állapot-alapú karbantartás: a teljes útmutató

állapot-alapú karbantartás (CBM) egy karbantartási stratégia, amely figyeli a valós idejű állapotát egy eszköz, hogy meghatározza, milyen karbantartást kell elvégezni.

mi az állapot-alapú karbantartás?

állapot alapú karbantartás (CBM) egy karbantartási stratégia, amely figyeli a valós idejű állapotát egy eszköz, hogy meghatározza, milyen karbantartást kell elvégezni. A megelőző karbantartással ellentétben, amely olyan dolgokat használ, mint a naptár alapú karbantartás vagy más eszközök annak meghatározására, hogy mikor kell ütemezni és elvégezni a karbantartást, az állapotalapú karbantartás azt diktálja, hogy a karbantartást csak akkor szabad elvégezni, ha ezek a valós idejű mutatók szabálytalanságokat vagy csökkenő teljesítmény jeleit mutatják.

a feltételalapú karbantartás célja az eszközök folyamatos figyelemmel kísérése a közelgő meghibásodás észlelése érdekében, így a karbantartás proaktívan ütemezhető a hiba bekövetkezése előtt. Az ötlet az, hogy ez a valós idejű megfigyelés elegendő átfutási időt biztosít a karbantartó csapatoknak, mielőtt hiba lép fel, vagy a teljesítmény az optimális szint alá csökken.

az érzékelők és a spot leolvasások a leggyakoribb módszerek a valós idejű adatok elemzésére. Például érzékelőket lehet felszerelni egy forgó berendezésre a rezgés figyelemmel kísérésére. Idővel, ahogy a mozgó alkatrészek lebomlanak és elkezdenek kiesni az összehangolásból, a rezgés növekszik, amit az érzékelők vesznek fel. A beépített érzékelők előre beállíthatók, hogy figyelmeztessék a karbantartó csapatot, amikor a rezgések elérik a meghatározott határértéket.

míg az állapot alapú karbantartás a legtöbb berendezésen használható, ennek a berendezésnek meg kell felelnie bizonyos kritériumoknak a CBM hatékonyságához. Először is, nyomon követhető feltételnek kell lennie. Más szavakkal, ha a gép teljesítményét nem lehet mérni, hogyan lehet megmondani, hogy van-e változás a teljesítményben? Azt is meg kell tudni, hogy a változások a teljesítmény elég messze előre, így karbantartás lehet végezni, mielőtt az eszköz meghibásodik, vagy csökkenti a termelés.

az Eszközkritikusság egy másik kritérium, amelyet figyelembe kell vennie a feltételalapú karbantartás használata előtt. A legjobb megtérülést (ROI) a CBM használatával érheti el a legkritikusabb eszközökön. Kritikussági elemzés elvégzése annak rangsorolására, hogy mely berendezések valószínűleg meghibásodnak, és hogy a meghibásodás milyen hatással lesz a működésére, létfontosságú lépés az állapot alapú karbantartás elvégzése előtt. Fontos, hogy a legkritikusabb eszközöktől lefelé skálázzuk.

végül az állapot alapú karbantartás csak annyira hatékony, mint az adatok elemzésére használt folyamatok és rendszerek. A karbantartó csapatoknak képesnek kell lenniük a teljesítményadatok gyűjtésére és megfelelő elemzésére, hogy az eredmények alapján okos és időszerű döntéseket hozzanak.

az állapotalapú karbantartás típusai

az állapotalapú karbantartás egyik legnagyobb előnye, hogy nem invazív, vagyis valós idejű adatokat gyűjtenek, miközben a gép még működik, anélkül, hogy módosítanák a működését. Választhat, hogy bizonyos időközönként vagy folyamatosan gyűjt adatokat, például érzékelőkkel, szemrevételezéssel vagy ütemezett tesztekkel. Vessünk egy pillantást a CBM-ben alkalmazott állapotalapú megfigyelési technikák leggyakoribb típusaira.

