8° Comandamento: Indagare sui guasti imprevisti e trovare miglioramenti

1. Introduzione

Dobbiamo considerare un principio che i guasti imprevisti non sono cause normali, devono sempre essere indagati perché sono questi “outlier” che possono portarci opportunità di miglioramento nel sistema.
I guasti imprevisti sono ciò che normalmente ci porta alla perdita di controllo nel processo produttivo, e quindi, indagare sugli “outlier” è valido sia per la perdita di controllo del processo, sia per guasti o generazione di scarti.
Dobbiamo cercare il controllo del processo produttivo, con alta produttività grazie all’alta disponibilità delle attrezzature, e bassi scarti grazie al controllo dei processi di produzione e manutenzione.
Possiamo trovare cause che possono essere presenti in altri punti del nostro sistema, che potrebbero essere bloccate, altre macchine della stessa famiglia che possono avere i loro guasti futuri anticipati e bloccati, il che porterà benefici di eliminazione dei costi di manutenzione, che saranno prevenuti dall’eliminazione della causa e guadagni di produttività per l’aumento della disponibilità delle macchine, inclusi possibili rischi ambientali e di sicurezza.
Qualsiasi incidente, sia di sicurezza personale, sicurezza ambientale, continuità operativa o spreco, deve essere indagato, perché solo così, prendendo l’abitudine di non accettare incidenti, indagando sulle cause e cercando come bloccarle, si ottiene giorno dopo giorno un miglioramento dei risultati.
Cercheremo di esporre meglio il concetto con esempi di eventi.

2. Trabocco di acqua dal serbatoio di preparazione della soluzione di calce nell’impianto di trattamento delle acque reflue (WWTP)

Dopo alcune settimane dall’avvio dell’unità WWTP si è verificato un trabocco nel serbatoio di calce, il che ha generato una comunicazione di Incidente Ambientale. Ogni trabocco viene raccolto in un serbatoio sotterraneo e contenuto in una diga, il che ha limitato l’evento.
Il fatto è stato portato alla riunione di produzione. Inizialmente come un probabile guasto operativo, è stato segnalato che il Tecnico Chimico avrebbe lasciato la valvola aperta per completare il livello del serbatoio, ma coinvolto nella ricezione di un camion di Vernice Interna, se ne è dimenticato, e con questo si è verificato il trabocco con allarme di livello del serbatoio di contenimento.
Una direttiva che deve essere presa è che mai un operatore deve essere responsabile di accompagnare qualcosa che possa essere eseguito in modo automatizzato, e così è stata montata una squadra con un Tecnico Chimico e un Tecnico Elettronico per indagare e comprendere meglio ciò che stava realmente accadendo, e portare alla Gestione una relazione del fatto più chiarita.

Rapporto del team di ricerca:

Il sistema è programmato per operare automaticamente attraverso l’aggiunta di un volume fisso di acqua e di calce pura per l’uso nel trattamento dell’acqua.
La calce immagazzinata sulla piattaforma del Filtro FL2 viene sempre aggiunta in volume fisso per ogni ciclo di iniezione di acqua, con volume fisso in 2/3 del volume del serbatoio, il che mantiene la concentrazione della soluzione.
Il sistema è progettato per richiedere l’aggiunta di calce quando il livello raggiunge 1/4 dell’altezza totale del serbatoio (LSTK14L). Quando ciò accade, si aprirà la solenoide e inizierà a iniettare acqua, il che non ferma l’impianto di trattamento delle acque reflue, e richiederà la preparazione della soluzione (versare un sacco da 20 kg nel serbatoio) al Tecnico Chimico, informato da un allarme nel pannello di livello basso e dal messaggio “PREPARARE SOLUZIONE CALCE”. Solo dopo il riconoscimento del Tecnico l’allarme viene disattivato. La solenoide si chiude quando il livello raggiunge il 100% (LSTK14H).

I livelli sono a galleggiante di mercurio e lavorano all’interno di un compartimento per ridurre l’agitazione, che può danneggiare i galleggianti, ma il galleggiante di livello alto era danneggiato dall’agitazione, anche con isolamento, quindi non ha funzionato e ha finito per far traboccare il serbatoio. Il guasto era segnalato nel rapporto di turno e c’era una richiesta di accompagnamento manuale da parte dell’operatore fino alla sostituzione del galleggiante.

