Техническое обслуживание, ориентированное на надежность (MCC), или техническое обслуживание, ориентированное на надежность (RCM), было разработано для гражданской авиации более 30 лет назад.
Этот процесс позволяет вам определить, какие задачи обслуживания подходят для любого физического актива.
RCM используется в тысячах компаний по всему миру: от крупных нефтехимических компаний до основных вооруженных сил мира RCM используется для определения задач обслуживания своего оборудования, включая крупные горнодобывающие предприятия, производство электроэнергии, нефть и деривативы, металл. -механические и др. Стандарт SAE JA1011 определяет требования, которым должен соответствовать процесс, чтобы его можно было назвать процессом RCM. Его можно загрузить через портал SAE (www.sae.org).
Согласно этому стандарту, 7 основных вопросов процесса RCM:
1. Каковы желаемые роли анализируемого оборудования?
2. Какие состояния отказа (отказы функций) связаны с этими функциями?
3. Каковы возможные причины каждого из этих состояний отказа?
4. Каковы последствия каждой из этих неудач?
5. Каковы последствия каждой ошибки?
6. Что можно сделать, чтобы спрогнозировать или предотвратить сбой?
7. Что делать, если не удается найти прогнозирующую или профилактическую задачу
2 концепции RCM
RCM показывает, что многие концепции обслуживания, которые считались правильными, на самом деле неверны. Во многих случаях эти концепции могут быть даже опасными. Например, идея о том, что большинство отказов происходит с возрастом оборудования, оказалась ложной для подавляющего большинства промышленного оборудования. Ниже объясняется несколько концепций, вытекающих из технического обслуживания, ориентированного на надежность, многие из которых еще не полностью поняты профессионалами в области технического обслуживания.
2.1 Условия эксплуатации
Прежде чем приступить к написанию желаемых функций для анализируемого актива (первый вопрос RCM), вы должны четко понимать контекст, в котором работает оборудование. Например, два идентичных актива, работающих на разных заводах, могут привести к совершенно разным планам обслуживания, если их операционные условия различаются. Типичным случаем является резервная система, которая обычно требует очень разных задач обслуживания, чем основная система, даже если обе системы физически идентичны. Затем, перед началом анализа, следует написать операционный контекст, краткое описание (2 или 3 страницы), в котором следует указать: режим работы оборудования, наличие рабочей силы и запасных частей, последствия неготовности оборудования (производственные потери или уменьшается,восстановление производства в сверхурочные часы, аутсорсинг), качество, безопасность и экологические цели и т. д.
2.2 Функции
Анализ RCM начинается с написания желаемых функций. Например, функцию насоса можно определить как «Насос не менее 500 л / мин воды». Однако у насоса могут быть другие связанные с ним функции, такие как «Сдерживание воды (предотвращение потерь)». В анализе RCM должны быть перечислены все желаемые функции.
2.3 Функциональные отказы или состояния отказа
Функциональные неисправности или состояния отказа идентифицируют все нежелательные состояния системы. Например, для насоса два состояния отказа могут быть «Невозможно перекачивать воду», «Насосы менее 500 л / мин», «Не могут содержать воду». Обратите внимание, что состояния отказа напрямую связаны с желаемыми функциями. Как только все желаемые функции актива определены, выявление функциональных отказов становится тривиальной задачей.
2.4 Режимы отказа
Режим отказа - это возможная причина, по которой часть оборудования может перейти в состояние отказа.
Например, «изношенное рабочее колесо» - это режим отказа, в результате которого насос достигает состояния отказа, определяемого функциональным отказом «насосы меньше, чем требуется». Каждый функциональный отказ обычно имеет более одного режима отказа. Все виды отказов, связанные с каждым функциональным отказом, должны быть идентифицированы во время анализа RCM.
При определении режимов отказа оборудования или системы важно указать
«Основную причину» отказа. Например, если вы анализируете режимы отказа подшипников насоса, неверно * указывать вид отказа «отказ подшипника».
