manutenzione manutenzione predittiva su un granulatore di

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L a norma UNI EN 13306 cita testualmente relativamente alla manutenzione di un bene: "Combinazione di tutte le azioni tecniche, amministrative e gestionali, previste durante il ciclo di vita di un’entità, destinate a mantenerla o riportarla in uno stato in cui possa eseguire la funzione richiesta”. Ebbene, anche, e soprattutto in uno stabilimento farmaceutico, la manutenzione ha un ruolo fondamentale perchè oltre che garantire e soddisfare la norma citata, deve soddisfare i requisiti GMP ( good manufacturing practice) relativi alla qualità del prodotto. Nello stabilimento Roche di Segrate è partito da quest’anno un progetto di manutenzione “pilota” su un granulatore ritenuto strate- gico da un punto di vista di volumi produttivi. Il progetto prevede l’introduzione di una politica di manutenzione predittiva applicata ca- pillarmente su ogni parte dell’impianto.L’introduzione di una tecnica di questo tipo deve prevedere necessariamente un approccio tecnico / culturale completamente diverso sia da parte di Manutenzione che da parte di Produzione,perché le tecniche predittive prevedono l’ana- lisi dei segnali deboli provenienti dall’impianto. Le tecniche predittive applicate sono: Termografia: Questa tecnologia permette di rilevare i guasti poten- ziali di natura elettrica e meccanica, e può essere applicata in ambiti diversi. Analisi Vibrazionale: Questa tecnologia permette di rilevare i guasti potenziali di natura meccanica ed elettro-meccanica sulle macchine rotanti. Ultrasuoni: Questa tecnologia ha due principali applicazioni: ultra- suoni in aria (air borne) e a contatto (structure borne ultrasound) ed è in grado di rilevare i guasti potenziali di natura meccanica ed elettrica. Viene utilizzata, inoltre, come strumento per la ricerca perdite nei cir- cuiti di aria compressa, gas, impianti oleodinamici, ecc. Misure elettriche: Le misure elettriche in esame, denominate MCE (Motor Circuit Evaluation) permettono di rilevare i guasti su ciascun componente del motore, compresi il circuito di alimentazione, la qua- lità dell’energia, l’isolamento, lo statore, il rotore e air-gap (anomalie relazione rotore-statore). Analisi tribologiche: Questa metodologia di analisi può essere ap- plicata agli oli di lubrificazione ed idraulici. La tecnologia ha lo scopo di determinare le proprietà chimico-fisiche dell’olio lubrificante uti- lizzato e degli eventuali contaminanti al fine di ottenere informazioni utili relativamente alle condizioni operative del macchinario lubrifi- cato e delle condizioni del lubrificante stesso. Le analisi tribologiche prendono in esame tre aspetti fondamentali:la condizione chimico- fisica dell’olio (viscosità, acidità, additivazione, alterazioni chimiche); la presenza di contaminanti liquidi o solidi (acqua, polveri, fluidi di processo); la presenza di metalli da usura. Un ulteriore passo verso l’obiettivo di ottimizzare gli interventi di manutenzione preventiva consiste nell’adottare tecniche di manuten- zione predittiva. L’approccio della manutenzione predittiva si basa sulla possibilità di riconoscere la presenza di un’anomalia in stato di avanzamento attraverso la scoperta e l’interpretazione di segnali deboli, sintomi premonitori di guasto. Il segnale può essere monito- rato attraverso ispezioni continue o periodiche, entrando quindi nella sfera di influenza della manutenzione on condition. L’idea di base della manutenzione predittiva si fonda quindi sull’at- tuazione di un sistema di controllo dello stato delle apparecchiature (condition monitoring), tale da non interrompere il loro normale funzio- namento, ma da segnalarne anticipatamente il progressivo degrado. Lo scopo della manutenzione predittiva è quello di minimizzare, attraverso lo sviluppo di metodologie flessibili e affidabili di rileva- mento della condizione, il numero di ispezioni o di revisioni che po- trebbero dare a loro volta luogo a guasti o deterioramenti. I rilievi diagnostici utilizzati per la manutenzione predittiva più noti MANUTENZIONE PREDITTIVA Stefano Zocchi Production Maintenance, Roche Manutenzione predittiva su un granulatore di produzione farmaceutica Il ruolo fondamentale dell'ingegneria 22 MANUTENZIONE, Tecnica e Management - MARZO 2011 Fig. 1 Essiccatore a letto fluido 22-23 Art Zocchi.indd 22 28-02-2011 11:49:06

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Page 1: MANUTENZIONE Manutenzione predittiva su un granulatore di

La norma UNI EN 13306 cita testualmente relativamente alla manutenzione di un bene: "Combinazione di tutte le azioni tecniche, amministrative e gestionali, previste durante il ciclo

di vita di un’entità, destinate a mantenerla o riportarla in uno stato in cui possa eseguire la funzione richiesta”.