Conclusione dell’indagine: Sistema di controllo del livello inadeguato, poiché è fragile per la condizione di funzionamento. Raccomandazione di sostituzione del livello a galleggiante di mercurio con un altro a ultrasuoni, che non avrà contatto con il liquido ed è appropriato per lavorare a distanza, evitando il rischio di rottura.

Azione immediata: Riparare il sistema con la sostituzione del galleggiante, acquistare un livello adeguato e posizionare un interblocco temporale per l’interruzione dell’iniezione di acqua, con allarme, per evitare un nuovo trabocco in caso di guasto del controllo di livello alto.

Conclusione del Gestore: Non dobbiamo aspettarci che un Tecnico, che ha diversi compiti nel turno, debba avere la responsabilità della funzione di controllare il livello di un serbatoio. Quando il galleggiante si è rotto, l’azione avrebbe dovuto essere quella di fornire una soluzione aggiuntiva di blocco automatico, in modo che il rischio ambientale fosse bloccato. La rottura del galleggiante avrebbe dovuto essere trattata come un Interblocco disabilitato e un’azione immediata mitigatrice avrebbe dovuto essere fornita, così il Gestore ha richiesto che un addestramento di riciclaggio sulle Procedure di Jump di Interblocco includesse situazioni come questa, in cui l’Interblocco non sarebbe stato jumpeado, ma sarebbe stato inoperante, e che il nuovo livello fosse acquistato e installato, con timer di sicurezza dopo l’apertura della solenoide di aggiunta di acqua, con allarme per guasto nell’azione del livello alto. Questo potrebbe non evitare il trabocco, ma avrebbe limitato il volume controllando il rischio ambientale.

Ogni volume generato deve essere trasferito al sistema di trattamento delle acque reflue, il che genera un lavoro aggiuntivo per il Chimico, e senza controllo potrebbe succedere che il volume per la guardia di contenimento non sia sufficiente e l’intero impianto di trattamento delle acque reflue venga inondato, arrivando a una diluizione estrema del volume, con perdita di controllo del pH dell’impianto di trattamento delle acque reflue e paralizzando l’intera operazione per mancanza di capacità operativa dell’impianto di trattamento delle acque reflue.

3. Body Maker CMB 5000 con bloccaggio del Main Bearing

Un problema che si è verificato in più di una BM, ed è stata montata una squadra specializzata per indagare sul perché più di una macchina avesse subito il bloccaggio del cuscinetto principale dell’albero motore. Un arresto che richiedeva 48 ore di manutenzione e che non dovrebbe verificarsi, dato il sistema di protezione con controllo della pressione per cuscinetto, controllo della pressione differenziale del filtro, il che rendeva la mancanza di lubrificazione o il guasto del filtro una causa non probabile.

Conclusione dell’indagine: La squadra ha constatato che il bloccaggio del cuscinetto si stava verificando a causa della contaminazione, che raggiungeva la boccola di bronzo, il che causava il bloccaggio. Indagando su come una contaminazione passasse attraverso il filtro, si è constatato che il filtro aveva internamente una valvola di sicurezza per evitare che il filtro si rompesse a causa della pressione eccessiva, e che quando c’era l’avvio della pompa si verificava un impulso di pressione e passaggio nella valvola, e questo permetteva alla contaminazione di passare attraverso il filtro.

Soluzione presentata: Bloccare in tutte le macchine questa valvola di scarico interna del filtro (avevamo 9 BM nella linea di produzione) e adeguare la protezione con pressostato di sicurezza per eccesso di pressione, con tempo limite per l’azione, per coprire l’avvio della pompa. La valvola di sicurezza interna proteggeva il filtro contro la rottura dell’involucro, per evitare la perdita di olio. Se ciò accadesse, la pompa si fermerebbe per mancanza di pressione, quindi è stato considerato un rischio minore.

Le conclusioni sono state inviate a CMB, produttore dell’attrezzatura, che successivamente ha apportato miglioramenti consistenti eliminando la causa di questo tipo di guasto.

Se scopri una causa e puoi migliorare il design dell’attrezzatura, è buona pratica lo scambio di informazioni con il produttore dell’attrezzatura e con le altre unità che possiedono lo stesso tipo di attrezzatura, estendendo così il blocco per guasti futuri.

4. Perdita di controllo della viscosità dell’Overvarnish

Di seguito presentiamo un esempio di rapporto di indagine di causa speciale, che successivamente è entrato a far parte del Trouble Shooting per causa speciale, generando una Lezione Punto a Punto (LPP).

