L’estrus ionico a getto (EBM) è il processo cardine dietro ai milioni di contenitori in plastica, tamburi, serbatoi e parti tubolari tecniche prodotti ogni giorno nei circuiti di approvvigionamento degli alimenti e delle bevande, dei prodotti chimici di uso quotidiano, dei prodotti chimici, dei materiali per la costruzione, della sanità e dell’industria automobilistica. Per un manager della produzione, il prezzo d’acquisto di una macchina EBM è solo l’incipit della storia dei costi. Il dato più persistente e potente è il costo totale di proprietà lungo l’intera vita della macchina, e all’interno di questo dato il peso delle spese per la manutenzione è il fattore che influisce in modo più diretto sia sul profitto che sulla tranquillità. Apollo, una fabbrica Wanplas con più di 20 anni di specializzazione nelle macchine per estrus ionico a getto e oltre 4.000 unità in produzione in più di 90 paesi, progettano le loro serie ABLB, ABLD e integralmente elettriche attorno al principio secondo cui una macchina debba essere facile e poco costosa da mantenere a lungo termine. In questo articolo viene spiegato come i costi per la manutenzione si accumulano su una linea EBM, quali componenti si usurano e quanto durano, come le scelte di progettazione strutturale modificano le equazioni della manutenzione e come un piano di ispezione disciplinato mantiene al minimo gli sbrigati.
Il vero costo per mantenere in funzione una linea EBM
I costi di manutenzione raramente sono un singolo numero in una fattura per pezzi di ricambio. In una linea tipica di estrusione a poli-moldatura, vanno diseguati diversi tipi di categorie, ciascuna delle quali può essere influenzata dal design e dall'erronea disciplina di operatività. La prima categoria è quella dell'eventuale sostituzione di parti usuranti: il tornello e la barra, la testa della matrice e il mandrino, le guarnizioni idrauliche, le vane proporzionali, gli elementi del meccanismo di bloccaggio, i sensori servo, le valvole pneumatiche del solenoid e il circuito dell'acqua di raffreddamento si deteriorano a velocità diverse. La seconda categoria è quella della lubrificazione e dei fluidi consumabili: lubrificanti, olio di travato, olio idraulico e elementi dei filtri. La terza è quella della degradazione energetica, quando un motore male protetto, un sistema idraulico che goccia o un circuito di raffreddamento in modo errato, provoca gradatamente un aumento della potenza assorbita per mille contenitori. La quarta e generalmente la più grande categoria è quella delle perdite di rigetto inoperosità, perché ogni ora in cui la linea è inarrestata è un'ora di output perduta più del tempo dedicato alla diagnosi. La quinta è l'orario necessario dei tecnici per le routine di manutenzione, le regolazioni e le avarie.
Per rendere questa misura comparabile tra i diversi tipi di macchine e fabbriche, è utile esprimere ogni categoria su una scala relativa e non in valuta assoluta. Il tabellino seguente utilizza un indice di partenza di 100 punti per una macchina a trasmissione idraulica EBM progettata tradizionalmente di produttività equivalente, quindi mostra come ogni componente di manutenzione contribuisce con un peso relativo e quante ore di lavoro dei tecnici per anno viene consumato in genere. Questi sono indici di pianificazione, non quotazioni, e i valori reali variano in base al pattern di turno, alle condizioni ambientali e al materiale trattato.
Composizione dei costi di manutenzione a colpo d'occhio
| Cost component | Cos'è che lo alimenta | Classe di costi relativa | Uomini-orari all'anno (indice) | Percentuale del totale dell'indice (valore di partenza 100) |
|---|---|---|---|---|
| Sostituzione delle parti di usura | Torni, cilindri, matrici, guarnizioni, valvole, encoder | Medium | 120 a 220 | 22 |
| Lubrificanti e fluide | Masse, olio idraulico, filtri, olio di lubrificazione | Basso | 60 a 120 | 12 |
| Degrado energetico | Hydraulica permeabile, raffreddamento infetto, motori usurati | Da medio ad alto | 40 a 90 ore | 14 |
| Perdita di tempo di inattività non pianificato | Uscita interrotta, componenti accelerati, sovraccarichi | Very High | 80 a 200 | 34 |
| Ore di manutenzione normale per l'operatore | Verifica e regolazione pianificate | Medium | Da 160 a 300 | 18 |
000 cicli
Perché il disegno della macchina determina la gravità dei costi di manutenzione a ciclo di vita
Due macchine EBM con un rendimento nominale identico possono avere profili di manutenzione completamente diversi, e la differenza è prestampata al momento della progettazione piuttosto che scoperta più tardi sul posto di lavoro. Le scelte strutturali più importanti sono l'architettura del sistema di accorciamento, il sistema di guida, la strategia di lubrificazione, la costruzione della testa del matrice, l'equilibrio idraulico rispetto a quello elettrico e l'accessibilità dei punti di manutenzione. Una macchina progettata intorno a un sistema di accorciamento ed impervermentamento completamente elettrico o ibrido elimina completamente l'unità elettrica di potenza dall'attività quotidiana. Una macchina costruita con guide lineari invece di slittamenti scagliati elimina una classe di lavori di lubrificazione e regolazione. Una macchina con un sistema di lubrificazione centralizzato converte decine di punti manuali di lubrificazione in una routine meticolosa e regolata nel tempo. Una testa di matrice modulare trasforma un smontaggio di diversi minuti in una sostituzione di un cartuccio contenuto.
