1

Întreţinerea predictivă

Mentenanţa se defineşte ca ansamblul tuturor acţiunilor tehnice şi organizatorice, care sunt asociate şi efectuate utilajelor, echipamentelor, în scopul îndeplinirii de către acestea a funcţiilor specifice. Conform STAS 8174/2-77mentenanţa este predictivă şi corectivă.

Cea preventivă este efectuată la intervale de timp prestabilite, sau corespunzător unor criterii predeterminate în scopul reducerii probabilităţii de defectare sau degradare a performanţelor unui dispozitiv.

Cea de tip corectiv are ca scop restabilirea dispozitivului şi aducerea lui în stare de a-şi îndeplini funcţia specifică. Atât un tip , cât şi celălalt sunt efectuate pe baza mentenanţei predictive prin care, pe baza aptitudinii de mentenabilitate, se stabilesc criterii şi metode practice de realzare. Se mai foloseşte noţiunea de servire tehnică, prin care se înţelege totalitatea măsurilor organizatorice şi tehnice necesare pentru păstrarea fiabilităţii şi asigurarea disponibilităţii dispozitivelor aflate în exploatare sau păstrare (control preventiv, reparaţii curente, controlul fucţionării şi al defectabilităţii, prevenirea şi înlăturarea defectelor).

Potrivit accepţinii japoneze, întreţinerea poate fi grupată (vezi fig.1) în: - întreţinerea datorată apariţiei unor defecţiuni; - întreţinerea preventivă; - întreţinerea predictivă; - întreţinerea productivă; - întreţinerea total productivă.

Întreţinerea preventivă, potrivit concepţiei americane este constituită din activităţi

efectuate asupra utilajelor înainte de producerea unor defecţiuni, acestea fiind: - Selectarea şi instalarea utilajelor în locurile de exploatare în aşa fel încât să se

asigure funcţionarea acceptabilă a acestora; - Inspectarea periodică şi monitorizarea funcţionării utilajelor pentru a fi posibilă evaluarea starii tehnice a a cestora şi luarea, pe baza aceasta, a unor decizii pentru evitarea apariţiei defecţiunilor;

- Lubrifierea, vopsirea şi curaţarea utilajelor conform prescripţiilor producătoruli; - Reglarea şi efectuarea unor mici remedieri apărute întâmplâtor;

- Efectuarea de lucrări periodice de revizii şi reparaţii generale, chiar dacă nu s-au produs defecţiuni.

O latură a întreţinerii preventive este întreţinerea predictivă care se bazează pe controlarea activă sau la intervale de timp date a unor moduri de manifestare a funcţionării utilajelor în procesul de exploatare sau a unor parametri de lucru.

Posibilitatea introducerii întreţinerii predictive. Aplicarea unor metode moderne de întreţinere şi reparare a utilajelor a devenit o

necesitate obiectivă, în condiţiile unor schimbări majore petrecute în ultimii ani pe plan mondial şi naţional. Eliminarea treptată a resticţiilor vamale face ca pe piaţă să pătrundă din ce în ce mai multe produse din import. Fabricate cu tehnologii moderne, acestea devin din ce în ce mai competitive faţă de produsele autohtone. Construirea unor linii de fabricaţie rămâne doar un deziderat, presupunând resurse financiare greu accesibile.

2

3

Întreţinerea predictivă se bazează pe controlarea activă sau la intervale de timp date a unor moduri de manifestare a funcţionării utilajelor în procesul de exploatare sau a unor

parametri de lucru. Aceasta include: - Măsurarea vibraţiilor; - Măsurarea temperaturii; - Controlul presiunilor şi sarcinilor de lucru; - Măsurarea uzării şi dereglării subansamblelor componente; - Gradul de corodare şi erodare; - Analize chimice (ulei); - Ultrasunete. Mentenanţa predictivă, cu semnificaţia mentenanţei realizate prin intermediul

urmăririi parametrilor de uzură ai elementelor sau subansamblurilor – cheie ale mijloacelor fixe, folosind instrumente specifice (analizatoare de uzură, de vibraţii, de ulei) urmărind ca intervenţiile de mentenanţă să fie realizate înainte de apariţia defectului.

