Управление на поддръжката
Начало > Автоматизация > Статии > Сп. Инженеринг ревю - брой 7, 2009
Важността на задачата я нарежда сред основните във всяка производствена дейност
Световната икономическа криза не подмина нито България като цяло, нито българската индустрия в частност. Не един и два завода временно спряха работа, не една и две инсталации са частично натоварени. И днес, когато по света вече се говори за съживяване и се появяват надежди, че световната рецесия е останала зад гърба ни, е точният момент да се оцени и повиши ефективността на производствените процеси и поддръжката като съпътстваща дейност, свързана с големи разходи. От друга страна, спирането на производствения процес предполага възможности за осъществяване на ремонтно-възстановителни работи, обстоен преглед на съоръженията, машините и оборудването за оценяване на работоспособността или оставащия им ресурс, както и редица други дейности, които в период на експлоатация са невъзможни. Затова настоящият момент се счита като особено подходящ за прилагане на комплекс от мероприятия, целящи оптимизация на състоянието и портфейла на активите на едно производствено предприятие.
За смисъла на термина Maintenance Management
Затова в настоящата статия обръщаме поглед към актуалната тема за т.нар. Maintenance Management. В буквален превод на български език наложилият се в средите на специалистите по индустриална автоматизация термин означава поддръжка, поддържане или обслужване, или казано по друг начин - "действие, целящо запазване на работоспособността на машини и системи". В инженерните среди под Maintenance Management се разбира система от дейности, които са предназначени да запазят или възстановят нормалното функционално и експлоатационно състояние на даден елемент, система или съоръжение. На практика, дейностите по поддръжка включват планови и аварийни възстановителни ремонти, профилактики, проверки, настройки, инспекции, а също така и дейностите по събиране и обработка на информация за състоянието на поддържаните съоръжения.
Независимо от условията, при които се извършва поддръжката, целите винаги са едни и същи, а именно: осигуряване на надеждно, безопасно и ефективно функциониране на машинно-технологичния парк, включващ съоръжения, агрегати, инсталации, системи за управление, средства за измерване и др.
За днешните и традиционните разбирания за поддръжката
Част от инженерните среди у нас все още използват други термини, което е логично предвид десетилетната обвързаност на икономиката ни с руската в годините на социализма, налагането на ГОСТ стандартите като български държавни стандарти и въобще заимстването на руския модел на техническо обслужване и ремонт на съоръженията и машините. Според съветската тогава - сега руска система - се разграничават две дейности: техническо обслужване и ремонт. Техническото обслужване включва комплекса от мероприятия по поддържане на работоспособността, а ремонтът - било то авариен, планов (ППР), капитален (УКР) и т.н., е възстановяване на работоспособността и удължаване времето на експлоатация.
С приемането на България за пълноправен член на Европейския съюз преди близо три години цялата нормативна и стандартизационна рамка се промени тотално. Резултатът е очевиден за всеки от работещите в родната индустрия - инженерите от по-старото поколение познават добре старата система и се ръководят от нейните принципи, докато по-младите им колеги са обучавани в някакъв микс от стари и нови процедури, методологии и правила.
Европейското разбиране за поддръжка
залага на нова класификация, критерий за която е моментът на извършването й, както и конкретният подход. Говори се за:
l Реактивна (непланирана) поддръжка;
l Периодична (превантивна) поддръжка;
l Поддръжка по състояние (прогнозна, или predictive maintenance);
l Проактивна.
Реактивната поддръжка - понякога е оправдана
Под реактивна се разбира поддръжката, извършвана еднократно в резултат на отказ на оборудването, т.е. съоръженията и системите са в експлоатация без прекъсване до момента на отказа. Самата поддръжка се състои в ремонт или подмяна на съответния повреден елемент или възел с цел възстановяване на работоспособността му.
