AZ ÜZEMFENNTARTÁS ÁLTALÁNOS KÉRDÉSEI
1.01
A karbantartás mint a folyamatoptimálás eszköze Tárgyszavak: karbantartási stratégia; hatékonyságvizsgálat; folyamatoptimálás; számítógépes tervezés.
A vállalatok arra törekednek, hogy javítsák a nemzetközi versenyképességüket, és a kiválók közé kerüljenek. Ehhez gyorsan és rugalmasan kell alkalmazkodni a piachoz, optimális logisztikai rendszert kell kialakítani a termelőhelyek között. Mindehhez csatlakozó követelmény, hogy a rendelkezésre álló berendezésekkel a lehető legnagyobb hozamot kell elérni. A kapacitások optimális kihasználása az értékalkotási lánc egészére hatással van. Az üzemfenntartás optimális viszonyait ennek megfelelően kell megteremteni, pl. a termeléshez kapcsolódó döntési folyamataik javításával, valamint lényegesen rövidebb reakcióidőkkel, pl. a mutatkozó üzemzavarok okainak, hatásainak vizsgálataiban. A hatékonyság jellemzésére többek között a berendezések rendelkezésre állási mutatóit alkalmazzák.
Az üzemfenntartás hatékonyságának vizsgálata A termelővállalatok időfelhasználásában a fontosabb tevékenységcsoportok: a tényleges termelési főidő, a berendezések beállításának és tisztításának ideje, az anyagmozgatás miatti leállás, valamint az üzemfenntartás (tervezett és nem tervezett) leállásai. A helyesen irányított üzemfenntartás eredménye, hogy rövidebbek lesznek a tervezett gépállások és sikerül megelőzni a nem tervezett üzemszüneteket a gép meghibásodása miatt. E stratégiai feladatok megoldásával az üzemfenntartás is elősegítheti a termelékenység növelését. A korszerű vállalatirányítás ennek megfelelően az üzemfenntartást a termelési folyamat szerves alkotórészének tekinti, megszünteti annak korábbi elszigeteltségét. Ezt az integrálást a vállalati adatfeldolgozási és elemzési folyamatokban is érvényesíteni kell. Az elektronikus ügyvitel egyik elterjedt eszköze a SAP szoftver, amelynek beruházásai (a SAP PM modul révén) a gépek felügyelete,
karbantartása, javítása terén is lehetővé teszik az optimális tervek öszszeállítását. Az érintett termelőberendezések működtetése során értékes adatok, a folyamatokra vonatkozó információk keletkeznek, amelyek az üzemfenntartási feladatokhoz is rendelkezésre állnak. A termelési tervekben érvényesíthetők a tervezett karbantartások. Egyre több iparvállalat alkalmaz ilyen integrált termelésirányítási és üzemfenntartástervezési rendszert. Az ilyen szerves kapcsolattal, áttekinthetőbbé lehet tenni a termelékenységet befolyásoló tényezőket, és feltárhatók az optimum megvalósításához szükséges feltételek, pl. a karbantartási stratégiában. Az üzemfenntartás hatékonyságának mérésére alkalmas mutatók (pl. overal equipment effectiveness – OEE, total effective equipment performance – TEEP) alapján a tervezett intézkedések ráfordításai és tényleges eredményei összehasonlíthatók. Az ilyen optimumkeresési feladatok gyakorlati megoldásához azonban kétirányú adatforgalmat kell szervezni a termelésirányítás és az üzemfenntartás tervezése között. Az évek során létrehozott informatikai rendszerek azonban sokfélék, az általános vállalatirányítási szoftverek speciális gépvezérlő, üzemirányító és más automatikus szabályozórendszerek adatait hasznosítják, és ezekhez továbbítják a kidolgozott adatösszeállításaikat. Ilyen heterogén adatkezelési háttérben olyan eljárásokra van igény, amelyekkel összekapcsolhatók az eltérő rendeltetésű informatikai modulokkal létrehozott adatok. Alapvető feladat tehát, hogy legyenek nehézség nélkül forgalmazhatók az egyes részrendszerek adatai, azokat a vállalat többi kapcsolt adatkezelő helyein is elérhessék, elemezhessék. Az itt példaként bemutatott SAP rendszer „Plant Maintenance” – PM modulja egyszerűen öszszekapcsolható a vezérlő üzemi és egyéb adatgyűjtő rendszerekkel. Azzal is számolni kell, hogy a vállalat sokféle gépvezérlő és folyamatirányító rendszerét kell összehangolni, és egyes üzemfenntartási adatokat kézi eljárásokkal rögzítenek, pl. a karbantartási művelet bizonylatai alapján. Az adatkörök itt említett integrálásának fontos szempontja, hogy a vállalati eszközgazdálkodás (asset-management) jobban tudja követni a termelőberendezések aktuális jellemzőit, képet tudjon alkotni a rendelkezésre állásukról, műszaki diagnózisaik megállapításairól, a szükséges beavatkozások (pl. a hibajavítás) alapvető adatairól. Az eszközgazdálkodásban meghatározó, hogy az egyes berendezések teljes élettartamára számított költségösszeg (total cost of ownership – TCO) minél kisebb legyen, ugyanakkor a kapacitások rendelkezésre állása megfeleljen a hatékonysági céloknak.
