Sử dụng phương pháp giám sát điều kiện thống nhất (UCM)

Sử dụng phương pháp giám sát điều kiện thống nhất (UCM) .Đối với hầu hết các nhà máy, giám sát tình trạng bao gồm nhiều công nghệ được kết hợp với nhau nhằm nâng cao độ tin cậy của máy móc. Rõ ràng, những nỗ lực này được thành lập với mục đích tốt, và nhiều chương trình như vậy đạt được thành công đáng kể. Vẫn còn những người khác uể oải do thiếu sự cân xứng và trọng tâm. Tiền đã được tiêu và công sức đã bỏ ra, nhưng kết quả thường khiến bạn thất vọng.

Giám sát tình trạng đòi hỏi một nền tảng thích hợp từ việc hiểu và sắp xếp các phân tích mức độ nghiêm trọng và chế độ hỏng hóc. Sự liên kết giúp tối ưu hóa việc triển khai các hoạt động và chi tiêu để giảm thiểu lãng phí và dư thừa. Căn chỉnh cũng giữ cho các chuyên gia bảo trì và độ tin cậy trên cùng một trang bằng cách cung cấp sự hiểu biết rõ ràng về những gì đang được thực hiện và lý do tại sao.

Chuyên mục này là Phần 3 về chủ đề này. Trong Phần 1 “ Một cái nhìn mới về phân tích mức độ tới hạn đối với việc bôi trơn máy móc ”, tôi đã thảo luận về khái niệm Độ nghiêm trọng của máy móc tổng thể (OMC) và tầm quan trọng của nó đối với một loạt các quyết định liên quan đến việc bôi trơn máy móc và phân tích dầu. Khi được tối ưu hóa, các quyết định này xác định Trạng thái Tham chiếu Tối ưu (ORS) cần thiết để đạt được mức độ tin cậy mong muốn của máy. Rõ ràng là trực quan rằng các quyết định bảo trì thông minh đòi hỏi một ý thức cao về cả xác suất và hậu quả của sự cố máy móc .

Jim Machine Criticality Fig 1 1
Hình 1. Mối quan hệ giữa tới hạn của máy và tới hạn của chất bôi trơn

Phần 2, “ Đừng quên tính chất quan trọng của chất bôi trơn khi thiết kế các chương trình phân tích dầu ”, đã giải thích những hậu quả như thế nào khi chất bôi trơn bị lỗi, ít nhất là ban đầu, không phụ thuộc vào lỗi máy móc. Chúng bao gồm chi phí thay thế chất bôi trơn (vật liệu, nhân công, xả nước, v.v.) và thời gian ngừng hoạt động liên quan.

Những chi phí này có thể tồn tại khi có một cỗ máy hoạt động và hoàn toàn khỏe mạnh. Tất nhiên, việc thiếu chất bôi trơn bị lỗi thay thế kịp thời sẽ luôn dẫn đến hậu quả hỏng hóc máy móc nghiêm trọng. Đối với một số máy móc, các sự kiện xếp tầng này có thể tạo ra thiệt hại lớn về tài sản thế chấp và khó khăn về tài chính cho một tổ chức.

Theo hiểu biết của tôi, phương pháp được trình bày trong bài viết này là cách tiếp cận thực sự hợp lý và thống nhất đầu tiên để giám sát tình trạng dựa trên cả phân tích mức độ hỏng hóc của máy và chất bôi trơn.

Các phương pháp và công nghệ giám sát điều kiện được tích hợp bao gồm phân tích dầu (thời gian thực, di động và phòng thí nghiệm), kiểm tra hiện trường (các phương pháp tiên tiến cung cấp đánh giá thường xuyên và toàn diện) và các công nghệ giám sát tình trạng di động và thời gian thực khác ( đo nhiệt độ , rung động , v.v. ).

