Техническое обслуживание на основе условий:полное руководство

Условие- обслуживание на основе (CBM) представляет собой стратегию обслуживания, которая отслеживает состояние актива в реальном времени, чтобы определить, какое обслуживание необходимо выполнить.

Что такое техническое обслуживание по состоянию?

Техническое обслуживание на основе состояния (CBM) - это стратегия технического обслуживания, которая отслеживает в реальном времени состояние актива, чтобы определить, какое обслуживание необходимо выполнить. В отличие от профилактического обслуживания, которое использует такие вещи, как обслуживание на основе календаря или другие средства для определения того, когда планировать и выполнять обслуживание, обслуживание на основе состояния диктует, что обслуживание должно выполняться только тогда, когда эти индикаторы в реальном времени показывают нарушения или признаки снижения производительности. / P>

Целью обслуживания на основе условий является постоянный мониторинг активов для выявления надвигающегося отказа, поэтому обслуживание может быть заранее запланировано до того, как произойдет отказ. Идея состоит в том, что такой мониторинг в реальном времени даст командам обслуживания достаточно времени для выполнения заказа до того, как произойдет сбой или производительность упадет ниже оптимального уровня.

Использование датчиков и точечных измерений - наиболее распространенные способы сбора данных в реальном времени для анализа. Например, датчики могут быть установлены на вращающемся оборудовании для отслеживания его вибрации. Со временем, когда движущиеся компоненты разрушаются и начинают выходить из строя, увеличивается вибрация, которую улавливают датчики. Установленные датчики можно настроить так, чтобы они предупреждали бригаду технического обслуживания, когда уровень вибрации достигает определенного предела.

Хотя обслуживание по состоянию может использоваться для большинства оборудования, это оборудование должно соответствовать определенным критериям, чтобы CBM был эффективным. Во-первых, должно быть контролируемое состояние. Другими словами, если производительность машины невозможно измерить, как вы можете определить, изменилась ли производительность? Вы также должны быть в состоянии заранее увидеть изменения в производительности, чтобы можно было провести техническое обслуживание до того, как актив выйдет из строя или снизится в процессе производства.

Критичность активов - еще один критерий, который следует учитывать перед использованием обслуживания на основе состояния. Вы получите максимальную окупаемость инвестиций (ROI), используя CBM для ваших наиболее важных активов. Выполнение анализа критичности для определения того, какие единицы оборудования с наибольшей вероятностью выйдут из строя, и того, какое влияние этот отказ окажет на вашу работу, является жизненно важным шагом перед выполнением технического обслуживания на основе состояния. Важно выполнять масштабирование от наиболее важных активов к меньшему.

Наконец, обслуживание на основе условий настолько же эффективно, насколько эффективны процессы и системы, используемые для анализа данных. Команды технического обслуживания должны иметь возможность собирать данные о производительности и должным образом анализировать их, чтобы принимать разумные и своевременные решения на основе результатов.

Типы технического обслуживания по состоянию

Одно из самых больших преимуществ технического обслуживания на основе состояния заключается в том, что оно является неинвазивным, то есть данные собираются в реальном времени, пока машина все еще работает, без изменения способа ее работы. Вы можете выбрать сбор данных через определенные промежутки времени или непрерывно с помощью таких вещей, как датчики, визуальный осмотр или запланированные тесты. Давайте рассмотрим некоторые из наиболее распространенных типов методов мониторинга на основе условий, используемых в CBM.

• Анализ вибрации. Анализ вибрации определяется как процесс измерения уровней и частоты вибрации оборудования и использования этой информации для анализа состояния машин и их компонентов. Анализ вибрации может помочь обнаружить такие проблемы, как дисбаланс, отказ подшипников, механический люфт, резонанс, изогнутые валы и многое другое.

