روشهای مدیریت تعمیرات
برای درک برنامه مدیریت تعمیرات پیشبینانه ابتدا باید تکنیکهای سنتی در نظر گرفته شوند. صنایع و کارخانه ها عموماً از دو نوع مدیریت تعمیرات استفاده میکنند:
کار تا خرابی
تعمیرات پیشگیرانه.
مدیریت کار تا خرابی (RUN TO FAILURE)
منطق این مدیریت ساده و آسان است وقتی ماشین خراب شد آن را تعمیر کنید و اگر خراب نیست کاری با آن نداشته باشید از اولین کارخانهای که ساخته شد قسمت عمده کار تعمیرات تعمیر ماشینآلات کارخانه میباشد که ظاهراً موجه نیز به نظر میرسد. کارخانهای که از مدیریت کار تا خرابی استفاده میکند هزینههای صرف نگهداری نمیکند کار تا خرابی یک تکنیک مدیریت عکسالعملی است که قبل از انجام هر کار نگهداری منتظر خرابی ماشین یا تجهیزات میماند که در واقع یک مدیریت بدون نگهداری میباشد و از طرفی گرانترین مدیریت تعمیراتی نیز میباشد تعداد اندکی از کارخانهها از فلسفه ایــن روش پیروی میکنند تقریباً در همه مواقع حتی اگر کارخانهها در شرایط کار تا خرابی باشند یک سری وظایف پیشگیرانه پایهای مانند، روانکاری تنظیم ماشین، و دیگر تنظیمات را انجام میدهند بااینوجود در این نوع مدیریت تا زمانی که تجهیز قادر به ادامه کار باشد، نه بازسازی میشود و نه تعمیرات اساسی روی آن انجام میگیرد هزینه اصلی مربوط بـه این نوع مدیریت تعمیرات، هزینه انبارداری قطعات یدکی، هزینههای اضافهکار نیروی انسانی، ساعات خوابیدن طولانیمدت ماشین و قابلیت دسترسی پایین ماشین برای تولید میباشد.
ازآنجاکه هیچ کوششی برای پیشیگرفتن از نیازهای تعمیرات صورت نمیگیرد، کارخانهای که از مدیریت کار تا خرابی استفاده میکند باید قادر به عکسالعمل به همه خرابیهای ممکن در کارخانه باشد این روش مدیریت عکسالعملی اداره تعمیرات را مجبور میکند تا قطعات زیادی را تعمیر کند و ماشینهای یدکی یا حداقل همه قطعات اصلی برای همه تجهیزات بحرانی و حساس در کارخانه را انبارداری کند و به طور متناوب بـه فروشنده تجهیزات متکی باشد تا بتواند بهسرعت همه قطعات یدکی موردنیاز را تهیه کند. حتی اگر حق انتخاب فروشنده دیگری وجود داشته باشد تحویل سریع قطعات معمولاً مخارج حمل و اساساً هزینههای تعمیر قطعات و زمان خوابیدن لازم برای تصحیح ماشین را افزایش میدهد. برای بهحداقلرساندن تأثیر روی تولید که در اثر خرابیهای ناخواسته ماشین به وجود میآید پرسنل تعمیرات همچنین باید قادر به عکسالعمل فوری به همـه خرابیهای ماشینها باشند نتیجه این نوع مدیریت تعمیرات عکسالعملی افزایش هزینه تعمیرات و قابلیت دسترسی پائینتر بهرهبرداری به ماشین میباشد آنالیز هزینههای تعمیراتی نشان داده است که هزینه تعمیرات اجرا شده به شکل عکسالعملی یا حالت کار تا خرابی سه برابر همان تعمیرات با حالتهای پیشگیرانه یا برنامهریزیشده میباشد. برنامهریزی برای تعمیر زمان تعمیر و هزینه نیروی کار آن را به حداقل میرساند همچنین اثرات منفی تسریع حملونقل و هدررفتن تولید را کاهش میدهد.
تعمیرات پیشگیرانه ((PM)PREVENTIVE MAINTENANCE)
تعاریف گوناگونی از تعمیرات پیشگیرانه وجود دارد؛ اما همه برنامههای مدیریت تعمیرات پیشگیرانه بر اساس زمان میباشند بهعبارتدیگر برنامه تعمیرات بر اساس گذشت زمان (تقویمی یا ساعت کارکرد دورهای) عمل میکند شکل زیر عمر کارکرد ماشینها را بهصورت استاتیکی نشان میدهد.
