L’affidabilità è raramente pensata quando le cose vanno bene e le macchine funzionano senza intoppi. Ma tutto questo può cambiare in un istante. In effetti, una volta che una macchina viene consegnata e installata, l’affidabilità è forse la caratteristica più importante della macchina per quanto riguarda i clienti.

La scarsa affidabilità influisce sulle aziende aggiungendo tempi di inattività, costi di manutenzione e altri effetti a valle. Questo è facilmente comprensibile da chiunque abbia sperimentato un pezzo difettoso di attrezzature., Non è solo fissare la macchina, che è abbastanza di un onere; ci sono sempre conseguenze aggiuntive e costose da affrontare.

Una macchina inaffidabile distrugge la credibilità dell’azienda che l’ha prodotta e può facilmente portare a clienti e vendite persi. Nei mercati competitivi, il prezzo e le prestazioni sono importanti e possono differenziare un’azienda dal resto del campo. Ma una reputazione per la progettazione e la costruzione di macchine affidabili è un altro modo per impostare un’azienda a parte i suoi concorrenti. Molte aziende hanno cercato di diventare sinonimo di affidabilità.,

Diventando noto come una società che fornisce attrezzature affidabili non può essere fatto utilizzando marketing intelligente. Per ottenere il massimo effetto, l’unità per l’affidabilità deve permeare l’azienda.

Naturalmente, un’area critica è il design.

Progettare per l’affidabilità

La progettazione è il fattore più importante nell’affidabilità di una macchina. Gli ingegneri spesso ignorano l’affidabilità fino a troppo tardi nel ciclo di progettazione. Ad esempio, molti ingegneri considerano l’affidabilità solo in ritardo nelle parti di validità del ciclo di progettazione piuttosto che durante il concetto e le prime fasi di progettazione.,

Una volta che il concetto è stato concordato, diventa più costoso e inefficiente aggiungere misure di affidabilità. Ma è spesso meno costoso progettare per l’affidabilità di quanto non lo sia testare l’affidabilità.

Esistono almeno due metodi collaudati e sistematici per riconoscere possibili problemi di affidabilità durante il processo di progettazione: diagrammi a blocchi di affidabilità (RBD) e modalità di guasto e analisi degli effetti (FMEA).

Un RBD presenta un modello della macchina, elencando l’affidabilità di ciascun componente., Gli ingegneri devono essere sicuri di seguire il percorso di affidabilità corretto, che può differire dal percorso di controllo. Ad esempio, un RBD per la trasmissione di un’auto potrebbe apparire come lo schema a blocchi qui sotto.

Ad ogni blocco, viene determinata l’affidabilità del singolo componente. E si alimentano in un numero complessivo di affidabilità.

Un RBD è semplice da capire e può rapidamente scoprire potenziali problemi di affidabilità, in quanto espone facilmente “anelli deboli della catena.,”Ma può anche essere troppo semplicistico per alcune macchine, in quanto non considera le relazioni tra i componenti. L’affidabilità di uno qualsiasi dei blocchi dipende da come sono configurati in un determinato percorso?

FMEA identifica sistematicamente ogni modalità di guasto di una macchina o di un processo. Esaminare in dettaglio le modalità di guasto può anche scoprire altre carenze nella progettazione. Ciò include il meccanismo di guasto sottostante, nonché i modi per eliminarlo o ridurre le sue possibilità. (Il numero di priorità del rischio, ad esempio, è determinato moltiplicando i fattori di gravità, occorrenza e rilevamento, come mostrato di seguito., La RPN risultante dà ai progettisti un’idea di quanto di un problema sarà la modalità di guasto.)

L’indirizzamento di gravità, occorrenza e rilevamento in fase di progettazione è fondamentale per la progettazione di dispositivi affidabili. Se l’RPN è alto, gli ingegneri hanno due opzioni: eliminare la modalità di guasto o modificare uno o più fattori per ottenere un RPN inferiore.

La migliore linea d’azione non è sempre chiara., A volte tutto ciò che serve sono alcune piccole modifiche di progettazione, a volte gli ingegneri possono aggiungere un meccanismo di controllo aggiuntivo e talvolta il team di progettazione deve tornare al tavolo da disegno.

FMEA è generalmente un’esplorazione approfondita di tutte le fonti di guasto di una macchina. Una volta che è stato condotto, i risultati possono essere utilizzati per la replica su macchine simili. Una migliore comprensione delle modalità di guasto può essere di grande aiuto nella progettazione attuale e futura. I risultati FMEA aiutano i tecnici di manutenzione a capire quando una macchina si sta rompendo., Ciò consente loro di rispondere in modo più rapido e accurato e, in ultima analisi, migliorare l’affidabilità.

