La manutenzione. Definizioni. Evoluzione storica. Manutenzione: Manutenibilità: Dott.ssa Brunella Caroleo

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1 La Dott.a Brunella Caroleo Definizioni Manutenzione: È il controllo cotante degli impianti e l inieme dei lavori di riparazione e otituzione neceari ad aicurare il funzionamento regolare e a mantenere cotanti gli tandard affidabilitici degli impianti. Si articola in un inieme di azioni tecniche ed amminitrative, inclue le azioni di uperviione, volte a mantenere o a riportare un entità in uno tato in cui poa eeguire la funzione richieta. Manutenibilità: È l attitudine di un oggetto eprea dalla probabilità che le operazioni di ripritino della funzionalità vengano eeguite in un intervallo di tempo tabilito t per date procedure e riore (peronale in numero e con competenze adeguate, parti di ricambio, ecc.). Evoluzione torica 9 97: a guato. Si procedeva ad interventi olo in preenza di interruzioni di ervizio apportando oluzioni tampone o otituendo il componente; 97 98: nacita di una filoofia manutentiva mirata alla prevenzione di avarie di itema. Tale metodologia i eplicava attravero ipezioni cicliche e diagnotica tecnica tramite enoritica di proceo; 98: la diviene una funzione del proceo produttivo. Diviene attrice del miglioramento continuo del proceo e quindi implementabile tramite le procedure di miglioramento continuo della Qualità (traferimento delle riore manutentive nei reparti); 99: Outourcing della funzione, nacita del Global Service di Manutenzione. Nella nuova filoofia di azienda network, tutto ciò che non è core buine viene terzializzato, con lo copo di ridurre la compleità e aumentare la fleibilità.

2 Scopi principali Conervazione del patrimonio impiantitico: la mancanza di una con interventi tempetivi porta ad un graduale deterioramento del patrimonio immobiliare aziendale; Miglioramento delle pretazioni: la deve realizzare tutte quelle piccole modifiche e miglioramenti utili alla funzione produttiva compatibilmente con i budget aziendali; Riduzione dei coti: interventi mirati in modo da evitare il lievitare di coti connei ad interventi bagliati o a otituzione di beni ancora ripritinabili; Vita dei componenti La curva a vaca da bagno (bathtub) decrive la variazione del tao di guato di alcuni tipi di componenti durante la loro vita. tao di guato cotante (guati accadono caualmente) tao di guato aumenta con l uura del componente Strategie di Manutenzione a guato (o correttiva o reattiva); Manutenzione preventiva (PM, o programmata); Manutenzione predittiva; Manutenzione migliorativa (o proattiva). La celta di una politica di dipende da: Tipo di apparecchiatura; Conteto operativo; Diponibilità delle riore di ; Conformità a regole di icurezza e di alute; Coto.

3 Manutenzione a guato (o reattiva) Manutenere un apparecchiatura quando ha un problema per ripritinare la ua funzionalità. Sindrome del pompiere : ripondi velocemente e lavora furioamente. Vantaggi Non richiede particolari cure preventive degli impianti Se applicata correttamente, può eere economica Svantaggi Neuna egnalazione di guato Fermi impianto inapettati Perdite o ritardi di produzione Team di in tandby Magazzino di ricambi Manutenzione preventiva (o programmata) Manutenzione degli impianti a tempo fio (u bae del calendario, o ulle ore di funzionamento) Manutenere le apparecchiature prima del guato per prevenire il guato teo. Riduce i guati Vantaggi Utilizzo forza lavoro in modo pianificato con contratti ad hoc Il lavoro può eere pianificato in anticipo Svantaggi Aumento dell attività di Può eere a volte caua di difetti Può eere applicata olo e eitono deterioramenti che dipendono dall età Poono eere otituiti componenti nel pieno della lora vita utile Manutenzione predittiva Manutenere le apparecchiature in bae alla loro condizione conociuta. L azione di viene eeguita olo quando la conocenza dello tato dell apparecchiatura indica che un guato è imminente. Vantaggi Le apparecchiature poono eere fermate prima di guati più everi La produzione può eere modificata per etendere la vita dell unità La reale caua del guato può eere analizzata È poibile pianificare una modifica del progetto Svantaggi Cotoa, e non implementata correttamente.

