Eksploatacja Niezawodnościowa Maszyn i Urządzeń
Połączenie podejścia TPM i RCM - część II
W wielu przypadkach po upływie określonego czasu wdrażania jakiegoś narzędzia stwierdzamy, że to nie jest właśnie to “panaceum” jakiego oczekiwaliśmy. Zazwyczaj oczekuje się od nas efektów natychmiastowych, niejako za pomocą pstryknięcia palcami chcemy uzyskać pożądany efekt. Często padają różnorakie hasła od naszych przełożonych typu “redukcja kosztów UR o 20%” - fajnie - Szef będzie miał “sukces”, a my ”challenge”. Ale zastanawiając się trochę dłużej - czy faktycznie możemy obniżyć koszty potocznie nazywane z angielskiego “maintenance costs” o tę magiczną cyfrę dwudziestu procent, a nawet więcej? Co należałoby zrobić, aby to osiągnąć:
- ciąć koszty części zamiennych?
- redukować zatrudnienie?
- przerzucać koszty w inne obszary?
Takich pytań możemy mnożyć w nieskończoność i szukać na nie odpowiedzi. Ale trzeba się zastanowić czy jest to w ogóle możliwe, czy ktoś czegoś takiego dokonał, a jeżeli tak to jakim cudem - bez konieczności uciekania się w powyższe obszary wymienione w pytaniach? Otóż jest to możliwe, ba nawet są tego przypadki, ilustruje to poniższy rysunek:
Jak widać koszty w przeciągu trzech lat zostały ograniczone o 40% przy jednoczesnym nieznacznym podniesieniu niezawodności. Metoda jaka została wykorzystana do osiągnięcia tych wyników nazywana jest RCM - Reliability Centered Maintenance.
Historia RCM sięga lat 60’tych o 70’tych. Przed tym okresem istniało podejście dotyczące konserwacji zapobiegawczej, a polegało ono na tym, że każdy element złożonego obiektu technicznego posiada “odpowiedni wiek” po upłynięciu którego wymagana jest wymiana takiego elementu, aby zapewnić bezpieczeństwo oraz niezawodność operacyjną obiektu. W samej swojej istocie stwierdzenie to poniekąd było i w dalszym ciągu jest słuszne, rodzą się pytania i wątpliwości o celowości wymiany każdego elementu po upływie określonego okresu czasu oraz kosztów z tym zabiegiem związanych. Tego typu uwagi zostały opublikowane w roku 1968 w dokumencie o roboczej nazwie MSG-1 (Maintenance Steering Group) wydanego przez Federal Aviation Agency, a dotyczącym eksploatacji Boeing 747. Główna teza jaka wynikała z tego opracowania to:
• planowe remonty mają znikomy wpływ na niezawodność złożonych systemów, chyba, że istnieje w nich jakiś dominujący rodzaj uszkodzenia;
• istnieje wiele zespołów i komponentów, dla których nie można określić żadnej efektywnej formy planowanej konserwacji.
Dwa lata później został opracowany następny dokument o zbliżonej nazwie do pierwszego MSG-2 i opisywał program planowanych przeglądów profilaktycznych w zastosowaniu do Lockhead 1011 oraz DC 10.
Po raz pierwszy nazwa RCM została przedstawiona w raporcie opracowanym przez Stanleya Nowlana i Howarda Heapa w roku 1978, na podstawie przeprowadzonych badań mających na celu zbadanie wytycznych wynikających z MSG1 i MSG2. Od dnia publikacji raportu Reliability Centered Maintenance w dalszym ciągu jest jednym z najważniejszych dokumentów, jak nie biblią mówiącą o utrzymaniu niezawodności całego majątku trwałego. Mimo, że dokument został opracowany w przemyśle lotniczym zarówno cywilnym jak i wojskowym, główne wytyczne wynikające z tejże biblii mają zastosowanie w różnych gałęziach gospodarki zaczynając na elektrowniach zarówno jądrowych jak i tych tradycyjnych poprzez przemysły petrochemiczny, maszynowy, samochodowy, aż na przemyśle FMCG kończąc. Jak widać wszędzie ta metoda odnosi rezultaty i coraz częściej jest stosowana.
