Затраты на техническое обслуживание, согласно правилам ведения учета на производственных предприятиях, составляют как правило основную часть эксплуатационных затрат. Традиционные затраты на техническое обслуживание (то есть затраты на рабочую силу и материалы) в США катастрофически выросли за последние 10 лет. В 1981 г. местные заводы расходовали более 600 миллиардов долларов на техническое обслуживание основных заводских систем. К 1991, расходы увеличились до более чем 800 миллиардов долларов, а к 2000 достигли 1,2 триллиона долларов. Эти оценки показывают, что от одной трети до половины затрат на техническое обслуживание теряются из-за неэффективных методов управления затратами. Американская промышленность не может больше справляться с такой неэффективностью и надеется конкурировать на мировом рынке. Подобных данных по другим странам недостаточно, но мы считаем, что ситуация похожа.
Основной причиной такого неэффективного использования средств на техническое обслуживание заключается в недостатке фактических данных о том, какой вид обслуживания необходимо произвести, какой ремонт или замену критического оборудования и систем в пределах завода или объекта. Обычно службы, производящие обслуживание не ведут запись производительности оборудования, выполненных мероприятий по обслуживанию, историю поломок или другой информации, которая может и должна использоваться для планирования работ по предотвращению преждевременных отказов, продлению срока службы основных средств завода и уменьшению затрат на обслуживание во время их жизненного цикла. Вместо этого, планирование обслуживания определялось и во многих случаях определяется отказом оборудования или основывается на мнении обслуживающего персонала, который часто произвольно определяет тип и частоту текущего обслуживания. Например, большинство объектов, на которых проводятся тепловизионные обследования, проводят эти обследования раз в год или раз в 6 месяцев. Это абсолютно произвольное решение, не основывающееся на какой либо фактической информации.
В дополнение к этому, руководство среднего и высшего уровня игнорирует влияние мероприятий по обслуживанию на качество продукции, общие затраты на эксплуатацию и, что более важно, на чистую прибыль. Распространенным мнением было “Обслуживание это неизбежное зло” или “Уменьшить эксплуатационные расходы невозможно”. Возможно, эти утверждения были справедливыми 10 или 20 лет назад. Однако, разработка микропроцессорных приборов или компьютерных систем управления обслуживанием дают возможность оптимизировать эффективность обслуживания.
Микропроцессорные приборы, такие, как инфракрасные приборы для контроля состояния и вибрационные приборы, могут использоваться для контроля рабочего состояния основного заводского оборудования, механизмов и систем. Информация, полученная с помощью этих приборов, обеспечивает возможность эффективного управления техническим обслуживанием. Как минимум, они предоставляют средства для снижения или предотвращения ненужных ремонтов, катастрофических отказов оборудования, а так же снижения негативного влияния неэффективного обслуживания на прибыльность производственных предприятий. Когда они используются полностью, эти приборы дают возможность оптимизировать общую работу завода, жизненного цикла оборудования и затрат на жизненный цикл предприятия и его активов. Управление обслуживанием с использованием компьютерных систем предоставляет хронологически упорядоченную информацию и возможность использовать данные диагностических технологий обслуживания, таких как инфракрасный и вибрационный контроль.
Промышленные и перерабатывающие заводы обычно используют два вида управления обслуживанием: работа до отказа или профилактическое обслуживание.
Логика «работы до отказа» проста и прямолинейна. Когда оборудование ломается - его надо ремонтировать. Такой способ использования заводского оборудования, «если не сломалось, не ремонтируй», был основной частью подхода к обслуживанию с момента постройки первого завода и, с первого взгляда, кажется разумным. Предприятие, руководствующееся «работой до отказа», не расходует средств на текущий ремонт пока механизм или оборудование не сломается. «Работа до отказа» - это технология реагирующего управления, когда ждут отказа механизма или оборудования, прежде чем провести какой либо ремонт. Это настоящий подход отказа от ремонтных работ. Это также самый дорогой метод управления обслуживанием. Однако, не многие предприятия полностью придерживаются философии работы до отказа. Практически во всех случаях, заводы проводят основные профилактические работы, такие как смазка, регулировка оборудования и другая настройка, даже при использовании подхода «работы до отказа».
