Manutenzione impianti industriali: approccio preventivo o predittivo?

Foto di Kateryna Babaieva.

Le principali differenze tra manutenzione preventiva e predittiva sono:

La manutenzione preventiva avviene secondo lo stesso programma ogni ciclo, indipendentemente dal fatto che la manutenzione sia effettivamente necessaria o meno. La manutenzione preventiva è progettata per mantenere le parti in buone condizioni ma non tiene conto dello stato di un componente o di un processo.

La manutenzione predittiva avviene secondo necessità, attingendo alla raccolta e all'analisi in tempo reale dei dati operativi della macchina. In tal modo vengono identificati i problemi nella fase iniziale, prima che possano interrompere la produzione. Con la manutenzione predittiva, le riparazioni avvengono durante il funzionamento della macchina e risolvono un problema reale. Se è necessario uno spegnimento, sarà più breve e più mirato.

Sebbene i tempi di inattività pianificati nella manutenzione preventiva possano essere scomodi e rappresentino una diminuzione della disponibilità complessiva di capacità, tale approccio è altamente preferibile ai tempi di inattività non pianificati della manutenzione reattiva, in cui i costi e la durata possono essere sconosciuti fino a quando il problema non viene diagnosticato e risolto.

Di seguito, vengono esaminate più da vicino le differenze tra manutenzione preventiva e predittiva, esplorando i vantaggi e le sfide che le aziende produttive dovrebbero considerare.

Innanzitutto, conviene dare una definizione di base per ciascun approccio manutentivo:

La manutenzione reattiva, nota anche come manutenzione correttiva o a guasto o anche a rottura, è l'elemento fondamentale di una strategia di manutenzione completa. Questo tipo di manutenzione si verifica in risposta al degrado o al guasto delle prestazioni delle apparecchiature e viene in genere eseguito solo dopo che sono stati rilevati problemi di prestazioni.

Per questo motivo, la manutenzione reattiva è considerata il tipo di manutenzione meno efficiente. Per sua natura, accade solo quando l'apparecchiatura ha smesso di funzionare secondo le specifiche (e nella maggior parte dei casi ha smesso di funzionare del tutto).

Questo tipo di manutenzione crea ulteriori inefficienze in quanto non pianificata o strategizzata e, quindi, può verificarsi anche nei momenti più scomodi per la struttura.

Sebbene la manutenzione reattiva spesso non si possa eliminare, può però diventare una parte minore all'interno di una strategia di manutenzione più efficace, come descritto nei paragrafi seguenti.

La teoria alla base della manutenzione preventiva consiste nell'adottare misure regolari per prevenire i problemi prima che si verifichino.

Tale approccio ha diverse caratteristiche:

• È pianificato a intervalli regolari
• Richiede tempi di fermo macchina per l'esecuzione
• Spesso consiste in una lista di controllo che include l'ispezione, la calibrazione, la pulizia, la riparazione e la sostituzione delle apparecchiature e dei componenti
• Può verificarsi a intervalli diversi: la struttura potrebbe avere un regime giornaliero di pulizia e ispezione della macchina all'inizio e alla fine dei cicli di turni e potrebbe anche avere controlli semestrali/annuali più completi
• Si verifica anche se sono presenti problemi identificabili

In sostanza, la manutenzione preventiva è una raccolta delle migliori pratiche che si concentrano su un intervallo identificato ed offre le migliori probabilità di rilevare i problemi prima che inizino.

La sua pratica è diffusa perché risulta altamente efficace per molte organizzazioni.

La manutenzione predittiva è un campo in continuo sviluppo, in quanto sono presenti opzioni per la connettività e la raccolta dei dati.

Come la manutenzione preventiva, si tratta di un approccio proattivo ma in più, utilizza apparecchiature di monitoraggio delle condizioni per valutare le prestazioni degli asset attraverso un approccio in tempo reale e basato sui dati.

Identifica quindi il potenziale problema prima che si verifichi.

Mentre la manutenzione preventiva si basa sulle migliori pratiche e sui dati storici, la manutenzione predittiva prende le misurazioni dalle operazioni della macchina mentre si stanno verificando e utilizza questi dati per segnalare errori quando si notano indicazioni di un problema.

In sintesi, la manutenzione predittiva:

• È proattiva
• Può essere eseguita mentre le macchine funzionano nelle loro normali modalità di produzione
• Identifica e risolve potenziali problemi, consentendo la manutenzione prima che si verifichi un guasto
• Si basa su sistemi di misurazione e raccolta dati interconnessi, nonché su strumenti e personale per analizzare tali dati.

Ci sono vantaggi e sfide chiave presenti in ogni tipo di manutenzione, in base alle qualità precedentemente identificate. Se si usano entrambi questi approcci proattivi, alcuni dei vantaggi si sovrapporranno.

Ecco la lista dei benefici e delle sfide.

Benefici:

• Proattività
• Limita i tempi di inattività non pianificati
• Aumenta la durata delle apparecchiature
• È efficiente, soprattutto con personale esperto

Sfide:

• Potrebbe risolvere problemi che non esistono: la manutenzione avviene indipendentemente dai problemi identificati
• Richiede una gestione dell'inventario più ampia per i componenti sostitutivi
• Aumenta i tempi di fermo programmati

Questo approccio descrive l'uso di sensori di monitoraggio della macchina per raccogliere e trasmettere dati in tempo reale sul suo stato attuale e aggiornato. Questo consente una manutenzione più proattiva affrontando potenziali problemi prima che causino guasti e tempi di fermo non pianificati.

