تعمیرات اضطراری در مجموعه های تولیدی باعث توقف تولید و در بخش خدمات باعث قطع سرویس ها می گردند. در این مقاله قصد داریم راهکاری عملی برای دستیابی به حذف تعمیرات اضطراری ارائه دهیم.
برای حذف تعمیرات اضطراری لازم است ابتدا توضیحی درباره روند تعمیرات پیشگیرانه داشته باشیم ، و در ادامه به بحث بازدیدهای دوره ای CM پرداخته ، و در نهایت بیان کنیم که چگونه با ترکیب این دو فرآیند می توان تعمیرات اضطراری را حذف نمود.
الف – تعمیرات پیشگیرانه PM
اجرای سیستم نگهداری و تعمیرات معمولاً با یک سری تعاریف اولیه دستورالعمل های نگهداری پیشگیرانه آغاز می گردد. این دستورالعمل ها از کانال های ذیل اخذ می گردند.
- دستورالعمل های قید شده در کاتالوگ دستگاه که بیان می کند در چه زمانهایی ، چه فعالیت هایی ، با چه شرایطی ، و توسط چه تخصص هایی ، و چه قطعات و موادی باید بر روی دستگاه انجام شود.
- فعالیت هایی که اپراتور دستگاه برای کار کردن و نگهداری آن دستگاه انجام می دهد.
- فعالیت هایی که تعمیرکار دستگاه در حین تعمیر یا تعویض بر روی آن دستگاه انجام میدهد.
با جمع آوری مطالب فوق و در نظر گرفتن شرایط کار دستگاه ( حساسیت و موقعیت دستگاه ) دستورالعمل های جمع آوری شده جهت انجام در دوره ای از پیش تعیین شده ، به ماشین آلات و تجهیزات اختصاص می یابند.
با توجه به تغییر شرایط کار ( شیفت های کاری یک دستگاه ) ، دوره های تناوب اجرای تعمیرات دوره ای بر مبنای شرایط زمانی نیز می توانند تغییر کنند.
اما سوالات ذیل مطرح میشود که :
- آیا باید دقیقاً در زمان های تعیین شده ، دستورالعمل های پیشگیرانه را انجام دهیم ؟
- آیا واقعاً این کار به صرفه است ؟
- آیا در شرایط موجود با کمبود قطعات و بالا رفتن قیمت ها ، می توانیم این تعمیرات پیشگیرانه را ، در زمان های از پیش تعیین شده انجام دهیم ؟
همانطور که می دانیم وقتی قصد داریم تعمیرات پیشگیرانه را در زمان های تعیین شده دو ایراد مشخص گرفته می شود.
- به ماشینی که در حال کار است و هنوز خراب نشده ، با اجرای تعمیر پیشگیرانه حداقل یک ضایعه آماده سازی و تنظیم تحمیل می کنیم.
- امکان دارد قطعه یدکی که تعویض می گردد ، هنوز قابلیت کار کردن داشته و خراب نگردیده است ، و با تعویض زود هنگام آن ، هزینه اضافی به مجموعه تحمیل می نماییم.
بدین لحاظ می بینیم که در کارخانجات ، در بعضی قسمت ها با اجرای تعمیرات پیشگیرانه در زمان دقیق آن مخالفت می شود ، و می گویند ” این ماشین که دارد کار می کند چرا آن را متوقف می کنید” .
چه بسا که واحد فروش نیز با توجه به تعهدات تحویل کالایش ، از بخش تولید درخواست می کند که تعمیرات دوره ای را به تعویق انداخته و در زمانی که سفارشی وجود ندارد یا دستگاه در شرایط غیر فعال قرار دارد ، آن تعمیرات را انجام دهد.
به این نوع تعمیرات ، تعمیرات فرصتی یا OM مخفف Opportunity Maintenance گفته می شود.
