Intretinerea preventiva si predictiva Un lux sau o necesitate?

Dezvoltarea societatii de consum a impus dezvoltarea activitatii industriale, iar legile pietii au impus realizarea unor productii cat mai mari, cu calitate cat mai buna si cu costuri cat mai mici.

Indiferent de ramura industriala si indiferent de tipul de productie, costurile de mentenanta introduse in pretul produselor realizate reprezinta un procent semnificativ.

De aceea, de-a lungul timpului, o preocupare majora a managemenetului intreprinderilor si a expertilor in utilaje si echipamente a fost elaborarea de masuri organizatorice si de tehnologii care sa reduca opririle accidentale ale utilajelor si reducerea timpilor de stationare in reparatie.

Toate acestea cu un singur scop: reducerea costurilor de mentenanta.

Concepte de mentenantaNecesitatea reducerii costurilor de productie a determinat evolutia in timp a

diferitor sisteme si concepte de mentenanta.

Pentru comparatie, consideram ca facem o analiza pe o durata de timp T a costurilor de mentenanta, compuse din:

- costuri legate de piese de schimb si materiale;- pierderi datorate timpului de stationare in reparatie.De asemenea, cu verde vom reprezenta durata de functionare si beneficiile legate

de activitatea productiva, iar cu rosu vom reprezenta durata de stationare in reparatie si costurile legate de mentenata.

Astfel, in fig. 1 este reprezentat sistemul de mentenanta corectiva (sau in avarie) in care utilajele functioneaza pana la oprirea lor accidentala datorita uzurii instaurate sau datorita aparitiei unor defectiuni. Reparatia inseamna, de regula, inlocuirea subansamblului avariat sau chiar a intregului utilaj.

1

Pe intregul interval de timp considerat T, costurile de mentenanta compuse din costurile cu piesele de schimb, cu materialele si costurile legate de timpii de stationare, reprezinta T1.

In fig. 2 este reprezentat sistemul de mentenanta planificata in care utilajele sunt oprite in mod planificat, in functie de numarul de ore de functionare acumulate, pentru efectuarea reviziilor tehnice (RT), reparatiilor curente (RC1, RC2 ) si a reparatiilor capitale RK.

In acest sistem nu conteaza gradul de uzura instalat ci numarul de ore de functionare acumulat. Astfel, este posibil ca componente si subansamble inca functionale sa fie aruncate.

Costurile de mentenanta planificata T2, inregistrate in acelasi interval de timp T, sunt in mod evident si firesc mai mici decat T1 din sistemul de mentenanta corectiva.

In fig. 3 este reprezentat sistemul de mentenanta preventiva si predictiva in care utilajele functioneaza in conditii de siguranta pana la instalarea unui anumit nivel de uzura, sau aparitia unui defect. In acest sistem, utilajele vor fi oprite la o data anticipata cu saptamani inainte, iar reparatia va fi facuta doar acolo unde este nevoie.

Sistemul de mentenanta preventiva si predictiva permite depistarea din timp, localizarea si identificarea defectiunii sau a piesei uzate, precum si calculul duratei de functionare in conditii de siguranta a utilajului.

In acest fel este posibila planificarea opririi, pregatirea echipei de interventie, comandarea pieselor de schimb necesare si reducerea la minim a duratei de stationare pentru reparatie.

Costurile de mentenanta preventiva si predictva T3, inregistrate in acelasi interval de timp T, vor fi mai mici decat T2 din sistemul de mentenanta planificata.

Cauzele vibratiilor

Defectarea lagarelor; Dezechilibrul dinamic al rotrilor; Descentrarea; Temperatura ridicata pe lagare – sisteme de racire ineficiente; Angrenaje defecte – angrenare defectuoasa; Cuplaje defecte; Rezonanta – rigidizare necorespunzatoare;

- nerespectarea tehnologiilor de lucru;- proiectare gresita;

Defectiuni electrice – apar la 2 X frecventa retelei si dispar la intreruperea alimentarii cu energie electrica;

- inchiderea circuitelor electrice prin lagare; Curgerea fluidelor prin conducte; Vibratii transmise;

Mai jos sunt prezentate cel mai des intalnite defecte la utilaje dinamice din industrie.

2

Sistemul de mentenanta preventiva si predictivaStarea tehnica de functionare a unui utilaj poate fi apreciata pe baza

“simptomelor” pe care le manifesta in timpul functionarii: vibratii, zgomote, cresterea temperaturii lagarelor, variatia temperaturii si presiunii in circuitul de racire, etc.

Dintre toate acestea, nivelul de vibratii si nivelul de zgomot sunt principalele criterii (principalii parametri) de evaluare a starii tehnice de functionare a unui utilaj.

Mentenanta preventiva presupune masurarea periodica a vibratiilor si zgomotelor de pe lagare si compararea valorilor masurate cu cele prescrise de producatorul utilajului sau cu standardele in vigoare (fig. 4).

