Komplex diagnosztikai rendszerre támaszkodó karbantartást támogató módszer leírása 
Hogy a diagnosztika ne csak divat legyen!

Sok helyütt tapasztalható, hogy a diagnosztika és az alkalmazott megbízhatósági vizsgálatok ellenére sem lett sokkal hatékonyabb a karbantartási rendszer, továbbra is alacsony szinten maradt a berendezések rendelkezésre állása. A probléma gyökerét az előkészítés hiányában, a rosszul megválasztott diagnosztikai módszerekben és a diagnosztikai személyzet nem megfelelő képzettségében találjuk meg. Egy elhamarkodott műszervásárlás, majd az ebből adódó sikertelenség évekre visszavetheti a megbízhatósági vizsgálatok alkalmazását és az eredményesebb, gazdaságosabb üzemviteli rendszer kialakítását.

Jelentős megbízhatóság növeléshez, kockázat csökkentéshez és a halasztott karbantartás lehetőségének kihasználásához igen gondos előkészítési és rendszerépítési feladatokat kell végrehajtani. Az alábbiakban egy lehetséges utat mutatunk be, de ezt minden egyes gazdasági egységre át kell alakítani a helyi sajátosságok figyelembevételével. Nem lehet eleget hangsúlyozni: a diagnosztika nem csodaszer, nem mindenre alkalmazható gyógyír! Alkalmazása nagy lehetőséget rejt magában, de csak akkor várhatunk kimagasló eredményt, ha a teljes karbantartási rendszerünket megfelelő módon fejlesztjük minden területen.

Az üzemviteli rendszerek tevékenységét négy fő munkafázisra oszthatjuk fel:

• Karbantartási stratégia.
• Munkameghatározás.
• Munkaellenőrzés.
• Munkavégrehajtás.

• Alkalmazott módszerek és eszközök:
• Vevői igényfelmérés (CNA);
• Speciális projekt elokészítés és tervezés;
• Karbantartási audit;
• Minőség- és gyorsaság-fejlesztés (karbantartási folyamatok optimalizálása; kezelők tevékenységének optimalizálása a karbantartási folyamatokban; oktatások tervezése és végrehajtása);
• Informatikai támogató rendszerek lehetőségvizsgálata;
• Állapotfelügyeleti módszerek alkalmazásának kidolgozása, illetve optimalizálása;
• Gépcsoportokra kidolgozott karbantartási csomagok alkalmazása, megbízhatóságot növelő úgynevezett Pilot projekt indítása;
• Teljes körű szerelési és állapotfelügyeleti eszközpark kialakítása.

Sok vállalat próbálkozik az eszközhatékonyság optimalizálásával. Az eszközgazdálkodásban kezdeményezett változások kudarcának legáltalánosabb oka, hogy nem sikerül nagy biztonsággal megállapítani – még a probléma megoldása elott, hogy ténylegesen van-e probléma és hogy mikor, miért és hogyan jelentkezik. Az integrált megbízhatósági és kockázat-alapú eszközgazdálkodási stratégiára való áttérés azzal kezdődik, hogy felmérjük, honnan indultunk, jelenleg hol tartunk és valójában hová akarunk eljutni.
Első lépésben tehát célszerű egy olyan állapotmeghatározás, amely az adott gazdasági egység jelen helyzetét világítja meg, és összehasonlítja a korszerű karbantartási rendszerek eredményeivel. Az erre használt egyik módszer a Vevői igényfelmérés (CNA – Client Need Analysis).
Segítségével rendszerszinten ítélhető meg az adott egység karbantartási színvonala, jól áttekinthető módon mutatja be a jelen állapotokat és a lehetséges fejlesztési irányokat. Célja, hogy alaposan és szisztematikusan feltárjuk a valódi helyzetet és megragadjuk a fejlődési lehetőségeket a gyár eszközhatékonyságának optimalizálása érdekében.

