Condition-based Maintenance: A Complete Guide

Condition-based maintenance (CBM) is een onderhoudsstrategie die de real-time conditie van een actief controleert om te bepalen welk onderhoud moet worden uitgevoerd.

Wat Is Condition-based Maintenance?

Condition-based maintenance (CBM) is een onderhoudsstrategie die de real-time conditie van een actief controleert om te bepalen welk onderhoud moet worden uitgevoerd. In tegenstelling tot preventief onderhoud, dat gebruik maakt van dingen zoals kalendergebaseerd onderhoud of andere middelen om te bepalen wanneer te plannen en onderhoud uit te voeren, condition-based maintenance dicteert dat onderhoud alleen moet worden gedaan wanneer deze real-time indicatoren onregelmatigheden of tekenen van afnemende prestaties tonen.

het doel van condition-based maintenance is het continu monitoren van assets om een dreigende storing op te sporen, zodat onderhoud proactief kan worden gepland voordat de storing optreedt. Het idee is dat deze real-time monitoring onderhoudsteams voldoende doorlooptijd zal geven voordat een storing optreedt of de prestaties onder een optimaal niveau dalen.

met behulp van sensoren en vlekmetingen zijn de meest voorkomende manieren waarop real-time gegevens worden verzameld voor analyse. Zo kunnen sensoren worden geïnstalleerd op een stuk roterende apparatuur om de trillingen te controleren. Na verloop van tijd, als de bewegende componenten degraderen en uit de uitlijning beginnen te vallen, neemt de trillingen toe, die door de sensoren worden opgevangen. De geïnstalleerde sensoren kunnen vooraf worden ingesteld om het onderhoudsteam te waarschuwen wanneer trillingen een bepaalde limiet bereiken.

hoewel op de meeste apparatuur condition-based onderhoud kan worden gebruikt, moet die apparatuur aan bepaalde criteria voldoen om CBM effectief te maken. Ten eerste moet er een controleerbare toestand zijn. Met andere woorden, als de prestaties van de machine niet kunnen worden gemeten, hoe kun je dan zien of er een verandering in de prestaties is? U moet ook in staat zijn om veranderingen in de prestaties ver genoeg van tevoren te zien, zodat onderhoud kan worden uitgevoerd voordat de asset uitvalt of vermindert in de productie.

Asset criticality is een ander criterium dat u moet overwegen voordat u condition-based maintenance gebruikt. U krijgt de beste return on investment (ROI) met behulp van CBM op uw meest kritieke activa. Het doen van een kritische analyse om te rangschikken welke onderdelen van apparatuur zijn het meest waarschijnlijk om te falen en de impact die storing zal hebben op uw operatie is een essentiële stap voor het uitvoeren van condition-based onderhoud. Het is belangrijk om te schalen van de meest kritieke activa naar beneden.

ten slotte is condition-based maintenance slechts zo effectief als de processen en systemen die worden gebruikt om de gegevens te analyseren. Onderhoudsteams moeten prestatiegegevens kunnen verzamelen en deze goed kunnen analyseren om slimme en tijdige beslissingen te nemen op basis van de resultaten.

soorten op voorwaarde gebaseerd onderhoud

een van de grootste voordelen van op voorwaarde gebaseerd onderhoud is dat het niet-invasief is, wat betekent dat real-time gegevens worden verzameld terwijl de machine nog steeds draait zonder de manier waarop het werkt aan te passen. U kunt ervoor kiezen om gegevens te verzamelen met bepaalde intervallen of continu door middel van dingen zoals sensoren, visuele inspectie of geplande tests. Laten we eens kijken naar een aantal van de meest voorkomende soorten conditiegebaseerde monitoringtechnieken die gebruikt worden in CBM.

• Trillingsanalyse. Trillingsanalyse wordt gedefinieerd als het proces voor het meten van trillingsniveaus en-frequenties van machines en het gebruik van die informatie om de gezondheid van machines en hun componenten te analyseren. Trillingsanalyse kan helpen bij het detecteren van problemen zoals onbalans, lageruitval, mechanische losheid, resonantie, gebogen assen en meer.

  een eenvoudig voorbeeld zou er zo uit kunnen zien: Stel je voor dat je een industriële fan hebt. Je verwijdert een van de ventilatorbladen en start hem op. Zoals je zou verwachten, de ventilator begint te trillen als gevolg van de onevenwichtige ventilator wiel. Deze onevenwichtige kracht zal één keer per omwenteling van de ventilator plaatsvinden, die verhoogde trillingssignalen produceert. U kunt ook een beschadigd lagerspoor hebben waardoor een lagerrol trillingen genereert telkens wanneer deze in contact komt met de spall. Dus, als drie lagerrollen de spall raken per omwenteling, zou je een trillingssignaal zien drie keer de loopsnelheid van de ventilator.

