Разбиране на прогнозната поддръжка
Прогнозна поддръжка (PdM) е стратегия за поддръжка, която използва мониторинг на състоянието данни, за да се предскаже кога ще възникне повреда на оборудването и да се планира ремонтът в най-подходящия момент — след като проблемът е бил открит, но преди да настъпи функционална повреда. PdM съчетава периодични или непрекъснати измервания (вибрация, температура, анализ на маслото и др.) с анализ на тенденциите и диагностичен опит за прогнозиране остатъчен експлоатационен срок и да се планират интервенциите така, че да се постигне максимално оползотворяване на оборудването, като същевременно се сведат до минимум както разходите за поддръжка, така и рискът от повреди.
Това представлява преход от реактивна (до възникване на повреда) и превантивна (по график) поддръжка към поддръжка, основана на данни, condition-based стратегии, които оптимизират баланса между надеждността и разходите. При правилно прилагане, PdM обикновено възвръща 5–10 пъти разходите си чрез намаляване на престоите, удължаване на експлоатационния срок на компонентите и премахване на ненужната поддръжка — именно затова то се превърна в централен елемент на програмите за надеждност в тежка промишленост.
1. Предиктивната поддръжка в сравнение с други стратегии за поддръжка
PdM се разбира най-добре в сравнение с двете по-стари философии, които усъвършенства.
Реактивна поддръжка (до възникване на повреда)
- Подход: ремонт само след възникване на повреда.
- Цена: най-ниската планирана цена, но най-високата обща цена, ако се вземат предвид съпътстващите щети и загубите в производството.
- Престой: непланирани и често продължаващи.
- Подходящо за: некритично, евтино или излишно оборудване.
Превантивна поддръжка (по график)
- Подход: планова поддръжка на определени интервали.
- Цена: умерено, с известна доза излишна работа.
- Престой: планирано, но моментът може би е преждевременен.
- Проблеми: може да доведе до подмяна на компоненти, които все още имат остатъчен експлоатационен срок, но въпреки това да не бъдат открити неизправности, възникнали между плановите интервали.
Предиктивна поддръжка (според състоянието)
- Подход: поддръжка се извършва, когато измереното състояние показва, че е необходима.
- Цена: изисква инвестиции в мониторинг, но осигурява най-ниските общи разходи.
- Престой: планирано и подбрано за най-подходящия момент.
- Предимства: максимално оползотворяване на оборудването при минимална излишна работа.
2. Технологии и методи за PdM
Няма техника, която да обхваща всичко, затова една добре разработена програма съчетава няколко взаимно допълващи се техники.
Мониторинг на вибрациите
- Измервания въз основа на маршрута с преносими инструментии непрекъснато онлайн наблюдение за най-важните машини.
- Спектрален анализ и тенденциите в данните.
- Анализ на обвивката за ранна диагностика на лагерите.
- Открива дисбаланс, несъосност, разхлабеност, дефекти на лагерите и проблеми със зъбните колела. Това е основният инструмент на PdM за въртящи се машини.
Термография
- Проучвания с инфрачервени камери за откриване на електрически горещи точки и механично триене.
- Бърз скрининг в цялата сграда, който допълва работата по вибрациите. (Виж термография.)
Трибология (анализ на маслото)
- Преброяване и идентифициране на частици, както и анализ на метални частици от износване.
- Оценка на състоянието на смазочното средство и, чрез това, на вътрешното състояние на компоненти, които не могат да бъдат видяни с други методи. (Виж анализ на масло.)
Ултразвуково изпитване
- Оценка на състоянието на лагерите и откриване на течове (пара, сгъстен въздух).
- Откриване на електрическа корона и искрене. (Виж ултразвуков анализ.)
Анализ на сигнатурата на тока на електродвигателя
- Отчита електрическите характеристики на състоянието на двигателя, като разкрива дефекти в роторните пръти и проблеми със статора.
- Напълно неинвазивно — двигателят продължава да работи по време на наблюдението.