Причина в том, что указанный режим отказа не дает точного представления о причинах отказа. Это из-за «недостатка смазки»? Это из-за «естественного износа»? Это из-за «неправильной установки»? Обратите внимание, что эта разбивка причин, лежащих в основе отказа, действительно дает точное представление о том, почему происходит отказ, и, следовательно, что можно сделать для правильного обращения с ним (смазка, анализ вибрации и т. Д.). (* в некоторых случаях может быть целесообразно указать режим отказа как «отказ подшипника», в зависимости от контекста, в котором работает актив) важно хорошо знать эксплуатационный контекст).
2.5 Последствия отказа
Для каждого режима отказа должны быть указаны соответствующие эффекты отказа. «Эффект отказа» - это краткое описание того, «что происходит при возникновении отказа». Например, эффект отказа, связанный с режимом отказа «изношенное рабочее колесо», может быть следующим:
По мере износа крыльчатки уровень в баке понижается до тех пор, пока в диспетчерской не раздастся звуковой сигнал низкого уровня. Время, необходимое для обнаружения и устранения неисправности (замены рабочего колеса), обычно составляет 6 часов. Поскольку бак опорожняется через 4 часа, последующий процесс необходимо остановить на два часа. Невозможно восстановить потерянную продукцию, поэтому эти два часа простоя представляют собой потерю продаж ». Последствия отказа должны четко указывать, насколько значительным был бы отказ, если бы он произошел.
2.6 Категория последствий
Отказ компьютера может повлиять на его пользователей по-разному:
_ Подвергая безопасность людей риску "последствия для безопасности")
_ воздействие на окружающую среду ("экологические последствия")
_ увеличение затрат или снижение экономической выгоды компании
("последствия для эксплуатации")
_ ни один из выше («неоперационные последствия»)
Кроме того, существует пятая категория последствий для тех отказов, которые не имеют никакого влияния, когда они возникают, если не произойдет другой отказ позже. Например, выход из строя запасной шины не имеет неблагоприятных последствий, если только не произойдет последующий выход из строя (прокол служебной шины), который вызывает необходимость замены шины. Эти неисправности соответствуют категории скрытых неисправностей.
Каждый режим отказа, идентифицированный в анализе RCM, должен быть отнесен к одной из этих категорий. Последствия оцениваются в следующем порядке: безопасность, окружающая среда, эксплуатация и отключение после разделения очевидных и скрытых неисправностей. На этом этапе RCM-анализ раздваивается: обработка каждого режима отказа будет зависеть от категории последствий, к которой он был отнесен, что вполне разумно: было бы не логично рассматривать такой же способ к отказам, которые могут повлиять на безопасность, чем те, которые имеют экономические последствия. Критерии, которым необходимо следовать при оценке задач технического обслуживания, будут другими, если последствия отказа различны.
2.7 Разница между эффектами и последствиями отказа
Эффект отказа - это описание того, что происходит при возникновении отказа, в то время как последствия отказа классифицируют этот эффект по одной из 5 категорий в соответствии с влиянием, которое эти отказы оказывают.
2.8 Разница между функциональным отказом и режимами отказа
Функциональный отказ определяет состояние отказа: неспособность перекачивать, неспособность разрезать деталь, неспособность выдержать вес конструкции… Он ничего не говорит о причинах, по которым оборудование достигает этого состояния. Это именно то, что вы ищете в отношении режимов отказа: определение причин этих состояний отказа (порез вала из-за усталости, засорение фильтра грязью и т. Д.).
2.9 Скрытые неисправности
Оборудование обычно имеет защитные устройства, то есть устройства, основная функция которых заключается в уменьшении последствий других отказов (предохранители, детекторы дыма, устройства остановки превышения скорости / температуры / давления и т. Д.).
Многие из этих устройств имеют особенность, заключающуюся в том, что они могут находиться в состоянии отказа в течение долгого времени, при этом никто или что-либо не показывает, что неисправность произошла. (Например, огнетушитель сегодня может быть не в состоянии потушить пожар, и это может остаться совершенно незамеченным (если пожар не произойдет).