• infraroodthermografie. Infraroodthermografie is het proces van het gebruik van een warmtebeeldcamera om straling afkomstig van een object te detecteren, het om te zetten in temperatuur en het weergeven van een beeld van de temperatuurverdeling in real time. Vaak gebruikt met een basislijn beeld voor vergelijking, infrarood thermografische beelden kunnen duidelijk en gemakkelijk laten zien wanneer een actief wordt steeds oververhit. Infraroodthermografie wordt gebruikt voor het bewaken van de elektrische en mechanische omstandigheden van motoren, het inspecteren van lagers en het onderzoeken van vuurvaste isolatie, evenals voor het controleren van gas, vloeistoffen en slib niveaus.Infrarood-instrumenten zijn onder andere spot-infraroodthermografen, die worden gebruikt om warmtestraling te meten op moeilijk bereikbare of onder extreme omstandigheden werkende apparaten; infraroodscansystemen, die grotere gebieden of objecten op een transportband scannen; en infraroodcamera ‘ s, die de temperatuur op meerdere punten in een groot gebied meten en tweedimensionale thermografische beelden creëren.
• Ultrasone analyse. Ultrasone analyse maakt gebruik van geluid om potentieel falende activa te identificeren door het detecteren van hoogfrequente geluiden en deze om te zetten in audio-en digitale gegevens. Methoden voor het verzamelen van gegevens bepalen de soorten detecteerbare storingen als het gaat om ultrasonica. U kunt ofwel contact (structuur-borne) of non-contact (airborne) methoden. Contact methoden worden over het algemeen gebruikt voor mechanische problemen zoals lagerfouten, smering problemen, tandwiel schade en pomp cavitatie. Al deze fouten geven een hoogfrequent geluid af. Ultrasone contactmethoden zijn ook nuttig voor het detecteren van elektrische storingen op motoren, omdat losse of gebroken rotorstaven een hoogfrequent ritmisch patroon kunnen genereren. Tot slot, stoomvallen die falen kan stoom voortdurend lekken langs de interne afdichtingen, waardoor een rammelaar, die wordt opgepikt met echografie.

  contactloze methoden (in de lucht) van ultrasone metingen omvatten druk-en vacuümlekken op gecomprimeerde gassystemen en een aantal elektrische toepassingen. Luchtonderzoeken maken gebruik van ultrasonica om lekken in gecomprimeerde gassystemen op te sporen. Als het gaat om het gebruik van ultrasonica in de lucht voor elektrische systemen, kunnen ultrasone methoden vonken en corona detecteren wanneer thermografie dat niet kan.

• olie analyse. Olie analyse is een routine activiteit voor het analyseren van olie gezondheid, vervuiling en machine slijtage. Een olie analyse programma helpt controleren of een gesmeerde machine werkt zoals het zou moeten. Olie analyse controleert de vloeibare eigenschappen van de olie, het beantwoorden van vragen als zijn de juiste additieven actief. Zijn de additieven uitgeput? Is de viscositeit waar het moet zijn? Olie-analyse kijkt ook om te zien of er destructieve verontreinigingen in de olie en, zo ja, helpt het beperken van de waarschijnlijke bron. Tot slot kunt u met olieanalyse de aanwezigheid analyseren van deeltjes die worden geproduceerd door mechanische slijtage, corrosie of andere afbraak van het machineroppervlak.
• elektrische analyse. Elektrische analyse wordt gebruikt om de inkomende vermogenskwaliteit van activa te onderzoeken met behulp van motorstroommetingen van klem-op ampèremeters om de stroom in een circuit te meten. Dit maakt het voor onderhoudspersoneel gemakkelijker om te zien wanneer een asset een abnormale hoeveelheid elektriciteit krijgt.
• Drukanalyse. Het handhaven van de juiste druk binnen apparatuur om vloeistof, gas of lucht te laten bewegen door een pijpleiding of hydraulische slang goed is van vitaal belang. Drukanalyse kan continu drukniveaus in realtime monitoren en alert zijn op plotselinge druppels of pieken, zodat onderhoudspersoneel kan reageren op problemen en problemen kan oplossen voordat een ernstiger incident optreedt.

stappen die u moet ondernemen voordat u Condition-based Maintenance implementeert

zoals eerder vermeld, zijn er bepaalde dingen die u kunt doen om het meeste uit een condition-based maintenance plan te halen.

