Lo sviluppo dei dispositivi IoT, la connettività 5G, insieme alla disponibilità di strumenti analitici avanzati e la nascita dell’intelligenza artificiale e delle tecnologie di apprendimento automatico rendono possibile integrare sensori di ogni tipo nei macchinari industriali e collegare queste apparecchiature alla rete, per poi monitorarne lo stato di funzionamento in modo continuo, in tempo reale.

A partire dai dati raccolti, si sviluppano modelli predittivi per controllare lo stato della macchina e verificare che i parametri siano in intervalli di funzionamento accettabili, permettendo il rilevamento di anomalie nel funzionamento prima che si verifichi un guasto che comprometta l’efficienza del processo in corso o un guasto di natura grave che richieda un arresto tecnico. Per esempio, il modello può richiedere di anticipare un arresto tecnico pianificato di una macchina rilevando valori anomali nei suoi sensori di un determinato pezzo, per effettuare un cambio di un pezzo, cosa che le stampanti già fanno. Inoltre, con la documentazione di tutte le macchine, i produttori di macchine possono riprogettare le loro macchine per migliorare la qualità e la durata dei loro prodotti.

Vantaggi della manutenzione predittiva nell’industria metallurgica

Finora, le fabbriche dell’industria metallurgica hanno lavorato con due tipi di manutenzione:

• Manutenzione correttiva o reattiva, in cui la riparazione viene effettuata solo dopo che si è verificato un malfunzionamento o un guasto.
• Manutenzione preventiva o programmata, in cui gli interventi vengono effettuati in base al tempo o all’intensità di utilizzo di una specifica macchina utensile.

Nella fabbricazione avanzata ci imbattiamo in questa nuova versione, la manutenzione predittiva che consiste nell’utilizzare i suddetti abilitatori tecnologici dell’Industria 4.0 e applicare tecniche di monitoraggio per tracciare le prestazioni di macchine e processi durante il normale funzionamento per identificare eventuali anomalie e risolverle prima che causino problemi.

Tuttavia, ogni tipo di manutenzione ha i suoi vantaggi. Nel caso della manutenzione reattiva, non ci sono costi iniziali associati ad essa, ma quando, per esempio, una linea di produzione si arresta a causa di un fermo imprevisto, il blocco può avere un impatto notevole sul business, senza contare che, al momento del guasto, i pezzi di ricambio e l’intervento del personale potrebbero non essere immediatamente disponibili, innescando fermi non programmati o situazioni di emergenza.

In molti casi, le riparazioni sono necessarie solo per riavviare la macchina, ma non ne ottimizzano lo stato operativo. La mancanza di pianificazione costringe il personale a lavorare sotto pressione per risolvere i tempi morti, portando ad un aumento dei rischi per la sicurezza. In generale, la manutenzione reattiva può essere applicata ai componenti che sono poco costosi e facili da sostituire e laddove un guasto non causi gravi danni collaterali all’attrezzatura.

La manutenzione preventiva, al contrario, permette una pianificazione efficiente e ottimizzata della produzione e la programmazione dei fermi macchina in orari convenienti per la produzione, programmando il tempo per la fornitura di tutti i pezzi di ricambio necessari e del personale addetto, o ridistribuendo il carico di lavoro sulle macchine quando è richiesta la manutenzione o anche quando si verifica un guasto imprevisto. E tutto questo, in tempo reale e in modo automatizzato. La chiave è fare una pianificazione attenta e ottimizzata della manutenzione.

Vantaggi della manutenzione predittiva sulle macchine utensili

Secondo uno studio di McKinsey, la manutenzione predittiva riduce in genere il tempo di inattività delle macchine dal 30% al 50% e ne prolunga la vita dal 20% al 40%. Diamo un’occhiata più da vicino ai vantaggi di inserire la manutenzione predittiva.

• Aumento della redditività dell’impianto
• Riducendo il numero di interventi di manutenzione e ottimizzandone l’esecuzione, le riparazioni possono essere gestite in modo più efficiente, ottenendo una riduzione significativa degli interventi e questo ha un impatto diretto sui margini di redditività dell’impianto. D’altra parte, quando la manutenzione è programmata, i tempi di riparazione si riducono perché ci sono meno pezzi da sostituire. Inoltre, i guasti critici delle attrezzature si verificheranno meno frequentemente e gli operatori saranno in grado di concentrare efficacemente le risorse sui macchinari più critici.
• Riduzione dei tempi di produzione persi
• Oltre ad avere un impatto diretto sull’OEE, le chiusure degli impianti si traducono a cascata in una serie di inefficienze in tutta la catena di produzione. Per ridurre al minimo i tempi di inattività, vengono pianificati interventi di manutenzione predittiva. Questo migliora anche l’efficienza del personale di manutenzione, che può concentrarsi su attività più importanti.
• Riduzione dei costi dei macchinari
• La manutenzione di un componente prima che causi un guasto critico evita il costo del pezzo difettoso e della manodopera necessaria per la riparazione piuttosto che dell’intera macchina. Inoltre, la riduzione del numero di guasti prolunga la vita media del macchinario.
• Maggiore sicurezza
• Risolvere i potenziali problemi prima che si verifichino si traduce direttamente in condizioni di lavoro più sicure.
• Maggiore conoscenza.
• Permette una migliore pianificazione dei fermi tecnici per la manutenzione dei macchinari dell’impianto

Un altro vantaggio della manutenzione predittiva è la capacità di generare un database storico relativo alle prestazioni e al comportamento della macchina che può essere sfruttato per aumentare il grado di precisione delle previsioni future, oltre ad essere una preziosa fonte di dati per il produttore della macchina per migliorare i suoi prodotti.

La manutenzione predittiva migliora senza dubbio la disponibilità, l’affidabilità e la sicurezza delle macchine. Poniamoci questa domanda come produttori: quanto paghereste per sapere in anticipo quando una macchina si fermerà e poter intervenire prima che accada?