• rezgéselemzés. A rezgésanalízis a gépek rezgésszintjének és frekvenciájának mérésére szolgáló folyamat, és ezen információk felhasználása a gépek és alkatrészeik állapotának elemzésére. A rezgéselemzés segíthet olyan problémák észlelésében, mint az egyensúlyhiány, a csapágyhiba, a mechanikai lazaság, a rezonancia, a hajlított tengelyek stb.

  egy egyszerű példa így nézhet ki: képzelje el, hogy van ipari ventilátora. Távolítsa el az egyik ventilátorlapátot, és indítsa be. Ahogy várható volt, a ventilátor rezegni kezd a kiegyensúlyozatlan ventilátorkerék miatt. Ez a kiegyensúlyozatlan erő a ventilátor fordulatonként egyszer fordul elő, fokozott rezgésjeleket produkálva. Lehet, hogy sérült csapágypálya is van, ami egy csapágyhenger rezgést generál minden alkalommal, amikor érintkezik a spall-lal. Tehát, ha három csapágyhenger fordulatonként eléri a spall-t, akkor a ventilátor futási sebességének háromszorosát látná.

• infravörös termográfia. Az infravörös termográfia az a folyamat, amikor egy hőkamerát használnak egy tárgyból érkező sugárzás kimutatására, hőmérsékletre konvertálására és a hőmérséklet-eloszlás képének valós időben történő megjelenítésére. Az összehasonlításhoz gyakran használt alapképpel az infravörös termográfiai képek egyértelműen és könnyen megmutathatják, ha egy eszköz túlmelegszik. Az infravörös termográfiát a motorok elektromos és mechanikai állapotának ellenőrzésére, a csapágyak ellenőrzésére és a tűzálló szigetelés vizsgálatára, valamint a gáz -, folyadék-és iszapszint ellenőrzésére használják.

  az infravörös eszközök közé tartoznak a spot infravörös termográfusok, amelyeket nehezen elérhető eszközök vagy szélsőséges körülmények között működő eszközök hősugárzásának mérésére használnak; infravörös letapogató rendszerek, amelyek nagyobb területeket vagy tárgyakat vizsgálnak a szállítószalagon; és infravörös hőkamerák, amelyek egy nagy terület több pontján mérik a hőmérsékletet, és kétdimenziós termográfiai képeket készítenek.

• ultrahangos elemzés. Az ultrahangos elemzés hangot használ a potenciálisan hibás eszközök azonosítására a nagyfrekvenciás hangok észlelésével és audio és digitális adatokká történő átalakításával. Adatgyűjtési módszerek meghatározzák a típusú kimutatható hiba, amikor a ultrahang. Akkor sem lehet érintkezés (szerkezet-borne) vagy érintésmentes (levegőben) módszerekkel. Az érintkezési módszereket általában olyan mechanikai problémákra használják, mint a csapágyhibák, a kenési problémák, a sebességváltó károsodása és a szivattyú kavitációja. Mindezek a hibák nagyfrekvenciás zajt bocsátanak ki. Az ultrahangos érintkezési módszerek szintén hasznosak a motorok Elektromos hibáinak észlelésében, mivel a laza vagy törött rotorr-rudak nagyfrekvenciás, ritmikus mintát generálhatnak. Végül, a meghibásodó gőzcsapdákban a gőz folyamatosan szivároghat a belső tömítések mellett, csörgést okozva, amelyet ultrahanggal vesznek fel.

  az ultrahangos mérések érintésmentes módszerei közé tartozik a nyomás-és vákuumszivárgás a sűrített gázrendszereken és számos elektromos alkalmazás. A levegőfelmérések ultrahangot használnak a sűrített gázrendszerek szivárgásának kimutatására. Amikor a levegőben lévő ultrahangot elektromos rendszerekhez használják, az ultrahangos módszerek felismerhetik az ívet és a koronát, amikor a termográfia nem képes.

