La pompa dell’acqua di raffreddamento funziona in modo affidabile da anni. Finché un venerdì pomeriggio la tenuta meccanica cede, l’acqua entra nel motore e mezzo impianto si ferma. A posteriori qualcuno dice: «Che prima o poi la tenuta avrebbe perso era chiaro.» Era chiaro, certo – solo che nessuno aveva riflettuto in modo sistematico su cosa sarebbe successo dopo.
La FMEA esiste proprio per questo. Il metodo obbliga un team a chiedersi in anticipo: cosa può guastarsi su questo impianto? Quali sono le conseguenze? E quanto è probabile che ci accorgiamo del guasto in tempo?
In questo articolo scoprirà come funziona una FMEA in manutenzione, come valutare i rischi con RPN o Action Priority e come si presenta un esempio concreto di FMEA. Leggerà inoltre quali errori trasformano una FMEA in un puro esercizio burocratico.
Che cos’è una FMEA?
FMEA sta per «Failure Mode and Effects Analysis», in italiano analisi dei modi e degli effetti dei guasti. Si tratta di un metodo strutturato e preventivo. Un team scompone un prodotto, un processo o un impianto in funzioni e componenti ed esamina per ogni elemento:
- quale modi di guasto possono verificarsi (ad esempio «perdita dalla tenuta»),
- quale effetti hanno (ad esempio «motore bagnato, fermo impianto»),
- quale cause ci sono dietro (ad esempio «funzionamento a secco, usura, materiale di tenuta errato»),
- quale misure limitano già oggi il rischio e quali sono necessarie in aggiunta.
A livello internazionale la norma IEC 60812 descrive l’esecuzione della FMEA. Nell’industria automobilistica è diffuso il manuale FMEA AIAG/VDA , la cui procedura viene volentieri usata come modello anche fuori dal settore.
Quali tipi di FMEA esistono?
- FMEA di progetto (Design FMEA): esamina un prodotto in fase di sviluppo, ad esempio una nuova valvola.
- FMEA di processo: esamina un processo di produzione o di montaggio.
- FMEA di sistema o d’impianto: esamina una macchina o un impianto esistente in esercizio. È la forma più importante per la manutenzione.
In manutenzione la FMEA risponde soprattutto a una domanda: quali guasti sono così critici da richiedere un intervento preventivo – tramite ispezione, manutenzione, monitoraggio delle condizioni o scorta di ricambi?
FMEA in manutenzione: la procedura in 7 passi
Il manuale AIAG/VDA articola la FMEA in sette passi. Questa struttura si trasferisce bene agli impianti:
- Pianificazione e preparazione: definire il perimetro (quale impianto, quali confini?), formare il team, pianificare le date. Nel team rientrano manutenzione, operatori, produzione e, se necessario, elettrotecnica, sicurezza e acquisti.
- Analisi della struttura: scomporre l’impianto in gruppi e componenti, ad esempio pompa, motore, giunto, tenuta meccanica, cuscinetti.
- Analisi delle funzioni: descrivere la funzione di ogni elemento: «la pompa convoglia acqua di raffreddamento alla portata nominale».
- Analisi dei guasti: raccogliere modi di guasto, effetti e cause e collegarli tra loro.
- Analisi dei rischi: rilevare le misure di prevenzione e di rilevazione esistenti e valutare il rischio.
- Ottimizzazione: definire misure aggiuntive, con responsabile e scadenza, e rivalutare dopo l’attuazione.
- Documentazione dei risultati: registrare i risultati, comunicarli e trasferirli nel piano di manutenzione, nella strategia ricambi e nelle istruzioni di lavoro.
Valutare il rischio: gravità, occorrenza, rilevabilità
Per ogni combinazione di modo di guasto, effetto e causa il team assegna tre valutazioni, di solito su una scala da 1 a 10:
| Criterio | Domanda | 1 significa | 10 significa |
|---|---|---|---|
| Gravità (S, Severity) | Quanto è grave l’effetto? | appena percepibile | pericolo per persone o ambiente |
| Occorrenza (O, Occurrence) | Con quale probabilità si presenta la causa? | praticamente mai | molto spesso |
| Rilevabilità (D, Detection) | Con quale sicurezza il guasto viene riconosciuto prima dell’effetto? | rilevato con certezza | praticamente non rilevabile |
Importante: per la rilevabilità un valore basso è positivo. Un 10 significa che il guasto passa inosservato finché non si manifesta l’effetto.
