Il Monitoraggio Del Macchinario

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MANUTENZIONE PREDITTIVA

Il monitoraggio del macchinario OMI: ovvero l’ispezione rapida quotidiana delle macchine come strumento di manutenzione predittiva

L’

ultimo quarto del secolo scorso è stato caratterizzato, nel settore dell’impiantistica industriale, da quella che alcuni studiosi – valutandone negativamente qualche eccesso – hanno definito illusione tecnologica: la ricerca spasmodica della automazione spinta nel funzionamento degli impianti, supportata dalla cosiddetta intelligenza artificiale per il loro monitoraggio e le eventuali diagnosi. È evidente il grosso limite di quest’ultima: la possibilità di affrontare, per altro con modalità prevalentemente deterministiche, soltanto le situazioni previste da chi l’ha “creata” (o, meglio, programmata), fornendo ai problemi soluzioni scelte tra quelle preordinate. Detto questo, chiariamo pure che non vanno sottovalutati gli aspetti positivi; tra i principali: la velocità di risposta, la possibilità di tenere conto di moltissimi fattori, la capacità di operare in ambienti ostili all’uomo, l’assenza di condizionamenti quali fatica o monotonia. Tutto ciò, però, ha un costo: impianti sempre più complessi e, di conseguenza, tendenzialmente meno affidabili. Negli ultimi anni, comunque, stiamo assistendo, specie nei Paesi tecnologicamente più avanzati quali gli USA (in Giappone, a giudizio di chi scrive, il fattore tecnologico non ha mai primeggiato rispetto a quello umano), ad una forte rivalutazione dell’uomo, dell’intelligenza “vera”, capace di affrontare problemi nuovi, di analizzare una situazione in relazione alle circostanze e al contesto, di scoprire una anomalia prefigurandone le conseguenze a medio-lungo termine. Considerazioni che, chiaramente, sono ancora più vere se facciamo riferimento, anziché al normale funzionamento a regime di un impianto, alle sue anomalie e ai suoi malfunzionamenti, ovvero alla sua “cura” e manutenzione; questa soprattutto nelle sue modalità di tipo preventivo e predittivo (o su condizione). A tale proposito, una delle ultime novità in arrivo dagli Stati Uniti è l’ OMI (One-Minute Inspection; si veda J. Fitch, The Daily One-Minute Inspection – Machinery Lubrication Magazine – January 2007), ovvero l’ispezione rapida quotidiana (o ad ogni turno) di macchine e impianti, svolta in modo sistematico: vera e propria tecnica di monitoraggio delle condizioni, basata sui

Pier Paolo Falcone, Falcone s.a.s. Consulenza e Formazione

sensi anziché sull’uso di strumenti specifici, spesso sofisticati, che comportano quindi interventi poco frequenti e con tempo unitario considerevole, oltre che personale appositamente formato, se non addirittura il ricorso a ditte esterne specializzate (si pensi all’analisi degli oli; in effetti J. Fitch fa riferimento solo alla lubrificazione). Del resto, il “motore” della MP – acronimo che rappresenta sia la Manutenzione Pianificata, sia quella Predittiva o “su condizione”, che è la modalità più utile ed economica di Manutenzione Preventiva (anche questa indicata con la sigla MP, e abitualmente riferita ai soli interventi programmati su base statistico-temporale) – sono le ispezioni; che però risultano spesso poco efficaci, in quanto effettuate da personale non sempre motivato e con competenze circa il funzionamento del macchinario non del tutto adeguate. Soprattutto, in quanto effettuate ad intervalli di tempo eccessivamente lunghi o non regolari, per le ragioni indicate poc’anzi, comunque non compatibili con la velocità con cui la piccola anomalia si può trasformare in guasto. Per contro, le OMI giornaliere sono delle “istantanee ad alta risoluzione” delle condizioni della macchina e della sua lubrificazione (si tenga conto che i guasti per usura e attrito, cioè per cattiva lubrificazione, sono i più frequenti). Queste ispezioni giornaliere non possono che essere eseguite da chi è quotidianamente a diretto contatto con le macchine: i conduttori o, nel caso di impianti presidiati in remoto, gli “itineranti”, la cui funzione è proprio quella di monitorare sul campo le condizioni degli impianti stessi. È però necessario che si faccia tutto il possibile perché le anomalie, anche piccole, siano facilmente e immediatamente rilevabili tramite i sensi della vista, dell’udito, dell’olfatto o del tatto (nessuno se la sente di “assaggiare” un olio per controllarne le condizioni). La tabella nel riquadro presenta alcuni esempi di ispezioni “sensoriali”, praticamente istantanee e semplici da attuare. Come si usa dire abitualmente parlando di qualità, di servizio al cliente, di sicurezza, anche l’affidabilità e la disponibilità del macchinario sono responsabilità di MANUTENZIONE, Tecnica e Management - NOVEMBRE 2008

