Raport: preventive maintenance

Preventive maintenance to metoda regularnego wykonywania czynności konserwacyjnych maszyn, aby zapobiec nieoczekiwanym awariom w przyszłości. Można powiedzieć, że jest to naprawianie urządzeń, zanim się one zepsują, celem uniknięcia kosztownych przestojów w produkcji. Metoda prosta do wdrożenia, dająca wielorakie korzyści dla utrzymania ruchu.

Skuteczna strategia konserwacji wymaga planowania, zanim wystąpi problem.
– Jest to zazwyczaj połączenie podejścia reakcyjnego, prewencyjnego i coraz częściej predykcyjnego. Na dziś, konserwacja zapobiegawcza, czyli planowe przeglądy wraz z wymianą części, to najpowszechniejsza strategia eksploatacyjna maszyn wysokiej krytyczności – potwierdza Przemysław Parzoch z QRmaint, producenta polskiego systemu CMMS.

Trzy modele utrzymania ruchu: preventive, predictive, reactive maintenance

– W prawidłowo zbudowanej, kompletnej i spójnej strategii utrzymania ruchu przedsiębiorstwa trzy wymienione modele utrzymania ruchu są stosowane jednocześnie – tłumaczy Jacek Stec, business development manager Vims Sp. z o.o. – a dobór konkretnego modelu konserwacji do konkretnego zasobu produkcyjnego odbywa się w oparciu o wynik obiektywnego procesu, w którym głównym kryterium wyboru jest krytyczność danego zasobu dla prowadzonej działalności biznesowej. W uproszczeniu mówiąc: im bardziej krytyczny jest dany zasób produkcyjny, tym bardziej „wyrafinowanym” modelem konserwacji powinien być objęty. Krytyczność zasobu jest parametrem wielokryterialnym, ważonym na podstawie ocen wpływu awarii zasobu przynajmniej na: bezpieczeństwo ludzi/instalacji, produkcję/pracę, koszty utrzymania ruchu, środowisko, jakość. Oczywiście występują wyjątkowe sytuacje, gdy producent zasobu produkcyjnego, dla utrzymania warunków gwarancji, bezwzględnie wymaga wykonywania przeglądów okresowych i wymiany zdefiniowanych elementów niezależnie od stopnia ich zużycia. Ale takie podejście generuje jednak u użytkownika końcowego dodatkowe, racjonalnie nieuzasadnione koszty i jeśli tylko to możliwe, w procesie pozyskiwania (zakupu) zasobu należy takie wymagania dostawcy eliminować.

Narzędzia używane w preventive maintenance

– Z mojego punktu widzenia pierwszym „narzędziem” służącym właściwemu zaplanowaniu przeglądów okresowych – mówi Jacek Stec – jest znajomość krzywej niezawodności zasobu, tzw. charakterystyki P-F i odczytania z niej okresu pomiędzy dwoma punktami – punktem P powstania potencjalnego uszkodzenia (P – Potential Failure) oraz punktem F funkcjonalnego uszkodzenia zasobu (F – Functional Failure). Właśnie okres P-F (często dla uproszczenia zastępowany wskaźnikiem MTBF – średni czas między uszkodzeniami) stanowi podstawę do właściwego ustalenia interwału przeglądów okresowych. W dalszej kolejności, w miarę zdobywania praktycznego doświadczenia, interwał ten powinien być optymalizowany i korygowany.

Wiele firm korzysta z oprogramowania specjalistycznego, rozwiązań usprawniających organizację pracy i przeprowadzanie przeglądów. Kolejnym „narzędziem” wspierającym działania Preventive Maintenance jest system CMMS, ale system właściwie wyskalowany, prawidłowo wdrożony, wypełniony właściwymi informacjami. Jest sporo narzędzi, które działają w powiązaniu z CMMS – wskazuje Michał Laskowski, sales&project manager w Queris:

• Harmonogramy konserwacji – niezbędny element w podejściu prewencyjnym, bez którego nie da się prowadzić efektywnych przeglądów maszyn. Dzięki funkcjonalnościom systemów CMMS można je układać i modyfikować na różne sposoby tak, aby realizować nie tylko cele utrzymania ruchu, ale także cele produkcyjne całej firmy.
• Listy kontrolne i instrukcje przeglądów – zwane także checklistami konserwacji: pomagają pracownikom szybko i sprawnie przeprowadzać przeglądy oraz dają gwarancję, że żaden istotny punkt przeglądu nie zostanie przypadkowo pominięty. Listy kontrolne przeglądów przyjmują dzisiaj wygodną postać checklisty w aplikacji mobilnej systemu CMMS, dzięki czemu praca z nimi jest wydajna i wygodna.
• Zarządzanie magazynem części zamiennych – optymalizacja poziomu zapasów oraz ich bieżące monitorowanie pomagają obniżyć ogólne koszty utrzymania ruchu, a jednocześnie gwarantują dostępność wszystkich części niezbędnych do przeprowadzania konserwacji czy ewentualnych napraw.
• Raporty i analiza danych – w prewencji, podobnie jak w predykcji, bardzo ważne jest umiejętne wyciąganie wniosków, obserwacja zmian i reagowanie na pojawiające się odchylenia od wypracowanych norm. Bez rzetelnych raportów takie działania są niemożliwe, dlatego współczesne działy UR korzystają z rozbudowanych funkcjonalności analiz i raportów, które otrzymują wraz z profesjonalnymi systemami CMMS.
• Podnoszenie kwalifikacji personelu – w całym rozważaniu o prewencyjnym utrzymaniu ruchu nie można zapomnieć o pracownikach, bez których nawet najnowocześniejsze narzędzia nie przyniosą żadnych efektów, dlatego bardzo ważne jest, aby działy techniczne nie żałowały czasu ani środków na rozwój kompetencji zatrudnionych ludzi. To oni tworzą kulturę pracy, a ich umiejętności bezpośrednio przekładają się na poziom wykorzystania dostępnych dzisiaj technologii i generowane wyniki.

– Standardowo w większości firm używane są skomplikowane arkusze Excel – zauważa Dominik Lubera z Profesal. – Nie przypominają jednak one technikom o konieczności wykonania działań konkretnego dnia, nie pomagają w rejestrowaniu wykrytych zdarzeń oraz wymagają ciągłej pracy (najczęściej jednej osoby, co generuje dodatkowe problemy). W obecnych czasach częściej używane są systemy CMMS. Dla przykładu CMMS Profesal Maintenance ze względu na połączenie z całą bazą informacji o parku maszynowym pozwalają na planowanie działań prewencyjnych opartych o czasookresy lub motogodziny maszyn (wpisywane przez pracowników lub pobierane bezpośrednio z maszyn).

Moduły CMMS analizują i gromadzą dane dotyczące pracy maszyn, urządzeń, linii i instalacji produkcyjnych. – Służą temu, aby wyznaczyć termin przeglądu nie dlatego, że od ostatniego przeglądu upłynęły 3 miesiące – tłumaczy Paweł Komorek, kierownik Zespołu Kompetencyjnego Komtech Sp. z o.o. – ale dlatego, że dana linia produkcyjna wyprodukowała 150 000 elementów lub dane urządzenie przepracowało 1 500 motogodzin. Dzięki temu przeglądy realizowane są wtedy, kiedy części i podzespoły są rzeczywiście zużyte i taki przegląd ma sens – przekonuje. Preventive Maintenance w XXI wieku to nie tylko realizacja przeglądów w odpowiednim momencie, ale także odpowiednia logistyka. Zatem CMMS ma zadbać o dostępność części zamiennych, ma umożliwić ich zamówienie z odpowiednim wyprzedzeniem. Dodatkowo, jeśli pewne przeglądy realizowane są przez firmy/serwisy zewnętrzne, to CMMS powinien dostarczać takich informacji. W bardzo rozbudowanych zakładach nie sposób o tym pamiętać – potrzebne są odpowiednie narzędzia.

Nie zapominajmy też o podstawach: system CMMS ma przypominać, informować, ponaglać. Przy dzisiejszej dynamice, liczbie równoległych działań i nieustających zmianach system CMMS ma być dla ludzi, a nie ludzie dla systemu – kończy Paweł Komorek.

Skalowalność

Systemy CMMS nietrudno skalować do wielkości działu technicznego. Głównym kryterium skalowania jest liczba użytkowników z podziałem na ich uprawnienia (kierownicy, technicy, osoby zgłaszające). Niektóre systemy mają również możliwość konfiguracji i dostosowania do rosnących potrzeb organizacji. – W miarę potrzeb systemy można doposażyć w moduł pozwalający na wdrożenia Autonomous Maintenance – mówi Dominik Lubera z Profesal – czyli rozwiązanie wspierające zarządzanie pracą brygad serwisowych (np.: brygady prewencyjnej i brygady reakcyjnej), czy planowanie prewencji na podstawie zaawansowanych algorytmów częstotliwości ostatnich zadań. Poza modułami system może również integrować się (automatycznie komunikować i przesyłać dane) z innymi rozwiązaniami, dając coraz to większe możliwości.