Sfortunatamente, FMEA esamina ogni possibile modalità di guasto, quindi può essere noioso, dispendioso in termini di tempo e costoso. L’efficacia di FMEA dipende anche molto dall’esperienza delle persone che eseguono l’analisi. Pertanto, ci vogliono persone con un alto livello di esperienza per eseguirlo.

Migliorare l’affidabilità

Una volta che il team di progettazione utilizza RBD, FMEA o qualche altra forma di analisi per ottenere una solida conoscenza delle debolezze dell’affidabilità di un progetto, può affrontare in modo più efficace i problemi di affidabilità., I metodi più comuni per migliorare l’affidabilità includono l’applicazione della manutenzione centrata sull’affidabilità (RCM) e la messa a fuoco su metodi di manutenzione proattivi come la manutenzione basata sulle condizioni (CBM) e la manutenzione predittiva.

RCM è come FMEA, ma va oltre. Prende le modalità di guasto da FMEA e sviluppa strategie di manutenzione per affrontare i guasti. RCM guida il team attraverso ogni modalità di guasto, dove determina la migliore strategia di manutenzione per prevenire il guasto. Più comunemente, RCM è fatto dopo l’apparecchiatura è in funzione., L’esecuzione in fase di progettazione, tuttavia, potrebbe portare a solide intuizioni sui miglioramenti dell’affidabilità.

Come FMEA, RCM è un approccio sistematico al trattamento delle modalità di fallimento attraverso la prevenzione. Ad esempio, se i progettisti, sanno che un filtro intasato ridurrà il flusso d’aria e danneggerà un motore, la risposta RCM potrebbe essere quella di programmare una sostituzione del filtro ogni tre mesi. Gli apprendimenti da un programma RCM possono essere utilizzati anche altrove.

Ma il successo RCM richiede risorse, formazione e dedizione. Un’azienda dovrebbe essere sicura di poter supportare pienamente la strategia prima di intraprendere., E come FMEA, richiede una certa esperienza per sviluppare RCM.

NASA una volta utilizzato RCM al suo Marshall Flight Center e costi di manutenzione sono stati diminuiti, la vita delle apparecchiature esistenti è stata migliorata e costi energetici sono stati abbassati, con un conseguente risparmio di oltre $300.000. Se questi risparmi possono essere realizzati dopo l’implementazione, l’utilizzo di RCM in fase di progettazione può sicuramente produrre benefici. Se il team di progettazione lavora attraverso FMEA per una nuova macchina, il passo logico successivo è RCM.

CBM utilizza le condizioni della macchina in tempo reale per determinare quando è necessaria la manutenzione., Questo viene fatto mettendo temperatura, vibrazioni o qualche altro tipo di sensore su aree rilevanti della macchina e legandoli in loop di controllo o database esterni. Naturalmente, questo approccio può essere preso in fase di progettazione. Anche se aggiunge una quantità relativamente piccola di costo al prodotto, darebbe agli utenti finali molto migliori predittori di prestazioni e affidabilità.

CBM tiene traccia dei dati non sempre distinguibili dai sensi umani. Può monitorare a distanza l’apparecchiatura mentre è in funzione, risparmiando tempo e riducendo le interruzioni., Ma CBM è più costoso per i clienti e richiede una configurazione e una configurazione più iniziali. E qui ci sarà una curva di apprendimento in cui l’azienda stabilisce soglie di sensori. È richiesto anche un allenamento. Quando deve agire il team di manutenzione? Questo non è facilmente comprensibile.

CBM, se eseguito correttamente, riduce i guasti e la manutenzione regolare. Una fonte mette il risparmio di CBM al 12% nel primo anno, con una riduzione dei guasti superiore al 25% e un miglioramento del 94% nella disponibilità della macchina.

Un semplice esempio di CBM è l’aggiunta di sensori di vibrazione ai motori., Monitorando la frequenza delle vibrazioni e impostando un avviso a un livello appropriato per l’azione, è possibile reagire rapidamente a condizioni avverse e prolungare la vita del motore.

Come molti hanno affermato, la manutenzione, la riparazione e le operazioni meritano una priorità più alta di quella che ricevono di solito, specialmente durante la fase di progettazione. Se l’affidabilità è considerata all’inizio del processo di progettazione, l’attrezzatura sarà sicuramente migliore a lungo termine. L’affidabilità può diventare forza del design e un metodo per differenziare i prodotti di un’azienda.

Bryan Christiansen è il fondatore e CEO di Limble CMMS.,