Описаният подход изглежда елементарен, но не би трябвало веднага да се отхвърля, тъй като съществуват инсталации и системи с ниска цена или ниска ремонтопригодност, при които организирането на друг тип поддръжка би бил твърде скъп и неоправдан за стойността на подменения повреден елемент.
Във всички останали случаи, реактивната поддръжка е много скъп разход, водещ до продължителни непланирани престои и неопределен експлоатационен ресурс на машините и съоръженията.
Планиране и предварителна организация
Всички останали методи за поддръжка изискват планиране и предварителна организация, състояща се в:
l Координиране на дейностите по поддръжката с производствената програма за инсталацията;
l Съставяне на списък на активите за поддръжка със съответните позиции;
l Изготвяне на работни карти и графици за поддръжка;
l Обучение на персонала;
l Осигуряване на специализирани инструменти;
l Организиране на доставката и съхранението на резервни части;
l Следене на експлоатационния ресурс (оставащо време или наработка до основен ремонт);
l Водене и актуализиране на сервизна информация, инструкции за експлоатация и др.
Превантивната поддръжка - предпочитан и надежден метод
Превантивна е планираната, периодично провеждана поддръжка на предварително определен период от време, време за наработка на съоръженията, брой стартирания, работни цикли и т.н. Приема се, че състоянието на едно съоръжение зависи от времето на експлоатация. Превантивната поддръжка се извършва с цел да се предотвратят възможни повреди на активите, откази на оборудването, непланирани престои или рискове от възникване на опасна експлоатация.
Поддръжката се състои в подмяна определени елементи, възли, консумативи и/или проверка и пренастройки на средства за измерване, контрол и управление. Дейностите и периодиката са предварително определени от производителя на съоръжението, действащи стандарти и вътрешни за компанията правила. Планирането включва изготвяне на графици, осигуряване на необходимия квалифициран персонал, доставка на резервни части за подмяна, сключване на сервизни договори, осигуряване на съответните специалисти, както и други специфични дейности.
Превантивната поддръжка също има своите недостатъци. Сред по-важните от тях са:
l Подменените елементи невинаги са загубили напълно добрите си експлоатационни качества и са достигнали до края на работния си ресурс;
l По време на периодичната поддръжка е възможно да възникнат и други повреди, за които специализирания персонал няма готовност, което най-често води до непланирани престои;
l Много често впоследствие възникват вторични повреди, дължащи се на некачествено изпълнение на ремонтните дейности, или се повишава рискът от нарушения в експлоатационното поведение на машинния парк.
Въпреки своите недостатъци, периодичната поддръжка все още е предпочитан и приеман за високо надежден метод за поддръжка на системите, осигуряващи безопасна експлоатация, в това число на средствата за измерване, контрол и управление. На практика, за да са достоверни резултатите (проследими до национален или друг еталон) от измервателните средствата, те трябва периодично да се калибрират. Работоспособността на системите, осигуряващи безопасна експлоатация, също се проверява периодично, като този превантивен подход е заложен и в нормативните документи, отнасящи се до тях.
Прогнозната поддръжка е с висока ефективност
Друг вид поддръжка с висока ефективност е т.нар. прогнозна поддръжка. Основната й цел е да се извършва само когато е необходимо, т.е. състоянието на поддържаните машини и съоръжения се следи непрекъснато и дейностите по поддръжката се предприемат непосредствено преди прогнозирания край на експлоатационния живот. При този тип поддръжка е необходимо осигуряване на информация за състоянието на машинния парк и за прогнозиране на ресурса му. Системите за управление в реално време, използвани за контрол и управление на технологичния процес, могат да се използват като източник на информация за състоянието на съоръженията или на отделни техни елементи. Тази информация може да се допълни и с предварително планиран комплекс от диагностични инспекции, например термовизионни.
Тъй като за целите на поддръжката са важни и допълнителните възможности за анализ на информацията от измерванията и оценката на състоянието, водещите фирми производители предлагат и диагностични софтуерни пакети за събиране и обработка на база данни за съоръжението. Тези системи определят с дадена вероятност текущото състояние на съоръжението или даден негов елемент. Логично, колкото по-висока е точността и надеждността на измерванията, толкова по-голяма е вероятността за постигане на по-добри диагностични резултати.
