• config

    Konserwacje prewencyjne układów technicznych

    Jakość i powtarzalność produkcji oraz dostawy na czas to podstawowe wskaźniki, którymi muszą kierować się zakłady produkcyjne. Utrzymywanie ich na wysokim poziomie pozwala być konkurencyjnym na rynku. Zaś kluczowym elementem utrzymania tych wskaźników na dobrym poziomie są sprawne maszyny.

    Niezawodność systemów produkcyjnych oraz instalacji ogólnotechnicznych, biorących bezpośredni lub pośredni udział w procesie produkcyjnym, musi być utrzymywana i monitorowana w celu zapewnienia ciągłości produkcji, a tym samym dostawy produktów na czas. Tylko odpowiednio zaplanowane i prowadzone prace konserwacyjne i serwisowe mogą zapewnić niską awaryjność, a tym samym planowaną wydajność, jakość i niezawodność układów technicznych.

    Prawidłowa eksploatacja kluczem do sukcesu

     

    W czasie, kiedy w zakładzie produkcyjnym po raz pierwszy oddamy maszynę do użytku, przechodzi ona pod nadzór i zarządzanie odpowiednich służb eksploatacyjnych. Służby te są w pełni odpowiedzialne za bezpieczeństwo pracy, gotowość techniczną, stan techniczny umożliwiający wydajną pracę oraz zdolność do realizacji zaplanowanej produkcji. Proces eksploatacji maszyn i urządzeń możemy podzielić na trzy podobszary ze względu na wykonywane zadania:

    • zarządzanie,
    • użytkowanie, czyli produkcja,
    • obsługa, czyli utrzymanie ruchu.

    Zadaniem służb zarządzających w procesie eksploatacji jest opracowywanie zasad i standardów eksploatacji, przygotowywanie instrukcji eksploatacji i planowanie eksploatacji. Kolejny ważnym zadaniem jest nadzór nad eksploatacją oraz prowadzenie ewidencji eksploatacji, w tym sprawozdawczość. Obecnie w zakładach produkcyjnych korzysta się z systemów informatycznych, które obsługiwane w prosty sposób pozwalają na gromadzenie i późniejszą analizę danych zbieranych podczas eksploatacji systemów produkcyjnych. Ważnym aspektem, którego nadzorowanie również należy do służb zarządzających, jest umiejętne wykorzystanie zebranych informacji w procesie eksploatacji. Dane te, poddane odpowiednim analizom, umożliwiają wyliczenie wskaźników ekonomicznych, pozwalają ocenić niezawodność produkcyjną i techniczną oraz wyznaczyć poziom bezpieczeństwa w procesie eksploatacji. Jednym z ważnych zadań służb zarządzających jest kształtowanie bezpieczeństwa maszynowego w zakładzie pracy. Ciałem doradczym w tym zakresie są służby BHP.

    Właściwym cyklem życia maszyny z punktu widzenia jej zakupu jest faza użytkowania, czyli produkcji. W zależności od polityki zakładu, bezpośredni użytkownicy maszyn (operatorzy) mogą, poza normalną produkcją, obsługiwać maszyny w zakresie prostych czynności sprawdzających lub też konserwacyjnych. Podejście takie znane jest jako autonomiczne utrzymanie ruchu (ang. autonomous maintenance). Jest to jeden z filarów popularnej koncepcji zarządzania utrzymaniem ruchu zwanej TPM (ang. total productive maintenance). Współpraca pracowników produkcji z utrzymaniem ruchu może przynieść wiele korzyści i usprawnić pracę służb utrzymania ruchu oraz poprawić niezawodność produkcyjną.

    Nieodzownym elementem całego procesu eksploatacji jest obsługa maszyn i instalacji zapewniająca poprawną pracę. Aspekty związane z obsługą przypisane są służbom utrzymania ruchu. Podstawowymi zadaniami są konserwacje i przeglądy, remonty, diagnostyka i usuwanie awarii. Część tych zadań czasami może być realizowana przez firmy outsourcingowe zapewniające zewnętrzne utrzymanie ruchu.

