Pokaż menu

Firmy z okładek

MARKEL  Napędy i SterowanieRoboty Przemysłowe

Reklama

Współpraca

Rola diagnostyki w nowoczesnym utrzymaniu ruchu
Piotr Kowalik





Utrzymanie ruchu, jako jeden z podstawowych procesów w każdym przedsiębiorstwie produkcyjnym, ma na celu zapewnienie ciągłości produkcji, dostępności i pracy maszyn na wymaganym poziomie. Każdy zakład, w zależności od charakteru swojej działalności czy funkcji poszczególnych urządzeń, wybiera różne strategie działań w tym zakresie. Można rozróżnić trzy podstawowe rodzaje utrzymania ruchu:
  • reaktywne (RTF);
  • prewencyjne;
  • pro-aktywne.

Reaktywne utrzymanie ruchu polega na podejmowaniu działań remontowych w momencie pojawienia się uszkodzenia lub pogorszenia funkcjonowania urządzenia uniemożliwiającego dalszą eksploatację. Jest to najbardziej oczywiste i najczęściej stosowane podejście. Ze względu na minimalne wymagane wyposażenie i niskie wymagane kwalifikacje personelu generuje niewielkie koszty stałe i inwestycyjne. W naturalny sposób z takiej strategii wynikają nieplanowane postoje urządzeń oraz brak możliwości zaplanowania działań utrzymania ruchu w przewidywalny sposób. Występujące w tym wypadku usterki czy uszkodzenia urządzeń często są bardzo rozległe i często wiążą się z szerokim zakresem naprawy lub koniecznością wymiany urządzenia. Dla urządzeń z grupy wysokiej krytyczności dla produkcji generuje to duże koszty nieplanowanego zatrzymania produkcji i związane z usunięciem usterki.

Prewencyjna koncepcja utrzymania ruchu polega na planowaniu i realizacji różnego rodzaju działań mających na celu niedopuszczenie do awarii oraz nieplanowanych postojów. Do typowych działań należą zapobiegawcze remonty określone na podstawie założonej żywotności urządzeń bądź ich komponentów oraz regularne okresowe przeglądy i konserwacja. Takie podejście daje znacznie mniejsze prawdopodobieństwo uszkodzenia niż w przypadku podejścia reaktywnego, co pozwala wydłużyć czas eksploatacji urządzeń i zapewnia lepszą ciągłość produkcji. Na podstawie planu remontów oraz przeglądów jest możliwe planowanie harmonogramu i kosztów utrzymania ruchu. Jeżeli jednak podjęte działania nie odzwierciedlają rzeczywistego stanu urządzenia, podjęte środki mogą być niewystarczające lub zbyt duże w stosunku do optymalnego zakresu dla danego urządzenia. W takich sytuacjach może dochodzić do niepotrzebnego wzrostu kosztów, jak np. remont urządzenia którego stan tego nie wymaga lub nieplanowane zatrzymanie produkcji w wyniku wystąpienia uszkodzeń przed planowanym remontem.

Optymalizacja planowanych zakresów prac jest możliwa dzięki pro-aktywnej strategii utrzymaniu ruchu. W tym wypadku nasze działania w stosunku do poszczególnych urządzeń są planowane na podstawie ich aktualnego oraz przewidywanego w przyszłości stanu. Prawidłowo określony stan urządzenia pozwala zaplanować działania naprawcze, konserwujące lub zapobiegawcze w odpowiednim czasie. Skuteczna diagnostyka pozwala na określenie aktualnego i przyszłego stanu urządzenia dzięki ciągłej kontroli, pomiarom i monitorowaniu parametrów jego pracy. Odpowiednio opracowane metody diagnostyki nie tylko pozwalają określić ogólny stan urządzenia, ale także wskazać, które jego komponenty wymagają działań naprawczych. W porównaniu do reaktywnej i prewencyjnej strategii utrzymania ruchu pro-aktywne podejście jest najbardziej skuteczne w zapobieganiu i odpowiednim planowaniu działań w przypadku awarii.





Kluczowa dla prowadzenia pro-aktywnego utrzymania ruchu przekładni jest diagnostyka, która trafnie określi jej stan. Ważne jest w tej kwestii skuteczne wykrycie zmiany stanu oraz określenie, jaki czas nas dzieli od jego znacznego pogorszenia. W prosty sposób możemy podzielić stan danego elementu przekładni na: normalny, ze znaczącą zmianą (zużycie, wczesne stadium uszkodzenia) i niedopuszczalny (rozległe uszkodzenie, zagrożenie dla pracy). Skuteczność predykcji charakteryzuje różnica pomiędzy czasem, kiedy stwierdzamy jego zmianę, a sytuacją, gdy występuje stan niedopuszczalny.





W przypadku przekładni zębatych prawidłowa analiza drgań pozwala na wykrycie pierwszych objawów miesiące lub tygodnie przed znacznym pogorszeniem się ich stanu. W praktyce najczęściej stosowany w przemyśle pomiar drgań jest wykonywany za pomocą przetworników, które przetwarzają drgania na prosty sygnał analogowy, proporcjonalny do efektywnej prędkości drgań. Jest to sygnał, który może być łatwo zintegrowany w systemie kontroli urządzenia. Ze względu na swój charakter nie pozwala on jednak na dalszą analizę poza badaniem jego trendu. Uszkodzenia skutecznie wykrywane tą metodą najczęściej są na zaawansowanym etapie, co w praktyce uniemożliwia przewidzenie stanu urządzenia i efektywne planowanie remontu.





