Alcoa - IEN Italia

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RCM Analysis carroponti ECL – ALCOA Trasformazioni – Stabilimento di Portoscuso – novembre 2004
USO CONGIUNTO DELLA RCM ANALYSIS, TECNICHE
AFFIDABILISTICHE E PROBLEM SOLVING PER L’INCREMENTO
DELLA DISPONIBILITA’ TECNICA DEI CARROPONTI ECL DEL
REPARTO DI ELETTROLISI
Project work elaborato da: Gian Franco Meloni, Are Pasquale, Efisio Saiu, Alessandro Rondinella, Gesualdo Vinci, Alessandro Fenu
RCM Analysis carroponti ECL – ALCOA Trasformazioni – Stabilimento di Portoscuso – novembre 2004
Team di lavoro
Nominativo
Reparto
Responsabilità
Gian Franco Meloni
MAN ENG
Responsabile – Team Leader
Pasquale Are
MAN ENG
Ingegnere di affidabilità
Efisio Saiu
MAN ELE
Responsabile di area
Alessandro Rondinella
MAN ELE
Ingegnere di Manutenzione
Gesualdo Vinci
MAN ELE
Assistente Reponsabile di area
Alessandro Fenu
MAN ELE
Programmatore di area
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Alcoa’s vital statistics
‹
‹
‹
131 000 employees
About 450 plants and installations in 41 countries, including 26 aluminum
smelters.
Gross sales: US$23.5 billion (2004)
By Geographic Area
2004 Sales by Market
Europe
Building and
Construction
11%
22%
Pacific
6%
Other
Americas
Other
12%
11%
61%
Commercial
Vehicle
6%
Aereo
9%
Auto
12%
United
States
Upstream
25%
Packaging
25%
3
Project work elaborato da: Gian Franco Meloni, Are Pasquale, Efisio Saiu, Alessandro Rondinella, Gesualdo Vinci, Alessandro Fenu
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Alcoa overview
‹
World leader of primary aluminum production,
transformation of aluminum and alumina.
‹
Activities - technology, mines,
refineries, aluminum smelters, transformation
and recycling.
‹
Alcoa aluminum products are used worldwide
in avionics, automobiles, beverage cans,
buildings, chemicals, sports and leisure, and in
several varieties of products, including Alcoa
aluminum wheels (Alcoa® wheels), aluminum
foil (Reynolds Wrap®) and household Baco®
aluminum foil.
‹
Related firms include packaging machinery, precision molding, plastic
bottles and fences, fiber-optic cables and electrical distribution
systems for the automotive industry.
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PORTOVESME OPERATION
GENERAL
LOCATION:
Industrial area near Portoscuso town
CONNECTIONS AND DISTANCES:
Industrial Harbours:
- Portovesme
1 km
- S.Antioco
25 km
- Cagliari
90 km
"
"0
"
0
00
0
Milano
"0 Linate
00
"
"0
0"
0"
0
0
0
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0"
"
SURFACES:
- Total area
579.410 mq
- Sheltered area 130,426 mq
0"00
" 0
"
SARDEGNA
0
0
Portovesme plant
75 Km from airport
0
"0
0"
0
"
0"
0"
Cagliari
0
0"
0
0
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PORTOSCUSO
PORTOSCUSO
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Descrizione del processo produttivo dello stabilimento di
produzione di alluminio primario ALCOA di Portoscuso
►
Lo stabilimento ALCOA di Portoscuso, produce alluminio primario
tramite elettrolisi dell’allumina, per circa 150.000 t/anno
►
Le fasi principali del processo sono le seguenti:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Conversione: converte la corrente da alternata in continua (750 V a
170000 A)
Fabbrica anodi – produce gli anodi necessari al processo elettrolitico
Elettrolisi: avviene in due linee di elettrolisi ciascuna composta da 164
celle. Il metallo liquido prodotto nelle celle viene colato tramite
aspirazione in apposite siviere e trasportato alla fonderia
Fonderia – l’alluminio viene trasferito ai forni di fusione e quindi ai forni
di colata per la produzione di pani, billette, placche, T-bars
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Per produrre 1 ton di alluminio
ELETTRICITA’
Circa 14.000 kWh
PECE
ALLUMINA
COKE
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Module 2
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Current condition
►
►
►
►
►
Le macchine carroponti ECL del reparto di elettrolisi sono macchine
complesse
Hanno numerosi guasti ripetitivi
Insoddisfacente disponibilità tecnica
Elevati costi di manutenzione
Tutto questo nonostante un grosso sforzo di manutenzione preventiva
e programmata
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Target condition
►
E’ pertanto indispensabile procedere alla revisione delle politiche
manutentive sulle macchine, affinché siano correlate con i modi di
guasto
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Action Plan
►
La revisione delle politiche manutentive può essere fatto con esiti
positivi provvedendo all’utilizzo congiunto di tecniche affidabilistiche
relativamente semplici quali: RCM analysis, Root cause analysis,
Weibull analysis
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Descrizione del processo RCM
L’RCM Analysis è :
► un approccio di tipo bottom-up per determinare le esigenze di
manutenzione di una macchina produttiva
► un processo usato per determinare cosa deve essere fatto per
assicurare che ogni macchina continui ad eseguire le sue funzioni nel
suo contesto operativo.
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Descrizione del processo RCM
Il processo RCM risponde alle seguenti 7 questioni base:
► Quali sono le funzioni della macchina nel suo contesto operativo
attuale?
► In quali modi non riesce ad eseguire le funzioni per le quali è
destinata?
► Cosa causa ciascun guasto della sua funzione?
► Cosa accade quando si manifesta ciascun guasto funzionale?
► In quali modi impatta ciascun guasto?
► Cosa può essere fatto per prevenire ciascun guasto?
► Cosa può essere fatto se non può essere trovata una adeguata azione
di manutenzione preventiva?
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Descrizione del processo RCM
La sequenza delle attività per svolgere l’RCM analysis si riassume nei
seguenti passi:
► Selezione della macchina su cui effettuare l’analisi
► Raccolta e analisi dei dati
► FMEA
► Selezione della attività di manutenzione da fare sulla macchina
compresi gli interventi migliorativi
► Determinazione della frequenza delle attività
► Analisi dei benefici attesi
► Implementazione dei piani di miglioramento
► Raccolta dati ed aggiornamento dei piani
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Selezione della macchina su cui applicare l’RCM Analysis
Dall’esame delle Top Ten Bad Actors dello stabilimento, si è
osservato che le macchine carroponti ECL, presenti in numero di
12 incidono per il 44% sul totale dei guasti dello stabilimento;
► inoltre su tali macchine esiste una poderosa raccolta di dati che
consente di fare una analisi aderente alla realtà
►
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Descrizione della macchina polivalente carroponte.
►
I Carroponti sono macchine
polivalenti dotati di apparati
pneumatici e oleodinamici che
assolvono alle funzioni di cambio
degli anodi, aspirazione del metallo,
rottura della crosta, alzata traversa,
copertura del piano anodico con un
mix di fluoro e allumina.
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Descrizione delle funzioni svolte dal carroponte
►
Rottura della crosta
ƒ Nella fase precedente al cambio anodo, per favorire l’estrazione
dell’anodo, si deve procedere alla rottura della crosta che circonda
l’anodo. Allo scopo è utilizzato un martello pneumatico montato su un
braccio articolato.
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Descrizione delle funzioni svolte dal carroponte
►
Cambio anodo
ƒ Quando i singoli anodi si consumano fino al limite massimo consentito
dalla struttura portante, vengono sostituiti tramite il ponte polivalente per
mezzo di una apparecchiatura pneumo-idraulica chiamata pinza
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Descrizione delle funzioni svolte dal carroponte
►
Copertura piano anodico
ƒ successivamente all’operazione del cambio anodo, l’anodo è ricopertura
con un mix di allumina. L’allumina è caricata su un silos posto sul
carroponte e dosata attraverso un apposito sistema di distribuzione
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Descrizione delle funzioni svolte dal carroponte
►
Colata alluminio liquido
ƒ L'alluminio raccolto sul fondo delle
celle deve essere estratto
periodicamente e raccolto in
apposite siviere di colata, nelle
quali viene fatto il vuoto tramite
estrattore ad aria compressa.