Toate măsurile se efectuează cu scopul de a determina momentul optim de declanşare a activităţilor de întreţinere şi evitarea căderilor accidentale care implică lucrări neplanificate.

În acest mod se asigură creşterea duratei de viaţă a utilajelor, reducerea costurilor de întreţinere şi realizarea producţiei în condiţiile de calitate prestabilite.

Cel mai industrial echipament nu cade dintr-o dată şi gata se opreşte munca. Adevărul este că echipamentul se defectează treptat, după o perioadă de săptămâni sau luni. Mai mult, ne dau numeroase avertizări sau semnale pe parcurs. Aceste semnale, spre exemplu, mici schimbări ale temperaturii, vibraţiile sau sunetele pot fi detectate cu ajutorul întreţinerii predictive.

Ca rezultat, întreţinerea predictivă ne dă timp să planificăm, să programăm şi să facem reparaţii înainte ca echipamentul / utilajul să cedeze.(vezi fig. 2)

:Timpul în care un specialist al întreţinerii predictive poate detecta un echipament cu

probleme, şi timpul până când un operator observă, este imens. Un studiu a arătat că, niciun alt tip de întreţinere nu îţi dă mai mult timp pentru

planificare şi programare decât întreţinerea predictivă. De aceea întreţinerea predictivă ar trebui sa fie numărul unu în planificarea întreţinerii. Întreţinerea predictivă compară tendinţa parametrilor fizici măsuraţi, împotriva

cunoaşterii limitelor inginereşti cu scopul de a detecta, analiza şi corecta problemele înainte ca ele să se producă.

Studiile au arătat că o planificare bine făcută, adică un job tipic, îţi ia jumătate din timpul unei munci neplanificate.

Munca planificată este mai eficientă şi mai puţin costisitoare decât o muncă neplanificată.

Întreţinerea predictivă poate fi aplicată oricărui echipament cu probleme, dacă, mai întâi parametrii fizici ca:vibraţii, temperatură, presiune, curent sau rezistenţă pot fi măsuraţi. Limitele ingineriei pentru măsurarea parametrilor fizici, trebuie să fie stabilite pentru ca problema să fie detectată înainte ca pagube excesive să se întâmple.

Corectând problema de la rădăcini este cheia pentru cele mai predictive eforturi.

4

5

6

Ciclul întreţinerii predictive: Odată ce o nouă piesă a unui echipament cu probleme, a fost adăugat în program, se

introduce ciclul întreţinerii predictive (vezi fig.3). Parametrii stabiliţi sunt măsuraţi periodic (săptămânal, la două săptămâni, lunar). Dacă

măsurătoarea depăşeşte limita inginerească, atunci măsurătoarea trebuie planificată suplimentar. Analiza poate lua mai multe forme.

Spre exemplu, vibraţia poate fi luată rotind echipamentul. Un analist bine pregătit poate verifica semnătura pentru problemele comune, cum ar fi abaterea şi instabilitatea, precum şi probleme nu foarte comune cum ar fi rezonanţa. Odată ce sursa problemei este determinată, cea mai bună activitate de reparaţie poate fi aleasă. O cercetare de muncă este de obicei scrisă pentru a putea porni procesul de reparaţie. Corectarea rădăcinii problemei permite echipamentului să reintre în programul periodic de monitorizare. Spectrul PDM (predictive maintenance).

A existat o concepţie greşită, despre faptul că eşecurile echipamentului nu pot fi prezise. Oricum, cu ajutorul tehnologiei predictive, un număr mare de echipamente cu probleme pot fi prezise. Măsurarea vibraţiilor la rotirea echipamentului, este probabil cel mai cunoscut din aplicaţiile curente ale întreţinerii predictive, dar şi alte categorii din industria echipamentelor beneficiază de o întreţinere predictivă.