La gamma di prodotti di Apollo illustra chiaramente questo spettro. La serie ABLB copre contenitori da 200 millilitri a 20 litri e utilizza un'architettura tradizionale e robusta adatta all'imballaggio di prodotti di volumenza elevata. La serie ABLD si estende da 20 litri a 1.500 litri per tamburi pesanti e recipienti in cui la forza di appoggio e lo taglio delle piastre sono fondamentali. La gamma completamente elettrica, che copre anche i contenitori da 200 millilitri a 20 litri, è concepita per operazioni che richiedono requisiti rigorosi in termini di ambiente e pulizia e per impianti che desiderano eliminare completamente il sistema idraulico. Offrendone sia una via idraulica che una completamente elettrica, Apollo consente al compratore di abbinare la filosofia di manutenzione al prodotto e all'impianto, piuttosto che essere costretto a seguire un'unica logica.
Il design determina anche il modo con cui le guaste si manifestano. Una macchina ben equipaggiata con un PLC e un HMI che registrano gli allarmi e i dati di trend permette al tecnico di vedere una pressione rigorosamente regolata e un'aumentata corrente di rotazione dell'omotore prima che queste sostengano guasti. Una macchina con tappi che sono difficili da raggiungere si limerà naturalmente male e un malolubrificazione è l'acceleratore più comune di guasti delle parti di usura. La lezione è semplice: il costo di manutenzione è progettato in e la macchina ad utilizzo costante di minimo costo per dieci anni è solitamente quella progettata per essere facilmente riesaminabile dal primo bullone.
Componenti abbatibili e range di vita del servizio realistiche
Comprendere quali parti si usurano e entro che orizzonte è la base di ogni piano di manutenzione credibile. I numeri riportati di seguito forniscono un intervallo di ore di utilizzo osservato in condizioni normali, dalla produzione su un turno alla produzione su due turni, con una preparazione del materiale corretta; si tratta di indicazioni di pianificazione e non di garanzie, e il contenuto elevato di materiali di ritrattu o di filler abrasivi, li ridurrebbe. L'obiettivo del tabellino che segue è fornire una classificazione relativa dei componenti in modo che sia possibile stabilire le priorità relative alla fornitura e al pianificazione.
Vita delle componenti di usura e riferimento per la loro sostituzione
| Componenti | Costruzione/materiale | Durata di vita tipica (ore di funzionamento) | Orientamenti relativi all'intervallo di sostituzione | Grado relativo del costo dei componenti | Man-hours per replacement |
|---|---|---|---|---|---|
| Torrette e cilindro. | Linea bimetallica, 60-65 HRC | 20.000 a 40.000 | Al momento del limite di usura o della diminuzione dell'uscita | Premium. | 8 a 16 |
| Cappuccio e mandrino | Nitride o acciaio rivestito duro | 30.000 a 60.000 | Ispecchia per campagna; rinnovare | Alto | 6 to 12 |
| Parti di chiusura idraulici | Sigilli in poliuretano e nitrile | 4.000 a | Cambio del kit programmato | Basso | 3 a 8 |
| Valvola proporzionale | Carteggiatore servo-proporzionale | 15.000 a 30.000 | Condizioni basate sul controllo | Alto | 2 a 5 |
| Meccanismo di bloccaggio del molle | Collegamenti allentati, guide, tasti | 50.000 a | Lubrificare; alineare secondo il piano | Medium | 4 a 10 |
| Encodere per motore servo | Encodatore ottico o magnetico | 40.000 a 80.000 | Rinnovo in caso di malfunzionamento o usura | Medium | Da 2 a 4 |
| Vanaioi pneumatici a solenoide | Operato da pilota 5/2 o 3/2 | 10.000 a 20.000 | Cambio da quello di sorta | Basso | Da 1 a 2 |
| Depositi al circuito di raffreddamento | Fornello e circuito di raffrescamento | 4.000 a 8.000 per accumulo di incrostazioni | Descalcatura in intervalli | Basso | 3 a 6 |
Due fattori spiccano. In primo luogo, la manovella e il tubo sono gli elementi più costosi ma anche quelli che durano di più se protetti, motivo per cui la preparazione delle materie prime e la disciplina della temperatura della fusione si ammortizzano nell'arco di anni invece che di settimane. In secondo luogo, i componenti più economici rispetto al costo unitario, come i cilindri ad aria e le guarnizioni, sono quelli che si danneggiano più spesso, pertanto dovrebbero essere trattati come consumabili che si trovano in dispensa piuttosto che come sorprese che attendono un ordine speciale. Un piano di manutenzione che rispetta questa classificazione spende poco per componenti premium, evitando allo stesso tempo il elevato costo di una linea fermata in attesa di una guarnizione a cinque dollari.
