente.
III
INDICE
Capitolo 1: Affidabilità e analisi FMECA
1
1.1
Il concetto di affidabilità
1
1.2
L’analisi FMECA: cos’è?
3
1.3
Tipologie di analisi
4
1.4
Il Procedimento
5
1.5
I Risultati
12
Capitolo 2: Lavastoviglie ad uso professionale
14
2.1
Lavastoviglie Colged
16
2.2
Lavastoviglie a Capote
17
2.3
Il modello TT2820
18
2.4
Il modello NT2805
19
Capitolo 3: Metodologia FMECA: il modello Colged
21
3.1
Scomposizione funzionale
23
3.2
Modalità di guasto
24
3.3
Fase Testing & simulazione guasti
28
3.4
Calcolo del punteggio RPN
29
3.5
Analisi dei risultati
33
Capitolo 4: Analisi FMECA: TT2820
37
4.1
Scomposizione funzionale
37
4.2
Modalità di guasto
47
Schede guasto TT2820
48
4.3
Fase Testing & simulazione guasti
84
4.4
Calcolo del punteggio RPN
93
Tabelle punteggi TT2820
98
Capitolo 5: Analisi FMECA: NT2805
133
5.1
Scomposizione funzionale
133
IV
Schede Guasto NT2805
141
5.3
Fase Testing & simulazione guasti
170
5.4
Calcolo del punteggio RPN
174
Tabelle punteggi NT2805
178
Capitolo 6: Risultati & Soluzioni
202
6.1
TT2820
202
6.2
NT2805
215
6.3
Analisi degli interventi proposti
215
6.4
Considerazioni aggiuntive
216
Tabelle punteggi interventi
219
Conclusioni
225
Ringraziamenti
227
Bibliografia
228
Appendice 1: Esploso TT2820
229
1
CAPITOLO 1
Affidabilità e analisi FMECA
1.1 Il concetto di affidabilità
La progettazione di una nuova macchina prevede sempre all’interno della specifica l’indicazione di
quella che dovrà essere la vita utile, o meglio il numero di cicli che dovranno essere eseguiti
durante il periodo di utilizzo.
Garantire che ciò possa avvenire non è semplice, soprattutto con le attuali richieste del mercato,
che richiede prodotti sempre più innovativi e complessi nel minor tempo possibile, con
conseguenti problemi in fase di progettazione e realizzazione.
L’affidabilità esprime la probabilità che un oggetto mantenga, in assegnate condizioni, la capacità
di eseguire le proprie funzioni per un periodo di tempo prestabilito. [1]
Per oggetto s’intende qualsiasi macchina, sistema o sotto–sistema capace di svolgere una funzione
o attività singolarmente. Dalla definizione si capisce come l’affidabilità non sia una misura
assoluta, ma la probabilità che non si verifichi un evento tale da compromettere il normale utilizzo
dell’oggetto considerato. Tale evento prende il nome di guasto:
Un guasto è l’incapacità di un sistema o sotto-sistema di svolgere una determinata funzione. [1]
Nel mondo industriale le principali cause di guasto sono:
Difetto di progettazione
Utilizzo non corretto
Difetto di produzione
Guasto di altri componenti (es: doppio guasto)
Installazione non corretta
Naturale deterioramento/invecchiamento
2
Al guasto è collegata una grandezza fondamentale nello studio dell’affidabilità, il tasso di guasto
, ovvero la frequenza con la quale si manifesta un guasto durante un tempo prefissato. Il tasso
di guasto è variabile nel tempo, come mostrato in fig. 1:
Fig.1: Andamento nel tempo del tasso di guasto [2]
L’andamento del tasso di guasto è suddivisibile in tre aree (fig.1):
1) Durante il primo periodo, quello di “rodaggio”, il tasso di guasto mostra un elevata
mortalità infantile ed un andamento decrescente; la maggior parte dei problemi deriva da
come sono stati realizzati ed assemblati i vari componenti della macchina e risultano
risolvibili in fase di collaudo.
2) Il secondo periodo prende il nome di “vita utile”; rappresenta la fase in cui è necessario
garantire una certà funzionalità del sistema, perciò è necessario avere un tasso di guasto il
più basso possibile e costante. I guasti si verificano in modo casuale ed imprevedibile, la
manutenzione viene eseguita a guasto, cioè solo dopo che si è verificato.
3) La vita utile termina quando diventa apprezzabile un aumento del tasso di guasto, che
acquista un andamento crescente; durante questa fase, detta di invecchiamento, i
preferisce fare ricorso ad una politica manutentiva preventiva, ovvero si interviene sulla
macchina prima che il guasto si manifesti.
Durante il periodo di vita utile è possibile esprimere l’affidabilità nel tempo in funzione del tasso di
guasto
3
Un altra grandezza utile nello studio dell’affidabilità di un sistema è l’MTBF, acronimo di mean
time between failure. Viene definito come
Rappresenta quindi il tempo medio che trascorre tra un guasto ed il successivo. Esiste una
relazione tra MTBF ed il tasso di guasto valida nel periodo di vita utile:
Questa relazione deriva dal fatto che il tasso di guasto durante la vita utile della macchina viene
considerato costante.
1.2 L’analisi FMECA: cos’è?
Lo studio e l’analisi delle modalità di guasto, delle cause e degli effetti, non è assolutamente
banale. Le difficoltà di analisi aumentano in funzione della complessità della macchina e del
numero di componenti.
L’analisi FMECA, o FMEA, acronimo di failure mode effect and critical analysis, è una metodologia
che permette di studiare le potenziali modalità di guasto, così com’è espresso nella sua
definizione.
L’analisi FMECA è una tecnica ingegneristica usata per definire, identificare ed eliminare guasti,
problemi ed errori conosciuti e/o potenziali da un sistema, processo o servizio prima che questi
arrivino all’utilizzatore (ASQC 1983). [2]
Una buona analisi FMECA:
Identifica tutte le possibili modalità di guasto, rilevate e/o potenziali
Identifica le cause e gli effetti per ciascuna modalità di guasto
Classifica ciascuna modalità in funzione di un criterio di valutazione
Provvede alla stesura di azioni correttive per i problemi riscontrati.
É importante sottolineare che una buona analisi non potrà mai eliminare totalmente eventuali
situazioni di rischio, ma eventualmente ridurle.
4
1.3 Tipologie di analisi
È possibili classificare 4 differenti tipologie di analisi FMECA (fig. 2), in funzione dell’oggetto che si
intende studiare [2]:
1) System FMECA: usata per analizzare sistemi e sottosistemi durante la loro fase di
concepimento ed inizio progettazione. È focalizzata sulle potenziali modalità di guasto
dovute a carenze strutturali del sistema.
2) Design FMECA: usata per analizzare un prodotto prima della sua messa in produzione.
Analizza le modalità di guaste dovute ad una progettazione non idonea.
3) Process FMECA: utilizzata per analizzare il processo di produzione. Utile per identificare
eventuali difettosità inserite in tale fase, ad esempio durante l’assemblaggio.
4) Service FMECA: Analizza servizi e/o procedure prima che queste arrivino al cliente.
