Использование интервалов P-F для сопоставления и предотвращения сбоев

Интервал от потенциального до функционального отказа (интервал P-F) является одним из наиболее важных понятий, когда речь идет о выполнении технического обслуживания, ориентированного на надежность (RCM).

Примечательно, что интервал P-F также является одной из наиболее неправильно понимаемых концепций RCM. Анализ режима отказа становится еще более сложным, когда вы имеете дело с несколькими интервалами P-F для одного режима отказа.

Эта статья поможет прояснить интервал P-F и процесс принятия решений при работе с несколькими интервалами P-F.

Функциональный отказ - это момент, когда актив не выполняет требуемую функцию. Отказ может быть полным или частичным отказом какой-либо основной или вспомогательной функции актива. Примером полного отказа является заклинивание подшипника в двигателе вентилятора и его остановка.

Пример частичного отказа - изношенное рабочее колесо в насосе, который все еще перекачивает жидкость, но не до требуемого уровня. Полный или частичный отказ повлияет на работу и требует исправления.

В некоторых случаях, когда важна безопасность, функциональный отказ может быть не фактической точкой отказа, а заранее определенной точкой, которая не должна быть превышена из-за наличия риска.

Примером этого может быть заданная температура в двигателе автомобиля. Эта температура ниже точки, при которой двигатель может получить критическое повреждение.

Фактическим отказом будет потеря двигателя, но катастрофический характер этого отказа требует идентификации до момента останова. Это становится функциональным отказом двигателя.

Обнаруживаемый симптом или предупреждающий знак того, что функциональный отказ находится в процессе возникновения, является потенциальным отказом. Функциональные отказы могут иметь множество различных потенциальных симптомов отказа до фактического функционального отказа.

Эти потенциальные симптомы отказа могут возникать в разное время и обнаруживаются разными методами. Некоторые из симптомов включают жар, вибрацию, запах и растрескивание. Примером потенциального отказа является повышенная температура подшипника перед заеданием.

Другой пример - запах сгоревшей электроники перед сгоранием резистора или конденсатора. Важность характеристики потенциального отказа в RCM заключается в использовании проверки для обнаружения потенциального отказа до того, как произойдет функциональный отказ.

Рис. 1. Графическое представление интервала P-F.

Чувства и ощущения

Метод обнаружения потенциального отказа зависит от симптома и доступных методов. Существует две разные группы методов выявления потенциальных отказов - человеческие способности и технологии профилактического обслуживания.

Наша способность обнаруживать отказы с помощью собственных органов чувств в некоторой степени забыта в промышленности со всеми доступными технологиями и сокращением квалифицированной рабочей силы. Человеческие чувства - очень мощные и недорогие инструменты в наборе инструментов опытного специалиста по обслуживанию.

Во многих случаях мы все еще можем обнаружить симптомы достаточно заблаговременно, чтобы исправить надвигающийся сбой, даже если технология прогнозирования может обнаружить сбой раньше. Так что не забывайте о ценных инструментах, которыми вы обладаете.

Второй метод обнаружения потенциальных отказов - это технология прогнозирования. Некоторые из наиболее популярных технологий прогнозирования - это термография, анализ вибрации, анализ масла и ультразвук.

Прогностические технологии также включают в себя оборудование для тестирования и диагностики, используемое как внутреннее, так и внешнее по отношению к системе, которое помогает идентифицировать потенциальные условия отказа. Прогностические технологии часто могут обнаруживать потенциальные сбои гораздо дальше, чем человеческие способности, но они обходятся гораздо дороже.

Вы должны платить за технологии И техников, которые их используют. Многие компании начали использовать внутреннее измерительное оборудование, чтобы снизить общие затраты на использование технологий прогнозирования. Однако эти технологии по-прежнему требуют наличия опытных профессионалов для анализа результатов.

Время решает все

Интервал P-F - это время или циклы между первоначальным обнаружением состояния потенциального отказа и временем фактического функционального отказа. Большинство отказов не требуют того же времени для отказа после обнаружения симптома, поэтому интервал P-F выражается как среднее количество времени или циклов.

P-F имеет решающее значение при разработке правильной задачи обслуживания для предотвращения функциональных сбоев. В качестве общего примера можно установить интервал между задачами для проверки, равный половине интервала P-F.

Среднее время наработки на отказ (MTBF), связанное с отказом, не имеет значения при разработке задачи обслуживания, поскольку оно не дает ссылки на время появления симптома отказа. Графическое представление интервала P-F показано на рисунке 1.

По вертикальной оси отложены функциональные возможности актива, а по горизонтальной оси - срок эксплуатации или количество циклов. По мере того, как увеличивается срок службы актива, наступает момент, когда появляется симптом. Это потенциальная неудача. После появления симптома будет период, пока не произойдет функциональный сбой. Этот период представляет собой интервал P-F.

