Szacowanie gotowości eksploatacyjnej przy opracowaniu planu konserwacji profilaktycznej

Służby utrzymania ruchu powinny być w firmach traktowane jak Centra Profitowe, gdyż są one źródłem znacznych korzyści finansowych, będących rezultatem strategii optymalizacji operacji utrzymania ruchu. Ma ona wpływ na eliminowanie przestojów (czyli zwiększenie gotowości eksploatacyjnej), co przy właściwym podejściu przekłada się na udział w dochodach i zyskach firmy. Podążając tym tokiem myślenia, można uznać, że konserwacja profilaktyczna odgrywa znaczącą rolę.

Przed przejściem do dalszej dyskusji na temat zależności pomiędzy gotowością eksploatacyjną, a konserwacją profilaktyczną, ustalić należy niektóre terminy. Często słyszy się w dyskusjach na temat mocy produkcyjnych zakładu (produkcyjności), przy omawianiu problemów technicznych, zamienne stosowanie terminów niezawodność i gotowość produkcyjna. Szeroko akceptowana definicja gotowości eksploatacyjnej (dostępności) jest następująca:


Gotowość eksploatacyjna (dostępność) jest to parametr, wyrażający w procentach (lub ułamkach) czas, w jakim zakład (instalacja, urządzenie) jest w stanie wytwarzać swój produkt finalny na ustalonym, zaakceptowanym poziomie.


Z definicji gotowości eksploatacyjnej wynika, zatem, że jest ona zależna od przestojów produkcyjnych – zarówno planowanych (zakładanych), jak i nieplanowanych (wymuszonych). Planowane przestoje produkcyjne są brane pod uwagę (fakturowane) przy ustalaniu zobowiązań produkcyjnych, również w niewielkim stopniu są uwzględniane przestoje wymuszone.

Aby bliżej zrozumieć, w jaki sposób problem gotowości eksploatacyjnej dotyczy każdego z nas, weźmy pod rozwagę hipotetyczną sytuację w przedsiębiorstwie X, gdzie kierownictwo sformułowało priorytetową politykę nazwaną „Stabilność zdolności produkcyjnej zakładu”. Jest to zdecydowanie cel bardzo rozsądny dla X, cel, do którego należy zmierzać. Ale jak go można przedstawić w sposób możliwie ogólny i czytelny dla wielu różnych zakładów na całym świecie?

Po pierwsze potrzebujemy uświadomić sobie, że polityka ta bezpośrednio wyraża potrzebę utrzymania, a przypuszczalnie nawet zwiększenia gotowości eksploatacyjnej w tych zakładach. Najprostszym sposobem osiągnięcia tego jest unikanie przestojów produkcyjnych, zwłaszcza przestojów dłuższych, wymuszonych. W rzeczywistości, powszechnie przyjmuje się, że wymuszone przestoje produkcyjne nie powinny przekraczać 3,5% w stosunku rocznym. Jeśli roczne planowane przestoje stanowią 1,5%, to należałoby oczekiwać, że zakład powinien dysponować zdolnościami produkcyjnymi przez 95% czasu w ciągu roku.

Ale jak w tym aspekcie dyrektor generalny i jego kierownicy zakładu mają zdefiniować określone cele cząstkowe, aby można było je osiągnąć, a nawet przekroczyć. Aby odpowiedzieć na to pytanie, należy zrozumieć dokładniej, co stanowi o gotowości eksploatacyjnej. Są dwa, i tylko dwa, czynniki, które mają wpływ na ten parametr:

  • MTBF (ang. Mean Time Between Failures), czyli średni czas między awariami, który jest miarą przeciętnego czasu, przez jaki dany zakład (lub poszczególne urządzenia) będzie funkcjonował, zanim nastąpi nieplanowana awaria; czas ten określany jest w sposób matematyczny przez producenta.
  • MTTR (ang. Mean Time to Repair), średni czas napraw, który określa, jak długo będzie trwała naprawa przywracająca zakład lub urządzenie do stanu normalnej pracy, gdy już awaria wystąpi.