میانگین زمان تا خرابی یا نمودار وان حمام نشان میدهد که ماشینهای نو احتمال خرابی زیادی در چند هفته اول راهاندازی دارند که ناشی از مشکلات نصب میباشند. بعدازاین دوره اولیه احتمال، خرابی برای یک دوره طولانی نسبتاً کاهش مییابد. بعد از دوران نرمال ماشینها، احتمال خرابی نسبت به زمان با شیب تندی رشد میکند. در تعمیرات پیشگیرانه تعمیرات ماشین بر اساس میانگین زمان تا خرابی استاتیک برنامهریزی میشود. اجرای عملی روشهای تعمیرات پیشگیرانه خیلی با همدیگر متفاوت است بعضی برنامهها خیلی محدود هستند و فقط روی روانکاری و مانیتور کردن تنظیمات پافشاری دارند. در برنامههای تعمیرات پیشگیرانه جامع، برای همه ماشینهای حساس کارخانه، روانکاری تنظیمات و نوسازی ماشینها برنامهریزی میشود. اساس مشترک همه این برنامههای تعمیرات پیشگیرانه برنامهریزی بر پایه زمان میباشد. همه برنامههای مدیریت تعمیرات پیشگیرانه فرض میکنند که ماشینها براساس طبقهبندی خاصشان بر اثر گذشت زمان از رده خارج میشوند مثلاً یک پمپ تک مرحلهای افقی سانتریفوژ بطور نرمال ۱۸ ماه بدون نیاز به تعمیر اساسی کار میکند با استفاده از تکنیکهای مدیریت پیشگیرانه پمپ بعد از ۱۷ ماه باید از سرویس خارج شود و مورد بازسازی قرار گیرد؛ اما مشکلی که در اینجا وجود دارد این است که حالت کارکرد سیستم یا تغییرات خاص کارخانه مستقیماً روی عمر مفید ماشینهای دوار تاثیرگذار است. میانگین، بین خرابی در مورد پمپی که سیال آن آب است و پمپی که محلول خورندهای را پمپ میکند یکسان نخواهد بود. نتیجه طبیعی استفاده از میانگین زمان تا خرابی استاتیک برای برنامهریزی تعمیرات این است که یا تعمیرات غیرضروری انجام میشود یا اینکه منجربه خرابیهای سنگینی میشوند. مثلاً ممکن است پمپ نیاز به بازسازی بعد از ۱۷ ماه نداشته باشد. بنابراین نیروی کار و قطعات یدکی استفاده شده جهت تعمیر هدر رفته است. حالت دوم استفاده از تعمیرات پیشگیرانه حتی گرانقیمتتر نیز میباشد. اگر پمپ قبل از ۱۷ ماه خراب شود باید بر اساس تکنیک کار تا خرابی تعمیر شود و همانطور که قبلاً ذکر شد آنالیز هزینه تعمیرات نشان میدهد که تعمیرات عکسالعملی یعنی بعد از خرابی تقریباً سه برابر بیش از تعمیرات برنامهریزی شده هزینه دارند.
تعمیرات پیشبینانه (Predictive maintenance (PdM))
همانند تعمیرات پیشگیرانه تعمیرات پیشبینانه نیز تعاریف مختلفی دارد به نظر بعضی از تعمیرات پیشبینانه یعنی مانیتورینگ ارتعاش ماشینهای دوار به منظور کشف عیوب در مراحل اولیه و جلوگیری از پیشرفت خرابی.
به نظر بعضی دیگر یعنی مانیتورینگ تصویر مادون قرمز کلیدهای دندهای، موتورهای الکتریکی و دیگر تجهیزات برقی برای کشف پیشرفت عیوب است بنیاد و اساس مشترک تعمیرات پیشبینانه، مانیتورینگ منظم شرایط مکانیکی واقعی، راندمان کارکرد و دیگر شاخصهای شرایط کارکرد مجموعه ماشینها و سیستمهای پروسسی میباشد تا اطلاعات لازم برای اطمینان از ماکزیمم فاصله بین دو خرابی و حداقل تعداد آنها و همچنین هزینه قطعی تولید که ناشی از خرابیهای برنامهریزی نشده میباشد را فراهم کند. تعمیرات پیشبینانه تاکنون رشد زیادی داشته است تا آنجا که ابزاری برای اصلاح کیفیت تولید و سودمندی کلی تولید کارخانهها شده است.