L’impianto pneumatico si trova a
bordo del carroponte, così come
un paranco da 12 T utilizzato per
la movimentazione della siviera
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Descrizione delle funzioni svolte dal carroponte
►
Alzata traverse
ƒ Quando la corsa della traversa che sostiene gli anodi sta per arrivare al
suo punto minimo inferiore è necessario provvedere al suo sollevamento
mantenendo costante il piano anodico. A tale scopo vengono utilizzate
particolari apparecchiature di imbraco anodi manovrati dal ponte
polivalente per mezzo di due paranchi da 6 T
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Descrizione delle funzioni svolte dal carroponte
►
Cabina operatore
ƒ Il comando delle funzioni del carroponte è fatta dall’operatore all’interno
di una cabina condizionata sospesa sul carroponte
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Sottoassiemi del carroponte
Sottoassieme
Descrizione
Traslazione
E’ costituita da 4 ruote di cui due folli e due dotate di motore elettrico
elettrico con
apposito riduttore.
Direzione cabina
E’ costituito da un motoriduttore, ruote e binari che consentono lo
lo spostamento
trasversale della cabina
Direzione carrello ausiliario
E’ costituito da un motoriduttore, ruote e binari che consentono lo
lo spostamento
trasversale del carrello
Rotazione cabina
E‘ costituito da un motoriduttore e da una ralla per la rotazione della cabina
Cabina + sospensione cabina
Cabina operatore
Tramoggia + discesa allumina
Tramoggia che contiene l’l’allumina più
più il sistema di distribuzione per eseguire la
copertura.
Articolazione martello + cilindro spinta
Articolazione formata da due bracci indirizzati da un cilindro idraulico
idraulico che
indirizzano il martello verso la parte di crosta da rompere.
Paranco da 12 Ton
Paranco che sostiene la siviera sia durante la movimentazione che
che durante
l’aspirazione del metallo.
Paranchi da 6 Ton
Paranchi utilizzati per la movimentazione della traversa ausiliaria
ausiliaria
Afferraggio + serraggio
Assieme formato da una pinza che la funzione di agganciare l’l’anodo durante il
cambio anodo e da una chiave svita il morsetto
Compressore aria
Compressore a pistoni per la produzione di aria compressa
Impianto pneumatico
L’energia pneumatica fornita dal compressore viene accumulata in serbatoio
serbatoio
della capacità
capacità di 2 m3 e alla pressione di circa 7 bar. Poi attraverso gli appositi
appositi
componenti pneumatici distribuita agli utilizzatori.
Pantografo
Spazzola che fornisce l’l’alimentazione elettrica del ponte.
Assieme ponte
Carpenteria generale del carroponte.
Impianto idraulico
Centralina idraulica che fornisce l’l’energia idraulica necessaria al funzionamento
dei tools idraulici.
Impianto elettrico
Componentistica elettrica necessaria alla distribuzione dell’
dell’energia agli
utilizzatori.
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Sottoassiemi del carroponte
Ciascun sottoassieme di II livello è a sua volta suddiviso in componenti del III livello. Alcuni
componenti del III livello, dove necessario, sono scomposti in componenti del IV livello
DENOMINAZIONE
LEVEL I
1450 - CARRIPONTE E MACCHAUX
S.E.
PONTE ECL
DENOMINAZIONE
LEVEL II
DENOMINAZIONE LEVEL III
A - TRASLAZIONE
01 - MOTORE 3F B5 7,5 KW 1P
DENOMINAZIONE LEVEL IV
02 - GIUNTO MOTORE - RIDUTTORE
03 - RIDUTTORE TRASLAZIONE (DX - SX)
04 - SUPPORTO (RIDUT. TRASL. ELETTROFR.)
05 - FRENO + DISCO
06 - RESPINGENTE TRASLAZIONE PONTE
07 - BARRA ANTICOLLISIONE
08 - GRUPPO ASSE - RUOTA MOTRICE
01 - RUOTA TRASLAZIONE +
ALBERO
09 - GRUPPO ASSE - RUOTA FOLLE
01 - RUOTA + ALBERO
10 - GRUPPO RUOTE GUIDA
01 - RUOTA GUIDA TRASLAZIONE
11 - VARIE TRASLAZIONE PONTE
01 - SPAZZOLA PULIZIA ROTAIE
11 - VARIE TRASLAZIONE PONTE
02 - ANTIDERAGLIO
12 - MANICHETTE*
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Sottoassiemi del carroponte
Carriponte ECL
SOTTOASSIEMI
TRASLAZIONE
DIREZIONE CABINA
ROTAZIONE CABINA
CABINA OPERATORE
TRAMOGGIA ALLUMINA
ARTICOLAZIONE MARTELLO ROMPI CROSTA
PARANCO 12 T
AFFERRAGGIO + SERRAGGIO
COMPRESSORE ARIA I.R.
IMPIANTO IDRAULICCO
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Piani di manutenzione esistenti
I carroponti ECL sono in numero di 12
► Sono sottoposti a manutenzione preventiva e correttiva su base
trimestrale
► Sono eseguiti quei lavori di manutenzione correttiva sui componenti dei
sottoassiemi, segnalati come aventi problemi da parte dell’esercizio o
che, ad un esame visivo e funzionale, necessitano di un intervento
►
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Interventi di manutenzione preventiva previsti dall’attuale piano
di manutenzione
172 interventi di manutenzione preventiva per un totale di 565,5 ore/macchina/anno
STATO
MACCH.
SPEC.
L - AFFERRAGGIO +
SERRAGGIO
01 - TELAIO
CONTROLLO INTEGRITA'
CARPENTERIA E ASSENZA
DI PUNTI DI RUGGINE
CONTROLLO DI
INTEGRITA'
12
4
20
20
1,4 MF
MECC
02 - TESTATA PINZA
AFFERRAGGIO
CONTROLLO INTEGRITA'
CARPENTERIA E ASSENZA
DI PUNTI DI RUGGINE
CONTROLLO DI
INTEGRITA'
12
4
10
10
0,7 MF
MECC
03 - SUPP. CERNIERA CIL. IDR.
AFF.
CONTROLLO INTEGRITA'
CARPENTERIA E ASSENZA
DI PUNTI DI RUGGINE
CONTROLLO DI
INTEGRITA'
12
4
10
10
0,7 MF
MECC
04 - QUADRILATERO
OSCILLANTE
CONTROLLO GIOCHI,
INTGRITA' E
LUBRIFICAZIONE SNODI
CONTROLLO E
LUBRIFICAZION
E
12
4
10
10
0,7 MF
MECC
05 - BRACCIO MOLLA STABILIZ.