5
Nella pratica è possibile identificare due soli tipi di analisi, design FMECA e process FMECA, e
considerare la system FMECA e la service FMECA come due possibili varianti rispettivamente della
design e della process FMECA.
1.4 Il procedimento
Il procedimento da seguire per eseguire una buona analisi è praticamente lo stesso per le quattro
tipologie di analisi sopra descritte. Faremo riferimento d’ora in avanti alla design FMECA che è
stata utilizzata per il particolare caso studiato.
In fig. 3 è mostrato il diagramma di flusso delle varie fasi in cui si articola la realizzazione di una
FMECA, è possibile identificare i seguenti step:
6
1.
Definizione del progetto, analisi delle funzioni del prodotto e scomposizione funzionale
della macchina
2.
Deduzione, individuazione delle modalità di guasto
3.
Analisi di ogni modalità mediante un criterio di valutazione della criticità del guasto, così da
poter stilare una “classifica”
4.
Analisi dei risultati e pianificazione delle azioni correttive.
Prima di cominciare un progetto FMECA, è necessario definire il team che si occuperà del suo
sviluppo. Per ottenere buoni risultati è necessario coinvolgere più persone provenienti da settori
differenti in modo da avere punti di vista totalmente differenti. Generalmente all’interno del team
devono essere prenti un responsabile del settore marketing/vendite, un ingegnere di
progettazione e uno di produzione. Infine è necessario coinvolgere un addetto alla qualità.
Durante la prima fase è necessario definire quale macchina si intende studiare, quali sono le
funzioni per le quali è stata progettata ed il livello di dettaglio che si vuole raggiungere. Tutte
queste attività, che per macchinari complessi o composti da numerosi componenti può
rappresentare gran parte della mole di lavoro, portano ad una scomposizione funzionale della
macchina a livelli. Il numero di livelli rappresenta quindi il grado di dettaglio che si intende
raggiungere, generalmente come ultimo livello si ottiene la line replaceable unit, l’unità di
ricambio, la quale può essere costituita da un sotto-assieme ma anche da un solo componente.
Tipicamente la scomposizione avviene su 4 livelli:
I livello: è rappresentato dall’intera macchina studiata.
II livello: si identificano assiemi/gruppi funzionali della macchina.
III livello: sottosistemi addetti a funzioni specifiche
IV livello: componenti significativi critici dai quali si propaga il guasto.
Per gruppo funzionale si intende un insieme di componenti necessari per svolgere una specifica
attività o appartenti ad una stessa tipologia (es: gruppi idraulico, elettrico, meccanico...). Un
esempio di tale scomposizione è mostrato nel diagramma a blocchi di fig. 4.
7
Fig. 4: Esempio di scomposizione funzionale per una sospensione posteriore [3]
La seconda fase riguarda l’individuazione delle modalità di guasto, l’analisi delle cause che lo
generano e gli effetti prodotti. Per ogni modalità è necessario fornire una breve descrizione di
come il prodotto non riesce ad eseguire l’operazione richiesta o perde in produttività. Individuare
“tutte” le modalità di guasto non è banale, per questo motivo è fondamentale aver eseguito una
buona scomposizione funzionale. Un buon punto di partenza è considerare le attività svolte dalla
macchina durante il normale funzionamento ed individuare gli eventi che possono impedire tali
attività o influiscono sulla produttività della macchina. Successivamente si identificano i
componenti coinvolti ed infine si valutano gli effetti prodotti.
La terza fase consiste nella valutazione della criticità di ogni modalità di guasto. È necessario
stabilire un criterio che permetta di ordinare i guasti per importanza così da poter intervenire su
quelli ritenuto prioritari. Esistono vari criteri di valutazione, in questa trattazione ne illustreremo
due.
Il primo viene descritto nella norma US MIL – STD – 1629A, Procedures for performing a failure
mode and effect analysis (1984) [4], fa riferimento ad un numero di criticità (CN, criticality
8
dove è la percentuale di guasti di una certa tipologia
è la probalità con cui si possono verificare gli effetti relativi al guasto studiato
è il tasso di guasto del componente studiato
è il tempo di funzionamento
Questa procedura, che prende il nome di Metodo 102, viene utilizzata soprattutto in campo
militare e nucleare e risulta attuabile solo in presenza di dati certi ed attendibili. Viene perciò
applicata solo in quei casi dove sono a disposizione grandi quantità di dati storici ed in presenza di
richi elevati.
Un alternativa utilizzata in campo industriale, in particolare nell’automotive, è rappresentata dal
Metodo 101, messo a punto dalla Ford Motor Company e descritto dalla norma SAE (Society of
Automotive Engineers) J1739 – 2009, Potential failure mode and effects analysis in design (Design
FMECA), potential failure mode and effects analysis in manufacturing and assembly processes
(Process FMECA) [5].
In questo caso si fa riferimento a 3 parametri adimensionali distinti, ciascuno valutato secondo
precise espressioni e correlati con un punteggio numerico mediante precise tabelle. Il punteggio
varia da un valore minimo ad uno massimo, le due scale principalmente usate vanno da 1 a 5
oppure da 1 a 10. Il prodotto di questi tre parametri fornisce l’indice di criticità, più noto come Risk
Priority Number (RPN):
S , O e D sono rispettivamente Severity, Occurence e Detectability.
Il primo parametro, Severity, rappresenta la gravità degli effetti prodotti dal guasto sul sistema
stesso e sull’utilizzatore. Occurence indica la probabilità che si verifichi il guasto, generalmente è
basato sul valore del MTBF (mean time between failure).
Detectability rappresenta la rilevabilità del guasto, tiene conto se sono presenti segnali
premonitori del guasto oppure se può essere identificato mediante ispezioni o controlli.
I valori di ciascun parametro sono generalmente riportati in delle tabelle (tab. 1, 2 e 3), una per
ciascun fattore, nelle quali per ogni valore numerico è riportata una breve descrizione di
12
Il parametro O è strettamente legato alla frequenza di guasto, ecco perchè spesso viene correlato
al MTBF o al tasso di guasto , come nell’esempio di tab. 2 dove è riportato il numero di guasti su
1000 (CNF/1000). Qualora questi dati non siano disponibili o risultino poco attendibili
generalmente ci si attiene al giudizio dei membri del team, sfruttanto la loro esperienza e
conoscenza della macchina.
1.5 Risultati
I risultati dell’analisi vengono anch’essi riportati in una tabella dove sono riportati in modo conciso
tutti i dati dell’analisi. Un esempio di questi fogli è riportato in fig. 5 [2], nella parte alta sono
riportate tutte le informazioni relative all’analisi: chi è stato coinvolto, quale macchina è stata
analizzata e quando è stata eseguita l’analisi. Ogni FMECA può essere successivamente
revisionata, ad esempio se vengono inserite alcune modifiche alla macchina.
Nella tabella sottostante è riportata l’analisi vera e propria, per ogni funzione (11) vengono
elencate le potenziali modalità di guasto (12), gli effetti (13), le cause (16) e la rilevabilità (18).
