Study and analysis of a productive line implementing the FMECA approach. Case study of a food industry

The FMECA analysis on a productive line was the objective of my work. The case of study was developed with the collaboration of the AIA S.p.A. company, in particular with the personnel of the San Martino Buon Albergo (VR) plant. Before starting the analysis, a process of data acquisition was necessary. I have collected all the information related to the emergency faults, which leads to a production stop; the minutes of downtime of the single machines which compose the line and the theoretical production times. In order to understand which are the machines that mostly affect the line, three kinds of analyses were performed: an availability analysis carried out on machines which compose the line and two Pareto charts, the first taking into account the minutes of machineries’ downtime and the second taking into account the number of stops. The three analyses highlight the most critical machines on which the FMECA approach was applied. According to a hierarchical criterion, the machines were decomposed in: main equipment, sub equipment and elementary components. For each elementary part one or more failure modes were found out and then a risk index was calculated for every failure mode. The last step of the FMECA approach is the identification of the most dangerous and/or frequent failure modes. To do that, the critical matrix, considering the probability and severity parameters, was utilized. At the end of the analysis, the most significant failure modes where compared with the maintenance plan which is actually carried out by the maintenance personnel, in order to verify that the planned interventions take into account the most critical causes of failure of the machines.

L’obiettivo del mio lavoro è stato quello di applicare un’analisi di tipo FMECA ad una linea di produzione. Lo studio è stato portato avanti in collaborazione con la società AIA S.p.A., in particolare nello stabilimento di San Martino Buon Albergo (VR). Prima di iniziare l’analisi, è stato necessario reperire alcuni dati, ho raccolto tutte le informazioni riguardanti le fermate di emergenza, che hanno provocato una mancata produzione; la durata in minuti delle fermate di ciascuna macchina e il carico di lavoro teorico, programmato. Per capire quali sono le macchine che influiscono maggiormente sull’affidabilità globale, sono state eseguite tre diverse analisi sulle macchine che compongono la linea: un’analisi affidabilistica e due diagrammi di Pareto, il primo prendendo in considerazione i tempi di fermata delle singole macchine e il secondo il numero di fermate. I tre modelli sono serviti per mettere in evidenza le macchine più critiche sulle quali applicare la metodologia FMECA. Le macchine sono state quindi scomposte gerarchicamente, partendo dai gruppi funzionali principali fino ad arrivare ai singoli componenti che le compongono. Per ogni parte elementare sono state individuate una o più modalità di guasto (failure modes) e per ciascuna di esse è stato calcolato un valore corrispondente ad un indice di rischio. L’ultimo step dell’analisi FMECA consiste nell’identificare quali sono i failure modes più pericolosi e/o frequenti. Per fare ciò è stata utilizzata la matrice di criticità, che prende in considerazione i parametri di gravità e probabilità di ciascuna modalità di guasto. Al termine di questa analisi, i controlli previsti dai cicli di manutenzione preventiva sono stati confrontati con i failure modes che sono risultati essere i più critici, per verificare se la manutenzione agisce sulle cause di guasto più significative dei macchinari.