CONTROLLO GIOCHI,
INTGRITA' E
LUBRIFICAZIONE SNODI
CONTROLLO E
LUBRIFICAZION
E
12
4
10
10
0,7 MF
MECC
06 - ARTICOLAZIONI VARIE
CONTROLLO GIOCHI,
INTGRITA' E
LUBRIFICAZIONE SNODI
CONTROLLO E
LUBRIFICAZION
E
12
4
10
10
0,7 MF
MECC
07 - PATTINO GUIDA COMPLETO
CONTROLLO GIOCHI,
INTGRITA' E
LUBRIFICAZIONE SNODI
CONTROLLO E
LUBRIFICAZION
E
12
4
10
10
0,7 MF
MECC
08 - MOLLA REGOLAZIONE
CONTROLLO INTEGRITA' ED CONTROLLO DI
EFFICIENZA
INTEGRITA'
CONTROLLO INTEGRITA' ED CONTROLLO DI
EFFICIENZA
INTEGRITA'
12
4
10
10
0,7 MF
MECC
12
4
10
10
0,7 MF
MECC
CONTROLLO DI
FUNZIONALITA'
12
4
5
5
0,4 MF
MECC
10 - ISOLANTI VARI
PULIZIA E CONTROLLO
ISOLAMENTO
TIPOLOGIA
INTERVENTO
TMF TMO TMT
(min) (min) (H)
DENOMINAZIONE LEVEL III
09 - TIRANTE REGOLAZIONE
MOLLA
LEVEL IV DESCRIZIONE ATTIVITA'
FREQ N°
SETT anno
DENOMINAZIONE
LEVEL II
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Problematiche di manutenzione esistenti
►
►
►
►
►
►
Le macchine sono in servizio da circa 35 anni
L’affidabilità della macchina e la manutenibilità risente della
progettualità ormai superata ed inadeguata
I componenti della macchina sono sottoposti ad un uso stressante e
continuativo
Le esigenze produttive e i vincoli del processo di produzione
sottopongono la macchina, in taluni casi, a veri abusi, che se ripetuti
portano inevitabilmente al guasto
I piani di manutenzione sembrano inadeguati e non correlati ai modi
guasto
Molti guasti hanno origine ripetitiva
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Andamento della disponibilità tecnica e dell’MTBF nel corso
dell’anno 2004
ECL CRANES: OvAT vs MTBF
35,0
98,0
96,6
28,7
96,7
29,6
96,0
96,3
96,2
MTBF [h]
23,4
22,8
21,6 95,0
20,8
94,9
20,0
94,5
19,3
94,5
17,9
94,0
93,9
15,0
MTBF
OvAT
93,0
93,3
10,0
OvAT [%]
28,5
25,0
97,0
30,9
30,0
92,6
92,0
5,0
91,0
0,0
90,0
gen
feb
mar
apr
mag
giu
lug
ago
set
ott
2004 year
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Analisi dei dati di guasto dei carroponti – Pareto
►
►
Le macchine sono identiche, i dati di guasto per
sottoassieme/componente sono stati cumulati
Nel periodo da gennaio a settembre 2004, sono stati
registrati circa 2985 eventi di guasto, mediamente 331
guasti/anno per carroponte che causano circa 419 h di
fermo-macchina/anno per carroponte
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Analisi dei dati di guasto dei carroponti – Pareto
►
I dati sono stati stratificati e riportati in due diagrammi di
Pareto:
ƒ per numero di guasto dei sottoassiemi che compongono i
carroponte
ƒ per ore di fermo macchina provocato dai guasti di ciascun
sottoassieme
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Diagrammi di Pareto
Pareto Guasti Carriponte ECL 2004
900
841
87,3%
93,7%
89,5% 91,7%
95,3% 96,7% 97,8%
98,6% 99,2% 99,6%100,0%
100,0%
82,2%
800
76,6%
80,0%
70,5%
700
64,1%
600
57,2%
60,0%
48,3%
500
400
28,2%
300
38,7%
313
288
40,0%
266
204
200
193
182
168
152
20,0%
66
100
64
61
48
40
33
23
18
13
12
AG
+
LL
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C
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Diagrammi di Pareto
Pareto ORE FM Carriponte ECL 2004
1400
87,3%
89,9%
98,8% 99,4% 99,8%
95,7% 96,9% 97,9%
92,3% 94,0%
100,0%
83,0%
1200
77,5%
1240
80,0%
71,3%
1000
65,1%
58,4%
800
60,0%
50,3%
42,2%
600
40,0%
33,0%
400
344
200
305
304
20,0%
250
235
231
207
161
96
89
66
63
45
38
35
24
14
7
O
RA
G
NC
SE
R
SO
RE
PA
RA
+
CO
M
PR
ES
AG
G
IO
ER
R
AF
F
12
IN
TO
G
NN
ER
TR
.
SO
A
L
M
L
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G
G
TR
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A
+
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NC
A
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6
TO
N
N.
TR
A
SB
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RD
I
0,0%
G
IO
0
Project work elaborato da: Gian Franco Meloni, Are Pasquale, Efisio Saiu, Alessandro Rondinella, Gesualdo Vinci, Alessandro Fenu
RCM Analysis carroponti ECL – ALCOA Trasformazioni – Stabilimento di Portoscuso – novembre 2004
Analisi dei dati di guasto dei carroponti – Pareto
►
I sottoassiemi selezionati sono:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
►
Traslazione
Afferraggio+serraggio
Compressore
Articolaz. martello+Cilindro Spinta
Paranco 12T:
I sottoassiemi selezionati coprono il 61% dei guasti sulle
macchine e il 64% delle ore di fermo macchina
Project work elaborato da: Gian Franco Meloni, Are Pasquale, Efisio Saiu, Alessandro Rondinella, Gesualdo Vinci, Alessandro Fenu
RCM Analysis carroponti ECL – ALCOA Trasformazioni – Stabilimento di Portoscuso – novembre 2004
(FMECA),Problem solving, Weibull analysis, Scelta delle politiche
manutentive
FMECA
►
►
►
Le informazioni date dalla FMECA è uno degli input primari
al processo RCM.
La FMECA è uno strumento analitico usato per determinare
in un sistema/macchina le funzioni, i modi guasto, l’effetto
del guasto di un dato componente della macchina.
La FMECA è un processo che valuta, documenta e classifica
l’impatto potenziale che ciascun guasto funzionale ha sul
successo di funzionamento della macchina/sistema, sulla
sicurezza delle persone, sulle perfomances del sistema,
sulla manutenibilità
Project work elaborato da: Gian Franco Meloni, Are Pasquale, Efisio Saiu, Alessandro Rondinella, Gesualdo Vinci, Alessandro Fenu
RCM Analysis carroponti ECL – ALCOA Trasformazioni – Stabilimento di Portoscuso – novembre 2004
(FMECA), Problem solving, Weibull analysis, Scelta delle politiche
manutentive
►
►
►
►
FMECA
Applicata ai sottoassiemi critici individuati in precedenza attraverso
l’analisi di Pareto
Per ciascun componente si individuano le funzioni ed i modi di guasto,
il tipo di guasto correlato e la causa anomalia
Per ciascun modo di guasto è calcolato MTBF, MTTR ed assegnato i
valori agli indici di criticità
Si calcola quindi l’RPN (Risk Priority Number) e si prioritizza per
individuare i componenti su cui intervenire
Project work elaborato da: Gian Franco Meloni, Are Pasquale, Efisio Saiu, Alessandro Rondinella, Gesualdo Vinci, Alessandro Fenu
RCM Analysis carroponti ECL – ALCOA Trasformazioni – Stabilimento di Portoscuso – novembre 2004
(FMECA),Problem solving, Weibull analysis, Scelta delle politiche
manutentive
►
Gli indici di criticità individuati sono 5:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
affidabilità
gravità
difficoltà di individuazione
manutenibilità
costo
Project work elaborato da: Gian Franco Meloni, Are Pasquale, Efisio Saiu, Alessandro Rondinella, Gesualdo Vinci, Alessandro Fenu
RCM Analysis carroponti ECL – ALCOA Trasformazioni – Stabilimento di Portoscuso – novembre 2004
(FMECA),Problem solving, Weibull analysis, Scelta delle politiche
manutentive
Indici di criticità
RPN (Risk Priority Number)
=
INDICE DI AFFIDABILITA'
INDICE DI MANUTENIBILITA'
Guasti /
mese
Valore
dell'indice
OFM
Valore dell'indice
0-1
0,03
0-0,5
0,5
1-2
1
0,5-1
1
3-5
2
1-2
2
6-9
4
2-4
4
10-14
6
4-5
6
15-20
8
5-6
8
20-30
10
X
>=6
10
INDICE DI GRAVITA'
INDICE DI COSTO
1,5 Il sistema può essere bypassato
e la macchina contiunua ad
assolvere alle sue funzioni
X
3
6
9
La macchina ha una funzionalità
ridotta
La macchina non assolve la
funzione
La macchina non assolve la
funzione e ci sono problemi di
sicurezza
X
0,5
0-50€
1
50-100€
2
100-250€
4
250-500€
6
500-1000€
8
1000-4000€
10
>4000€
DIFFICOLTA' DI INDIVIDUAZIONE
1,5
X
3
L'evento guasto è
facilmente individuabile
prima che avvenga
E' individuabile con
ispettiva di tipo visivo
6
Occorrono dei controlli
specifici fatti durante la
programmata
9
Non Aplicabile
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RCM Analysis carroponti ECL – ALCOA Trasformazioni – Stabilimento di Portoscuso – novembre 2004
FMECA
A
FMEA - Individuazione dei modi di guasto, delle criticità e quantificazione degli effetti
TEAM: Meloni GF, Are P. Saiu E.,Fenu A. Vinci G. Rondinella A.
Carroponte ECL
Impianto:
Sottassieme: Afferraggio-Serraggio
1.10.03
SUPP. CERNIERA CIL. IDR. AFF.
1.10.04
QUADRILATERO OSCILLANTE
1.10.05
BRACCIO MOLLA STABILIZ.
1.10.06
ARTICOLAZIONI VARIE
1.10.07
PATTINO GUIDA COMPLETO
1.10.08
MOLLA REGOLAZIONE
1.10.09
TIRANTE REGOLAZIONE MOLLA
1.10.10
ISOLANTI VARI
1.10.11
MOLLA STABIL. AFF. SERR.