در بخش خدمات نیز می بینیم که مثلاً می گویند “حالا که آسانسور هنوز خراب نشده آن را متوقف نکنید ، هر وقت خراب شد سرویسکار ضمن تعویض قطعه مورد نظر آن را تعمیر و سرویس نیز می نماید و لازم نیست این هزینه را به مجموعه تحمیل نمایید”.
پس حالا به این سوال می رسیم که در چه شرایط و مواردی باید تعمیر دوره ای پیشگیرانه دقیقاً در زمان خود انجام شود ؟ و در چه مواردی می توان آن را به زمان دیگری موکول نمود ؟
قطعاً اولویت ها و ارجحیت ها هستند که تعیین می کنند در چه زمانی و با چه شرایطی می بایستی تعمیرات دوره ای انجام پذیرند.
راهکار پیشنهادی در این مقاله پاسخی به دو اشکال مطرح شده فوق می باشد.
ب – بازرسی های دوره ای ( CM )
در ابتدا تعریف ساده ای از CM داشته باشیم .
اندازه گیری و پایش مستمر پارامتری از تجهیز در حال کار که :
- بیانگر وضعیت آن باشد.
- قابل ترند (trend) کردن باشد (تکرار پذیر و قابل مقایسه باشد).
- حاوی اطلاعات مفیدی برای عیب یابی باشد.
CM نامیده می شود.
با اجرای CM اطلاع دقیق از وضعیت دستگاه داشته ، و به موقع می توانیم به بهینه سازی برنامه های نگهدای و تعمیرات پرداخته ، و با افزایش قابلیت اطمینان دستگاه و کاهش هزینه های راهبری ، بهره وری ماشین آلات را افزایش دهیم.
هدف از اجرای CM دستیابی موارد ذیل می باشد :
- شناسایی و کنترل به موقع فرسایش قبل از بروز خسارات سنگین
- برآورد زمان دقیق تعمیر و برنامه ریزی نگهداری و تعمیرات
- کنترل عمر و جلوگیری از تعویض مواد ( روغن و گریس ) و قطعات قبل از پایان عمر آنها
- ریشه یابی علل فرسایش قطعات و اجزاء و نحوه اثرگذاری آنها در ماشین
- مقایسه و تحقیق در مورد قطعات و شناسایی خرابی های مزمن
- بهینه سازی برنامه های نگهداری و تعمیرات در سیستمهای مختلف نظیر : PM , TPM , RCM و …
اجرای CM معمولا” به سه طریق انجام می گیرد :
1- با استفاده از حواس انسانی ( دیدن ، شنیدن ، لمس کردن ، بوئیدن ) توسط انسان
2- با استفاده از ابزار CM توسط انسان
3- بصورت کاملا” اتوماتیک ( استفاده از سنسورهای هشداردهنده و خود کنترلی ، رباتها و … )
حال نگاهی اجمالی به روش های اول و دوم داشته باشیم.
روش اول : استفاده از حواس انسانی
ابتدایی ترین روش برای مراقبت وضعیت تجهیزات که هنوز هم در جایگاه خود اهمیت دارد، استفاده از حواس انسانی (دیدن، شنیدن، لمس کردن و بوییدن) است.
الف – با لمس کردن (به ویژه با کمک یک سکه) می توان درکی از ارتعاشات تجهیز به دست آورد. همچنین سنجش دما در برخی موارد که دما خیلی بالا نباشد، به کمک لمس کردن امکان پذیر است.
ب – بازرسی چشمی (دیدن) یکی از تکنیکهای مهم تستهای غیر مخرب و نیز CM به شمار می رود. بسیاری از عیوب (نظیر انواع نشتی، شکستگی، دفرمه شدن و . . .) از طریق مشاهده قابل تشخیص هستند.
ج – برخی از اشکالات و عیوب منجر به منتشر شدن بوی خاصی می شوند که با مشام انسان قابل تشخیص است. (برای مثال برخی خرابی های روغن، خرابی تجهیزات و مدارات الکتریکی و …)
د – شنوایی انسان یکی از بهترین ابزارها برای آنالیز صدا (هم از لحاظ کمی و هم از لحاظ کیفی می باشد) . گاهی موارد گوش انسان برای تشخیص منشا صدا و نوع خرابی مربوطه، از دستگاه های آنالایزر بهتر عمل می کند. علت این موضوع قابلیت گوش انسان برای تفاوت گذاشتن بین الگوهای مختلفی از صدا و ایجاد ارتباط بین خرابی های مختلف و نوع صدای ایجاد شده است.
