Zależnie od złożoności problemu rozwiązywanie kluczowych kwestii dotyczących awaryjności układów elektrycznych w procesach przemysłowych wymaga zaangażowania wielu grup serwisowych, zarówno techników, jak i inżynierów, kierowników załóg i ekspertów ds. aplikacji przemysłowych. Jednak podjęcie tego wysiłku, przejście przez kolejne etapy analizy zagrożeń i metod ich redukcji, pozwala uniknąć wielu frustracji w trakcie eksploatacji maszyn oraz zaoszczędzić sporo pieniędzy wydanych na obsługę i usuwanie awarii.
Działania związane z rozwiązywaniem problemów produkcyjnych zwykle dzieli się na dwie grupy: proste i złożone. Niniejszy artykuł dotyczy przede wszystkim działań prostych, jednakże na tyle uniwersalnych, że mogą być również z powodzeniem zastosowane w rozwiązywaniu kwestii bardziej złożonych. Nie oznacza to również pójścia na łatwiznę. Zaprezentowane w tekście metody i działania mogą pozwolić na rozwiązanie wielu złożonych i mniej złożonych problemów, jednak podstawowym założeniem była prostota ich realizacji oraz możliwość wyobrażenia sobie ich skutków, bez konieczności głębszego zaznajamiania się z procesami technologicznymi i ich szczegółowymi analizami.
Pracownicy wykonujący prace serwisowe muszą być odpowiednio przeszkoleni i posiadać doświadczenie w obsłudze powierzanych im urządzeń.
Po pierwsze…
Niezależnie od typu aplikacji przemysłowej, elektrycznej, mechanicznej, hydraulicznej czy pneumatycznej, najważniejszym aspektem pozostają odpowiednie kwalifikacje, przeszkolenie i wiedza praktyczna osób podejmujących się rozwiązania określonych problemów. Kwestia ta nabiera szczególnego znaczenia, jeżeli chodzi o sprzęt elektryczny, bowiem podjęcie niewłaściwych decyzji może doprowadzić do bardzo groźnych wypadków, a nawet zdarzeń śmiertelnych.
Dlatego też przed podjęciem jakichkolwiek działań w kierunku rozwiązywania określonych problemów technicznych warto zapytać samego siebie: „Czy rzeczywiście wiem wszystko o tym sprzęcie lub systemie, jego obsłudze i konstrukcji, tak by podejmować odpowiedzialne i przemyślane decyzje dotyczące jego eksploatacji?” Jeżeli odpowiedź twierdząca jest raczej wątpliwa, należy zawsze skorzystać z pomocy ekspertów w danej dziedzinie.
Podstawowe kroki
Otrzymując zgłoszenie o zaistniałym problemie lub sytuacji awaryjnej (o ile samemu nie było się osobą, która je dostrzegła i zidentyfikowała), przede wszystkim należy skrupulatnie wypytać zgłaszającego o szczegóły zdarzenia, pierwsze wyniki jego obserwacji itp., tak by uzyskać choćby pobieżny ogląd zaistniałej sytuacji. Jest to warunkiem prawidłowego podejścia do problemu i uzyskania w stosunkowo szybkim czasie skutecznego rozwiązania i pierwszych pozytywnych rezultatów interwencji. Ze względu na fakt, że różne zdarzenia w różnego typu aplikacjach mogą mieć zróżnicowany stopień zaawansowania i skomplikowania, opracowano 12 kolejnych kroków/etapów postępowania zmierzającego do identyfikacji zaistniałego problemu i szybkiego wprowadzenia odpowiednich środków zaradczych.
KROK 1: Wstępna identyfikacja problemu
W czym tkwi problem? Dla odpowiednio wykwalifikowanej osoby pierwszym, podstawowym działaniem powinno być szybkie zidentyfikowanie zagrożenia lub awarii i – w oparciu o zdobytą wcześniej wiedzę i doświadczenie praktyczne – zrozumienie przyczyn jej zaistnienia oraz możliwych skutków. Niekiedy bowiem może się okazać, że problem powstał na skutek niewiedzy lub błędu operatora obsługującego dany proces, wówczas interwencja może ograniczyć się jedynie do upomnienia go i wyjaśnienia lub przeszkolenia, jak się zachować, by do podobnych sytuacji nie dochodziło w przyszłości. Na przykład operator nocnej zmiany stwierdził, że sprężarka nr 2 nie uruchomiła się na jego zmianie i przypuszczał, ze jest ona spalona. Nie wiedział jednak, że kompresor ten jest elementem zakładowego systemu zarządzania energią elektryczną i nie został przez niego dopuszczony do pracy w nocy. Wystarczy więc tylko uświadomić odpowiednio pracownika i problem znika. Jeżeli jednak sprężarka ta byłaby normalnie dopuszczona do pracy, a nie zadziałała – wówczas trzeba przejść do kroku 2.