A karbantartási rendszer fejlesztése előtt határozzuk meg a megvalósítandó célokat. Ehhez jó módszer egy szakértői segítséggel, irányítottan levezetett 2–3 napos műhelymunka. Ennek megvalósítása lehetőséget ad a karbantartási rendszer stratégiai és tevékenységi tervének teljes körű, részletes és hatékony kialakítására. Ehhez szükség van az adott gazdasági egység szakembereivel történő közös munkára, a lehetőségek, az elképzelések stratégiába és tevékenységi tervbe való illesztése érdekében.
Ekkor a karbantartási rendszerfejlesztés stratégia meghatározására kerül sor, majd ezen stratégiának megfelelő egységekre szabott tevékenységi tervek kialakítására. Ez két vagy több szinten lebonyolítandó, célkitűző műhelymunkák tartását jelenti. Emellett az üzemeltetési (termelési) és karbantartási szakemberek együttes részvétele a két szakterület harmonikusabb együttműködését ígéri az egymás jobb megértésén keresztül.

A közös műhelymunka céljai

• A fejlesztési projekt rövid és hosszú távú céljainak meghatározása;
• A karbantartással kapcsolatos vállalati és gyári szintű problémák feltárása;
• A feltárt problémák megoldási lehetőségeinek kidolgozása;
• A szükséges erőforrások meghatározása;
• A karbantartás rendszerfejlesztés tevékenységi tervének kialakítása.

A karbantartási stratégia kialakításakor mindig figyelembe kell venni az adott műszaki és szervezeti lehetőségeket. A meglévő géppark jellemzőit és a gazdasági, munkavédelmi, környezetvédelmi elvárásokat.

Az alkalmazandó karbantartási stratégiák

• Használat a meghibásodásig (RTF);
• Megelőző karbantartás (PM);
• Előrejelző karbantartás (PdM);
• Megbízhatóság központú karbantartás (RCM);
• Illetve ezek kombinációinak alkalmazása.

Ha már meghatároztuk helyzetünket, kitűztük céljainkat és meghatároztuk stratégiánkat, utána már csak a gépeink, berendezés csoportjaink kritikusság vizsgálatát kell elvégeznünk a diagnosztikai módszerek és eszközök alkalmazása előtt. Ez a tevékenység elősegíti a rendelkezésre álló erőforrások jobb felhasználását és a gazdasági eredményesség növelését a karbantartási hatékonyságának emelésével.

A kritikusság (prioritás) vizsgálat szempontjai:

• A berendezés termelési struktúrában elfoglalt helye;
• A berendezés értéke;
• A berendezés javíthatóságának, pótolhatóságának időintervalluma;
• Munka- és környezetvédelmi szempontok.

Ha mindezekkel megvagyunk, akkor a kialakított prioritások alapján elkezdhetjük a komplex diagnosztikai rendszer kialakítását az egyes berendezések műszaki paramétereinek figyelembevételével.

Diagnosztikai módszerek és a bennük rejlő lehetőségek
A diagnosztikai rendszerek és módszerek a munkák meghatározásában és a döntés-előkészítésben nyújtanak segítséget a karbantartás vezetésnek, lehetővé téve a rendelkezésre állás növelését és a mindig szűkös pénzügyi keretek célszerűbb felhasználását. Fontos tisztáznunk, hogy mit kell megfigyelnünk ahhoz, hogy meghatározhassuk gépeink állapotát, elore jelezhessük berendezéseink meghibásodását és a szükséges javítások terjedelmét. Ehhez ismernünk kell fizikális felépítésüket, az adott gyártástechnológiát és a működési körülményeket is. E hármas egység ismerete után ki tudjuk választani azt az egy vagy több állapotjelző paramétert, amelyek figyelésével, mérésével kell a későbbiekben foglalkoznunk.

Állapotjelző paraméterek:

• Tisztaság, általános külső állapot;
• Alkatrészek állapota, sérülései;
• Berendezés terhelési állapota;
• Zaj, rezgés;
• Hőmérséklet;
• Kenőanyag-állapot;
• Villamos paraméterek;
• Nyomás;
• Szállított anyagmennyiség;
• …

Ha meghatároztuk az állapotjelző paramétereket, a következő lépésben a megbízhatósági (diagnosztikai) vizsgálati módszerek közül ki kell választanunk a legmegfelelőbbeket.

