niezawodność jest rzadko rozważana, gdy wszystko idzie dobrze, a maszyny działają płynnie. Ale to wszystko może się zmienić w jednej chwili. W rezultacie, po dostarczeniu i zainstalowaniu maszyny, niezawodność jest być może najważniejszą cechą maszyny dla klientów.

słaba niezawodność wpływa na firmy, dodając przestoje, koszty konserwacji i inne efekty. Jest to łatwo zrozumiałe dla każdego, kto doświadczył wadliwego sprzętu., Nie chodzi tylko o naprawę maszyny, która jest wystarczającym obciążeniem; zawsze są dodatkowe i kosztowne konsekwencje.

nierzetelna maszyna niszczy wiarygodność firmy, która ją stworzyła i może łatwo doprowadzić do utraty klientów i sprzedaży. Na konkurencyjnych rynkach Cena i wydajność są ważne i mogą odróżnić jedną firmę od reszty branży. Ale reputacja w projektowaniu i budowaniu niezawodnych maszyn to kolejny sposób na odróżnienie firmy od konkurencji. Wiele firm starało się stać synonimem niezawodności.,

staje się znana jako firma, która dostarcza niezawodny sprzęt, nie można zrobić za pomocą sprytnego marketingu. Aby uzyskać maksymalny efekt, dążenie do niezawodności musi przeniknąć firmę.

oczywiście jednym z kluczowych obszarów jest projektowanie.

projektowanie pod kątem niezawodności

projektowanie jest najważniejszym czynnikiem niezawodności maszyny. Inżynierowie często ignorują niezawodność aż do zbyt późnego cyklu projektowania. Na przykład wielu inżynierów bierze pod uwagę niezawodność tylko w późnych częściach cyklu projektowego, a nie podczas koncepcji i wczesnych faz projektowania.,

Po uzgodnieniu koncepcji dodanie środków niezawodności staje się bardziej kosztowne i nieefektywne. Ale często projektowanie pod kątem niezawodności jest tańsze niż testowanie niezawodności.

istnieją co najmniej dwie sprawdzone i systematyczne metody rozpoznawania możliwych problemów niezawodności podczas procesu projektowania: schematy blokowe niezawodności (RBD) oraz tryby awarii i analiza efektów (FMEA).

RBD określa model maszyny, wymieniając niezawodność każdego komponentu., Inżynierowie muszą przestrzegać właściwej ścieżki niezawodności, która może różnić się od ścieżki sterowania. Na przykład RBD dla układu napędowego samochodu może wyglądać jak SCHEMAT BLOKOWY poniżej.

przy każdym bloku określa się niezawodność poszczególnych komponentów. I zasilają się ogólną liczbą niezawodności.

RBD jest prosty do zrozumienia i może szybko wykryć potencjalne problemy z niezawodnością, ponieważ łatwo ujawnia „słabe ogniwa w łańcuchu.,”Ale może to być również zbyt uproszczone dla niektórych maszyn, ponieważ nie uwzględnia relacji między komponentami. Czy niezawodność któregoś z bloków zależy od tego, jak zostaną skonfigurowane w określonej ścieżce?

FMEA systematycznie identyfikuje każdy tryb awarii maszyny lub procesu. Szczegółowe badanie trybów awarii może również ujawnić inne niedociągnięcia w projekcie. Obejmuje to podstawowy mechanizm awarii, a także sposoby jego wyeliminowania lub zmniejszenia szans. (Np. numer priorytetu ryzyka określa się mnożąc współczynniki dotkliwości, występowania i wykrywania, jak pokazano poniżej., Powstały RPN daje projektantom wyobrażenie o tym, jak dużym problemem będzie tryb awaryjny.)

adresowanie nasilenia, występowania i wykrywania w fazie projektowania ma kluczowe znaczenie dla projektowania niezawodnych urządzeń. Jeśli RPN jest wysoki, inżynierowie mają dwie opcje: wyeliminować Tryb Awaryjny lub zmienić jeden lub więcej czynników, aby uzyskać niższy RPN.

najlepszy sposób działania nie zawsze jest jasny., Czasami wystarczy kilka drobnych poprawek projektowych, czasami inżynierowie mogą dodać dodatkowy mechanizm sterowania, a czasami zespół projektowy musi wrócić do deski kreślarskiej.

FMEA jest na ogół dokładną eksploracją wszystkich źródeł awarii maszyny. Po jego przeprowadzeniu wyniki mogą być wykorzystane do replikacji na podobnych maszynach. Lepsze zrozumienie trybów awarii może znacznie pomóc w obecnym i przyszłym projektowaniu. Wyniki FMEA pomagają technikom konserwacyjnym zrozumieć, kiedy maszyna się psuje., Dzięki temu mogą reagować szybciej i dokładniej, a ostatecznie poprawić niezawodność.

