Một cái nhìn mới về phân tích mức độ quan trọng đối với bôi trơn máy móc .Trong nhiều thập kỷ, các chuyên gia về độ tin cậy đã nhấn mạnh tầm quan trọng của việc ưu tiên các lực đẩy bảo trì mới và các khoản đầu tư dựa trên nhu cầu. Từ mà họ thích sử dụng là “sự phê phán”.
Đối với bất kỳ máy nào, độ tin cậy của nó quan trọng như thế nào? Điều gì sẽ xảy ra nếu nó thất bại đột ngột và thảm khốc?
Hậu quả sẽ là gì – mất sản xuất, sửa chữa tốn kém, tử vong? Sự phê bình là điểm khởi đầu hợp lý cho tất cả các sáng kiến về độ tin cậy.
Có nhiều cách khác nhau để tăng cường độ tin cậy và cải thiện chất lượng bảo trì. Các lựa chọn tốt nhất nên dựa trên rủi ro. Rốt cuộc, nếu nó không giảm rủi ro, tại sao lại làm vậy? Tại sao phải chi một đô la gia tăng để nâng cao độ tin cậy của máy nếu nó không mang lại nhiều đô la đổi lại?
Cũng có ưu tiên. Điều gì nên làm đầu tiên, thứ hai và thứ ba, và điều gì không nên làm? Làm thế nào để bạn biết máy nào trả lại nhiều đô la để nâng cao độ tin cậy, máy nào trả lại đô la cận biên và máy nào không trả lại gì?
Một khi bạn hiểu mức độ nghiêm trọng của máy và hồ sơ rủi ro của máy, bạn có thể làm việc thông minh hơn để tùy chỉnh các cải tiến. Để được hướng dẫn, hãy xem xét nguyên tắc Pareto, trong đó nói rằng 20% máy móc gây ra 80% vấn đề về độ tin cậy. Đây là những máy nào?
Ngoài ra, hãy xem xét rằng 20 phần trăm nguyên nhân của sự thất bại là nguyên nhân gây ra 80 phần trăm số lần xảy ra sự cố. Đó là những nguyên nhân nào? Đó là về độ chính xác – bảo dưỡng chính xác và bôi trơn chính xác. Nó cũng biết cách đưa ra những lựa chọn khôn ngoan, có rủi ro.
Tôi đã viết trước đây về Trạng thái Tham chiếu Tối ưu (ORS). Đây là trạng thái quy định của cấu hình máy, điều kiện vận hành và các hoạt động bảo trì cần thiết để đạt được và duy trì các mục tiêu độ tin cậy cụ thể. Như đã nêu, việc xác định ORS yêu cầu xác định các mục tiêu độ tin cậy cụ thể cho một máy nhất định. Việc xác định các mục tiêu độ tin cậy đòi hỏi sự hiểu biết về các chế độ hỏng hóc và mức độ nghiêm trọng của máy.
Điều này làm tôi nhớ đến giám đốc nhà máy, người đã nói với tôi nhiều năm trước rằng ông ấy quyết định cách tốt nhất để giải quyết vấn đề bôi trơn của mình là đưa chất bôi trơn tổng hợp vào mọi máy móc. Bạn có nghĩ rằng anh ấy đã đạt được kết quả mà anh ấy mong muốn? Việc trả phí bảo hiểm cho chất liệu tổng hợp có đảm bảo lợi nhuận cao về độ tin cậy của máy và giảm chi phí bảo trì không? Bộ tổng hợp có tha thứ cho việc bảo trì cẩu thả và kém chất lượng không? Đây có phải là một quyết định khôn ngoan?
Hiểu kết nối độ tin cậy-rủi ro
Xác suất hỏng hóc của máy cần tỷ lệ nghịch với rủi ro. Không có ví dụ nào tốt hơn hàng không thương mại. Bởi vì hậu quả của sự thất bại là cực kỳ cao (tử vong), nên xác suất thất bại cũng phải thấp như nhau (độ tin cậy cực cao).