Az integrálás műszaki háttere sokféle, hiszen a vállalatok konkrét gépparkja határozza meg a folyamatirányítási eszközök adatköreit. Figyelembe kell venni továbbá a gépdiagnosztika eszközeit, mert az így megfigyelt adatokat feldolgozzák az üzemfenntartás tervezéséhez. A termelés sok elemből álló információrendszere az üzemfenntartás tervezésének legfontosabb adatforrása. A hibákat megelőző üzemfenntartás révén a gépek nagyobb rendelkezésre állása, valamint értékük megőrzése a cél, azonban ehhez kellően megszűrt, megfelelően előkészített adatháttérre van szükség. Az ilyen adat-előkészítéshez át kell tekinteni az üzemfenntartási feladatok szempontjából lényeges adatköröket, adatforrásaikat. Az egymástól eltérő adattartalmakat össze kell hangolni, hogy átláthatók legyenek az összefüggéseik, annak ellenére, hogy a keletkezési helyükön ilyen integrálási szempontok rendszerint jelenleg még nem érvényesülnek. Olyan ugyanis az évek során kialakult infrastruktúra, hogy a vállalatok sok, egymástól elszigetelt informatikai megoldást alkalmaznak. Nem épültek ki olyan közös felületek, szabványos csatlakoztatások, amelyek révén átadhatnák az üzemfenntartás tervezéséhez lényeges archivált, illetve aktuális adatokat.
Integrált folyamat- és adatmonitoring a karbantartásban A vállalatok heterogén adatállományai olyan megoldással kezelhetők, amely alapot adhat különböző rendszerek adatainak komplex elemzésére anélkül, hogy nagy ráfordításokkal járó átalakításokat, újabb feldolgozásokat kellene végezni. A megfigyelt alapadatok (pl. a termelés időegységre jutó kibocsátása, a minőségi színvonal mutatószámai és a gép rendelkezésre állása) együttes értékelésével adhatók meg az előírt hatékonysági mutatók. Ilyen hatékonysági vizsgálatokat eddig is végeztek pl. a logisztika vagy a kontrolling folyamataira, azonban mind nagyobb az igény az üzemfenntartás ráfordításainak és eredményeinek összevetésére is. A hatékonyság egyik alapmutatója, hogy a vizsgált eszköz teljes üzemidejének mekkora hányadában állt rendelkezésre a lehető legjobb állapotában. Az ilyen rendelkezésre állási mutatók alapinformációja az üzemeltetési idő adatsora, pl. a gépen levő regisztrálóegységektől átvéve. Ilyen tényleges időadatok adnak alapot az üzemfenntartás optimális folyamatainak tervezéséhez, és az említett hatékonysági mutatók optimális szintjének meghatározására. A világhálón összekapcsolhatók egymással a különböző rendszerek információi. A sokféle rendeltetésű adatforrás össze-
kapcsolásának az a feltétele, hogy a felhasználási felületek egységesek legyenek. A közös protokoll úgy kapcsolja össze a hálózati pontokat, hogy nem szükséges megváltoztatni a meglevő „saját” rendszereket. A megoldás kulcsa itt, hogy a felhasználás igényei szerint állítsák össze az adatformátumokat, így tegyék ellenőrizhetővé az adatforgalmat. A portálok ilyen logikai előírásai megszabják a fontosabb paramétereket, kellő tömörítéssel viszik át a más célra létrehozott adatállományokat. Az adatforgalom eljárásaira egységesített szabályok állnak rendelkezésre, ezek meghatározásait alkalmazzák a különböző hálózati pontokon. Az említett SAP PM egyes szintjei, valamint az üzemi folyamatok közötti adatforgalom az üzemfenntartás szempontjából jelenleg nem megfelelően szervezett. Az adatáramlási folyamatban töréspontok vannak, az indokoltnál több a kézi adatbevitel, illetve a nem rugalmas átalakító („fordító”) programok alkalmazása a különböző rendszerek csatlakozási pontjain. Az ilyen töréspontok miatt nagy az ún. súrlódási veszteség, a munkafolyamatok koordinálása távol van az optimálistól, a folyamatok nem kellően összehangoltak. A SAP PM számítógépes rendszer olyan csatlakozási