La Manutenzione oggi

Premessa

Le varie tipologie di manutenzione, ovvero l’insieme di interventi necessari a mantenere efficace ed efficiente un impianto o una macchina, sono:

• manutenzione a guasto: l’impianto/la macchina si bloccano a causa di un guasto non previsto, quindi è necessario organizzare la ricerca delle cause che hanno obbligato alla fermata per valutare come eliminare le cause stesse e quindi eseguire l’intervento di ripristino;
• manutenzione preventiva: prevede interventi con tempistiche predeterminate, sulla base di dati statistici rilevati o previsti dal fornitore;
• manutenzione predittiva: prevede interventi basati sull’andamento continuo di una variabile che, al raggiungimento di un valore prefissato, richiede di intervenire;
• manutenzione autonoma: è la manutenzione elementare eseguita dall’operatore /” padrone” dell’impianto/macchina e può essere, a sua volta, preventiva o predittiva;

Per tutti i tipi di intervento il personale deve essere formato, per avere una conoscenza completa sia del funzionamento che delle modalità d’intervento.

Nel caso della manutenzione a guasto spesso deve essere richiesto il supporto del costruttore/fornitore.

Modalità di intervento

La manutenzione a guasto è, per sua stessa definizione, l’unico tipo di manutenzione non programmabile né prevedibile né voluta. Quando si presenta occorre impostare una indagine approfondita per determinare la vera causa del guasto, per introdurre eventuali migliorie, al fine di riottenere la funzionalità prevista e per evitare il ripetersi dello stesso guasto. Normalmente viene richiesto l’intervento del costruttore.

Tutte le altre metodologie di manutenzione sono caratterizzate, invece, dalla loro ripetitività nel tempo al fine di mantenere costante la funzionalità dell’impianto/macchina, garantendo un servizio continuo fra due fermate per manutenzione consecutive.

Si suddividono in Manutenzione Preventiva, Predittiva e Autonoma.

• La manutenzione preventiva è suggerita dal fornitore in quanto definisce gli intervalli di intervento, tenendo conto sia dei tempi e delle modalità di utilizzo che della vita dei componenti o dei gruppi. L’intervallo può essere modificato dall’utilizzatore impostando una adeguata rilevazione di dati che vanno elaborati secondo principi statistici in modo da ottenere dati oggettivi per modificare la tempistica di intervento.
• La manutenzione predittiva prevede la ricerca di variabili di funzionamento che degradino con andamento continuo. Ne consegue che occorre l’utilizzo di sensori per mantenere sotto controllo quelle variabili (ad es. usura cuscinetti, utensili, mantenimento delle tolleranze, ecc. ecc.) in modo che l’utilizzatore possa essere costantemente informato sul decadimento delle funzioni sotto controllo e quindi possa intervenire al raggiungimento di un valore prefissato della variabile sotto controllo.
• La manutenzione autonoma è quella elementare di base (pulizia, ispezione, lubrificazione, controlli ecc.) che può essere preventiva o predittiva ed è affidata al gestore della macchina/impianto.

Il TCO, la manutenzione e la manutenibilità

Il TCO – ovvero il Total Cost of Ownership, o costo totale di possesso – tiene conto sia del costo di acquisto che dei costi sostenuti dall’utilizzatore.
Questi ultimi includono:

• i costi di gestione dell’impianto/macchina (ad es. utensili, energia elettrica, materiali per il raffreddamento, tempo uomo addetto, ecc.);
• i tempi delle fermate per manutenzione per calcolare le perdite di produzione ed i costi per l’intervento manutentivo, compresi materiali e componenti utilizzati.

Il TCO è oggi sempre più richiesto dai clienti, per garantirsi di integrare in modo più realistico la completezza dei costi dei prodotti/servizi e quindi formulare prezzi di vendita che garantiscano la competitività sul mercato, pur mantenendo la giusta e necessaria redditività.

Il TCO è determinato dai progettisti sulla base di input riguardo alla vita della macchina/impianto (tenendo conto delle modalità e dei tempi di utilizzo giornaliero) e alla tipologia degli interventi /fermate per manutenzione durante il periodo di gestione. Essi dovranno sia scegliere materiali/componenti adeguati sia progettare in maniera adeguata, sempre trovando il miglior compromesso tra le esigenze della funzionalità e dei costi, sia per costruire la macchina/impianto sia per la loro gestione presso l’utilizzatore.

