Совершенствование режимов эксплуатации оборудования

Библиографическая ссылка на статью:
Тарасова Т.В. Совершенствование системы обслуживания и ремонта сельскохозяйственной техники как фактор повышения её надежности // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 10. Ч. 2 [Электронный ресурс]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2014/10/37234 (дата обращения: 18.06.2021).

Поддержание качества и надежности сельскохозяйственной техники в период эксплуатации во многом обусловливает эффективность работы всего агропромышленного комплекса. Одним из основных показателей качества служит надежность. Чем больше надежность машины, тем выше ее полезность, способность реализовать потребности производства. Поэтому проблема повышения надежности машин приобретает первостепенное значение и превращается в одно их главных средств осуществления экономической политики в сфере производства, создания и использования технических средств. Постоянное и планомерное снижение производства продукции, которой в нашем случае является сельскохозяйственная техника, становится источником роста фонда накопления, дальнейшего расширения производства и национального дохода. В настоящее время из-за малой надежности выпускаемой техники оно несет неоправданно большие расходы вследствие потери общественного труда [1, c.14].

Особая роль в повышении надежности сельскохозяйственной техники отводится системе её обслуживания и ремонта. Её совершенствование поможет наилучшим образом использовать потенциальную надежность, заложенную на стадии конструирования и производства технических средств, а также достичь высокой экономической эффективности их использования. Особую актуальность данное направление приобретает в настоящее время, в связи с сохраняющейся на протяжении десятка лет тенденцией сокращения парка тракторов и зерноуборочных комбайнов в сельскохозяйственных организациях Пензенской области. Так, в 2012 году по сравнению с уровнем 2001 года наличие тракторов снизилось в 3,1 раза, зерноуборочных комбайнов – в 4,3 раза (табл. 1).

Таблица 1 – Материально-техническая обеспеченность сельскохозяйственных организаций Пензенской области

Замедление процесса обновления основных средств послужило одной из причин продления сроков использования техники, что привело к снижению коэффициентов выбытия. Высокие темпы списания техники в предыдущие годы привели к увеличению нагрузки на её единицу. Так, нагрузка на один трактор в 2012 году увеличилась на 71,1% по сравнению с уровнем 2001 года и составила 296 га пашни. Нагрузка на один зерноуборочный комбайн также возросла в 2,5 раза и составила 507 га посевных площадей зерновых и зернобобовых культур [2].

Технический сервис является вынужденным и необходимым условием поддержания сельскохозяйственной техники в работоспособном состоянии. В настоящее время значительная часть сельских товаропроизводителей не в состоянии качественно и своевременно выполнять технологические процессы в полеводстве, а многие из них не могут вообще обрабатывать закрепленные земельные участки. Значительно усложнилась проблема ремонта технических средств. Объем ремонтно-технических услуг, оказываемых сельским товаропроизводителям, сократился многократно. Основная часть ремонта тракторов, комбайнов и другой сельскохозяйственной техники переместилась в мастерские и на машинные дворы сельскохозяйственных предприятий, которые по своей оснащенности и технологической дисциплине значительно уступают специализированным ремонтным предприятиям.

Сравнительно невысокие показатели машиноиспользования побуждают изыскивать способы ускоренного развития технического сервиса.

Как правило, в сервисных подразделениях наличие постов технического обслуживания (ТО) определяется по усредненным показателям. При этом не учитывается стохастический характер потока заявок на обслуживание со стороны основных сельскохозяйственных тракторов и потока обслуживаний вспомогательных агрегатов на постах технического обслуживания, текущего ремонта агротехнических сервисных центров. Из-за чего возникают простои техники в напряженные периоды сельскохозяйственных работ. Поэтому при организации технического обслуживания сельскохозяйственной техники необходимо учитывать возможные простои связанные с обслуживанием, а также затраты на содержание обслуживающих постов. При увеличении количества постов зоны ТО происходит уменьшение потерь от простоя агрегатов, но увеличиваются затраты на содержание оборудования, производственных рабочих и производственных площадей.

С целью оптимизации количества технических обслуживаний и ремонта техники целесообразно использовать технологические карты по основным возделываемым культурам. Данная информация необходима для разработки обобщенного плана механизированных работ и определения загрузки основных видов сельскохозяйственной техники в течение года.