Nelle colonne (15), (17) e (19) vengono riportati rispettivamente i relativi punteggi di severity,
occurrence e detectability. Infine nella colonna (20) è riportato il Risk priority number ottenuto
dal prodotto dei tre fattori.
Al termine di questa fase è necessario valutare quali azioni migliorative possono essere effettuate
alla macchina con l’obbiettivo di migliorarne l’affidabilità. È buona norma intervenire sulle
modalità di guasto aventi:
Elevato valore della severity (punteggio di 9 – 10)
Maggiori punteggi RPN ottenuti
Nella parte destra della tabella sono riportate le informazioni relative alle azioni migliorative che si
intendono apportare(21), infine si ricalcola il punteggio RPN per valutare la bontà dell’intervento.
14
CAPITOLO 2
Lavastoviglie ad uso professionale
La principale differenza tra una lavastoviglie domestica ed una destinata ad uso professionale sta
nel tempo di esecuzione del ciclo. La maggiore esigenza di lavare stoviglie e bicchieri per bar,
ristoranti, mense ecc... richiede la necessità di completare il ciclo in un paio di minuti al massimo,
cosa che in ambito domestico dove si effettuano mediamente un paio di cicli di lavaggio al giorno
non è assolutamente richiesta.
Le macchine ad uso professionale vengono classificate in base al tipo di funzionamento:
Lavastoviglie a funzionamento ciclico
Lavastoviglie a funzionamento continuo
Nelle macchine a funzionamento ciclico il cestello porta stoviglie viene caricato all’interno della
macchina dove rimane fisso durante l’intero programma di lavaggio. L’alimentazione dell’acqua di
lavaggio e risciacquo viene affidata a delle lancie rotanti. Le principali tipologie di lavastoviglie a
funzionamento ciclico sono le sottobanco (fig. 6a) e le capote (fig. 6b). I due modelli si
differenziano principalmente per la modalità di carico del cestello.
Nelle lavastoviglie a funzionamento continuo il cestello portastoviglie viene trascinato all’interno
della macchina mentre i bracci di distribuzione dell’acqua sono fissi. La macchina ha la forma di un
“tunnel”, il cestello entra da un lato ed esce dall’altro, durante l’avanzamento passa da una fase di
lavaggio alla successiva. Parallelamente l’acqua svolge il percorso inverso, l’acqua “pulita”
proveniente dalla rete idrica viene utilizzata per l’ultimo risciacquo prima che il cestello esca dalla
macchina, e risale alla fase precedente. L’acqua “sporca” è utilizzata nella prima fase di lavaggio. In
base al sistema di movimentazione delle stoviglie è possibile distinguere le lavastoviglie a traino
(fig. 7a) e quelle a nastro (fig. 7b). In quest’ultime non è utilizzato il cestello e le stoviglie vengono
direttamente posizionate sul nastro opportunamente sagomato, in questo modo non è necessario
fermare la macchina in fase di caricamento/scarico.
15
Fig. 6: Modelli a funzionamento ciclico: Sottobanco (a) e Capote (b)
Fig. 7a: Modelli a funzionamento continuo: Lavastoviglie a traino
16
Fig. 7b: Modelli a funzionamento continuo: Lavastoviglie a nastro
2.1 Lavastoviglie Colged
Eurotec div. Colged è un azienda controllata dalla multinazionale americana ITW, azienda inserita
in diversi settori industriali, dall’automotive ai processi produttivi, ma anche nella produzione di
macchine ed attrezzature destinate al settore alimentare e alla ristorazione.
Colged è un azienda nata a Lucca nel 1952; dal 1957 produce lavastoviglie industriali oggi
apprezzate in tutto il mondo.
La produzione odierna consiste sia nelle macchine a funzionamento ciclico che quelle a
funzionamento continuo: la produzione di lavastoviglie cicliche si concentra principalmente sulle
lavastoviglie a capote e le sottobanco, mentre come macchina a funzionamento continuo vengono
prodotte le lavastoviglie a traino. La scelta dell macchina viene effettuata in funzione del tipo di
oggetto da lavare e dei volumi quotidiani. I modelli più piccoli sono i modelli sottobanco destinati
principalmente ai bar, come lavabicchieri, lavapiatti e lavaoggetti. Le lavastoviglie a capote sono
ideate per il lavaggio di maggiori volumi di stoviglie, lo stesso vale per i modelli continui come le
traino.
Nello stabilimento di Altopascio, attuale sede di Eurotec div. Colged dove ho effettuato lo sviluppo
della mia tesi, si ha la produzione delle macchine a capote e delle traino; le sottobanco vengono
invece assemblate nello stabilimento Elettrobar di Verona, altra azienda del gruppo Eurotec.
Il volume di produzione si concentra principalmente su modelli a capote e sottobanco.
17
2.2 Lavastoviglie a Capote
Eurotec div. Colged produce modelli di lavastoviglie a capote di differenti misure ed allestimenti, il
principio di funzionamento è tuttavia all’incirca lo stesso. La macchina è dotata di una vasca di
raccolta dell’acqua, all’avvio si ha il riempimento di tale vasca con acqua preriscaldata tramite un
boiler.
Il ciclo di lavaggio è sempre composto da almeno due fasi, la prima di lavaggio dove l’acqua
presente nella vasca viene riutilizzata ad ogni ciclo, per questo motivo viene definita acqua
“sporca”, e la seconda di risciacquo destinata ad eliminare residui di sapone dalle stoviglie
utilizzando acqua pulita proveniente dal boiler. Entrambe le fasi vengono effettuate con lancie
rotanti. Un esempio è riportato in fig. 8. Quella superiore è destinata al risciacquo, possiede una
minore sezione di passaggio rispetto a quella di lavaggio visto la minor portata d’acqua utilizzata.
18
2.3 Il modello TT2820
L’allestimento TopTech rappresenta il top di gamma prodotto da Colged come lavastoviglie a
capote. In fig. 9 è mostrato lo schema idraulico della macchina.
Fig. 9: Schema idraulico TT2820
Il sistema di caricamento dell’acqua dalla rete idrica è a pressione costante, perciò a valle
dell’elettrovalvola di carico (indicata con Y1 in fig. 9) è presente un break tank che permetta alla
macchina di non risentire della pressione dell’acqua posseduta all’interno della rete idrica.
All’avvio la macchina riempie la vasca con acqua preriscaldata dal boiler ed inviata tramite
l’elettropompa M2, utilizzata anche per la fase di risciacquo.
Il ciclo di lavaggio è articolato nelle seguenti fasi:
Fase di lavaggio: l’acqua in vasca opportunamente addizionata con detersivo viene inviata
tramite l’elettropompa M1 alle lancie di lavaggio. L’acqua utilizzata in questa fase è
denominata “sporca” visto che viene usata quella presente in vasca che accumula lo sporco
ciclo dopo ciclo (viene comunque opportunamente filtrata). L’acqua in vasca viene
mantenuta ad una temperatura tra i 55°C ed i 65°C.
Fase di scarico: al termine del lavaggio una parte dell’acqua viene scaricata, all’incirca due
litri, tramite l’elettropompa M6, così da avere un parziale ricambio dell’acqua presente
nella vasca.
