Обслуживание на основе состояния: ключевые принципы и основные преимущества

Хотя не совсем точно описывать текущий момент глобальной экономики как «на перекрестке», безусловно, мы в ключевой точке, завершая первые месяцы 2021 года. Действия и процессы, внедренные сейчас, будут иметь значительное долгосрочное влияние.

Это особенно верно для производственных и тяжелых промышленных секторов: последний отчет Института управления поставками (ISM) по индексу деловой активности закупочных менеджеров (PMI) в производстве зафиксировал рост 10 месяцев подряд по состоянию на март 2021 года, указывая на рост новых заказов и производства. Однако поставщики не вполне удовлетворяют спрос. Это может заставить их перегрузить производственное оборудование в спешке произвести и доставить товары быстрее. Что, в свою очередь, может создать необычную нагрузку на активы, увеличивая вероятность отказов оборудования (или, как минимум, неплановых простоев из-за внезапных ремонтов).

Трехосевой Bluetooth-датчик вибрации. Источник: https://www.augury.com/machine-health-solutions/

 

Учитывая всё вышесказанное, можно сказать, что нет лучшего времени, чем сейчас, для производителей и промышленных организаций, чтобы серьезно пересмотреть текущие процессы обслуживания. Если мы понимаем состояние актива в любой момент, то можем выполнять самую затратно-эффективную форму обслуживания — обслуживание на основе состояния. На заре промышленного интернета вещей (ППВ) многие производители, ориентированные на активы и превосходство, осознают выгоды CBM: снижение операционных расходов, повышение выпуска, улучшение здоровья активов и знаний через динамические данные.

Ниже рассмотрим основные принципы CBM, его превосходство над другими стратегиями и растущую актуальность в эре ППВ.

Понимание обслуживания на основе состояния для ключевого оборудования

В упрощенном виде схема ниже показывает классификацию типов обслуживания. Предупредительное обслуживание (иногда называемое проактивным) делится на основаное на времени и на основе состояния.

 

В двух словах, CBM означает выполнение ремонта или замены исключительно на основе измеренного состояния или здоровья любого критичного актива. На этом этапе компонент или машина не отказали и могут даже не работать с заметными сбоями.

Цель CBM — поиск ранних сигналов потенциального или надвигающегося отказа актива или компонента. Вы измеряете конкретный параметр здоровья актива: вибрацию, температуру, загрязнение. Затем отслеживаете динамику параметра во времени. Когда считаете, что достигнута критическая точка, когда актив движется к функциональному отказу, планируете вмешательство CBM.

Наиболее известные технологии мониторинга на основе состояния:

• Вибрационный анализ: мониторинг уровней вибрации и поиск паттернов в сигналах, часто для машин с вращающимися компонентами. Ключевые показатели: среднеквадратичное значение (RMS), стандартное отклонение, куртозис, пиковая амплитуда и асимметрия.
• Инфракрасная термография: обнаружение тепловых длин волн для поиска аномалий (избыточное или недостаточное тепло и т.д.).
• Анализ масла: для любого масляно-смазываемого оборудования измеряет вязкость, наличие загрязнений или признаки внутренней деградации.
• Ультразвуковой контроль: идеален для обнаружения утечек в системах под давлением и вакуумных (котлы, теплообменники, конденсаторы и др.) и проверки дуговых разрядов и короны в электрических компонентах. Ультразвуковые датчики также применяют для проверки качества смазки и функциональности шестерен, подшипников, насосов, моторов, конденсатоустройств, клапанов и многих других компонентов.
• Анализ сигнатуры тока двигателя: мониторинг магнитуды токовых волн помогает находить ключевые механические неисправности в двигателях.

Онлайн-датчик состояния масла. Источник: https://oilqualitysensor.eu/ocm-on-generatorsets/

 

Все эти ремонты или проверки здоровья машины (и многие другие, входящие в практику CBM) выполняются задолго до отказа актива или проявления потенциальных проблем. Это также верно для обслуживания на основе времени, но в отличие от условного аналога, ТБМ-операции проводятся по фиксированному расписанию.

Типичные вмешательства CBM могут включать, но не ограничиваются:

• Перепрокачка подшипников
• Затяжка ослабленных анкерных болтов
• Балансировка муфт
• Обновление оконечников электрических кабелей
• Замена качающегося подшипника
• Выравнивание насосных комплектов

CBM на переднем крае обслуживания оборудования

При выборе наиболее подходящей стратегии обслуживания для организации крайне важно мыслить как макро-, так и микроперспективой до внедрения любой программы (не говоря уже о начале реальных работ). глядя на различные машины, компоненты или активы, задайте себе прямо: «Подлежит ли актив или компонент, который я собираюсь заменить, в идеальном состоянии для продолжения работы?»

Часто ответ неизвестен, пока не разберете машину настолько, насколько необходимо для осмотра. От простого визуального осмотра до упомянутых методов анализа — всё может помочь. Часто выясняется, что компонент в хорошем состоянии и безопасен для дальнейшей работы. Ручной подход трудоемок, но современный CBM осуществляет мониторинг через ППВ-датчики, отслеживающие все ключевые данные в реальном времени и выдающие организованные отчеты за секунды. Поэтому CBM так затратно-эффективно.