  Простой пример может выглядеть так:представьте, что у вас есть промышленный вентилятор. Вы снимаете одну из лопастей вентилятора и запускаете его. Как и следовало ожидать, вентилятор начинает вибрировать из-за неуравновешенного колеса вентилятора. Эта неуравновешенная сила возникает один раз за один оборот вентилятора, вызывая повышенные вибрационные сигналы. У вас также может быть повреждена дорожка подшипника, из-за которой ролик подшипника будет генерировать вибрацию каждый раз, когда он соприкасается со сколом. Таким образом, если три ролика подшипника ударяют о скол за оборот, вы увидите сигнал вибрации, в три раза превышающий скорость вращения вентилятора.

• Инфракрасная термография . Инфракрасная термография - это процесс использования тепловизора для обнаружения излучения, исходящего от объекта, преобразования его в температуру и отображения изображения распределения температуры в реальном времени. Инфракрасные термографические изображения, которые часто используются с базовым изображением для сравнения, могут четко и легко показать, когда объект перегревается. Инфракрасная термография используется для контроля электрического и механического состояния двигателей, проверки подшипников и проверки огнеупорной изоляции, а также для проверки уровней газа, жидкостей и шлама.

  Инфракрасные инструменты включают в себя точечные инфракрасные термографы, которые используются для измерения теплового излучения на труднодоступных объектах или объектах, работающих в экстремальных условиях; системы инфракрасного сканирования, которые сканируют большие площади или объекты на конвейерной ленте; и инфракрасные тепловизионные камеры, которые измеряют температуру в нескольких точках на большой площади и создают двухмерные термографические изображения.

• Ультразвуковой анализ . Ультразвуковой анализ использует звук для выявления потенциально неисправных активов путем обнаружения высокочастотных звуков и преобразования их в аудио- и цифровые данные. Когда дело доходит до ультразвука, методы сбора данных определяют типы обнаруживаемых неисправностей. Вы можете использовать как контактные (структурные), так и бесконтактные (воздушно-капельные) методы. Контактные методы обычно используются для устранения механических проблем, таких как неисправности подшипников, проблемы со смазкой, повреждение шестерен и кавитация насоса. Все эти неисправности излучают высокочастотный шум. Методы ультразвукового контакта также полезны для обнаружения электрических неисправностей в двигателях, поскольку ослабленные или сломанные стержни ротора могут создавать высокочастотный ритмичный узор. Наконец, из выходящих из строя конденсатоотводчиков пар может постоянно просачиваться через внутренние уплотнения, вызывая дребезжание, которое улавливается ультразвуком.

  Бесконтактные (воздушные) методы ультразвуковых измерений включают утечки давления и вакуума в системах сжатого газа и в ряде электрических приложений. В исследованиях воздуха используется ультразвук для обнаружения утечек в системах сжатого газа. Когда дело доходит до использования ультразвукового излучения в электрических системах, ультразвуковые методы могут обнаруживать дугу и коронный разряд, когда термография не может.

• Анализ масла . Анализ масла - это обычная процедура для анализа состояния масла, загрязнения и износа оборудования. Программа анализа масла помогает проверить, правильно ли работает смазанная машина. Анализ масла проверяет свойства масла, отвечая на вопросы, например, активны ли подходящие присадки. Истощились ли добавки? Вязкость там, где она должна быть? Анализ масла также проверяет, есть ли в масле разрушительные загрязнители, и, если да, помогает сузить вероятный источник. И, наконец, анализ масла позволяет проанализировать наличие частиц, образовавшихся в результате механического износа, коррозии или другой деградации поверхности машины.
• Электрический анализ. Электрический анализ используется для проверки качества входящей мощности оборудования с использованием показаний тока двигателя от клещей для измерения тока в цепи. Это упрощает обслуживающему персоналу возможность увидеть, когда объект получает чрезмерное количество электроэнергии.
• Анализ давления . Поддержание правильного давления в оборудовании, позволяющего жидкости, газу или воздуху перемещаться по трубопроводу или гидравлическому шлангу, имеет жизненно важное значение. Анализ давления может непрерывно отслеживать уровни давления в режиме реального времени и предупреждать о внезапных падениях или скачках, позволяя обслуживающему персоналу реагировать и устранять проблемы до того, как произойдет более серьезный инцидент.