Główne aspekty wynikające z procesu RCM to udzielenie odpowiedzi na następujące pytania:
1. Jakie są funkcje obiektu technicznego (Funkcje)?
Aby właściwie określić funkcje rozpatrywanego obiektu najpierw musi być dokonany podział funkcjonalny danego obiektu - zgodnie z zasadą od ogółu do szczegółu. Po dokonaniu podziału wymagane jest określenie poszczególnych funkcji na każdym poziomie rozpatrywanego obiektu. Zadanie to jest o tyle kluczowe, że ma ono bezpośredni wpływ na pozostałe kroki analizy RCM. Dla przykładu - określając funkcje dla pompy (która jest jednym z elementów złożonego obiektu), możemy określić ją następująco: Pompa ma pompować ciecz z ciśnieniem 200bar +/-10bar, 1000 l/h.
2. W jaki sposób obiekt może utracić zdolność do wykonywanych określonych funkcji (uszkodzenia funkcjonalne)?
W tym pytaniu musimy udzielić odpowiedzi mające na celu zidetyfikowanie wszelkich sytuacji awaryjnych, uszkodzeń odchyleń powodujących utratę funkcjonalności analizowanego obiektu. Wszelkiego rodzaju uszkodzenia mogą być częściowe, a jednocześnie nie oznaczają całkowitej utraty funkcjonalności danego obiektu. Dla przykładu opisana w pierwszym pytaniu funkcja pompy może identyfikować się następującymi uszkodzeniami funkcjonalnymi:
- pompowanie cieczy z tolerancją większą/mniejszą aniżeli +/- 10 bar
- pompowanie cieczy poniżej 1000 l/h
- pompowanie cieczy powyżej 1000 l/h
etc..
Przy określaniu uszkodzeń funkcjonalnych należy uwzględnić:
- uszkodzenia, które już w przeszłości występowały
- uszkodzenia, które są uwzględnione w innych dokonywanych analizach
- uszkodzenia, których wystąpienie jest wysoce prawdopodobne chociaż w przeszłości jeszcze nie występowały
3. Co powoduje powstawanie każdego uszkodzenia funkcjonalnego (symptomy uszkodzeń)?
Odpowiadając na te pytanie należy wymienić wszystkie potencjalne przyczyny powstawania uszkodzeń wymienionych w pytaniu poprzednim. W tym miejscu kluczowe jest powiązanie poszczególnych przyczyn powstawania uszkodzeń z towarzyszącymi im uszkodzeniami funkcjonalnymi, jak również związane z tym utraty funkcji obiektu. W tym miejscu wymienia się wszystkie potencjalne symptomy uszkodzeń. Lista symptomów uszkodzeń obejmuje wszystkie zdarzenia mogące powodować uszkodzenie zarówno ze względu na zużycie mechaniczne, błąd ludzki lub inne aspekty zewnętrzne.
4. Co się stanie gdy występuje uszkodzenie (skutki uszkodzeń)?
W tym punkcie mówimy co się stanie w wyniku symptomów uszkodzenia i jego uszkodzeń funkcjonalnych na otaczające komponenty, zdolności funkcjonalnych obiektu oraz ryzyko wpływu na zagrożenie życia, zdrowia operatorów lub środowisko w przypadku jeżeli żadne działania nie zostaną podjęte aby zredukować, wyeliminować uszkodzenie.
5. Jakie konsekwencje mają poszczególne uszkodzenia (konsekwencje uszkodzeń)?
W tym punkcie rozważamy następstwa wynikające z pojawiających się poszczególnych uszkodzeń. Następstwa uszkodzeń są kategoryzowane jako widoczne: takie które same w sobie są widoczne i zauważalne przez operatora, oraz ukryte: ktróre same w sobie nie są widoczne podczas normalnych warunków pracy, a które z kolei mogą prowadzić do uszkodzeń wielokrotnych niejako lawinowych.