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Esempi di ISPEZIONI “SENSORIALI” 1. Condizioni del lubrificante: esaminando dei piccoli campioni, controllare visivamente il colore dell’olio e la trasparenza, la presenza di sospensioni o sostanze insolubili, di schiume, emulsioni, segni di deterioramento, ecc. Coi polpastrelli delle dita (e un po’ di esperienza) si può anche verificare empiricamente la viscosità. 2. Corretto funzionamento dei lubrificatori automatici, annotando (direttamente sul lubrificatore) la data di installazione e poi segnando periodicamente il livello raggiunto, per verificare, visualmente, la regolarità del deflusso. 3. Parametri di processo (pressione, portata, temperatura, tensione, …): riportato, sugli strumenti che li rilevano, il campo di valori “normali”, è possibile notare a colpo d’occhio derive anomale. 4. Perdite e trafilamenti di liquidi da tenute, guarnizioni, raccordi, ecc., tramite controllo visivo (uditivo nel caso di gas), purché la macchina sia mantenuta pulita (v. punto 5). 5. Pulizia esterna: la pulizia “esterna” della macchina va controllata attentamente; lo sporco è spesso causa di degrado o di guasti (es.: sulla griglia di ventilazione di un motore elettrico), oppure impedisce di rilevare visivamente altre anomalie. 6. Pulizia filtri, controllati con manometri differenziali (sempre con il massimo valore ammissibile ben evidenziato) o indicatori di by-pass. Un intasamento più rapido del solito è, spesso, sintomo di problemi seri. 7. Quantità dell’olio, rilevata tramite misuratori di livello, astine, oblò, sportelli di ispezione, sensori, ampolle a livello costante. Una piccola variazione del livello (anche in aumento, se entra acqua!) rispetto a quello di riferimento, chiaramente riportato e ben visibile, può costituire un semplicissimo ma importante segnale di allarme. 8. Rumorosità e vibrazioni degli organi in movimento (cuscinetti, giunti, motori elettrici, ventilatori, leverismi, …), rilevate “ad orecchio” o con opportuni strumenti (stetoscopio, ma anche il gambo di un cacciavite), per individuare carenza di lubrificazione, squilibratura, cavitazione (pompe), allentamenti e altri malfunzionamenti. 9. Senso di rotazione di una macchina (motore elettrico, ventilatore, …): può essere reso visuale con una strisciolina mossa dalla corrente d’aria generata dalla macchina stessa. 10. Serraggio dei bulloni a rischio di allentamento, in quanto sottoposti a vibrazioni: marcarli con una linea in vernice ben visibile; una piccola discontinuità della linea di marcatura segnala a colpo d’occhio l’allentamento. 11. Spie di servizio su quadri elettrici, verificando visivamente la corrispondenza tra l’indicazione luminosa e lo stato dell’impianto (oppure, laddove presente, tramite l’apposito pulsante di prova). 12. Stato e colore del grasso: controllare il grasso espulso da tenute e lungo gli alberi, verificandone il colore, la consistenza e le condizioni. 13. Surriscaldamento, rilevato con termometri (rendendo visiva l’indicazione del livello massimo accettabile), “pistole” termometriche, strisce termoviranti irreversibili autoadesive (su cui riportare in modo ben visibile il valore massimo raggiunto). In alcuni casi bastano il tatto o l’olfatto (es.: surriscaldamento di un motore elettrico). 14. Tensione di cinghie di trasmissione, osservandone l’ampiezza dello “sbattimento” durante il funzionamento, o ascoltandone il rumore (a volte si sente anche l’odore di gomma bruciata, ma è ormai troppo tardi). 15. Tenuta di valvole di non ritorno: può essere controllata visivamente, in molti casi, tramite un manometro sul condotto intercettato dalla valvola (eventualmente aprendo una valvola di scarico). Nel caso di liquidi caldi, è sufficiente una striscia termovirante irreversibile autoadesiva (o il palmo della mano, se la temperatura non è eccessiva). 16. Tenute delle pompe, verificandone visivamente lo stillicidio (nelle tenute “a baderna” non deve mai essere nullo). 17. Tracce di usura o corrosione, eventualmente presenti sulla macchina o sul basamento.