Tabelul nr. 1

SPECTRUL ÎNTREŢINERII PREDICTIVE Nr. Crt. Categoria

echipamentelor Tipul

echipamentelor Modul de

cădere Cauza căderii

Modul de detectare

1

Rotating machinery

Pompe, motoare, compresoare

Lubrifiere insuficientă

Forţă excesivă

Analiza vibraţiilor şi lubrifiantului

2

Echipament electric

Motoare, cabluri, transformatoare

Defectul de

izolaţie

Căldură, umezeală

Timp. Teste de rezistenţă.

Scanarea analizei

3

Schimbătoare de căldură

Schimbătoarele, compresoarese

Murdărie

Sediment

Calculele transferului de căldură

4

Rezervoare şi echipamente de transfer

Rezervoare, reactoare

Coroziune

Atacul chimic

Verificarea grosimii de coroziune.

Răspundere acustică

7

8

Ieşirea din funcţiune a utilajului. Cercetătorii pentru o mai bună siguranţă a echipamentelor, recunosc că într-o grupare

de utilaje există o comportare a probabilităţii de defectare. Această comportare apare atunci când utilajele sunt folosite în mod constant. Forma probabilităţii de defectare arată ca o curbă de tip Cadă de baie.

Echipamentul care supravieţuieşte de la începutul vieţii sale, va continua să meargă întâlnind câteva căderi pe parcurs. Oricum , în timp căderile încep să sporească până când ultimul grup cedează.

Beneficiile întreţinerii predictive:

- costurile întreţinerii scad până la 50%; - căderile neaşteptate se reduc până la 55%; - reparaţiile şi reviziile generale se reduc până la 60%; - inventarul pieselor de schimb se reduc până la 30%. Studiile au arătat că, cu ajutorul unui program de întreţinere PdM potrivit, se pot

înlocui până la 30% din sarcinile întreţinerii predictive.

Beneficiile ascunse ale întreţinerii predictive: - mai puţin stres; - mai multă linişte; - o muncă mai uşoară; - mai mult timp liber.

Baza unui program PdM de succes este o listă simplă, detaliată şi corectă a echipamentului, deoarece lista de echipament este esenţială pentru paşii ce urmează. O listă bună este esenţială pentru:

- Identificarea modului în care echipamentul se poate defecta; - Alegerea tehnologiei de întreţinere predictivă potrivită; - Construirea unei baze dedate pentru fiecare tehnologie de întreţinere predictivă.

Ce face o listă bună ?

- Numărul echipamentului; - Descrierea echipamentului; - Tipul echipamentului.

Alegerea potrivită a tehnologiei de întreţinere predictivă. Multe firme, printre care şi Rolem încep un program de întreţinere predictivă, alegând una dintre cele mai comune tehnologii şi anume analiza vibraţiilor. După ce au acumulat ceva experienţă, încep să aplice tehnologia pe cel mai critic echipament al lor, cu cele mai mari probleme de funcţionare. Aproape toate utilajele dau foarte devreme semnale de avertizare, cum ar fi: schimbări de temperatură, vibraţii, sunete înainte să se defecteze. Aceste semnale de alarmă pot fi detectate cu tehnologii de monitorizare precise. Problema este că una sau două tehnologii singure nu pot detecta majoritatea semnalelor de alarmă din planul tău. Ca rezultat, o singură tehnologie a programuului de întreţinere predictivă va pierde mai multe greşeli decât prinde. Deci cheia unui program de întreţinere de succes este să fii sigur că este extrem de sensibil la modurile de cădere ale utilajului.. De aceea trebuie aplicate mai multe