Nó là phương tiện thực tế duy nhất để phòng ngừa rủi ro. Những người chịu trách nhiệm bảo trì thường có ít quyền kiểm soát hậu quả của hỏng hóc (thường chỉ giới hạn ở công nghệ phát hiện sớm). Tuy nhiên, những người duy trì độ tin cậy thường có quyền kiểm soát đáng kể đối với xác suất hỏng hóc. Thật vậy, bạn có thể sử dụng rủi ro và mức độ nghiêm trọng để phát triển một kế hoạch tổng thể về độ tin cậy của máy có khả năng bôi trơn. Đây sẽ là trọng tâm của bài viết này.
Hãy bắt đầu với danh sách các quyết định phân tích dầu và bôi trơn phổ biến (tất cả các thuộc tính của ORS) có thể được tùy chỉnh (tối ưu hóa) bằng cách hiểu các chế độ hỏng hóc và mức độ nghiêm trọng của máy:
- Lựa chọn chất bôi trơn , ví dụ, chất bôi trơn cao cấp so với chất bôi trơn kinh tế
- Lọc, bao gồm những thứ như chất lượng bộ lọc, kích thước lỗ, hiệu quả thu, vị trí và tốc độ dòng chảy
- Bảo dưỡng phòng ngừa dầu nhờn (PM hàng ngày) và chiến lược kiểm tra
- Lựa chọn và sử dụng phương pháp phân phối chất bôi trơn (ví dụ: tuần hoàn, bôi trơn tự động, phun sương, v.v.)
- Phân tích dầu (máy nào được bao gồm và máy nào không?)
- Tần suất lấy mẫu dầu (hàng tuần, hàng tháng, hàng quý, không bao giờ)
- Phòng thí nghiệm và lựa chọn đá phiến thử nghiệm
- Báo động và giới hạn phân tích dầu
Tất cả các quyết định và hoạt động này phải nằm trong phạm vi của Trạng thái Tham chiếu Tối ưu. Vì lý do này, không nên coi nhẹ tầm quan trọng của tính trọng yếu. Tuy nhiên, một phương tiện thực tế gán một giá trị để criticality, tùy chỉnh để máy bôi trơn và Ma sát học , phần lớn là khó nắm bắt.
Trên thực tế, các lĩnh vực bôi trơn và cống hóa đặt ra các vấn đề và câu hỏi độc đáo liên quan đến tính nghiêm trọng thường không được giải quyết và không phổ biến đối với các loại máy móc khác.
Tính toán trọng lượng máy tổng thể
Mức độ nghiêm trọng của máy tổng thể (OMC) là một đánh giá hồ sơ rủi ro có thể được tính toán đến một giá trị số duy nhất. OMC là những gì bạn muốn biết và kiểm soát. OMC càng thấp, rủi ro càng thấp. OMC là tích số nhân của hai yếu tố: Yếu tố quan trọng máy (MCF) và Yếu tố xảy ra hỏng hóc (FOF).
MCF liên quan đến hậu quả của sự cố máy móc, kết hợp cả mức độ nghiêm trọng của nhiệm vụ và chi phí sửa chữa, trong khi FOF liên quan đến xác suất hỏng hóc của máy móc. Xác suất này bị ảnh hưởng nhiều bởi thực hành bảo dưỡng và bôi trơn và do đó có thể kiểm soát được nhiều hơn.
Hình 1. Yếu tố tới hạn của máy (MCF) (Liên quan đến hậu quả của lỗi máy)
Yếu tố quan trọng của máy
Một phương pháp đơn giản để ước tính Hệ số tới hạn của máy được thể hiện trong Hình 1. Phương pháp này đòi hỏi sự hiểu biết về tính tới hạn của nhiệm vụ và chi phí sửa chữa. Mặc dù bạn có thể gọi những SWAG này (phỏng đoán có học thức), nhưng việc đoán bằng phương pháp logic sẽ tốt hơn nhiều so với áp dụng khoa học phi tiêu hoặc không làm gì cả.
MCF được chia tỷ lệ từ 1 đến 10, với 10 tương ứng với mức độ cực kỳ nghiêm trọng (rủi ro cao). Bạn bắt đầu bằng cách trả lời câu hỏi về tính quan trọng của sứ mệnh. Máy móc thiết yếu về quy trình có thể gây ra tổn thất sản xuất lớn do hỏng hóc đột ngột và kéo dài.
