The use of FMECA methodology for designing predictive maintenance policy

The aim of this work is to introduce a new concept for using the Failure Mode Effect and Criticality analysis (FMECA) with an industry 4.0 vision; using it for underlining which are the asset components and more precisely to identify them in order to find the most suitable variables to observe and monitor in order to implement a predictive maintenance policy. The study was done considering four different types of CNC lathe machines with at least five axis that were studied and decomposed up to the fifth level of decomposition. The FMECA was applied to create a generic decomposition structure as a basis for defining the data model to be used to design a predictive maintenance policy. Moreover, through the steps of the FMECA, the critical parameters to be considered for monitoring and to be used for analysis in a predictive model have been identified. The FMECA, which is a traditional maintenance engineering methodology, proved to be a relevant tool to guide the predictive maintenance policy design within the context of an Industry 4.0 project.

Lo scopo di questo lavoro è quello di introdurre un nuovo concetto per l’utilizzo della metodologia FMECA in ottica industria 4.0; usandolo per sottolineare quali sono i componenti più critici e più precisamente per identificarli con il fine di trovare le variabili più adatte da osservare e monitorare per attuare una politica di manutenzione predittiva. Lo studio è stato condotto su quattro diversi centri di fresatura a controllo numerico aventi almeno cinque assi che sono stati studiati e scomposti fino al quinto livello di scomposizione. La FMECA è stata applicata per creare una struttura di generica di scomposizione da usare come base in modo da definire un modello dati da usare per progettare una politica di manutenzione predittiva. Inoltre, tramite i vari step della FMECA, sono stati identificati i parametri critici da considerare per il monitoraggio e da usare per l’analisi di un modello predittivo. È stato quindi provato che la FMECA, pur essendo una metodologia tradizionale nella manutenzione ingegneristica, può essere usata come uno strumento guida per la progettazione di una politica di manutenzione predittiva nel contesto di un progetto di industria 4.0.