Secondo quanto pubblicato dalla società di consulenza Deloitte, una strategia di manutenzione non ottimizzata può ridurre la capacità produttiva di un impianto industriale dal 5 al 20%. Studi recenti mostrano inoltre che i tempi di fermo macchina (downtime) costano ai produttori industriali circa 45 miliardi di euro l’anno.

Ma andiamo con ordine e cerchiamo di capire meglio cosa si intende per manutenzione predittiva.

La manutenzione è l’insieme delle operazioni necessarie a conservare le componenti funzionalità ed efficienza di un bene e può avvenire in risposta ad un fallimento o in quanto azione precedentemente pianificata.

Non tutte le attività di manutenzione sono uguali

Tradizionalmente esistono due tipi di manutenzione, quella correttiva e quella preventiva.

Nel caso della manutenzione correttiva, un oggetto viene utilizzato fin quando non si verifica un guasto. Questo tipo di approccio è di tipo reattivo, poiché è conseguenza di un evento. La manutenzione correttiva permette il massimo sfruttamento dell’oggetto in questione ma allo stesso tempo, implica inaffidabilità, in quanto non è conosciuto il tempo esatto del fallimento e questo potrebbe causare problemi di sicurezza. È chiaro che il fallimento inatteso comporti un danno temporale oltre che economico. Si tratta infatti della tipologia di manutenzione generalmente più costosa.

La manutenzione preventiva viene svolta in un tempo antecedente al guasto ed è di natura ciclica poiché non si conosce il momento esatto in cui l’evento avverso si presenterà. Questo tipo di manutenzione permette di superare i limiti della manutenzione correttiva ma, allo stesso tempo, genera comunque danni economici dovuti al fatto che vengono rinnovati componenti che potrebbero essere ancora validi ed utilizzabili. Lo scenario migliore si presenta quando la manutenzione preventiva viene effettuata appena prima del fallimento, ma ciò sarebbe possibile solo conoscendo l’esatto momento in cui il guasto si presenterà. Altri possibili problemi che la manutenzione preventiva potrebbe comportare sono legati al fatto che, in base all’ambiente in cui opera, ogni macchina lavora in modo diverso e la frequenza delle manutenzioni necessarie potrebbe cambiare.

La manutenzione predittiva o predictive maintenance ha invece come obiettivo quello di prevedere gli eventi avversi futuri, in modo da schedulare al meglio le manutenzioni.

Sempre più settori come quello industriale, aerospaziale e automobilistico, ad esempio, stanno adottando questo approccio e le ragioni sono diverse. La conoscenza anticipata di un particolare evento porta molti benefici quali sicurezza del sistema, affidabilità, corretto funzionamento, qualità costante del prodotto finale, ottimizzazione del tempo e delle risorse, risparmio economico.

Le fasi della manutenzione predittiva

 

La manutenzione predittiva si articola in 4 fasi:

  1. Acquisizione dati. In questa fase ci viene in aiuto una delle tecnologie abilitanti dell’industria 4.0 quale l’Industrial Internet of Things. Le macchine infatti sono equipaggiate con vari sensori che effettuano costantemente misurazioni. Questi dati sintetizzano in valori numerici l’andamento della macchina e possono essere aggregati a seconda che descrivano la condizione della macchina (temperatura, vibrazione, pressione) oppure rappresentino gli eventi accaduti (fallimento, installazione, diverso modo di operare, accensione, spegnimento). L’affidabilità del sistema necessario in questa fase è fondamentale in quanto la qualità dei dati influenza, anche pesantemente, l’efficacia delle fasi successive. I dati raccolti vengono solitamente inviati e immagazzinati all’interno di un database in modo da poter essere consultati successivamente.
  2. Analisi. In questa fase i dati acquisiti, grazie all’impiego delle tecniche di Big Data Analytics, vengono analizzati per trarre delle informazioni utili. In questa fase sono filtrati i dati che non contengono informazioni rilevanti, vengono elaborate rappresentazioni grafiche dei valori per semplificarne la lettura e sono calcolati indici e paramenti.
  3. Decisione. In base ai risultati dell’analisi si definisce il modo di operare per reagire al comportamento della macchina. Per esempio, in caso di malfunzionamento, si può decidere lo spegnimento dell’attrezzatura oppure l’invio di una notifica all’operatore competente. Al contrario, se si dovessero registrare buone prestazioni dell’impianto, potrebbe essere una buona scelta aumentarne la velocità di produzione.
  4. Implementazione. Si attua la decisione presa precedentemente. Nello specifico, si definiscono i casi in cui la macchina può autonomamente reagire ad un evento e quali azioni correttive devono invece essere svolte dagli esseri umani poiché più delicate. Ad oggi quest’ultima fase non ha trovato ancora pieno sviluppo, in quanto la maggior parte dei dispositivi si limitano ad inviare avvisi e allarmi che necessitano di un’interpretazione umana.

I benefici della manutenzione predittiva

In prima analisi la manutenzione predittiva potrebbe sembrare una sfida difficile da superare. Tuttavia, i vantaggi superano di gran lunga i rischi. I principali benefici per le imprese possono essere così sintetizzati:

  • aumento del tempo di attività delle macchine (uptime) e della produttività;
  • riduzione dei tempi di pianificazione della manutenzione (dal 20 al 50%);
  • riduzione dei costi complessivi di manutenzione (dal 5 al 10%);
  • riduzione del tempo speso per raccogliere informazioni;
  • risoluzione più veloce dei problemi.

La prossima evoluzione sembra essere l’automanutenzione o manutenzione proattiva, un processo di manutenzione in cui la macchina stessa riesce ad intuire il momento migliore per la riparazione e lo esegue in modo del tutto autonomo.

Manutenzione predittiva