Понимание принципов профилактического технического обслуживания
Предиктивное техническое обслуживание (PdM) — это стратегия технического обслуживания, в которой используется мониторинг состояния Данные позволяют предсказать, когда произойдет отказ оборудования, и запланировать ремонт в оптимальный момент - после обнаружения проблемы, но до того, как произойдет функциональный сбой. PdM объединяет периодические или непрерывные измерения (вибрация, температура, анализ масла и многое другое) с анализ тенденций и диагностические знания для прогнозирования оставшийся срок полезного использования а также для определения времени вмешательства таким образом, чтобы обеспечить максимальную загрузку оборудования при минимизации затрат на обслуживание и риска отказов.
Он представляет собой эволюцию от реактивного (работа до отказа) и профилактического (обслуживание по фиксированному графику) обслуживания к обслуживанию на основе данных, на основе условий стратегии, оптимизирующие баланс между надежностью и затратами. При правильном подходе PdM обычно приносит прибыль, в 5-10 раз превышающую затраты, за счет сокращения времени простоя, увеличения срока службы компонентов и отказа от ненужного обслуживания - именно поэтому он стал центральным элементом программ повышения надежности во всей тяжелой промышленности.
1. Предиктивное сравнение с другими стратегиями технического обслуживания
PdM лучше всего понять по контрасту с двумя более старыми философиями, которые она улучшает.
Реактивное техническое обслуживание (работа до отказа)
- Подход: ремонт только после возникновения неисправности.
- Расходы: Самая низкая запланированная стоимость, но самая высокая общая стоимость после подсчета сопутствующего ущерба и потерь производства.
- Время простоя: незапланированные и часто затяжные.
- Подходит для: некритичное, недорогое или резервное оборудование.
Профилактическое обслуживание (по времени)
- Подход: плановое техническое обслуживание через установленные промежутки времени.
- Расходы: умеренный, с некоторой долей ненужной работы.
- Время простоя: Планируется, но сроки могут быть преждевременными.
- Проблемы: может заменять компоненты, срок службы которых еще не истек, но при этом не замечать неисправностей, возникающих в промежутках между плановыми интервалами.
Предиктивное обслуживание (на основе состояния)
- Подход: поддерживать, когда измеренные условия показывают, что это необходимо.
- Расходы: требует инвестиций в мониторинг, но обеспечивает наименьшую общую стоимость.
- Время простоя: спланированы и приурочены к оптимальному моменту.
- Преимущества: максимальное использование оборудования при минимальном количестве ненужных работ.
2. Технологии и методы PdM
Ни одна техника не видит всего, поэтому зрелая программа включает в себя несколько взаимодополняющих методик.
Мониторинг вибрации
- Измерения на основе маршрута с портативные инструменты, и непрерывный онлайн-мониторинг для самых важных машин.
- Спектральный анализ и отслеживания тенденций в данных.
- Анализ огибающей для ранней диагностики подшипников.
- Обнаруживает дисбаланс, Перекос, рыхлость, дефекты подшипников и проблем с зубчатыми колесами. Это рабочая лошадка PdM для вращающихся машин.
Термография
- Обследование с помощью инфракрасной камеры, которая обнаруживает электрические горячие точки и механическое трение.
- Быстрая проверка в масштабах всего предприятия, дополняющая вибрационные работы. (См. термография.)
Трибология (анализ масла)
- Подсчет и идентификация частиц, а также анализ изнашиваемых металлов.
- Оценка состояния смазки и, благодаря ей, внутреннего состояния компонентов, скрытая от других методов. (См. анализ масла.)
Ультразвуковой контроль
- Оценка состояния подшипников и обнаружение утечек (пар, сжатый воздух).
- Обнаружение электрической короны и дуги. (См. ультразвуковой анализ.)
Анализ сигнатуры тока двигателя
- Считывает электрические сигналы о состоянии двигателя, выявляя дефекты роторного стержня и проблемы со статором.