Данные графиков машиноиспользования являются основополагающими для составления годовых планов проведения технических обслуживаний тракторов различных марок, а также планирования расхода нефтепродуктов для основных видов технических средств. Анализ результатов свидетельствует, что развитие системы технического обслуживания и ремонта будет происходить в направлении увеличения периодичности ТО и ремонта, уменьшения номенклатуры операций при технических обслуживаниях.

Кроме того, в целях рационализации трудовых операций работников агросервисных формирований необходимо определить поток поступающих заявок на проведение ТО и ремонт в течение года с учетом занятости техники на полевых работах. Решение задачи во многом зависит от определения среднего времени простоя тракторов на техническом обслуживании, которое в данном случае можно рассчитать с помощью математического аппарата теории массового обслуживания, так как совокупность обслуживающих постов является элементом обычной системы массового обслуживания.

При этом критерием оптимальности количества обслуживающих постов будет являться минимум целевой функции – суммарных затрат от простоя техники на техническое обслуживание и затрат на содержание обслуживающих постов. Потери от простоя тракторов на ТО определяются исходя из стоимости единицы транспортной работы одного условного трактора, рассчитанные также на основании технологических карт. Затраты на содержание 1 поста в течение часа зависят от его оснащенности оборудованием и занимаемой площади.

Система массового обслуживания связана с двумя потоками: потоком заявок с параметром, равным интенсивности потока заявок λ, и встречным потоком обслуживаний с параметром, равным интенсивности обслуживания μ. Элементами системы является входной поток заявок требований, очередь, посты обслуживания (каналы) и выходящий поток.

С целью упрощения расчета характеристик систем массового обслуживания, можно предположить, что потоки событий, переводящие систему из состояния в состояние, являются простейшими стационарными и пуассоновскими. Это означает, что интервалы времени между событиями в потоках будут иметь показательное распределение с параметром равным интенсивности данного потока. Например, с целью оптимизации количества постов зоны ТО-2 агротехнического сервисного центра, можно принять его как закрытую систему массового обслуживания, без потерь, многоканальную, без приоритета с неограниченной очередью. Для дальнейших расчетов предполагается использовать данные предыдущих исследований: трудоемкость работ технического обслуживания ТО-2 в наиболее напряженный период работ, трудоемкость ТО-2 одного условного эталонного трактора и пр. Для решения задачи целесообразно использовать специальную функцию программы MathCad.

Результаты зависимости времени нахождения трактора в очереди на проведение ТО-2 от количества поступающих в агротехнический сервисный центр заявок и количества в нем специализированных постов отражают не только основные экономические показатели, но и график зависимости затрат на содержание постов и простоя тракторов на ТО-2 от количества постов. Расчетные показатели будут свидетельствовать как о минимальных, так и максимальных суммарных потерях от простоя техники и затратах на её содержание [3] .

Таким образом, совершенствование организации технического сервиса в АПК позволит обеспечить значительное ресурсосбережение на поддержание сельскохозяйственной техники в работоспособном состоянии и достичь минимальных потерь от её простоя на техническом обслуживании и ремонте.

Источник

Управление оборудованием предприятия

4 июля 2012

Управление оборудованием предприятия

руководитель направления «Ремонт-Эксперт» компании «Деснол Софт Проджект»

Поддержание всех технических и технологических систем предприятия в работоспособном состоянии — задача управления оборудованием. Управление оборудованием осуществляется с целью обеспечения:

безопасности эксплуатации оборудования;
постоянной его работоспособности и поддержания технологических характеристик оборудования;
экономической эффективности использования оборудования.

Наиболее распространенной концепцией организации управления оборудованием является управленческая методология, называемая Enterprise Assets Management (EAM) — управление активами предприятия. Основная цель ее применения — поддержание рабочей готовности производственных активов за счет оптимизации управления техническим обслуживанием и ремонтами оборудования, правильной организации материально-технического обеспечения и использования трудовых ресурсов.

Концепция EAM включает методы управления, позволяющие добиться максимального результата — максимальной надежности и работоспособности производственных активов — при минимальных затратах. Для этого в качестве инструмента автоматизации используют EAM-системы. Исторически такие системы возникли из систем управления ремонтами (Computerized Maintenance Management System, CMMS), которые, в свою очередь, содержат базу данных оборудования предприятия, модули планирования проведения технического обслуживания и планово-предупредительного ремонта, оформления заявок на проведение ремонта, модули складского учёта и заявок на покупку материалов, финансового учёта.