Действия, которые необходимо предпринять перед внедрением технического обслуживания по состоянию

Как упоминалось ранее, есть определенные вещи, которые вы можете сделать, чтобы получить максимальную отдачу от плана обслуживания на основе условий.

1. Обеспечьте прочный фундамент. Техническое обслуживание по состоянию идет рука об руку с техобслуживанием, ориентированным на надежность (RCM), потому что RCM помогает выявлять потенциальные проблемы с вашими активами и определять, что вы должны делать, чтобы эти активы продолжали работать с максимальной производительностью. Твердое понимание процессов RCM помогает сосредоточить усилия по техническому обслуживанию на основе состояния там, где они должны быть. Фактически, эксперты по надежности согласны с тем, что одна из самых больших проблем, возникающих при принятии программы технического обслуживания на основе состояния, - это отсутствие понимания принципов RCM.
2. Включите пострадавший персонал. После того, как вы установили, что весь обслуживающий персонал обладает необходимыми навыками, включите их в анализ критичности. Включение их вклада делает их активными участниками и дает им возможность эффективно использовать свои основы RCM, одновременно внося свой вклад в реализацию обслуживания на основе состояния. Это также поможет им выявлять, смягчать и устранять виды отказов.
3. Выполните анализ критичности. Как вкратце упоминалось ранее, оценка критичности гарантирует эффективность вашей программы технического обслуживания по состоянию. Точная идентификация активов как критических, полукритических и некритических может уменьшить ненужное обслуживание на основе маршрутов. Другими словами, обслуживающий персонал будет знать, какие активы являются наиболее важными, и сможет выполнять проверки этих активов в первую очередь или чаще, чем некритические активы, без необходимости прокладывать ненужные маршруты по всему предприятию.

   Анализ критичности также помогает определить, какие активы больше всего выиграют от методов мониторинга на основе состояния, таких как удаленные вибрации или акустические датчики, которые выдают данные в реальном времени, которые можно анализировать из другого места. Эти более важные активы называются «злоумышленниками» или повторными правонарушителями в списке ваших активов. Этим злоумышленникам больше выгоден постоянный мониторинг, поскольку у них часто возникают проблемы. Помните, что после завершения анализа критичности нередко обнаруживается, что активы, которые вы когда-то считали критическими, не так важны, как вы думали раньше.

4. Последующие действия . После того, как вы завершите оценку критичности, рекомендуется внедрить систему отчетов об отказах, анализа и корректирующих действий (FRACAS), чтобы убедиться, что ваш анализ был правильным, а наиболее важные активы извлекли максимальную выгоду из вашей программы технического обслуживания на основе состояния.

Внедрение технического обслуживания на основе условий:пример МАГАТЭ

В мае 2007 года Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) признало необходимость начать перевод атомных электростанций с программы профилактического (временного) технического обслуживания на программу технического обслуживания на основе состояния, зависящую от состояния станции и компонентов. Признав эту необходимость, агентство разработало и стандартизировало, как реализовать программу CBM, в публикации под названием Стратегии внедрения технического обслуживания на атомных электростанциях по состоянию . . В описанных стратегиях используются различные методы онлайн- и автономного мониторинга состояния, чтобы определить, как выбирать компоненты и параметры для мониторинга, какие методы мониторинга и диагностики следует использовать, как включить критерии приемки и многое другое.

Основные цели МАГАТЭ в этой стратегии технического обслуживания по состоянию включают повышение доступности за счет сокращения вынужденных простоев; увеличение срока службы оборудования за счет уменьшения износа от частого ремонта; обнаружение проблем по мере их возникновения; сведение к минимуму потенциальных проблем при разборке и повторной сборке; и экономия на расходах на техническое обслуживание за счет сокращения затрат на ремонт, сверхурочных и запасных частей.