KROK 2: Raport o zdarzeniu/problemie
Jak już wspomniano wcześniej, bardzo istotną kwestią jest pozyskanie zwięzłego raportu na temat zdarzenia/problemu, w szczególności bezpośrednio od osoby, która go zgłosiła. Na przykład, gdy operator zgłasza spalenie sprężarki nr 2, należy go dokładnie wysłuchać, zwracając uwagę na takie elementy, jak:
- data i godzina wystąpienia zdarzenia (ostatniej nocy, o godz. …),
- co działa nieprawidłowo? (spalony silnik sprężarki),
- co powinno się dziać przy normalnym stanie pracy urządzenia? (sprężarka powinna się uruchomić),
- w czym tkwi zasadniczy problem dla procesu? (brak odpowiednio sprężonego powietrza),
- kto jeszcze wie o zdarzeniu? (może zdarzenie miało wpływ na powstanie innych problemów).
KROK 3: Dobór odpowiednich osób do rozwiązania problemu
Jak mawiał znany brytyjski pisarz science-fiction Douglas Adams, „człowiek to istota posiadająca wyjątkową zdolność do uczenia się na podstawie doświadczenia innych ludzi i jednocześnie wykazująca nadzwyczajną niechęć do tejże nauki”. W kwestii rozwiązywania określonych problemów poza zebraniem informacji od świadków zdarzenia, równie istotny jest dobór odpowiedniej kadry doświadczonych ludzi, którzy będą w stanie szybko i prawidłowo go rozwiązać. Zwłaszcza przy skomplikowanych zdarzeniach konieczne może się okazać zaangażowanie osób z innych wydziałów czy sekcji, czasem nawet kontrahentów i dostawców zewnętrznych lub dodatkowych specjalistów. Dlatego też w takim przypadku warto dokładnie przeanalizować dostępne bezpośrednio w zakładzie zasoby ludzkie, inżynierów, specjalistów zarządzania, informatyków itp., tak by w jak najmniejszym zakresie konieczne było korzystanie z zasobów zewnętrznych (outsourcing).
Potwierdzenie natury problemu wynikającej z opisu pracowników obsługi zapewni właściwe jego zrozumienie i zaplanowanie prac serwisowych.
KROK 4: Zebranie danych i informacji o zdarzeniu
Przed przystąpieniem do rozwiązywania problemu powstałego w procesie produkcyjnym, konieczne jest zebranie dużej ilości, a najlepiej wszystkich dostępnych danych o stanie procesu i uczestniczących w nim maszyn, w czasie bezpośrednio przed i po zdarzeniu. Bez znajomości tych danych możliwe jest przygotowanie niewłaściwego podejścia do problemu i podjęcie decyzji lub działań, których skutki nie będą miały żadnego lub tylko częściowy pozytywny wpływ na jego rozwiązanie. Na przykład, jeżeli zdecydujemy się pójść za przypuszczeniem operatora, że „silnik sprężarki nr 2 jest spalony”, podejmiemy kroki zmierzające do weryfikacji obciążenia tego silnika, możliwości pojawienia się w nim dużych prądów, wraz ze szczegółową analizą energetyczną, jednak bez sprawdzenia sfery sterowania tą sprężarką i programu jej pracy, gdzie zapisano jej standardowe wyłączenie w czasie trzeciej, nocnej zmiany. Stracimy zatem tylko czas i zupełnie niepotrzebnie wyłączymy maszynę z procesu na czas analiz. Ilość zebranych danych o zdarzeniu powinna być wprost proporcjonalna do poziomu skomplikowania procesu lub danej aplikacji oraz zależeć od tego, jak dużo informacji jest potrzebnych, by przeprowadzić szczegółową analizę problemu i podjąć wiążące decyzje co do metod jego rozwiązania. Zbierając dane i informacje, zawsze należy sprawdzić, czy jest już ich wystarczająca ilość.
W czasie zbierania informacji trzeba zachować również ostrożność, tak by nie zatrzeć śladów lub dowodów istotnych z punktu widzenia analizy awarii czy zdarzenia. W przypadku zaistnienia takiego zagrożenia koniecznie trzeba zabezpieczyć takie ślady, np. sporządzając kopię zapasową danych z systemu przed przeprowadzeniem procedury jego resetu i ponownego wprowadzania ustawień. Często nie można również zapomnieć o zebraniu i zabezpieczeniu danych zapisanych w postaci schematów, diagramów, instrukcji i podręczników, wykresów trendów, projektów urządzeń itp.