19
Fase di risciacquo: l’ultima fase consiste nel risciacquo delle stoviglie con acqua pulita
proveniente dal boiler ad una temperatura di 80-85°C per i piatti e 65°C per i bicchieri.
L’acqua, addizionata con un tensioattivo che facilita l’asciugatura, viene distribuita tramite i
bracci di risciacquo.
Il sistema di controllo di questa macchina risulta complesso, infatti la pompa di risciacquo di fatto
divide il circuito idraulico in due, quello a monte della pompa è necessario al caricamento
dell’acqua nel boiler, quello a valle permette il caricamento della vasca e le operazioni di lavaggio.
Per questo motivo sono necessari due pressostati, il primo controlla il livello dell’acqua all’interno
del boiler, il secondo il livello in vasca.
All’accensione la macchina scarica l’eventuale acqua presente in vasca se la sua temperatura è
inferiore ai 40°C, questo perchè riscaldare acqua fredda tramite la resistenza presente in vasca è
un operazione lunga, quindi si preferisce caricare acqua nuova riscaldata dal boiler. La resistenza
nella vasca ha lo scopo di mantenere la temperatura nel range corretto.
Terminata questa fase la macchina è pronta per eseguire il ciclo di lavaggio, che si articola nelle tre
fasi descritte precedentemente. Tra ogni fase si ha un intervallo di pausa per permettere al
pressostato della vasca di misurare l’effettivo livello, misura che altrimenti sarebbe falsata
dall’inerzia posseduta dall’acqua in fase di lavaggio.
In appendice 1 è riportato l’esploso della macchina mentre la lista dei componenti è disponibile in
tab. 8.
2.4 Il modello NT2805
La NeoTech è una macchina costruttivamente più semplice della TopTech. In questa gamma di
lavastoviglie non è previsto né il sistema di caricamento del boiler a pressione costante né la
pompa di scarico. Tuttavia quest’ultimo elemento può essere richiesto come optional qualora
fosse desiderato.
Il circuito idraulico è rappresentato in fig. 10; l’elettrovalvola di carico Y1 è direttamente collegata
con il boiler e la pressione dell’acqua posseduta all’interno della rete idrica viene sfruttata per
alimentare la macchina, non essendo presente l’elettropompa a valle del boiler.
Mentre sulla TT2820 il caricamento del boiler e della vasca avvengono in modo indipendente in
questo caso l’apertura della valvola Y1 comporta l’alimentazione contemporanea dei due
elementi. Il sistema di controllo è perciò molto più semplice, la macchina è infatti dotata di un solo
pressostato che verifica il mantenimento del livello minimo all’interno della vasca. Il livello
20
massimo è determinato dalla presenza del troppopieno, elemento che consente lo scarico
dell’acqua in eccesso.
Su questo modello manca la fase di scarico durante il ciclo di lavaggio, lo scarico avviene solo
quando il livello nella vasca raggiunge o supera quello determinato dal troppopieno e
naturalmente viene smaltita solo l’acqua in eccesso. Per il resto il principio di funzionamento è lo
stesso della TT2820. Anche per la NT2805 è riportato l’esploso in Appendice 2, la lista di tutti i
codici è invece disponibile nella tab. 11.
21
CAPITOLO 3
Metodologia FMECA: il modello Colged
La metodologia FMECA standard, in particolare il caso della FMECA di progetto, è stata
ampiamente descritta nel cap. 1. In tutti i libri di testo inerenti vengono riportate quelle che sono
le linee guida per questo tipo di analisi, è naturale poi che per ogni caso specifico si debba tenere
conto delle particolari esigenze, come ad esempio il tipo di prodotto studiato, quindi è necessario
sviluppare un proprio modello da seguire che meglio si adatti al proprio studio per ottenere i
migliori risultati possibili.
Eurotec div. Colged nell’ottica di continuo miglioramento dei suoi prodotti in termini di affidabilità,
qualità e sicurezza, ha scelto di inserire in via sperimentale la metodologia FMECA tra i propri
strumenti di analisi.
La mia attività di tesi ha riguardato proprio la realizzazione del modello di analisi da poter essere
efficacemente applicato alle lavastoviglie prodotte da Colged. Visto che nello stabilimento Colged
di Altopascio la produzione riguarda prevalentemente i modelli a capote, l’attività svolta ha
riguardato l’applicazione dell’analisi FMECA a due modelli, la TT2820 e la NT2805, descritti
precedentemente nel cap. 2.
Le differenze fra queste due macchine permettono di avere un idea chiara sulle problematiche
non solo di questi allestimenti, ma anche degli altri modelli a capote proposti sul mercato. Inoltre
con opportune modifiche, ma senza ripartire completamente da zero, sarà possibile adottare
questo tipo di analisi anche per le sottobanco. In questo modo sarà possibile avere un analisi della
quasi totalità delle macchine prodotte, eccezzion fatta per le traino.
Lo schema logico seguito durante l’analisi è illustrato nel diagramma di flusso di fig. 11 e segue le
indicazioni date nel cap. 1. Ciascuna fase sarà analizzata a fondo nelle prossime pagine prima di
procedere con l’illustrazione dei risultati ottenuti sulle due lavastoviglie scelte.
Prima di cominciare è opportuno che il team che si appresta ad eseguire l’analisi sia a conoscenza
del completo funzionamento della macchina, con particolare attenzione al ruolo svolto da ogni
sotto – assieme o componente.
22
Fig. 11: Diagramma di flusso del processo di analisi FMECA
Scomposizione funzionale
della macchina
Ipotesi ed analisi delle
modalità di guasto
Correzione delle modalità
di guasto
Fase Testing &
Simulazione guasti
Ipotesi concordi con la
simulazione?
Analisi dei risultati
Calcolo punteggio RPN
per ogni guasto
no
23
3.1 Scomposizione funzionale
La prima fase consiste nella scomposizione della macchina a livelli, si identificano gruppi e sotto –
gruppi; ne viene fuori un diagramma ad albero che ricorda la distinta base di una macchina (fig.
12).
Esistono vari criteri per suddividere la macchina, ad esempio possono essere creati gruppi in
funzione del tipo di alimentazione dell’elemento (elettrica, idraulica....). Il criterio da noi adottato
si basa esclusivamente sull’attività svolta da ciascun componente. Nello schema di fig. 12 è
riportata la prima parte della scomposizione, comune ad entrambe le macchine.
Fig. 12: Scomposizione funzionale della lavastoviglie
La lavastoviglie è stata suddivisa in 3 macro gruppi che rappresentano il I° livello della
scomposizione: struttura portante, gruppo elettronico e gruppo idraulico.
Per comprendere al meglio il criterio usato per la scomposizione soffermiamoci sul gruppo
elettronico; in particolare sulla differenza tra sistema di controllo e sistema di potenza. Come
spiegato precedentemente è stata considerata esclusivamente la funzione svolta da ogni
Lavastoviglie
Struttura
portante
Telaio, capote e
pannelli esterni
Vasca & struttura
porta cestello
Manovellismo di
apertura capote
Gruppo
elettronico
Sistema di
controllo
Sistema di potenza
Gruppo
idraulico
24
elemento; fanno parte del sistema di controllo tutti quei componenti indispensabili per il
monitoraggio di ciascun operazione, ad esempio pressostati, sonda temperatura, termostati..., e
naturalmente la scheda elettronica.
