AZ ÜZEMFENNTARTÁS MÛKÖDÉSI FELTÉTELEI 2.02
Az üzemfenntartás irányítása virtuális valóságra építve Tárgyszavak: karbantartás-szervezés; virtuális valóság; számítógépes rendszerek.
A háromdimenziós dinamikus számítógépes eljárásokat széles körben alkalmazzák. Ilyen 3D programok alkalmazhatók az animációra, a konstrukciós feladatokhoz, a berendezések és üzemek elrendezési terveihez, mégpedig a virtuális valóság (virtual reality – VR) technikáival. Jelenleg kevés helyen alkalmaznak ilyen VR-technikákat a gépek üzemeltetői, üzemfenntartói, mivel az ehhez szükséges műszaki háttér rendszerint hiányzik.
A VR-technika jellemzői Tapasztalat szerint a háromdimenziós kép a valósághoz közeli ábrázolást ad a tárgyakról, pl. a szerkezeti egységek térbeli mozgásáról. Ehhez kapcsoltan megtekinthetők a folyamatokra jellemző információk is. Ennek révén sokféle előny érhető el, ezek közül a fontosabbak: – Lehetőség nyílik az optimális tárgyalásra a nem szakértőkkel, többféle szakterülethez tartozó döntéshozókkal, amikor a képen megjelennek a térbeli mozgások, a helyzethez tartozó funkciók és egyéb információk. – A VR-technika növeli az ajánlatot tevők, felhasználók imázsát. – A valósághoz közeli ábrázolás révén gyorsabban, intuitív jelleggel áttekinthetők a folyamatok, a kialakult térbeli viszonyok. – A folyamatokban előforduló üzemzavarok gyorsan lokalizálhatók, ami különösen a bonyolult, nagy kiterjedésű, több alkotórészből összetett berendezések esetén előnyös. – A berendezés minden egymást követő életszakaszában felhasználható a létrehozott virtuális modell, kezdve a tervezéssel, az üzembe helyezésen és üzemfenntartáson, a rendszeres működte-
tésen át egészen a szétbontásig, és ezek a többcélú felhasználások kedvező költség- és időráfordítással járnak. A VR-technika elterjedését gátolja, hogy a virtuális valóság szabványa még nem alakult ki, kellő szintű szakértelmet igényel az alkalmazása, és viszonylag drága az ehhez szükséges eszköz és program. Sokféle funkciója van az üzemfenntartás irányítói által alkalmazott számítógépes munkahelynek, ezek közül a legfontosabbak: – az üzemfenntartás törzsadat-állományának gondozása; – a gépparkra vonatkozó munkaigény, megrendelés, és a sürgős hívások kezelése; – a tervváltozatok értékelése, a rugalmas átcsoportosítások, szimulációs eljárások alkalmazása; – erőforrások nyilvántartása és utalványozása; – gépek kiválasztásának és elrendezésének műveletei, grafikus, interaktív, ellenőrzött, bevált módszerekkel támogatott technikákkal; – táblázatkezelő alkalmazások és grafikus értékelések; – kapcsolat más vállalati információs rendszerekkel, elsősorban a termelésirányítással, a kontrolling és üzemi adatgyűjtő rendszerrel. Ezeket a feladatokat ki lehet egészíteni a folyamatok bevált ábrázolási technikáival, amelyek révén a hibajelenségek helye gyorsan bemutatható. A bemutatott térbeli adatok összekapcsolhatók az üzemfenntartás tervezésének és irányításának szokásos információival. Ez meggyorsítja a szükséges beavatkozások végrehajtását, csökkenti az állásidőket.