KROK 5: Uszereguj i przeanalizuj możliwe przyczyny powstania awarii
Wiadomo, że problem zaistniał (sprężarka nr 2 się nie uruchomiła), nie wiadomo jednak dokładnie, co było przyczyną tego stanu? Jaki ciąg zdarzeń? Dlatego w kolejnym kroku należy ustalić wszystkie możliwe ciągi przyczynowo-skutkowe, wszystkie warianty zdarzeń, które ostatecznie odprowadziły do zdarzenia zauważonego i zgłoszonego przez obsługę. Każdy wariant powinien być nazwany i uszeregowany. Na przykład dla awarii sprężarki nr 2 zapis mógłby wyglądać następująco:
„Awaria sprężarki nr 2” – możliwe przyczyny:
- defekt silnika,
- brak zasilania sterownika sprężarki,
- defekt układu sterowania,
- silnik wyłączony ze względu na działania serwisowe,
- nieprawidłowe działanie styczników bezpieczeństwa,
- automatyka procesu technologicznego blokuje możliwość uruchomienia.
Po spisaniu możliwych przyczyn przystępuje się do wstępnej ich eliminacji. Na przykład gdy wiadomo, że sterownik sprężarki miał cały czas zasilanie, a sam silnik w tym czasie nie był serwisowany, można spokojnie wykluczyć te dwie przyczyny. Pozostałe pozycje trzeba dokładnie przeanalizować, przede wszystkim wprowadzając ich hierarchię wg prawdopodobieństwa spowodowania zaobserwowanej awarii czy problemu.
KROK 6: Opracowanie planu lub kolejnych procedur rozwiązania problemu
Najczęściej usuwanie awarii sprzętu elektrycznego przeprowadzane musi być bez wyłączania z napięcia całej sieci czy danej strefy w procesie produkcyjnym. Dlatego też konieczne jest przedsięwzięcie dodatkowych działań związanych z zapewnieniem bezpieczeństwa osób, analizą ryzyka, zachowaniem procedur prac pod napięciem, dostarczeniem odpowiednich narzędzi oraz ograniczeniem wpływu prac naprawczych na funkcjonowanie całego zakładu czy działu. Nikt przecież nie chce, by prace serwisowe spowodowały dodatkowe awarie, wypadki czy uszkodzenia w innych miejscach lub urządzeniach.
W tym celu niezbędne jest opracowanie planu organizacyjnego działań związanych z usunięciem awarii lub skutków jakiegoś zdarzenia. Przy opracowaniu tym należy bezwzględnie wziąć pod uwagę następujące czynniki: prawdopodobną przyczynę awarii, najłatwiejsze, możliwe do przeprowadzenia w pierwszym rzędzie działania, które w jak najmniejszym stopniu wpływać będą na działające wciąż inne urządzenia i procesy oraz dostępność i szybkość wymiany niezbędnych części.
W czasie prac serwisowych sprzętu elektrycznego kluczowym elementem jest prowadzenie bieżących pomiarów wielkości elektrycznych w strefie naprawczej, zarówno na potrzeby szacowania bieżących zagrożeń i skutków napraw, jak również analiz ponaprawczych
KROK 7: Poinstruowanie grupy serwisowej, jak należy działać zgodnie z opracowanym wcześniej planem
Opracowany plan działań powinien być szczegółowo wyjaśniony wszystkim osobom zaangażowanym w usuwanie problemu lub awarii. Jeżeli proces jest nieskomplikowany, prosty będzie również instruktaż. Pamiętać jednak należy, że niektóre, nawet proste z pozoru operacje mogą mieć spore oddziaływanie na inne procesy czy urządzenia. Na przykład rozwiązując sprawę awarii obwodu sterowania sprężarki nr 2, niezbędne jest wyłączenie jego zasilania, co wywołuje dodatkowe alarmy w systemie. Jeśli inni operatorzy systemu sterowania nie będą poinformowani o prowadzeniu w tym czasie prac serwisowych, mogą podjąć niepotrzebne działania zmierzające do usunięcia awarii. Dlatego też w planie należy uwzględnić wszystkie tego typu sytuacje.