1.10.12
STRUTTURA
CASTELLETTO
BOCCOLE
Permettono il movimento
nella varie direzioni del
gruppo pinza.
Permette lo scorrimento
interno del telaio del
gruppo pinza.
Regola l'oscillazione in
tutti i sensi del gruppo
pinza.
Regola la veritcalità del
gruppo pinza agendo
sulla molla
Isolano elettricamente il
ponte dalla cella.
MOLLA (INT. E EST.)
TIRANTE (INT. E EST.
Permettono al gruppo
pinza di recuperare la
CHIAVE SERRAGGIO
Svita e avvita tramite il
motorino idraulico
danfoss il quadrotto di
bloccaggio del morsetto
PINZA SERRAGGIO ANODI
Criccatura
36
8
0,027777778
0,03
10
10
6
10
180
Non necessaria
Lubrificazione non
efficiente
N/A
0,5
0,5
2
1
10
6
2
1
120
Sostituzione durante la revisione programmata dei CP ogni 6 mesi-Inserimento nella
scheda di preventiva il controllo e l'eventuale rabbocco dell'olio nel lubrificatore
generale. Verificare cosa si fa con il filtro a valle del compressore.
1
Rottura/Deformazione
Urto in fase di estrazione
anodo
N/A
0,08772
0,5
11,4
6
10
6
2
1
720
Inserimento di battente meccanico in modo da prevenire l'urto.
4
Rostro mollato
Vibrazioni
Oscillazione
0,15385
0,5
6,5
4
10
6
2
1
480
Preventiva di serraggio bulloneria con frequenza bisettimanale e con l'utilizzo della
chiave dinamometrica.
1
Non ci sono guasti
correlati
Non ci sono guasti
correlati
Non ci sono guasti
correlati
6000
1
0,000166667
0,03
9
6
4
2
0
1
Rottura/deformazione
perni e boccole
Rottura
Eccessivo sforzo
N/A
1
8
1
1
10
10
10
10
10000
Eccessivo sforzo
Criccatura
12
8
0,083333333
0,03
1,5
10
8
10
36
2
Rottura
Sforzo eccessivo
Criccatura/
Deformazione
6000
4
0,000166667
0,03
6
6
4
6
0
Non necessaria
Rottura
Sforzo eccessivo
Criccatura/
Deformazione
6000
2
0,000166667
0,03
3
6
2
4
0
Non necessaria
NA
6000
Non necessaria
2
Usura
Contatto continuo tra
parti in movimento
1
Cade quando si rompe il
tirante.
N/A
N/A
1
Rottura
Eccessivo sforzo
Deformazione
Durata
(MTTR)
Int./ mese
8
0,000166667
0,03
6
10
8
10
0
4
0,433333333
0,03
6
3
4
6
12,96
Azioni correttiva
Non necessaria
Riprogettazione con eventuale scelta di un nuovo materiale.
2,30769
4
0,433333333
0,03
6
3
4
6
12,96
Solo quelli del rostro e
dell'oscillazione gruppo
pinza
Eccessivo sforzo
N/A
1
1
1
1
3
3
2
2
36
Non necessaria
2
Rottura
Eccessivo sforzo
Deformazione
0,21429
2
4,666666667
3
6
3
4
4
864
Eventuale riprogettazione del tirante con irrobustimento.
Eventuale riprogettazione del tirante con irrobustimento.
1
Non si ingaggia con il
morsetto
Usura della bussola
N/A
0,16667
1
6
4
6
6
4
2
1152
1
Fornisce aria al cilindro
pneumatico che fa la
salita e la discesa della
pinza chiave.
Non fornisce aria al
cilindro pneumatico che
fa la salita e la discesa
della pinza chiave.
2
Impossibilità di
movimentare lo stelo.
Pistoncino pinza
Fornisce l'aria al
Non fornisce l'aria al
pistoncino pneumatico pistoncino pneumatico
che comanda l'apertura che comanda l'apertura
delle ganasce del rostro. delle ganasce del rostro.
1
Il pistoncino pinza non si Usura per strisciamento
apre, quindi impossibilità all'interno delle pareti del
rostro. Stress termico.
di sgancio anodo.
Flessibile Olio
Non fornisce l'olio
Fornisce l'olio idraulico
idraulico al cilindro che
al cilindro che fa la salitafa la salita-discesa
discesa gruppo pinza.
gruppo pinza.
2
Perdita olio con
impossibilità di eseguire
la salita e la discesa del
gruppo pinza.
Stelo
MTBF
(mesi)
Eventuale riprogettazione del tirante con irrobustimento.
2,30769
Deterioramento delle
molle.
STELO
MANICHETTE
Eccessivo sforzo
Grippaggio
Segnale Debole
Perdita ghiera fissaggio
stelo intermedio
Perdita tenuta
pneumatica cannetta
Cannetta salita
1.10.14
Rottura
1
Causa Anomalia
1
Stelo Intermedio
1.10.13
1
Tipo di guasto correlato
Non fa la salita e la
Fa la salita e la discesa
discesa del gruppo pinza
del gruppo pinza chiave
chiave
GRUPPO PINZA
Aggancia e lo sostiene
durante il cambio anodo.
RPN
BULLONERIA
Indice di
manutenibilità
PISTONCINO PINZA
Non sostiene il gruppo
pinza
Non comanda apertura e
chiusura del pistoncino
pinza
Non apre e chiude la
pinza del rostro
Non fissa il rostro alla
carpenteria del gruppo
pinza
Non sostiene il cilindro
pneumatico che fa la
salita e la discesa del
gruppo pinza.
Non permette il rollio del
gruppo pinza in qunato è
incernierato al telaio
Non è il braccio a cui si
vanno a collegare i tiranti
della molla che quindi va
a sostenere.
Non permettono il
movimento nella varie
direzioni del gruppo
pinza.
Non permette lo
scorrimento interno del
telaio del gruppo pinza.
Non regola l'oscillazione
in tutti i sensi del gruppo
pinza.
Non regola la veritcalità
del gruppo pinza agendo
sulla molla
Non isolano
elettricamente il ponte
dalla cella.
Non permettono al
gruppo pinza di
Non svita e avvita
tramite il motorino
idraulico danfoss il
quadrotto di bloccaggio
del morsetto
Non aggancia e lo
sostiene durante il
cambio anodo.
Indice di costo
TESTATA PINZA AFFERRAGGIO
Comanda apertura e
chiusura del pistoncino
pinza
Apre e chiude la pinza
del rostro
Fissa il rostro alla
carpenteria del gruppo
pinza
Sostiene il cilindro
pneumatico che fa la
salita e la discesa del
gruppo pinza.
Permette il rollio del
gruppo pinza in quanto è
incernierato al telaio
E' il braccio a cui si
vanno a collegare i tiranti
della molla che quindi va
a sostenere.
Modo di guasto
Indice difficoltà
di
individuazione
Sostiene il gruppo pinza
TELAIO
ELETTROVALVOLA
1.10.02
Funzione
Indice di
Gravità
Item
Indice di
Affidabilità
1.10.01
Organo
Numerosità
Codice
Piano d'azione
INDICI DI CRITICITA'
Eccessivo sforzo/fatica
Non necessaria
Inserimento della sostituzione della chiave nella scheda di preventiva con frequenza
trimestrale durante la revisione programmata.
Deformazione
Eccessivo sforzo
0,0566
Usura oerre che fa la
tenuta
Usura delle manichette
che in fase di risalita
strisciano sul
quadrilatero.
Usura dei flessibili
durante la risalita che
vanno strisciare sulla
parete interna del
quadrilatero.
2,1
17,66666667
8
10
6
8
4
15360
Usura superficiale
manichette.
N/A
Usura superficiale
flessibile.
Passare da filettatura con passo 1,5 mm a 2mm e utilizzare al posto della ghiera un
dado con grano di bloccaggio
Trattamento superficale di ceramizzazione dell'estremità della cannetta in modo da
ridurne l'usura.
Verifica del modo di guasto e studio di soluzione tecnica.
0,03846
0,5
26
10
10
3
2
1
600
Portare l'attacco del della manichetta all'esterno del rostro con un tubo rugido.
Utilizzo di "portamanichette".