این روشها در بسیاری از موارد کم هزینه و کارا هستند و در برنامه ریزی نگهداری و تعمیرات بر اساس شرایط ( CBM ) ، و همچنین در بسیاری از کارخانجات کوچک از این روش که بسیار موثر می باشند ، استفاده می گردد.
روش دوم : با استفاده از ابزار CM توسط انسان
در این روش از ابزار و وسایلی جهت بهتر ارزیابی نمودن وضعیت ماشین آلات است استفاده می شود که اغلب این روش را به عنوان روش اصلی مراقبت وضعیت ( CM ) می شناسند.
مثالی ساده که هنوز هم بسیاری از تعمیرکاران سنتی از آن استفاده می کنند ، بهره گیری از پیچ گوشتی جهت اطلاع یابی از لرزش قطعات دوار ماشین آلات است.
ولی امروزه ابزار و تکنیکهای کاملا” پیشرفته به کمک CM آمده و با استفاده از آنها می توان بدون توقف ماشین آلات ، اطلاعات دقیق و به موقعی از آنان حاصل نمود.
بطور خلاصه معمول ترین روش های اجراییCM عبارتند از :
- آنالیز روغن
- آنالیز ارتعاش
- آنالیز صوت
- آنالیز حرارت ( ترموگرافی )
موارد فوق را نیز به صورت اجمالی بیان می کنیم.
1- آنالیز روغن
مهمترین و درعین حال آسانترین وظیفه CM، تشخیص شروع تغییر روند فرسایش ، قبل از فرسایش غیر عادی است. کنترل روند فرسایش عناصری نظیر : آهن ، مس ، سرب ، آلومینیوم سیلیس و … ، برای کنترل فرسایش قسمت های حساس سیستم های مکانیکی و هیدرولیک ، نظیر : یاتاقانها ، گیربکس ، رینگ ، پیستون و … ، از اهمیت خاص برخوردار است.
روغن در یک ماشین همانند خون در بدن انسان است و در حقیقت علاوه بر کاهش اصطکاک و ایجاد سطوح لغزنده در قطعات دوار، بسیاری از آلودگیها را از محیط عملکرد قطعات دور نموده و مواد مورد نیاز آنها ( Addetive ) از قبیل :
- مواد جلوگیری کننده از سایش
- ضداکسیداسیون
- پایدارکنندگی روانکار
- افزایش مقاومت در برابر فشار ( EP )
- مواد محافظت کننده در برابر خوردگی
- و …
را در اختیار قطعات قرار می دهد و نقش تصفیه کنندگی دارد.
بنابراین با توجه به تماس مولکولی روغن با قطعات دوار ، انجام آزمایشات ویژه روغن مصرفی ماشین آلات و آنالیز آنها ، می تواند اطلاعات بسیار با ارزشی در اختیار ما قرار دهد . دقیقا” به مانند پزشکی که با تحلیل آزمایش خون بیمار با توجه به بیماری وی ، وضعیت قلب ، کبد ، کلیه ، شش ها و دیگر اعضاء و جوارح بدن را دریافته و به علاج و تجویز داروی مربوطه جهت درمان بیماری و پیشگیری از خطرات جدی بعدی می پردازد .
2-آنالیز ارتعاش :
همانطوری که می دانید تمامی ماشینهای دوار دارای ارتعاش هستند، و این ارتعاشات حدود استانداردی دارند. با بروز عیوب مختلف در ماشین آلات و عدم رعایت استانداردهای ارتعاش ، مقدار ارتعاش افزایش یافته ، موجب خرابی در قطعات شده و خسارات جبران ناپذیری را بوجود می آورد .