3. Прилагане на програмата PdM
Една успешна програма се реализира на етапи, а не наведнъж.
- Етап 1 — Оценка и планиране: equipment criticality анализ, избор на технологии, изисквания към ресурсите и обосновка на възвръщаемостта на инвестициите.
- Етап 2 — Изходно състояние и подготовка: придобиване на оборудване, обучение на персонала, базова линия измервания, настройка на базата данни и създаване на alarm limits.
- Етап 3 — Експлоатация: редовно събиране, анализ и проследяване на тенденциите на данните, управление на алармите, създаване на работни поръчки и изпълнение на дейностите по поддръжката.
- Етап 4 — Оптимизация: оптимизиране на маршрутите и честотата на обслужване, коригиране на алармените прагове, разширяване на обхвата и стремеж към непрекъснато усъвършенстване.
4. Показатели за успех
Стойността на една програма се доказва с цифри в три измерения.
- Показатели за надеждност: увеличаване на средното време между отказите (MTBF), намаляване на непланираните прекъсвания, подобряване на експлоатационната готовност на оборудването и премахване на катастрофалните откази.
- Икономически показатели: по-ниски разходи за поддръжка, намален запас от резервни части, предотвратени производствени загуби и ясен разчет на възвръщаемостта на инвестицията — лесно моделирани с помощта на Калкулатор за възвръщаемост на инвестициите за прогнозна поддръжка и Калкулатор за наличност MTBF / MTTR.
- Оперативни показатели: откритите дефекти при всяка проверка, времето от откриването до възникването на повредата, съотношението между планираната и непланираната работа, както и общото покритие на програмата (процентът на наблюдаваното оборудване).
5. Предизвикателства и решения
Програмите забиват по предвидими причини, като за всяка от тях има известно решение.
- Начална инвестиция: разходите за оборудване, обучение и персонал се покриват чрез поетапно внедряване, убедителна обосновка за възвръщаемостта на инвестициите и стартиране на най- критично оборудване първо.
- Културна промяна: Съпротивата срещу новия начин на работа се преодолява чрез обучение, бързи успехи и видима подкрепа от страна на ръководството.
- Претоварване с данни: Огромният обем данни се управлява чрез автоматизиран анализ, отчети за изключения и ясна приоритизация.
- Интеграция: Връзката между мониторинга на състоянието, системата за управление на поддръжката (CMMS) и оперативната дейност се осъществява чрез софтуерна интеграция, дефинирани работни процеси и кръстосано обучение.
6. Промишлени стандарти
Практиката на PdM се основава на група международни стандарти:
- ISO 17359: общи насоки за мониторинг на състоянието и диагностика.
- ISO 13372: терминология за мониторинг на състоянието и диагностика на машини.
- ISO 13373: процедури за мониторинг на състоянието на вибрациите.
- ISO 18436: сертифициране на персонал за мониторинг на състоянието и диагностика.
Оценката на измерените вибрации спрямо допустимите граници се извършва съгласно съвременните ISO 20816 серия, която замени по-стария стандарт ISO 10816.
7. Къде се използват полевите уреди
Откриването е само половината работа; PdM се оценява по това какво се случва, след като бъде открита повреда. Голяма част от тези повреди са дисбаланс и несъосност, а най-ефективният подход е да се отстранят на място, вместо да се изпраща роторът за ремонт. Именно тук балансиране на място завършва цикъла: преносим двуканален анализатор като Balanset-1A измерва 1× амплитуда и фаза в самите лагери на машината при работна скорост, изчислява корекционните тегла и сравнява резултата с ISO 21940-11 класове на балансиране — и всичко това без разглобяване. По този начин същият уред, който помага да се оцени вибрацията на машината, я връща в експлоатация, превръщайки констатация от предиктивната поддръжка директно в завършен ремонт. Това е същността на PdM: като предвижда повредите, преди да настъпят, и определя точно момента за отстраняването им, тя превръща поддръжката от разходен център във фактор за създаване на стойност, реализирайки обещанието на управлението на активите според състоянието им в съвременните промишлени операции.
