ISO 17359: Monitorowanie stanu i diagnostyka maszyn – Wytyczne ogólne

Streszczenie

Norma ISO 17359 pełni funkcję nadrzędnej normy „parasolowej” dla całego obszaru monitorowania stanu maszyn. Zapewnia ustrukturyzowane ramy i strategiczny przegląd wdrażania i zarządzania programem monitorowania stanu. Zamiast szczegółowo opisywać konkretne techniki pomiarowe, przedstawia ona niezbędne kroki, zagadnienia i metodologie, które powinny być wdrożone, aby program odniósł sukces, od wstępnego planowania po rutynową obsługę i przegląd. Stanowi punkt wyjścia, który odwołuje się do innych, bardziej szczegółowych norm dotyczących poszczególnych technologii (takich jak wibracja, analiza oleju lub termografia).

Spis treści (Struktura koncepcyjna)

Norma ma formę mapy drogowej służącej wdrażaniu strategii monitorowania stanu, opartej na sześcioetapowym, cyklicznym procesie:

1. 1. Krok 1: Wiedza i informacje maszynowe (audyt):

   Ten fundamentalny krok stanowi strategiczny rdzeń całego programu monitorowania stanu. Wymaga on przeprowadzenia dokładnego audytu w celu zidentyfikowania maszyn o największym znaczeniu dla działania i tym samym uzasadniającego monitorowanie. Obejmuje to analizę ryzyka i krytyczności. Po zidentyfikowaniu maszyn o kluczowym znaczeniu, norma wymaga dogłębnej analizy w celu zebrania wszystkich istotnych informacji, w tym specyfikacji projektowych, parametrów operacyjnych, historii konserwacji, a co najważniejsze, przeprowadzenia szczegółowego audytu. Analiza trybów i skutków awarii (FMEA)FMEA to systematyczny proces służący identyfikacji wszystkich potencjalnych przyczyn awarii maszyny lub jej podzespołów. Celem każdego rodzaju awarii (np. „łuszczenie się łożysk”, „niewyważenie wału”) jest zrozumienie jego potencjalnych przyczyn, objawów lub skutków (np. „generuje uderzenia o wysokiej częstotliwości”, „powoduje drgania o wysokiej częstotliwości”) oraz konsekwencji awarii. Wynikiem tego kroku jest ostateczna lista rodzajów awarii dla każdej krytycznej maszyny, która bezpośrednio wpływa na kolejny etap procesu.

2. 2. Krok 2: Wybierz strategię monitorowania:

   Ten krok bezpośrednio opiera się na ustaleniach FMEA z kroku 1. Dla każdego zidentyfikowanego trybu awarii należy podjąć strategiczną decyzję dotyczącą najskuteczniejszej i najbardziej ekonomicznej technologii monitorowania w celu wykrycia jego wystąpienia. Norma podkreśla, że nie ma jednego uniwersalnego rozwiązania. Na przykład FMEA może wykazać, że głównym trybem awarii przekładni jest zużycie zębów. Strategia w tym przypadku polegałaby na wyborze analiza oleju (konkretnie, analiza cząstek zużycia) jako podstawowa technika monitorowania, ponieważ pozwala wykryć cząstki zużycia na długo przed wystąpieniem znaczącej zmiany wibracji. W przypadku innego rodzaju awarii, np. wału niewspółosiowośćstrategią byłoby wybranie analiza drgań, ponieważ jest to najprostsza metoda wykrywania charakterystycznej sygnatury drgań 2X. Ten etap obejmuje dokładną analizę wszystkich dostępnych technologii CBM – w tym wibracji, termografii, akustyki i analizy obwodów silnika – oraz ich powiązanie z konkretnymi objawami awarii zidentyfikowanymi w analizie FMEA, co zapewnia ukierunkowany i skuteczny program monitorowania.

3. 3. Krok 3: Utwórz program monitorowania:

   To faza planowania taktycznego, w której strategia wysokiego szczebla z kroku 2 jest przekładana na szczegółowy, udokumentowany plan działania. Ten krok obejmuje zdefiniowanie wszystkich konkretnych parametrów wymaganych dla powtarzalnego i skutecznego programu monitorowania. Kluczowe działania na tym etapie obejmują: zdefiniowanie dokładnych lokalizacji pomiarów na każdej maszynie; określenie dokładnych parametrów, które mają być mierzone (np. prędkość RMS, przyspieszenie szczytowe, temperatura, stężenie cząstek zużycia); ustalenie częstotliwości zbierania danych (np. co miesiąc dla maszyn niekrytycznych, w sposób ciągły dla zasobów o wysokim znaczeniu); oraz ustawienie początkowych limitów alarmowych lub alertowych. Norma zawiera wytyczne dotyczące ustawiania tych początkowych alarmów w oparciu o ogólne standardy branżowe (takie jak ISO 10816), zalecenia dostawców lub procentową zmianę od odczytu bazowego wykonanego, gdy wiadomo, że maszyna jest w dobrym stanie. Rezultatem tego kroku jest kompletny, udokumentowany plan monitorowania dla każdej maszyny.