Fanno parte del sistema di potenza gli elementi destinati all’alimentazione, ad esempio i relé.
L’azione di controllo in questo caso è svolta dalla scheda madre che abilita il relé a fornire potenza
all’elemento a valle. Fanno parte del sistema di potenza anche le resistenze del boiler e della vasca
mentre sia le elettrovalvole che le elettropompe sono state inserite nel gruppo idraulico. Questo
perchè la loro funzione è quella di aprire/chiudere il circuito idraulico per le valvole e fornire
prevalenza al fluido per le pompe.
I sotto – livelli del gruppo idraulico si differenziano per le due macchine e saranno illustrati
separatamente per i due modelli.
Una buona scomposizione della macchina è fondamentale per capirne a fondo il funzionamento e
poter eseguire una buona analisi delle modalità di guasto, il perchè sara evidenziato nel prossimo
paragrafo.
3.2 Modalità di guasto
L’analisi delle modalità di guasto da noi effettuata parte proprio dalla scomposizione funzionale.
Avendo infatti creato sotto-assiemi destinati allo svolgimento di una particolare azione, l’analisi
svolta parte rispondendo alle seguenti domande:
Cosa succede se non si verifica tale operazione? O se non viene eseguita correttamente?
Ad esempio cosa succede se l’acqua nel boiler non viene riscaldata? Ci siamo fatti questa
domanda per tutte le operazioni eseguite dalla macchina necessarie per l’esecuzione di un
corretto ciclo di lavaggio.
Quali sono gli effetti?
È necessario analizzare quali ripercussioni ha il guasto sul corretto funzionamento della
macchina, qual’è l’entità del danno, individuare altre possibili parti della macchina che
potrebbero danneggiarsi a causa del malfunzionamento. Per questa parte dell’analisi è
stata di grande aiuto la fase testing.
Quali sono le cause?
Aver svolto un efficace scomposizione della macchina semplifica questa parte di lavoro,
infatti sono facilmente individuabili quei componenti la cui rottura provoca il non
funzionamento.
25
Qual’è la rilevabilità del guasto?
È infine necessario valutare la difficoltà di rilevare il guasto da parte dell’operatore, è bene
infatti che ciascun modalità di rottura sia ben avvertibile dall’utilizzatore prima che
possanno crearsi situazioni di pericolo o guasti peggiori per la macchina.
Per ogni modalità di guasto è stata compilata la relativa scheda guasto, come quella mostrata e
descritta nella pagina seguente. In ogni scheda si riporta una breve descrizione del guasto, i
componenti soggetti al guasto ed in gruppo di appartenenza nella scomposizione funzionale, gli
effetti e la rilevabilità. Ciascuna causa di guasto è identificata tramite una scheda guasto di
appartenenza e dal numero indicato a fianco nella colonna “Parte soggetta a guasto”. Nei par. 4.2
e 5.2 sono riportate le schede per i due modelli studiati.
26
Scheda Guasto:
Nome:
inserire nome modalità guasto
Descrizione:
inserire una breve descrizione del guasto
Cause:
inserire nella tabella tutti i componenti la cui rottura può provocare il guasto, facendo riferimento
alla scomposizione funzionale, ad esempio:
Livello:
Sotto – livello:
Parte soggetta al guasto:
2.1 Sistema di controllo
2.1.2 Motherboard
(1) Scheda 215032-4
Problema al canale CN1
(2) Fusibile 228004
Fusibile primario bruciato
Effetti:
per ogni parte soggetta al guasto indicata descrivere gli effetti sulla macchina e sulle sue
prestazioni
Rilevabilità:
per ciascuna parte soggetta al guasto descrivere i segnali avvertibili dall’operatore per identificare
prontamente il guasto.
27
Per quel che riguarda la rilevabilità, un grosso aiuto viene fornito dall’autodiagnostica della
macchina, la scheda elettronica è in grado di segnalare prontamente alcuni malfunzionamenti
tramite un codice d’errore lampeggiante sul display. Gli errori, classificati con il codice
alfanumerico EXX, dove XX è il numero identificativo dell’errore. In tab. 4 sono riportati tutti i
codici d’errore e la loro descrizione:
Messaggio
visualizzato Anomalia o allarme riscontrato
E01
Risciacquo non effettuato ( Solo versioni CRP-SP ). La segnalazione si attiva alla
fine del ciclo, nel caso non venga ripristinato in maniera corretta il livello di lavoro in vasca. Verificare se i collegamenti idraulici sono corretti, che il rubinetto di alimentazione idrica sia aperto. Se il problema persiste contattare l’assistenza tecnica.
E02
Anomalia scarico acqua. Lo scarico acqua non viene eseguito o viene eseguito in
maniera anomala. Controllare se si è tolto il troppopieno. Verificare che il tubo di scarico non sia piegato o schiacciato e che il sifone o i filtri non siano intasati. Eseguire un nuovo ciclo di scarico. Se il problema persiste contattare l’assistenza tecnica.
E03
Anomalia ripristino temperatura boiler. Il ripristino della temperatura del boiler non
è avvenuto entro i limiti di tempo prestabiliti durante il ciclo di lavaggio. Spegnere e riaccendere la macchina ed eseguire un nuovo ciclo. Se il problema persiste contattare l’assistenza tecnica.
E04
Time out caricamento vasca: la vasca non si è riempita.
Verificare se i collegamenti idraulici sono corretti, che il rubinetto di alimentazione idrica sia aperto. Verificare la presenza del troppopieno. Se il problema persiste contattare l’assistenza tecnica.
E05
Anomalia termometro vasca. (Sonda aperta). La macchina non rileva il valore
della temperatura della vasca. Spegnere e riaccendere la macchina. Se il problema persiste contattare l’assistenza tecnica.
E06
Anomalia termometro vasca. (Sonda in corto) Interrompere il programma in corso,
spegnere la lavastoviglie. Riaccenderla dopo alcuni minuti e avviare nuovamente il ciclo. Se il problema persiste contattare l’assistenza tecnica.
E07
Anomalia termometro boiler. (Sonda aperta) La macchina non rileva il valore della
temperatura del boiler. Spegnere e riaccendere la macchina. Se il problema persiste contattare l’assistenza tecnica.
E08
Anomalia termometro boiler. (Sonda in corto). Interrompere il programma in
corso, spegnere la lavastoviglie. Riaccenderla e avviare nuovamente il ciclo. Se il problema persiste contattare l’assistenza tecnica.
28
E09
Time out caricamento boiler: mancato riempimento boiler. Non è possibile
effettuare il risciacquo.
Controllare che il rubinetto di alimentazione idrica sia aperto.
Eseguire un nuovo ciclo completo.
Se il problema persiste scollegare l’alimentazione elettrica e contattare l’assistenza tecnica.