L’indice di priorità del rischio (RPN)
Classicamente i tre valori si moltiplicano: RPN = S × O × D. L’RPN è quindi compreso tra 1 e 1.000. Più è alto, più urgenti sono le misure.
L’RPN è semplice, ma ha un punto debole noto: numeri uguali possono indicare rischi molto diversi. Una causa con S = 10, O = 2, D = 5 dà un RPN di 100 – esattamente come S = 2, O = 10, D = 5. Nel primo caso incombe un effetto grave, nel secondo un disturbo frequente ma innocuo. Chi ordina solo in base all’RPN può trascurare un rischio serio.
L’Action Priority (AP)
Per questo il manuale FMEA AIAG/VDA sostituisce l’RPN con l’ Action Priority (AP, priorità di azione). Invece di moltiplicare, una tabella assegna ogni combinazione di S, O e D a uno di tre livelli: alto, medio o basso. La gravità ha il peso maggiore, seguita dall’occorrenza e poi dalla rilevabilità.
Anche la IEC 60812 descrive, oltre all’RPN, altri modi per dare priorità ai rischi, ad esempio una matrice di criticità basata su gravità e occorrenza. Quale metodo usare va stabilito in anticipo e applicato in modo uniforme in tutta l’azienda. Indipendentemente dal metodo vale: gli effetti di gravità molto elevata, ad esempio per sicurezza o ambiente, meritano sempre un esame a parte.
Esempio di FMEA: pompa dell’acqua di raffreddamento
Il seguente esempio fittizio mostra un estratto di una FMEA d’impianto per una pompa centrifuga nel circuito di raffreddamento. Le valutazioni sono puramente esemplificative e nella pratica dipendono dal Suo impianto e dai Suoi cataloghi di valutazione.
| Componente | Modo di guasto | Effetto | Causa | S | O | D | RPN |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tenuta meccanica | perdita | acqua nel motore, raffreddamento fermo | funzionamento a secco all’avviamento | 8 | 5 | 7 | 280 |
| Cuscinetto volvente della pompa | danno al cuscinetto | rumore, poi bloccaggio | lubrificazione insufficiente | 7 | 4 | 4 | 112 |
| Motore | surriscaldamento | interviene la protezione motore, fermo | copriventola sporco | 6 | 3 | 3 | 54 |
| Giunto | usura della corona dentata | colpi, danni conseguenti ai cuscinetti | disallineamento | 6 | 4 | 6 | 144 |
La tenuta meccanica spicca: effetto grave, frequenza media e quasi nessuna possibilità di accorgersi del guasto in tempo. Possibili misure sono:
- Prevenzione: installare una protezione contro il funzionamento a secco, definire la procedura di avviamento nell’istruzione di lavoro.
- Rilevazione: monitoraggio delle perdite sulla tenuta, inserire il controllo visivo nel giro d’ispezione.
- Limitare gli effetti: tenere a scorta una tenuta meccanica di ricambio e un set di cuscinetti, così che la riparazione non debba attendere l’approvvigionamento.
Dopo l’attuazione il team rivaluta. Se ad esempio la rilevabilità scende da 7 a 3, l’RPN passa da 280 a 120. Chi lavora con l’Action Priority riclassifica la nuova combinazione secondo la tabella AP.
Cosa porta la FMEA alla manutenzione e ai ricambi
Una buona FMEA non finisce nel modulo. I suoi risultati confluiscono direttamente nel lavoro quotidiano:
- Piano di manutenzione: ispezioni e interventi mirati dove i rischi sono alti, invece che ovunque in modo indistinto.
- Monitoraggio delle condizioni: misure di vibrazione o temperatura per i componenti con scarsa rilevabilità.
- Strategia ricambi: i pezzi con gravità elevata e lungo riapprovvigionamento entrano nell’elenco dei ricambi critici.
- Formazione: gli operatori conoscono i segnali premonitori dei modi di guasto più importanti.
Come avviare la prima FMEA senza grande sforzo
Molte aziende si tirano indietro davanti alla FMEA perché sembra un lavoro di settimane. Per iniziare basta un perimetro gestibile:
- Scegliere un impianto: meglio quello con i guasti più numerosi o più costosi degli ultimi tempi.
- Portare lo storico dei guasti: i guasti registrati mostrano quali modi di guasto si sono già verificati realmente.