Как свидетельствует отечественный и мировой опыт, наиболее эффективны системы управления, в том числе и управления активами предприятия и управления ремонтами оборудования, построенные на основе процессного подхода.

Международные стандарты ИСО серии 9000 редакции 2000 года формулируют смысл и назначение процессного подхода следующим образом: «Желаемый результат достигается более эффективным способом, если соответствующими ресурсами и деятельностью управляют как процессами». Простейший алгоритм действий руководителя по управлению процессом и достижению его целей содержит метод Деминга, согласно которому для управления процессом необходимо непрерывно повторять следующие этапы:

планирование: установление целей и процессов, необходимых для достижения целей; планирование работ по достижению целей процесса и удовлетворения потребителя; планирование выделения и распределения необходимых ресурсов;
выполнение: выполнение запланированных работ;
проверка: сбор информации и контроль результата на основе ключевых показателей эффективности, получившегося в ходе выполнения процесса, выявление и анализ отклонений, установление причин отклонений;
воздействие (управление, корректировка): принятие мер по устранению причин отклонений от запланированного результата, изменения в планировании и распределении ресурсов.

То есть, цикл управления начинается с планирования. Результаты процессов регулярно контролируются на предмет соответствия заявленным параметрам. В случае отклонения незамедлительно принимаются соответствующие меры.

Системы управления активами предприятия (EAM) позволяют согласованно управлять (по всему циклу управления) следующими процессами:

техническое обслуживание и ремонт (ТОиР);
материально-техническое обеспечение (МТО);
управление складскими запасами (запчасти для ТОиР);
управление финансами (в области ТОиР и МТО);
управление персоналом (в области ТОиР);
управление документами (в области ТОиР и МТО).

Так, по данным консалтинговой компании «А.Т. Kearney», ЕАМ-системы способствуют:

повышению производительности ремонта на 29%;
сокращению сверхнормативных запасов — 21%;
повышению готовности оборудования — 17%;
уменьшению случаев нехватки запасов — 29%;
сокращению аварийных работ — 31%;
уменьшению количества сверхурочных работ — 22%;
уменьшению времени ожидания материалов — 29%;
сокращению объема срочных закупок — 29%.

Внедрение любой информационной системы представляет собой сложное организационное изменение, связанное с другими организационными преобразованиями, проводимыми на предприятии. Как правило, все они направлены на получение конкурентных преимуществ, повышение качества продукции, сокращение затрат.

Внедрение ЕАМ-системы требует совершенствования организационной структуры предприятия и бизнес-процессов, что должно коснуться как собственно процессов эксплуатации оборудования, так и процессов управления, которые включают учет оборудования, ведение базы различных нормативов, учет параметров эксплуатации оборудования, планирование ремонтов, управление персоналом ремонтной службы, планирование и учет МТО, учет и анализ выполненных работ.

Улучшение процессов эксплуатации оборудования реализуется организационно-техническими мероприятиями и направлено на сокращение и/или устранение основных эксплуатационных рисков предприятия, таких как:

длительные простои оборудования, приводящие к остановке производства и срыву выполнения производственных планов;
непредсказуемые поломки оборудования и необходимость проведения дорогостоящих внеплановых аварийных ремонтов;
чрезмерное и необоснованное увеличение затрат на ремонт и эксплуатацию производственных активов;
снижение производительности труда за счет неэффективной эксплуатации оборудования.

ЕАМ-системы позволяют, кроме того, оптимизировать управление персоналом. Управление распорядительными документами (нарядами-допусками к работам, нарядами на выполнение работ), ведение учета квалификации и компетенций персонала, планирование потребности в трудовых ресурсах на выполнение ремонтных работ, проведение аттестации персонала, определение результатов выполнения работ — все это крайне важно для эффективного управления техническим обслуживанием и ремонтами оборудования предприятий.

Источник

Обеспечение надежной и безопасной эксплуатации оборудования

Настоящей публикацией мы начинаем цикл статей, посвященных вопросам контроля технического состояния, ремонта и наладки оборудования при эксплуатации. Мы постараемся предоставить вам информацию о современных методах и средствах контроля текущего технического состояния оборудования, передовых системах (технологиях) обслуживания, методах устранения наиболее распространенных дефектов. Надеемся, что эта информация поможет сократить эксплуатационные затраты, повысить ресурс и надежность технологического оборудования, избежать убытков, связанных с авариями и простоями оборудования. Первая публикация из этой серии рассматривает вопросы организации обслуживания и контроля технического состояния оборудования во время эксплуатации без его разборки.