• olaj elemzés. Az olajelemzés rutin tevékenység az olaj egészségének, szennyeződésének és a gép kopásának elemzésére. Az olajelemző program segít ellenőrizni, hogy a kenhető gép megfelelően működik-e. Az olajelemzés ellenőrzi az olaj folyadék tulajdonságait, válaszol olyan kérdésekre, mint a megfelelő adalékanyagok. Az adalékanyagok kimerültek? A viszkozitás ott van, ahol lennie kell? Az olajelemzés azt is megvizsgálja, hogy vannak-e pusztító szennyeződések az olajban, és ha igen, segít szűkíteni a valószínű forrást. Végül az olajelemzés lehetővé teszi a mechanikai kopásból, korrózióból vagy más gépi felületromlásból származó részecskék jelenlétének elemzését.
• elektromos elemzés. Elektromos elemzést alkalmaznak az eszközök bejövő energiaminőségének vizsgálatára a rögzíthető ampermérők motoráramának leolvasásával az áramkör áramának mérésére. Ez megkönnyíti a karbantartó személyzet számára, hogy lássa, amikor egy eszköz rendellenes mennyiségű villamos energiát kap.
• Nyomáselemzés. A megfelelő nyomás fenntartása a berendezésen belül, hogy a folyadék, a gáz vagy a levegő megfelelően mozogjon a csővezetéken vagy a hidraulikus tömlőn. A nyomáselemzés valós időben folyamatosan figyelemmel kíséri a nyomásszinteket, és figyelmezteti a hirtelen cseppeket vagy tüskéket, lehetővé téve a karbantartó személyzet számára, hogy reagáljon és kijavítsa a problémákat, mielőtt egy súlyosabb esemény bekövetkezne.

a Feltételalapú karbantartás bevezetése előtt megteendő lépések

amint azt korábban említettük, bizonyos dolgokat megtehet, hogy a lehető legtöbbet hozza ki a feltételalapú maintenance plan követésből.

1. szilárd alapot kell biztosítani. Az állapotalapú karbantartás kéz a kézben jár a megbízhatóság-központú karbantartással (RCM), mivel az RCM segít azonosítani az eszközeivel kapcsolatos lehetséges problémákat, és meghatározza, hogy mit kell tennie annak biztosítása érdekében, hogy ezek az eszközök továbbra is maximális kapacitással termeljenek. Miután egy szilárd megértése RCM folyamatok segít összpontosítani a feltétel-alapú karbantartási erőfeszítéseket, ahol kell. Valójában a megbízhatósági szakértők egyetértenek abban, hogy az állapotalapú karbantartási program elfogadásának egyik legnagyobb problémája az RCM alapelveinek megértésének hiánya.
2. tartalmazza az érintett személyzetet. Miután megállapította, hogy minden karbantartó személyzet rendelkezik a szükséges készségekkel, vegye fel őket a kritikussági elemzésbe. Hozzájárulásuk beépítése aktív résztvevőkké teszi őket, és lehetőséget ad számukra az RCM alapjainak hatékony felhasználására, miközben hozzájárulnak az állapot alapú karbantartás megvalósításához. Segít nekik azonosítani, enyhíteni és megszüntetni a meghibásodási módokat.
3. végezze el a kritikussági elemzést. Amint azt korábban röviden említettük, a kritikussági értékelés biztosítja az állapotalapú karbantartási program hatékonyságát. A kritikus, félig kritikus és nem kritikus eszközök pontos azonosítása csökkentheti a felesleges útvonal-alapú karbantartást. Más szavakkal, a karbantartó személyzet tudni fogja, mely eszközök a legkritikusabbak, és először vagy gyakrabban ellenőrizheti ezeket az eszközöket, mint a nem kritikus eszközöket, anélkül, hogy felesleges útvonalakat tenne az egész üzemben.

   a Kritikussági elemzés segít meghatározni, hogy mely eszközök részesülnek a legjobban az olyan állapotalapú megfigyelési technikákból, mint a távoli rezgések vagy akusztikus érzékelők, amelyek valós idejű adatokat állítanak elő, amelyeket más helyről lehet elemezni. Ezeket a kritikusabb eszközöket “rossz szereplőknek” vagy az eszközsorában szereplő ismételt elkövetőknek nevezik. Ezek a rossz szereplők jobban profitálnak a folyamatos nyomon követésből, mivel általában gyakori problémáik vannak. Ne feledje, hogy miután befejezte a kritikussági elemzést, nem ritka, hogy az egyszer kritikusnak tartott eszközök nem olyan kritikusak, mint azt korábban gondolta.