Scelte di progettazione strutturale che riducono la manutenzione
Il maggior vantaggio viene dalla vasta gamma di scelte architettoniche, e la prima di queste riguarda la scelta tra un sistema completamente elettrico, un sistema ibrido e un sistema totalmente idraulico. Una macchina EBM completamente idraulica dipende da una pompa, delle valvole, degli accumulatori e dei cilindri per il posizionamento, il trasferimento della cassa e la fustellatura. È robusta e spesso meno complessa dal punto di vista iniziale, ma introduce la filtrazione dell'olio, la sostituzione delle guarnizioni, il controllo della temperatura dell'olio e il rischio costante di perdite lente che inquinano lo spazio di lavoro e accelerano la contaminazione. Una macchina completamente elettrica sostituisce queste funzioni con motori vettoriali e assi a bola o motori diretti lineari, eliminando completamente l'unità di potenza idraulica. Una macchina ibrida mantiene l'idraulica solo quando è genuinamente vantaggiosa, come nel caso del posizionamento ad alta carica su grandi cilindri AB LD, mentre elettrifica i movimenti della cassa e gli assistitori.
Nel caso del sistema di serraggio, la scelta del gometto è molto importante. Le guide tradizionali dipendono da un po’ d’olio sulla superficie e da una pulizia periodica per mantenere l’allineamento; se la lubrificazione è insufficiente, le superfici si usurano e la piastra si allinea in modo distorto, facendo così gravitare la molla e i barristanti asimmetricamente. Invece, le guide lineari sono cariche a pressione, sigillate e lubrificate per la vita utile del prodotto in molti modelli, con il lubrificante fornito attraverso un sistema centralizzato e non da un pistone manuale. Il risultato pratico è che ci sono meno operazioni di regolazione e una piastra più stabile durante toda la vita del dispositivo.
L'olivieratura centralizzata è una funzione particolarmente potente. Invece che un tecnico percorra la macchina con un tubo di lubrificante e potenzialmente dimentichi una presa lontana, una pompa distribuisce grasso o olio in ogni punto definito di un ciclo temporizzato, spesso con un allarme a basso livello se una linea viene bloccata. Le macchine Apollo che includono un sistema di olivieratura centrale trasformano ciò che fino adesso era una attività di routine settimanale in un riempimento mensile del serbatoio e eliminano la causa principale di usura precoce dei guide e delle connessioni: un lubrificazione inconsistente.
I comuni di uscita modulari riducono le tempistiche di cambio di colore, di prodotto e di manutenzione regolare. Quando una testa tradizionale deve essere completamente rimossa, pulita e rimontata, un design modulare isola l'inserto di flusso e il mandrino come un cartuccio protetto che può essere sostituito e controllato fuori sede. Questo non solo abbrevi le ore di cambio, ma anche protegga le superfici precisi perché devono essere esposte per un periodo più breve sul banco. La valvola servo per la costruzione termica, quando specificata come di tipo senza manutenzione con un sistema di azionamento sigillato e senza ricalibrazione periodica, elimina anche un'altra regolazione ricorrente dal calendario.
Carico di manutenzione per architettura del motore
| Aspect | Tutta a elettronica | Hydraulic | Hibrido |
|---|---|---|---|
| Punti di lubrificazione per il servizio | Basso | Alto | Medium |
| Frequenza di sostituzione del tappo | Molto basso | Alto | Medium |
| Cambiamento dell'olio e filtraggio | Nessuna | Alto | Medium |
| Decrescita dell'energia durante la vita utile del prodotto. | Basso | Alto | Medium |
| Pulizia del luogo di lavoro | Alto | Medium | Da medio ad alto |
| Medio di ore di manodopera per anno (indice, basline 100) | 55 to 70 | 100 a 130 | 75 to 95 |
| Categoria di costo delle parti di ricambio | Medium | Basso-medio | Medium |
| Migliore adattamento | Spazi puliti, alimentari, farmaceutici, siti dedicati al basso contenuto di olio | Batterie pesanti, la minor complessità iniziale | Costo bilanciato e pulizia ottimale |
I valori indici presenti nella tabella sono valori di pianificazione relativi a un punto di riferimento idraulico di 100. Essi dimostrano che il passaggio da idraulico a completamente elettrico solleva, in media, circa 30-45 punti indice del carico annuo di manutenzione, principalmente eliminando la gestione dell'olio e i lavori relativi alle guarnizioni, e solo con un monitoraggio moderato dello stato dei servoavviamento. Un designibrido sfrutta un'importante parte di tale beneficio mantenendo la compressione idraulica per i molde più grandi.