Nhiệm vụ cực kỳ quan trọng liên quan đến an toàn (thương tích hoặc tử vong). Trong trường hợp có sự gián đoạn kinh doanh nhỏ nhất hoặc rủi ro an toàn, vẫn có thể có chi phí sửa chữa cao. Mặc dù nhiều quy trình có hệ thống dự phòng hoặc thiết bị dự phòng trong trường hợp hỏng hóc, nhưng các hệ thống này không giảm thiểu chi phí sửa chữa, có thể lên đến hàng triệu đô la trong một số trường hợp.
Hình 2. Sử dụng bảng này để xác định Yếu tố xảy ra
hỏng hóc , tương ứng với xác suất thất bại.
Việc xem xét cuối cùng là việc sử dụng công nghệ phát hiện sớm (bảo trì dự đoán) hiện tại hoặc tiềm năng để đưa ra các cảnh báo về các sự kiện hỏng hóc sắp xảy ra hoặc có thể xảy ra. Trong những trường hợp như vậy, cả thời gian chết và chi phí sửa chữa đều có thể giảm đáng kể. Phân tích dầu (phân tích mảnh vụn mòn ), phân tích rung động , nhiệt độ kim loại chịu lực, đầu dò khoảng cách, dòng điện động cơ, v.v., là tất cả các công nghệ có thể mang lại lợi ích thực sự trong việc giảm Hệ số tới hạn của máy (xem thang điều chỉnh ở cuối Hình 1 chỉ áp dụng nếu hệ thống cảnh báo sớm hiệu quả được sử dụng).
Yếu tố xảy ra thất bại
Như đã đề cập trước đây, Yếu tố xảy ra lỗi liên quan đến xác suất hỏng hóc của máy. Điều này có thể được ước tính từ lịch sử hỏng hóc của máy hoặc phân tích thống kê của một nhóm máy giống hệt nhau. Máy móc vốn dĩ dễ bị hỏng hóc (tác nhân xấu) được đánh giá cao nhất trên thang điểm từ 1 đến 10. FOF cao thường tương ứng với các điều kiện khắc nghiệt và mãn tính (xem bảng trong Hình 2).
Nếu bạn có kiến thức lịch sử tốt về độ tin cậy của máy, thì hãy sử dụng sơ đồ đánh giá mô tả (Phương pháp A) trong tiêu đề “Đã biết lịch sử về độ tin cậy của máy”. Nếu độ tin cậy của máy là không xác định hoặc không chắc chắn, hãy chuyển đến Thương số các yếu tố độ tin cậy (REQ) trong Hình 3 (Phương pháp B). Đây là một hệ thống tính điểm cho thấy nguyên nhân và kiểm soát sự cố trong máy được bôi trơn. Quan trọng nhất, nó tiết lộ chiến lược cơ bản để tối ưu hóa độ tin cậy của máy.
Thương số yếu tố độ tin cậy
REQ (Hình 3) thống kê năm yếu tố quan trọng để đạt được điểm tổng hợp tùy chỉnh sẽ được sử dụng cho FOF trong Hình 2. Nó đi sâu vào bụi cỏ của những nguyên nhân gây ra khả năng hỏng máy lớn hơn hoặc thấp hơn. Hãy thảo luận về những yếu tố này, bắt đầu từ phần trên và làm việc theo cách của chúng tôi.
Hình 3. Ví dụ về Thương số các yếu tố độ tin cậy trước ORS.
- Machine Duty – Nhiệm vụ của máy là tổng hợp các điều kiện hoạt động có thể gây ra hỏng hóc sớm cho máy. Máy đạt điểm cao là những máy chạy bằng hoặc vượt quá tải định mức (tải theo danh mục), hoạt động ở áp suất cao, chạy ở tốc độ cao, chịu tải va đập cao hoặc chu kỳ làm việc và có các điều kiện cơ học tương tự khác.
- Chất lượng / Hiệu suất chất bôi trơn – Lựa chọn chất bôi trơn tốt kéo dài tuổi thọ của máy, trong khi lựa chọn chất bôi trơn kém sẽ rút ngắn thời gian sử dụng. Lợi ích của chất bôi trơn tốt không chỉ làm giảm ma sát và mài mòn mà còn có thể bảo vệ máy khỏi bị ăn mòn, không khí cuốn vào, hình thành cặn và đói chất bôi trơn . Do đó, chất lượng dầu nhớt ảnh hưởng trực tiếp đến xác suất hỏng hóc.