4 Manutenzione proattiva Riprogettare l apparecchiatura per eliminare i guati alla loro radice. Riprogettare un unità per eliminare (o ridurre) l eigenza di. Attività ONE-OFF (una tantum) Riduce i guati Vantaggi Orientata ad aumentare la produzione Elimina o riduce la neceità di Svantaggi Fermi impianti lunghi per l applicazione della riprogettazione Riprogettazioni ono cotoe Effetti KNOCK-ON (econdari) conociuti I coti della Coti compleivi di getione della : coti di (preventiva e correttiva); coti delle perdite di produzione; coti d immagine (difficilmente valutabili ma oneroi). La ha lo copo di permettere la produzione ulla bae del più bao livello di coto poibile. CONFRONTO DI STRATEGIE DI MANUTENZIONE DIVERSE Biogna trovare il giuto compromeo tra il livello di preventiva e correttiva, ulla bae di coniderazione tecnoeconomiche e affidabilitiche. Cfr tra trategie di In un programma di preventiva i coti ono giutificati fino a quando conentono un riparmio ripetto al coto di un eventuale fermo macchina. Coti Coto Manutenzione preventiva Coto Totale Coto Fermo macchina Attività di Si può ricavare un livello di preventiva ottimale oltre il quale non i ha più beneficio economico.

5 Valutazione convenienza della PM MANUTENZIONE D EMERGENZA: Supponiamo iano noti: erie torica dei guati che hanno cauato un fermo macchina; è nota la frequenza dei guati in ogni periodo di tempo i può ricavare la frequenza media di guati in un certo periodo coto medio di un intervento di d emergenza. Si può conocere il coto della di emergenza in un certo periodo di tempo. Valutazione convenienza della PM MANUTENZIONE PREVENTIVA (PM): Supponiamo iano noti per lo teo periodo di tempo: il coto della preventiva; l efficacia della preventiva (cioè il numero maimo di guati ammei). È poibile: calcolare il coto totale della ; confrontarlo con quello precedente per tabilire la convenienza della preventiva. ESEMPIO n Un azienda che produce compreori per frigoriferi ha raccolto un databae ui componenti difettoi che vengono aemblati nel compreore. Tra queti viene un piccolo alberino, che prevede una lavorazione di tornitura e rettificatura con linee appoite. L alberino viene prodotto in un reparto con linee (tornio + rettifica) che nelle ultime ettimane lavorative ha vito un certo numero di linee ferme: Numero linee ferme Numero ettimane 7 9

6 ESEMPIO n Ogni linea guata comporta un danno economico valutabile in. La ocietà che vende i torni (reponabili dei principali fermi macchina) offre un ervizio di preventiva al coto di a ettimana (ogni weekend controllano le macchine), garantendo coì che in media ci ia olo linea ferma a ettimana. Quale dei due metodi cota meno all azienda? SOLUZIONE ESEMPIO n Si definica la variabile aleatoria: X numero di linee ferme per guato in una determinata ettimana Allora: Freq. relativa del numero di linee ferme x # linee ferme freq. aoluta [ettimane] 7 9 frequenza relativa P(X x) frequenza relativa,,,,,,,, # linee ferme SOLUZIONE ESEMPIO n Stabiliamo quale dei due metodi cota meno all azienda attravero la relazione: Coto fermo macchina: C C E ( X ) C x P( X x) Coto preventiva: dove: C : coto fermo macchina compleivo C : coto ingolo fermo macchina E(X) : numero medio previto di linee ferme x : numero di linee ferme P(X x) : frequenza relativa dei fermi macchina C p : coto preventiva c m : canone ettimanale g : guati reidui fuori garanzia C c p m x + C g

7 SOLUZIONE ESEMPIO n Coto fermo macchina: C C E( X ) Nel notro cao: coto ingolo fermo macchina : C E( X ) x P( X x) K+.8 x C C E ( X ).8 8 Il coto dei guati attuali è di 8. [ ] SOLUZIONE ESEMPIO n Coto preventiva: Nel notro cao: C p c { m + C g coto manutenzio ne preventiva Canone menile : c m coto ingolo fermo macchina : C Guati reidui fuori garanzia : g coto guati non garantiti C p c + C g m + [ ] Il coto totale della preventiva è di. SOLUZIONE ESEMPIO n Coto fermo macchina: C 8 [ ] Coto preventiva: C p [ ] Si avrebbe un riparmio di 8 a ettimana con la preventiva.