Однако, при таком способе управления, механизмы и другое заводское оборудование не перестраивается, так же не производятся значительные ремонтные работы до момента отказа оборудования.
Основными расходами при таком виде управления обслуживанием являются:
Так как не предпринимаются попытки предупредить потребности в обслуживании, завод, полностью следующий принципам управления «работы до отказа» должен быть в состоянии реагировать на все возможные отказы в пределах завода. Такой реагирующий способ управления вынуждает службы эксплуатации содержать склад запасных частей и механизмов, или, как минимум, всех основных компонентов всего ключевого оборудования завода. Можно так же полагаться на поставщиков оборудования, которые смогут обеспечить немедленную доставку всех необходимых запасных частей. Даже если последнее возможно, расценки за ускоренную доставку повышают расходы на запасные части и время, необходимое на устранение отказов оборудования. Для уменьшения влияния на производство непредвиденных сбоев оборудования, обслуживающий персонал должен быть в состоянии реагировать незамедлительно на все отказы оборудования.
Результатом такого реагирующего способа управления обслуживанием являются более высокие эксплуатационные расходы и более низкая доступность оборудования. Анализ эксплуатационных расходов показывает, что ремонт, выполненный в рамках реагирующего управления или «работы до отказа», будет в среднем в три раза дороже, чем тот же ремонт, выполненный заранее по расписанию или при профилактическом обслуживании. Создание расписания ремонта позволяет сократить время ремонта и требуемые трудозатраты. Оно так же дает возможность снизить отрицательное влияние срочной доставки и потери возможности производить
Существует множество определений профилактического обслуживания, но все такие программы управления ориентированы на время. Другими словами, задания по обслуживанию основываются на затраченном времени или наработанных часах, которые вычисляются на основе статистической или исторической информации по различным видам заводского оборудования. На рисунке 1.1 показан пример статистической жизни станочного парка.
Рисунок 1. Кривая интенсивности отказов.
Средняя наработка до первого отказа или кривая интенсивности отказов показывает, что у нового оборудования высокая вероятность отказа в первые нескольких часов или недель работы, что обычно вызвано проблемами при производстве или установке. В последующий период вероятность отказов гораздо ниже в течение продолжительного периода времени. По прошествии этого жизненного периода оборудования вероятность отказов значительно возрастает с ростом числа часов эксплуатации. При профилактическом управлении обслуживанием, проверка оборудования, смазка, ремонт или реконструкция расписаны по графику, основываясь на статистике средней наработки до первого отказа.
Реальное применение профилактического обслуживания значительно различается. Некоторые программы очень ограничены и включают только смазку и общую настройку. В более сложных программах профилактического обслуживания запланированы ремонтные работы, смазка, регулировки и реконструкция для всего ключевого оборудования завода. Главным определяющим фактором для программ профилактического обслуживания являются нормы планирования. Все программы профилактического управления обслуживанием предполагают, что оборудование приходит в упадок по прошествии времени, определенном для данного вида оборудования. Например, одноступенчатый, горизонтальный двухагрегатный центробежный насос обычно работает в течение 18 месяцев, прежде чем его износившиеся детали потребуют замены. Используя принципы профилактического обслуживания, насос должен быть выведен из работы для ремонта по истечении 17 месяцев.
Проблема такого подхода заключается в том, что метод работы и специальные переменные по системе или заводу напрямую влияют на обычный срок службы оборудования. Среднее время наработки на отказ не будет одинаковым для насосов, качающих воду и абразивную суспензию. Обычным результатом использования среднего времени наработки на отказ являются проведение ненужных ремонтных работ или катастрофические отказы. В данном примере, возможно, не было необходимости производить замену насоса через 17 месяцев. Таким образом трудовые затраты и материалы, использованные для ремонта, были потеряны. Другой результат использования профилактического обслуживания, еще более затратный. Если насос отказывает раньше окончания 17 месяцев, мы вынуждены применить принцип работы до отказа. Анализ эксплуатационных затрат показывает, что ремонтные работы, выполненные как реакция, то есть после отказа, обычно в три раза дороже, чем такой же ремонт выполненный по плану.
