Úspory po zavedení prediktívnej údržby do podnikovej praxe
Pravidelné monitorovanie stavu strojov znížilo počet neočakávaných porúch a havárií v priemere o 55 percent. Priemerné skrátenie stredného času do opravy (mean-time-to-repair MTTR) dosiahlo 60 percent a 30 percentnú redukciu skladu náhradných dielov...
Prediktívna údržba nie je náhradou za tradičné metódy údržby. Je to hodnotný prídavok k celkovému obsiahlemu, programu údržby v podniku. Tam, kde je tradičný program údržby závislý od rutinnej údržby všetkých strojov a rýchlej odozvy na neočakávané poruchy, prediktívna údržba plánuje špecifické úlohy údržby podľa aktuálnej potreby zariadení závodu. Nemôže úplne nahradiť nepretržitú potrebu jedného alebo oboch tradičných programov, ako „prevádzka do poruchy" a preventívna údržba. Prediktívna údržba môže znížiť počet neočakávaných porúch a poskytnúť spoľahlivejší plánovací nástroj pre rutinné preventívne úlohy údržby.
Predpokladom prediktívnej údržby je zabezpečenie pravidelného monitorovania mechanického stavu zariadení a prevádzkovej efektivity procesných systémov, ktoré zabezpečia maximálny interval medzi opravami; minimalizujú počet a náklady na odstávky spôsobené poruchami strojov a zdokonaľujú celkovú spoľahlivosť prevádzok. Zahrnutie prediktívnej údržby do celkového manažmentu závodu poskytne schopnosť optimalizácie procesných zariadení a významne zníži náklady na údržbu. V skutočnosti je prediktívna údržba preventívnym programom údržby riadeným podľa skutočného stavu zariadení. Výskum v 500 priemyselných podnikoch v USA, UK, Kanade a Austrálii, ktoré implementovali metódy prediktívnej údržby, priniesol významné zlepšenia v spoľahlivosti, schopnosti a prevádzkových nákladov (Technology for Energy Corporation). Úspešné programy obsiahnuté vo výskume zahŕňajú prierez priemyslami a poskytujú prehľad možných očakávaných typov zlepšení. Hlavné zlepšenia môžu byť dosiahnuté v redukcii: nákladov na údržbu, neplánovaných porúch strojov, času na opravu a optimalizácii skladu náhradných dielov a odmien (priamych i nepriamych - nadčasy). V súčte výskum poukázal na dramatické zlepšenia v životnosti strojov, výrobe, bezpečnosti pracovníkov, kvalite produktov a celkovej ziskovosti.
Na základe výskumu boli výdavky súvisiace s údržbárskymi prácami znížené o viac ako 50 percent. Porovnanie nákladov na údržbu zahŕňa odmeny pracovníkov a režijné náklady oddelení údržby. Tiež zahŕňa náklady na náhradné diely, nástroje a iné vybavenie potrebné na údržbu zariadení závodu. Analýza nezahŕňa stratený čas výroby, zmeny v priamej pracovnej sile alebo iné náklady, ktoré môžu byť priamo pripisované neefektívnym údržbárskym praktikám. Celkovo pravidelné monitorovanie stavu procesných zariadení a systémov znížilo počet neočakávaných porúch a havárií strojov v priemere o 55 percent. Na porovnanie bola použitá početnosť neočakávaných porúch pred zavedením programu prediktívnej údržby a početnosť porúch počas dvoch rokov nasledujúcich po zavedení monitorovania stavu do programu údržby. Výsledky výskumu ukazujú, že použitím pravidelného monitorovania aktuálneho stavu strojov môžu byť dosiahnuté až 90 percentné úspory.
Prediktívna údržba ukázala ako zredukovať čas potrebný na opravu alebo výmenu zariadení. Priemerné skrátenie stredného času do opravy (mean-time-to-repair MTTR) dosiahlo 60 percent. Na určenie priemerného zlepšenia boli porovnané časy opráv pred programom a čas do opravy po jednom roku prevádzky s využitím techník manažmentu prediktívnej údržby. Bolo zistené, že pravidelné monitorovanie a analýza stavu strojov identifikovali poškodené komponenty v každom stroji a umožnili personálu údržby naplánovať každú opravu. Schopnosť predpovedať špecifické diely určené na opravu, potrebné nástroje a pracovnú silu poskytuje dramatické úspory v čase a nákladoch opravy. Napríklad sklad náhradných dielov sa redukuje na 30 percent, vďaka čomu podniky namiesto skladovania náhradných dielov majú dostatočnú časovú rezervu na objednanie opravy alebo náhradných dielov.