Gépek térbeli képe az üzemfenntartás irányításához A gyakorlati alkalmazás érdekében a következő modulok együttes fejlesztése szükséges: – a berendezés ábrázolása a térben, – csatlakoztatás az üzemfenntartás tervezését, irányítását végző munkaállomáshoz, – a művelettervek animációs térbeli ábrázolása (1. ábra). A Siemens Win CC rendszere, más programcsomagokhoz hasonlóan képes működtetni a térbeli ábrázolás eljárásait (az ábrán: „3D Scene Editor” és „3D-Scene Control” jelöléssel), az egyik eszköz végzi a műszaki jellegű összeállítást, a másik szerepe az ábrázolt folyamatok időzítése és vezérlése. A programok speciális modellezési nyelvet (Virtual Reality Modeling Language – VRML) alkalmaznak, amelyre az ISO/IEC 14 772 nemzetközi szabvány vonatkozik.
a folyamatadatok, állapotadatok
WinCC 2D környezet (WinCC) a gép 3D megjelenítése: – 3D Scene Editor (a folyamat szerkesztése) – 3D-Scene Control (a folyamat irányítása)
a gép szerkezete/ CAD-adatok
üzemzavarjelzés megrendelés-visszajelzés üzemfenntartás irányítórendszere megrendelés összeállítása
csatlakozás a WinCC és az üzemfenntartás irányítórendszere között
online tájékoztatás, műveleti utasítások 3D technikával
1. ábra Az üzemfenntartás irányító munkaállomásának összekapcsolása a WinCC rendszerrel A számítógépes (CAD) tervezőrendszerből átvehetők a VRMLformátummal összeállított térbeli ábrázolások az üzemeltetett gépekről. A Scene-Editor modul alkalmas a szerkesztésekre, megfelelő könyvtári támogatással. A szabványos elemek képe beültethető, pl. a felszerelt fénysorompó, kiegészítő hajtások, kapcsolók, kijelzők, hibajelzők, egyéb egységek tényleges térbeli helyzetének megfelelően. A WinCC-GrafikDesigner program ezt a megszerkesztett térbeli alakzatot beilleszti a WinCC felületek közé, és automatikusan generálja a megfelelő (XML-) adatállományokat. A továbbiakban a WinCC rendszer képes futtatni ezt a térbeli alakzatot is. A felhasználók is elvégezhetik az itt vázolt szerkesztést, beillesztést anélkül, hogy informatikai képzettségük lenne, pl. ismernék a VRMLkódokat vagy az XML-strukturákat. Az egér műveleteivel adhatnak utasítást a térbeli ábrázolás kialakítására, bizonyos könyvtári modulok elhelyezésére, az alakzat képének mozgatására stb. Alapesetben az üzemfenntartó síkbeli (2D) ábrázolással végzi számítógépes műveleteit, azonban hibajelzés érkezésekor arra is lehetőség van, hogy átkapcsoljon a 3D megjelenítésre. A térbeli képen felkereshe-
tők a kijelzett hibák (pl. nem működik a védőrács), és ott bekérhetők az aktuális leírások. Ezek megadják a konkrét hiba legfontosabb azonosítóit, pl. az észlelés időpontját, a hiba azonosítóit (kódolva), az éppen mutatkozó hibának megfelelő képet, az objektum struktúrájának képét. Amikor az üzemfenntartás irányítója értesül erről a hibajelenségről, megtekinthette a térbeli ábrázolást, azonnal intézkedhet. Sürgős riasztás küldhető pl. a gép kezelőjének és a kijelölt üzemfenntartónak, ekkor már előkészíthetők a hiba elhárításának lépései is. Ezek a lépések meggyorsítják az üzemfenntartás reakcióit, rövidítik a gép állásidejét.