برای هر پدیده علتی است و هر علتی را معلولی. برخی ازعلل مختلف ایجاد ارتعاش در ماشین آلات عبارتند از :
- ناهم محوری اجزاء ( کوپلینگها )
- نابالانسی قطعات ماشین
- عدم فونداسیون مناسبجهت استقرارتجهیزات ( الکتروموتورهای بزرگ )
- خوردگی و فرسایش قطعات
- شل شدن پیچ و مهره ها و اجزاء نگهدارنده ماشین در محل استقرار خود
- وجود هارمونیک های فرد به دلایل مختلف از جمله : پائین بودن کیفیت توان برق
- عدم بهره برداری صحیح از دستگاه
وجود ارتعاش در ماشینهای دوار بخصوص موتور های بزرگ عامل بسیاری از توقفات در خط تولید است. همین بس که با کاهش 10% در ارتعاش بلبرینگ ها می توان عمر آنها را تا 37% افزایش داد . این رقم در بیرینگ های بزرگ دارای رولبرینگ تا 42% افزایش می یابد.
علاوه بر این ، ارتعاش هریک از قطعات در ماشین ، بر روی ارتعاشات کل ماشین تاثیر مضاعف گذاشته و باعث خرابی قطعات دیگر می گردد. بنابراین اگر این ارتعاشات به موقع شناسایی و علل آنها ریشه یابی نگردد و سپس جلو آنها گرفته نشود ، خسارات جبران ناپذیری را شاهد خواهیم بود .
3- آنالیز صوت :
یکی دیگر از راههای تشخیص به هنگام خرابی ها استفاده از آنالیز صوت است. تجهیزات و قطعات دوار ، در زمان گردش صداهایی از خود بوجود می آورند. این صداها ( نویز ) در قطعات در صورتیکه ( بلبرینگ ها و رولبرینگ ها و .. ) به خوبی روانکاری نشوند و یا به دلیل ناهمراستایی و نیز اورلود شدن ، افزایش می یابند.
با توجه به فرکانس و دامنه این صداها ممکن است به سادگی و با گوش غیر مسلح شنیده و یا تشخیص داده نشوند. تکنولوژی فراصوت و نیز دستگاه های آنالیز صوت در حقیقت در محدوده فرکانس کاری مخصوصی ، این صداها را تقویت نموده و با توجه به ناموزون بودن نوع صدا ، تعمیرکار و متخصص مربوطه ( مکانیک یا برق ) خرابی را شناسایی می نماید.
آنالیز صوت در شناسایی نشتی ها و خرابی های پمپ های هیدرولیک ، بیرینگ ها ، الکتروموتورها ، لوله های انتقال انرژی ( بخار یا هوا ) و نیز محل سوراخ یا نشت سیستمهای گاز یا خلاء کاربرد وسیعی دارد.
از کاربردهای دیگر آن در تجهیزات الکتریکی می توان به استفاده از تکنیک های فراصوتی در بخش مرکزی تقسیم برق ، اتاق های کنترل موتور ، جعبه تقسیم ها ، تشخیص درستی اتصال سیمها و خطوط انتقال نیرو نام برد.
تجهیزات الکتریکی درصورتیکه درست کار نکنند ، و یا در هنگام بروز اتصالی های کوچک که ممکن است در صورت عدم رفع آنها خسارات عمده ای را پدید آورند ، صداهای ناموزونی را از خود ( پارازیت یا نویز ) بروز می دهند . بنابراین با شنیدن این صداها می توان به موقع جهت نگهداری و تعمیرات آنها اقدام نمود .
4- آنالیز حرارتی ( ترموگرافی ) :
یکی از مهمترین ابزار CM به خصوص در عیب یابی تجهیزات الکتریکی ، حرارت سنجی آنها است. در تجهیزات الکتریکی وقتی اتصالات خوب سفت نشده و شل باشند ، جریان بیشتری ( به دلیل نشتی جریان ) از مدار کشیده می شود ، و در نقاطی که اتصالات شل است خاصیت خازنی و قوس الکتریکی تشکیل شده ، و باعث گرم شدن بیش از حد معمول نقطه مورد نظر می شود.