1. zorgen voor een solide basis. Condition-based maintenance gaat hand in hand met reliability-centered maintenance (RCM), omdat RCM U helpt potentiële problemen met uw assets te identificeren en te bepalen wat u moet doen om ervoor te zorgen dat deze assets blijven produceren op maximale capaciteit. Het hebben van een solide greep van RCM-processen helpt om uw conditiegebaseerde onderhoudsinspanningen te concentreren waar ze moeten zijn. In feite, betrouwbaarheid experts het erover eens dat een van de grootste problemen die wordt geleverd met het aannemen van een conditie-gebaseerde onderhoudsprogramma is het gebrek aan begrip van RCM principes.
2. inclusief getroffen personeel. Als je eenmaal hebt vastgesteld dat alle onderhoudspersoneel over de nodige vaardigheden beschikt, neem ze dan op in de kritische analyse. Het opnemen van hun input maakt hen actieve deelnemers en geeft hen de mogelijkheid om hun RCM fundamentals effectief te gebruiken en tegelijkertijd bij te dragen aan de condition-based maintenance implementatie. Het zal hen ook helpen om faalmodi te identificeren, te beperken en te elimineren.
3. voer een kritische analyse uit. Zoals eerder kort vermeld, zorgt een kritische beoordeling ervoor dat uw condition-based onderhoudsprogramma effectief is. Het nauwkeurig identificeren van activa als kritisch, semi-kritisch en niet-kritisch kan onnodig routegebaseerd onderhoud verminderen. Met andere woorden, onderhoudspersoneel zal weten welke activa het meest kritisch zijn en kan deze activa eerst controleren of vaker dan niet-kritische activa zonder onnodige routes over de hele fabriek te maken.

   kritische analyse helpt ook te bepalen welke activa het meest zullen profiteren van conditiegebaseerde bewakingstechnieken zoals trillingen op afstand of akoestische sensoren die real-time gegevens produceren die vanaf een andere locatie kunnen worden geanalyseerd. Deze meer kritische activa worden aangeduid als” slechte acteurs ” of de recidivisten in uw asset line-up. Deze slechte actoren profiteren meer van continue monitoring, omdat ze vaak problemen hebben. Houd in gedachten, als je eenmaal een kritische analyse hebt voltooid, is het niet ongewoon om te vinden dat de activa die je ooit als kritisch beschouwd zijn niet zo kritisch als je eerder dacht.

4. Follow-up. Nadat u klaar bent met uw criticality assessment, is het een goed idee om een storingsrapportage -, analyse-en correctief actiesysteem (FRACAS) te implementeren om ervoor te zorgen dat uw analyse correct was en dat de meest kritieke activa het meest profiteren van uw condition-based maintenance program.

implementatie op voorwaarde gebaseerd onderhoud: IAEA voorbeeld

in Mei 2007 erkende de Internationale Organisatie voor Atoomenergie (IAEA) de noodzaak om kerncentrales te verplaatsen van een preventief (op tijd gebaseerd) onderhoudsprogramma naar een op conditie gebaseerd onderhoudsprogramma dat afhankelijk is van de omstandigheden van de installatie en de onderdelen. Toen het agentschap deze behoefte erkende, ontwikkelde en gestandaardiseerde hoe een CBM-programma te implementeren in een publicatie getiteld, Implementation Strategies for Condition-based Maintenance at Nuclear Power Plants. De geschetste strategieën maken gebruik van verschillende online en offline condition monitoring technieken om te bepalen hoe componenten en parameters voor monitoring te selecteren, welke monitoring en diagnostische technieken moeten worden gebruikt, hoe acceptatiecriteria en meer te integreren.

de primaire doelstellingen van de IAEA voor deze op conditie gebaseerde onderhoudsstrategie zijn onder meer het verbeteren van de beschikbaarheid door het verminderen van gedwongen uitval; het verbeteren van de levensduur van de apparatuur door het verminderen van slijtage door frequente heropbouw; het opsporen van problemen wanneer deze zich voordoen; het minimaliseren van de kans op problemen bij demontage en hermontage; en besparing op onderhoudskosten door het verminderen van reparatiekosten, overuren en onderdelen in de voorraad.