Множественные симптомы

Режимы отказа, которые имеют несколько симптомов надвигающегося отказа, предлагают большую гибкость в выборе задач, которые необходимо выполнить для обнаружения надвигающегося отказа. Каждое из этих возможных состояний отказа имеет свой интервал P-F, и важно не рассматривать их как равные в анализе.

Каждый симптом возникает в разное время в связи с функциональным отказом. Примером этого может быть отказ подшипника. Первым признаком может быть необычная вибрация, которую можно обнаружить с помощью анализа вибрации примерно через шесть месяцев.

Второй симптом может быть обнаружен через три месяца с помощью ультразвукового исследования. Третий симптом может заключаться в повышении температуры, обнаруживаемой за месяц до выхода подшипника из строя.

Рассмотрение этих симптомов как схожих интервалов P-F и методов проверки может привести к длительному простою из-за использования неподходящего инструмента в неподходящее время. Графическое представление нескольких интервалов P-F показано на рисунке 2.

Рисунок 2. Графическое представление нескольких интервалов P-F.

Вероятность обнаружения - это вероятность обнаружения состояния потенциального отказа в одной проверке, если оно существует во время проверки. Вероятность обнаружения при использовании любого метода проверки зависит от определенных факторов.

Во-первых, это место сбоя и то, насколько он доступен профессионалу, выполняющему задачу. Сложное оборудование или небольшие замкнутые пространства затрудняют выполнение задач. Во-вторых, сложность задачи и уровень квалификации профессионала, выполняющего задачу.

При определении задачи, которую необходимо выполнить, учитывайте уровень квалификации профессионала, который обычно будет ее выполнять. Это поможет определить вероятность обнаружения.

Наконец, если есть технология, используемая для выполнения задачи, у нее могут быть ограничения, которые необходимо учитывать. Суть в том, что чем ниже вероятность обнаружения, тем чаще вам нужно проверять, чтобы увеличить ваши шансы на обнаружение потенциального отказа.

Мониторинг отказов

Мониторинг отказов - это процесс непрерывных проверок на более высоком уровне и внимание после обнаружения потенциального отказа. Это позволяет максимально увеличить срок службы актива, при этом сводя риск к минимуму.

Возможность мониторинга может быть эффективной только в том случае, если интервал P-F является очень предсказуемым и достаточно длинным, чтобы дать время для наблюдения за симптомом. Во многих случаях задача мониторинга занимает более короткий интервал, чем исходная задача, из-за того, что существует потенциальное условие отказа.

Также помните, что лучше не проводить мониторинг, если функциональный отказ имеет последствия для безопасности или окружающей среды.

Среднее время ремонта (MTTR) - это среднее время, необходимое для устранения неисправного состояния. Учтите это, глядя на интервал между задачами. Среднее время восстановления может варьироваться в зависимости от типа отказа - потенциального или функционального.

MTTR функционального отказа используется для определения регулировки интервала P-F. В некоторых случаях MTTR может быть очень большим из-за сложности ремонта, сроков поставки запчастей или наличия квалифицированных специалистов по обслуживанию.

В случаях, когда MTTR представляет собой значительный промежуток времени, это время снимается с интервала P-F, чтобы увеличить интервал между задачами, обеспечивая большую возможность исправления проблемы до функционального сбоя.

Правильный выбор

Выбор задач на определенный интервал зависит от нескольких факторов. Это может быть простой процесс принятия решения или анализ затрат и выгод. Однако для простоты я укажу на факторы, влияющие на выбор правильной задачи и упрощенный процесс принятия решений.

В первую очередь необходимо определить, какие задачи можно использовать для поиска потенциальных сбоев и как часто эти задачи должны выполняться. Во-вторых, вы должны определить ресурсы, доступные для выполнения задач, и возможности получения других ресурсов.

Исключите задачи, которые не будут вариантами, и выберите задачу или задачи из оставшихся доступных вариантов в зависимости от допустимого воздействия задачи на безопасность и работу. Анализ затрат и выгод - мощный инструмент для выполнения процесса выбора, но он не всегда необходим.

Резюме

В этой статье разъясняется использование интервала P-F в RCM и факторы, влияющие на использование интервала. Здесь также объясняется, как принимать решения при использовании нескольких интервалов P-F.

Интервал P-F - ценная информация для любой бригады технического обслуживания, и вам не нужно специальное образование, чтобы его использовать. Использование интервалов P-F для определения правильного обслуживания, которое нужно выполнять в нужное время, не обязательно ограничивается RCM. Его использование приносит пользу любой программе технического обслуживания.

Роберт Апельгрен - старший аналитик по надежности компании General Dynamics. Он получил степень бакалавра промышленных технологий в Университете Роджера Уильямса и степень магистра делового администрирования в Университете Феникса. Апельгрен является сертифицированным специалистом по техническому обслуживанию и надежности (CMRP) и членом комитетов по передовому опыту и стандартам Общества профессионалов в области технического обслуживания и надежности. С ним можно связаться по электронной почте [email protected] .