– Jeśli mówimy o systemach CMMS, to nowoczesne rozwiązania tego typu nie mają praktycznie żadnych ograniczeń w kwestii rozszerzania wdrożenia czy integracji z innymi narzędziami IT – podsumowuje Michał Laskowski. – System Queris CMMS może być wdrożony w minimalnym stopniu, a następnie w każdej chwili rozbudowany czy to o dodatkowe funkcje (moduły systemu), czy liczbę posiadanych licencji.

– Dobry system CMMS musi być elastyczny, ponieważ prędzej czy później będzie musiał się komunikować z kluczowymi dla zakładów produkcyjnych systemami klasy ERP, logistycznymi czy produkcyjnymi – tłumaczy Paweł Komorek. Dlatego taki system powinien opierać się na ogólnodostępnych technologiach z rozbudowanym wsparciem. Zastosowanie popularnej bazy danych, np. MS SQL Server, otwiera drogę do łatwej komunikacji z narzędziami raportowymi (np. Power BI, Qlik), ułatwia udostępnianie danych innym systemom. Druga kwestia to dostępność API umożliwiających komunikację z innymi systemami. Firmy deweloperskie dostarczające takie rozwiązania muszą mieć w ofercie standardowe API do komunikacji lub być gotowe na opracowanie takich API. Komunikacja z OPC, aby świadomie, w odpowiednim czasie wyznaczyć termin przeglądu – proszę bardzo. Zarejestrowanie awarii na podstawie sygnału z systemu MES – proszę bardzo. Podgląd dostępności części z magazynu w ERP dla mechanika korzystającego z CMMS na smartfonie – w czym problem?

Wysokiej klasy systemy CMMS nie mają problemu z obsługą dużej liczby rozproszonych użytkowników (różne wydziały, różne zakłady, rożne miasta), niezależnie od stopnia dostępu (zakres uprawnień), jak i metody dostępu (moduły WWW, moduły SMART, instalacje lokalne czy instalacje w chmurze). – Zatem pytanie „czy” nie powinno padać w przypadku takich systemów – właściwie pytanie dla dobrego CMMS to „kiedy” – konkluduje Paweł Komorek.

Zalety i wady

Najważniejsze z nich wymienia Iwona Bąk, specjalista ds. marketingu i administracji w Komtech:

• zmniejszenie liczby awarii,
• redukcja czasu awarii poprzez wyeliminowanie poważnych awarii,
• zmniejszenie czasu nieplanowanych przestojów maszyn/urządzeń/linii produkcyjnych,
• zwiększenie dostępności maszyn gotowych do pracy,
• wzrost wydajności maszyn/ urządzeń,
• regularne przeglądy, konserwacje, serwisy,
• redukcja kosztów magazynów technicznych w końcowej fazie wdrożenia (planujemy zakupy części pod kątem przeglądów, zamiast utrzymywać podwyższone stany magazynowe na wypadek awarii).

Wady metody:

• w pierwszej fazie wyższe koszty związane z prowadzeniem magazynu części zamiennych, które są równoważone wyższymi wskaźnikami wydajności,
• koszt zatrudnienia dodatkowej kadry do działu UR w pierwszej fazie wdrożenia nowego podejścia,
• wzrost kosztów związanych z cyklicznymi przeglądami, konserwacjami, serwisem maszyn, które także w dłuższej perspektywie czasowej są równoważone wyższymi wskaźnikami wydajności.

– Techników należy dodatkowo przeszkolić, co przy dużej rotacji personelu jest kosztowne. Wdrażając strategię prewencyjną, należy mieć na uwadze konieczność ciągłego monitorowania i optymalizacji interwałów czasowych. Zarówno bowiem przeglądy za częste, jak i te przeprowadzane zbyt rzadko, mijają się z celem i generują duże koszty – ostrzega Przemysław Parzoch, QRmaint.

Koszty preventive mainteance

– Oszacowanie kosztów wdrożenia strategii Preventive nie jest łatwe do określenia, gdyż na wprost zależy od skali tego przedsięwzięcia, od stanu wyjściowego oraz od założonego stanu docelowego – ocenia Jacek Stec.