Sistema idraulico Care and Oil Cleanliness
Per qualsiasi macchina che mantenga un'unità elettrica idraulica, la pulizia dell'olio è la disciplina di manutenzione che offre il miglior risultato. La contaminazione è la causa principale della maggior parte dei guasti delle valvole a flangia e delle pompe, e può essere completamente gestita tramite la filtrazione e la disciplinazione. L'obiettivo da sostenere regolarmente è la classe 8 del NAS 1638, equamente equivalente alla ISO 4406 18/16/13, con la classe 7 più strettamente limitata accettabile per i sistemi ad alimentazione continuistica. Le elementi di filtraggio delle linee di ritorno e dello scarico dovrebbero essere sostituiti secondo un programma fisso, genericamente una volta ogni 1.000-2.000 ore di funzionamento, anziché attendere l'allarme di differenza di pressione, che potrebbe coincidere già con l'usura dei componenti.
La temperatura dell'olio è il secondo pilastro. Il fluido idraulico invecchia più rapidamente e perde il controllo della viscosità quando la temperatura aumenta, e la durata del tappo scende rapidamente sopra circa 55 gradi Celsius. Il circuito di ventilazione dovrebbe tenere il serbatoio nella fascia dei 40 a 55 gradi Celsius, verificato attraverso una tendenza piuttosto che un singolo colpo d'occhio, perché un raffreddatore che si guasta lentamente aumenta il valore di base quasi impercettibilmente fino a quando i tappi iniziano a sgorgano. I condensatori, quando installati per regolare la tenuta o la sollecitazione da soffione, necessitano di un check di carica preliminare con azoto, una volta all'anno; un condensatore eccessivamente debolezzo fa lavorare la pompa più forte e ne accorta la durata, degradando anche la consistenza del ciclo.
Una routine idraulica disciplinata comprende anche i campionamenti. Un campione trimestrale di olio per la conteggio delle particelle e la contezza della presenza di acqua esamina il target di pulizia da un'ottimistica soggettiva a una variabile misurata, e un trend crescente attiva un cambio del filtro o un cambio parziale dell'olio prima che si verifichi un danno. Questo è proprio il tipo di azione pianificata che trasforma un evento futuro di Altissima indisponibilità in un servizio programmato di bassa intensità. La documentazione di servizio di Apollo per le macchine ABLB e ABLD idrauliche specifica questi intervalli, e il rispettarli è la differenza tra una macchina idraulica che percepisce come altamente manutentibile e una che funge a lungo tra interventi importanti.
Controllo elettronico, diagnostica e manutenzione predittiva
Le macchine moderne EBM sono controllate da un PLC con un HMI, e il valore di manutenzione di quel sistema di controllo si estende ben oltre la configurazione dei parametri. Il PLC è una fonte di dati. I log delle alarme registrano ogni guasto con una data e ora appuntata, quindi una riduzione della pressione che si ripete di notte o un sovraccarico di temperatura del servo non è più riportata come un “errare” generico, ma è visibile nella cronologia e non viene più sottoposta a una raccolta esplicativa. La gestione dei set di procedura memorizza configurazioni del processo validate per ogni pezzo, quindi i cambio produzioni non necessitano di ricavare i tempi di carico del battimano dall’area memoria, proteggendo così la qualità e la meccanica da modifiche all’istante.
La manutenzione predittiva si basa su questi dati. Tre segnali sono particolarmente utili e poco costosi da raccogliere. La trenda di vibrazione dell'asse d'escamera e del motore pneumatico rileva l'usura dei rotori settimane prima della rottura. La trenda del corrente di alimentazione del motore della spazzola e dei motori ad azionamento servo evidenzia la crescita della resistenza meccanica causata da un poggiapalloni usurato o da una trasmissione bloccata. La trenda della temperatura sui rotori, sull'olio idraulico e nelle zone riscaldanti dà conto di problemi di raffreddamento o di carico. Nessuno di questi dati richiede sensori esotici; i segnali utilizzati sono già presenti su macchine ben equipaggiate, visualizzabili attraverso l'HMI o tramite una connessione di telecontrollo in modo che il personale di manutenzione della fabbrica possa monitorare diverse aree simultaneamente.
Il magazzino di pezzi di ricambio deve essere raggruppato per corrispondere a questa monitoraggio. I pezzi critici sono quelli che fermano la linea e che non possono essere forniti localmente nel tempo medio necessario alla riparazione; questi vengono tenuti sul ripiano, indipendentemente dal costo unitario. I pezzi ordinari sono consumabili con intervalli predittivi, ordinati secondo un calendario. I pezzi in scorta sono catalogati con il tempo di consegna del fornitori, per poter ordinare un intervento preventivo con settimane di anticipo. Un semplice matrice della criticità impedisce sia di un sovraabbondanza di pezzi che la rilevante carenza di un componente, il quale blocca la produzione. Come fabbrica Wanplas, Apollo supporta le sue macchine con un indennizzo di pezzi di ricambio gratuito annuale garantito dal gruppo e con il riparazione dei componenti difettosi secondo la garanzia, conveniente ma non sostituibile ai disciplinati magazzini locali per i pezzi che colpiscono di più.