9

tehnologii, pentru a se putea detecta majoritatea modurilor de cădere din plan. Modurile de cădere ale utilajului îţi spun ce tehnologie să aplici, nu şi invers. Sunt strânse informaţiile corecte? Întreţinerea predictivă este un proces condus de date în funcţie de măsurători. Este vorba despre colectarea şi analizarea datelor pentru a determina ce procedee corective trebuie făcute. Cheia este să te asiguri că echipa întreţinerii predictive analizează datele corecte. Din păcate, multe companii pierd mult timp uitându-se la datele care nu trebuie, pentru că strângerea datelor s-a făcut greşit încă de la început. Aşa că informaţia nu poate face ce trebuie să facă: sa identifice utilajul cu probleme. De aceea setarea bazei de date a tehnologiei întreţinerii predictive este un aşa pas important. Făcute corect, aceste baze de date te lasă să te încrezi în alarmele implementate pentru a detecta problemele întâlnite. După aceea , putem urmări rapoartele de excepţie: vezi care utilaj este în alarmă şi analizezi doar acel utilaj. Exemplu: O bază de date corectă. Un analist de vibraţii poate colecta şi analiza informaţii pe 400-500 de piese ale utilajului pe lună. Fără această bază de date, productivitatea scade de la 50% la 200-225 piese ale utilajului pe lună. Având baza de date corectă, aceasta are un impact direct asupra productivităţii şi are succes asupra programului. Cărui utilaj îi trebuie aplicată întreţinerea predictivă? Dacă există o ordine stabilită a criticităţii utilajelor conform unei liste, se poate determina strategia de întreţinere. Ordinea criticităţii trebuie stabilită prin înţelegerea colectivului, cei care stabilesc cele mai critice utilaje şi anume:

Producţia; Întreţinerea; Logistica; Serviciul cu clienţii.

Factori de criticitate: siguranţa, ambianţă, înreţinere, producţie, calitate. Într-un proces, există mail multe moduri în care poţi măsura rezultatele şi impactul programului de întreţinere predictivă. Dacă ştii mai puţine lucruri sau nimic despre el, înseamnă că trebuie să măsori până înţelegi. Măsurătorile sunt un mod bun de a face schimbările pozitive. Pentru a demonstra succesul programului , ai nevoie de informaţii care se bazează pe masurători. Programul de întreţinere predictivă:

1. Intern . Programul de întreţinere predictivă este condus în întregine de cei din firmă: date, interpretări, analize şi recomandări.

2. Prin contract. Organizarea serviciilor de întreţinere predictivă este făcută de alte firme din exterior.

3. Hibrid. O parte din măsurători sunt făcute de cei din interiorul firmei, şi o parte sunt făcute de alte firme.

10

Alegerea furnizorului de servicii de întreţinere predictivă:

1. Abilitatea de a integra mai multe tehnologii. Cei mai mulţi furnizori de servicii se concentrează doar pe una sau două tehnologii de întreţinere predictivă. Dar programul de întreţinere predictivă cere mai multe tehnologii pentru a detecta utilajului toate posibilele moduri de cădere.

2. Analiştii calificaţi în fiecare tehnologie. Analiştii calificaţi sunt foarte importanţi deoarece pot identifica cauzele problemelor utilajului. Aceşti oferă cele mai bune şi corecte recomandări.

Informaţii necesare pentru implementare întreţinerii predictive: Ce echipamente trebuie urmărite; Resurse necesare (investiţii, oameni); Costurile necesare; Şcolarizaări; Standarde scrise pentru certificarea şi calificarea personalului; Standarde scrise pentru procedeul de verificare; Planul de lucru şi procesul de management al activităţii; Indicatorii urmăriţi (ex. timpul dintre raparaţii); Grafic Gant cu timpii de implemenatre.

Siguranţa în funcţionare (predictiv):

- Întreţinere bazată pe diagnoza stării tehnice a utilajului; - Măsurători periodice de capabilitate a utilajelor (vezi anexă).

Întreţinerea predictivă se face pe bază de măsurători. Avantaje:

- Întreţinerea se face doar în caz de necesitate. - Stocuri mai mici de piese de schimb. - Opririle sunt de durată mai mică decât la preventive şi mai rare. - Creşte durata de utilizare a pieselor de schimb. - Necesită personal de întreţinere mai mic. - Costuri mici. - Prin măsurători se garantează precizia funcţionării maşinii.

Dezavantaje: - Necesită aparatură fosrte scumpă (ex. analiza spectral de vibraţii). - Necesită personal cu înaltă calificare, pentru măsurători şi implementare rezultatelor.

11

Linia de lăcuit ESTA este formată din automatul de lăcuire propriu zisă şi gara ESTA. Descrierea instalaţiei.