4. nyomon követés. Miután befejezte a kritikussági értékelést, érdemes bevezetni egy hibajelentési, elemzési és korrekciós intézkedési rendszert (fracas), hogy megbizonyosodjon arról, hogy az elemzés helyes volt-e, és a legkritikusabb eszközök részesülnek a legjobban az állapotalapú karbantartási programból.

állapot alapú karbantartás végrehajtása: NAÜ példa

2007 májusában a Nemzetközi Atomenergia-Ügynökség (NAÜ) felismerte annak szükségességét, hogy az atomerőműveket megelőző (időalapú) karbantartási programból az üzem-és alkatrészviszonyoktól függő állapotalapú karbantartási programba kell helyezni. Ezt az igényt felismerve az ügynökség kidolgozta és szabványosította a CBM program végrehajtásának módját az atomerőművek állapotalapú karbantartásának végrehajtási stratégiái című kiadványban. A vázolt stratégiák különböző online és offline állapotfigyelési technikákat alkalmaznak annak meghatározására, hogy hogyan kell kiválasztani a monitorozáshoz szükséges összetevőket és paramétereket, mely monitorozási és diagnosztikai technikákat kell alkalmazni, hogyan kell beépíteni az elfogadási kritériumokat és így tovább.

a NAÜ elsődleges célkitűzései ennek az állapotalapú karbantartási stratégiának a következők: a rendelkezésre állás javítása a kényszerkimaradások csökkentésével; a berendezések élettartamának növelése a gyakori újjáépítésből eredő kopás csökkentésével; a problémák észlelése, amikor azok előfordulnak; a szétszerelés és az összeszerelés során felmerülő problémák lehetőségének minimalizálása; és a karbantartási költségek megtakarítása a javítási költségek, a túlórák és a készletben lévő alkatrészek csökkentésével.

a NAÜ állapotalapú karbantartási stratégiája szemrevételezéses és folyamatos ellenőrzési technikák kombinációjából áll, például nyomáshatároló komponenseken, elszigetelő szerkezeteken, fő turbinagenerátorokon és reaktor hűtőfolyadék-szivattyúkon. Ez magában foglalhatja például a turbinagenerátor tolócsapágy kopásának ellenőrzésében használt online diagnosztikát. A javasolt állapotalapú karbantartási technológiák közé tartozik a rezgésfelügyelet, az akusztikai elemzés, a motorelemzés, a motoros működtetésű szelepvizsgálat, a termográfia, a tribológia és a folyamatparaméterek ellenőrzése, mind vizuális ellenőrzéssel párosulva.

a NAÜ úgy találta, hogy az állapotalapú karbantartási programra való áttérés kihívása nem a fejlett technológiai módszerekkel kapcsolatos ismeretek hiánya, hanem inkább a kultúra és a menedzsment megváltoztatására való hajlandóság köré összpontosult, hogy ezeket a fedélzetre vigye. Ennek a kihívásnak a megértése, a CBM végrehajtási folyamatát négy elem köré összpontosította:

• elkötelezettség – a karbantartó személyzetnek el kell köteleznie magát a folyamat és az új technológia mellett. Bíznia kell a képzésben és a technológiában, míg a vezetésnek el kell köteleznie magát a megfelelő felszerelés és képzés beszerzése mellett a teljes személyzet számára.
• részvétel – a siker eléréséhez minden csoportból 100 százalékos részvétel szükséges a CBM programban. Ezt az elvárást a vezetésnek meg kell erősítenie.
• holisztikus megközelítés – ez az üzem minden rendszerére vonatkozik, kivétel nélkül.
• fenntarthatóság – a CBM programot, a személyzetet és a berendezéseket hosszú távon fenn kell tartani a hosszú távú előnyök kihasználása érdekében. Ahogy az emberek jönnek és mennek a szervezetből, a megfelelő képzésnek és erőforrásoknak rendelkezésre kell állniuk.