de op conditie gebaseerde onderhoudsstrategie van de IAEA bestaat uit een combinatie van visuele inspectie en continue monitoringtechnieken voor zaken als drukgrenscomponenten, insluitingsstructuren, hoofdturbinegeneratoren en reactorkoelmiddelpompen. Dit kan bijvoorbeeld betrekking hebben op online diagnostiek die wordt gebruikt bij het monitoren van de slijtage van de stuwkrachtlagers van de turbinegenerator. Voorgestelde op conditie gebaseerde onderhoudstechnologieën omvatten trillingsbewaking, akoestische analyse, motoranalyse, motorbediende kleptests, thermografie, tribologie en procesparameterbewaking, allemaal in combinatie met visuele inspecties.

de IAEA vond de uitdaging om over te schakelen op een condition-based maintenance program niet te wijten aan het gebrek aan kennis over geavanceerde technologische methoden, maar veeleer aan de bereidheid om de cultuur en het management te veranderen om ze aan boord te krijgen. Het inzicht in deze uitdaging heeft het CBM-implementatieproces rond vier elementen geconcentreerd:

• inzet-het onderhoudspersoneel moet zich inzetten voor het proces en de nieuwe technologie. Het moet vertrouwen hebben op de opleiding en de technologie, terwijl het management zich moet inzetten voor de aanschaf van adequate apparatuur en opleiding voor al het personeel.
• deelname – om succes te behalen, is 100 procent deelname aan het CBM-programma vereist van alle groepen. Deze verwachting moet door het management worden versterkt.
• holistische benadering – dit geldt voor alle systemen in de hele fabriek, zonder uitzonderingen.
• duurzaamheid-het CBM-programma, het personeel en de uitrusting moeten in de loop van de tijd worden onderhouden om de voordelen op lange termijn te kunnen benutten. Als mensen van de organisatie komen en gaan, moeten de juiste training en middelen beschikbaar zijn.

om ervoor te zorgen dat de uitvoering van de CBM naar behoren wordt beschreven aan onderhoudspersoneel, erkende de IAEA de noodzaak van doeltreffende communicatie en opleiding. Het schetste het volgende denkproces voor het opleiden van een kerncentrale en legde de basisprincipes van het CBM-proces uit: geanalyseerde voorwaarden, gekozen methoden, toegepaste methoden en projectevaluatie. Elk van deze kan worden afgebroken door te vragen “wat”, “waarom”, “hoe” en wie.”

• voorwaarden geanalyseerd: dit omvat de kritische analyse.
  • wat? – Zorg voor betrokkenheid van het management, identificeer behoeften, kijk naar ambitie en verwachtingen, identificeer beschikbare middelen, enz.
  • waarom? – Inzicht in de algemene visie van wat nodig is.
  • hoe?- Bezoeken ter plaatse, evaluatie van de prestaties van het bedrijf.
  • wie? – Deskundigen en gezagsdragers / eigenaars.
• gekozen methoden: hier worden CBM-methoden en rollen bepaald.
  • wat? – Kies de rollen en behoeften van het CBM-team; Identificeer en selecteer methoden.
  • waarom? – Om methoden te selecteren die voldoen aan alle behoeften gevonden in de eerste analyse.
  • hoe? – Consensus van de leiders en het onderhoudsteam.
  • wie? – Iedereen die betrokken is bij de CBM implementatie.
• toegepaste methoden: Dit is waar de discussie in actie wordt gebracht.
  • wat? – Rollen worden ontwikkeld. Zorg ervoor dat alle plannen en projecten worden gecommuniceerd en begrepen door het uitvoeren van training, het krijgen van IT-ondersteuning, enz. Maak benchmarks.
  • waarom? – Onderhoud en betrouwbaarheid zo snel mogelijk te verbeteren.
  • hoe? -On-the-job training, coaching project meetings en follow-up.
  • wie? – Projectmanager, onderhoudsteam en alle andere betrokkenen.
• geëvalueerd Project: Dit omvat een analyse van het nieuw geïmplementeerde CBM-proces om ervoor te zorgen dat alles volgens plan werkt.
  • wat? – De doelstellingen van het CBM-plan opvolgen, ervaringen bespreken en een plan voor administratie en ontwikkeling opstellen.
  • waarom? – Om ervoor te zorgen dat de CBM werkt zoals bedoeld.
  • hoe? – Audit en vergadering voor follow – up en planning.
  • wie? – Proces eigenaren, management en leiders.

uitdagingen van Condition-based Maintenance

dus, wat is de adder? Zoals bij elke proceswijziging of nieuwe procesimplementatie, brengt condition-based maintenance enkele uitdagingen met zich mee.