Project work elaborato da: Gian Franco Meloni, Are Pasquale, Efisio Saiu, Alessandro Rondinella, Gesualdo Vinci, Alessandro Fenu
RCM Analysis carroponti ECL – ALCOA Trasformazioni – Stabilimento di Portoscuso – novembre 2004
DIAGRAMMA DI FLUSSO PER LA SCELTA DELLA POLITICA DI MANUTENZIONE
(1)
(2)
(3)
Dividere la macchina in
sottoassiemi e componenti
Analizzare per
ciascun componente
il modo di guasto
Individuabile:
Misurabile:
attraverso qualunque strumento disponibile e pratico da utilizzare
in modo ripetibile e che non lasci spazio ad interpretazioni, per es. attrav.:
vibrazioni, termografia, spessori, analisi olii, correnti d'albero, liquidi
penetranti, magnetoscopia, ultrasuoni
La modifica è basata sui
seguenti criteri?
Accessibilità,
Disponibilità
Manutenibilità,
Affidabilità, Sicurezza,
Ambiente?
SI
NO
Il modo di
guasto è critico
per la salute,
ambiente,
sicurezza
SI
Esistono degli
obblighi di legge
o assicurativi che
impongono la
manutenzione
preventiva
NO
Il deterioramento
è individuabile
(1) con la
macchina in
marcia ed è
misurabile (2)
NO
Rivedere la politica
Si può
individuare un
segnale debole
in grado di far
rilevare il modo
di guasto
SI
NO
SI
SI
Il modo di
guasto è
critico per la
produzione
Questo segnale
debole è
"affidabile"
SI
NO
NO
SI
NO
NO
Il tasso di
guasto del
componente è
tendenzialmen
te in aumento
Ripetere processo
Modifica
NO
Il segnale debole
può essere
intercettato in
tempo prima che
accada il guasto?
SI
SI
L'affidabilità
aumenta dopo
una
riparazione in
modo
SI
NO
Il costo di
sostituzione è
inferiore ai
danni/svantaggi
del guasto
NO
NO
SI
L'analisi costi/benefici
è competitivo se
comparato con i costi
della manutenzione
preventiva
SI
Modifica (3)
Modifica (3)
Modifica (3)
Modifica (3)
Modifica (3)
Manutenzione
Correttiva
Manutenzione di
sostituzione
Manutenzione
Predittiva
Manutenzione
Preventiva
Manutenzione su
Condizione
Project work elaborato da: Gian Franco Meloni, Are Pasquale, Efisio Saiu, Alessandro Rondinella, Gesualdo Vinci, Alessandro Fenu
RCM Analysis carroponti ECL – ALCOA Trasformazioni – Stabilimento di Portoscuso – novembre 2004
(FMECA),Problem solving, Weibull analysis, Scelta delle politiche
manutentive
Problem Solving
► Nel caso di eventi ripetitivi, al fine di risalire alle cause radice del
guasto ed individuare la “tattica manutentiva” più appropriata, si è
ricorso all’uso di tecniche di problem solving, quali APOLLO Root Cause
Analysis e 5-Why
ƒ APOLLO RCA, utilizzato quando per un effetto primario devono essere
ricercate più cause
ƒ 5-Why , nel caso di problematiche meno complesse
Project work elaborato da: Gian Franco Meloni, Are Pasquale, Efisio Saiu, Alessandro Rondinella, Gesualdo Vinci, Alessandro Fenu
RCM Analysis carroponti ECL – ALCOA Trasformazioni – Stabilimento di Portoscuso – novembre 2004
(FMECA),Problem solving, Weibull analysis, Scelta delle politiche
manutentive
APOLLO RCA
► APOLLO RCA affronta il problem solving basandosi sulla successione
degli eventi; gli eventi derivano da un’iterazione di azioni e condizioni che
si verificano in un particolare luogo e tempo. APOLLO RCA si compone di
4 steps:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
►
►
►
►
Definire l’effetto primario
Creare la carta causa-effetto
Identificare le soluzioni efficaci
Attuare le migliori soluzioni
L’effetto primario è ciò che si vuole evitare si ripeti ed è il punto di
partenza dal quale iniziare a chiedersi perché. A partire dall’effetto
primario, attraverso una concatenazione di cause ed effetti si costruisce
una carta causa-effetto.
Le cause si distinguono in azioni (esistono momentaneamente) e
condizioni (esistono in modo permanente).
Si arriva così a determinare tutte le cause che hanno generato l’effetto
primario, tra le quali individuare quelle radice.
Per le cause radice si individua la migliore soluzione;
ƒ una buona soluzione previene un problema, non ne crea altri;
ƒ una buona soluzione deve poter essere sotto controllo
Project work elaborato da: Gian Franco Meloni, Are Pasquale, Efisio Saiu, Alessandro Rondinella, Gesualdo Vinci, Alessandro Fenu
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(FMECA),Problem solving, Weibull analysis, Scelta delle politiche
manutentive
APOLLO RCA
L'olio ha lavorato per
troppe ore
STOP
Evidence: CMMS
Possible Solutions: sostituire
l'olio ogni 3 mesi durante la
programmata.
Valvole
Channel
otturate
Formazioni di
depositi carboniosi
Olio carbonizza sulle parti
calde del compressore
Olio con
caratteristiche non
adatte
STOP
Evidence: Scheda tecnica
Possible Solutions:
Scelta di un olio più adatto.
Refrigerantre
interstadio non
efficiente
Settori intasati di
sporcizia
STOP
Evidence: Operatori MTZ
Possible Solutions:
Aumentare la frequenza di
pulizia
Primary Effect
Il
compressore
non funziona.
Valvole
revisionate
non efficienti
Revisioni di bassa
qualità
STOP
Elevato numero di
revisioni
STOP
Evidence: CMMS
Possible Solutions:
Rottamare alcune delle
valvole più vecchie e
ringiovanire il parco valvole
Portata d'aria
insuffuficiente
.
Il numero di giri è
inferiore a quello
nominale
Il numero di giri non è più
adatto alla portata
richiesta
STOP
Evidence: Opertaori esercizio
Possible Solutions: Modificare il
diametro della puleggia condotta in
modo da ripristinare il ° giri nominale.
Project work elaborato da: Gian Franco Meloni, Are Pasquale, Efisio Saiu, Alessandro Rondinella, Gesualdo Vinci, Alessandro Fenu
RCM Analysis carroponti ECL – ALCOA Trasformazioni – Stabilimento di Portoscuso – novembre 2004
(FMECA),Problem solving, Weibull analysis, Scelta delle politiche
manutentive
►
Il metodo 5-Why chiamato anche 5-Perché, consente attraverso il continuo
chiedersi “perché” si è verificato un effetto di arrivare ad invidiare la causa
radice dell’effetto primario. Il nome 5-Why deriva dal fatto che al quinto
perché, normalmente si è arrivati ad esprimere la causa radice
DATA
03/11/2004
Reparto e Macchina ElettrolisiCarriponte ECL-Afferraggioserraggio
COMPILATORE (team/persona)
Anomalia riscontrata su: stelo
salita discesa pinza chiave.
1° Round
GF Meloni, P. Are, E. Saiu, A. Rondinella.
NOTE
In seguito al risultato positivo della ispezione fatta in reparto
non è necessario approfondire l'analisi
In seguito al risultato negativo della ispezione fatta in reparto è necessario
approfondire l'analisi
Descrizione del fenomeno: Lo
stelo perde la funzionalità e non
è più in grado di salire e
scendere.
2° Round
3° Round
4° Round
5° Round
PERCHE'?
PERCHE'?
PERCHE'?
PERCHE'?
Ipotesi di miglioramento
PERCHE'?
PERCHE' La cannetta
A che lo muove non
funziona.
PERCHE' La cannetta ha
perso la tenuta
pneumatica.
PERCHE'?
PERCHE'
PERCHE' L'O-ring non
sta funzionando
correttamente.
PERCHE'?
PERCHE'
PERCHE' Non è
posizionato
correttamente nella sua
sede.
PERCHE'?
PERCHE'
PERCHE'?
PERCHE'
PERCHE'?
C
PERCHE'?
PERCHE'?
PERCHE'?
PERCHE'
PERCHE'?
PERCHE' La fitettatura
non ha resistito allo
sforzo.
B
PERCHE'
PERCHE' Perché la
ghiera di bloccaggio della
cannetta si è sfilata
PERCHE'?
PERCHE' La filettatuta
non era dimensionata in
maniera adeguata allo
sforzo.