Ebbene, anche, e soprattutto in uno stabilimento farmaceutico, la manutenzione ha un ruolo fondamentale perchè oltre che garantire e soddisfare la norma citata, deve soddisfare i requisiti GMP ( good manufacturing practice) relativi alla qualità del prodotto.

Nello stabilimento Roche di Segrate è partito da quest’anno un progetto di manutenzione “pilota” su un granulatore ritenuto strate-gico da un punto di vista di volumi produttivi. Il progetto prevede l’introduzione di una politica di manutenzione predittiva applicata ca-pillarmente su ogni parte dell’impianto.L’introduzione di una tecnica di questo tipo deve prevedere necessariamente un approccio tecnico / culturale completamente diverso sia da parte di Manutenzione che da parte di Produzione,perché le tecniche predittive prevedono l’ana-lisi dei segnali deboli provenienti dall’impianto. Le tecniche predittive applicate sono:

• Termografia: Questa tecnologia permette di rilevare i guasti poten-ziali di natura elettrica e meccanica, e può essere applicata in ambiti diversi. • Analisi Vibrazionale: Questa tecnologia permette di rilevare i guasti potenziali di natura meccanica ed elettro-meccanica sulle macchine rotanti. • Ultrasuoni: Questa tecnologia ha due principali applicazioni: ultra-suoni in aria (air borne) e a contatto (structure borne ultrasound) ed è in grado di rilevare i guasti potenziali di natura meccanica ed elettrica. Viene utilizzata, inoltre, come strumento per la ricerca perdite nei cir-cuiti di aria compressa, gas, impianti oleodinamici, ecc. • Misure elettriche: Le misure elettriche in esame, denominate MCE (Motor Circuit Evaluation) permettono di rilevare i guasti su ciascun componente del motore, compresi il circuito di alimentazione, la qua-lità dell’energia, l’isolamento, lo statore, il rotore e air-gap (anomalie relazione rotore-statore).• Analisi tribologiche: Questa metodologia di analisi può essere ap-plicata agli oli di lubrificazione ed idraulici. La tecnologia ha lo scopo di determinare le proprietà chimico-fisiche dell’olio lubrificante uti-lizzato e degli eventuali contaminanti al fine di ottenere informazioni utili relativamente alle condizioni operative del macchinario lubrifi-cato e delle condizioni del lubrificante stesso. Le analisi tribologiche prendono in esame tre aspetti fondamentali:la condizione chimico-fisica dell’olio (viscosità, acidità, additivazione, alterazioni chimiche);

la presenza di contaminanti liquidi o solidi (acqua, polveri, fluidi di processo); la presenza di metalli da usura.

Un ulteriore passo verso l’obiettivo di ottimizzare gli interventi di manutenzione preventiva consiste nell’adottare tecniche di manuten-zione predittiva. L’approccio della manutenzione predittiva si basa sulla possibilità di riconoscere la presenza di un’anomalia in stato di avanzamento attraverso la scoperta e l’interpretazione di segnali deboli, sintomi premonitori di guasto. Il segnale può essere monito-rato attraverso ispezioni continue o periodiche, entrando quindi nella sfera di influenza della manutenzione on condition.

L’idea di base della manutenzione predittiva si fonda quindi sull’at-tuazione di un sistema di controllo dello stato delle apparecchiature (condition monitoring), tale da non interrompere il loro normale funzio-namento, ma da segnalarne anticipatamente il progressivo degrado.

Lo scopo della manutenzione predittiva è quello di minimizzare, attraverso lo sviluppo di metodologie flessibili e affidabili di rileva-mento della condizione, il numero di ispezioni o di revisioni che po-trebbero dare a loro volta luogo a guasti o deterioramenti.

I rilievi diagnostici utilizzati per la manutenzione predittiva più noti

MANUTENZIONEPREDITTIVA

Stefano ZocchiProduction Maintenance,Roche

Manutenzione predittivasu un granulatore

di produzione farmaceutica Il ruolo fondamentale dell'ingegneria

22 MANUTENZIONE, Tecnica e Management - MARZO 2011

Fig. 1 Essiccatore a letto fluido

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e diffusi sono effettuati con apparecchiature ad ultrasuoni, con analisi delle vibrazioni degli organi rotanti, analisi chimico-fisiche degli olî, termografie: esse fanno parte della famiglia delle cosiddette prove non distruttive (PnD), utilizzate in altri settori per controlli su qualità e sicurezza.

