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 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 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 RCM Analysis carroponti ECL – ALCOA Trasformazioni – Stabilimento di Portoscuso – novembre 2004 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. 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 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 0" 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 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 PORTOSCUSO PORTOSCUSO 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 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: 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 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 Per produrre 1 ton di alluminio ELETTRICITA’ Circa 14.000 kWh PECE ALLUMINA COKE Project work elaborato da: Gian Franco Meloni, Are Pasquale, Efisio Saiu, Alessandro Rondinella, Gesualdo Vinci, Alessandro Fenu Module 2 RCM Analysis carroponti ECL – ALCOA Trasformazioni – Stabilimento di Portoscuso – novembre 2004 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 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 Target condition ► E’ pertanto indispensabile procedere alla revisione delle politiche manutentive sulle macchine, affinché siano correlate con i modi di guasto 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 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 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 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. 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 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? 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 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 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 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 ► 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 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. 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 Descrizione delle funzioni svolte dal carroponte ► Rottura della crosta 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. 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 Descrizione delle funzioni svolte dal carroponte ► Cambio anodo 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 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 Descrizione delle funzioni svolte dal carroponte ► Copertura piano anodico 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 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 Descrizione delle funzioni svolte dal carroponte ► Colata alluminio liquido 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 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 Descrizione delle funzioni svolte dal carroponte ► Alzata traverse 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 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 Descrizione delle funzioni svolte dal carroponte ► Cabina operatore Il comando delle funzioni del carroponte è fatta dall’operatore all’interno di una cabina condizionata sospesa sul carroponte 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 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. 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 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* 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 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 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 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 ► 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 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 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 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 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 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 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 ► ► 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 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 dati sono stati stratificati e riportati in due diagrammi di Pareto: per numero di guasto dei sottoassiemi che compongono i carroponte per ore di fermo macchina provocato dai guasti di ciascun sottoassieme 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 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 O C C AB IN A + SU PP . RT E .M A RT IC A CI L AN C O 12 RR SE + PA R G IO AG RR FF E A + O TO IN M SO PR NN DR SP ES . O EN TR SP SO SI A I N R O M TA E N O IN E G G C G A IA ER BI + SO NA DI LL SC RA ES A ND A LL U M IN A ( b TR la IM nk A PI SL ) AN A ZI TO O NE EL D ET IR EZ TR IO IC NE O C O CA N BI DI NA ZI O N A A SS IM TO PI IE RE AN M E D T PO IR O EZ PN NT IM IO EU E PI NE AN M A TO CA TI C RR ID O RA EL UL LO IC AU O SI LI A RI TR O A SB PA O RD N R TO I O TA G R ZI A O FO N PA E CA R AN BI C NA HI 6 TO N N . 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 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 O RA G G TR ND IA A + SL DI CA A SC ZI BI O ES N NA E A + A SU LL U PP M AR .+ IN TI A SO C .M SP AR (b EN la TE SI nk O LL ) N O E + CA CI B LI IN ND A R IM O PI S AN PI N TO TA EL ET TR AS IC SI O EM E DI P RE O NT ZI E O N IM E PI C AN AB TO IN IM A I DR PI AN AU TO LI CO PN EU M CO A TI ND CO IZ DI IO RE NA ZI TO O NE PA R E C NT AR O G RE RA LL FO O A US RO IL TA IA R ZI IO O NE PA C AB RA IN NC A HI 6 TO N N. TR A SB O 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: ► 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: 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 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 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 APOLLO RCA, utilizzato quando per un effetto primario devono essere ricercate più cause 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: ► ► ► ► 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; una buona soluzione previene un problema, non ne crea altri; 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 RCM Analysis carroponti ECL – ALCOA Trasformazioni – Stabilimento di Portoscuso – novembre 2004 (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: 28 azioni significative di miglioramento riduzione delle emergenze (fermo macchina) di circa 1230 ore/anno minore costo stimato, per le sole ore di interventi di manutenzione, non inferiore a 61.500 €/anno la disponibilità tecnica media dei carriponte avrà un incremento di +2%; 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: Riduzione manutenzione di emergenza 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