MANUTENZIONE PREDITTIVA: FANTASCIENZA? NO, REALTÀ

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       Scritto da Michele Zubani

Grazie allo sviluppo sempre più florido delle tecnologie nel campo della digitalizzazione industriale, le aziende hanno iniziato a velocizzare il lavoro nel reparto produttivo.

Questa agevolazione, però, ha portato anche un aumento di manutenzioni da effettuare ai macchinari all’interno delle diverse linee produttive.

Quali sono i diversi tipi di manutenzione?

Un tipo di manutenzione preventiva che ognuno di noi abitualmente effettua è il tagliando dell’automobile: sappiamo che dobbiamo effettuare il tagliando o perché abbiamo raggiunto una certa soglia di Km o perché è passato un anno dall’ultimo tagliando.

  1. Manutenzione reattiva o a guasto: quando si rompe un componente di un macchinario lo si aggiusta solamente a danno/fermo avvenuto. Il vantaggio apparente di effettuare questo tipo di riparazione è la diminuzione del tempo/costo del lavoro effettuato. Dico vantaggio apparente proprio perché in realtà questo tipo di manutenzione può provocare lunghi fermi macchina, con la conseguenza ritardare la produzione dell’intera linea e di aspettare per dei giorni il pezzo di ricambio.
  2. Manutenzione preventiva: è basata su attività di riparazione pianificate a tempo trascorso o a tempo di lavoro. Questo tipo di manutenzione si basa sull’ipotesi che tutti i componenti dei macchinari si possono degradare nel tempo e che, per evitare dei fermi/guasti durante la produzione, si schedulano cadenzatamente delle riparazioni sul macchinario.
  3. Manutenzione predittiva: è basata su dati oggettivi raccolti ed elaborati direttamente dai macchinari di un impianto. Questo permette alle PMI di massimizzare l’efficienza produttiva prevedendo i possibili difetti di produzione e assicurare l’intervallo massimo tra le riparazioni, minimizzando, quindi, il numero di interventi da effettuare sul macchinario.

 

 

In questo articolo ci concentreremo principalmente sulla manutenzione predittiva e sui vantaggi che porta alle PMI.

Prima di iniziare, però, dobbiamo fare una piccola premessa: la storia ci ha insegnato che i piani di manutenzione sperimentati (ovvero TPM - Total Productive Maintenance e RCM - Reliability Centered Maintenance) non hanno portato nelle aziende i benefici sperati per la grossa mancanza di attitudine nei posti di lavoro di utilizzare in modo corretto gli strumenti di analisi dei dati per migliorare l’efficienza della produzione.

L’imminente avvento della digitalizzazione del processo produttivo ha reso, quindi, indispensabile il cambiamento dell’approccio con cui si effettuava la manutenzione nelle aziende fino ad arrivare alla grande richiesta da parte delle PMI italiane di implementare la manutenzione predittiva all’interno della propria produzione.

Quali sono i vantaggi della manutenzione predittiva?

I vantaggi della manutenzione predittiva

Che costi comporta la manutenzione predittiva?

  1. Dispositivi di misura: La CATENA DI MISURA è formata da diversi elementi:
  • I sensori hanno diversi tipi di principi di funzionamento, a seconda del fenomeno fisico che vanno a misurare
  • I disturbi elettrici nell’ambiente di lavoro sono una causa di compromissione della qualità delle misure
  • I sistemi di conversione delle misure in formato digitale devono essere adeguati al fenomeno che vogliamo investigare

Per fortuna oggi esistono diversi standard che assicurano diversi livelli di precisione e performance e quindi è abbastanza facile trovare la giusta combinazione di strumenti da collegare tra loro.

  1. Sistemi di calcolo: oggi è possibile elaborare un’enorme quantità di dati in poco tempo e quindi è possibile utilizzare tecniche di analisi che erano riservate a nicchie di mercato fino a pochi anni fa.
  2. Gestione agile dei dati: Il BIG DATA definisce le problematiche legate alla gestione di grandi moli di dati che oggi sono disponibili dai macchinari.

Le problematiche principali sono legate a tre fattori chiave:

    1. Salvare i dati (scrivere i dati e potervi accedere in tempi ragionevoli)
    2. Elaborare i dati in tempi ragionevoli
    3. Visualizzare i dati in modo comprensibile per gli esseri umani.
  1. Tecnologie e competenze

È necessario affidarsi ad esperti che conoscono in profondità le problematiche di ogni tipo di tecnologia per evitare di commettere i seguenti errori:

  • Utilizzare i dati sbagliati per supportare le proprie analisi
  • Generare dati sbagliati (catena di misura progettata in modo non adeguato al contesto)
  • Usare gli strumenti di analisi in modo non coerente ai propri fini.

Cosa occorre migliorare nelle aziende per poter iniziare un progetto di manutenzione predittiva efficace?

I principali passaggi sono:

  1. Cambiamento culturale: bisogna che tutti i dipendenti sappiano come utilizzare correttamente le tecnologie tramite una formazione generale. Questo tipo di passaggio di informazioni permette al singolo “attore” del cambiamento di essere a conoscenza di tutti gli aspetti del lavoro che viene effettuato, rendendolo attivamente partecipe e disponibile a migliorare le proprie procedure di lavoro.
  2. Partire dai problemi più onerosi e più frequenti: questo tipo di problemi è quello più pericoloso e va affrontato con maggiore priorità. Per esempio, se in 3 mesi di produzione, la guarnizione del mio macchinario continua a rompersi mensilmente, può voler dire che ci siano dei problemi di fondo e che vanno affrontati tempestivamente per evitare la rottura del macchinario.
  3. Progettazione raccolta e analisi dei dati passo per passo: una volta fatti i passaggi precedenti, bisogna iniziare a impostare un modello di raccolta e di analisi dei dati di processo che sia ottimale per le diverse esigenze delle PMI.

Circolo del data mining

tabella delle competenze

 

Quali sono le diverse tecniche di manutenzione predittiva?

  1. Ispezione visiva: permette di accertare lo stato dei vari componenti dell’impianto nell’ambito di interventi manutentivi programmati. Tale esame consiste nel valutare lo stato igienico di alcuni punti critici dell’impianto e la loro funzionalità.
  2. Analisi vibrazionale: tramite l'analisi degli spettri, permette di riconoscere i più comuni danneggiamenti o malfunzionamenti delle macchine rotanti.
  3. Monitoraggio dei parametri di processo: permette di raccogliere i dati istantaneamente grazie a dei dispositivi specifici che sono in grado di rilevare le più piccole anomalie nel segnale ricevuto e inviare segnali di errore prima che ci siano dei danni consistenti al macchinario.
  4. Tribologia: è la scienza che studia tutti i problemi che possono presentarsi nel moto relativo tra superfici interagenti sottoposte a carico, quali l'attrito, la lubrificazione e l'usura.
  5. Analisi termografica: consiste nel rilevamento delle radiazioni termiche emesse da un corpo attraverso una termocamera. Questa attività permette di conoscere le diverse temperature superficiali e rilevare eventuali guasti o anomalie nelle PMI.

 

Ricapitolando la Manutenzione Predittiva permette alle aziende di:

  1. allungare la vita dei macchinari e migliorarne le performance nel tempo
  2. ridurre i fermi, gli onerosi sprechi di materie prime e i costi di sostituzione del macchinario o parti di esso
  3. aumentare i guadagni
  4. rafforzare la qualità dei prodotti e per ultimo ma non meno importante l’immagine aziendale.

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