- Абсолютно неинвазивный - двигатель продолжает работать, пока за ним ведется наблюдение.
3. Реализация программы PdM
Успешная программа внедряется не сразу, а продуманными этапами.
- Этап 1 - оценка и планирование: оборудование критичность анализ, выбор технологии, требования к ресурсам и обоснование рентабельности инвестиций.
- Этап 2 - Базовая линия и настройка: приобретение приборов, обучение персонала, исходный уровень измерения, создание базы данных и создание пределы тревоги.
- Фаза 3 - Эксплуатация: регулярный сбор данных, анализ и отслеживание тенденций, управление аварийными сигналами, формирование заказов на работы и выполнение технического обслуживания.
- Фаза 4 - Оптимизация: уточнение маршрутов и частот, корректировка пределов тревоги, расширение зоны покрытия и постоянное совершенствование.
4. Метрики успеха
Ценность программы подтверждается цифрами по трем параметрам.
- Показатели надежности: Увеличение среднего времени наработки на отказ (MTBF), снижение незапланированных простоев, повышение эксплуатационной готовности оборудования и исключение катастрофических отказов.
- Экономические показатели: Снижение затрат на техническое обслуживание, сокращение запасов запасных частей, предотвращение производственных потерь и четкий расчет окупаемости инвестиций - легко моделируется с помощью Калькулятор рентабельности инвестиций в профилактическое техническое обслуживание и Калькулятор доступности MTBF / MTTR.
- Операционные показатели: дефекты, обнаруженные в ходе одной проверки, время от обнаружения до отказа, соотношение запланированных и незапланированных работ, а также общий охват программы (процент оборудования, прошедшего мониторинг).
5. Проблемы и решения
Программы срываются по предсказуемым причинам, каждая из которых имеет известное решение.
- Первоначальные инвестиции: Затраты на оборудование, обучение и персонал компенсируются поэтапным внедрением, надежной окупаемостью инвестиций и стартом на самых важное оборудование первый.
- Культурные изменения: Сопротивление новым методам работы преодолевается с помощью обучения, демонстрации первых успехов и видимой поддержки руководства.
- Перегрузка данных: Огромные объемы данных удается укротить с помощью автоматизированного анализа, отчетности на основе исключений и четкого определения приоритетов.
- Интеграция: Подключение мониторинга состояния к системе CMMS и к операциям решается с помощью интеграции программного обеспечения, определенных рабочих процессов и перекрестного обучения.
6. Отраслевые стандарты
Практика PdM опирается на семейство международных стандартов:
- ISO 17359: общие рекомендации по мониторингу состояния и диагностике.
- ISO 13372: Словарь для контроля состояния и диагностики машин.
- ISO 13373: процедуры мониторинга вибрационного состояния.
- ISO 18436: сертификация персонала для мониторинга и диагностики состояния.
Оценка измеренной вибрации по отношению к зонам приемки регламентируется современными ISO 20816 серии, которая заменила устаревший стандарт ISO 10816.
7. Где применяются полевые инструменты
Обнаружение - это только половина дела; о PdM судят по тому, что происходит после обнаружения неисправности. Очень многие из этих неисправностей - это дисбаланс и Перекос, И самый эффективный ответ - исправить их на месте, а не отправлять ротор в ремонт. Именно здесь балансировка на месте замыкается: портативный двухканальный анализатор, такой как Балансет-1А измеряет 1× амплитуда и фаза в собственных подшипниках машины на рабочей скорости, вычисляет поправочные веса и сверяет результат с ISO 21940-11 балансовые оценки - и все это без разборки. Таким образом, тот же самый прибор, который помогает определить вибрацию машины, также восстанавливает ее работоспособность, превращая результаты прогнозируемого технического обслуживания непосредственно в завершенный ремонт. В этом и заключается суть PdM: предсказывая неисправности до их возникновения и точно определяя время их устранения, она превращает техническое обслуживание из центра затрат в движущую силу стоимости, реализуя обещание управления активами на основе состояния в современных промышленных операциях.