Konsekwencje uszkodzeń widocznych są podzielone na trzy grupy:
- wpływające na bezpieczeństwo obsługi i/lub środowisko (prowadzi w sposób bezpośredni do uszkodzenia ciała, utraty zdrowia obsługi lub/i łamie w widoczny sposób obowiązujące przepisy dotyczące ochrony środowiska)
- wpływające na działalność operacyjną (poniesione koszty związane z naprawą jak i utratą produkcji, sprzedaży itp)
- nie wpływające na działalność operacyjną (poniesione koszty w wyniku naprawy, ale nie mające wpływu na utratę produkcji)
6. Co powinno być zrobione aby przewidzieć uszkodzenie i zawczasu je wyeliminować lub zminimalizować w skutkach (działania zapobiegawcze i częstotliwość)?
Odpowiedź na to pytanie jest zarazem prosta jak i skomplikowana. Głównym celem jest podjęcie takich zadań i czynności które będą na tyle skuteczne aby uszkodzenie wykryć u samego początku jego powstawania. Tak więc powinno się wybrać odpowiednie zadania i przypisać im przedziały czasowe. Zadania te można skategoryzować w następujących grupach i nazwać je modelami konserwacji.
1. Zadania Konserwacyjne (Remonty) Hard Time Task (Scheduled restoriation tasks) - przeprowadzania zaplanowanych Przeglądów Konserwacyjnych polegających na renowacji poszczególnych komponentów opartych na harmonogramie czasowym, przebiegu, dostępności obiektu.
2. Obsługa Techniczna Servicing Task (schedule discard tasks) wymiana części zamiennych zanim osiągnie wiek starzenia, planowa wymiana bazująca na rezusie czasowym niezależna od stanu zużycia komponentu.
3. Zadania kontroli stanu technicznego - On Conditioning Task - okresowa lub stała inspekcja ukierunkowana na wykrycie wszelkich symptomów uszkodzenia,
4. Kombinacja Zadań Combination Task - podejmowanie działań w wyniku oceny stanu technicznego komponentu - czyli połączenie działań Obsługi Technicznej oraz Zadań Kontroli Stanu Technicznego.
Wyżej wymienione zadania zawsze należy poddać ocenie zarówno z technicznego jak i ekonomicznego punktu widzenia, ustalając czy podejmowanie tych zadań będzie warte wykonania.
7. Co powinno być zrobione jeśli odpowiednie działania zapobiegawcze nie zostaną wybrane?
W tym punkcie należy rozważyć działania które nie zostały skategoryzowane w czterech wyżej wymienionych punktach. Zadania te zgrupowane są w następujących kategoriach:
1. Zadania Wykrywające Uszkodzenia (Filure Finding Task ) - przeprowadzenie zadań profilaktycznych w określonych okresach celem sprawdzenia czy nie są widoczne ukryte uszkodzenia funkcjonalne.
2. Przeprojektowanie (Redesign) - działania polegające na przeprojektowaniu części danego obiektu w taki sposób, aby zredukować ryzyko skutków uszkodzeń mających wpływ na bezpieczeństwo i środowisko lub przeprojektować proces, aby osiągnąć zadowalający poziom funkcjonalny.
3. Konserwacja Awaryjna (Run to Failure) - świadoma decyzja o niepodejmowaniu jakichkolwiek działań wyżej wymienionych do momentu powstania uszkodzenia. Model ten jest zazwyczaj stosowany wówczas, kiedy koszty związane z przeprowadzaniem jakichkolwiek zadań profilaktycznych przewyższają koszty związane z uszkodzeniem danego komponentu wraz z jego wpływem na działania operacyjne.
Jak widać z wyżej opisanej procedury, a ściślej biorąć udzielenie odpowiedzi na siedem pytań może faktycznie przynieść takie rezultaty, o których mowa była na samym wstępie. W tym wszystkim jest jeden mały haczyk, a mianowicie CZAS, przez duże “C”. Chcąc uzyskać takie rezultaty niestety ale trzeba sporo czasu poświęcić na przeprowadzenie tej analizy. Jednakże czas ten musi być efektywnie spożytkowany, no i przede wszystkim żelazana zasada to: KONSEKWENCJA, DYSCYPLINA i WYTRWAŁOŚĆ, a wyniki na pewno będą widoczne.
Wojciech Mączyński