Cách tiếp cận này đủ quan trọng để nó xứng đáng có tên: Giám sát điều kiện thống nhất (UCM). Điều làm cho UCM khác với các chiến lược khác là:

  • Các công nghệ và phương pháp giám sát tình trạng định kỳ cho từng máy được tích hợp và tối ưu hóa.
  • Tính chu kỳ cho từng công nghệ và phương pháp được tối ưu hóa.
  • Phương pháp tối ưu hóa dựa trên phân tích mức độ nghiêm trọng và xếp hạng chế độ thất bại.

Xếp hạng chế độ thất bại

Xếp hạng các chế độ lỗi giúp tùy chỉnh và tối ưu hóa chiến lược giám sát tình trạng. Đây là một cách nói khác để đạt được lợi ích lớn nhất với chi phí và rủi ro ít nhất có thể. Theo nguyên tắc Pareto, 20% nguyên nhân thất bại hàng đầu chịu trách nhiệm cho khoảng 80% các lần xảy ra lỗi. Việc tập trung nguồn lực và giám sát tình trạng vào 20 phần trăm hàng đầu chỉ có ý nghĩa .

Các chế độ lỗi và nguyên nhân gốc rễ của lỗi có liên quan chặt chẽ với nhau và thường giống nhau. Ví dụ, mài mòn có thể là nguyên nhân hư hỏng, nhưng nhiễm bẩn hạt là nguyên nhân gốc rễ. Sự thiếu hiểu biết, văn hóa, bảo trì không đầy đủ và thiết kế máy móc kém là tất cả những điều kiện có thể tồn tại từ trước dẫn đến ô nhiễm riêng lẻ hoặc chung. Bởi vì bạn luôn có thể tìm kiếm các cấp độ sâu hơn của “nguyên nhân”, đơn giản là các thuật ngữ “chế độ lỗi” và “nguyên nhân gốc rễ” được sử dụng thay thế cho nhau.

 

Hình 1 cho thấy mối quan hệ giữa hỏng hóc máy móc và chất bôi trơn. Ở bên trái là các nguyên nhân phổ biến (các chế độ hỏng hóc) do hỏng chất bôi trơn (LFM) và hỏng máy (MFM). Ví dụ, nhiệt, sục khí và chất gây ô nhiễm được biết là có khả năng phá hủy chất bôi trơn cao.

Theo nghĩa tương tự, việc quá tải, lệch trục và nhiễm bẩn có thể đột ngột khiến máy bị hỏng. Lưu ý rằng việc nhiễm bẩn không chỉ có thể làm hỏng chất bôi trơn mà còn có thể làm hỏng máy trực tiếp mà không cần thiết phải gây hại cho chất bôi trơn trước.

Tốt nhất là không chỉ liệt kê các nguyên nhân thất bại mà còn phải xếp hạng chúng theo xác suất và mức độ nghiêm trọng. Điều này giúp phân bổ các nguồn lực theo mức độ ưu tiên. Từ chất bôi trơn và hỏng hóc máy móc dẫn đến những hậu quả cụ thể, được liệt kê ở bên phải trong Hình 1.

Một lần nữa, những hệ quả này loại trừ lẫn nhau. Hậu quả của sự cố dầu nhớt bao gồm chi phí thay dầu, thời gian ngừng hoạt động trong quá trình thay dầu, nhân công để thay dầu và chi phí súc rửa. Hậu quả hỏng hóc của máy móc liên quan đến an toàn, phụ tùng thay thế, lao động để sửa chữa và thời gian ngừng hoạt động (ví dụ: tổn thất sản xuất).

Chỉ số Chất bôi trơn Tổng thể (OLC) xác định tầm quan trọng của sức khỏe và tuổi thọ của chất bôi trơn bị ảnh hưởng bởi xác suất chất bôi trơn bị hỏng sớm và các hậu quả có thể xảy ra (đối với cả chất bôi trơn và máy móc).