Предохранительный клапан в бойлере может выйти из строя таким образом, что он не сможет сбросить давление, если оно превышает максимальное давление, и это может остаться совершенно незамеченным (если сбой, который приводит к превышению давления над максимальным давлением, не происходит.).) Если не выполняется задача обслуживания, чтобы предвидеть отказ или проверить, способны ли эти устройства обеспечить требуемую защиту, то может случиться так, что отказ станет очевидным только тогда, когда произойдет другой отказ, последствия которого зависят от устройства. защита должна быть легкой. (Например, мы можем обнаружить, что огнетушитель не работает только тогда, когда возникает пожар, но тогда уже слишком поздно: пожар вышел из-под контроля.Возможно, мы понимаем, что предохранительный клапан срабатывает не только при повышении давления и он не срабатывает, но еще и слишком поздно: котел взорвался.) Эти типы отказов называются скрытыми отказами, поскольку они требуют, чтобы другой недостаток стал очевидным.
2.10 Различные виды обслуживания
Традиционно считалось, что существует три различных типа обслуживания: прогнозирующее, профилактическое и корректирующее. Однако существует четыре различных типа обслуживания:
_ Профилактическое обслуживание, также называемое техническим обслуживанием.
_ Профилактическое обслуживание, которое может быть двух типов: замена или циклический ремонт.
_ Ремонтное обслуживание, также называемое работой до отказа.
_ Детективное обслуживание или «поиск неисправностей».
2.11 Прогностическое обслуживание или техническое обслуживание
Профилактическое обслуживание или обслуживание по состоянию заключается в поиске признаков или симптомов, которые позволяют нам идентифицировать неисправность до того, как она произойдет. Например, визуальный контроль степени износа шины является задачей профилактического обслуживания, поскольку он позволяет идентифицировать процесс отказа до того, как произойдет функциональный отказ. Эти задачи включают: осмотры (например, визуальный контроль степени износа), мониторинг (например, вибрация, ультразвук), проверки (например, уровень масла). Их объединяет то, что решение о том, предпринимать или не предпринимать корректирующие действия, зависит от измеряемого состояния. Например, по измерению вибрации единицы оборудования можно решить, менять ее или нет. Для оценки пригодности этих задач обязательно должно существовать четкое условие потенциального отказа. То естьдолжны быть четкие симптомы того, что сбой происходит.
2.12 Профилактическое обслуживание (замена или циклический ремонт)
Профилактическое обслуживание относится к задачам по замене или доработке, выполняемым через фиксированные промежутки времени, независимо от состояния элемента или компонента.
Эти задачи действительны только при наличии модели износа: то есть, если вероятность отказа быстро возрастает после того, как срок полезного использования элемента был превышен. При выборе превентивной задачи (или любой другой задачи обслуживания) необходимо проявлять особую осторожность, чтобы не путать задачу, которая может быть выполнена, с задачей, которую следует выполнить. Например, при оценке плана технического обслуживания, которое будет выполняться на крыльчатке турбины, мы могли бы решить выполнить профилактическую задачу (циклическую замену крыльчатки), задачу, которая в целом может быть выполнена, поскольку отказ обычно реагирует на характер износа (образец B из 6 схем отказов RCM). Однако в некоторых случаях может быть удобно выполнить прогнозирующую задачу (задача к условию), которая во многих случаях является менее инвазивной и менее затратной.
2.13 Ремонтное обслуживание или работа до отказа
Если решено, что никакая упреждающая задача (прогнозирующая или превентивная) не будет выполняться для обработки сбоя, а вместо этого будет устранена, как только он произойдет, то выбранным обслуживанием будет корректирующее обслуживание. Когда уместен этот вид обслуживания? Когда стоимость отказа (прямая косвенная) меньше затрат на предотвращение, или когда невозможно выполнить упреждающую задачу и реконструкция оборудования не оправдана. Этот вариант действителен только в том случае, если отказ не имеет последствий для безопасности или окружающей среды. В противном случае нужно что-то делать, чтобы уменьшить или устранить последствия поломки.