KROK 8: Realizacja planu działań i procedur naprawczych
Teraz po rozpoznaniu problemu, zebraniu danych i informacji oraz przygotowaniu planu działań i poinformowaniu pracowników, można przystąpić do jego realizacji. Prowadząc prace serwisowe sprzętu elektrycznego nie można zapomnieć o bieżących pomiarach parametrów sieci zasilania i obwodów elektrycznych, w celu analizy ich zmian w trakcie i po pracach serwisowych. Na tym etapie działań serwisanci i osoba prowadząca są najważniejsi, ich ewentualne błędy mogą mieć bowiem spore konsekwencje. Liczy się zasada: zaplanuj działanie, działaj według planu. Postępować należy zawsze według zaplanowanych etapów, stosować bezpieczne i sprawdzone metody działań, dokumentować wszystkie istotne wyniki prac, testować sprzęt i zapisywać wyniki tych testów oraz odnotowywać i dokumentować wszelkie zmiany w sprzęcie lub procesie, powstałe w trakcie prac serwisowych.
KROK 9: Analiza wyników
Po przeprowadzeniu prac konieczne jest sprawdzenie urządzenia/procesu i wykonanie niezbędnych pomiarów i obserwacji końcowych. Następnie należy porównać je z planowanymi/spodziewanymi wynikami lub parametrami prawidłowej pracy. Jeżeli jakieś wyniki nie są zgodne z oczekiwaniami, ponownie należy przeanalizować wcześniej uszeregowane przyczyny awarii i zastanowić się, czy być może któraś z nich nie powoduje obserwowanych odchyleń.
KROK 10: Identyfikacja uszkodzenia
Identyfikując uszkodzenie i wymieniając zepsuty element maszyny, nie można być ostatecznie przekonanym, że to właśnie działanie usunie przyczynę powstałej awarii lub nieprzewidzianego zdarzenia. Może bowiem się okazać, że było nią zupełnie co innego. Na przykład, silnik sprężarki nr 2 był uszkodzony i wymieniono go na nowy. Po ponownym uruchomieniu urządzenia, po 24 godzinach pracy, silnik znów uległ uszkodzeniu na skutek przeciążenia związanego z wadliwą pracą bezpieczników. Dlatego warto pamiętać, że szybka wymiana uszkodzonego elementu lub części nie zawsze jest wystarczająca, szczególnie gdy mamy do czynienia ze sprzętem elektrycznym, gdzie wiele urządzeń współpracuje ze sobą i oddziałuje na siebie nawzajem.
KROK 11: Dokumentacja prac serwisowych i ich wyników
Dokumentacja prac serwisowych, ich skuteczności i ewentualnych problemów jest szczególnie istotna z punktu widzenia edukacyjnego, np. dla kolejnych grup serwisowych lub nowych pracowników. Warto prowadzić dokumentację fotograficzną jak największej ilości sytuacji i postępów prac. Cyfrowa fotografia jest bardzo tania i popularna, warto więc wykonać nawet po kilka zdjęć danej sytuacji widzianej z różnej perspektywy, kąta itp. Zgromadzoną dokumentację najlepiej przechowywać w postaci elektronicznej, dzięki czemu będzie ona szybko i łatwo dostępna.
Informacja o przyczynach i skutkach awarii pozwala na uniknięcie podobnych zdarzeń w przyszłości, dzięki czemu skracają się czasy przestojów w zakładzie
KROK 12: Propagowanie informacji o rezultatach prac serwisowych i nowych doświadczeniach, np. w postaci szkoleń
Jeżeli wyniki prac serwisowych były ciekawe i wniosły wiele nowego w doświadczenia serwisantów, warto pomyśleć o ich rozpropagowaniu w szerszym gronie. Być może niektóre wyniki byłyby interesujące dla kontrahentów firmy, może dla grup inżynierskich innych branż przemysłowych. W wielu przypadkach organizuje się w tym celu szkolenia, warsztaty lub krótkie seminaria, przybliżające ich uczestnikom interesujące szczegóły lub wyniki przeprowadzonych prac, napotkane trudności, które mogą pomóc uniknąć w przyszłości podobnych zagrożeń, wyeliminować niepotrzebne działania i skrócić czas naprawy.
Przede wszystkim myślenie i współpraca
Nie ma wątpliwości, że urządzenia i systemy elektryczne mają szczególną podatność na występowanie awarii i sytuacji problemowych. W momencie ich wystąpienia układy elektryczne stanowią spore zagrożenie dla człowieka, ale i innych urządzeń w zakładzie. Jednakże przy współpracy z odpowiednimi, doświadczonymi ludźmi analiza i rozpracowanie danego zdarzenia przebiega zwykle szybko i sprawnie, dzięki czemu zatrzymania procesów w zakładzie nie będą częste i długie. Na zakończenie warto zapamiętać: Jeżeli nie zrozumie się właściwie zagrożeń, nie będzie możliwe podjęcie prawidłowych i skutecznych działań serwisowych.
Artykuł pod redakcją Andrzeja Ożadowicza
Autor: Ron Widup