- Hiệu quả Bôi trơn – Nhiều máy hỏng hóc do bôi trơn kém hơn dầu bôi trơn kém. Bôi trơn liên quan đến một loạt các hoạt động và điều kiện bao gồm tần suất bôi trơn lại, phương pháp bôi trơn lại, kiểm soát mức chất bôi trơn, quy trình bôi trơn , phương pháp kiểm tra và kiểm soát nhiễm bẩn. Đối với hầu hết các nhà máy, có một khoảng cách lớn giữa việc bôi trơn và bôi trơn đúng cách.
- Mức độ nghiêm trọng của môi trường chất lỏng – Điều này chủ yếu liên quan đến việc kiểm soát ô nhiễm. Sự nhiễm bẩn ảnh hưởng đến chất lượng của chất bôi trơn và trạng thái của chất bôi trơn. Nó liên quan đến những gì máy tiếp xúc trong môi trường làm việc của nó (và mức độ nghiêm trọng của việc tiếp xúc), cộng với hiệu quả của máy trong việc loại trừ và loại bỏ các chất gây ô nhiễm khỏi chất bôi trơn. Máy móc bị bắn phá bởi bụi bẩn, nước, vật liệu ăn mòn, nhiệt / lạnh xung quanh và hóa chất xử lý có mức độ nghiêm trọng của môi trường chất lỏng cao.
- Hệ thống cảnh báo sớm – Công nghệ cảnh báo sớm cũng ảnh hưởng đến xác suất hỏng hóc. Điều này được thực hiện bằng cách phát hiện các lỗi mới bắt đầu hoặc các điều kiện nguyên nhân gốc rễ là dấu hiệu báo trước của các lỗi. Phân tích dầu và kiểm tra toàn diện máy hàng ngày cực kỳ hiệu quả trong việc cung cấp cảnh báo sớm cho một loạt các vấn đề.
Chỉ số các yếu tố độ tin cậy là một thẻ điểm tính cả năm yếu tố. Đối với mỗi yếu tố, phạm vi điểm sẽ đi từ trái sang phải, từ rất thấp (ngoài cùng bên trái) đến cực cao (ngoài cùng bên phải). Thang số thay đổi đối với từng yếu tố. Cách tốt nhất để sử dụng REQ là khoanh tròn số điểm được chỉ định cho từng yếu tố và sau đó ghi điểm vào ô bên phải. Tổng điểm được đánh số ở dưới cùng. Trong ví dụ, tổng số này là 8, chỉ ra khả năng thất bại cao.
Ma trận quan trọng máy tổng thể và giảm
rủi ro cho nhà máy của bạn
OMC có lẽ được xem như một ma trận tốt nhất. Điều này được thể hiện trong Hình 4 với MCF trên trục X và FOF trên trục Y. Hộp giao nhau cho biết giá trị OMC (phép nhân của MCF và FOF). Ma trận có năm vùng màu thực sự là vùng rủi ro (vị trí của các vùng này trên lưới có thể được tùy chỉnh). Rủi ro cao nhất được thể hiện bằng màu đỏ. Tiếp theo là hổ phách, tiếp theo là màu vàng, sau đó là xanh lá cây và cuối cùng là xanh lam (rủi ro thấp).
Hình 4. Ma trận Mức độ nghiêm trọng của máy tổng thể (OMC) bao gồm Yếu tố trọng lượng máy
trên trục X, Yếu tố xảy ra hỏng hóc trên trục Y và năm
vùng rủi ro , mỗi vùng được biểu thị bằng một màu khác nhau.
Máy móc rơi vào vùng màu hổ phách hoặc màu đỏ được nhắm mục tiêu để khắc phục ngay lập tức. Điều này được thực hiện tốt nhất bằng cách giảm các giá trị rủi ro từ một hoặc nhiều trong bốn yếu tố độ tin cậy “có thể giải quyết” (xem Hình 3), là các thành phần con của FOF. Đây là chất lượng / hiệu suất chất bôi trơn, hiệu quả bôi trơn, mức độ nghiêm trọng của môi trường chất lỏng và hiệu quả của hệ thống cảnh báo sớm.