Flender, jako producent przekładni pracujących w kluczowych dla produkcji urządzeniach (np. główne młyny w cementowni), w monitorowaniu ich stanu skupia się na bezpośrednim pomiarze drgań i analizie jego spektrum.

Dzięki wieloletniemu doświadczeniu oraz wysoko wyspecjalizowanemu personelowi analiza charakterystycznych dla danej przekładni częstotliwości pozwala na określenie z dużą dokładnością stanu jej poszczególnych elementów. Badając odpowiednie własności spektrum drgań, diagności firmy Flender są w stanie określić między innymi stan i rodzaj uszkodzenia każdego stopnia zębatego, a w przypadku łożysk tocznych z dokładnością do elementów każdego z łożysk. Przy ciągłej analizie spektrum drgań uszkodzenia mogą być wykryte na wczesnym etapie. W obserwowanych wartościach w tym samym czasie VRMS trudno jest zaobserwować jakiekolwiek znaczące zmiany.

Pomiar oraz wspólne monitorowanie także innych parametrów pracy przekładni pozwala trafnie określić potencjalne źródło wykrytych uszkodzeń. Monitorowanie temperatury łożysk pozwala na wykrycie gwałtownego pogorszenia się ich stanu lub niewłaściwych warunków pracy (np. brak smarowania). Pomiary ciśnienia oleju oraz przepływu oleju w przypadku wymuszonego smarowania pozwalają zapobiec konsekwencjom nieprawidłowego smarowania. W przekładniach wyposażonych w układy pomiaru momentu na wale przekładni uzyskujemy dodatkowe możliwości kontrolowania dynamiki procesów produkcyjnych. Te dodatkowe parametry często są wykorzystywane w układzie bezpośredniej kontroli pracy urządzenia jako sygnały do systemów ochrony maszyn.





Flender posiada w swojej ofercie wszytko, co jest potrzebne do przygotowania przekładni do skutecznej i użytecznej diagnostyki. Systemy online DX500, DX2000 czy DX4000 monitorowania stanu przekładni oraz usługi pomiarów mobilnych zapewniają odpowiednio dostosowaną ofertę diagnostyki w zależności od wymagań aplikacji oraz potrzeb klienta. Kluczowy etap analizy zebranych pomiarów jest wykonywany w naszym centrum diagnostyki, zapewniając spójność i powtarzalność niezwykle ważną dla poprawnej predykcji stanu przekładni.

Przygotowanie urządzeń pro-aktywnego utrzymania ruchu wymaga ich odpowiedniego wyposażenia w systemy pomiarowe i diagnostyczne oraz zapewnienia personelu o odpowiedniej wiedzy i doświadczeniu do analizy zbieranych pomiarów. Daje to w porównaniu do pozostałych metod znaczne oszczędności w bieżących kosztach związanych z przeglądami i remontami, a minimalizacja nieprzewidzianych postojów zapewnia zwrot tej inwestycji. Dzięki skutecznej diagnostyce remonty mogą być planowane w czasie i zakresie, który jest rzeczywiście konieczny. Predykcja stanu pozwala przewidzieć, nawet przy już wykrytej usterce, jak pilna jest naprawa. Pozwala to na zaplanowanie remontu w możliwie dogodnym czasie oraz zdobycie odpowiednich części i narzędzi. Remonty czy prace konserwacyjne mogą być z łatwością zaplanowane i przewidziane w budżecie przedsiębiorstwa.

Jako jeden z przykładów skutecznego monitoringu stanu przekładni Flender prezentujemy wykrycie uszkodzenia łożyska wału szybkoobrotowego przekładni walcowo-planetarnej napędu prasy rolowej. Przekładnie tego urządzenia były wyposażone w system monitoringu online i klient korzystał z usługi zdalnej diagnostyki, pozwalającej na szybką i skuteczną reakcję. Pierwsze objawy zostały zaobserwowane na bardzo wczesnym etapie uszkodzenia łożyska. Zostało ono jednoznacznie zdiagnozowane jako uszkodzenie pierścienia wewnętrznego łożyska.





Po okresie wstępnej obserwacji stwierdzono stabilizację uszkodzenia na pewnym poziomie, co pozwoliło z wyprzedzeniem zakupić odpowiednie części i zaplanować remont w trakcie postoju linii produkcyjnej. Pomimo wzrostu poziomu drgań charakterystycznego dla tego uszkodzenia przez 6 miesięcy eksploatacji uszkodzenie łożyska było stosunkowo niewielkie i nie stanowiło ryzyka dla ciągłości pracy. Ocena łożyska po wymianie potwierdziła bardzo trafnie zdiagnozowane uszkodzenia.





Gdyby przekładnia nie miała systemu monitoringu stanu Flender, uszkodzenie mogłoby nie zostać wykryte i doprowadzić do znacznych uszkodzeń następczych (np. uszkodzenie zębów poprzez zanieczyszczenia z uszkodzonego łożyska). Remont kapitalny przekładni po takim uszkodzeniu miałby znacznie szerszy zakres, a przy dużych uszkodzeniach przekładni mógłby być nieopłacalny. Precyzyjna diagnoza i poprawne przewidzenie przyszłego rozwoju uszkodzenia pozwoliły na zminimalizowanie kosztów remontu oraz zapewnienie ciąg­łości pracy produkcji kluczowego dla produkcji urządzenia.


Flender GmbH Sp. z o.o.
Oddział w Polsce
www.flender.com


 

Reklama