12

Modul de lucru:

1. Se încarcă (alimentează) ramele cu piese pentru lăcuit (izolate) în transportorul din gară.

2. Se face operaţia de transfer. Suporţii cu piese pentru piese vor fi transferaţi în mod automat din gară în ESTA, iar cei din ESTA vor trece în gară.

3. După încheierea transferului, se vor efectua la linia automată de lăcuit ESTA, verificările finale înainte le lăcuire, se încarcă programul pentru lăcuit conform tipului de şarjă care trebuie lăcuită, după care începe lăcuirea pieselor.

4. Paralel cu lăcuirea pieselor în ESTA, se trece la descărcarea pieselor lăcuite lăcuite din transportului aflat în gară în vagoanele goale.

5. Când se încheie procesul de lăcuire al pieselor aflate în ESTA, transportul pieselor lăcuite în mod automat. Piesele pentru lăcuit s-au încărcat în prealabil pe transportorul aflat în gară.

6. Se startează din nou operaţia de transfer. Pisele lăcuite vor trece din ESTA în gară, iar cele penrtu lăcuit vor fi transferate în ESTA.

7. Se reia ciclul de la punctul 3 panâ la punctul 6.

Mod de lăcuire imagine din interiorul camerei Omega. Suporţii ce conţin piese pentru lăcuit ajung în zona omega unde se desfăşoară aplicarea propriu zisă a lacului. Piesele sunt racordate la masa maşinii (la pamânt) printr-un circuit electric piesa – ramă – suport – maşină. Lacul care intră în mijlocul turbodiscului, este încărcat prin intermediul unui câmp electric de înaltă tensiune, cu o sarcină electrică pozitivă. Ca urmare a forţei centrifuge produsă de rotaţia turbodiscului, precum şi cea de atracţie ân câmp electrostatic, se realizează lăcuirea pieselor. Pentru a obţine un fil de lac de 1 mm grosime se aplică 8 straturi de lac succesive cu o gelifiere intermediară de 25 minute, astfel ca durata unei şarje de lac este de 3 h.

13

14

15

Costuri de producţie pentru reperul I Tafel C 219 Ramă: 2 piese Suport de lăcuit: 4 rame Lanţ transportor: 36 suporţi Şarja: 288 piese (2*4*36) Caz defavorabil :

- maşina s-ar defecta în timpul prelucrării unei şarje de piese penrtu piesa I Tafel C 219; - piesele nu se mai pot repara; - trebuie trimise la o firmă pentru decaparea lacului (piesele revin in flux după operaţia

de presare); - 25% din piesele decapate devin rebuturi (nu se mai colorează conform cerinţelor de

calitate); - Cost piesă rebut: 50 EURO/piesă.

Calcul costuri de pierdere : Cost piesă rebut= 50 EURO/buc Cost piesă decapată= 10Euro/buc Costuri pierderi= Costuri rebut + Costuri cu decaparea pieselor=3.600+2.880=6.480 EURO Costuri rebut =(36*2)piese *50 EURO/buc =3.600 EURO Costuri cu decaparea pieselor = 288piese*10 EURO/buc=2.880 EURO Costuri pierderi totale= 6.480 EURO + Costuri cu staţionare=6.480 EURO +540 EURO =7.000 EURO Costuri cu staţionare= 180 min*3 EURO/buc =540 EURO Durata în care se dau jos piesele rebut de pe maşină: 3h (180 min) Costuri aparatură şi şcolarizare = 12.500+1.600=14.100 EURO (la nivel de întreprindere) Costuri pentru linia de lăcuit =(14.100*3)/22 zile lucrătoare = 1.922 EURO Suma cu care este plătit cel care face măsuratoare = 3,5 EURO/h*12h= 42EURO/h Suma cu care este plătit cel care interpretează datele = 15 EURO/h*2h= 30EURO/h Cu ajutorul întreţinerii predictive, măsor vibraţiile rulmenţilor la ventilatoarele care deservesc utilajul, astfel că pot să anticipez defecţiunea, îmi planific întreţinerea preventivă şi nu mai am pierderi de 7.000 EURO