La manutenzione ha molte sfaccettature, ma in ambito industriale è definibile genericamente come l’insieme delle operazioni necessarie a conservare la funzionalità e l’efficienza di un impianto. Sebbene oggi si siano raggiunti alti livelli di controllo, analisi e programmazione manutentivi, l’esigenza di limitare al massimo i fermi macchina e i possibili guasti rappresenta un fattore indispensabile, che può davvero fare la differenza, offrendo un servizio di qualità superiore. La manutenzione predittiva è una realtà di cui si sente parlare sempre più spesso in quanto è la risposta che il nuovo modello dell’industria 4.0 mette in campo per prevenire malfunzionamenti riducendo i costi di riparazione anche del 30%.
Differenze fra i tipi di manutenzione
Esistono principalmente tre tipi di manutenzione: correttiva, programmata e predittiva. Quando si parla di manutenzione correttiva, si intende la rilevazione di guasto che viene riparato, riportando la situazione alla funzione iniziale. Uno degli innumerevoli esempi che possono venire in mente è rappresentato dalla classica lampadina bruciata da sostituire. La manutenzione programmata si deve eseguire in un periodo stabilito dettato da vari fattori come il tempo di vita di un qualsiasi componente, calendarizzando gli interventi per far fronte tempestivamente ai guasti e tenere traccia delle riparazioni e delle sostituzioni e quindi monitorando le scadenze. Nel settore aeronautico, per fare un esempio, è prassi comune la sostituzione di un pezzo (anche se in buono stato) dopo determinate ore di utilizzo ed è facile comprendere il perché di questo approccio. La manutenzione predittiva invece è un tipo di manutenzione che viene effettuata in seguito all’individuazione di uno o più parametri che vengono misurati ed elaborati utilizzando appropriati modelli matematici allo scopo di individuare il tempo residuo prima del guasto. In questo modo è possibile effettuare la sostituzione di un particolare componente quando inizia a manifestare i primi segni di cedimento o usura, prima che si verifichi il guasto. Tralasciando la manutenzione correttiva che avviene quando il “danno ormai è fatto”, è evidente, la grande differenza tra interventi programmati e predittivi; nella prima si sostituisce a priori poiché si presume il termine di vita utile di un particolare, mentre nella seconda si ha la certezza di un prossimo cedimento ma che non essendo ancora avvenuto permette il servizio regolare.
Come funziona la manutenzione predittiva?
Riassumendo: su di una vettura, si dovrà sostituire una lampadina fulminata in modo correttivo mentre si effettuerà il tagliando in modo programmato. Per quanto riguarda il concetto predittivo, vengono presi in considerazione molti parametri per il monitoraggio e l’analisi real time. Un motore usurato presenterà molti più residui metallici nel lubrificante rispetto ad uno nuovo. Un cuscinetto arrivato a fine ciclo produrrà molte più vibrazioni e calore per l’attrito anomalo, come anche un connettore elettrico che non assicura un collegamento perfetto farà registrare un innalzamento della temperatura di esercizio causato dall’effetto Joule. Tutti questi dati possono essere rilevati in tempo reale e permettono di stabilire con precisione quale componente sta per cedere e se è quindi necessario un intervento. Sono essenziali quindi una serie di sensori per rilevamento ottico, termico, di vibrazione, posizione, ecc., posizionati nei punti chiave del singolo asset produttivo, che raccolgano i dati inviandoli ad un software in grado di confrontare e monitorare in tempo reale eventuali anomalie o discrepanze fra i dati. Con questo sistema è possibile non solo prevedere un guasto, ma anche condividere tutti i dati del singolo macchinario con altri presenti nell’impianto produttivo e avere un quadro completo di tutta la filiera di produzione. Con le connessioni 5G la velocità di condivisione e scambio di informazioni fra asset produttivi sarà immediata ed entrerà a far parte dell’universo IoT, offrendo significativi miglioramenti dal punto di vista dell’efficienza produttiva cambiando l’approccio di utilizzo: non più solo quanto, ma anche come. Si avranno così impianti produttivi che si “controllano” sfruttando meglio tutte le proprie potenzialità e programmando in modo ottimale qualsiasi tipo di intervento manutentivo.