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MANUTENZIONE PREDITTIVA tutti. Questo è il significato primario del TPM (Total Productive Maintenance, ovvero cura della produttività degli impianti “tutti insieme”) e del suo pilastro Manutenzione Autonoma, finalizzato a sviluppare le competenze teorico-pratiche, nonché la sensibilità e la motivazione dei conduttori – assieme a tutte le altre persone coinvolte – per la continua ed efficace ricerca delle anomalie del macchinario, ovvero di tutti quei segnali e sintomi che le macchine emettono e che, opportunamente interpretati, eventualmente con l’aiuto di indagini mirate effettuate con tecniche quali termografia IR, ultrasuoni, analisi delle vibrazioni, analisi dei lubrificanti, consentono di individuarne le reali condizioni e di prevenire guai peggiori. Le OMI possono essere utilmente supportate da checklist specifiche, meglio se definite con la collaborazione degli stessi conduttori, magari affisse in prossimità o sulle macchine stesse; o anche – se con periodicità più lunga – inserite in un software di programmazione delle attività manutentive, che in buona parte sono proprio delle ispezioni, ovvero “caccia alle anomalie” prima che si traducano in guasti seri. Con queste ispezioni giornaliere, purché effettuate con occhio attento ed esercitato (anche qui la formazione ha la sua importanza), si posso-

no molto probabilmente rilevare più anomalie che con l’uso congiunto di termografia, ultrasuoni, analisi degli oli e analisi delle vibrazioni. Queste ultime, per contro, ci permetteranno di approfondire la conoscenza di quelle – relativamente poche – anomalie che non dovessero risultare chiare a prima vista, al fine di giungere ad identificarne le cause e di intervenire efficacemente. 䡵

Pier Paolo Falcone: laureato in ingegneria elettronica presso il Politecnico di Torino, è stato fino al 1998 responsabile dell’Area gestione industriale in IsvorFiat (società di formazione e consulenza del Gruppo Fiat). Ha costituito la Falcone s.a.s., che si occupa di consulenza e formazione su temi di organizzazione e gestione industriale, logistica, manutenzione e T.P.M. Ha realizzato progetti di Lean production, Miglioramento

Qualità, Logistica, Sei Sigma, T.P.M., formazione dirigenti e quadri/professional presso grandi aziende in Italia e all’estero. Da alcuni anni sta sviluppando un programma di miglioramento dell’efficienza globale e dell’affidabilità degli impianti in una grande azienda di produzione e distribuzione di vettori energetici, con una metodologia derivata dal T.P.M. e adattata alla specifica organizzazione del lavoro.

l’Autore

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