ESF
Sicurezza elettromeccanica: sono intervenuti i termostati di sicurezza del boiler o
della vasca, oppure è intervenuto il pressostato di sicurezza vasca. Contattare un centro assistenza tecnica.
ESL
Livello vasca errato: il pressostato vasca ha rilevato un livello di acqua in vasca
troppo alto o troppo basso. Contattare un centro assistenza tecnica.
E21 Pressostato boiler in blocco: al termine del ciclo di lavaggio la scheda elettronica
non rileva l’apertura del pressostato.
E22
Time out riscaldamento vasca: anomalia durante il riscaldamento acqua di
lavaggio, spegnere ed riaccendere la lavastoviglie, nel caso in cui il problema si manifesti nuovamente contattare un centro assistenza autorizzato.
Tab. 4: Descrizione errori
Alcuni errori sono contrassegnati dal simbolo
, questo significa l’ingresso della macchina in
modalità SAFE: la lavastoviglie smette di funzionare e viene attivata la pompa di scarico per
svuotare la vasca. Non è possibile utilizzare la macchina fino al ripristino delle normali condizioni
d’uso.
Per gli altri errori invece è possibile completare il ciclo di lavaggio o addirittura continuare ad
utilizzare nuovamente la macchina, è probabile però che le prestazioni della macchina siano
decisamente alterate.
3.3 Fase testing & simulazione guasti
Questa fase è stata molto utile per comprendere come si comporta la macchina nel caso si
verifichi un malfunzionamento. Sono state ricreate alcune situazioni di guasto ed è stato appreso
ed analizzato il comportamento della lavastoviglie. Dai risultati ottenuti sono state revisionate e
corrette tutte le schede guasto, in particolare per quanto riguarda effetti e rilevabilità.
Questa parte sarà meglio descritta sia per la TT2820 che per la NT2805 nei par. 4.3 e 5.3 dove sono
riportati i risultati dell’analisi.
29
3.4 Calcolo del punteggio RPN
Una volta compreso a pieno come si manifesta ciascuna modalità di guasto è necessario stabilire
un criterio che permetta di valutare quelli che siano i casi che necessitano maggiore attenzione.
È stato scelto il metodo 101, introdotto da Ford Company ed adottato dalla Society of Automotive
Engineers (SAE) come descritto nella norma J1739 – 2009 [5]. Si basa sul calcolo di un indice di
criticità, più noto come Risk Priority Number (RPN), già definito nel par. 1.4.
RPN è il prodotto di tre fattori, Severity, Occurrence e Detectability, che su una scala da 1 a 10
misurano rispettivamente gravità, frequenza e rilevabilità del guasto. Per ogni guasto il team
attribuisce il corretto punteggio a ciascun parametro, così da poter calcolare il risk priority
number. La scelta del valore viene fatta sulla base di tabelle di riferimento; tali tabelle, vengono
realizzate per essere più fedeli al caso specifico studiato partendo da quelle generiche disponibili
in letteratura. In tab. 5 è riportata la tabella di riferimento per l’attribuzione del punteggio della
gravità (S).
Effetto Descrizione Severity (S)
Nessuno Nessun effetto 1
Molto lieve Effetti molto lievi sulle prestazioni 2 Lieve
Utilizzatore leggermente infastidito. Lieve effetto sulle prestazioni.
3 Basso
Bassa insoddisfazione del cliente. È richiesto l’intervento sulla macchina
4
Moderato
Cliente insoddisfatto, è richiesto l’intervento di riparazione sulla macchina; eventuali ricambi hanno un costo contenuto.
5
Significativo
Il cliente esprime disagio. Macchina utilizzabile ma prestazioni alterate. È richesto il ricambio di parti non vitali.
6
Alto
Macchina inutilizzabile. Il costo dell’intervento di manutenzione è contenuto.
7
Molto Alto
Macchina inutilizzabile. Costo dell’intervento di manutenzione rilevante.
8 Grave
Potenziale situazione di pericolo per l’operatore oppure macchina seriamente danneggiata.
9
Molto pericoloso
Potenziale grave situazione di peicolo per la salute dell’operatore. Integrità della macchina
compromessa.
10
30
Per l’attribuzione dei punteggi si è tenuto conto di vari aspetti:
pericolosità per l’utilizzatore: se il guasto comporta una situazione potenzialmente
pericolosa per l’operatore è stato attribuito un punteggio 9 – 10
livello di danneggiamento della macchina: se la lavastoviglie non è in grado di funzionare,
ad esempio se entra in modalità SAFE, è stato assegnato un punteggio di 7 – 8, il discrimine
tra i due punteggi sta nel tipo e nel costo dell’intervento.
richiesta di intervento sulla macchina: se è necessario intevenire sulla macchina si
attribuisce un punteggio da 4 a 6, in funzione del tipo e del costo dell’intervento, oltre che
dalla richiesta o meno di un ricambio
punteggi minori (da 1 a 3) sono stati assegnati a deboli alterazioni delle prestazioni della
macchina, molto spesso neanche avvertite dall’operatore.
L’attribuzione del punteggio per la occurrence si basa principalmente sul tasso di guasto o MTBF,
la cui conoscenza non è spesso disponibile. Eurotec div. Colged non esegue direttamente
l’assistenza tecnica, che viene effettuata dai proprio rivenditori, per questo motivo non ha a
disposizione dati certi sul tipo di interventi eseguiti.
Per valutare la frequenza di guasto abbiamo seguito due strade, per prima cosa abbiamo sfruttato
la conoscenza interna dell’ufficio di progettazione e del servizio service. Infatti anche se
l’assistenza non viene effettuata direttamente è la stessa Colged a rifornire i ricambi ai propri
rivenditori.
La seconda si basa proprio sull’analisi dei dati della richiesta ricambi al servizio Service. I dati a
nostra disposizione sono il consumo in fabbrica di tutti i codici per l’ultimo anno (Ott 2013/Set
2014), la richiesta al service sempre relativa all’ultimo anno (Ott 2013/Set 2014) e il dato
cumulativo del consumato in fabbrica dal 2008 alla fine 2013.
Da questi dati abbiamo ricavato due parametri:
una stima del mean time between failure (MTBF) calcolato come rapporto tra il consumo in
fabbrica annuale (Ott 2013/ Set 2014) e la richiesta al service nello stesso periodo
31
un indice di guasto basato sul numero di ricambi richiesti ogni anno per codice rapportato
al consumo in fabbrica (dati del consumo dal 2008):
L’indice I rappresenta quindi per ogni componente il numero di guasti e sostituzioni che
avviene ogni anno in relazione al parco macchine oggi in circolazione.
Il MTBF calcolato in questo modo rappresenta un valore realistico solo per quei codici che possono
essere considerati a “regime”, ovvero vengono montati sulle macchine da un numero di anni tale
da poter considerare stabile il reale tasso di guasto.
Questo discorso vale in parte anche per l’indice I per tutti quei componenti introdotti solo negli
ultimi anni e che di fatto non hanno ancora fatto in tempo a rompersi, di conseguenza nei prossimi
anni è preventivabile un aumento del tasso di guasto fino alla sua stabilizzazione al suo effettivo
valore.