Descrizione del problema: La vernice perdeva la viscosità, causando il difetto “pelle d’arancia” e schizzi di vernice sulla parete, obbligando l’operatore a fermare la stampante e sostituire il serbatoio, scartando la vernice precedente.

Descrizione dei fatti:
Il sistema di controllo della viscosità era impostato su 2,1 e otteneva una lettura di 25 secondi nella Coppa Ford n.º 4, ma il sistema non manteneva il controllo, causando schizzi, inclusa la rottura della cinghia del Pre-Spin a causa degli schizzi.
Dopo le correzioni del sistema, l’impostazione è rimasta su 2,1 con una lettura costante di 25 secondi di viscosità.

INDAGINE:
È stato rimosso il tubo dell’acqua D&I dalla valvola solenoide di aggiunta automatica del controllo della viscosità ed è stata verificata l’impostazione per aprire e chiudere la valvola, verificando che stesse operando correttamente, ma presentava un problema di perdita, lasciando passare una piccola quantità quando era chiusa.

Azioni di controllo richieste per LPP:

• Installazione di un filtro prima della valvola solenoide, con manometro prima e dopo il filtro per la verifica della saturazione.
• Controllare la check list giornaliera, inclusa la verifica della vite di fissaggio dello stelo di azionamento dell’interruttore di limite (limit switch) e la lettura dei manometri del filtro, per il controllo della saturazione.
• Rafforzare con gli operatori, nella loro formazione per il posto, la necessità di mantenere una buona pulizia della Coppa Ford n.º 4 con alcool prima di effettuare la lettura della viscosità della vernice. L’orifizio deve essere pulito per una lettura corretta.
• Addestramento periodico ogni sei mesi nelle procedure di ispezione giornaliera, includendo nella lista di trouble shooting la cronologia del problema citato, con la definizione del problema causato dalla viscosità al di sotto dell’intervallo, con un piano d’azione per la sua verifica.
• L’area Qualità deve mantenere un piano di verifica semestrale della formazione degli operatori.

È importante menzionare che un’indagine di causa speciale deve precedere un “brainstorming” per discutere tra il gruppo le possibili cause, e quindi montare un piano d’azione per verificare i punti affrontati e le azioni intraprese per le correzioni in modo sempre ampio, che non può essere ristretto a un unico punto trovato con il problema affrontato dalla squadra, ma deve coprire l’intero piano. In caso di altre attrezzature o sistemi simili che possano incorrere nello stesso guasto, espandere a tutti, bloccando cause speciali future negli altri punti.

5. Rottura dell’albero di trasmissione del Cupper

Questo è un esempio in cui molte volte cerchiamo di ridurre i costi, ma non avendo il controllo totale del fatto possiamo ottenere esattamente il contrario.

La pressa Minster per la fabbricazione di corpi ha un albero di trasmissione che trasferisce il movimento del motore all’albero motore, nel quale è installata la frizione, che ha una vita utile di circa 24 mesi, e che dopo questo tempo inizia a presentare guasti nel controllo della posizione di arresto automatico, e per questo passa attraverso un cambio preventivo programmato con un ciclo di 24 mesi di funzionamento.

Questo lavoro specializzato è concentrato in una squadra di manutenzione aziendale specializzata, che serve 15 unità in Sud America. Ogni albero costava circa 4.000 dollari e la causa della sostituzione era l’usura nel collo dell’albero.

Considerato come un alto costo, e la sostituzione a causa dell’usura del collo, la squadra ha consultato un’azienda specializzata nel recupero del collo con l’uso della metallizzazione, essendo indicato dall’azienda specializzata nella rilavorazione di alberi e pezzi di grandi dimensioni che avrebbe fatto la rilavorazione con lega per ricomporre il diametro, con temperatura di applicazione di 700 °C e durezza superficiale nello strato depositato di 60 HRC, con un limite di riposizionamento di 1,5 mm massimo, essendo la massima usura tollerata.

Un certo giorno, in una fabbrica fuori dal Brasile, è stato segnalato che dopo 4 mesi di funzionamento, la nuova frizione installata aveva rotto l’albero, il che ha causato l’arresto dell’Unità. Immediatamente è stata inviata una nuova unità, e dopo 76 ore è stata ripresa la produzione, e la frizione con problemi è stata restituita alla Manutenzione Aziendale per l’indagine.