Mức độ nghiêm trọng của máy tổng thể (OMC) xác định khả năng xảy ra và hậu quả của việc máy bị hỏng. Các phương pháp tính toán OLC và OMC đã được thảo luận trước đây. Giống như nhiều phương pháp như vậy, phương pháp này không phải là một khoa học chính xác nhưng tuy nhiên, dựa trên các nguyên tắc vững chắc trong nghiên cứu ứng dụng và độ tin cậy của máy móc.

Jim Figure 2 3
.

Xây dựng Bảng kế hoạch giám sát

Hình 2 cho thấy một ví dụ về Bảng Kế hoạch Giám sát (SPT) cho một máy nhất định, ví dụ như máy nén pittông . SPT được sử dụng để xác định mức độ giám sát (ví dụ: phân tích và kiểm tra dầu) cho từng chế độ hư hỏng được xếp hạng.

Các chế độ lỗi này được xếp hạng từ một đến bảy ở bên trái của SPT. Các nhà phân tích tribo và các chuyên gia về độ tin cậy là phù hợp nhất để chỉ định xếp hạng này cho các máy riêng lẻ. Danh sách thể hiện trong Hình 2 là giả thuyết cho ví dụ máy nén để minh họa cách xây dựng một SPT.

Trên cùng là phạm vi OMC (xem Phần 1 để tính điểm OMC) từ 10 đến 100. Điểm 100 thể hiện mức độ nghiêm trọng cao theo quan điểm xác suất hỏng hóc và hậu quả của sự cố. Trong ví dụ này, mũi tên cho thấy máy nén có điểm OMC là 80.

Có bảy khu vực giám sát tình trạng được mã hóa màu tương ứng với các cấp độ giám sát dựa trên thời gian. Chúng cũng được đại diện bởi các ký hiệu CM1 đến CM7. Các cấp độ giám sát trải dài từ CM1 (thời gian thực) đến CM4 (hàng tháng) đến CM7 (không bao giờ). Đối với OMC là 80, các vùng giám sát điều kiện nằm trong khoảng từ CM1 đến CM4.

Những điều duy nhất thay đổi từ máy này sang máy khác sử dụng SPT là thứ hạng chế độ thất bại và vị trí của mũi tên tương ứng với điểm OMC. Nếu không, tất cả các SPT trông giống hệt nhau. Ví dụ, máy nén bị ô nhiễm hạt được chỉ định cho chế độ hỏng hóc được xếp hạng cao nhất. Với OMC là 80, hộp giao nhau hiển thị vùng giám sát điều kiện CM1. Điều này liên quan đến giám sát thời gian thực.

Bạn có thể thấy trong Hình 2 rằng “thời gian thực” đề cập đến việc sử dụng các cảm biến thời gian thực (A) và phân tích dầu hàng tháng (D) từ danh sách các hạng mục kiểm tra và thử nghiệm. Có rất nhiều máy đếm hạt trực tuyến trên thị trường có thể được sử dụng thuận tiện để giám sát CM1. Mặt khác, ô nhiễm nước xứng đáng với mức giám sát CM2. Điều này có thể được thực hiện bằng cách kiểm tra hàng ngày và phân tích dầu hàng tháng.

Hình 3 trình bày một SPT tương tự nhưng dành riêng cho chất bôi trơn. Xếp hạng Chế độ hỏng chất bôi trơn nằm ở bên trái và Điểm Chỉ số Chất bôi trơn Tổng thể ở trên cùng. Trong trường hợp này, điểm OLC là 70, có các vùng giám sát điều kiện khác nhau, từ CM2 đến CM4.

Kết hợp Máy và SPT chất bôi trơn

Hình 4 cho thấy các SPT cho cả máy và chất bôi trơn trong một bảng thống nhất. Các chế độ lỗi cho cả MFM và LFM được liệt kê ở trên cùng với các khu vực giám sát theo dõi tình trạng tương ứng ngay bên dưới. Phía dưới bên trái là các thử nghiệm và kiểm tra phân tích dầu khác nhau đáp ứng các yêu cầu giám sát tình trạng cho từng chế độ hỏng hóc. Danh sách này được phát triển dựa trên các công nghệ và phương pháp có sẵn và được yêu cầu. Chú giải liệt kê các loại giám sát cụ thể (ví dụ: thử nghiệm hoặc kiểm tra trong phòng thí nghiệm) và tính định kỳ (tần suất sử dụng).