Z początku może wydawać się wyższy niż przy strategii reaktywnej. Różnica ukazuje się dopiero w sytuacji awarii, zakupu części zamiennych, robocizny, przestoju w produkcji. Wtedy okazuje się, że to prewencja stanowi dużą oszczędność dla organizacji. – Koszty wdrożenia systemu CMMS dla preventive maintenance uzależnione są od liczby użytkowników systemu (licencji), odrębnych działów objętych systemem oraz skomplikowania specyfikacji – wyjaśnia Dominik Lubera z Profesal. – Mniejsze systemy wsparcia, dające podstawę do ustanowienia standardów dla utrzymania ruchu, kosztują już od 10 000 zł przy zakupie jednorazowym. Ważniejsze jednak od spojrzenia kosztowego jest sprawdzenie, czy system odpowiada potrzebom oraz wymaganiom organizacji.

Iwona Bąk z Komtech: – Nasz system KPMS Maintenance jest rozwiązaniem modułowym. To oznacza, że licencje przyznawane są na każdy moduł oddzielnie w zależności od potrzeb klienta. Klient nabywa tylko te moduły, które są obszarem jego zainteresowań.

Drugim, ważnym elementem wyceny są ewentualne modyfikacje lub integracje systemu KPMS, który jest dostosowywany do potrzeb danego klienta niezależnie od branży. Ponadto możliwe są wszelkiego rodzaju integracje KPMS z funkcjonującymi już systemami w zakładzie produkcyjnym klasy ERP itp. (z SAP, BAAN, IMPULS, MS DYNAMIC, JD EDWARDS), jak i MES, SCADA, serwery OPC, czy z systemami magazynowymi. Kolejnym czynnikiem mającym wpływ na koszty jest ustalony zakres prac wdrożeniowych, tj. liczba dni szkoleniowych i konsultacji. Jednym słowem, koszty zależą od zakresu funkcjonalnego systemu.

Przykłady wdrożeń

Komtech Sp. z o.o.

Tworzy rozwiązania informatyczne itp. m.in. dla sektora przemysłowego w zakresie systemów klasy CMMS oraz klasy MES. System klasy CMMS – KPMS Maintenance wspomaga planowanie i zarządzanie produkcją, utrzymaniem ruchu, gospodarką remontowo-konserwacyjną, materiałową oraz gospodarką zaopatrzeniową, nadzorując realizację wszelkich wykonywanych prac związanych z planowaniem, harmonogramowaniem i eksploatacją obiektów technicznych. Umożliwia prowadzenie niezbędnej dokumentacji czynności walidacyjnych i kalibracyjnych, spełniających zbiór wymagań związanych z koniecznością zachowania regulacji branżowych. Ma wiele wbudowanych funkcji wykorzystywanych na co dzień przez działy techniczne.

System przeznaczony jest dla mniejszych i większych zakładów produkcyjnych, eksploatowany m.in. w branży spożywczej, meblarskiej, automotive, odlewniczej, produkcji maszyn i urządzeń, farmaceutycznej, opakowań z tworzyw sztucznych, wyrobów z PVC i PE, papierniczej (produkcja tektury falistej i opakowań), produkcji maszyn i urządzeń, włókienniczej itp.

Profesal

System CMMS Profesal Maintenance usprawnił działanie Preventive Maintenance i został wdrożony w firmie Bombardier Transportation (ZWUS) Polska Sp. z o.o., w której używane są setki elektronarzędzi, a każde z nich musi przechodzić obowiązkowe przeglądy. Automatyczne powiadomienia wysyłane do wykonawców, przypomnienia o terminach poprawiły planowanie i wykonywanie prac działu technicznego. Kontynuowana jest współpraca w kierunku integracji CMMS z czujnikami, a co za tym idzie, wprowadzeniem metody Condition-based Maintenance oraz Predictive Maintenance.

QRmaint

System CMMS QRmaint został wdrożony w kilkuset zakładach w Polsce i za granicą. U większości klientów pierwszym krokiem jest wprowadzenie planów prewencji maszyn, aby zapewnić terminowe wymiany części i spełnić wymagania prawne co do terminów przeglądów.

CMMS ułatwia nadzór nad pracami prewencyjnymi dzięki graficznemu harmonogramowi, nad delegowaniem zleceń do zespołów lub firm zewnętrznych oraz przede wszystkim informuje w odpowiednim czasie o zbliżających się pracach prewencyjnych, aby zespół UR mógł się do nich lepiej przygotować, np. przez zapewnienie dostępności części zamiennych w magazynie.

System CMMS znacząco usprawnia realizację planów prewencyjnych niezależnie od wielkości parku maszynowego.

Aleksandra Solarewicz