Problema: Rottura dell’albero principale del sistema di frizione idraulica Pressa Minster

Azione correttiva: Interrompere la procedura di riutilizzo dell’albero della frizione, verificare nel sistema di Manutenzione Centralizzata le Unità che hanno ricevuto l’albero rilavorato e cercare la sostituzione di questi in modo pianificato. Raccomandazione: Rivedere le procedure relative alla rilavorazione di pezzi di attrezzature.

La causa principale del problema è stato un errore nell’analisi dei rischi coinvolti nel recupero dell’albero. Non è stato considerato il rischio che potesse verificarsi un rinvenimento dell’albero a causa della rilavorazione, e le conseguenze del guasto dell’albero non sono state debitamente considerate.

Azioni per la causa principale:

• Modifica delle procedure, in modo che includa nelle rilavorazioni il coinvolgimento dell’area di Ingegneria della Manutenzione.
• Annullare i processi di rilavorazione in pezzi di attrezzature unitarie, che potrebbero implicare arresti della linea di produzione con un tempo superiore a 4 ore.
  Quindi, se il pezzo considerato per la rilavorazione per la riduzione dei costi di manutenzione implica una possibile rottura, e la sua sostituzione con il ritorno alla produzione comporta un tempo di arresto superiore a 4 ore, non dovrebbe essere considerato, dovendo utilizzare solo pezzi originali del produttore.
• In attrezzature non unitarie, la rilavorazione deve anche passare attraverso l’analisi dei rischi e coinvolgere l’area di Ingegneria della Manutenzione.
• Pezzi critici, come l’albero motore, gli alberi di trasmissione, devono passare attraverso l’analisi dei rischi e non considerare la rilavorazione se la sostituzione può implicare un tempo di arresto superiore a 8 ore.

6. Considerazioni finali

Uno strumento molto importante è l’implementazione della L.P.P. – che non è altro che un foglio di istruzioni che permette a tutti dell’attività di produzione e manutenzione coinvolti di avere la conoscenza del fatto accaduto e assimilare la conoscenza già vissuta da un altro gruppo operativo.

Un punto molto importante è l’alto potenziale nelle aziende che possiedono diverse fabbriche con attrezzature simili. Una lezione in un’Unità, se trasferita a un’altra, contribuirà alla crescita generale.
Uno strumento che permetta la divulgazione a tutte le fabbriche, in modo organizzato, per tema, attrezzatura, argomento, per servire da base di Trouble Shooting per la consultazione sarà molto efficace.
Un vecchio detto popolare dice già che l’intelligenza è imparare con l’errore altrui, non con i propri errori.

Ogni guasto imprevisto presenta un potenziale di miglioramento nel sistema, ma potrebbe non essere tutti in grado di analizzare, quindi è necessario un criterio per l’indagine.
Il criterio è per la rilevanza del guasto: se il guasto ha causato o ha avuto il potenziale di causare perdite materiali, generazione di scarti, o potenziale di danni alla sicurezza o all’ambiente, deve essere indagato.

I guasti senza rilevanza saranno sempre la grande maggioranza, e quelli rilevanti saranno pochi.

Molti guasti si verificano per errore di identificazione. Sempre che sia possibile dobbiamo usare il concetto di Poka Yoke, che non è altro che impedire l’errore accidentale.
Esempio: se possiedi serbatoi di stoccaggio, con materie prime diverse dedicate a ciascuno di essi, l’ideale è che l’accoppiamento di carico di ciascuno sia diverso, e coinvolga anche il fornitore per il camion di consegna, in modo che si impedisca all’operatore, per errore, di scaricare un prodotto nel serbatoio sbagliato.
Una semplice identificazione, ad esempio, colori diversi, non si caratterizza come Poka Yoke perché non impedisce l’errore accidentale.

Il secondo passo è la divulgazione della L.P.P., informare tutti sul problema e divulgare la conoscenza, affinché un nuovo guasto per causa conosciuta non si verifichi.
In questo passo deve essere inclusa la revisione dell’addestramento, essendo aggiunto al Trouble Shooting.

In aziende con più sedi, la gestione di questo tipo di azione in un sistema informatizzato per la consultazione amplia e potenzia il risultato globale.

Infine, adotta un sistema standardizzato. Di solito non apprezziamo norme e regolamenti, ma quando si tratta di produzione, manutenzione e progetti, sono importanti per le prestazioni.