Обслуживание на основе времени, хотя и лучше реактивной стратегии (ремонт только после частичного или катаклизмического отказа), часто уступает CBM из-за своей регламентированности. Если интервалы ППР негибки, рискуете «переобслуживать» активы. Несмотря на стабильность, это легко становится избыточным использованием человеческих и финансовых ресурсов, поэтому ТБМ нередко дороже внедрять, чем CBM. В конечном счете, CBM выделяется как лучший выбор для организации, внедряющей сильную структуру предупредительного обслуживания.

Важность CBM в эре Индустрии 4.0 и аналитики данных

В новой эре цифровой трансформации и связности диагностическая и аналитическая информация часто доступна в реальном времени всем заинтересованным сторонам в системах информации об активах. Этот цифровой рычаг сильно улучшает планирование и графирование обслуживания. В свою очередь, это быстро ведет к приросту эффективности и результативности, укрепляя итоговую прибыль современных организаций, ориентированных на превосходство.

С появлением постоянно установленных датчиков на физических активах ППВ (или Индустрия 4.0) меняет подход к обслуживанию. Можно назвать это «обслуживанием 4.0». Какой термин выберете, одно их объединяет: это не меньше революции, разворачивающейся перед нашими глазами на арене промышленного обслуживания. Переход от старых неэффективных методов к новому непрерывному и оцифрованному мониторингу здоровья и состояния активов, с динамической доставкой информации в облако через Bluetooth, Wi-Fi и шлюзы.

Учитывая контекст растущей оцифровки в производстве — и большинстве других широких промышленных категорий, составляющих глобальную экономику — CBM — самый затратно-эффективный и экономный способ обслуживания на основе постоянного изучения реальной деградации актива (или её отсутствия). Честно отметить: затраты на мониторинг при CBM самые высокие, особенно по сравнению с реактивным обслуживанием, но оно также позволяет наслаждаться гораздо более низкими затратами на ремонт и меньшими неплановыми простоями, чем при реактивном или основанном на времени обслуживании. (Кроме того, по мере прогресса технологий ППВ, затраты на мониторинг в конечном счете станут незначительными по сравнению с экономией в других областях.)

Другие преимущества CBM в контексте связи с ППВ:

• Рост производственного выпуска: Реальный анализ состояния и быстрый выявлене тревожных паттернов позволяют планировать и графировать обслуживание эффективнее. В долгосрочной перспективе доступность и производительность активов выше — что легко проявляется как заметный рост выпуска.
• Удлинение жизненных циклов активов: Реактивная стратегия вредна не только для отдельных активов, отказавших и требующих аварийного ремонта, но и для множества компонентов, связанных с неисправным активом. Внезапные отказы стрессовы для любой системы. Скоро можете оказаться чиня не один компонент, а несколько — или даже целый комплекс взаимосвязанных машин. CBM-стратегии с постоянным мониторингом удлиняют циклы жизни активов, потенциально позволяя снизить операционные и капитальные расходы.
• Улучшение планирования, графирования и прогнозирования запчастей: Когда вы контролируете обслуживание активов, а не наоборот, можете тщательно планировать распределение и развертывание ресурсов. Не только планируете и прогнозируете запчасти заранее, но и предвидите потребности в людях и планируете соответственно.
• Повышение надежности: Возможность использовать данные мониторинга состояния и здоровья активов для устранения дефектов и процессов анализа первопричин — еще одно великое преимущество. CBM напрямую не улучшает надежность актива, но полученную информацию можно использовать для повышения вероятности успешного времени миссии. В сочетании с программой надежности информация о насосах, моторах, вентиляторах, редукторах и других компонентах бесценна для снижения вероятности дефектов и отказов в будущем.

Внедрение CBM с датчиками и ПО мониторинга активов

В структуре CBM, обеспечиваемой ППВ, данные постоянно текут в облако и через цепочки ценности ППВ, поднимая эффективность стратегии прогнозного обслуживания всё выше. Это в конечном итоге трансформирует и усиливает программы обслуживания компаний, стремящихся к превосходству за счет передового бизнес-интеллекта и анализа данных в реальном времени в контексте стратегий управления состоянием физических активов.

Продвинутые ППВ-датчики критичны для наиболее эффективного внедрения инициативы CBM. Путь от обнаружения датчиком потенциальной проблемы до правильного вмешательства через обслуживание (или ремонт) может быть коротким и точным: данные датчиков ППВ могут инициировать заказы на работу прямо из вашей CMMS или платформы EAM.

Обратившись к Dynaway для нужд EAM, получите еще больше контроля над операцией обслуживания: наше решение бесшовно работает рядом с Microsoft Dynamics 365 или Microsoft Dynamics AX2012. Также, хотя Dynaway в основном работает как часть облачного Dynamics 365, мы можем внедрить локальное развертывание Dynaway EAM. Мы бесспорный предтеча современного EAM, предлагая комплексный подход к сложным вопросам надзора за активами, критичным для все более непредсказуемого рынка.

Так меняется ландшафт обслуживания: Индустрия 4.0 растет и проникает во всё вокруг. Неисправности обнаруживаются всё быстрее. Риски неплановых простои снижаются с каждой проходящей минутой. CBM хорошо позиционирован для использования ценности, доставляемой цифровой трансформацией в промышленной арене.

Вы можете принести больший интеллект и комплексный надзор в процессы обслуживания, используя полный спектр возможностей Dynaway EAM.