MTBF jest miarą niezawodności (R) zakładu lub urządzenia, a MTTR jest miarą możliwości konserwacyjnych (M) zakładu (możliwości utrzymania w ruchu). Matematycznie gotowość eksploatacyjną (dostępność) (A) można opisać następującym wzorem:

 

A=MTBF/MTBF+MTTR

 

Jeśli MTBF jest bardzo duże względem MTTR, tj. jeśli mamy instalację o bardzo wysokiej niezawodności, jej gotowość eksploatacyjna również będzie bardzo wysoka, gdyż parametr MTBF ma dominujący wpływ na to, co zdarza się fizycznie. Odwrotnie, bardzo mała wartość MTTR może również wpływać na wysoką gotowość eksploatacyjną, ponieważ nawet jeśli urządzenie ulega częstym awariom, może ono być szybko naprawione lub wymienione. Zazwyczaj żaden z tych dwóch skrajnych przypadków nie ma miejsca i musimy zabiegać o to, aby zachować lub poprawić obydwa parametry, MTBF i MTTR, tak aby osiągnąć wysoki stan gotowości eksploatacyjnej zakładu (instalacji).

MTBF (lub niezawodność) i MTTR (lub łatwość utrzymania) to parametry, na które należy wpływać. Istnieje kilka sposobów realizacji tych zamierzeń, a rzetelna ocena problemów występujących w zakładzie i stosowanych praktyk operacyjnych bardzo pomoże w poszukiwaniu zasobów do wykorzystania. Zasadnicze znaczenie jednak ma rola, jaką pełni efektywny program utrzymania ruchu w osiąganiu wymaganych poziomów gotowości eksploatacyjnej (dostępności). Tak jest faktycznie, gdyż efektywny program utrzymania ruchu ma dobroczynny wpływ zarówno na niezawodność, jak i na łatwość utrzymania, pod warunkiem że jest dobrze opracowany i przeprowadzony. Na przykład właściwie określone cele zapobiegawczego utrzymania ruchu mogą być zasadniczym czynnikiem wpływającym na utrzymanie stanu gotowości eksploatacyjnej elementów urządzeń w podstawowych miejscach produkcyjnych.

Zadania tak proste, jak smarowanie czy kontrole luzów (ustawienia parametrów), wykonywane z określoną regularnością, mogą stanowić niezbędny klucz do uzyskania projektowanej, ogólnej niezawodności. W podobny sposób, prawidłowo określone zadania zapobiegawczego utrzymania ruchu (ang. PM – Preventive Maintenance) mogą mieć istotne znaczenie w ograniczaniu MTTR, po prostu przez zastosowanie okresowego monitoringu w trakcie pracy, który może wykrywać stan sprzed awarii, co pozwala na naprawę lub wymianę w najkorzystniejszym momencie, co z kolei wyklucza wymuszony przestój.

Dyskusję na przykładzie przedsiębiorstwa X można podsumować za pomocą pojedynczego diagramu przedstawionego na schemacie. Szczególne znaczenie efektywnego programu utrzymania ruchu wynika z tego, że przy właściwej realizacji zysk z jej stosowania jest podwójny, poprzez działanie zarówno na niezawodność, jak i na łatwość utrzymania w ramach tego samego nadzoru.

Przedruk za zgodą Butterworth-Heinemann, filia Elsevier z RCM Gateway dla World Class Maintenance, przez Anthony M. Smith, AMS Associates Inc. w California i Glenn R. Hinchcliffe, Consulting Professional Engineer, G&S Associates Inc. w North Carolina Copyright 2004.

Artykuł pod redakcją Haliny Gawrońskiej

 

Autor:

Anthony M. Smith i Glenn R. Hinchcliffe