4. 4. Krok 4: Pozyskiwanie danych:

   Ten etap dotyczy rutynowego, fizycznego wykonania planu monitorowania opracowanego w etapie 3. Jest to proces wysyłania technika lub zautomatyzowanego systemu do maszyny w celu zbierania określonych danych z określoną częstotliwością. Norma kładzie duży nacisk na znaczenie przestrzegania standardowych procedur na tym etapie, aby zapewnić spójność i powtarzalność danych. Oznacza to przestrzeganie dokładnych procedur pomiarowych dla wybranej technologii, na przykład przestrzeganie ISO 13373-1 do zbierania danych o drganiach. Wymaga to upewnienia się, że maszyna pracuje w porównywalnych warunkach (obciążenie, prędkość) dla każdego pomiaru oraz że dane są prawidłowo przechowywane i oznaczone wszystkimi istotnymi informacjami kontekstowymi (data, godzina, identyfikator maszyny, identyfikator punktu pomiarowego) w celu efektywnego wyznaczania trendów i analizy w kolejnych krokach.

5. 5. Krok 5: Analiza danych i diagnostyka:

   Na tym etapie zebrane dane są przekształcane w istotne informacje. Proces rozpoczyna się od **analizy danych**, która polega na porównaniu nowo pozyskanych danych z limitami alarmowymi ustalonymi w kroku 3. Jeśli żadne limity nie zostaną przekroczone, stan maszyny zostaje uznany za prawidłowy. W przypadku wystąpienia alarmu proces przechodzi do **diagnostyki**. Jest to bardziej szczegółowe badanie przeprowadzane przez przeszkolonego analityka w celu ustalenia pierwotnej przyczyny problemu. Obejmuje ono szczegółową analizę danych, na przykład analizę określonych częstotliwości i wzorców drgań. widmo lub badanie wielkości i kształtu cząstek w próbce oleju. Norma zaleca systematyczne podejście do diagnostyki, korelując zaobserwowane wzorce danych z potencjalnymi trybami awarii zidentyfikowanymi w analizie FMEA (krok 1), aby uzyskać konkretną i pewną diagnozę usterki.

6. 6. Krok 6: Decyzja i działanie w sprawie konserwacji:

   To ostatni, decydujący krok, w którym wyniki programu monitorowania stanu przekładają się na konkretne działania. W oparciu o pewną diagnozę z kroku 5, ten etap obejmuje podjęcie strategicznej decyzji konserwacyjnej. Norma podkreśla, że decyzja ta nie zawsze oznacza „natychmiastową naprawę”. Zamiast tego jest to osąd oparty na ryzyku, który uwzględnia powagę usterki, krytyczność operacyjną maszyny i dostępność zasobów. Możliwe działania mogą obejmować od prostego zwiększenia częstotliwości monitorowania do zaplanowania konkretnych działań naprawczych (np. procedury osiowania, wymiany łożysk) na czas następnej planowanej przerwy w pracy lub, w krytycznych przypadkach, zalecenia natychmiastowego wyłączenia maszyny w celu zapobieżenia katastrofalnej awarii. Ten krok zamyka pętlę procesu CBM. Wyniki działań konserwacyjnych i potwierdzenie, że usterka została usunięta, są następnie przekazywane do historii maszyny (krok 1), tworząc cykl ciągłego doskonalenia i uczenia się.

Kluczowe koncepcje

• Ramy strategiczne: Norma ta nie dotyczy „co” (np. „zmierzyć prędkość RMS”), ale „jak” i „dlaczego” skonfigurować program. Zawiera ona logikę biznesową i inżynieryjną dla monitorowania stanu.
• Agnostyk technologiczny: Norma ISO 17359 nie ogranicza się wyłącznie do wibracji. Stanowi ona ramy, które można równie dobrze zastosować do programów opartych na analizie oleju, termografii w podczerwieni, emisji akustycznej lub dowolnej innej technologii monitorowania stanu.
• Krzywa PF: Filozofia tej normy jest ściśle związana z koncepcją krzywej PF, która pokazuje, że potencjalną awarię (P) można wykryć za pomocą monitorowania stanu na długo przed wystąpieniem awarii funkcjonalnej (F), co pozwala na zaplanowaną, proaktywną konserwację.
• Integracja: Promuje ideę zintegrowanego podejścia, w którym dane pochodzące z wielu technologii można łączyć, aby zapewnić pewniejszą i dokładniejszą diagnozę stanu maszyny.

← Powrót do indeksu głównego