Passare da filettatura con
passo 1,5 mm a 2mm e
utilizzare al posto della
ghiera un dado con grano
di bloccaggio
Project work elaborato da: Gian Franco Meloni, Are Pasquale, Efisio Saiu, Alessandro Rondinella, Gesualdo Vinci, Alessandro Fenu
RCM Analysis carroponti ECL – ALCOA Trasformazioni – Stabilimento di Portoscuso – novembre 2004
(FMECA),Problem solving, Weibull analysis, Scelta delle politiche
manutentive
►
►
►
►
Analisi di Weibull
Per determinare la frequenza a cui eseguire gli interventi di
manutenzione preventiva, oltre alle indicazioni del costruttore e
l’esperienza e competenza delle persone, può essere utile fare ricorso
all’impiego di metodi statistici quali ad esempio l’analisi di Weibull
L’analisi di Weibull può essere applicata nel caso di eventi ripetitivi
legati ad uno stato di usura della macchina.
Attraverso l’analisi di Weibull si individua, accettato il valore di
probabilità che al tempo T la macchina sia ancora funzionante, il
tempo a cui fare l’intervento di preventiva
La legge di Weibull è espressa tramite la formula
R(t) = e
x ⎞⎟⎟β
− ⎟⎟
α ⎟⎠
⎛
⎜
⎜
⎜
⎜⎜
⎝
β > 1 indica un tasso di guasto crescente, tipico dei componenti soggetti a fatica/usura
Project work elaborato da: Gian Franco Meloni, Are Pasquale, Efisio Saiu, Alessandro Rondinella, Gesualdo Vinci, Alessandro Fenu
RCM Analysis carroponti ECL – ALCOA Trasformazioni – Stabilimento di Portoscuso – novembre 2004
(FMECA),Problem solving, Weibull analysis, Scelta delle politiche
manutentive
►
Il carroponte ECL, possiede diversi componenti soggetti a fatica/usura quali
ad esempio la pinza di serraggio dei morsetti (presenza di molle), le molle di
trazione stabilizzatrici del gruppo di afferraggio anodo, le ruote motrici e folli
del gruppo di traslazione del carroponte.
Curva di Weibull della Pinza di serraggio del sottoassieme Afferraggio/Serraggio
carroponte ECL
100,0%
Reliability
80,0%
60,0%
40,0%
20,0%
90
80
70
60
50
40
30
20
10
2
0,0%
Giorni
►
La curva di Weibull della pinza di serraggio ha il parametro di forma β = 1,83
e consente di determinare che, ad es. accettata la probabilità del 46% che la
pinza sia ancora funzionante, la pinza deve essere sostituita ogni 4 settimane
di utilizzo
Project work elaborato da: Gian Franco Meloni, Are Pasquale, Efisio Saiu, Alessandro Rondinella, Gesualdo Vinci, Alessandro Fenu
RCM Analysis carroponti ECL – ALCOA Trasformazioni – Stabilimento di Portoscuso – novembre 2004
Sottoassieme Afferraggio-Serraggio: scheda del piano di
manutenzione revisionato
SCHEDA DEL PIANO DI MANUTENZIONE E AUTOMANUTENZIONE
Settimane anno
520
260
52
Mesi anno
12
Turni anno
ALCOA Italia - Portovesme Carroponte ECL
Cambio degli anodi, aspirazione del metallo;
rottura dellacrosta; alzata traversa; copertura
del piano anodico di un mix di fluoro e
allumina.
001 Carroponte ECL
Stabilimento
Impianto
Operazione
Codice Primo Livello
Giorni anno
Foglio nr.
COMPONENTE CRITICO
Cod
10
2° Livello
Afferraggio-serraggio
Cod
1
2
Descrizione
3° Livello
TELAIO
TESTATA PINZA AFFERRAGGIO
ISPEZIONI - PREVENZIONI
Op. Freq.
Sett.
Stat o Macc Specializ.
' CONTROLLO INTEGRITA' CARPENTERIA E
ASSENZA DI PUNTI DI RUGGINE
12
1,5
MF
MEC
' CONTROLLO INTEGRITA' CARPENTERIA E
ASSENZA DI PUNTI DI RUGGINE
12
0,5
MF
MEC
24
1,0
MF
MEC
1
0,5
MF
MEC
12
0,5
MF
MEC
12
0,5
MF
MEC
12
0,5
MF
MEC
12
0,5
MF
MEC
12
0,5
MF
MEC
6
ARTICOLAZIONI VARIE
7
PATTINO GUIDA COMPLETO
8
MOLLA REGOLAZIONE
' CONTROLLO INTEGRITA' ED EFFICIENZA
12
0,5
MF
MEC
9
TIRANTE REGOLAZIONE MOLLA
3
SUPP. CERNIERA CIL. IDR. AFF.
4
QUADRILATERO OSCILLANTE
5
BRACCIO MOLLA STABILIZ
' CONTROLLO INTEGRITA' ED EFFICIENZA
12
0,5
MF
MEC
' PULIZIA E CONTROLLO ISOLAMENTO
12
0,4
MF
MEC
MOLLA STABIL. AFF. SERR-1-MOLLA (INT. E EST.)
SOSTITUZIONE
12
1,5
MF
MEC
MOLLA STABIL. AFF. SERR-2-TIRANTE (INT. E EST.)
11
12
Legenda :
di
SOSTITUZIONE ELETTROVALVOLA COMANDO
PISTONCINO PINZA
SERRAGGIO BULLONERIA CON L' UTILIZZO DI
CHIAVE DINAMOMETRICA
' CONTROLLO INTEGRITA' CARPENTERIA E
ASSENZA DI PUNTI DI RUGGINE
' CONTROLLO GIOCHI, INTGRITA' E
LUBRIFICAZIONE SNODI
' CONTROLLO GIOCHI, INTGRITA' E
LUBRIFICAZIONE SNODI
' CONTROLLO GIOCHI, INTGRITA' E
LUBRIFICAZIONE SNODI
CONTROLLO GIOCHI, INTGRITA'
10 ISOLANTI VARI
Q.ta N° component i 3° liv.
MF Macchina f erma
MEC Meccanico
T
(h)
1
SOSTITUZIONE
12
1,5
MF
MEC
PINZA SERRAGGIO ANODI-1-CHIAVE SERRAGGIO
' CONTROLLO INTEGRITA'
12
0,2
MF
MEC
PINZA SERRAGGIO ANODI-2-GRUPPO PINZA
SOSTITUZIONE
4
0,5
MF
MEC
12
0,5
MF
MEC
4
0,2
MF
MEC
13 STELO
' CONTROLLO INTEGRITA' ED EFFICIENZA
14 MANICHETTE
CONTROLLO INTEGRETIà
Op. N° ident if icat ivo operazione
ML Macchina che lavora
ELE Elett ricist a
Fr.
Q
PRED
Frequenza esec. Operazione > > > > >
Quindicinale
Specialista predittiva
1
AZIONI CORRET.
Note
Segnali
Deboli
STORTO,
PERDITE
OLIO
USUSRA
SOSTITUZIONE
SOSTITUZIONE
Project work elaborato da: Gian Franco Meloni, Are Pasquale, Efisio Saiu, Alessandro Rondinella, Gesualdo Vinci, Alessandro Fenu
RCM Analysis carroponti ECL – ALCOA Trasformazioni – Stabilimento di Portoscuso – novembre 2004
Vantaggi associati all’applicazione dell’RCM analysis
►
►
►
►
►
Riduzione delle ore di accidentali associati ai guasti aventi origine
ripetitiva
Maggiore disponibilità tecnica della macchina a vantaggio del processo
produttivo
Ottimizzazione delle risorse di manutenzione. Infatti queste ultime,
possono essere destinate all’esecuzione di attività a maggiore valore
aggiunto, quale l’esecuzione delle preventive e delle ispezioni di
predittiva, contribuendo ad innescare in questo modo un circolo
virtuoso che porta inevitabilmente ad una riduzione continua nel tempo
degli interventi in emergenza
Consente di ottenere significative riduzioni di costi
Nel caso specifico sono state individuate:
ƒ 28 azioni significative di miglioramento
ƒ riduzione delle emergenze (fermo macchina) di circa 1230 ore/anno
ƒ minore costo stimato, per le sole ore di interventi di manutenzione, non
inferiore a 61.500 €/anno
ƒ la disponibilità tecnica media dei carriponte avrà un incremento di +2%;
ƒ riduzione percentuale del numero dei guasti/mese dei carriponte, attesa
tra il 25-30%.