8 Analii probabilitica della politica di OBIETTIV O: Prevedere il numero di guati che i verificano dopo un certo tempo dall intervento di. Nell ipotei di a intervalli di tempo regolari il numero di guati previto arà legato a: probabilità che il prodotto i guati + probabilità che il prodotto i guati, venga riparato e i guati nuovamente. Analii probabilitica della politica di Sia: X numero di periodi di tempo dopo la al quale i verifica un guato. Allora: ( ) ( ) ( ) ( ) Bn N P X n + + Bn P X + Bn P X + K+ B P X n dove: n numero di intervalli di tempo tracori dalla ; B n numero previto di guati dopo n periodi dalla ; N numero di unità (o prodotti) da manutenere; ESEMPIO n Una cooperativa di camioniti vuole valutare quale ia il migliore piano di preventiva per i loro mezzi di traporto. La flotta è compota da 7 mezzi che quando preentano un avaria cotano mediamente ciacuno per rimetterli a poto. Una reviione preo un officina convenzionata cota per ogni camion.

9 ESEMPIO n La toria aziendale uggerice le probabilità di guato dopo un certo periodo di : Mei dopo Probabilità guato Funzione di maa di probabilità.... P(X x).... x numero di mei dopo la al quale i verifica un guato SOLUZIONE ESEMPIO n Sia: X numero di mei dopo la al quale i verifica un guato. x [mei] P (X x) P (X x) funz. di ripartizione numero di camion da manutenere : N 7 Coto riparazione : C [ / camion] Coto reviione : C r [ / camion].8 SOLUZIONE ESEMPIO n Calcoliamo i vari termini B i : B K. B K. 7 B K ( X ) ( X ) + B P( X ) B N P. B N P. B N P ( X ) + B P( X ) + B P( X )

10 SOLUZIONE ESEMPIO n Qual è il piano di preventiva migliore? mee mei mei mei mei mei Guati cumulativi ( B n ) Coto riparazioni B n C ( ) Coto reviione ( N C r ).7?7 8?7.?79 8?7.9? 8?7. 7? 8?7.7?8 8?7 87.7?87 8?7 Totale??9 8?99?8??7 Spea menile??7 9? 8?9 9?87? La pea menile inferiore riulta eere per un piano di mei. La cadenza dei guati La cadenza dei guati FR (Failure Rate) può eere eprea come percentuale dei prodotti guati ul numero totale di prodotti in ervizio: numero guati FR % numero prodotti tetati oppure come numero di prodotti guati per tempo operativo aegnato: FR n dove: F : numero dei guati TT : tempo totale NOT : tempo non operativo numero guati tempo operativo F TT NOT MTBF (Mean Time Between Failure) Il tempo medio tra guati MTBF (Mean Time Between Failure) è l invero della FR n : tempo operativo TT NOT MTBF numero guati F È un parametro di qualità applicabile a dipoitivi meccanici, elettrici ed elettronici e ad applicazioni oftware. Il MTBF è il valore atteo del tempo tra un guato ed il ucceivo; la ua miura ha importanza in moltiimi ambiti; ad eempio: la valutazione della vita media di un dipoitivo elettronico, o di un componente meccanico, nell'ambito della progettazione; la valutazione del tempo di attea in coda di un emilavorato, e il guato è riferito ad una macchina utenile in un proceo di produzione indutriale.

11 ESEMPIO n Un azienda che produce catole del cambio di velocità per trattori ha decio di perimentare un nuovo tipo di lega metallica a bae di titanio per il uo prodotto. Si è effettuato un tet u catole cercando di romperle a fatica con una durata di 8 ore di funzionamento. Frequenza aoluta 7 I riultati ono riportati in tabella: Frequenza aoluta tempo perforazione [h] Calcolare FR % e il MTBF. ESEMPIO n tempo perforazione [h] non rotti frequenza (# piatre perforate) 7 SOLUZIONE ESEMPIO n Numero di guati : F Numero catole tetate : n F FR %. 8 FR % 8% n Tempo max prova : t max 8 [h] Tempo totale : TT n t max 89? [h] Tempo non operativo: NOT 8?8 [h] TT NOT 9 88 MTBF F MTBF [h]