    Rys. 1. Składowe procesu eksploatacji systemów produkcyjnych

    Aby osiągnąć sukces w zakresie eksploatacji systemów produkcyjnych, musimy doskonalić każdą ze składowych procesu, czyli zarządzanie, użytkowanie i obsługę. Tylko przy pełnym współdziałaniu w tych trzech obszarach możemy mówić o sukcesie. Poprawne opracowanie standardów i praktyk eksploatacji przez służby zarządzające, wykonanie właściwych analiz na podstawie posiadanych i zbieranych danych oraz wdrożenie odpowiednich technologii pomoże w osiągnieciu celu. Służby działające w podanych obszarach muszą wspólnie wybrać odpowiednią politykę eksploatacji, która zapewni utrzymanie układów technicznych w stanie, który umożliwi realizację zadań produkcyjnych.

     

    Prewencja w utrzymaniu ruchu

    Program pracy służb utrzymania ruchu zależy od polityki firmy. W zależności od wskaźników ekonomicznych obliczonych przez służby zarządzające procesem eksploatacji, wybieramy najbardziej optymalny sposób zarządzania utrzymaniem ruchu. Oczywiście w drodze ewaluacji i ciągłego doskonalenia programy te ulegają modyfikacjom polegającym na wprowadzaniu ulepszeń zależnych od ciągle na nowo przeliczanych wskaźników ekonomicznych. Wskaźniki takie muszą być przeliczane z odpowiednią częstotliwością, gdyż zależą od wielu czynników (liczba maszyn, wiek maszyn, liczba zaawansowanych systemów sterowania, kompetencje kadry pracowniczej i wielu innych) i tym samym są zmienne.

    Obecnie spotykamy trzy główne nurty programowe w zakresie obsługi maszyn (utrzymania ruchu). Pierwszy, nazwany reaktywnym utrzymaniem ruchu, znany od początków przemysłu, kiedy tylko pojawiły się pierwsze maszyny. Charakteryzuje się tym, że na uszkodzenia i awarie reagowano po ich wystąpieniu. Maszyny i systemy produkcyjne w okresie początków przemysłu były na tyle proste w budowie, że do ich obsługi wystarczyło w zasadzie tylko czyszczenie i smarowanie. Nie mówiono o obsłudze i diagnostyce systemów zasilania, sterowania, nie było automatyzacji. W latach 50. XX w. zwiększenie zapotrzebowania na wyroby przemysłowe, a dodatkowo trudno dostępna siła robocza wymusiły wzrost mechanizacji parku maszynowego. Zaczęto powszechnie stosować maszyny sterowane numerycznie. Systemy produkcyjne zespalały wiele maszyn w linie technologiczne. Kluczowy stał się aspekt utrzymania ciągłości produkcji. Wtedy właśnie zaczęto się zastanawiać nad niezawodnością układów technicznych i sposobami przeciwdziałania uszkodzeniom, które mogą zakłócić produkcję. Powstał wtedy nurt prewencyjnego utrzymania ruchu. Głównym założeniem tego podejścia do utrzymania ruchu jest planowanie i okresowe wykonywanie określonych czynności obsługowych, zwanych czasami remontami zapobiegawczymi. Podejście planowo-zapobiegawcze, czyli prewencyjne, podkreśla duże znaczenie przeglądów i remontów, których wynikiem ma być zminimalizowanie powstawania uszkodzeń w fazie planowanej produkcji. Ciągły wzrost skomplikowania układów technicznych, automatyzacja i robotyzacja systemów produkcyjnych, a równolegle wysokie wymagania produkcyjne związane z dostawami na czas i minimalizacją zapasów wymusiły wprowadzenie kolejnego sposobu prowadzenia prac utrzymania ruchu. Należało dbać o to, aby do awarii nigdy nie doszło i maszyny pracowały bez uszkodzeń w całym okresie eksploatacji. Nurt ten nazywa się prognostycznym (proaktywnym) utrzymaniem ruchu.