В различных отраслях промышленности затраты на техническое обслуживание оборудования составляют от 6 до 18 % стоимости выпускаемой продукции (услуг), что сравнимо с прибылью предприятия. Поэтому совершенствование системы технического обслуживания с целью снижения затрат является важнейшим резервом. Рассмотрим применяемые в настоящее время виды технического обслуживания. Реактивное техническое обслуживание («до поломки») — ремонт или замена оборудования — производится после выхода из строя или выработки ресурса. Имеет следующие недостатки: риск внеплановых простоев, дорогостоящий и продолжительный ремонт из-за серьезности и обширности дефектов. Кроме того, есть вероятность внезапного отказа одновременно нескольких агрегатов, при этом необходимость в ремонтных работах может превысить возможности ремонтных служб. Планово-профилактическое техническое обслуживание (ППР) — работы по профилактическому ремонту различного объема (текущий, средний, капитальный) выполняются через строго определенные интервалы времени, согласно календарного плана. Является сегодня самым распространенным видом ТО, в первую очередь потому, что этот вид появился давно и наиболее обеспечен методически. Несомненным достоинством ППР, по сравнению с реактивным обслуживанием, является более высокий уровень управления обслуживанием и снижение количества внезапных отказов оборудования. Исследования и опыт работы в промышленности показали, что успешная программа ППР может обеспечить, по сравнению с реактивным обслуживанием, более чем 30 %-e снижение эксплуатационных затрат. Основным недостатком ППР является проведение «излишних» ремонтов, т.е. ремонтов фактически исправного оборудования, что ведет к росту эксплуатационных затрат. Основная идея ППР, состоящая в том, что остаточный ресурс механизма определяется только временем его эксплуатации, не находит подтверждения на практике, носит явно выраженный затратный характер, а в сочетании со сдельной оплатой труда ремонтников просто разорительна. Развитие микропроцессорной и компьютерной техники, разработка на их базе методови средств контроля обеспечили возможность не только определять текущее состояние агрегатов путем измерения ряда технических параметров, но и на основе их анализа прогнозировать остаточный ресурс узлов и деталей. Планировать сроки проведения и объемы ремонтных работ, т.е. проводить ремонт только тех агрегатов и узлов, где он необходим. Данный метод обслуживания называется «предупредительным» или обслуживанием по фактическому техническому состоянию (ОФС). Достоинством этого метода является снижение объемов ремонтных работ (исключается ремонт бездефектных узлов) и увеличение на 25–40 % межремонтного ресурса по сравнению с ППР. Наиболее прогрессивным видом обслуживания является проактивное техническое обслуживание (ПАО) — оно направлено на минимизацию требуемых объемов технического обслуживания и достижение максимально возможного межремонтного ресурса путем систематического устранения источников возникновения дефектов. В результате анализа наиболее часто встречающихся дефектов определяются причины их возникновения и влияние на межремонтный интервал, а затем принимаются меры по недопущению возникновения этих дефектов. В частности, проводится анализ работы ремонтных бригад с целью выявления недостатков, проявляющихся на группе агрегатов (например, некачественная сборка, центровка или балансировка), анализ оснащенности (например, оснастка для монтажа и демонтажа подшипников), анализ используемых ремонтных технологий, входной контроль используемых покупных изделий, конструктивные изменения (например, применение износостойких материалов) и др. Каждому этапу экономического и технического развития предприятия соответствует свой вид обслуживания. Предприятие, где основным орудием труда ремонтников является кувалда, обречено на использование технологии «по регламенту» (ППР), которая обычно плавно трансформируется в технологию «до поломки», что как ни странно, устраивает как изготовителей данного оборудования, так и службы предприятий, занимающиеся его обслуживанием. Изготовитель при формировании эксплуатационной документации имеет возможность и естественно закладывает известный только ему «запас», как по срокам, так и по объемам необходимых работ по обслуживанию, защищая себя тем самым от рекламаций. В свою очередь ремонтные службы имеют гарантированные объемы работ и минимум ответственности. В большинстве случаев при поломке механизма к ним