Nel sito produttivo di Segrate vengono applicate da sempre le due tecniche manutentive “classiche” ovvero manutenzione preventiva e manutenzione a guasto con un rapporto indicativo di 70% preventiva e 30% guasto.

Gli obiettivi,sfidanti, che nel dipartimento di Ingegneria e Manu-tenzione ci siamo dati facendo partire questo progetto pilota sono molteplici e devono necessariamente portare dei benefici:

1. Riduzione delle fermate per guasto;2. Riduzione dei tempi di riparazione;3. Riduzione dei guasti indotti da un guasto precedente;4. Sfruttamento ottimale dei componenti secondo la loro vita utile;5. Limitazione delle derive qualitative (manutenzione della qualità)6. Ottimizzazione della ricambistica;7. Revisione dei piani di manutenzione preventive esistenti sull’im-pianto in oggetto;8. Estensione della politica di manutenzione predittiva su altri im-pianti farmaceutici critici.

La necessità di introdurre la politica predittiva è stata presen-tata ai colleghi di produzione (stakeholder) a Luglio 2010 in cui, contestualmente,è stato presentato il gruppo di persone che avrebbe partecipato al progetto. Hanno fatto parte del gruppo di lavoro colle-ghi di ingegneria e produzione con competenze diverse ma con cono-scenza approfondita dell’impianto oggetto di analisi e due consulenti esterni di una società leader nel settore, che affiancheranno il perso-nale di manutenzione interno dedicato a questa attività. Dopo un lungo

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l'Autore

Stefano Zocchi, Perito Termo-tecnico, dal 1996 lavora nell’area manutenzione nello stabilimento Roche di Segrate.Ha contribuito alla realizzazione del sito produttivo,centro di ec-cellenza per la produzione solidi.Dal 1996 al 2010 ha lavorato nell’area utilities assumendo la respon-sabilità della struttura di Manutenzione utilities. Nel 2009 ha gestito come Project Manager la realizzazione di una centrale frigorifera a propano da 137 Kw a servizio

della portineria e del ristorante interno ed ha contribuito alla realizzazione di un impianto ad osmosi inversa a singolo stadio per produzione farmaceutica.Da Maggio 2010 si occupa di manutenzione di produzione ge-stendo anche progetti legati a re-

vamping e nuove realizzazioni di impianti pharma.Ha conseguito il MASTER di EUROPEAN MAINTENANCE MANAGER con FESTO ACADEMY nel Dicembre del 2010.

Fig. 2 Area tecnica

Fig. 3 Air Handling Unit

L'articolo è tratto dal Project Work che Stefano Zocchi ha realizzato come prova d'esame durante la partecipazione al Master European Maintenance Manager di Festo Academy.

brainstorming,in cui a ruota libera si è parlato di tutto relativamente all’impianto, si è suddiviso l’impianto in tutte le sue componenti che sono:• Essiccatore a letto fluido• Wet mill• Vibrovaglio• UTA• Unità CIP ( cleaning in place)• UTA impastatrice• Impastatrice• Preparazione soluzione granulante• Sferonizzatori• Estrusori• Stazione sollevamento BIN contenenti prodotto granulatoe la sua progettazione è stata definita in funzione dei seguenti aspetti:• Selezione equipment critici• Tecnologie predittive applicabili• Tipologia di controllo• Frequenza di controllo• Eventuali predisposizioni necessarie per permettere l’acquisizione delle misure (per esempio installazione di sensori fissi, modifiche ai carter di protezione, ecc.)• Proposta di implementazione della tecnologia predittiva individua-ta secondo diverse modalità, esempio sistemi fissi di monitoraggio, misure off line, soluzione intermedie, ecc. I criteri di scelta delle tec-nologie predittive e delle relative modalità e frequenze di controllo, sono basati sulla valutazione dei diversi fattori, tra i quali:

• Livello di criticità;• Tipologia di utenza;• Modalità di funzionamento (per esempio velocità di rotazione per le macchine rotanti, funzionamento continuo oppure su singolo turno, velocità costante oppure variabile, ecc.);• Costi di implementazione.Tutte le attività di manutenzione,siano esse a guasto che di preventi-va, vengono gestite da un CMMS (Computerized Maintenance Ma-nagement System) su cui sono caricati tutti i piani di manutenzione preventiva relativi a tutti gli impianti del sito produttivo di Segrate (impianti pharma ed utilities). Tali piani di manutenzione vengono generati in automatico dal sistema ed assegnati dal supervisore di manutenzione al meccanico/elettricista responsabile dell’esecuzione dell’intervento manutentivo il quale attesta la bontà dell’intervento apponendo la sua firma elettronica. A lavoro concluso il supervisore chiude tecnicamente l’ordine firmandolo elettronicamente.

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