    Dostępne obecnie zaawansowane systemy informatyczne oraz narzędzia diagnostyczne umożliwiają w łatwy sposób zbieranie i analizę danych z systemów produkcyjnych. Analizy takie pomagają w wykrywaniu awarii funkcjonalnych jeszcze przed ich wystąpieniem i zapobieganiu powstania. W ten sposób utrzymanie ruchu staje się zorientowane na niezawodność (ang. reliability centered maintenance – RCM).

     

    Wymagania formalne stawiane użytkownikom maszyn w zakresie konserwacji

    Rozporządzenie wdrażające dyrektywę dotyczącą minimalnych wymagań w dziedzinie bezpieczeństwa i użytkowania sprzętu roboczego o numerze 2009/104/WE, nazwane dyrektywą narzędziową, jest aktem prawnym, w którym znajdziemy podstawowe informacje na temat m.in. bezpiecznego użytkowania maszyn. Należy pamiętać, że mając na myśli maszyny – zgodnie z definicją podaną w rozporządzeniu – mówimy o maszynach i innych urządzeniach technicznych, włącznie z instalacjami użytkowanymi podczas pracy. Rozdział 4 powołanego rozporządzenia opisuje kontrole maszyn. Rozporządzenie wskazuje na obligatoryjne wykonanie wstępnej kontroli po zainstalowaniu maszyny jeszcze przed przekazaniem do eksploatacji – często nazywane jest to odbiorem pierwotnym. Wskazuje również na tzw. kontrole wtórne, związane ze zmianą lokalizacji maszyny lub koniecznością okresowej weryfikacji stanu technicznego z uwagi na działanie warunków powodujących pogorszenie stanu technicznego maszyn. Rozporządzenie przewiduje również kontrole specjalne wynikłe z przeprowadzonych prac modernizacyjnych, zjawisk przyrodniczych, wydłużonego czasu postoju czy niebezpiecznych uszkodzeń oraz wypadków przy pracy.

    Rys. 2. Kontrole maszyn, urządzeń technicznych i instalacji wg 2009/104/WE

    Wymagania z rozporządzenia mogą, a nawet powinny być bazą do planowania kontroli maszyn z naszego parku maszynowego. Na podstawie zapisów w rozporządzeniu dotyczącym minimalnych wymagań w dziedzinie bezpieczeństwa i użytkowania sprzętu roboczego, każda maszyna przed dopuszczeniem jej do eksploatacji po raz pierwszy musi przejść kontrolę wstępną. Należy zwrócić szczególną uwagę na to, że kontrola ta leży w obowiązku użytkownika maszyny, zatem za jakość tej kontroli zawsze odpowiadał będzie użytkownik (pracodawca). Rozporządzenie podaje również, że kontrole wstępne i późniejsze kontrole (wtórne) po zainstalowaniu maszyny, wykonują osoby posiadające odpowiednie kwalifikacje. Specjalistyczna wiedza przy ocenie maszyn, urządzeń oraz instalacji jest niezbędna i, jak widać z zapisów w rozporządzeniu, jest ona prawnie konieczna. Jeżeli sam użytkownik nie posiada wystarczającej wiedzy pozwalającej na ocenę swoich maszyn, powinien upoważnić do tego celu stronę trzecią – specjalistów – która wykona dla niego taką kontrolę.