нет никаких обоснованных претензий — они вовремя и в полном объеме делают все, что положено по регламенту. Однако механизм как всегда «не вовремя» ломается, причины остаются невыясненными, виновных нет, ждем, что у нас поломается завтра. С целью снижения эксплуатационных затрат на передовых предприятиях начинают применять комбинированный вид обслуживания, который можно назвать обеспечением надежности оборудования (ОНО). На базе информации о текущем техническом состоянии и в зависимости от категории (важности) данного оборудования применяются элементы того вида обслуживания, который обеспечивает достижение максимально возможного межремонтного ресурса при условии обеспечения безопасной эксплуатации, например: 1. Реактивное («до поломки») — вспомогательное или основное технологическое оборудование, имеющее резерв, остановка которого не влечет за собой простоя. В процессе эксплуатации контролируется текущее техническое состояние, но мер не принимается, т.е. дают механизму выработать максимально возможный межремонтный ресурс, при этом резервное оборудование заранее находится в хорошем техническом состоянии. 2. ППР («по регламенту») — 1) оборудование, эксплуатация которого без выполнения регламентных работ запрещена; 2) технологией предусмотрена периодическая остановка предприятия, цеха или участка для производства ремонтных работ. В межремонтный период контролируется текущее техническое состояние, к моменту плановой остановки корректируются объемы ремонтных работ (текущий, средний, капитальный), при этом разрабатываются и внедряются меры по устранению причин возникновения дефектов. Заранее планируется приобретение запчастей, материалов и т.д. 3. ОФС («предупредительное») — ответственное технологическое оборудование, остановка которого влечет за собой простой всего предприятия. Основой системы обеспечения надежной и безопаснойэксплуатации является информация о реальном текущем техническом состоянии оборудования, на базе контроля и анализа соответствующих параметров, наиболее информативные из которых —параметры вибрации. Мониторинг и диагностика роторных машин по вибрации Вибрация — это механические колебания тела около положения равновесия. Идеальная машина не должна создавать механических колебаний, т.к. в ней вся энергия должна превращаться в полезную работу. На практике при работе любых механических и электромагнитных систем возникают колебания, вызванные остаточным дисбалансом, расцентровкой, отклонениями в элементах зацепления, зазорами и т.д., что приводит к рассеиванию энергии в виде механических колебаний. Поэтому вибрация — один из самых информативных параметров, который может быть применен для контроля текущего технического состояния механизмов роторного типа без их разборки в процессе изготовления (испытаний), эксплуатации, ремонта и наладки. Мы уже привыкли к тому, что контролируем, например состояние двигателей внутреннего сгорания по давлению, температуре, расходу масла, компрессии и т.д, т.е. по определенным диагностическим признакам, и только после этого принимаем решение об их техническом состоянии, производстве определенных наладочных или ремонтных работ. Для механизмов роторного типа (турбин, турбокомпрессоров, электродвигателей, генераторов, насосов, вентиляторов и т.д.) сигналы вибрации являются основными источниками диагностической информации, характеризующим текущее техническое состояние механизмов. Это обусловлено тем, что вибрация, являясь следствием взаимодействия различных сил в самом механизме, несет в себе информацию о состоянии как механизма в целом, так и его отдельных кинематических связей, узлов и деталей. При этом теория и практика анализа вибросигналов к настоящему времени столь отработана, что можно получить достоверную информацию практически по любому дефекту монтажа, изготовления или износа (табл.1). При появлении каких-либо факторов, вызывающих отклонения от нормального состояния механизма, мы наблюдаем реакцию на их воздействия по изменению соответствующих вибрационных параметров, которые в силу своей высокой чувствительности отражают происходящие с механизмом перемены. На базе контроля и анализа соответствующих вибрационных параметров, решаются две основные задачи технической диагностики: 1. Мониторинг — распознавание текущего технического состояния механизма; 2. Диагностика — выявление причин и условий, вызывающих неисправности, и принятие обоснованных решений по их устранению. Первая из задач долгие годы успешно решается