Megbízhatósági (diagnosztikai) vizsgálati módszerek

• Érzékszervi, tapasztalati ellenőrzések;
• Rezgésdiagnosztika;
• Termovízió, hőmérsékletmérés;
• Olajdiagnosztika;
• Roncsolásmentes vizsgálatok;
• Motordiagnosztika;
• Szivárgásvizsgálat;
• …

Jelen terjedelem nem teszi lehetővé minden módszer ismertetését, ezért „csak” az Érzékszervi-, tapasztalati ellenőrzések és a Rezgésdiagnosztika kerül sorra.

(Az elfelejtett „diagnosztikai” módszer)

A berendezések állapotfigyelésének alapja az ellenőrzési útvonalak kialakítása. Ezek során ellenőrizni és digitálisan rögzíteni kell minden olyan információt és mérési eredményt, ami a későbbi döntéshozatalhoz segítséget jelent. Célszerű olyan eszközt választani, amellyel alapvető rezgés- és hőmérsékletmérések elvégezhetők. Ezek a műszerek az adatgyűjtővel kombinálva az ODR (Operator Driven Reliability) és a PdM egyik leghatékonyabb eszközei. Az állapotdetektorral a gépről egyszerre három állapotjellemzőt (rezgéssebesség, envelop burkológörbe és hőmérséklet) lehet megmérni. Ezek a mérési eredmények rögzítésre kerülnek a hordozható adatgyűjtőben, majd a mérés után mindez áttölthető a kiértékelő szoftverbe, amit hosszú távon tárolni lehet. A mérési eredményeket trend formájában meg tudjuk jeleníteni, így könnyen figyelemmel kísérhető a gép állapotának és a csapágy állapotának megváltozása. Ebben az esetben „csak” a csapágyállapot értéklehető megfelelően a viszonylag alacsony fordulatszám miatt. Az értékek változásának követésével dönteni lehet a beavatkozás szükségességéről.
A szoftverben előre létrehozott (akár több száz gép) mérési útvonalat az adatgyűjtőbe letölthetjük, majd gépről-gépre járva az adatgyűjtés nagyon gyorsan elvégezhető. Mindezek mellett a mérést végző személy a gép egyéb információit, működési paramétereit (nyomás, térfogatáram, kenőanyag állapota vagy „zajos” stb.) is rögzítheti az adatgyűjtőbe vagy megjegyzéseket írhat be, ami az adatok betöltésekor a szoftverbe áttöltődik, és megkönnyítheti a kiértékelést végző személy dolgát. A szoftverben a gépekhez géptörténet vagy egyéb más gépadat is hozzárendelhető, ami alapfeltétele a gépnaplózásnak. Igen lényeges követelmény a kiértékelő szoftverrel szemben, hogy képes legyen együttműködni az úgynevezett Ipari döntéstámogató rendszerekkel (IDSS, Industrial Decision Support System).

Off-line rezgésdiagnosztika
A berendezéseknél rendszeres rezgésdiagnosztikai, FFT méréseket kell bevezetni a gépcsoportok állapotának figyelemmel kísérésére. A mérések terjedjenek ki a berendezés általános állapotára és forgó gépek esetében a csapágyak működésére is. Olyan méroeszközök szükségesek, amelyek az 1–3. lépések igényeit is kielégítik, és rendelkeznek kétcsatornás idójel .wav formátumban való rögzítési lehetőségével, hogy valamely más külső alkalmazással (pl.: Matlab, DasyLab, DADiSP, Polymate, SignalCalc) alkalmas legyen az alábbi feladatok ellátására:

• Felfutás- és leállás-vizsgálatok;
• Tranziens vizsgálatok;
• Felmelegedés közbeni változások;
• Bejáratás alatti változások.