Стратегията за поддръжка се избира още на проектния етап
За да е максимално обективна оценката на състоянието, се наблюдават и параметри, които нямат отношение към технологичния процес. По тази причина много често се налага разширяване на съществуващата система или използване на специализирани системи за измерване и контрол, например за измерване на корозия, за измерване на температура и вибрации на лагери и т.н.
Алтернативното събиране на информация за състоянието на агрегатите и съоръженията се осъществява с периодични измервания. Те се реализират със специализирана диагностична апаратура по предварителен план, включващ точки на измерване, степен натоварване и други особености, зависещи от приложението. Изборът на стратегия за поддръжка би следвало да се реализира на проектно ниво, за да се предвидят всички специфики, свързани с измерване на нетехнологични параметри. Събирането и обработката на информацията започва с първия пуск (изпитателните тестове) на инсталацията или агрегата, като тази първоначална информация е може би най-ценната за последващата диагностика. Съответно, необходимо е да съществува строга организация на работа и квалифициран персонал от самото начало на експлоатацията.
Поддръжката по състояние крие известни рискове, тъй като невинаги прогнозите съвпадат с действителния край на експлоатационния живот. Дори и при използване на най-съвременните диагностични системи, разполагащи с богата база от данни за конкретния агрегат, оценката на практика е субективна и с определена вероятност. Желателно е машинният парк да разполага и със система за аварийно изключване или други системи, базирани на методи на критични елементи и съоръжения, осигуряващи безопасна експлоатация.
Проактивната поддръжка - анализира и източника на проблемите
Следващият подход за поддръжка би могъл да се разглежда като надграждане на прогнозната поддръжка. Целта на т.нар. проактивна поддръжка е след като се прогнозира повредата или отказа на активите, да се открие и отстрани причината. За реализиране на тази стратегия за поддръжка е необходима информация не само за състоянието на елементите на машинния парк, но и за идентифициране на източника, причиняващ влошаване на функционалните и качествените им характеристики. Допълнителните дейности се състоят в задълбочен анализ, провеждане на експерименти със съответния елемент или съоръжения с висока честота или други технологии за установяване на причините за възникналия проблем.
Използването на проактивната поддръжка ще се разширява с развитието на технологиите за производство и методиките за диагностика. Прилагането на проактивна поддръжка изисква опитни и квалифицирани специалисти, разполагащи с известна свобода на действие и трудова организация, стимулираща инициативата.
Използването на софтуерни продукти за диагностициране на състоянието също може да помогне за установяване на причините, водещи до възникване на определена повреда. Обикновено проактивната поддръжка се поставя като цел, но осъществяването й не е задължително, тъй като на практика в много от случаите източник на повредите е некачествено изпълнение или конструктивни проблеми на самите активи, които са невъзможни за отстраняване. Вероятно е, подмяната на определено производствено съоръжение да се окаже много по-скъпо от стойността на прогнозната му поддръжка за целия експлоатационен живот.
В някои източници се споменава и за поддръжка, реализирана от оператора на съоръжението или инсталацията. За момента повечето специалисти все пак са на мнение, че идеята за тази поддръжка е по-скоро продукт на маркетинговия или икономическия отдел на организацията, т.е. на някой, който е твърде далеч от реалните активи на едно предприятие.