2.14 Детективное обслуживание или поиск неисправностей
Обнаружение или устранение неисправностей состоит из тестирования устройств защиты в контролируемых условиях, чтобы гарантировать, что эти устройства смогут обеспечить требуемую защиту при необходимости. Детективное обслуживание - это не ремонт вышедшего из строя элемента (корректирующее обслуживание), оно не меняет или не восстанавливает элемент до истечения срока его полезного использования (профилактическое обслуживание), а также не ищет признаки того, что отказ находится в процессе возникновения. (Профилактическое обслуживание). Таким образом, детективное обслуживание - это четвертый вид обслуживания. Это обслуживание также называется устранением неполадок или ударным тестированием, а интервал, с которым выполняется эта задача, называется интервалом устранения неполадок или FFI,за его аббревиатуру на английском языке (Failure-Finding Interval). Например, выдувание дыма на пожарный извещатель - задача детективного обслуживания.
2.15 Как выбрать правильный вид обслуживания?
В RCM выбор политик обслуживания определяется категорией последствий, к которой относится сбой.
_ Для отказов со скрытыми последствиями оптимальной задачей является достижение требуемой готовности устройства защиты.
_ Для отказов с последствиями для безопасности или окружающей среды оптимальной является задача, которая снижает вероятность отказа до допустимого уровня.
_ Для отказов с экономическими последствиями (эксплуатационными и нерабочими) оптимальной является задача, которая сводит к минимуму общие затраты для организации.
Даже сегодня многие люди считают профилактическое обслуживание основным вариантом корректирующего обслуживания. Тем не менее, RCM показывает, что в среднем по отрасли профилактическое обслуживание является подходящей стратегией для менее чем 5% отказов! Что делать с остальными 95%? В среднем, при выполнении анализа RCM видно, что политики обслуживания распределяются следующим образом: 30% отказов обрабатываются с помощью профилактического обслуживания (при условии), еще 30% - с помощью детективного обслуживания, около 5% - с помощью профилактического обслуживания., 5% редизайн и примерно 30% корректирующее обслуживание. Это эффективно показывает, что одна из максим TPM (Total Productive Maintenance) о том, что «все сбои плохи и все должны быть предотвращены», на самом деле неверна:Только те, которые следует предотвращать на основе тщательного анализа затрат и выгод, следует предотвращать.
2.16 Частота выполнения задач по состоянию (профилактическое обслуживание)
Чтобы условная задача была возможной, должно быть какое-то идентифицируемое физическое состояние, которое предвосхищает возникновение отказа. Например, визуальный осмотр предмета имеет смысл только при наличии неисправного признака, который можно обнаружить визуально. Помимо явного признака отказа, время от симптома до функционального отказа должно быть достаточно продолжительным, чтобы быть полезным. Затем частота задачи по условию определяется на основе времени, которое проходит между симптомом и отказом. Например, если вы оцениваете удобство проверки подшипников двигателя на наличие шума, то частота будет определяться временем между обнаруживаемым шумом и отказом подшипника. Если это время, например, две недели,тогда задача должна выполняться с меньшей частотой, чтобы таким образом гарантировать, что сбой не произойдет в промежутке времени между последовательными проверками. Те же рассуждения должны использоваться для любой задачи прогнозирования.
2.17 Частота циклических задач по замене (профилактическое обслуживание)
Задача циклической замены действительна только при наличии картины износа. То есть, если есть «возраст, в котором условная вероятность отказа быстро увеличивается». Частота выполнения задачи замены зависит от этого возраста, называемого продолжительностью жизни. Например, если срок службы шины составляет 40 000 км, то задача циклической замены (профилактическая замена шины) должна выполняться каждые менее 40 000 км, чтобы избежать попадания в зону высокой вероятности выхода из строя.
2.18 Периодичность детективных заданий (поиск неисправностей)
Интервал, с которым выполняется задача поиска неисправностей (детективное обслуживание), называется FFI (Failure Finding Interval). Между этим интервалом и доступностью устройства защиты существует взаимосвязь. Математические инструменты могут использоваться для расчета этого отношения и установки FFI, обеспечивающего целевую доступность.