Az első időben javasolt a havi rendszerességű mérés, amely időintervallumot egy év tapasztalatai után felül kell vizsgálni, illetve ki kell terjeszteni a berendezés tengelypozíciójának vizsgálatára.
Főbb követelmények a kiértékelő szoftverrel szemben:

• Adatbázis-kezelő és -kiértékelő szoftver egyben;
• 32 bites alkalmazás, amely kezeli az FFT- és az időjeleket is;
• Fejlett és igen megbízható adatbázis-kezelés;
• Windows Explorer kezelőfelület;
• Többrétű riasztási lehetőségek (összérték, burkológörbe, sávriasztás, statisztikai riasztás, tengelypozíció);
• Fejlesztett, többszintű, HTML jegyzőkönyvezés;
• WebServer-es adatmegjelenítés;
• E-mail, SMS-küldés az azonnali figyelmeztetés érdekében;
• Képes legyen együttmuködni az úgynevezett Ipari döntéstámogató rendszerekkel.

On-line rezgésdiagnosztika
Az első éves mérési tapasztalatok és a mérési pontok optimalizálása után érdemes dönteni az On-line rezgésdiagnosztikai rendszer bevezetéséről. Természetesen ettől el lehet térni a helyi igények és tapasztalatok alapján. Ezt megelőzően, a tervezett karbantartással egyidőben, telepített érzékelőket kell beépíteni az Off-line mérések alapján meghatározott mérési helyekre. A beépítendő érzékelők telepítése során kiemelten ügyelni kell pl. a közegáramlás károsító hatásának minimálisra csökkentésére. Szükség esetén a beépítés előtt információt kell kérni a beépíthetési lehetőségekről, és meg kell kérni a gyártó nyilatkozatát is arról, hogy a beépítés nem gyengíti a szerkezetet, és nem okoz káros jelenségeket (pl. turbulencia…).

Főbb követelmények az On-line rezgésdiagnosztikai rendszerrel szemben

• Hardveresen elégítse ki az 1. lépés követelményeit;
• 2-csatornás kiépítés az elmozdulás érzékelők fogadására és a jelfeldolgozáshoz;
• Csatornák száma: moduláris 4-32;
• Moduláris felépítés a későbbi bővítési lehetőségekhez;
• Alkalmas legyen az elmozdulás érzékelok direkt betápolására;
• BNC kimenetek a hordozható analizátorok csatlakoztatásához;
• Képes legyen TCP/IP kommunikációra;
• Képes legyen Ethernet 10BaseT kommunikációra;
• Logikai bemenetek a működési állapot érzékelésére, ami biztosítja, hogy a mérések mindig azonos feltételek mellett történjenek;
• Fordulatszám-érzékelő bemeneti lehetőség;
• Felügyelet nélküli üzemelés a nap 24 órájában, a legfontosabb adatok megőrzése áramszünet esetén.

Főbb követelmények az On-line kiértékelő szoftverrel szemben (lényegében megegyezik az Off-line rendszerekével):
Riasztások esetén egy korszerű kiértékelő szoftver küldjön e-mail-t és/vagy SMS-t az előre meghatározott címzetteknek, felelősöknek. A rendszer hátránya, hogy ezen intézkedések nem biztosítják teljes mértékben az információk célba jutását (telefon nem használható, lemerül, levelező rendszer nem működik, nem olvassák el…). E hátrányok kiküszöbölése érdekében más megoldásra van szükség. A mérési eredmények alapján a berendezések működési állapotát meg lehet jeleníteni az üzemvitelnél. Ennek legjobb eszköze a Human Machine Interface, ami lehetőséget teremt a rezgésdiagnosztikai adatbázisban lévő riasztási adatok és a „hozzá nem értő” felhasználók közötti kapcsolat kialakítására.
Ez a megjelenítés nem javasolt Off-line rendszer esetén, hiszen a látott berendezés állapot az utolsó mérés szerinti, ami akár több hetes is lehet! Ez nem valós biztonságérzetet ad, ami a figyelem csökkenéséhez vezethet!
 

Köszönet az Info-Prod kft. segítségéért a cikk összeállításához.

Kapcsolódó témák:

Diagnosztika és anyagvizsgálat

Gyártástechnológia