Не съществува универсално решение за поддръжка
На практика, в областта на едно индустриално производство не съществува универсално решение за поддръжка. Разнообразието от съоръжения, агрегати и системи изисква индивидуална преценка за най-надеждната и ефективна стратегия, която успешно да се интегрира в общата фирмена организация за поддръжка. Добрият мениджър може да си постави за цел проактивна поддръжка, но винаги трябва да е готов с план за действие при непланирани откази (авариен ремонт). Отговорностите, които носи мениджърът, са свързани също с:
l Интегриране на съвременните технологии за прогнозна поддръжка в производството;
l Своевременна оценка на състоянието на елементите с цел планиране на дейностите по поддръжка;
l Определяне на приоритетните системи и съоръжения по отношения на надеждността на работа на целите инсталации;
l Прилагане на методи и технологии за проактивна поддръжка при повтарящи се проблеми;
l Следене на ефективността на поддръжката, например чрез съпоставяне на събития, отчитане на престоите, разходите, качеството и др;
l Определяне и преустановяване на ненужните превантивни дейности;
l Подобряване на надеждността чрез определяне на необходимите конструктивни изменения;
l Определяне и отстраняване на причините и източниците за повреди и откази;
l Въвеждане на компютъризирана система за управление на поддръжката.
CMMS - мощен инструмент за поддръжка
Добър помощник в организацията на поддръжката са компютъризираните системи за нейното управление, познати още като CMMS, или Computerized Maintenance Management Systems. Работата им се основава на база данни с информация за организационните мероприятия по поддръжката. Информацията е предназначена да подпомогне персонала с оглед постигане на по-ефективна работа, например с информация за складовите наличности и местоположението на резервните части, които са необходими за ремонта. Системите предлагат и информация, позволяваща да се организира поддръжката, например с изчисляване на разходите за определени дейности и точно планиране на финансирането. Най-общо, CMMS съдържа следните модули:
Работни карти - съдържат графици за работа, персонални задачи, условия за съхраняване на материали, отчитане на цени, както и информация за проследяване на съответните данни при възникване на проблеми;
Превантивна поддръжка - организира превантивна поддръжка, като създава чек листове с последователността за изпълнение на превантивните мероприятия и сроковете, списъци с необходимите материали и отчита резултатите от проверките и инспекциите;
Asset Management - дава възможност за въвеждане и съхранение на данни за активите и резервните части, включващи спецификации, гаранционни условия, сервизни договори, номера на резервни части, дата на получаване, срок на експлоатация и всякаква друга информация, която би била полезна при мениджмънта. Също така позволява генерирането на т.нар. FCI - финансов показател за състоянието на активите, който се изразява математически като частно на разходите за поддръжка (включително ремонтни и възстановителни дейности) и текущата им цена от производителя;
Контрол на резервни части, материали и инструменти. Осигурява автоматично следене и попълване на наличностите;
Мероприятия, допринасящи за постигане на по-висока сигурност на работа, включително генериране на необходимите документи в съответствие с изискванията за безопасност, вътрешни правила и други изисквания.
Калибратори с документиращи възможности
Средство за поддръжка на средства за измерване и преобразуватели (трансмитери, позиционери) са калибраторите с документиращи възможности. Те представляват мултифункционални устройства за измерване и задаване на ток, напрежение, температура, налягане и други величини. Във възможностите им е едновременно със задаването на съответния параметър на входа на преобразувателя, да измерват и регистрират изходния сигнал автоматично. Резултатите от проверката се съхраняват, а при необходимост комуникират по някои от наложилите се протоколи, например HART, Profibus и Fieldbus. Със специализиран софтуер резултатите се съхраняват на PC и се организира библиотека и план график за поддръжка, генерират се проверовъчни протоколи, следи се за сроковете за последваща проверка, отклоненията на грешката в графичен режим и др. Използването на калибратори чувствително намалява времето за проверка и настройка, унифицира резултатите и подобрява организацията и планирането на проверките.
Важно условие - квалифициран персонал
Постигането на целите на поддръжката, описани в началото на материала, изискват не само добра организация на работа, съвременна техника и добра воля - от страна на мениджмънта, а и висока квалификация на персонала. Поддръжката би могла да се извърши само от компетентен специалист. Доказано е, че разходите за поддръжка са обратно пропорционални на квалификацията на персонала по поддръжката.
Вижте още от Автоматизация
Новият брой 6/2024