Rifreddamento e aria compressa per un funzionamento stabile
Il circuito di raffreddamento e l'aria compressa possono facilmente passare inosservati, ma entrambi determinano silenziosamente il costo a lungo termine. Il circuito di raffreddamento del composto elimina il calore di cristallizzazione da ogni bottiglia o parte, e la sua efficienza determina il tempo del ciclo. Con l'abitudine di utilizzarlo per migliaia di ore, minerali precipitate all'interno del canale dell'acqua, restringendo la traiettoria e aumentando la temperatura del composto, che allunga il tempo di raffreddamento e può causare la deformazione o la schiuma di un parison più caldo e morbido. Riscrivere il circuito del composto ogni 4.000-8.000 ore di funzionamento, con un intervallo ridotto dalla durezza dell'acqua o una torre di raffreddamento aperta, mantiene stabile il tempo del ciclo e la qualità. Un filtraggio a striscia laterale e un programma di trattamento adeguato dell'acqua prolungano questo intervallo e proteggono il vascolatore stesso.
Il raffreddatore merita particolare attenzione. Un raffreddatore che funziona con condensatori sporchi o con una carica di refrigerante ridotta lavora di più, consuma più energia e raffredda in modo meno efficace, aumentando la temperatura del molle e il tempo del ciclo. Un servizio trimestrale del raffreddatore, che comprende la pulizia dei condensatori e un controllo del refrigerante, è un'azione a basso costo che protegge sia l'output che il consumo energetico. L'aria compressa, utilizzata per le staffe di spinta, gli ejectori e i comandi pneumatici, deve essere pulita e asciutta; un punto di vapore di circa -20 gradi Celsius impedisce all'umidità di congelare i piccoli orifici o di corrodere le valvole. L'efficienza del compressore a aria compressa è importante anche a lungo termine, poiché un compressore invecchiato consuma più energia per unità di aria e può fornire una pressione instabile che disturbi il trasferimento della miscela o lo spurgo del molle. Trattare il compressore come un componente critico in manutenzione, e non come un servizio di fondo, mantiene coerente tutta la funzione.
Ore di manutenzione per anno (indice)
Un piano di manutenzione è capace solo se realizzabile, ed esso è più facile da realizzare quando sviluppiamo una divisione di lavoro che rispecchi il ciclo di usura della macchina. La seguente lista di controllo è composta secondo cadenza, e ogni riga indica l'azione, le ore di lavoro e il relativo grado di costi. È stata concepita per una linea di impilazione di gomma rappresentativa a due stazioni o multistazione; i modelli Apollo specifici potrebbero aggiungere o eliminare delle lta, mentre la struttura resta invariata.
Lista di verifica per l'ispezione e la manutenzione
| Tarea | Frequenza | Azione | Ore di lavoro | Classe di costi relativa |
|---|---|---|---|---|
| Visuale visura del veicolo e verifica delle fughe | Quotidiano. | Controllo delle fughe di olio, aria ed acqua; rimozione dei residui | 0.3 to 0.5 | Basso |
| Revisione del registro degli avvisi dell'HMI; | Quotidiano. | Leggere e accettare le allarmi; notare le tendenze | 0,2 a 0,4 | Basso |
| Riserva di lubrificante e punti di lubrificazione | Settimanale | Aggiungere lubrificante centralizzato; verificare l'alimentazione | Da 0,5 a 1,0 | Basso |
| Affermazione del filtro dell'aria e controllo del punto di nebbia | Settimanale | Panne d'uscite; confermare l'assenza di aria | 0.3 to 0.5 | Basso |
| Controllo della differenza del filtro idraulico | Mensile | Leggere lo strumento di misura; sostituire se vicino al limite | Da 0,5 a 1,0 | Basso |
| Pressione dell'olio, analisi delle particelle e acqua; | Trimestrale | Invia un campione; confronta con NAS 8 | Da 0,5 a 1,0 | Basso |
| Nettoggio del condensatore di raffreddamento | Trimestrale | Pulire i bobine; verificare il refrigerante | 1,0 a 2,0 | Basso |
| Rimozione delle calcare dai canali di alimentazione | Trimestrali a semestrali | Fare circolare il descalatore; aspirare; verificare il flusso | 2,0 a 4,0 | Medium |
| Rimessa del kit di sigillatura sulle apparecchiature idrauliche | Semestrale a annuale | Remplacemente dei tetti d'o-ring in programma prima che si manifesti una perdita; | 3.0 to 8.0 | Basso |
| Verifica della carica predefinita dell'accumulatore a azoto | Annuario | Mezzadi misura e carico secondo specifiche tecniche | 1,0 a 2,0 | Basso |
| Verifica dell'allineamento e della calibrazione | Annuario | Platino quadrato, encoder zero, calibrazione del sensor | 4,0 a 8,0 | Medium |
| Verifica della testa e del tornio | Annuario | Misurazione dell'usura; pianificazione della riammodernazione | Da 6,0 a 12,0 | Alto |
Sommato in un anno, una linea di questo piano consuma generalmente quelques centinaia di ore di lavoro del tecnico, quasi tutte prevedibili e programmate. Il contrasto con un regime reattivo è acuto: la stessa macchina lasciata senza manutenzione può sembrare non costere nulla per mesi, poi assorbire una fermata di giorni che sovrappassa un anno di manutenzione pianificata. Il calendario non è quindi un costo ma un'assicurazione espressa in ore di lavoro.