با حرارت سنجی نقاط ( بخصوص اتصالات ) می توان شل یا سفت بودن آنها را کنترل نمود. بارها پیش آمده که سرکلیم الکتروموتورها به دلیل عدم آچارکشی به موقع آنها ، سوخته و باعث توقف در خط تولید شده است.
برای بازرسی سفت بودن اتصالات سرکلیم ( جعبه ترمینال موتورها ) نیاز به بازنمودن جعبه ترمینال ، توقف موتور ( جهت رعایت ایمنی ) و سپس انجام بازرسی ، و درصورت نیاز آچارکشی است . در صورتیکه با استفاده از دستگاه های حرارت سنجی بدون نیاز به باز نمودن جعبه ترمینال و توقف موتور می توان وضعیت را از فاصله چند ده سانتیمتری بررسی نمود .
ج – بکار گیری CM در کنار تعمیرات پیشگیرانه
جهت حذف یک تعمیر اضطراری می بایستی عوامل ریشه ای ایجاد آن را پیدا نموده ، تا بتوان با از بین بردن آن عوامل از وقوع مجدد آن خرابی جلوگیری نمود.
اصولاً تعمیرات اضطراری به دلایل عمومی ذیل اتفاق می افتند :
- فرسایش ( پایان عمر قطعه یدکی )
- علت مرتبط که عدم کارکرد صحیح قسمت دیگری از دستگاه باعث بروز خرابی در بخش دیگری گردد.
- علت غیر مرتبط نظیر حادثه ای که منجر به خرابی دستگاه ها گردد.
در مورد علت اول می توانیم روند ذیل را اجرا کنیم. این روند را با مثالی توضیح می دهیم.
فرض کنیم یک بلبرینگ در یک موتور الکتریکی هر سه ماه یکبار ، بر مبنای کارکرد متداول آن می بایستی تعویض گردد ، که در صورت عدم تعویض به دلایل مختلف ، موجب خرابی و بالطبع آن انجام تعمیر اضطراری می گردد.
برای اینکه بتوانیم از تعمیر اضطراری که احتمال وقوع آن در اثر عدم تعویض بلبریگ ایجاد میشود جلوگیری کنیم ، برنامه بازرسی ( CM ) با دوره تناوب 80 روز پس از نصب تعریف می کنیم ، که میزان فرسایش بلبرینگ مورد نظر را توسط یکی از روش های ذکر شده فوق اندازه گیری می نماید .
چنانچه در بازدید مشاهده گردد که این بلبرینگ هنوز می تواند کار کند ( بطور مثال تا یک ماه دیگر ) ، برنامه تعمیر پیشگیرانه آن را یک ماه به تعویق انداخته در پایان ماه چهارم بلبرینگ تعویض می گردد.
پس از تعویض نیز میزان فرسایش را اندازه گیری نموده ، و در صورتی که مشاهد کنیم با حفظ قابلیت اطمینان مورد نظرمان ، هنوز امکان استفاده از بلبرینگ موجود بوده ، می توانیم دوره تناوب تعویض را افزایش دهیم. در غیر این صورت بر مبنای همان دوره تناوب کار را ادامه می دهیم.
چنانچه این روند را در طول سال فقط یک دوره دیگر انجام دهیم ، ملاحظه می گردد که به جای 4 مرتبه تعویض بلبرینگ در سال ، عملاً 3 مرتبه این تعمیر پیشگیرانه انجام شده است و احتمال خرابی و تعمیر اضطراری نیز با قابلیت اطمینان مورد نظر مان حذف گردیده است.
بدین ترتیب ضمن مصرف کمتر قطعه یدکی ، تعمیر پیشگیرانه نیز کاهش یافته ، و زمان استفاده از دستگاه بیشتر شده ، هزینه نیروی انسانی تعمیراتی نیز کاهش می یابد.