annak biztosítása érdekében, hogy a CBM végrehajtását megfelelően bemutassák a karbantartó személyzetnek, a NAÜ felismerte a hatékony kommunikáció és képzés szükségességét. Felvázolta a következő gondolkodási folyamatot egy atomerőmű oktatásához és a CBM folyamat alapjainak magyarázatához: elemzett feltételek, választott módszerek, megvalósított módszerek és projektértékelés. Ezek mindegyikét le lehet bontani azzal, hogy megkérdezzük: “mit”, “miért”, “hogyan” és ki.”

• elemzett feltételek: Ez magában foglalja a kritikussági elemzést is.
  • mi? – A menedzsment elkötelezettségének biztosítása, az igények azonosítása, az ambíció és az elvárások vizsgálata, a rendelkezésre álló erőforrások azonosítása stb.
  • miért? – Értse meg a szükséges átfogó képet.
  • hogyan?- Helyszíni látogatások, a vállalat teljesítményének értékelése.
  • ki? – Szakértők és hatósági személyek / tulajdonosok.
• választott módszerek: itt döntenek a CBM módszereiről és szerepeiről.
  • mi? – Válassza ki a CBM csapat szerepeit és igényeit; azonosítsa és válassza ki a módszereket.
  • miért? – Olyan módszerek kiválasztása, amelyek megfelelnek a kezdeti elemzésben talált összes igénynek.
  • hogyan? – A vezetők és a karbantartó csapat konszenzusa.
  • ki? – Bárki, akit érint a CBM végrehajtása.
• megvalósított módszerek: Ez az, ahol a vita kerül sor cselekvésre.
  • mi? – Szerepek alakulnak ki. Gondoskodjon arról, hogy minden tervet és projektet kommunikáljanak és megértsenek a képzés elvégzésével, az informatikai támogatás megszerzésével stb. Referenciaértékek létrehozása.
  • miért? – A karbantartás és a megbízhatóság lehető leggyorsabb javítása.
  • hogyan? – On-the-job képzés, coaching projekt találkozók és nyomon követés.
  • ki? – Projektmenedzser, karbantartó csapat és bárki más érintett.
• projekt értékelése: Ez magában foglalja az újonnan végrehajtott CBM folyamat elemzését annak biztosítása érdekében, hogy minden a tervek szerint működjön.
  • mi? – Kövesse nyomon a CBM terv céljait, megvitassa a tapasztalatokat, és dolgozzon ki egy adminisztrációs és fejlesztési tervet.
  • miért? – Annak biztosítása érdekében, hogy a CBM rendeltetésszerűen működjön.
  • hogyan? – Ellenőrzés és találkozó nyomon követés és tervezés céljából.
  • ki? – Folyamat tulajdonosok, menedzsment és vezetők.

az állapotalapú karbantartás kihívásai

szóval, mi a fogás? Mint minden folyamatváltozás vagy új folyamat végrehajtása esetén, az állapotalapú karbantartás is kihívásokkal jár.

• jelentős kezdeti költség. A CBM-hez kapcsolódó előzetes költségek általában összeadódnak, amikor kritikussági elemzést végez, és kitalálja, hol kell elhelyezni az érzékelőket. Ez még költségesebb lehet, ha régebbi eszközökre kell utólag felszerelni őket. Részben ezért olyan fontos a kritikussági elemzés, mert meghatározza, hogy melyik berendezés adja a legmagasabb megtérülést. Előfordulhat, hogy az újabb vagy kisebb üzemek nem rendelkeznek helyszíni szakértelemmel az ilyen típusú elemzés elvégzéséhez, ezért bölcs dolog szakértőt bevonni egy hibamód-és hatáselemzés (FMEA) és egy RCM elemzés elvégzésére, ami további költségekkel jár.

  a megfelelő érzékelő kiválasztása is kritikus fontosságú. Vegye figyelembe az olyan tényezőket, mint az üzemi körülmények, mivel a zord működési környezetnek ellenálló érzékelők általában többe kerülnek.