Стратегия МАГАТЭ по техническому обслуживанию на основе состояния состоит из комбинации методов визуального осмотра и непрерывного мониторинга таких вещей, как компоненты границы давления, конструкции защитной оболочки, главные турбогенераторы и насосы охлаждающей жидкости реактора. Например, это может включать онлайн-диагностику, используемую при мониторинге износа упорных подшипников турбогенератора. Предлагаемые технологии технического обслуживания на основе состояния включают мониторинг вибрации, акустический анализ, анализ двигателя, испытание клапанов с электроприводом, термографию, трибологию и мониторинг параметров процесса, все в сочетании с визуальным осмотром.

МАГАТЭ обнаружило, что проблема перехода на программу технического обслуживания по состоянию связана не с недостатком знаний о передовых технологических методах, а, скорее, с желанием изменить культуру и управление, чтобы задействовать их. Понимая эту проблему, она сосредоточила процесс реализации CBM на четырех элементах:

• Обязательства - Обслуживающий персонал должен придерживаться процесса и его новых технологий. Он должен доверять обучению и технологиям, в то время как руководство должно взять на себя обязательство закупить соответствующее оборудование и обучить весь персонал.
• Участие - Для достижения успеха требуется 100-процентное участие в программе CBM от всех групп. Это ожидание должно быть подкреплено руководством.
• Целостный подход - Это относится ко всем без исключения системам на предприятии.
• Устойчивое развитие - Программа CBM, персонал и оборудование должны поддерживаться в рабочем состоянии с течением времени, чтобы получить долгосрочные выгоды. По мере того, как люди приходят и уходят из организации, должны быть доступны надлежащее обучение и ресурсы.

МАГАТЭ признало необходимость эффективных коммуникаций и обучения для обеспечения надлежащего представления обслуживающему персоналу о реализации CBM. В нем описан следующий мыслительный процесс для обучения атомной станции и объяснения основ процесса CBM:анализ условий, выбранные методы, реализованные методы и оценка проекта. Каждую из них можно разбить на вопросы «что», «почему», «как» и кто ».

• Условия проанализированы: Сюда входит анализ критичности.
  • Что? - Обеспечение приверженности руководства, определение потребностей, рассмотрение амбиций и ожиданий, определение доступных ресурсов и т. Д.
  • Почему? - Понять общий взгляд на то, что необходимо.
  • Как? - Посещение объектов, оценка работы компании.
  • Кто? - Эксперты и авторитетные лица / собственники.
• Выбранные методы: Здесь решаются методы и роли CBM.
  • Что? - Выберите роли и потребности команды CBM; определить и выбрать методы.
  • Почему? - Выбрать методы, отвечающие всем требованиям, обнаруженным в ходе первоначального анализа.
  • Как? - Консенсус руководителей и обслуживающей бригады.
  • Кто? - Все, кого затрагивает реализация CBM.
• Реализованные методы: Здесь обсуждение претворяется в жизнь.
  • Что? - Роли развиты. Убедитесь, что все планы и проекты доведены до сведения и понятны путем проведения обучения, получения ИТ-поддержки и т. Д. Создайте контрольные показатели.
  • Почему? - Как можно быстрее улучшить обслуживание и повысить надежность.
  • Как? - Обучение без отрыва от производства, коучинговые встречи по проекту и последующие мероприятия.
  • Кто? - Менеджер проекта, группа обслуживания и все остальные, кого это коснулось.
• Проект оценен: Сюда входит анализ недавно внедренного процесса CBM, чтобы убедиться, что все работает по плану.
  • Что? - Следите за целями плана CBM, обсуждайте полученный опыт и разрабатывайте план управления и развития.
  • Почему? - Чтобы убедиться, что CBM работает должным образом.
  • Как? - Аудит и встреча для контроля и планирования.
  • Кто? - Владельцы процессов, менеджмент и руководители.

Проблемы технического обслуживания по состоянию

Итак, в чем подвох? Как и при изменении любого процесса или реализации нового процесса, обслуживание на основе условий сопряжено с некоторыми проблемами.