на базе развития средств измерения основных параметров вибрации. Это обычно достаточно простые приборы для наблюдения за изменениями определенной группы вибрационных параметров во времени и сравнение полученных результатов с пороговыми значениями. При этом объединение их в стационарные системы мониторинга с использованием средств автоматизации позволяет создавать системы автоматического мониторинга. Основные задачи мониторинга — это контроль общего уровня (категории) технического состояния машин и достоверное обнаружение аварийных ситуаций, поэтому системы мониторинга обычно включают в состав средств аварийной защиты машин, отключающие их при возникновении аварийной ситуации. Решению второй задачи способствовало бурное развитие микропроцессорной и компьютерной техники и технологий, развитие на их базе методов и средств диагностики, создание специализированных программ по хранению, обработке и анализу результатов измерений. Задачейсистем вибрационной диагностики как стационарных, так и переносных является обнаружение и идентификация дефектов на ранней стадии развития, их можно назвать системами мониторинга развития дефектов. Система отслеживает все дефекты, возникающие в процессе эксплуатации машин от момента их зарождения (когда они еще не представляют опасности для работы), контролирует скорость их развития во времени и на основе анализа полученных данных прогнозирует остаточный ресурс, т.е. достаточно точно можно планировать работы по ремонту, наладке или замене изношенных деталей. Отечественный и зарубежный опыт показывает, что внедрение средств диагностирования является одним из важнейших факторов повышения экономической эффективности использования оборудования в промышленности. Поэтому переносные системы технической диагностики на многих предприятиях становятся основой для перехода от технологии планово-профилактических ремонтов (ППР) к технологии обслуживания по фактическому состоянию (ОФС). Данная технология коренным образом меняет систему обслуживания оборудования на предприятии и позволяет: &#10063 избавиться от «внезапных» поломок механизмов и остановок производства; &#10063 контролировать реальное текущее техническое состояние механизмов; &#10063 технически обоснованно определять сроки и содержание ремонтных и наладочных работ, контролировать качество их выполнения; &#10063 уменьшить финансовые и трудовые затраты на эксплуатацию оборудования; &#10063 продлить межремонтный период и срок службы ваших механизмов; &#10063 сократить потребность в запасных частях, материалах и оборудовании; &#10063 повысить общую культуру производства и квалификацию персонала. Используемые при этом технические средства, как правило, позволяют не только контролировать состояние механизмов, но и обеспечивают решение задач по оперативной наладке в процессе эксплуатации и ремонта. В первую очередь это касается динамической балансировки роторов, контроля качества подшипников и их монтажа. Для внедрения современных видов технического обслуживания необходимо достаточно точное приборноеи методическое обеспечение. Фирма «Сервис технологических машин» совместно с НПП «Контест» производит автономный, микропроцессорный, вибродиагностический прибор — анализатор спектра вибрации 795М. Основные технические характеристики прибора ставят его в ряд современных диагностических средств, высокая разрешающая способность позволяет выявить любой дефект на месте эксплуатации механизма. Возможности выполнения многоплоскостной динамической балансировки в собственных опорах, измерения амплитудо-фазочастотных характеристик (АФЧХ) на режимах разгона/выбега, контроль подшипников по огибающей и методу ударных импульсов существенно расширяют возможности использования прибора при ремонте и наладке. Фирма поставляет прибор и устанавливает программное обеспечение к нему на компьютере заказчика, обучает основам вибродиагностики, работе с прибором и программным обеспечением персонал заказчика. Осуществляет гарантийное (18 месяцев) и послегарантийное обслуживание. Обслуживание насосного и компрессорного оборудования Данные агрегаты являются классическим примером проявления широко распространенных дефектов, возникающих в процессе эксплуатации оборудования, которые невозможно устранить традиционными методами. Кинематика агрегатов на первый взгляд очень проста — это установленные на подшипниках качения два ротора, соединенные муфтой. Однако за этой простотой скрывается множество проблем. В первую очередь это