• aanzienlijke initiële kosten. De aan CBM verbonden aanloopkosten tellen vaak op als u een kritische analyse uitvoert en erachter komt waar u sensoren moet plaatsen. Dit kan nog duurder zijn als je ze moet retrofit op oudere activa. Dit is mede de reden waarom uw kritische analyse zo belangrijk is, omdat het bepaalt welke apparatuur de hoogste ROI zal geven. Nieuwere of kleinere fabrieken hebben misschien niet de expertise ter plaatse om dit soort analyses uit te voeren, dus is het verstandig om een expert in te schakelen om een failure mode and effects analysis (FMEA) en een RCM-analyse uit te voeren, wat extra kosten met zich meebrengt.

  ook het kiezen van de juiste sensor is van cruciaal belang. Overweeg factoren zoals bedrijfsomstandigheden, omdat sensoren die zijn gebouwd om zware bedrijfsomgevingen te weerstaan over het algemeen meer kosten.

• opleiding. Nu u beschikt over sensoren om real-time gegevens te leveren en inzicht te krijgen in de conditie van de apparatuur, moet u personeel hebben dat deze gegevens goed en snel kan analyseren. Voor elke foutdetectie of waarschuwing die door een sensor wordt geproduceerd, doen zich meerdere vragen voor. Moet een onderdeel worden vervangen? Is het onderdeel op voorraad? Hoe lang hebben we voordat de aanwinst faalt? Hebben we de verkoper nodig om de vervanging te doen?

  houd er rekening mee dat opleiding een andere kostenpost is en dat operators en ander onderhoudspersoneel van hun normale operationele taken worden verwijderd. Training houdt ook in dat iedereen meedoet met de verandering en de verandering effectief beheert. Zoals de IAEA heeft geleerd, is dit een van de moeilijkste onderdelen van de uitvoering van een op conditie gebaseerd onderhoudsprogramma.

• bedrijfsomstandigheden. De nauwkeurigheid en prestaties van uw sensoren zijn mede afhankelijk van de omgeving waarin ze functioneren. Zware bedrijfsomstandigheden kunnen leiden tot slecht functionerende of beschadigde sensoren. Hoge warmte en vochtigheid kunnen bijvoorbeeld de elektronica beïnvloeden, terwijl corrosieve chemicaliën sensoren kunnen beschadigen en onnauwkeurige metingen kunnen opleveren.
• onvoorspelbaarheid. In tegenstelling tot gepland onderhoud, onderhoudswerkzaamheden gebaseerd op een condition-based monitoring programma is onvoorspelbaar. U kunt bijvoorbeeld onderhoud uitvoeren wanneer een sensor u waarschuwt. Dit kan leiden tot onregelmatigheden in hoe kosten verschijnen in uw budget. Als bijvoorbeeld een handvol activa tegelijkertijd onderhoud nodig heeft, moet uw onderhoudsteam de reparaties snel kunnen uitvoeren.
• softwarevereisten. Elke geïnstalleerde sensor verzamelt voortdurend enorme hoeveelheden gegevens, dus het is belangrijk om een modern geautomatiseerd onderhoudsmanagementsysteem (CMMS) of andere software te hebben die deze gegevens kan organiseren, volgen, verzamelen en analyseren. Samen met het hebben van de juiste software, je nodig hebt om te overwegen het inhuren van een derde partij om te helpen de resultaten te analyseren totdat uw personeel volledig is opgeleid.

  zorg er bovendien voor dat uw Wi-Fi-verbinding de hoeveelheid gegevens kan verwerken die wordt gebruikt en dat uw cloudopslagplan groot genoeg is om de opgeslagen gegevens vast te houden.

voordelen van Condition-based Monitoring

met alle uitdagingen die gepaard gaan met het implementeren van een condition-based maintenance program, vraagt u zich misschien af of het de moeite waard is. Hoewel een CBM-programma in eerste instantie niet goedkoop is en enige tijd kan duren om aan de slag te gaan, kunt u er uiteindelijk veel waarde van ontvangen. Eenmaal correct geïmplementeerd en gerund door een goed opgeleid personeel, kan het leiden tot vele voordelen, zoals:

• verbeterde systeembetrouwbaarheid,
• verhoogde productiviteit,
• lagere onderhoudskosten,
• een afname in downtime,
• snellere Probleemdiagnose en
• een verkorting van de tijd tussen onderhoud.

het potentieel van een CBM-programma voor een hoge ROI spreekt veel organisaties aan omdat het hen kan helpen concurrerend te blijven en zo slank mogelijk te werken.