Tale metodologia si allinea a un piano di manutenzione predittiva, in cui non si attende l'arresto o il malfunzionamento delle apparecchiature, né si esegue la manutenzione quando non è necessaria.

Poiché viene integrato un monitoraggio costante dello stato della macchina attraverso l'uso della tecnologia dei sensori, probabilmente si vedranno miglioramenti nell'efficacia e nell'efficienza della manutenzione, con una corrispondente riduzione dei costi e un'ottimizzazione della produzione complessiva.

Un piano di manutenzione preventiva attentamente ponderato può avere un impatto positivo su diverse aree della propria impresa: miglioramento del funzionamento dei macchinari, produzione più efficiente, maggiore qualità della produzione, maggiore durata delle apparecchiature, maggiore tempo di attività e altro ancora.

Le procedure di manutenzione preventiva di maggior successo adottano un approccio su più fronti per affrontare potenziali problemi di qualità e prestazioni dei macchinari, prima ancora che si verifichino.

Ecco alcuni suggerimenti per la manutenzione preventiva che possono aiutare ad evitare tempi di fermo non pianificati causati da un guasto alla macchina.

• Valutare lo stato attuale: prima di iniziare qualsiasi nuovo piano di manutenzione, è sempre una buona idea condurre una valutazione di base della struttura e delle apparecchiature. Ciò fornirà una visione d'insieme dell'azienda che aiuterà a guidare azioni e decisioni.

1. Considerare il numero, l'età e i tipi di macchine, gli OEM dei macchinari, la catena di produzione complessiva all'interno della struttura, il livello di automazione e qualsiasi problema di manutenzione storica notevole, sia una tantum che ricorrente.
2. Dopo aver preso in considerazione il quadro generale, pensare ai punti di forza e di debolezza dello stato attuale della propria struttura e decidere dove concentrarsi per migliorare la manutenzione e le prestazioni.

• Esaminare le specifiche del produttore: una volta valutata la struttura e i macchinari, è ora di iniziare a fare ricerche. La documentazione e le specifiche del produttore possono aiutare a identificare le migliori pratiche di manutenzione consigliate per i propri macchinari, che saranno una parte importante del piano da sviluppare.
• La documentazione è fondamentale. La documentazione è una componente importante di qualsiasi piano di manutenzione. In generale, conviene documentare il più possibile, incluso lo stato attuale della struttura, il piano di manutenzione appena creato e le azioni da intraprendere per perseguire quel piano. Una documentazione completa serve a diversi scopi: aiuta a tenere traccia del lavoro svolto fino a quel momento, crea un'unica risorsa affidabile per le pratiche di manutenzione che si mettono in atto e consente ai dipendenti di accedere facilmente e rivedere il piano. Tutti questi fattori contribuiranno a risultati positivi.
• Addestramento e riqualificazione: il piano di manutenzione preventiva non funziona senza i dipendenti. È essenziale che siano in grado di partecipare attivamente ed efficacemente al piano di manutenzione preventiva realizzato. È importante fornire loro gli strumenti per farlo, creando un programma di formazione dedicato a comunicare le pratiche consolidate di manutenzione. La riqualificazione dovrebbe avvenire ogni volta che vengono emanate nuove pratiche, nonché a intervalli regolari.
• Comunicare ai dipendenti che la manutenzione preventiva è un aspetto chiave del loro lavoro e un fattore importante per il successo della struttura perché migliora effettivamente la produttività complessiva e riduce la necessità di una manutenzione reattiva più costosa su tutta la linea.
• Definire obiettivi e parametri di riferimento. Partendo dalla valutazione del quadro generale effettuata nel primo suggerimento, può essere molto utile definire gli obiettivi della struttura in termini di tempo di attività, produttività, qualità e altro ancora. Il confronto periodico dei miglioramenti incrementali con il proprio punto di partenza può aiutare a motivare il personale che osserverà i risultati dei propri sforzi.
• Rivedere e modificare se necessario. Il primo (o secondo o terzo) piano di manutenzione preventiva non dovrebbe essere l'ultimo. Se qualcosa nel piano non funziona, non esitare a cambiarlo. Un buon piano e una buona pratica di manutenzione preventiva dovrebbero essere in grado di adattarsi facilmente e rispondere alle esigenze di ogni struttura.

Tenendo conto delle descrizioni e definizioni date nei paragrafi precedenti, la manutenzione, in generale, è classificabile in due categorie principali secondo la norma UNI 11063:2017, ovvero manutenzione ordinaria e manutenzione straordinaria.

Nel primo caso si adottano approcci correttivi e preventivi mentre nel caso delle operazioni manutentive straordinarie, si applicano politiche di tipo migliorativo oltre che preventivo.

Per guidare un'efficace strategia di gestione degli asset, non si può fare affidamento esclusivamente sulla manutenzione reattiva.

Le strategie più convenienti adottano invece un approccio proattivo alla conservazione degli asset, che include sia lavori di manutenzione predittiva che preventiva.

Questi due metodi di manutenzione mirano infatti ad aumentare l'affidabilità delle risorse e a ridurre la probabilità di guasti alle macchine, diminuendo nel contempo gli elevati costi di manutenzione non pianificata.