касается устранения дисбаланса рабочих колес, неизбежно возникающего в процессе эксплуатации, точности центровки валов, качества монтажа подшипников. Вызванные дисбалансом или расцентровкой валов, центробежные силы существенно повышают нагрузки на подшипниковые опоры, корпусные детали, фундамент и приводят к резкому сокращению ресурса агрегатов. Технология планово-предупредительных ремонтов, основанная на том, что ресурс механизма определяется только временем его эксплуатации, не находит подтверждения на практике, как правило, создает множество проблем и в конечном итоге ведет к аварийным ситуациям с серьезными последствиями. Например, на одном из предприятий водоочистки выход из строя подшипника турбовоздуходувки, не отработавшего еще свой ресурс согласно требований документации, привел к аварии, в результате чего были: повреждены лабиринтные уплотнения ротора и думмиса; разбиты корпус и крышки подшипниковой опоры со стороны муфты; задрана шейка на валу ротора под подшипником; изогнут вал ротора в районе соединительной муфты. Понесенные предприятием затраты по восстановительному ремонту несоизмеримы с расходами по контролю и своевременной замене подшипника. Анализ данных и опыт производства работ по ремонту и наладке свидетельствует о том, что основными причинами преждевременного выхода их строя подшипниковых узлов и аварий являются: &#10063 Неудовлетворительная центровка валов. Не учитывается тепловая (технологическая) расцентровка, возникающая из-за разности температур в рабочем режиме. &#10063 Дисбаланс рабочего колеса вследствие износа или коррозии. &#10063 Неравномерная передача крутящего момента элементами зацепления соединительных муфт. &#10063 Дефекты монтажа/демонтажа подшипников при ремонте. Несвоевременная замена дефектных подшипников. &#10063 Перекос опорных поверхностей фундаментных рам, как неравномерное крепление лап к фундаменту — «мягкая лапа». Практически все перечисленные дефекты невозможно устранить, а тем более определить без соответствующего приборного и методического обеспечения. Фирма «Сервис технологических машин» на основе технологии обслуживания и ремонта оборудования «по фактическому состоянию» разработала и внедряет в жизнь систему «Бездефектное обслуживание», включающую в себя: контроль текущего технического состояния, определение причин, вызывающих отклонения в работе, принятие мер по устранению выявленных дефектов, контроль после ремонта. А главное, опираясь на личный опыт и данные независимых экспертов о том, что около 70 % дефектов механизмов вызвано производством работ по обслуживанию, мы особое внимание уделяем вопросам обучения персонала и его оснащения приборами и инструментом, обеспечивающим высокое качество обслуживания. Ремонтные бригады оснащены — см.табл.2. Приборы обеспечивают объективный контроль текущего технического состояния и дают возможность производить динамическую балансировку роторов в собственных опорах на эксплуатационных режимах, а также совместную балансировку систем «ротор электродвигателя — муфта — рабочее колесо». При выверке опорных поверхностей фундаментов и центровке валов используются передовые технологии, что в сочетании с применяемой лазерной измерительной системой обеспечивает точность центровки до 0,001 мм. Все работы по ремонту и наладке проводятся по результатам технической диагностики в сроки и объемах, необходимых для поддержания механизма в категории технического состояния «Хорошее». В результате увеличен межремонтный цикл, ресурс подшипников увеличился в 1,5–2 раза, исключены аварийные ситуации и поломки. Заказчик имеет возможность: &#10063 контролировать реальное текущее техническое состояние механизмов; &#10063 контролировать качество выполненных ремонтных и наладочных работ; &#10063 технически обоснованно планировать сроки и содержание ремонтных и наладочных работ; &#10063 планировать сроки приобретения запасных частей по мере их необходимости; &#10063 сократить потребность в запасных частях, материалах и их запасах на складе; &#10063 повысить ресурс, надежность и срок службы оборудования, избавиться от «внезапных» поломок и остановок производства; &#10063 повысить общую культуру производства и квалификацию персонала. Фирма производит вибродиагностические приборы (795 М, 77Д11, 107), лазерный центровщик АВВ 01, имеет специалистов в данной области, располагает необходимыми средствами контроля и методами диагностики, инструментом и опытом проведения работ по обслуживанию. ТАБЛИЦЫ:1