تعمیرات پیشبینانه نــه مانیتورینگ ارتعاش است یا تصویربرداری حرارتی یا آنالیز روانکاری یا هیچکدام از تکنیکهای تست غیرمخرب دیگر که به عنوان ابزارهای تعمیرات پیشبینانه به بازار عرضه شدهاند. به بیان ساده تعمیرات پیشبینانه فلسفه یا نگرشی است که از شرایط کارکرد واقعی تجهیزات کارخانه و سیستمها به منظور بهینه سازی کارکرد کلی کارخانه استفاده میکند. یک برنامه مدیریت تعمیرات پیشبینانه جامع از بیشترین ابزار با هزینه مفید (مانند مانیتورینگ ارتعاشات، دماسنجی، آنالیز روغن و وضعیت سنجی سایش) استفاده می کنـد تـا شـرایط کارکرد واقعی سیستمهای حساس کارخانه را بدست آورد و بر پایه این اطلاعات واقعی همه فعالیتهای تعمیراتی را بر پایه نیاز آنها برنامهریزی کند. وارد کردن تعمیرات پیشبینانه در یک برنامه مدیریت تعمیرات جامع میزان در دسترس بودن ماشین آلات دوار پروسس را بهینه میسازد و هزینه تعمیرات را بهشدت کاهش میدهد. همچنین کیفیت تولید، بهره وری و سودآوری تولید کارخانهها را افزایش میدهد. تعمیرات پیشبینانه یک برنامه تعمیرات پیشگیرانه است که محرک آن شرایط ماشین میباشد و به جای تکیه بر میانگین عمر استاتیک صنایع یا کارخانه (یعنی میانگین زمان تا خرابی برای برنامه ریزی فعالیتهای تعمیراتی، خودش از مانیتورینگ مستقیم شرایط مکانیکی راندمان سیستم و دیگر شاخصها برای تعیین میانگین زمان شروع خرابی تا عیب یا کاهش راندمان برای هر مجموعه ماشین و سیستم در کارخانه استفاده میکند. در بهترین روشهای قدیمی تعمیرات پیشگیرانه که زمان محرک آنها است خط راهنمایی برای محدوده عمر مجموعه ای از ماشینها تهیه میشود. تصمیم گیری نهایی در برنامههای پیشگیرانه و کار تا خرابی برای برنامهریزی تعمیر یا بازسازی باید بر اساس فراست و تجربه شخصی مدیر تعمیراتی باشد؛ اما برنامه تعمیرات پیشبینانه جامع قادر خواهد بود اطلاعات واقعی در مورد شرایط مکانیکی از هر سری ماشین و راندمان کارکرد هر سیستم پروسسی را تهیه کند. این اطلاعات مدیر تعمیرات را قادر میسازد که فعالیتهای تعمیراتی را بر اساس اطلاعات واقعی برنامهریزی کند. برنامه تعمیرات پیشبینانه خرابیهای برنامهریزی نشده همه تجهیزات مکانیکی کارخانه را به حداقل میرساند و اطمینان میدهد که تجهیزات تعمیر شده در شرایط مکانیکی قابل قبولی هستند. همچنین میتواند مشکلات ماشینها را قبل از اینکه جدی شوند مشخص کند. بیشتر مشکلات مکانیکی اگر به موقع کشف و رفع شوند عوارضشان به حداقل میرسد حالتهای خرابی مکانیکی رابطه مستقیم با سرعت دارند و شدتشان متناسب با آن است. اگر مشکل به موقع کشف شود معمولا از تعمیرات اصلی جلوگیری میشود.
تعمیرات پیشبینانه بر اساس آنالیز اثر انگشت ارتعاشی ماشین به دو واقعیت اصلی استناد میکند:
(۱) همه حالتهای خرابی یکسان جزء فرکانسی ارتعاشی مشخصی دارند که می توان آنرا جدا کرد و شناخت.
(۲) دامنه هر جزء فرکانسی ارتعاش مشخص و ثابت خواهد ماند مگر اینکه کارکرد دینامیکی ماشین تغییر کند.
تعمیرات پیشبینانه با استفاده از راندمان پروسسی، هدردهی گرمایی یا دیگر تکنیکهای غیرمخرب میتوانند راندمان کارکرد سیستمها یا تجهیزات غیرمکانیکی کارخانه را نیز تعیین کنند. اجتماع این تکنیکها با آنالیز ارتعاشات اطلاعاتی برای مدیر تعمیرات و مهندسین کارخانه فراهم میکند که آنها را قادر میسازد قابلیت اعتماد و قابلیت دسترسی مطلوبی به تجهیزات کارخانه داشته باشند. پنج تکنیک غیر مخرب برای مدیریت تعمیرات پیشبینانه استفاده می شود: مانیتورینگ ارتعاش، مانیتورینگ پارامترهای پروسسی ، ترموگرافی ترایبولوژی و بازدید بصری. هر تکنیک اطلاعات منحصر بفردی دارد که مدیر تعمیرات را در تشخیص نیازهای واقعی تعمیرات یاری میکند.
اما چگونه تشخیص میدهید که کدام تکنیک یا تکنیکها در کارخانه شما لازم است؟ چگونه تشخیص میدهید که بهترین متد برای اجرا کدام تکنولوژی است؟ بیشتر برنامههای تعمیرات پیشبینانه آنالیز ارتعاشات را به عنوان ابزار اولیه انتخاب میکنند. زیرا بیشتر تجهیزات کارخانهها مکانیکی هستند و مانیتورینگ ارتعاشات بهترین ابزار برای مانیتورینگ دورهای و شناخت مشکلات اولیه میباشد؛ با این وجود آنالیز ارتعاشات اطلاعات لازم برای تجهیزات برقی محیطهای هدر رفتن گرما، وضعیت روانکاری، روغن یا دیگر پارامترهایی که باید در برنامه باشند را شامل نمیشود.