Applicazioni a 360°
Sono innumerevoli i settori, oltre all’ambito produttivo che trovano nella manutenzione predittiva uno strumento di miglioramento continuo. Tra questi figurano il settore dei trasporti, energia e ambiente, telecomunicazioni e sanitario. Prendiamo ad esempio una compagnia ferroviaria, la quale grazie alla manutenzione preventiva riesce a ridurre in modo significativo i guasti a mezzi ed infrastrutture limitando così i ritardi e innalzando la qualità del servizio. I vantaggi tuttavia non si fermano solo alla qualità di servizio e riduzione dei fermi macchina imprevisti, ma anche all’abbassamento dei costi sull’approvvigionamento delle parti di ricambio: non sarà più indispensabile avere un vasto stock, ma solo il necessario. Inoltre, sarà possibile ridurre i costi di riparazione, poiché effettuare una manutenzione prima che si verifichi un guasto ha un costo sicuramente inferiore a quello di una manutenzione correttiva quando il guasto si è già manifestato e potrebbe causare danni peggiori.
Benefici sempre maggiori
Secondo un recente studio sempre in ambito ferroviario, con la manutenzione predittiva si possono ipotizzare riduzioni del 45% dei fermi macchina con la possibilità di ottenere fino al 75% di guasti in meno, generando un risparmio sui costi di manutenzione del 30%. La ricerca mette anche a confronto i costi fra interventi programmati e predittivi: anche in questo caso si avrebbe un risparmio compreso fra l’8 e il 12%. Il risparmio totale sui costi di esercizio potrebbe arrivare al 3% che unito all’aumento dell’efficienza renderebbe il servizio più attrattivo creando valore. Se ha meno costi, è affidabile ed è un buon servizio è auspicabile che possa conquistare la clientela che finora per spostarsi si serve dell’aereo, incentivata magari da tariffe più vantaggiose innescando un circolo virtuoso. Con questo sistema la manutenzione predittiva influirebbe anche se non proprio direttamente sulla riduzione delle emissioni per passeggero.
Una strategia attuabile anche per i vecchi macchinari?
Un vecchio macchinario è più soggetto ad usura e a rotture, quindi la risposta è sì. Ovviamente il compito di “modernizzare” un impianto vecchio comporta degli oneri e occorre quindi valutare bene il rapporto costi/benefici. Se si ragiona però sulle percentuali di riduzione dei guasti tramite interventi predittivi non è difficile comprendere che anche una vecchia linea di produzione ha ancora molto da dare e può incrementare la propria produttività, molto più di quanto si potesse fare con i vecchi metodi e approcci. La scelta rimane a discrezione dell’azienda: anche con asset non proprio moderni si possono ridurre i costi di produzione e di esercizio a tutto vantaggio del guadagno finale.
La manutenzione predittiva: la kriptonite dell’obsolescenza programmata?
Con l’IoT vedremo il proliferare di apparecchiature connesse e sempre più smart. Può la manutenzione predittiva diventare il nemico giurato dell’obsolescenza programmata? Prendiamo, nell’ambito della domotica, l’esempio di elettrodomestici che hanno una vita relativamente breve: lavatrice e frigorifero. Quando si guastano, talvolta per cause banali, causano grosse complicazioni non solo economiche e spesso si deve per forza ricorrere alla loro sostituzione. Nel caso dovessimo acquistare un frigorifero smart che rientra nell’ambito IoT, possiamo aspettarci di trovare come tecnologia aggiuntiva un programma di manutenzione predittiva? È vero che un programma di questo tipo causerebbe al produttore un significativo calo delle vendite dei propri beni nuovi, ma allo stesso tempo potrebbe invece proporre un programma di interventi manutentivi che genererebbe valore aggiunto per tutti gli utenti, i quali sarebbero sicuramente disposti a corrispondere in cambio di un servizio di qualità. La produzione potrebbe concentrarsi maggiormente sui ricambi e generare una nuova filiera, anziché sull’assemblaggio vero e proprio. Come per l’esempio del settore ferroviario, anche in questo caso, i risultati sarebbero auspicabili. Il calo di produzione massiva favorirebbe la riduzione delle emissioni, e la riduzione dei costi adottando così un approccio più ecosostenibile. Lo studio di un servizio di assistenza ad-hoc, ossia diverso da come lo si può concepire oggi, assicurerebbe comunque un certo margine al produttore e rappresenterebbe il plus del marchio rendendo il brand ancora più attrattivo. Potrebbe inoltre essere l’occasione di ricollocamento e crescita professionale di tutte le risorse in esubero dalle linee produttive. Queste ultime sono comunque ipotesi a breve e medio termine, le politiche e l’etica in ambito industriale saranno sempre dettate da visioni soggettive e da moltissime variabili, però bisogna sempre ricordare che il momento attraversato sta comportando grandissimi cambiamenti in numerosi ambiti e alla fine generare valore è uno dei punti chiave per le aziende che si distinguono sul mercato.