Prevencia havárií a včasná detekcia začínajúcich problémov stroja a systému zvýšili využiteľný čas prevádzky strojov závodu v priemere o 30 percent. Zvýšenie životnosti strojov vychádza z piatich rokov prevádzky nasledujúcich po zavedení programu prediktívnej údržby. Výpočty zahŕňajú frekvenciu opráv, vážnosť poškodenia stroja a stav stroja po oprave. Prediktívna údržba založená na stave predchádza vážnym poškodeniam strojov a iných prevádzkových systémov a zvyšuje prevádzkový čas zariadení závodu.
Bočným prínosom prediktívnej údržby je automatické monitorovanie strednej doby do opravy, MTBF. Tieto dáta poskytujú zistenie najvhodnejšieho času na výmenu zariadenia s efektívnymi nákladmi častejšie ako pokračovanie v tlmení vysokých nákladov na údržbu. MTBF závodu sa redukuje vždy, keď nastane veľká oprava alebo výmena. Prediktívna údržba automaticky ukáže redukciu MTBF počas životnosti stroja. Keď MTBF dosiahne bod, kde náklady na prevádzku a údržbu presiahnu náklady na výmenu, stroj by mal byť vymenený.
V každom skúmanom závode bola prevádzky-schopnosť procesných systémov zvýšená po zavedení programu prediktívnej údržby s monitorovaním stavu. Priemerné zlepšenie v 500 podnikoch bolo 30 percent. Popisované zlepšenie bolo založené výhradne na prevádzkyschopnosti strojov a nezahŕňa zlepšenie efektivity procesu. Avšak plný prediktívny program, ktorý zahŕňa monitorovanie procesných parametrov môže tiež zlepšiť efektivitu prevádzky a tým aj produktivitu výrobných a procesných podnikov. Jeden z príkladov zlepšenia je potravinársky podnik, ktorý sa rozhodol vybudovať ďalšie závody na pokrytie špičiek dopytu. Analýza existujúcich závodov s použitím techník prediktívnej údržby ukázala, že 50 percentné zvýšenie výstupu produkcie môže byť dosiahnuté jednoducho zvýšením efektivity prevádzky existujúceho výrobného procesu. Pokročilé hodnotenie problémov sústav strojov a systémov znížilo potenciál havárií, ktoré môžu spôsobiť zranenia alebo smrť osôb. Zistenie vychádzalo z možných havárií, kde najčastejšie prichádza k úrazom. Niektoré poisťovne naviac ponúkajú výhodu formou zníženie platieb pre podniky využívajúce prediktívnu údržbu. Z realizácie programu prediktívnej údržby môžu byť odvodené ďalšie výhody: preverovanie stavu nových zariadení, preverovanie opráv a výmen a zvyšovanie kvality produktov.
Techniky prediktívnej údržby môžu byť použité počas testov pri preberaní na stanovenie stavu strojov, vybavenia a systémov v závode. To poskytuje možnosť overenia stavu nadobudnutého zariadenia pred jeho schválením. Problémy zistené pred schválením môžu byť vyriešené pokiaľ má dodávateľ záujem (faktúra ešte nebola zaplatená) o nápravu nedostatkov. Veľa priemyselných podnikov teraz vyžaduje aby ku každému novému zariadeniu bola poskytnutá vibračná referencia pri predaji, ktorá je potom porovnaná s meraním pri schvaľovaní. Akákoľvek abnormálna odchýlka od referencie je základ pre reklamáciu. Tieto techniky môžu byť využité aj na kontrolu opráv a výmen existujúcich zariadení.
Vibračná analýza, ako hlavný kľúčový nástroj prediktívnej údržby môže byť použitá na určenie či oprava odstránila existujúce problémy a/alebo nevytvorila abnormálny prejav ešte pred štartom systému, čo eliminuje potrebu druhej odstávky. Získané dáta, ako časť programu prediktívnej údržby môžu byť použité aj na rozvrh a plánovanie odstávky závodu.
Všetky výhody prediktívneho manažmentu údržby dokázali značný prínos v celkovej prevádzke vo výrobných i procesných závodoch. Vo všetkých skúmaných prípadoch výhody vyplývajúce zo zriadenia údržby na základe stavu zariadení začali vracať náklady vynaložené na zavedenie programu do troch mesiacov od jej implementácie.
Text: Ondřej Valent
