STRATEGIE E POLITICHE DELLA MANUTENZIONE E ALCUNI MODELLI DI ANALISI UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI PADOVA FACOLTA’ DI INGEGNERIA CORSO DI LAUREA TRIENNALE IN INGEGNERIA MECCANICA STRATEGIE E POLITICHE DELLA MANUTENZIONE E ALCUNI MODELLI DI ANALISI STRATEGIES AND POLICIES OF THE MAINTENANCE AND ANALYSIS OF SOME MODELS RELATORE: ALESSANDRO PERSONA LAUREANDO: ALBERTO TRECCO ANNO ACCADEMICO: 2011/12

COS’E’ LA MANUTENZIONE? La manutenzione è la funzione aziendale che ha lo scopo di garantire la potenzialità, il buon funzionamento e la conservazione delle attrezzature nel periodo di funzionamento, supervisionando tutti gli impianti di produzione di beni e servizi progettando,organizzando e realizzando questa funzione OBBIETTIVI Assicurare l’esistenza ed il buon funzionamento dei sistemi Gestire le risorse aziendali per minimizzare i costi Operare con continuità allo scopo di limitare il decadimento delle prestazioni delle macchine Formare ed educare gli addetti alla manutenzione AZIONI PRATICHE Effettuare gli interventi correttivi a guasto Organizzare e gestire gli interventi ed i materiali Occuparsi del mantenimento/miglioramento dei mezzi Formare il personale al corretto utilizzo dei sistemi e ad una prima diagnosi dei guasti Gestire i riordini e le scorte Mantenere una memoria storica GESTIONE Determinare le politiche di manutenzione Dimensionare opportunamente le risorse umane e tecniche Determinare le politiche di approvvigionamento dei ricambi

POLITICHE MANUTENTIVE MANUTENZIONE INDICI MANUTENZIONE ANALISI DEI COSTI POLITICHE MANUTENTIVE TPM INDICI GLOBALI F.M.E.A.-F.M.E.C.A.

MANUTENZIONE ORDINARIA Raccoglie tutte le funzioni della manutenzione atte a garantire il buon funzionamento, allo scopo di riportare il sistema al suo stato originale STRAORDINARIA Raccoglie quelle funzioni non ricorrenti che riguardano il miglioramento delle prestazioni e/o affidabilità del sistema modificando anche il suo stato originale MANUTENZIONE

INDICI MANUTENZIONE AFFIDABILITA’(R): (Componenti vivi in t/totale dei componenti) la provabilità che un componente funzioni senza guastarsi in un intervallo di tempo assegnato (componente non riparabile). RATEO DI GUASTO(λ) : la provabilità che un componente funzionante sopravvissuto dall’istante t=0 all’istante t si guasti in dt successivo DISPONIBILTITA’(A):(durata vita componente/durata vita componete + tempo riparazione) la provabilità che un componente funzioni senza guastarsi fino all’intervallo prestabilito t (per un componente riparabile) MANUTENIBILITA’(M): la provabilità che il componente guasto all’istante t=0 guasto possa esser riparato all’istante t.

ANALISI DEI COSTI Ci=CfxT Ci=costo inefficienza Cf=costo fermata Cf=

POLITICHE MANUTENTIVE MANUTENZIONE A GUASTO O CORRETTIVA:questo metodo affronta la manutenzione a guasto avvenuto, sostituendo il componente danneggiato MANUTENZIONE PREVENTIVA:questo metodo affronta la manutenzione, programmando la sostituzione dei componenti ad intervalli di tempo prestabiliti MANUTENZIONE PREDITTIVA: questo metodo si basa sulla possibilità di riconoscere un guasto attraverso l’interpretazioni di segnali premonitori e sostituire il componente MANUTENZIONE MIGLIORATIVA: questo metodo prevede una segnalazione di allerta con anticipo di un guasto minimizzando il tempo di riparazione analizzando e agendo prima sulla causa principale del danno.