Errore comuni,Cause radici e tempo di inattività relativo
Anche su una macchina ben progettata, possono verificarsi difetti, e il vantaggio in termini di manutenzione si manifesta nella rapida risoluzione di questi problemi. Il quadro di seguito allinea i difetti più comuni di EBM alla loro causa più probabile, alla soluzione standard e a un grado relativo di downtime, confrontati con la stessa linea di base del 100. Un evento di downtime basso viene risolto entro un turno sostituendo una componente disponibile; un evento di downtime molto alto comporta uno spuntamento significativo o un ordine a tempi di approvvigionamento lungo.
Malfunzionamento, causa, rimedio e fermo attività
| Malfunzionamento/sintomo | Probabile causa del problema | Riadattamento | Tempori di inattività relativi | Indice di downtime (base 100) |
|---|---|---|---|---|
| Parison mancante o incoerenza | Decrescita della temperatura di fusione, contaminazione della matrice | Stabilizzazione delle zone; pulizia e lavaggio della testa | Basso | Da 15 a 30 |
| Scorciatura di pressione idraulica | Perdite interne, filtro bloccato; | Sostituire il kit di guarnizioni; cambiare il filtro | Medium | 35 a 60 |
| Sfalsamento di allineamento, flash | Guidetta usurata, avvitamento mancante | Riordina la tavola; ripristina il ciclo di lubrificazione | Medium | Da 40 a 70 |
| Malfunzionamento del servo o errore di posizione | Cavo encoder, pre-carico dell'asse | Cambio codificatore/cablaggio; verifica impianto | Medium | Da 30 a 55 |
| Bassa efficienza di raffreddamento, ciclo troppo lungo | Sgrassatura delle acque di scarico, compressore debolezzo; | Evita la calcificazione nel molde; manutenzione del raffreddatore | Basso-medio | 20 a 45 |
| Philadelphia di scoppio o impurità | Sigillo ablatito, umidità nell'aria | Ripara il sigillo del pin; fornitura d'aria secca | Basso | Da 10 a 25 |
| Perdita di uscita tornello/barra | Reciclaggio di abrasivi, temperatura eccessiva | Riconfigurazione o sostituzione bullone/da braccio | Very High | Da 80 a 140 |
| Valvola proporzionale failure | Contaminazione dell'olio superiore alla NAS 8; | Rimpiazzare la valvola; lavare e riformare il filtro | Alto | Da 50 a 90 |
Il modello è didattico. Gli eventi con l'indice più alto, la sostituzione delle viti e del cilindro e il guasto della valvola proporzionale, sono entrambi fortemente prevenibili: il primo mediante la preparazione del materiale e il controllo della temperatura, il secondo attraverso disciplinare la pulizia dell'olio. Questo è il motivo per cui la filosofia a basso manutenzione investe ore di lavoro in anticipo, nella filtrazione e nell'oliosatura, per evitare lunghi periodi di interruzione di lavorazione più tardi.
Visualizzazione OEE: disponibilità, prestazioni, qualità e MTBF
L'efficienza dell'intero impianto, o OEE, definisce la manutenzione nel linguaggio degli affari. Essa è il multilocale della disponibilità, della prestazione e della qualità. La disponibilità è la frazione del tempo di produzione programmato durante il quale la macchina funziona effettivamente, e viene penalizzata direttamente dal tempo di fermo non programmato, l'oggetto in cui un design a manutenzione ridotta punta. La prestazione è la perdita di velocità derivante dai cicli lenti o dagli sgomiti minimi, che spesso possono essere attribuite all'efficienza in calo del raffreddamento o a una valvola che patina. La qualità è la produzione in scarto e il riciclo, spesso collegata alle condizioni inesistenti dell'argilla che una buona manutenzione mantiene. Un programma di manutenzione che aumenta la disponibilità addirittura di pochi punti, riducendo gli sgomiti, può favorire l'efficienza dell'intero impianto più di un miglioramento più ampio di un parametro isolato.
Due misure di affidabilità rendono tutto questo concreto. Il tempo medio tra difetti (MTBF) misura l’intervallo di tempo medio tra le fermate; una linea di manutenzione pianificata EBM punta solitamente a un MTBF compreso tra 1.200 e 2.500 ore di utilizzo, con l’estremo superiore tipico delle macchine totalmente elettriche o ibride con lubrificazione disciplinata. Il tempo medio per la riparazione (MTTR) misura quanto rapidamente la linea si ripristina dopo un guasto; per i guasti più frequenti, l’obiettivo è inferiore alle 4 ore, raggiungibile in quanto la parte guasta è di reperibilità e il diagno della falcica è supportato dall’analisi dell’alta di frequenza di avvertimento. Il moltiplicare un MTBF superiore da un MTTR inferiore produce la disponibilità che definisce un basso costo totale di operazione.