     

    Kontrole prewencyjne zwiększają bezpieczeństwo podczas eksploatacji

    Sposobów zarządzania obsługą maszyn i instalacji przemysłowych jest przynajmniej kilka. Koncepcje utrzymania ruchu wypracowywane były przez lata. Zmieniały się wraz ze wzrostem mechanizacji parków maszynowych, wymagań produkcyjnych czy też automatyzacji, robotyzacji i obecnie powszechnej cyfryzacji produkcji (Industry 4.0). Wybór sposobu zarządzania utrzymaniem ruchu zależy od wielu czynników i należy bezpośrednio do zakładów produkcyjnych. W tych, w których spotykamy bardziej zaawansowane systemy produkcyjne, minimum to obsługa prewencyjna. W parze z czynnościami utrzymania ruchu idzie bezpieczeństwo. To służby utrzymania ruchu odpowiedzialne są za stan maszyn pod względem niezawodności produkcyjnej, ale również pod względem bezpieczeństwa. Im bardziej skomplikowane konstrukcje maszyn i zaawansowane technologie, tym bardziej skomplikowane systemy sterowania odpowiadają za bezpieczeństwo. Do poprawnej obsługi takich systemów wymagane są wysokie kwalifikacje kadry utrzymania ruchu. Ciągła diagnostyka i niedopuszczenie do powstania awarii funkcjonalnej to jedyne wyjście, aby utrzymać wysoką niezawodność produkcji. W tak skomplikowanych systemach produkcyjnych znalezienie przyczyny i usunięcie awarii funkcjonalnej może trwać na tyle długo, że starty z tego powodu będą bardzo duże. Jak wiemy, nowoczesne i zautomatyzowane czy też zrobotyzowane systemy produkcyjne w zasadzie nie potrzebują ingerencji operatorów w fazie użytkowania, czyli produkcji. Niska ekspozycja dla pracy operatora wynikowo może dać niski poziom ryzyka, pomimo dużych energii niszczących dostępnych w maszynach. Zupełnie inaczej dla tych samych maszyn wygląda ocena ryzyka dla personelu utrzymania ruchu. Służby narażone są na dużo większe zagrożenia, szczególnie przy usuwaniu awarii funkcjonalnych. Dodatkowo każdy nieplanowany postój, jakim jest usuwanie awarii, wymusza działanie pod presją czasu. W sytuacjach takich powinniśmy wdrożyć procedury LOTO, ale w niektórych przypadkach diagnostyka wymusza przebywanie w strefach przy załączonych napędach i stosowaniu technik alternatywnych.

    Chcąc zapewnić niezawodność produkcji oraz bezpieczeństwo pracy na wysokim poziomie, zakłady produkcyjne powinny wdrażać nowe koncepcje zarządzania obsługą maszyn – utrzymaniem ruchu – oczywiście w sposób zoptymalizowany do potrzeb. Obecnie minimum wydaje się podejście prewencyjne, które minimalizuje niezaplanowane działania związane z usuwaniem awarii funkcjonalnych, podczas których służby utrzymania ruchu mogą być bardzo zagrożone, a produkcja zatrzymana w sposób niezaplanowany i na bliżej nieograniczony czas. Powinniśmy dbać o to, aby maszyny i ich układy techniczne przeglądać systematycznie i w sposób zaplanowany, wykorzystując informacje, jakie w instrukcjach przekazuje producent oraz nasze własne doświadczenia i doświadczenia naszych specjalistów.

     

    Literatura

    1. O&M Best Practices Guide, Release 3.0, Chapter 5. Types of Maintenance Programs.
    2. Legutko S. Development trends in machines operation maintenance. Maintenance and Reliability 2009/2.
    3. Worsham W.C. Is Preventive Maintenance Necessary?
    4. Górny J. Zarządzanie eksploatacją maszyn i urządzeń. Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2005.

     

     

    Tomasz Otrębski

    kierownik Regionu Południe

    specjalista ds. inżynierii bezpieczeństwa maszyn i procesów

    Elokon Polska

    Oferta: automatyka magazynowa, case study, centrum logistyczne, dystrybucja, logistyka, magazyn, magazynier, operator logistyczny, palety, regały, studia przypadków, system wms, wózek widłowy, wózki widłowe

    Background Image

    Header Color

    :

    Content Color

    :