In tab. 6 è riportata l’attribuzione dei punteggi relativi alla frequenza di guasto (occurrence) in
funzione dell’indice I e del MTBF.
32 MTBF Occurrence (O) > 10 anni 1 9 – 10 2 8 – 9 3 7 – 8 4 6 – 7 5 5 – 6 6 4 – 5 7 3 – 4 8 1 – 3 9 < 1 anno 10
Tab. 6: Punteggio frequenza di guasto/occurrence (O)
Per l’attribuzione del punteggio (O) è stato comunque usato il solo MTBF, ritenuto più affidabile,
per quei codici per cui non è disponibile il punteggio è stato attribuito tenendo conto sia del
giudizio del personale dell’ufficio progettazione e del service che dell’indice I.
Per quel che riguarda la detection (D) come già accennato in precedenza ci dà una grossa mano il
sistema di autodiagnostica presente sulla macchina, che permette sia di evitare situazioni di
pericolo per l’utilizzatore che individuare prontamente il problema nel caso di richiesta
d’assistenza. Per la valutazione della rilevabilità dell’errore s’è tenuto conto della sua “visibilità”, in
tab. 7 è stato descritto ogni punteggio.
33 Rilevabilità Descrizione Detectability (D)
Molto Alta
Visibile ad occhio nudo. Messaggio d’errore univoco da parte della macchina
1
Alta
Rilevabile dopo un ispezione, messaggio d’errore da parte della macchina.
2
Media
Rilevabile dopo un ispezione, più di due modalità di guasto aventi lo stesso messaggio d’errore e gli stessi effetti sulla macchina. È necessaria l’ispezione periodica della macchina da parte dell’utente
3
Nessun messaggio d’errore ma presenza di inefficienze tali da risalire al problema.
4
Bassa
Nessun messaggio d’errore, piccoli segnali d’inefficienza rilevabili da un tecnico specializzato.
5
Nessun segnale. Rilevabile solo grazie ad un ispezione approfondita
6 – 7
Molto Bassa / Assente Nessun segnale. 8 – 10
Tab. 7: Punteggio rilevabilità/Detectability (D)
I punteggi RPN sono stati calcolati per tutti i guasti analizzati e descritti nelle relative schede.
3.5 Analisi dei risultati
L’intera analisi fin qui svolta viene raccolta su delle tabelle riassuntive come quella mostrata a pag.
37 dove si riporta:
il modello analizzato e la relativa scheda guasto
la data in cui è stata eseguita l’analisi, se si tratta di una revisione si riporta data e numero
una breve descrizione del problema
le modalità di guasto
gli effetti sulla macchina
le cause ed i segnali da cui è rilevabile il guasto
34
La parte di analisi delle modalità di guasto è completa, è possibile adesso analizzare i risultati
ottenuti, in modo da valutare possibili interventi migliorativi sulla macchina nell’ottica di un
miglioramento generale in termini di affidabilità e sicurezza.
Nel caso specifico abbiamo scelto di analizzare tutte le modalità di guasto contraddistinte da:
punteggio Severity superiore o uguale a 9
indice RPN maggiore o uguale ad 80
Tuttavia è possibile valutare eventuali azioni migliorative anche su guasti che non raggiungano tali
punteggi.
L’ultima parte del lavoro consiste nel ricalcolare il punteggio RPN relativo agli interventi
migliorativi proposti, in modo tale da valutare l’effettiva bontà dell’intervento. Naturalmente
quello che si calcola è un potenziale RPN che ci si attende di ottenere, ma per avere un oggettivo
riscontro è opportuno revisionare periodicamente l’analisi in modo tale da aggiornare i dati in
funzione della loro evoluzione nel tempo. Il diagramma di flusso di fig. 13 mostra gli step seguiti
durante la fase di analisi dei risultati.
35
Fig. 13: Diagramma di flusso step analisi risultati
Analisi punteggi RPN &
scelta aree intervento
Valutazione delle possibili
soluzioni
Calcolo del punteggio
RPN per le soluzioni
proposte
Il risultato è soddisfacente?
Introduzione della nuova
soluzione
no
Colged
Modello: Scheda guasto n.ro: Data FMECA: Foglio____di____ Rev:Descrizione Modo di guasto Effetti Cause (S) (O) Rilevabilità (D) RPN
37
CAPITOLO 4
Analisi FMECA: TT2820
L’analisi FMECA svolta è stata effettuata nel rispetto delle indicazioni fornite nel cap. 3. La prima
lavastoviglie ad esser stata analizzata è il modello a capote TT2820.
Il primo step dell’analisi riguarda la scomposizione funzionale della macchina, si procede poi con la
realizzazione delle schede guasto, la cui verifica è stata eseguita mediante la fase testing. Infine si
procede con il calcolo dei punteggi RPN.
4.1 Scomposizione funzionale
La macchina è stata suddivisa in più livelli fino all’assegnazione dei vari componenti ai singoli
sooto-gruppi. Ogni sottogruppo svolge un preciso compito/attività durante il funzionamento della
macchina. Per prima cosa vediamo di completare lo schema di fig. 12 con i livelli mancanti che
differenziano la TT2820 dalla NT2805. Lo schema completo è riportato in fig. 14.
Nelle pagg. 39-40 sono riportati a cascata tutti i sottolivelli necessari per descrivere
completamente la macchina. Ad ogni livello è stato assegnato un numero identificativo, così come
a ciascun sottolivello, separati dal (.); ad esempio il numero 3.2.4 identifica:
3 sono all’interno del gruppo idraulico (level 1)
2 identifica il circuito di lavaggio (level 2)
4 specifica che ci troviamo nel circuito di lavaggio superiore (level 3)
Soffermandosi un attimo sul gruppo idraulico questo è stato suddiviso in circuito di caricamento /
risciacquo, grazie al quale viene caricata la vasca, il circuito di lavaggio indispensabile per eseguire
l’omonima fase durante il ciclo, il circuito di scarico ed i sistemi di adduzione del detergente e del
brillantante. Da notare che entrambi i circuiti di carico e lavaggio sono stati suddivisi in superiore e
inferiore ed alimentano le rispettive lancie all’interno della capote.
Infine è stato assegnato ad ogni componente il rispettivo gruppo di appartenenza, il risultato è
riportato in tab. 8 con il riferimento alla posizione nell’esploso (App. 1).
Fig. 14: Scomposizione TT2820 (I e II livello)
TT2820
Struttura
portante
Telaio,
capote
e
pannelli
esterni
Vasca &
struttura
porta
cestello
Sistema di
apertura
capote
Gruppo
elettronico
Sistema di
controllo
Sistema
di
potenza
Gruppo
idraulico
Circuito
di
carico
Circuito
di
lavaggio
Sistema
adduz.
deters.
Sistema
adduz.
brillant.
Circuito
di
scarico
Gruppo
addolc.