Fig. 4

In momentul in care se constata ca nivelul vibratiilor a ajuns in domeniul “inca admisibil” este avertizata echipa de mentenanta sa fie gata de interventie in orice moment.

Cand nivelul vibratiilor a depasit valoarea maxim admisibila este necesara oprirea utilajului, demontarea acestuia pentru a determina cauzele vibratiilor si apoi, repararea defectiunilor.

3

Rulmenti defectiDezechilibre dinamiceDescentrarea cuplajelorTemperaturi ridicate Reductoare defecte

Mentenanta predictiva reprezinta un salt calitativ superior intr-un sistem de mentenanta modern, indiferent de ramuara industriala sau de specificul de productie, deoarece ofera toate informatiile necesare pentru:

- depistarea din timp a aparitiei defectiunilor;- localizarea acestora;- diagnosticarea defectiunilor;- calculul duratei de functionare in conditii de siguranta a utilajului.Toate acestea sunt posibile prin analiza in frecventa a vibratiilor (analiza FFT).

In realitate, nici un utilaj nu functioneaza fara sa vibreze. Totul este ca nivelul de vibratii sa se situieze in limite admisibile.

Studiul vibratiilor a aratat ca fiecare defect in parte are propria sa frecventa caracteristica. In timpul functionarii, toate sursele de vibratii transmit energia lor, prin lagare, la batiu si fundatie.

Aceste surse de vibratii, cu frecventele lor caracteristice au fost mentionate mai sus, in capitolul Cauzele vibratiilor.

Singura problema este captarea vibratiilor cu un aparat adecvat si desfacerea lor in semnale componente, fiecare semnal cu frecventa lui, in functie de sursa care l-a produs, asa cum se poate vedea mai jos in fig. 5.

Fig. 5

Organizarea activitatii intr-un sistem de mentenanta preventiva si predictivaPrima masura organizatorica este constituirea echipei de lucru. Aceasta trebuie sa

fie formata din personal tehnic de profesie mecanica si electromecanica, dimensionata in functie de cate utilaje se doreste a fi supravegheate si condusa de un inginer mecanic sau electromecanic.

Apoi, sefii sectiilor de productie, trebuie sa propuna si sa intocmeasca listele cu utilajele ce doresc sa fie supravegheate permanent sau periodic.

Criteriile de selectie ar putea fi urmatoarele:

4

A Siguranta in functionare:1. Utilajele unicat in flux, fara rezerva functionala;2. Utilajele cu risc de explozie, incendiu si de eliminare a unor produsi toxici;3. Utilajele importante nou montate sau reparate general;4. Utilajele care functioneaza in regim automat, fara personal de supraveghere;

B Criterii economice:1. Utilajele a caror oprire determina, pentru moment, oprirea fluxului tehnologic

cu pierderi mari de productie;2. Utilajele a caror costuri de mentenanta (piese de schimb, mana de lucru,

materiale si echipamente de interventie) sunt mari;C Criterii de mentenanta:

1. Utilajele cu rata mare a caderilor;2. Utilajele greu accesibile pentru interventii; 3. Utilajele care nu pot fi oprite pentru interventii curente;4. Utilajele complexe, cu tehnologii de montaj, exploatare si reparatii dificile;

Pentru constituirea bancii de date, personalul de intretinere si reparatie trebuie sa puna la dispozitie datele tehnice ale utilajelor din liste, aflate in sectorul lor de activitate.

Este vorba de: turatie de lucru, puterea motorului de antrenare, seriile rulmentilor, tipul de lubrifiant, tipul cuplajului, alte informatii cerute de softul cu care au fost achizitionate aparatele de masura.

De asemenea, este necesara procurarea standardelor interne si internationale care stabilesc limitele admisibile pentru nivelul parametrilor masurati.

In functie de numarul de utilaje ce se doreste a fi supravegheate si de complexitatea utilajelor, trebuie achizitionate aparatele sau sistemul de masura si control care sa aiba urmatoarele functii:

- masurarea nivelului de vibratii;- masurarea uzurii rulmentilor;- analiza in frecventa a vibratiilor (si, eventual, diagnosticarea defectiunilor);- masurarea calitatii lubrifierii;- masurarea turatiei;- softul de administrare a bancii de date si a masuratorilor;- echilibrarea dinamica pe pozitie a rotorilor.Chiar daca aparent, pretul de achizitie pare mare, amortizarea cheltuielilor se va

face rapid datorita economiilor realizate prin evitarea opririlor accidentale, reducerea numarului pieselor de schimb consumate si reducerea duratei de stationare in reparatie.

Va prezint in Anexa 1 o lista cu avantajele economice obtinute prin implementarea unui sistem de mentenanta preventiva si predictiva.