PUNTI FONDAMENTALI DELLA TPM La TPM (Total productive maintenance) è una visione moderna dell’organizzazione aziendale che tende ad integrare la manutenzione attraverso regole e comportamenti aziendali volti a raggiungere la massima efficienza e qualità. I tre concetti alla base sono:ottenere la massima efficienza e affidabilità dell’impianto,formare un mix di tecniche e politiche manutentive e prevedere il coinvolgimento di tutto il personale aziendali. PUNTI FONDAMENTALI DELLA TPM Eliminare le cause principali di perdita di produzione Creazione di un programma di manutenzione autonomo da parte degli operatori di produzione Preparazione di piani di manutenzione programmata e ispettiva Aumento della competenza specifica degli addetti alla manutenzione Strutturare un programma di gestione per l’avviamento dell’impianto

O.E.E. (Overall Equipment Effectiveness) Stabilisce il livello di prestazioni di una linea produttiva Classifica e quantifica le principali cause di perdita di produzione Misura del valore aggiunto apportato ad un macchinario O.E.E.=AxExQ A= disponibilità E= livello di prestazioni Q= qualità della produzione INDICI GLOBALI O.C.E.(Overall Craft effectiveness) Indica l’efficacia ed efficienza della manodopera a livello di abilità, formazione ed esperienza. O.C.E.=CUxCPxCSQ CU= indica percentualmente come viene usata la manodopera misurandone l’efficienza della programmazione CP= viene valutata la prestazione della manodopera CSQ=valuto il metodo di lavoro (interventi manutentivi, stato officina)

F.M.E.A.-F.M.E.C.A. La metodologia FMEA affronta l’analisi dell’affidabilità di un sistema in modo per lo più qualitativo La metodologia FMECA affronta l’analisi dell’affidabilità di un sistema dal punto di vista qualitativo e anche quantitativo introducendo la criticità FMEA (Failure Mode Effect Analysis) e FMECA (Failure Mode Effect Crytical Analysis) sono delle metodologie usate per l’analisi dei guasti o difetti di processo

OBBIETTIVI METODI OUTPUT Identificare Analizzare Eliminare Monitorare riesaminare METODI Defininizione del problema di studio Istituzione di un gruppo di lavoro eterogeneo Documentazione dei risultati OUTPUT RPN=SxOXD S= gravità del fallimento O= provabilità dell’evento rischioso D= rilevabilità del guasto

L’indice RPN rappresenta il risultato dell’analisi effettuata su ogni singolo elemento del sistema. Gli indici S,O,D sono compresi tra 1 e 10 mentre l’RPN è compreso tra 1 e 1000. Per valori di RPN sotto 100 sono considerati accettabili, valori compresi tra 100 e 150 necessitano di azioni correttive oltre 150 necessitano di azioni preventive più drastiche. Gli indici S,O,D vengono assegnati secondo le seguenti tabelle

Analisi quantitativa del sistema attraverso l’analisi delle criticità FMECA CA FMEA FMECA OBBIETTIVI Analisi quantitativa del sistema attraverso l’analisi delle criticità OUTPUT Analisi criticità Crytical matrix (Ic=αxβxλxt)

Ciascun componente, fonte di guasto per l'impianto, può appartenere a 20 possibili categorie di criticità: da A1 a E4. I valori sopra riportati delle probabilità, associati alle frequenze A, B, C, D, E degli eventi, sono associati anche alla Severità degli Effetti finali temuti sull'Impianto (END EFFECT). La categoria più “lieve” è la E4 mentre la più pericolosa è la A1. Posso introdurre indici come: Ic=α×β×λ×t α= provabilità di guasto imputabile ad un dato modo di guasto β= provabilità percentuale che dato il modo di guasto, l’effetto associato si verifichi con la gravità ipotizzata λ= tasso di guasto t= tempo operativo

ESEMPIO DI UN ANALISI DI FMECA La figura rappresenta il vagone dei passeggeri dell’attrazione di Gardaland (Sequoia Adventure) E’ stato preso come esempio per l’analisi FMECA la chiusura addominale.

IL PROCESSO E’ STATO ESEGUITO IN QUESTO MODO: Identificare tutti i possibili pericoli Identificare i guasti, gli errori umani che possono causare un incidente Classificare i pericoli Assegnare la provabilità che un certo evento possa capitare attravreso R=CxP Identificare le misure preventive da intraprendere per limitare il rischio di incidente e guasto

CONCLUSIONI La scelta di come fare manutenzione deve esser fatta guardando tutte le condizioni al contorno e facendo un analisi adeguata dei rischi e dei costi Il metodo migliore di concepire la manutenzione è attraverso la TPM che però è difficile da implementare all’interno di un azienda Per valutare e identificare l’affidabilità e l’efficienza di un impianto posso ricorrere agli indici O.E.E. e O.C.E. L’analisi di tecniche come F.M.E.A e F.M.E.C.A sono utilizzate in sistemi molto complessi dove la sicurezza viene messa in primo piano, queste tecniche posso essere utilizzate sia in progettazione sia successivamente per creare tecniche di controllo.