• Значительная начальная стоимость . Первоначальные затраты, связанные с CBM, как правило, увеличиваются по мере того, как вы выполняете анализ критичности и выясняете, где вам нужно разместить датчики. Это может оказаться еще более дорогостоящим, если вам придется переоборудовать их на старые активы. Отчасти поэтому ваш анализ критичности так важен, потому что он определяет, какое оборудование даст наибольшую рентабельность инвестиций. Новые или небольшие заводы могут не иметь опыта на месте для выполнения такого рода анализа, поэтому целесообразно привлечь эксперта для проведения анализа характера и последствий отказов (FMEA) и анализа RCM, что потребует дополнительных затрат.

  Кроме того, очень важен выбор правильного датчика. Учитывайте такие факторы, как условия эксплуатации, поскольку датчики, рассчитанные на работу в суровых условиях, обычно стоят дороже.

• Обучение. Теперь, когда у вас есть датчики для предоставления данных в реальном времени и понимания состояния оборудования, у вас должен быть персонал, который сможет правильно и быстро проанализировать эти данные. Для каждого обнаружения неисправности или предупреждения, выдаваемого датчиком, возникает несколько вопросов. Нужно ли заменять деталь? Деталь в наличии? Сколько времени у нас есть до того, как актив выйдет из строя? Нужен ли поставщик для замены?

  Имейте в виду, что обучение - это еще одна статья расходов, которая отводит операторов и другой обслуживающий персонал от их обычных рабочих обязанностей. Обучение также включает вовлечение всех в процесс изменения и эффективное управление этим изменением. Как сообщили в МАГАТЭ, это одна из самых сложных частей реализации программы технического обслуживания по состоянию.

• Условия эксплуатации . Точность и производительность ваших датчиков частично зависит от среды, в которой они работают. Суровые условия эксплуатации могут привести к неисправности или повреждению датчиков. Например, высокая температура и влажность могут повлиять на электронику, а коррозионные химические вещества могут повредить датчики и привести к неточным показаниям.
• Непредсказуемость . В отличие от планового обслуживания, работы по техническому обслуживанию, основанные на программе мониторинга состояния, непредсказуемы. Например, вы можете выполнять техническое обслуживание, когда датчик предупреждает вас. Это может привести к неправильному отображению расходов в вашем бюджете. Например, если небольшое количество активов требует обслуживания одновременно, ваша группа обслуживания должна иметь возможность быстро управлять ремонтом.
• Требования к программному обеспечению. Каждый установленный датчик непрерывно собирает огромные объемы данных, поэтому важно иметь современную компьютеризированную систему управления техническим обслуживанием (CMMS) или другое программное обеспечение, которое может организовывать, отслеживать, собирать и анализировать эти данные. Наряду с правильным программным обеспечением вам необходимо рассмотреть возможность найма третьей стороны, которая поможет проанализировать результаты, пока ваш персонал не будет полностью обучен.

  Кроме того, убедитесь, что ваше соединение Wi-Fi может обрабатывать объем используемых данных, а ваш план облачного хранилища достаточно велик для хранения сохраненных данных.

Преимущества мониторинга на основе условий

При всех проблемах, связанных с внедрением программы технического обслуживания по состоянию, вы можете задаться вопросом, стоит ли оно того. Хотя программа CBM изначально не из дешевых и может занять некоторое время, чтобы начать работу, в конечном итоге вы можете получить от нее большую пользу. После правильного внедрения и управления хорошо обученным персоналом он может дать множество преимуществ, таких как:

• повышенная надежность системы,
• повышение производительности,
• более низкие затраты на обслуживание,
• сокращение времени простоя,
• более быстрая диагностика проблем и
• сокращение времени между техобслуживанием.

Потенциал программы CBM по обеспечению высокой рентабельности инвестиций нравится многим организациям, поскольку помогает им оставаться конкурентоспособными и работать с максимальной экономичностью.