- Limitare il tempo: più sessioni brevi da due-tre ore rendono più di un’intera giornata.
- Usare uno strumento semplice: per iniziare basta una tabella con le colonne dell’esempio sopra. Un software dedicato conviene quando la FMEA diventa una routine in azienda.
Dopo il primo giro avrà un elenco di misure in ordine di priorità. Attui per prime le tre più importanti e dopo qualche mese rivaluti se i guasti sono cambiati.
Errori tipici nella FMEA
- Lavoro solitario invece che di squadra: una FMEA compilata da una persona alla scrivania trascura le conoscenze degli operatori e dei turni.
- Perimetro troppo ampio: chi analizza tutta la fabbrica in una volta non finisce mai. Inizi dall’impianto più critico.
- Valutazioni senza catalogo: senza criteri definiti per iscritto ogni team assegna numeri diversi. Definisca cataloghi di valutazione per S, O e D.
- Misure senza responsabili: una misura senza nome e scadenza non viene attuata.
- Creata una volta, mai aggiornata: la FMEA è un documento vivo. Dopo modifiche, nuovi guasti o cambiamenti nell’esercizio va ripresa in mano.
Quando i pezzi critici sono difficili da trovare
Spesso la FMEA mostra che il rischio maggiore non è il guasto in sé, ma il tempo fino alla sostituzione. Proprio sugli impianti datati alcuni pezzi sono fuori produzione o ormai difficili da reperire. In quel caso conviene cercare alternative per tempo – non solo quando l’impianto è fermo.
KTB Europe è un’azienda familiare di Amburgo e dal 1976 procura in tutto il mondo ricambi di tutte le marche. Può contattarci indicando codice del pezzo, foto della targhetta o una descrizione. Per i pezzi fuori produzione cerchiamo alternative adatte. Maggiori informazioni nelle nostre pagine dedicate alla gestione dei ricambi e ai componenti fuori produzione. In tema: come misurare i guasti con MTBF e MTTR e come trasferire i risultati della FMEA in un piano di manutenzione .
Per un pezzo specifico ci invii la Sua richiesta dalla pagina dei contatti.
Conclusione
La FMEA è uno dei metodi più efficaci per prevenire i guasti prima che si verifichino. Riunisce attorno a un tavolo le conoscenze di manutenzione, operatori e produzione e rende i rischi confrontabili. Che lavori con il classico RPN o con l’Action Priority: decisivo è che dalla valutazione nascano misure concrete – nel piano di manutenzione, nel monitoraggio delle condizioni e nella scorta di ricambi. Inizi da un impianto che già oggi Le dà pensieri.
Domande frequenti
Cosa significa FMEA?
FMEA sta per Failure Mode and Effects Analysis, in italiano analisi dei modi e degli effetti dei guasti. Un team esamina in modo sistematico quali guasti possono verificarsi su un prodotto, un processo o un impianto, quali conseguenze hanno e come ridurre il rischio. Il metodo agisce in via preventiva, cioè prima che si verifichi un danno.
Come si calcola l’RPN?
L’indice di priorità del rischio si ottiene moltiplicando gravità, occorrenza e rilevabilità, valutate di solito ciascuna da 1 a 10. Il risultato è compreso tra 1 e 1.000. Poiché numeri uguali possono descrivere rischi diversi, gli effetti gravi vanno sempre considerati a parte.
Qual è la differenza tra RPN e Action Priority?
L’RPN moltiplica le tre valutazioni in un unico numero. L’Action Priority del manuale FMEA AIAG/VDA assegna tramite una tabella ogni combinazione ai livelli alto, medio o basso. La gravità pesa di più, così gli effetti gravi non si perdono in un numero basso.
Quale norma vale per la FMEA?
In modo trasversale ai settori la IEC 60812 descrive l’esecuzione di una FMEA. Nell’industria automobilistica è inoltre determinante il manuale FMEA comune di AIAG e VDA. Molte aziende al di fuori del settore automotive si orientano anch’esse alla sua procedura in sette passi.
Chi dovrebbe partecipare a una FMEA?
Una FMEA vive delle conoscenze di diversi reparti. In manutenzione ne fanno parte tipicamente manutentori, operatori, produzione e, se necessario, elettrotecnica, sicurezza sul lavoro e acquisti. Un moderatore si assicura che il metodo venga rispettato e che le misure abbiano dei responsabili.