felülettel működik, amely képes fogadni a mérési adatokat, a gépvezérlés előírt jeleit, naplózási adatait pl. a tényleges üzemidőre vonatkozóan. Csatlakoztathatók továbbá a hordozható adatgyűjtő, adatrögzítő eszközök is erre az üzemfenntartási modulra. A SAP PM programrendszer a bevitt adatokat bizonylatként tárolja, olyan formátumokkal, amelyek a programozott eljárásoknak megfelelnek. A SAP PM alkalmazásai a következő jellegzetes feladatokat végzik: – Az egyes objektumok állapotleírása. – Az üzemfenntartás intézkedéseinek végrehajtása. – Az üzemfenntartás intézkedéseinek lezárása. Az elsőként említett állapotleírás alapja a karbantartók jelentése, ez alapján határozzák meg a gép vagy más eszköz műszaki állapotát. Az állapotra jellemző továbbá, ha üzemzavart jelentenek, illetve mindazok a rendellenességek, amelyek megszüntetése a feladat. Az intézkedések végrehajtásának központi információforrása a megrendelés. Az irányítók állítják össze a szükséges műveletek részletes terveit, előírják a karbantartási folyamatok feltételeit, ütemezését. A tervek alapján követhető az egyes intézkedések megvalósulása, és erre alapozható az üzemfenntartás költségeinek elszámolása. A harmadikként említett feladatcsoport a munka lezárása, ekkor rögzítik a megtett intézkedések tartalmát. A fontosabb üzemfenntartási adatokat hosszabb távon rögzítik, a további feladatokhoz visszakereshe-
tővé teszik. A tárolt adatok elemzése fontos információkat szolgáltat az állóeszköz-gazdálkodáshoz.
A SAP PM alapkategóriái A géppark hosszabb távon megőrzött kedvező rendelkezésre állási szintje megelőző, illetve a teljesítményhez kapcsolt üzemfenntartási stratégiával valósítható meg. A SAP PM olyan alapkategóriák szerint végzi az adatfeldolgozásokat, mint a műszaki gazda, a mérési pont, a gép számlálója és a mérési bizonylat. – A „műszaki gazda” lényegében egy szervezeti egység, amely a műszaki állapot fenntartásában intézkedhet. A műszaki gazda rendszerint az adott gép (pl. szivattyúállomás/megmunkálógép) üzemképességének helyi felelőse. Lehet a műszaki gazda teljes folyamat üzemfenntartásának helyi felelőse is (pl. egy műanyagfeldolgozó üzemben a polimerizációért felelős). Kijelölhető a műszaki gazda területi szempontok szerint is (üzemcsarnok/teljes üzemterület). – A „mérési pont” a SAP fogalmi meghatározása szerint azt a térbeli helyet jelöli, amelyen az adott állapotjellemzőket meghatározzák. Egy vegyi üzemben a reaktor egyes kilépő keresztmetszetei lehetnek pl. a folyadékok hőmérsékletmérésének azonosított mérési pontjai. Egy centrifugálszivattyú esetén lehet a mérési pont a forgórész tengelyének valamelyik csapágya. Bizonyos esetekben nagyobb műszaki egység a mérési pont vagy olyan kijelölt hely, amelyen meghatározott távolságokban az előírt mértékegységekben feljegyzik a mért adatokat. – A „számláló” a SAP fogalmi meghatározása szerint sajátos mérési pontot jelöl, pl. az olyan méréssorozatot, amely leírja a vizsgált gép, gépelem elhasználódását, vagy azt a folyamatot, ahogyan fogy a kopási tartalék. A számláló az energia vagy meghatározott anyag fogyasztását is mérheti (pl. az áram- vagy vízfogyasztást). A rendszer alapinformációja, hogy meghatározott időközönként az előírt mértékegységben feljegyzik a számláló állását. – A „mérési bizonylat”, adatállományként, mind a mérési pontok, mind a számlálók mérési adatait tartalmazhatja. A mérési bizonylat foglalja egységes szerkezetbe ezek bemeneti adatait, a SAP formátumainak megfelelően. A mérési bizonylatok akár automatikusan, akár kézi műveletekkel összeállíthatók. A mérési bizonylat azonosítói többek között a mérési pont számjele, helyzete, a mérés eredménye és az időadatok.