Jim Figure 4
Hình 4. Bảng kế hoạch giám sát cho máy và chất bôi trơn

Bằng cách tham khảo các khu vực giám sát tình trạng trong từng chế độ hỏng hóc, (các) loại giám sát và tính chu kỳ có thể được lựa chọn và tối ưu hóa một cách thích hợp. Ví dụ, dưới ô nhiễm hạt là ký hiệu R (cho thời gian thực) và L4 (cho phân tích phòng thí nghiệm hàng tháng). Dưới sục khí và bọt là ký hiệu F3 để kiểm tra thực địa hàng tuần đối với kính quan sát của máy nén .

Sự sai lệch được giám sát bằng nhiều phương pháp bao gồm phân tích nguyên tố kim loại mòn (phân tích trong phòng thí nghiệm hàng tháng), phân tích mật độ sắt (cũng hàng tháng), xác định hạt mài mòn (ngoại lệ dựa trên phân tích nguyên tố và mật độ sắt), kiểm tra phích cắm từ tính (hàng tuần) và phân tích rung động (hàng tuần). Các thử nghiệm và kiểm tra này có thể dễ dàng được hợp lý hóa và sắp xếp hợp lý để nâng cao hiệu quả và giảm chi phí.

JIm figure 5
Hình 5. Kế hoạch làm việc theo dõi tình trạng

Tất cả các thử nghiệm và kiểm tra có thể được cô đọng trong một kế hoạch công việc giám sát điều kiện duy nhất cho máy nén, như được thấy trong Hình 5. Các thử nghiệm và phương pháp cần thiết được thể hiện rõ ràng cũng như tần suất cho bốn hạng mục giám sát chính: cảm biến thời gian thực , kiểm tra / thử nghiệm hiện trường, thử nghiệm tại phòng thí nghiệm tại chỗ và thử nghiệm trong phòng thí nghiệm dịch vụ đầy đủ. Kế hoạch làm việc này là sản phẩm cuối cùng của chiến lược UCM.

Sử dụng Mô hình Giám sát Điều kiện Hợp nhất

Từ cuộc thảo luận trước, bạn có thể thấy gần như tất cả các quyết định liên quan đến giám sát tình trạng định kỳ phụ thuộc vào bốn yếu tố: Mức độ nghiêm trọng tổng thể của máy, Mức độ nghiêm trọng của chất bôi trơn tổng thể, Chế độ lỗi máy và Chế độ lỗi chất bôi trơn.

Những yếu tố này ảnh hưởng đến việc kiểm tra cái gì, kiểm tra khi nào và kiểm tra như thế nào. Liên quan đến phân tích dầu, những yếu tố này ảnh hưởng đến địa điểm lấy mẫu, tần suất lấy mẫu, tiến hành thử nghiệm nào, thiết lập cảnh báo nào và chiến lược giải thích dữ liệu chung.

UCM là một nguyên tắc bao trùm có thể được điều chỉnh cho nhiều ứng dụng và mục đích sử dụng trong lĩnh vực độ tin cậy. Bạn càng biết nhiều về các chế độ hỏng hóc và mức độ nghiêm trọng của máy cụ thể, bạn càng có thể lập kế hoạch và tối ưu hóa việc bảo trì tình trạng trên nhiều công nghệ trong cả hai phương án dự đoán và chủ động.

Nhìn bề ngoài, những phần nền tảng này có vẻ tốn thời gian và gian khổ, nhưng về lâu dài bạn sẽ đạt được lợi ích bằng cách giảm chi phí và tối ưu hóa lợi ích. Đây thực sự là những khoản đầu tư đáng tin cậy và khôn ngoan.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.