Hình 5. Bảng này cho thấy cách các thuộc tính hiệu suất ORS ảnh hưởng trực tiếp đến các
yếu tố trong Chỉ số các yếu tố độ tin cậy (REQ).
Đây chính xác là mục đích của Trạng thái Tham chiếu Tối ưu. Hình 5 cho thấy các thuộc tính hiệu suất ORS chính ảnh hưởng như thế nào đến các yếu tố độ tin cậy có thể giải quyết được, từ đó ảnh hưởng đến Tính nghiêm trọng của máy tổng thể. Tất cả mọi thứ đã được kết nối.
Ngoài ra, các chế độ lỗi và phân tích hiệu ứng (FMEA) có thể được sử dụng để chỉ định mức độ ưu tiên cho các cải tiến thuộc tính ORS. Đọc Quy trình FMEA về Lỗi bôi trơn để biết thêm chi tiết.
Hình 6. Ma trận OMC này minh họa cách những cải tiến trong
việc lựa chọn chất bôi trơn , phương pháp bôi trơn, kiểm soát nhiễm bẩn và phân tích dầu
đã giảm hồ sơ rủi ro của máy móc từ 40 xuống 5.
Điều hợp lý là tất cả các sáng kiến về độ tin cậy cần phải điều chỉnh (cải thiện) OMC. Điều này thường liên quan đến một loạt các sửa đổi đối với các thuộc tính hiệu suất ORS như thể hiện trong Hình 5. Chúng có thể bao gồm sửa đổi máy móc, thay đổi lựa chọn chất bôi trơn, cải tiến kỹ năng con người, sửa đổi quy trình và những sửa đổi khác.
“Tối ưu hóa” kế hoạch tổng thể sửa đổi thông qua FMEA và phân tích mức độ nghiêm trọng để đạt được hồ sơ rủi ro thấp nhất hoặc OMC với chi phí thấp nhất có thể.
Ví dụ về điều này được xem trong Hình 6 và 7. Bằng cách thực hiện các sửa đổi đối với việc lựa chọn chất bôi trơn, phương pháp bôi trơn, kiểm soát nhiễm bẩn và phân tích dầu, Hệ số Xảy ra Lỗi được cải thiện từ 8 lên 1. Đối với một máy có Hệ số Trọng yếu của Máy là 5, điều này đã làm giảm cấu hình rủi ro từ 40 (màu hổ phách, vùng rủi ro cao) xuống 5 (màu xanh lam, vùng rủi ro thấp).
Hình 7. Thương số các yếu tố độ tin cậy sau ORS này cho thấy yếu tố xảy ra lỗi
được cải thiện như thế nào từ 8 lên 1 sau khi thực hiện một số sửa đổi.
Tất cả có nghĩa là gì
Trong một bài báo trước đây, tôi đã viết về Chu kỳ áp dụng công nghệ và những trở ngại đối với việc áp dụng Trạng thái tham chiếu tối ưu . Mọi người, đặc biệt là các nhà quản lý, “đi với những gì họ biết”.
Nếu họ không hiểu rủi ro và phần thưởng vì nó liên quan đến độ tin cậy của máy móc, họ sẽ né tránh việc chấp nhận và áp dụng. Tình trạng bôi trơn vẫn tiếp tục “kinh doanh như bình thường.” Đây thực sự là một lời nguyền, nhưng một lời nguyền có thể được khắc phục.
Hình 8. Minh họa cách đưa một máy về
Trạng thái Tham chiếu Tối ưu có thể giảm thiểu rủi ro như thế nào.
Một nơi tuyệt vời để bắt đầu là phát triển một hồ sơ rủi ro hiện tại của máy móc thiết yếu của bạn (trước ORS). Điều này cho thấy cơ hội và tất cả những quả treo thấp mà dường như không ai nhận thấy. Tối ưu là không thể xác định nếu không hiểu rủi ro.
Bằng cách sử dụng các công cụ được mô tả ở đây, bạn không chỉ có thể hiểu được rủi ro (mức độ nghiêm trọng và sự xuất hiện) mà còn có thể có một kế hoạch khắc phục chắc chắn để giảm thiểu rủi ro cho nhà máy của bạn. Đừng quên tận dụng sự giàu có (thu thập trái cây) có thể đạt được bằng cách chuyển đổi sang Trạng thái Tham chiếu Tối ưu.