Project work elaborato da: Gian Franco Meloni, Are Pasquale, Efisio Saiu, Alessandro Rondinella, Gesualdo Vinci, Alessandro Fenu
RCM Analysis carroponti ECL – ALCOA Trasformazioni – Stabilimento di Portoscuso – novembre 2004
Benefici applicazione RCM sui carroponte ECL in termini di riduzione
delle ore di accidentale e di minori costi di manutenzione
N°
Codice
Sottassieme
Osservazione
Si manifestano un certo numero di
1
1.01.01
TRASLAZIONE
accidentali legate al tipo di avviamento del
motore.
Nel riduttore di traslazione ci son un certo
2
TRASLAZIONE
cuscinetti dovute all'eccessivo livello
vibrazionale.
1.01.03
3
numero di accidentali legate a problemi nei
Azione
Passaggio ad una soluzione con l'utilizzo di un
inverter e quindi con avviamento più dolce.
della ghiera di bloccagio del supporto del
200
Tipologia
RIPROGETTAZONE
Minori
MTBF
attuale [H]
MTBF
atteso
[H]
FM/anno
576,0
1728,0
20,28
2,00
€
240,0
720,0
97,33
4,00
360,0
1080,0
8,11
ore
Guasti/mese
prima
modifiche
Guasti/mese
dopo
modifiche
1.014
1,3
0,4
€
4.867
3,00
1,00
0,50
€
406
2,0
0,7
MTTR
Savings
Analisi vibrazionale su base trimestrale
secondo il programma di revisione
PREDITTIVA
programmata dei CP.
960
A causa delle vibrazioni c'è un allentamento
TRASLAZIONE
RPN
Studio di un nuovo sistema di bloccaggio.
RIPROGETTAZONE
cuscinetto della vite senza fine.
AFFERRAGGIOSERRAGGIO
4
1.10.02
AFFERRAGGIOSERRAGGIO
5
6
AFFERRAGGIOSERRAGGIO
7
1.10.04
AFFERRAGGIOSERRAGGIO
8
1.10.11
AFFERRAGGIOSERRAGGIO
9
1.10.12
AFFERRAGGIOSERRAGGIO
programmata dei CP ogni 6 mesi-Inserimento
efficiente si ha il grippaggio
nella scheda di preventiva il controllo e
dell'elettrovalvola che comanda l'apertura e
l'eventuale rabbocco dell'olio nel
la chiusura del pistoncino pinza.
lubrificatore generale. Verificare cosa si fa
Durante il cambio anodo l'anodo va
frequentemente ad urtare il pistoncino pinza
danneggiandolo.
Ci sono varie accidentali legate
all'allentamento dei bulloni del rostro.
Ci sono notevoli accidentali legate alla
rottura e/o deformazione sia dei perni che
delle boccole del quadrilatero.
A causa dello sforzo durante l'operazione di
cambio anodo si la rotturo e/o deformazione
dei tiranti di regolazione.
A causa della deformazione delle molle la
pinza non sostiene il morsetto durante
l'operazione di cambio anodo.
A causa dello sforzo durante l'operazione di
AFFERRAGGIOSERRAGGIO
10
1.10.13
11
12
13
1.10.14
cambio anodo si ha la rottura del filetto su
cui si avvita la ghiera che blocca lo stelo
intermedio.
Si hanno innumerevoli sostituzioni in
Inserimento di un battente meccanico in
modo da prevenire l'urto.
frequenza bisettimanale e con l'utilizzo
materiale.
Riprogettazione con irrobustimento.
chiave nella scheda di preventiva con
frequenza trimestrale durante la
221,1
49,54
0,5
€
2.477
11,4
3,3
110,8
332,3
26,36
0,50
€
1.318
6,5
2,2
1080
RIPROGETTAZONE
720,0
2520,0
69,52
8,00
€
3.476
1,0
0,3
373
RIPROGETTAZONE
154,1
616,3
85,28
2,00
€
4.264
4,7
1,2
480
PREVENTIVA
120,0
420,0
52,14
1,00
€
2.607
6,0
1,7
40,8
142,6
322,42
2,10
€
16.121
17,7
5,0
27,7
110,8
118,63
0,50
€
5.931
26,0
6,5
Passare da filettatura con passo 1,5 mm
a 2mm e utilizzare al posto della ghiera
un dado con grano di bloccaggio
Trattamento superficale di
AFFERRAGGIOSERRAGGIO
delle manichette aria che fanno la salita e la
Nuovo layout con tanto di portamanichette.
flessibili olio.
63,2
PREVENTIVA
revisione programmata.
ceramizzazione dell'estremità della
delle pinze del rostro.
Ci sono notevoli accidentali legate all'usura
RIPROGETTAZONE
390
Inserimento della sostituzione della
cannetta in modo da ridurne l'usura.
delle manichette aria che comanda l'apertura
684
della chiave dinamometrica.
Riprogettazione con eventuale scelta di nuovo
usura l'oerre.
Ci sono notevoli accidentali legate alla usura
discsa dello stelo chiave.
Ci sono notevoli accidentali legate alla usura
PREVENTIVA
Preventiva di serraggio bulloneria con
emergenza dello stelo dovute al fatto che si
AFFERRAGGIOSERRAGGIO
120
con il filtro a valle del compressore.
AFFERRAGGIOSERRAGGIO
AFFERRAGGIOSERRAGGIO
14
Sostituzione durante la revisione
A causa di una lubrificazione non sempre
Portare l'attacco della manichetta
RIPROGETTAZONE
4452
RIPROGETTAZONE
RIPROGETTAZONE
780
all'esterno tramite un tubo rigido rilsen.
Nuovo layout con tanto di portamanichette.
RIPROGETTAZONE
RIPROGETTAZONE
Si potrebbe aumntare la vita utile del motore
15
1.11.01
COMPRESSORE IR
del compressore tramite dei controlli
Verifica a spot con controllo vibrazione +
vibrazionali a spot e un allineamento fatto
allineamento
100
PREDITTIVA
4320,0
12960,0
5,41
4,00
€
270
0,2
0,1
160
RIPROGETTAZONE
8640,0
25920,0
4,06
6,00
€
203
0,1
0,0
240,0
960,0
71,18
2,60
€
3.559
3,0
0,8
con gli appositi strumenti.
Il compressore non riesce a produrre una
16
COMPRESSORE IR
portata d'aria sufficinete per
l'effettuazione della colata in tempi
Modifica diametro pulegge compressore.
accettabili.
17
1.11.06
Utilizzo di olio lubrificante più adatto
COMPRESSORE IR
Si hanno notevoli accidentali dovute all'usura
18
COMPRESSORE IR
19
COMPRESSORE IR
e/o intasamento delle valvole del
compressore IR.
1.11.07
COMPRESSORE IR
936
dovute alle vibrazioni che starano il
pressostato del compressore.
Si hanno un numero elevato di interventi
21
1.07.04
ARTICOLAZIONE
MARTELLO
22
1.07.05
ARTICOLAZIONE
MARTELLO
23
1.07.07
ARTICOLAZIONE
MARTELLO
Si hanno un certo numero di guasti dovuti al
24
1.07.08
ARTICOLAZIONE
MARTELLO
Si hanno un notevole numero di accidentali
25
1.05.09
PARANCO 12T
dovuti all'allentamento dei bulloni di
serraggio.
Si hanno un numero elevato di interventi
dovuti all'esaurimento dell'olio nei
lubruficatori del martello
grippaggio dell'elettrovalvola del martello.
dovute alla manichetta del martello.
PREVENTIVA
carriponte
Rinnovamento parco valvole
Si hanno un certo numero di accidentali
20
PREVENTIVA
alle condizioni di lavoro
Sostituzione dell'olio ogni 3 mesi
durante la revisione programmata dei
Bloccaggio vite di regolazione con cera
lacca
Preventiva con frequenza settimanale.
Preventiva con frequenza bisettimanale
per il rabbocco.
Sostituzione con frequenza annuale.
Da verificare esito prove con manichetta
intera.