Niestety, FMEA bada każdy możliwy tryb awarii, więc może być żmudny, czasochłonny i kosztowny. Skuteczność FMEA jest również w dużym stopniu zależna od wiedzy osób przeprowadzających analizę. Dlatego do jego realizacji potrzebne są osoby o wysokim poziomie doświadczenia.

poprawa niezawodności

gdy zespół projektowy wykorzysta RBD, FMEA lub inną formę analizy, aby uzyskać mocne zrozumienie słabości niezawodności projektu, może skuteczniej rozwiązać problemy związane z niezawodnością., Typowe metody poprawy niezawodności obejmują stosowanie konserwacji skoncentrowanej na niezawodności (RCM) i koncentrowanie się na proaktywnych metodach konserwacji, takich jak konserwacja oparta na stanie (CBM) i konserwacja predykcyjna.

RCM jest jak FMEA, ale idzie dalej. Pobiera tryby awarii z FMEA i opracowuje strategie konserwacji, aby rozwiązać awarie. RCM prowadzi zespół przez każdy tryb awarii, gdzie określa najlepszą strategię konserwacji, aby zapobiec awarii. Najczęściej RCM odbywa się po uruchomieniu sprzętu., Jednak wykonanie na etapie projektowania może prowadzić do solidnego wglądu w poprawę niezawodności.

podobnie jak FMEA, RCM jest systematycznym podejściem do leczenia niepowodzeń poprzez zapobieganie. Na przykład, jeśli projektanci wiedzą, że zatkany filtr zmniejszy przepływ powietrza i uszkodzi silnik, odpowiedzią RCM może być zaplanowanie wymiany filtra co trzy miesiące. Nauka z jednego programu RCM może być również wykorzystywana gdzie indziej.

ale sukces RCM wymaga zasobów, szkolenia i poświęcenia. Firma powinna mieć pewność, że może w pełni wspierać strategię, zanim ją podejmie., I podobnie jak FMEA, wymaga pewnej wiedzy, aby opracować RCM.

NASA używała kiedyś RCM w swoim Centrum Lotów Marshalla i zmniejszono koszty konserwacji, Poprawiono żywotność istniejącego sprzętu i obniżono koszty energii, co przyniosło oszczędności w wysokości ponad 300 000 USD. Jeśli oszczędności te można osiągnąć po wdrożeniu, zastosowanie RCM w fazie projektowania może z pewnością przynieść korzyści. Jeśli zespół projektowy pracuje za pośrednictwem FMEA dla nowej maszyny, następnym logicznym krokiem jest RCM.

CBM wykorzystuje warunki maszyny W czasie rzeczywistym, aby określić, kiedy konieczna jest konserwacja., Odbywa się to poprzez umieszczenie temperatury, wibracji lub innego rodzaju czujnika na odpowiednich obszarach Maszyny i powiązanie ich z pętlami sterującymi lub zewnętrznymi bazami danych. Oczywiście takie podejście można przyjąć w fazie projektowania. Mimo że powoduje to stosunkowo niewielki koszt produktu, zapewni użytkownikom końcowym znacznie lepsze wskaźniki wydajności i niezawodności.

CBM śledzi dane nie zawsze dostrzegalne przez ludzkie zmysły. Może zdalnie monitorować sprzęt podczas pracy, oszczędzając czas i redukując zakłócenia., Ale CBM jest bardziej kosztowne dla klientów i wymaga bardziej wstępnej konfiguracji i konfiguracji. A oto krzywa uczenia się, w której firma ustala progi czujników. Wymagane jest również szkolenie. Kiedy zespół serwisowy musi działać? Nie jest to łatwe do zrozumienia.

CBM, po prawidłowym wykonaniu, zmniejsza awarie i regularną konserwację. Jedno źródło daje oszczędności CBM na poziomie 12% w pierwszym roku, przy redukcji awarii przekraczającej 25% I 94% poprawie dostępności maszyn.

prostym przykładem CBM jest dodanie czujników drgań do silników., Śledząc częstotliwość drgań i ustawiając alert na odpowiednim poziomie działania, możesz szybko reagować na niekorzystne warunki i przedłużyć żywotność silnika.

jak wielu stwierdziło, Konserwacja, Naprawa i eksploatacja zasługują na wyższy priorytet niż zwykle, szczególnie na etapie projektowania. Jeśli niezawodność jest brana pod uwagę na początku procesu projektowania, sprzęt na pewno będzie lepiej na dłuższą metę. Niezawodność może stać się siłą projektu i sposobem na wyróżnienie produktów firmy.

Bryan Christiansen jest założycielem i prezesem Limble CMMS.,