Оптимизация стратегии обслуживания: проверенный путь к надежности и экономии

Многие заводы инвестируют в инициативы надежности для совершенствования функций обслуживания, но ожидаемые выгоды часто не достигаются. Ключ — в интеграции существующих программ — систем компьютеризированного управления обслуживанием (CMMS), планового профилактического обслуживания (PM) и предиктивного обслуживания (PdM) — в связную стратегию устранения отказов.

С чего начать разработку стратегии обслуживания

Успех измеряется итоговой строкой, поэтому первый шаг — отобразить драйверы затрат: плановые работы, предиктивные работы, внеплановые отказы, затраты на труд и материалы. Например, типичный завод может распределять усилия так:

• 15 % усилий на предиктивные задачи
• 35 % на плановые задачи
• 25 % на внеплановые отказы
• 15 % PM-заданий задерживаются ежемесячно

Перекрытие между плановыми и предиктивными активностями часто встречается и является расточительным. Понимание причин перекрытия — будь то избыточные осмотры или несоответствующий процесс анализа отказов — помогает оптимизировать весь портфель обслуживания.

Принципы исправления неэффективностей

• Каждая задача должна нацеливаться на конкретный режим отказа.
• Выбирать наименее затратный, наиболее эффективный метод для каждого актива.
• Планировать задачи в оптимальной точке цикла отказа.
• Обеспечивать, чтобы стоимость отказа превышала стоимость профилактической задачи.
• Использовать время-ориентированную ревизию вместо рутинных осмотров.
• Перепроектировать активы, эксплуатируемые вне проектного конверта.

Книга Джона Маубрея Reliability-Centered Maintenance II иллюстрирует, как предиктивные техники могут обнаруживать условия, создающие отказы, задолго до точки функционального отказа, давая планировщикам большее окно для действий.

Как показано на кривой P-F ниже, задачи PdM обычно выявляют проблемы на более длительном периоде предупреждения, чем задачи PM, и при более низкой стоимости — часто в четверть стоимости PM. Более того, PdM позволяет мониторинг в процессе работы, снижая простои, которые неизбежно вызывают PM-осмотры.

Рисунок 1: Кривая P-F (Джон Маубрей, Reliability-Centered Maintenance II)

Оптимальное уход за активами следует этой иерархии:

• Мониторинг процесса
• Технологии PdM
• Направленные задачи на основе времени или наработки (PM)

Согласование задач обслуживания с типами отказов

Отказы обычно делятся на три категории:

• Индуцированные — вызванные внешними силами или условиями эксплуатации.
• Прерывистые — случайные события, не предсказуемые фиксированным MTBF.
• Износ — предсказуемая деградация, связанная с ресурсом компонента.

Мониторинг процесса и PdM могут ранне обнаруживать индуцированные и прерывистые отказы, позволяя проактивное вмешательство. Отказы от износа лучше управляются плановыми ревизиями на основе известных данных MTBF.

Определение планового профилактического обслуживания (PM)

PM — это ремонт или замена, восстанавливающая функциональность или ресурс актива до исходного состояния. Другие PM-активности — задачи поиска отказов и оценки состояния — зарезервированы для ситуаций, где риск отказа допустим или где можно установить количественные пороги для решений о замене.

• Задачи поиска отказов используются, когда последствия отказа терпимы, но скрытые дефекты нужно выявить.
• Задачи оценки состояния опираются на количественные метрики (вибрационные спектры, анализ масла) для прогноза MTBF и своевременных вмешательств.

Внедрение интегрированной стратегии обслуживания

Начните с анализа режимов отказов и последствий (FMEA) для каждого класса оборудования, подкласса или квалификатора (например, Насос/Центробежный/С муфтой). Комплексный FMEA отвечает на семь ключевых вопросов RCM:

1. Какая функция?
2. Какие функциональные отказы?
3. Какие режимы отказов?
4. Какие последствия?
5. Какие послеваствия?
6. Как смягчить отказ?
7. Что если подходящей задачи не найдено?

При ответе на смягчение следуйте иерархии: мониторинг процесса → PdM → PM. Применяйте результаты FMEA на уровне актива, взвешивая стоимость отказа против стоимости вмешательства, чтобы решения соответствовали общим целям стоимости-выгоды.

Практический пример

Пусть подшипники подвеса винтового конвейера выходят из строя. PM, удаляющий подшипники для замены — а не осмотр, который может пропустить ранний износ — дает наименьшую общую стоимость, так как простой и труд на полную разборку незначительны по сравнению с ценой замены. После извлечения стендовые испытания подшипников уточнят будущие оценки MTBF, еще больше оптимизируя графики обслуживания.

Ожидаемые результаты

• Затраты на обслуживание снижаются с начала и продолжают падать.
• Потребность в персонале сокращается, часто устраняя необходимость в сторонних подрядчиках.
• ROI материализуется быстро — часто в первые три месяца.
• Крупные остановки можно планировать для капитальных проектов без ущерба OEE.
• Оборудование дольше остается в эксплуатации между PM-вмешательствами.
• Предиктивное покрытие расширяется, поддерживая надежность завода во времени.

Независимое внедрение инструментов редко улучшает надежность; вместо этого оно добавляет слои затрат. Настоящая надежность возникает, когда наиболее экономичные методы применяются последовательно по всему заводу, максимизируя производительность активов при минимизации полной стоимости владения.

В терминах надежности принцип «экономии сил» — использование только ресурсов, необходимых для устранения простоев, труда и переделок — обеспечивает пиковую производительность завода при наименьших возможных затратах. Интегрированная стратегия обслуживания и надежности поэтому необходима для глобальной конкурентоспособности.

Тимоти Уайт представил эту статью на конференции Noria Corporation в Нэшвилле, штат Теннесси. Для информации о конференциях и обучающих мероприятиях Noria посетите conference.reliableplant.com.