39
Scomposizione funzionale TT2820
Level 1:
1) Struttura portante
2) Gruppo elettronico
3) Gruppo idraulico
Level 2:
1) Struttura portante:
1.1)
Telaio, Capote, pannelli esterni
1.2)
Vasca & Struttura porta cestello
1.3)
Manovellismo di apertura capote
2) Gruppo elettronico:
2.1)
Sistema di controllo:
2.1.1) Micro-interruttore
2.1.2) Motherboard
2.1.3) Interfaccia grafica
2.1.4) Controllo Tank level
2.1.5) Controllo Boiler level
2.1.6) Controllo resistenza tank:
2.1.6.1)
Sistema di controllo
2.1.6.2)
Sistema di sicurezza
2.1.7) Controllo resistenza boiler:
2.1.7.1)
Sistema di controllo
2.1.7.2)
Sistema di sicurezza
2.2)
Sistema di potenza:
2.2.1) Sistema di alimentazione
2.2.2) Teleruttore sicurezza
2.2.3) Resistenza Tank
2.2.4) Resistenza Boiler
2.2.5) Relè Pompa Lavaggio
40
3) Gruppo idraulico:
3.1)
Circuito di carico/risciacquo
3.1.1) Caricamento Boiler
3.1.2) Pompa di risciacquo
3.1.3) Circuito risciacquo inferiore
3.1.4) Circuito risciacquo superiore
3.2)
Circuito di lavaggio:
3.2.1) Alimentazione aspirazione pompa lavaggio
3.2.2) Elettropompa
3.2.3) Circuito lavaggio inferiore
3.2.4) Circuito lavaggio superiore
3.3)
Sistema adduzione detersivo
3.4)
Sistema adduzione tensioattivo
3.5)
Circuito di scarico
41 Gruppo 1.1 Telaio, Capote, Pannelli esterni
Esploso
Codice Quantità Descrizione Pagina N° rif.
73039 1 Cappa coibentata 1 3 73063 1 Pannello posteriore 1 13 70998 1 Distanziale 1 21 70036 1 Supporto sinistro 1 22 70035 1 Supporto destro 1 23 70072 1 Pannello destro 1 26 70071 1 Pannello sinistro 1 27
41042 4 Spessore adesivo pannelli laterali 1 28
80078 2 Squadre fissaggio sottopiani 1 29
73279 1 Pannello anteriore 1 30
926117 4 Piede regolabile 1 31
70094 1 Tubo 1 7
70092 1 Flangia tubo 1 15
70459 1 Pannello quadro elettrico 2 1
80731 1 Tendina PVC di prot. Comp. Elet. 2 26
CWP2 4 Piedini supporto scheda elett. 2 23
80675 1 Staffa dosatori Peristaltici 3 18
73070 1 Staffa pompa lavaggio 7 2
80712 1 Staffa supporto pompa scarico 8 11
80637 1 Staffa scarico parziale 8 18
Gruppo 1.2 Vasca & Struttura porta cestello
Esploso
Codice Quantità Descrizione Pagina N° rif.
73010 1 Gruppo vasca completo
73255 1 Telaio portacesto 1 24
70265 1 cavalletto 1 32
70250 1 Sponda portacesti 1 33
Gruppo 1.3 Manovellismo di apertura Capote
Esploso
Codice Quantità Descrizione Pagina N° rif.
73120 1 Maniglione 1 8
70192 2 Supporto 1 9
70200 1 Leva SX cappa 1 10
70201 1 Leva DX cappa 1 11
70202 1 Fermo leva SX cappa 1 4
70203 1 Fermo leva DX cappa 1 5
K70365 1 Kit sostituzione guida cappa 1 20
70277 2 Pattino 1 14
70031 2 Gancio molla 1 17
926108 2 Molla Trazione f5.5 1 18
42
73019 1 Trave tirante molle 1 25
Gruppo 2.1 Sistema di controllo
Gruppo 2.1.1 Microinterruttore apertura capote
Esploso
Codice Quantità Descrizione Pagina N° rif.
927088 1 Magnete per microinterruttore 1 2
80171 1 Micromagnetico 1 34
Gruppo 2.1.2 Motherboard
Esploso
Codice Quantità Descrizione Pagina N° rif.
215032-4 1 Scheda Elettronica 2 3
228004 1 Fusibile 5X20F 4° FAST 2 11
228012 1 Fusibile 5X20 T160MA 2 12
228011 1 Fusibile 5X20 T2A 2 13
Gruppo 2.1.3 Interfaccia Grafica
Esploso
Codice Quantità Descrizione Pagina N° rif.
80943 1 Tastiera 2 19
70716 1 Interfaccia grafica TT161ABT RM 2 22
419036 1 Spacer 2 20
417119 1 Dado M3 plastica bianco 2 21
80933 1 Cavo flat comandi tastiera 2 18
Gruppo 2.1.4 Controllo Tank level
Esploso
Codice Quantità Descrizione Pagina N° rif.
107012 1 Campana Pressostato 2 17
423011 1 Fascetta a molla 2 16
143235 1 Tubo 4x7 silicone trasparente CRP 2 15
70561 1 Pressostato digitale 2 4
Gruppo 2.1.5 Controllo Boiler level
Esploso
Codice Quantità Descrizione Pagina N° rif.
224002 1 Pressure switch 110/60 5 26
143005 1 Tubo pressione TP 5x11 5 21
423010 2 Fascetta D8x12x7,5 5 5
Gruppo 2.1.6 Controllo resistenza tank
Esploso
Codice Quantità Descrizione Pagina N° rif.
43
2.1.6.1 H.775489-001 1 Clip sonda temperatura D5 3 16
2.1.6.2 926189 1 Termostato SIC.95° 3 9
2.1.6.2 236052 1 Termostato contatto 3 30
Gruppo 2.1.7 Controllo resistenza boiler
Esploso
Codice Quantità Descrizione Pagina N° rif.
2.1.7.1 231016 1 Sonda temperatura 5 10
2.1.7.1 69871 1 Portasonda 5 35
2.1.7.2 926189 1 Termostato SIC.95° 5 8
Gruppo 2.2 Sistema di potenza Gruppo 2.2.1 Sistema di Alimentazione
Esploso
Codice Quantità Descrizione Pagina N° rif.
69803 1 Cavo alimentazione 2 25
DEP521 1 Pressacavo PG21 2 24
220011 1 Morsettiera 5 poli + terra 2 10
Gruppo 2.2.2 Teleruttore sicurezza
Esploso
Codice Quantità Descrizione Pagina N° rif.
73350 1 Contattore 230/50-60HZ 2 7
Gruppo 2.2.3 Resistenza Tank
Esploso
Codice Quantità Descrizione Pagina N° rif.
73069 1 Resistenza 2500 W 3 8
929115 1 Relé 16° 230V 62.82 2 5
Gruppo 2.2.4 Resistenza Boiler
Esploso
Codice Quantità Descrizione Pagina N° rif.
230020C 1 Resistenza REB230020 (8KW) 5 11
456002 1 O-ring 48x6,2 5 9
69870 1 Protezione resistenza 5 12
73350 1 Contattore 230/50-60 2 7
Gruppo 2.2.5 Pompa Lavaggio
Esploso
Codice Quantità Descrizione Pagina N° rif.