Vale la pena esprimere chiaramente la relazione: il costo di manutenzione e la disponibilità sono due prospettive di una stessa macchina. Spendere l'orario lavorativo per una cura programmata riduce la probabilità di un evento di fermata estremamente lunga, che aumenta la disponibilità, che aumenta la disponibilità, che riduce il costo effettivo per contenitore. L'intento di progettazione di Apollo, attraverso le serie ABLB, ABLD e completamente elettrica, è quello di rendere questo impegno di manutenzione sia più breve che meno frequente, in modo che il guadagno di disponibilità venga quasi gratuitamente.
Strategia dei pezzi di ricambio e formazione dell'operatore
Un funzionamento affidabile dipende tanto dal sistema circostante quanto dalla macchina stessa. Una strategia di ricambi stratificati, introdotta in precedenza, deve essere supportata da un registro di magazzino semplice che registra le quantità minime ed a massimo, il tempo di consegna dal fornitor e la data del'ultima sostituzione. Oggetti critici, come le pulizie idrauliche, la valvola proporzionale o il cartuccio, le guarnizioni a sfiato, le valvole elettromagnetiche, le bande riscaldanti, i termocoupli, le fusibili e i cavi encoder, non dovrebbero mai scendere al di sotto della quantità minima. I consumabili regolari, come i filtri e l'olio lubrificante, vengono ordinati secondo il programma di manutenzione. Gli oggetti di distribuzione lenta, come una chiave a sei angoli o un inserto per matrita, sono programmati per la distribuzione durante la redazione del bilancio annuale e non in caso di guasto improvviso.
La formazione degli operatori è il più economico fattore moltiplicatore di manutenzione disponibile. Un operatore che capisce la differenza tra un allarme benigno e un presagio di fallimento, che sa mantenere pulita la zona di lavoro e riempire lo serbatoio dell'olio, e che segnala una tendenza al rialzo nel sistema di visualizzazione degli stati, prima che si trasformi in un'obiettiva malfunzionamento, prolunga la durata dei componenti più di qualsiasi singola aggiornamento del hardware. Il servizio di installazione e collaudo di Apollo comprende la formazione degli operatori, e la politica di fabbrica aperta del gruppo invita i clienti a osservare l'assemblaggio e i test, che costruisce la familiarità pratica che mantiene le macchine in regola sul campo. La documentazione è importante anche: un manuale in copertina con la mappa del lubrificazione, i valori della coppia, e la lista degli allarmi, conservato sulla macchina, rivela la conoscenza tribale in una procedura riproducibile.
Scegliere un EBM che richiede poca manutenzione: l'approccio Apollo
Quando un acquirente considera macchine per l’espresso ad alte prestazioni a costo basso a lungo termine, le domande giuste sono raramente relative al prezzo iniziale. Si concentrano sul modo in cui la macchina è costruita per essere disponibile. Apollo, un’esposizione Wanplas, risponde a queste domande lungo la sua gamma. La serie completamente elettrica elimina l’unità di alimentazione idraulica per garantire un funzionamento sicuro e mantenimento facile. È particolarmente adatta ad applicazioni legate alla produzione di alimenti, farmaci e prodotti ambientalmente sensibili. La serie ABLD apporta una forza di fissaggio idraulico a grandi tamburi e serbatoi, in cui un fissaggio elettrico sarebbe inadeguato, mantenendo inalterate le specifiche di testate modulari e lubrificazione centralizzata. La serie ABLB offre una solida architettura affidabile per il segmento contenitori di grandi volumi, dai 200 millilitri a 20 litri.
Il desiderio di un basso livello di manutenzione implica diverse impegni a livello progettuale: fori di fusione bilaterali con durezza a 60-65 HRC per una lunga durata del tornio e del barile; sistemi guida lineari o sigillati che riducono i ritocchi; lubrificazione centralizzata che elimini i punti di mancato grezzo; testa di fusione modulare per un servizio veloce e proteggibile; valvole servo per parasite senza manutenzione, quando specificato; e piattaforme PLC e HMI che registrano gli avvisi e supportano la monitoraggio a distanza, per identificare precoce i trend. Le promesse di servizio condivise del gruppo Wanplas, che includono la sostituzione garantita dei componenti difettosi e un'offerta annuale gratuita di pezzi di ricambio, rendono l'esperienza di proprietà prevedibile piuttosto che rilevante.
La raccomandazione pratica è copiare l'architettura del motore al prodotto e alla fabbrica, poi applicare il programma. Un imballatore di alimenti con obiettivi di igiene rigorosi guadagna di più dalla serie completamente elettrica. Uno produttore di tubi per prodotti chimici con pesanti dispositivi di serraggio acquista il massimo da un ABLD ben specificato con una curatela idraulica rigida. In ogni caso, il costo totale più basso dell'operatività proviene da progettare la manutenzione alla sorgente e pianificare il resto su un calendario piuttosto che su una crisi.