A SAP rendszer támogatja a teljesítménytől függő üzemfenntartás tervezését, az előírt összetételű műveletterveket készíti el a tényleges üzemidőknek megfelelően. Ehhez a program kijelöli az éppen sorra kerülő helyszíneket („műszaki gazdákat”), meghatározza, hogy mikor esedékes az intézkedés, továbbá, hogy milyen felülvizsgálati, karbantartási műveletekre lehet szükség. A program ilyen módon az ismétlődő szervizmunkákra, karbantartási műveletekre készít terveket vagy az eltelt időtartam, vagy a számláló helyzete alapján. Egy szivattyú esetén például előírható bizonyos mérési pontokra, hogy 50 000 l mennyiség átfolyását követően az elhasználódott tömítéseket cserélni kell. A SAP rendszer a karbantartás éppen esedékes munkafolyamatait a tárolt műveleteket kombinálva állítja össze. A SAP PM a megrendelések összeállításán túlmenő feladatokra is alkalmas, a rendszerben tárolt alapadatok felhasználásával. Kigyűjtethetők az egyes művelettervek, illetve mérési bizonylatok aktuális adatai az egyes mérési pontokra. Ezek alapján képezhetők a számláló állapotai közötti különbségek, olyan előrejelzések állíthatók össze, amelyek alapján becsülni lehet a kritikus elhasználódási állapot várható bekövetkezésének időpontját. Ilyen tapasztalati alapon végzett előrejelzés szerint az állapottól függő intézkedések valószínű időpontja is tervezhető. Mivel az üzemfenntartás ehhez rendelt munkafolyamatai már korábban összeállíttathatók, a kritikus mértékű elhasználódás időpontjában indítható a megrendelés, és letölthetők a korábban már elkészített műveleti előírások. Eszerint a számláló „X” állapotának elérésekor már összeállíthatók az 1000 üzemórával később esedékes megrendeléshez tartozó karbantartási műveletek tervei. Ahogy egyre közeledik a beavatkozás várható időpontja, úgy gyarapodnak a számláló egymást követő információi, akár automatikus, akár kézi adatrögzítéssel. A mérési bizonylat eszerint a mindenkor aktuális állapotot adja meg, és indokolt esetben a beavatkozás korábban tervezett időpontja is folyamatosan helyesbíthető. Kellő előretartással vezényelhető a munkavégzés helyszínére a műveletekhez szükséges összetételű munkacsapat, időben gondoskodni lehet a munka megkezdésének feltételeiről. Összeállította: Gittlár Ferencné Irodalom Kulessa, T: Operational excellence: Instandhaltung als Instrument der Prozessoptimierung. = VDI-Berichte, 2005. 1894. sz. p. 97–106. Olesch, G.: Fehler vermeiden. Die sieben Sünden bei der Einführung einer SAPSoftware und wie man sie unterlassen kann. = MM Das Industrie Magazin, 2005. 29. sz. júl. 18. p. 34–35.