2.19 Место редизайна в ТО
Одна подшипниковая компания придерживалась следующей политики: если отказ случался более одного раза, оборудование было модернизировано, чтобы устранить причину отказа. В результате такой политики завод работал все более и более надежно, но затраты инженерного отдела быстро росли. Как показывает этот пример, в большинстве компаний предложения по изменению дизайна часто перевешивают способность компании выполнить эти изменения. Следовательно, должен быть фильтр, позволяющий отличать те случаи, когда редизайн оправдан и рекомендуется, от тех случаев, когда это не так. Вот почему для тех изменений конструкции, цель которых - избежать сбоев,Обычно удобнее заранее оценить, есть ли другой способ справиться с отказами, не прибегая к изменению конструкции. Например, несколько лет спустя компания по производству подшипников осознала, что только 20% выполненных модификаций действительно того стоили, а в остальном существуют другие способы устранения отказов, которые обходятся дороже. эффективный. Также следует иметь в виду, что изменения конструкции часто требуют много времени и затрат, и что не всегда ясно, будут ли они эффективны для смягчения последствий отказа. В свою очередь, во многих случаях редизайн вносит другие недостатки, последствия которых также необходимо оценивать. Для всего этого редизайн обычно следует выбирать в качестве последнего варианта.Спустя несколько лет компания по производству подшипников осознала, что только 20% проведенных модификаций того стоили, а в остальном существуют другие способы устранения отказов, которые являются более рентабельными. Также следует иметь в виду, что изменения конструкции часто требуют много времени и затрат, и что не всегда ясно, будут ли они эффективны для смягчения последствий отказа. В свою очередь, во многих случаях редизайн вносит другие недостатки, последствия которых также необходимо оценивать. Для всего этого редизайн обычно следует выбирать в качестве последнего варианта.Спустя несколько лет компания по производству подшипников осознала, что только 20% проведенных модификаций того стоили, а в остальном существуют другие способы устранения отказов, которые являются более рентабельными. Следует также отметить, что изменения конструкции часто требуют много времени и средств, и что не всегда ясно, будут ли они эффективны для смягчения последствий отказов. В свою очередь, во многих случаях редизайн вносит другие недостатки, последствия которых также необходимо оценивать. Для всего этого редизайн обычно следует выбирать в качестве последнего варианта.Также следует иметь в виду, что изменения конструкции часто требуют много времени и затрат, и что не всегда ясно, будут ли они эффективны для смягчения последствий отказа. В свою очередь, во многих случаях редизайн вносит другие недостатки, последствия которых также необходимо оценить. Для всего этого редизайн обычно следует выбирать в качестве последнего варианта.Следует также отметить, что изменения конструкции часто требуют много времени и средств, и что не всегда ясно, будут ли они эффективны для смягчения последствий отказов. В свою очередь, во многих случаях редизайн вносит другие недостатки, последствия которых также необходимо оценивать. Для всего этого редизайн обычно следует выбирать в качестве последнего варианта.
2.20 Типы отказов как функция времени
Какая связь между вероятностью отказа и временем? Традиционно отношения считались очень простыми: чем старше оборудование, тем выше вероятность его выхода из строя. Однако исследования, проведенные в различных отраслях промышленности, показывают, что взаимосвязь между вероятностью отказа и временем или часами работы намного сложнее. Не существует одного или двух шаблонов отказов, вместо этого существует 6 различных шаблонов отказов, как показано в исходном отчете Nowlan & Heap (рисунок 1).
На рисунке показаны 6 схем отказов. Каждый шаблон представляет вероятность отказа как функцию времени.
_ Схема А, в которой отказ имеет высокую вероятность возникновения вскоре после ввода в эксплуатацию (детская смертность) и после превышения установленного срока полезного использования.
_ Форма B или «кривая износа».
Рисунок 1: 6 шаблонов отказов
_ Шаблон C, где вы видите непрерывное увеличение условной вероятности отказа.
_ Схема D, где после прохождения начальной стадии увеличения вероятности отказа элемент входит в зону условной вероятности постоянного отказа.
_ Схема E или случайная схема отказа.
_ Схема F, с высокой вероятностью отказа, когда оборудование новое, с постоянной и случайной условной вероятностью отказа.
3 преимущества RCM
Внедрение RCM должно привести к безопасному и надежному оборудованию, снижению затрат (прямых и косвенных), повышению качества продукции и более строгому соблюдению норм безопасности и охраны окружающей среды. RCM также ассоциируется с преимуществами для человека, такими как улучшение отношений между различными областями компании, в основном лучшее понимание между техническим обслуживанием и операциями.
Загрузите исходный файл