Диагностическое техническое обслуживание – это программа профилактического обслуживания, обусловленная обстоятельствами, а не построенная на статистике жизненного цикла по отрасли или по заводу, то есть определенная средней наработкой на отказ. Для планирования действий по диагностическому техническому обслуживанию используется непосредственный контроль рабочего состояния, эффективности, распределения тепла и другие индикаторы для определения реальной средней наработки до первого отказа или потери эффективности, которые будут критичными для работы всех ключевых систем на заводе или объекте. В идеальной ситуации, традиционные методы, обусловленные временем, предоставляют нормы ресурса парка оборудования. Окончательные решения, в соответствии с профилактической программой работы или принципом работы до отказа в отношении планирования ремонта или реконструкции должны приниматься на основании интуиции и личного опыта менеджера по обслуживанию.
Всесторонняя программа по диагностическому обслуживанию может, и будет предоставлять фактическую информацию о реальном рабочем состоянии критичных активов, включая их эффективность, а так же о текущем техническом состоянии каждого парка оборудования и рабочей эффективности каждого технологического комплекса. Вместо того, чтобы доверять статистическим показателям по отрасли или по заводу, то есть средней наработке на отказ, для планирования работ по обслуживанию, диагностическое обслуживание использует непосредственный контроль механического состояния, эффективности системы и друге показатели, используемые для определения реальной средней наработки на отказ или потери эффективности для каждого парка оборудования и технологических систем. Эта информация обеспечивает управление обслуживанием фактической информацией, необходимой для планирования работ по обслуживанию.
Диагностическое обслуживание это гораздо больше. Это средство улучшения производительности, качества продукции и общей эффективности нашего производства. Диагностическое обслуживание – это не вибрационный контроль, тепловизионная съемка, или анализ смазочных материалов, или любая другая форма неразрушающих испытаний, которые представляются как инструменты диагностического обслуживания. Напротив, это философия или отношение, при котором используется реальное рабочее состояние заводского оборудования и систем для оптимизации работы всего завода.
Программа всестороннего диагностического управления обслуживанием использует комбинацию наиболее эффективных по стоимости инструментов, то есть, тепловизионную съемку, контроль вибрации, контроль смазки и другие, неразрушающие методы контроля для сбора текущей информации по ключевым системам завода. На основании этих данных планируются все работы по обслуживанию по стандартному принципу.
Включение диагностического обслуживания в общую программу обслуживания дает возможность оптимизировать доступность производственного оборудования и значительно сократить стоимость обслуживания. Это так же дает возможности для улучшения качества продукции, производительности и прибыльности.
Программа диагностического обслуживания может минимизировать неожиданные отказы всего электрического и механического оборудования на заводе, а так же обеспечить необходимое качество ремонта оборудования. Программа так же может обнаружить проблемы до того, как они приобрели серьезный характер. Большинство проблем можно минимизировать, если они обнаружены и устранены на ранней стадии. Признаки отказа механического оборудования развиваются со скоростью, прямо пропорциональной жесткости условий работы.
Если проблема обнаружена на ранней стадии, можно избежать значительных ремонтных работ в большинстве случаев.
Эффективное использование диагностического обслуживания, включая технологии прогнозирования, может позволить снизить затраты на обслуживание, которые расходуются большей частью предприятий и заводов, на 33-50%. Базируясь на исторической информации по США, экономия средств, связанная с эффективным использованием программ профилактического/диагностического обслуживания, относится к следующим сферам:
Обычно, срок эксплуатации активов завода увеличивается на 33-60%. Это преимущество достигается за счет выявления проблем, а так же отклонений от оптимального режима работы, на начальной стадии, до отказа оборудования. Произведение незначительных регулировок или ремонтных работ и недопущение значительных отказов может продлить эффективный срок эксплуатации практически на неограниченный период времени.
Искусственно завышенные расходы на обслуживание вызваны следующими проблемами: неэффективные методы управления и недостаток своевременной, фактической информации о состоянии активов, что имеет место практически на всех предприятиях в мире. Эффективное использование профилактических/диагностических технологий дают возможность справиться с этими проблемами. При правильном использовании можно сократить неэффективное использование расходов на обслуживание на 33-50% , а так же достигнуть и поддерживать эффективное использование ресурсов предприятия, как для производства, так и для обслуживания.