PREVENTIVA
60
RIPROGETTAZONE
720,0
2160,0
12,17
1,50
€
608
1,0
0,3
63
PREVENTIVA
160,0
640,0
28,74
0,70
€
1.437
4,5
1,1
121
PREVENTIVA
83,1
332,3
55,36
0,70
€
2.768
8,7
2,2
78
PREVENTIVA
332,3
996,9
15,82
0,90
€
791
2,2
0,7
208
RIPROGETTAZONE
83,1
332,3
47,45
0,60
€
2.373
8,7
2,2
347
RIPROGETTAZONE
124,6
498,5
52,72
1,00
€
2.636
5,8
1,4
RIPROGETTAZONE
120,0
480,0
43,80
0,80
€
2.190
6,0
1,5
180,0
720,0
45,63
1,25
€
2.281
4,0
1,0
€
61.596,42
Si hanno un noteveole numero di accidentali
dovute sia al danneggiamento dell'estensore
Sostituzione con sistema a radiocomandi.
che della pulsantiera per contatto con
Investimento inserito nel Capex.
siviera.
Si hanno un notevole numero di accidentali
26
1.05.10
PARANCO 12T
dovute allo sganciamento della manichetta
del maniglione.
27
PARANCO 12T
1.08.05
28
PARANCO 12T
Si hanno un notevole numero di accidentali
legate a problemi nella rotazione del gancio.
Scelta nuovo tipo di attacco rapido per il
maniglione.
288
Verificare la possibilità di proteggere i cavi
elettrici.
Verificare la possibilità di mettere delle
tubazioni rigide al posto dei flessibili che
fanno la rotazione.
RIPROGETTAZONE
200
RIPROGETTAZONE
1231,93
123,5
Project work elaborato da: Gian Franco Meloni, Are Pasquale, Efisio Saiu, Alessandro Rondinella, Gesualdo Vinci, Alessandro Fenu
33,5
RCM Analysis carroponti ECL – ALCOA Trasformazioni – Stabilimento di Portoscuso – novembre 2004
Vantaggi associati all’applicazione dell’RCM analysis
Inoltre da questo processo conoscitivo, possono derivare oltre ai vantaggi
tangibili, anche i seguenti benefici:
► notevole miglioramento delle conoscenze di come lavorano le macchine
► migliore comprensione dei modi di guasto delle macchine e delle cause
che gli determinano
► miglioramento nelle prestazioni: fra gli obiettivi della RCM c’è quello di
individuare le “tattiche manutentive” più adatte ad ogni modo di guasto
► maggiore efficacia ed efficienza economica della manutenzione: l’analisi
di criticità che è associata alla RCM, consente di individuare le parti più
importanti che fanno parte del sistema, ottimizzando l’utilizzo delle
risorse
► maggiore coinvolgimento personale: nel processo RCM, i tecnici della
manutenzione, gli ingegneri di affidabilità, gli operatori di macchina,
ovvero tutti i soggetti che sono presenti nel ciclo di vita di una macchina
hanno un ruolo nella gestione manutentiva
► creazione di una database dello storico della macchina
► aumento della vita utile dei componenti critici della macchina
► grande attenzione ai rischi sulla sicurezza delle persone e di impatto
ambientale
Project work elaborato da: Gian Franco Meloni, Are Pasquale, Efisio Saiu, Alessandro Rondinella, Gesualdo Vinci, Alessandro Fenu
RCM Analysis carroponti ECL – ALCOA Trasformazioni – Stabilimento di Portoscuso – novembre 2004
► Primi
risultati ottenuti in termini di:
ƒ Riduzione manutenzione di emergenza
ƒ Numero di guasti
Project work elaborato da: Gian Franco Meloni, Are Pasquale, Efisio Saiu, Alessandro Rondinella, Gesualdo Vinci, Alessandro Fenu
RCM Analysis carroponti ECL – ALCOA Trasformazioni – Stabilimento di Portoscuso – novembre 2004
Grafico andamento manutenzione di emergenza
Reparto Elettrolisi
%: MTZ Accidentali / TOT Lavori
(Emergency Work Ratio) [H/H]
60
50
38
36
40
%
50
50
27
30
47
35
53
45
43
48
41
38
37
31
25
36
35
34
39
32
29
25
39
27
30
25
37
34
36
29
35
28
33
32
24
20
13
10
ge
n20
04
fe
b20
04
m
ar
-2
00
4
ap
r- 2
00
4
m
ag
-2
00
4
gi
u20
04
lu
g20
04
ag
o20
0
se 4
t-2
00
4
ot
t-2
00
4
no
v20
04
di
c20
04
ge
n20
05
fe
b20
05
m
ar
-2
00
5
ap
r- 2
00
5
m
ag
-2
00
5
20
05
20
04
20
03
0
CONSUNTIVO
2003 2004 2005
OBIETTIVO
Project work elaborato da: Gian Franco Meloni, Are Pasquale, Efisio Saiu, Alessandro Rondinella, Gesualdo Vinci, Alessandro Fenu
RCM Analysis carroponti ECL – ALCOA Trasformazioni – Stabilimento di Portoscuso – novembre 2004
Andamento guasti carriponte 2004
Carriponte ECL
Media gg Nr Guasti 2004
Poly. (Carriponte ECL)
20.0
18.0
18.3
16.4
16.0
Nr Media Guasti
15.0
14.9
14.7
15.3
13.6
14.0
13.1
12.4
11.9
12.0
11.1
10.4
10.3
9.7
10.0
9.1
12.0
11.4
11.7
10.1
10.6
10.4
10.0
8.7
8.3
8.1
6.7
8.0
7.6
6.0
9.9
9.0
9.3
9.0
11.7
12.1
10.0
9.9
8.3
8.0
10.7
9.9
9.0
8.3
13.0
13.9
13.7
12.4
11.0
10.7
13.9
9.4
9.1
7.7
6.9
6.7
4.0
2.0
0.0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11 12
13
14
15 16
17 18
19 20 21 22 23 24
25 26
27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
41 42 43 44 45 46
47 48 49 50
51 52 53
Settimana
Project work elaborato da: Gian Franco Meloni, Are Pasquale, Efisio Saiu, Alessandro Rondinella, Gesualdo Vinci, Alessandro Fenu
RCM Analysis carroponti ECL – ALCOA Trasformazioni – Stabilimento di Portoscuso – novembre 2004
Andamento guasti carriponte 2005
Carriponte ECL
Media gg Nr Guasti 2005
Power (Carriponte ECL)
12.0
10.0
10.0
9.6
Nr Media Guasti
8.7
8.3
9.1
8.0
7.1
7.9
6.3 7.0
6.0
6.0
5.3
5.3
4.0
2.0
0.0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15 16
17
18
19
20
21 22 23 24 25 26
27 28 29 30
31 32 33 34 35 36
37 38 39 40 41 42 43 44 45 46
47 48 49
50
51 52
Settimana
Project work elaborato da: Gian Franco Meloni, Are Pasquale, Efisio Saiu, Alessandro Rondinella, Gesualdo Vinci, Alessandro Fenu
RCM Analysis carroponti ECL – ALCOA Trasformazioni – Stabilimento di Portoscuso – novembre 2004
Fabbrica anodi:
formazione, calcinazione, inghisaggio degli anodi
Project work elaborato da: Gian Franco Meloni, Are Pasquale, Efisio Saiu, Alessandro Rondinella, Gesualdo Vinci, Alessandro Fenu
RCM Analysis carroponti ECL – ALCOA Trasformazioni – Stabilimento di Portoscuso – novembre 2004
Elettrolisi: produzione alluminio liquido
Le celle sono progettate per un esercizio a 150 kA: sono costituite da una vasca metallica
rivestita internamente in materiali refrattari, da una suola catodica in carbone ed una
serie di 16 anodi calcinati, sospesi ad una barra portacorrente in alluminio, in un bagno di
criolite fusa a 950°C. Il bagno elettrolitico è composto da allumina, criolite e fluoruro di
alluminio. Il processo consiste nel decomporre l'allumina tramite una corrente continua
che fluisce attraverso un bagno di criolite (Na3AlF6) fusa contenente l'allumina (Al2O3)
disciolta: il metallo si deposita al catodo e l'ossigeno migra verso l'anodo. Il metallo
liquido prodotto nelle celle è colato tramite aspirazione in apposite siviere e trasportato
alla fonderia
Project work elaborato da: Gian Franco Meloni, Are Pasquale, Efisio Saiu, Alessandro Rondinella, Gesualdo Vinci, Alessandro Fenu
RCM Analysis carroponti ECL – ALCOA Trasformazioni – Stabilimento di Portoscuso – novembre 2004
Fonderia: Forni di colata e macchina di colata
Project work elaborato da: Gian Franco Meloni, Are Pasquale, Efisio Saiu, Alessandro Rondinella, Gesualdo Vinci, Alessandro Fenu