• képzés. Most, hogy érzékelőkkel rendelkezik, amelyek valós idejű adatokat szolgáltatnak és betekintést nyújtanak a berendezés állapotába, rendelkeznie kell olyan személyzettel, aki megfelelően és gyorsan elemezheti ezeket az adatokat. Az érzékelő által előállított minden hibadetektálás vagy riasztás esetén több kérdés merül fel. Ki kell cserélni egy alkatrészt? Az alkatrész raktáron van? Mennyi időnk van, mielőtt az eszköz megbukik? Szükségünk van az eladóra a csere elvégzéséhez?

  ne feledje, hogy a képzés egy másik költség, és magában foglalja az üzemeltetők és más karbantartó személyzet elvonását a szokásos működési feladataiktól. A képzés magában foglalja azt is, hogy mindenki részt vegyen a változásban, és hatékonyan kezelje a változást. Amint azt a NAÜ megtudta, ez az állapotalapú karbantartási program végrehajtásának egyik legnehezebb része.

• működési feltételek. Az érzékelők pontossága és teljesítménye részben attól függ, hogy milyen környezetben működnek. A kemény üzemi körülmények hibás működéshez vagy sérült érzékelőkhöz vezethetnek. Például a magas hő és páratartalom befolyásolhatja az elektronikát, míg a maró vegyi anyagok károsíthatják az érzékelőket és pontatlan értékeket eredményezhetnek.
• kiszámíthatatlanság. Az ütemezett karbantartással ellentétben az állapotalapú felügyeleti programon alapuló karbantartási munka kiszámíthatatlan. Például akkor végezhet karbantartást, amikor egy érzékelő figyelmezteti Önt. Ez szabálytalanságot okozhat abban, hogy a költségek hogyan jelennek meg a költségvetésben. Például, ha egy maroknyi eszköz egyszerre igényel karbantartást, a karbantartó csapatnak képesnek kell lennie a javítások gyors kezelésére.
• szoftverkövetelmények. Minden telepített érzékelő folyamatosan hatalmas mennyiségű adatot gyűjt, ezért fontos, hogy legyen egy modern számítógépes karbantartáskezelő rendszer (CMMS) vagy más szoftver, amely képes ezeket az adatokat rendszerezni, nyomon követni, gyűjteni és elemezni. A megfelelő szoftver mellett fontolóra kell vennie egy harmadik fél felvételét az eredmények elemzéséhez, amíg a személyzet teljes képzésben nem részesül.

  ezenkívül győződjön meg arról, hogy a Wi-Fi-kapcsolat képes kezelni a felhasznált adatmennyiséget, és a felhőalapú tárolási terv elég nagy ahhoz, hogy tárolja a tárolt adatokat.

az állapotalapú felügyelet előnyei

az állapotalapú karbantartási program végrehajtásával járó összes kihívással kapcsolatban kíváncsi lehet, hogy megéri-e. Bár a CBM program kezdetben nem olcsó, és eltarthat egy ideig, hogy felálljon és működjön, végül sok értéket kaphat belőle. Ha helyesen hajtják végre, és egy jól képzett személyzet működteti, ez számos előnyhöz vezethet, például:

• jobb rendszermegbízhatóság,
• nagyobb termelékenység,
• alacsonyabb karbantartási költségek,
• az állásidő csökkenése,
• gyorsabb Hibadiagnózis és
• a karbantartás közötti idő csökkenése.

a CBM program potenciális magas ROI fellebbez sok szervezet annak a ténynek köszönhető, hogy segíthet nekik versenyképesek maradnak, és működik, mint sovány, mint lehetséges.