Domande frequenti
Queste sono le parti di ricambio che un tecnico EBM deve sempre tenere in magazzino
Il fermo attività imprevisto è spesso il più importante contributore, perché una linea ferma perde uscita e prende in prestito il lavoro, mentre il costo fisico delle parti di ricambio è relativamente basso. Le scelte di progettazione che aumentano la disponibilità, come la presa a braccio completamente elettrica e il lubrificazione centrale, riducono quindi il carico totale di manutenzione di più di quanto si aspetti semplicemente acquistando componenti con prezzi più bassi.
Quanto dura un bariletto bimetallico e il suo vitiere in una macchina EBM?
Uno strato di barilleti bimetallici con una durezza di 60 a 65 HRC garantisce generalmente 20.000 a 40.000 ore di funzionamento prima che l'usura raggiunga il livello di sostituzione. Un corretto asciugamento dei materiali idrofili, una temperatura di fonde stabile e un riduzione pulita del materiale possono procurare una durata più elevata in tal arco.
Le macchine EBM completamente elettriche necessitano davvero di meno manutenzione rispetto a quelle a idraulico?
Si, in generale. Una macchina elettrica elimina l'unità di potenza idraulica, la filtrazione dell'olio, la sostituzione dei coperchi e la gestione della temperatura dell'olio dal piano di manutenzione. Il compromesso è che le unità di servosviluppo e gli encoder richiedono monitoraggio dei parametri di funzionamento, ma il totale dei programmi di manodopera per anno è generalmente inferiore e l'area di lavoro rimane più pulita.
Qual è il livello di purezza dell'olio hidraulico che una macchina EBM dovrebbe raggiungere?
Sii guidato dalla NAS classe 8 1638 o dall'ISO 4406 18/16/13 come obiettivo normale. Illuminazione, servomotori e sistemi valvole proporzionali sono sensibili alla formazione di particelle, pertanto i filtri di ritorno e di pressione dovrebbero essere sostituiti secondo una programmazione fissa piuttosto che solo in caso di guasti.
Con quante frequenze deve essere disincrostato il circuito dell'acqua di raffreddamento del formaggio?
Con l'acqua municipale o di pozzo tipica, controllare e sgrassare il canale dell'acqua del molle ogni 4.000-8.000 ore di utilizzo e verificare il circuito dal lato del raffreddatore allo stesso intervallo. Una scarsa qualità dell'acqua, una elevata durezza o torri di raffreddamento aperte riducono questo intervallo, per questo motivo un filtro di corrente laterale e un trattamento dell'acqua aumentano sia l'efficienza di raffreddamento che la vita dei componenti.
Quelli sono gli obiettivi ristretti di MTBF e MTTR realistici per una linea EBM ben mantenuta?
Un programma di manutenzione pianificata su una linea EBM a due stazioni o multi-stazione si concentra solitamente su uno tempo medio tra le uscite in band intermedio
Programmazione della parete di parison + controllo del peso in ciclo chiuso
200-2.500 ore di funzionamento e un tempo medio di riparazione inferiore a 4 ore per i malfunzionamenti più frequenti. La disponibilità quindi arriva nella range alta, che è l'obiettivo della manutenzione dietro ad un costo totale dell'operatività basso.
Conclusione
Il basso costo di manutenzione di una macchina a estrusione e detiratura non è una coincidenza causata dal suo basso costo; è il risultato di decisioni di progettazione prese molto prima che la macchina arrivi sul fabbricato e di una disciplina applicata ogni settimana dopo. I componenti che si usurano sono prevedibili, il loro intervallo di vita è noto e le scelte architettoniche, che prevedono movimentazione totalmente elettrica o ibrida, guide lineari, lubrificazione centralizzata, teste di fusione modulari e vani servo sigillati, contribuiscono a ridurre nel modo misurabile le ore di lavorazione e il tempo di fermo, che dominano il costo totale del ciclo di vita. Aggiungere un piano di ispezione basato sul calendario, un obiettivo di pulizia dell'olio di NAS 8, una routine di decalcificazione del circuito di raffreddamento, disciplina dell'allarme e un magazzino di pezzi di ricambio a stagioni, porta al risultato di una linea con una disponibilità elevata, e quindi un OEE elevato, e un costo per contenitore basso. Apollo, una fabbrica Wanplas con più di 20 anni di esperienza in estrusione e detiratura e migliaia di macchine in servizio in tutto il mondo, costruisce questa filosofia nei modelli ABLB, ABLD e della serie completamente elettrica, in modo che un funzionamento a basso costo a lungo termine sia la condizione normale e non una speranza. Per qualsiasi impianto che specifica una nuova linea EBM, la domanda da porre non è solo quanto costa la macchina oggi, ma quanto meno porderà chiedere al team di manutenzione nel decennio successivo.