Az üzemfenntartás logisztikai vázlata Az üzemfenntartás VR-technikával kiegészített munkaállomása a 2. ábrán bemutatott logisztikai vázlat szerint ad választ az észlelt rendellenességekre. Amikor előre nem látható hibát észlel a felügyeleti rendszer, akkor az irányító munkaállomás riasztást kap. Első feladat a hiba azonosítása, és a meghatározott paramétereket egyszerű szöveges állományként betáplálják a berendezés 3D programjának megfelelő helyére. Minden módosításhoz hozzárendelik a bevitel időadatait. A bevitel során egyértelműen azonosítani kell az érintett gépet, annak meghibásodott alkatrészét, illetve kapcsolódó moduljait. A megjelölést a hibakódok jegyzéke szerint végzik, és ezzel kiválasztják a hiba jellegzetes képét is, amely megjelenik a képernyőn. Minden hibaképhez lekérdezhetők a jegyzékbe foglalt hibák valószínű okai is. Miután a munkaállomáson elkészülnek az előbbi jelentés részletei, azonos térbeli képet jeleníthetnek meg az üzemfenntartók, valamint a gép kezelői. Minden rendkívüli eseményről feljegyzés készül az elektronikus gépnaplóban, rögzítve a berendezés pillanatnyi állapotának jellemzőit. Az irányító munkahelyről nyugtázzák a riasztásokat, az üzemfenntartási adatok feldolgozását követően törlik a már nem szükséges munkaállományokat. Az adott hibának megfelelő megrendelést generálnak, mindez kiegészíthető az irányító szakember kézi adatbeviteli műveleteivel. Az irányítók adják meg pl. a költségviselőt, az üzemfenntartó szolgáltatások tartalmát és felelőseit, rangsort képeznek fontosság, sürgősség szerint, előírják a műveletek határidőit, engedélyezik egyes erőforrások igénybevételét, pl. kivételezést az alkatrészraktárból. Az irányító munkahely fontos funkciója az előrehaladás folyamatos figyelemmel kísérése, a tervtől való eltérések esetén szükséges lehet a beavatkozás is. Megjeleníthető a 3D modellen, hogy az adott időpontban
üzemfenntartás VR-rendszerhez kapcsolt irányítórendszere
milyen helyzetet értek el a végrehajtott műveletekkel, és erre alapozva aktualizálhatók a karbantartás tervei. A kontrollingfeladatokhoz is felhasználhatók ilyen térbeli információk, kimutatva a költségek, valamint a határidő eredeti terveinek megvalósulását.
jelentés az üzemzavarról megrendelés automatikus összeállítása online dokumentációlekérés megrendelés teljesítése visszajelzés a megrendelésről
2. ábra Gép üzemzavarának elhárítása (logisztikai vázlat)
Dokumentálás az online modell alkalmazásával Minden üzemfenntartási folyamatnak elengedhetetlen része a dokumentálás, akár hagyományos kézi módszereket alkalmaznak, akár automatikus, számítógépes eljárásokat. Sokféle előkészítő munka szükséges, pl. a művelettervezés, a műveleti leírások készítése, vizsgálati előírások és jegyzőkönyvek, biztonságtechnikai adatlapok összeállítása. A viszonylag bonyolult és sok egységet tartalmazó gépek üzemfenntartása nem végezhető „emlékezet” alapján, fel kell frissíteni mind a szerkezeti felépítésre, mind az elvégzendő beavatkozásokra vonatkozó konkrét ismereteket. Vannak hosszú időmegszakítással ismétlődő műveletek, amelyek korábbi tapasztalatai feledésbe merültek. Olyan dokumentációs háttér esetén érhető el az elvárt jó minőség, amely tartalmazza a műveletet végző karbantartók minden részletre kiterjedő, hatékony és gyors felkészítését. Követelmény a tanulás eredményessége, és ezt jobban segítik
a térbeli ábrázolások, mint hagyományos nyomtatott leírások. Egyes esetekben a szervizkönyvekben robbantásos ábra is szerepel. Tapasztalatok szerint az ilyen nyomtatott dokumentumokban levő információk hamar túlhaladottá válhatnak, ha nem gondoskodnak (elektronikus úton) aktualizálásukról. Egyes dokumentumok az évek során elkallódnak, ill. nem minden üzemfenntartó számára elérhetők. A 3D ábrázolás ehhez képest sokkal hatékonyabb ismeretszerzést tesz lehetővé, mindenkor aktuális (online elérhető) dokumentálással. Összeállította: Gittlár Ferencné Ryll, F.; Gebert, B.; Höpner, C.: VR-Instandhaltungsleitstand. = VDI Berichte, 2003. 1763. sz. p. 113–125. Ryll, F.; Schwanke, C.: Modulare Prozessketten zur Verfügbarkeitssicherung komplexer Produktionssysteme. = Industrie Management, 2000. 2. sz. p. 18–20. Richter, K.; Beesten, H.: Virtuelles wird Realität – VR-basierte Planungstechniken für Vertrieb und Plannung. = Fördern und Heben, 2002. 6. sz. Bödecker, M.; Franke, K.: Analyse der Potentiale und Grenzen von Virtual Reality Technologien auf industriellen Anwendermärkten – Eine empirische Studie, Universität Bielefeld, 2001.