Pentru a obtine rapid rezultatele asteptate, este nevoie ca personalul echipei ce va lucra cu aparatura si softurile de masura si diagnosticare sa urmeze un curs teoretic si

5

practic specific sistemului de intretinere preventiva si predictiva. Este un domeniu nou de activitate pentru Romania, cu notiuni specifice si cu o bibliografie extrem de saraca.

Desfasurarea activitatiiUtilajele luate sub supraveghere trebuie masurate, daca functioneaza normal, la

intervale de timp precizate in documentatia furnizorilor sau in standarde.Evidenta valorilor masurate si a numarului de ore de functionare pentru utilaje

sunt importante pentru diagnosticarea defectiunilor.In fig. 6 este reprezentat graficul nivelului de vibratii pentru un lagar unde, in

ordonata este amplitudinea vibratiei, iar in abscisa este numarul de ore sau zile de functionare ale utilajului.

Fig. 6 Fig. 7

In momentul (T1) in care se observa ca amplitudinea vibratiilor incepe sa aiba tendinata crescatoare, masuratorile vor fi efectuate la intervale mai scurte de timp.

Dupa un numar de masuratori, cand se obtine certitudinea ca tendinta este crescatoare (T2), se fac achizitii de semnale pentru:

- analiza in frecventa a vibratiilor cu scopul de a localiza defectiunea si pentru a determina ce anume este defect (fig. 7);

- calculul duratei de functionare in conditii de siguranta D (fig. 6), din momentul T2 si pana in momentul in care nivelul de vibratii va atinge limita maxim admisibila La.

Odata ce a fost localizata defectiunea, au fost stabilite cauzele vibratiilor si s-a determinat momentul cand utilajul trebuie oprit pentru reparatie, informatiile vor trebui communicate:

- la conducerea tehnica a intreprinderii (daca este vorba de un utilaj important in fluxul de productie);

- la seful sectiei ce exploateaza utilajul, pentru a planifica productia, echipele de interventie si pentru a comanda piesele de schimb si materialele necesare.

Este important ca personalul care a urmarit utilajul si a facut diagnosticarea, sa participe la demontarea utilajului pentru a vedea in ce masura se confirma estimarile facute de el.

6

De asemenea, este important ca, dupa reparatie, pornirea utilajului sa se faca in prezenta personalului de supraveghere pentru:

- a constata in ce masura reparatia si-a atins scopul;- a face masuratorile de referinta pentru evolutia ulterioara a nivelului de

vibratie.

O conditie esentiala in reusita sistemului de mentenanta preventiva si predictiva este buna colaborare si comunicare intre personalul de supraveghere si personalul de intretinere si reparate.

Nu este posibila o interpretare corecta a evolutiei parametrilor supravegheati fara a sti complet si corect toate interventiile si operatiile personalului de intretinere si reparatie.

De aceea, este important sa fie gasita schema organizatorica de colaborare si subordonare care sa permita functionarea sigura si flexibila a sistemului, iar informatiile sa circule cat mai rapid pe drumul cel mai scurt.

Nicolae TOMITA

7

Anexa 1

Avantajele Intretinerii Predictive(conform Uptime, Inc)

Reduce costurile legate de timpul de oprire a utilajelor si creste profitul prin cresterea timpilor de productie;

Reduce sau elimina costurile datorate incidentelor tehnice sau avarierea grava a masinilor;

Reduce costurile de intretinere; Reduce sau elimina costurile cu intretinerea neplanificata, reparatiile putand fi

efectuate cu pierderi minime pentru productie: Reduce stocul de piese de schimb, multe piese putand fi comandate chiar in timpul

efectuarii reparatiei: Optimizeaza performantele masinilor, care de multe ori functioneaza fara specificatii

tehnice; Reduce consumul excesiv de energie electrica; Reduce necesarul de echipament si costurile legate de faza de “standby”; Disponibilizeaza capital pentru cresterea capacitatii de productie; Reduce capitalul de investitii, utilajele pot fi utilizate timp mai indelungat; Elimina costurile cu reparatiile nenecesare, masinile urmand a fi reparate doar atunci

cand este nevoie; Reduce riscul unor reparatii nereusite; Reduce sau elimina numarul clientilor nemultumiti de intarzierea satisfacerii

comenzilor sau a clientilor nemultumiti de calitatea produselor livrate; Disponibilizarea personalului pentru alte activitati legate de productie; Reduce sau elimina rebuturile sau deseurile datorate de slabele performante ale

masinilor; Elimina timpul suplimentar si costurile determinate de refacerea aspectului si

conditiilor necesare repornirii si functionarii in conditii optime; Reduce termenii de garantie pentru produse, datorati unei functionarii sub parametrii

optimi ai masinilor; Reduce posibilitatea vanzarii utilajelor cu defecte; Creste siguranta in functionarea masinilor; Reduce riscul penalitatilor pentru utilizarea de masini nesigure; Reduce costurile de asigurare; Poate creste regimul de exploatare a masinilor; Imbunatateste performantele tehnologice si de exploatare a masinilor.

8