Nel progettare, devono rispondere ai seguenti tre obbiettivi:

1. affidabilità, intesa come sicurezza di produrre oggetti che abbiano le caratteristiche richieste.
2. manutenibilità, cioè permettere interventi di manutenzione razionali e semplici, secondo procedure definite e nelle quali sono indicati i ricambi da utilizzare ed i tempi di intervento previsti, calcolati con MTM-UAS.
3. definizione del tempo minimo fra una fermata per manutenzione e la successiva.

Gli interventi di manutenzione e la digitalizzazione

Nel caso di fermate per guasti non previsti, è opportuno che l’utilizzatore si metta rapidamente in contatto col costruttore fornendogli dati e informazioni, rilevati dai sensori e anche via telecamere. In molti casi il costruttore è in grado di fornire le modalità di intervento inviando rapidamente anche parti di ricambio e suggerendo le modalità per eseguire il corretto intervento, guidandolo da remoto con l’utilizzo delle tecnologie. In casi complessi, il fornitore potrà accordarsi per inviare proprio personale specializzato.

Laddove l’utilizzatore ha un servizio manutenzione interno decide di eseguire tutte le manutenzioni internamente, dotandosi di tutte le attrezzature e conoscenze necessarie, inclusa la formazione del personale. In questo caso il cliente/utilizzatore decide quali attività di manutenzione devono essere eseguite dal servizio manutenzione interno e quali dagli addetti alla macchina/impianto cioè gli operatori. Dovrà fornirsi di tabelle di interventi programmati (manutenzione preventiva e autonoma) e di eventuali componenti necessari per eseguire l’intervento in base alle indicazioni del fornitore della macchina /impianto.

Nel caso l’utilizzatore voglia passare da manutenzione preventiva a manutenzione predittiva, dovrà evidenziare e scegliere le variabili che degradano in maniera continua, definendo quel valore raggiunto il quale l’impianto è a rischio. Dovrà quindi dotare le macchine/impianti di sistemi di rilievo dati e sensori necessari per la gestione delle variabili stesse e suggerire quando intervenire.

Se invece l’utilizzatore non ha il servizio di manutenzione interno e decide, quindi, di eseguire la sola manutenzione autonoma, delega al fornitore o a un’azienda specializzata la manutenzione preventiva prevista e tabellata, mentre per la manutenzione predittiva si collega al fornitore tramite IoT, dotando le macchine/impianti di sistemi di rilievo dati e sensori necessari per il controllo e la rilevazione delle variabili scelte in modo che possa intervenire al momento giusto.

Alcuni esempi di predittiva con digitalizzazione:

1. in un’azienda multinazionale inglese i forni per la cottura di minerali richiedevano, su indicazione del fornitore tedesco dell’impianto, la sostituzione delle coperture con periodicità semestrale al fine di evitare inutile dispersione di calore. I manutentori osservando le coperture sostituite rilevavano che potevano essere sostituite più avanti. Si mise sotto controllo l’andamento della temperatura all’esterno delle coperture, che si dimostrò avere un degrado continuo per cui, al raggiungimento di un certo valore, si dovevano sostituire le coperture. Il risultato ottenuto fu passare a sostituire le coperture non più 4 volte nell’arco di due anni ma solo 3;
2. la digitalizzazione e la gestione a distanza di dati scelti opportunamente su base statistica, permette di informare continuativamente il fornitore sull’andamento delle macchine/impianto per cui oggi si può pensare di acquistare la capacità di produzione delle macchine/impianti, lasciando la manutenzione completamente a carico delle aziende fornitrici, che non venderanno più solo delle macchine, ma un servizio.

Questa soluzione viene oggi proposta, ad esempio, dalle società di fotocopiatrici/stampanti che vendono il servizio in funzione del numero di stampe fatte, occupandosi in modo completo della manutenzione, con sostituzione anche dei toner. Infatti le macchine sono collegate in rete con la casa madre e costantemente monitorate.

Conclusione

La chiave vincente, in tutti i casi menzionati, per avere il controllo della funzionalità degli impianti/macchine è ovviamente la digitalizzazione, che consente di avere tramite opportuni rilevatori e sensori tutte le informazioni necessarie con continuità. Per una corretta implementazione dei processi di digitalizzazione, oltre alla predisposizione delle macchine/impianti, occorre scegliere le grandezze da monitorare tra tutte quelle che è possibile avere con le moderne tecnologie, per non correre il rischio di perdersi nel mare magnum dei big data e della loro elaborazione e utilizzo.

Come evidenziato, è utile implementare anche sistemi di collegamento visivo con telecamere che consentono, anche a distanza, la visione del campo di intervento e la possibilità di guida per la soluzione dei problemi.

 

Articolo a cura di Gianni Cuppini e Gianni Perlini