Источник

Управление жизненным циклом оборудования. Снижение стоимости эксплуатации и повышение надежности компрессорных станций

К основным факторам устойчивого и эффективного выполнения обязательств перед потребителями следует отнести повышение эффективности эксплуатации оборудования и снижение главных рисков транспортировки газа. Этим задачам и проблемам уделяется особое внимание в стратегическом оперативном и инновационном аспектах работы и развития компании «Газпром».

Программа инновационного развития (ПИР) ПАО «Газпром» предполагает внедрение инновационных решений на всех этапах газоснабжения потребителей – добыча, транспортировка и переработка газа. Ключевыми целями ПИР среди прочих являются снижение удельного расхода ресурсов на собственные технологические нужды и потери, а также снижение частоты аварий и инцидентов на производстве. Среди технологических приоритетов наибольшее внимание уделяется повышению эффективности магистрального транспорта газа, а среди основных направлений НИОКР – технологии повышения эффективности применения оборудования КС (компрессорных станций), развития и реконструкции газотранспортных систем, управления эксплуатацией объектов Единой системы газоснабжения (ЕСГ), повышения эксплуатационной надежности оборудования.

Стоит отметить, что инновационное развитие крупных компаний и холдингов в современных условиях происходит в парадигме нового индустриального уклада – «Industry 4.0», предполагающего широкомасштабную цифровую трансформацию бизнес-процессов и продуктов компаний, налаживание и оптимизацию информационного обмена между элементами бизнес-среды (основным бизнесом и смежными, а также основным производством и поставщиками) в рамках концепции «расширенного предприятия будущего». В России в настоящее время реализуется широкомасштабная программа «Цифровая экономика» в рамках общего мирового тренда развития информационно-коммуникационных технологий.

Еще одним современным трендом является развитие цепей поставок, которое включает не только оптимизацию логистики, но и развитие поставщиков различных уровней с целью оптимизации единого процесса производства или оказания услуг. Особенно ярко это выражено в машиностроительной отрасли, где крупные концерны устанавливают дополнительные требования к поставщикам в части улучшения производственных систем для оптимизации производственного цикла в части себестоимости (ценообразования), сроков и качества, также подобными проектами занимаются в настоящее время предприятия авиационной и других отраслей промышленности.

Другим значимым трендом развития крупных компаний является их переход к управлению продукцией, производством и инфраструктурой на основе концепции управления жизненным циклом как продукта, так и производства, в том числе оборудования и вспомогательных средств производства. Это позволяет управлять как затратами (с точки зрения стоимости жизненного цикла), так и техническими и эксплуатационными параметрами продукции и производств.

ПАО «Газпром» (с дочерними и зависимыми обществами — ДЗО) является системообразующим холдингом, обеспечивающим функционирование отрасли сервисных компаний, занимающихся аутсорсингом непрофильных бизнес-процессов компании. Одним из крупных и емких направлений аутсорсинга является обслуживание и ремонт оборудования ЕСГ, в частности обеспечение надежной и эффективной работы оборудования компрессорной станции (КС). Развитие системы управления жизненным циклом оборудования и стоимостью жизненного цикла оборудования является современным трендом, направленным на создание устойчивых кооперационных связей производителей и эксплуатантов технических систем. Целью внедрения и развития системы управления жизненным циклом оборудования применительно к взаимоотношениям ПАО «Газпром» (и ДЗО ПАО «Газпром») и производителями оборудования компрессорных станций является оптимизация конструкции, технологии производства, способов и режимов эксплуатации, в том числе систем планово-предупредительного обслуживания и ремонта (ППО, ППР), технического обслуживания и текущего ремонта (ТО, ТР) и технологий и методов продления ресурса за счет выстраивания системы требований к оборудованию компрессорных цехов на основании требований потребителя (ПАО «Газпром») ко всем этапам жизненного цикла оборудования.

Читайте также: Оборудование для гбо спб

Стоимость эксплуатации оборудования компрессорных станций напрямую влияет на эффективность одного из основных бизнес-процессов ПАО «Газпром» — транспортировку газа по магистральным газопроводам, и является одним из важных факторов затрат на транспортировку газа. Сокращение затрат на транспортировку газа, включающее снижение эксплуатационных затрат, предполагает внедрение системы управления стоимостью жизненного цикла оборудования, развитие кооперационных взаимовыгодных отношений ПАО «Газпром» с производителями оборудования и налаживание эффективного процесса эксплуатации оборудования.

Рисунок 1 – Жизненный цикл газотурбинного двигателя на примере взаимодействия ПАО «Газпром» и АО «ОДК»

Управление стоимостью жизненного цикла оборудования предполагает взаимовыгодное сокращение затрат участников процесса эксплуатации оборудования, предполагающее внесение изменений в конструкцию, технологию производства и ремонтов (восстановления), режимы эксплуатации и способы утилизации или продления ресурса.

Управление стоимостью жизненного цикла предполагает управление затратами (cost-management) с учетом всех факторов и драйверов затрат по жизненному циклу оборудования, участниками которого помимо эксплуатанта (ПАО «Газпром») являются производители оборудования (например АО «ОДК»), сервисные и вспомогательные службы (для проведения ТО, ТР, СР, диагностики и т.д.).

Рисунок 2 – Трехэтапная модель снижения стоимости ЖЦ оборудования КС

Сокращение стоимости жизненного цикла оборудования в общем случае предполагает реализацию следующего комплекса мероприятий:

проведение анализа процесса и стоимости эксплуатации оборудования и реализация организационно-технических мероприятий в рамках полномочий эксплуатанта, включая внедрение систем мониторинга и анализа технического состояния и режима функционирования оборудования, определение потерь (в том числе скрытых), оптимизацию системы обслуживания и ремонта в целях поддержания наибольшей эффективности оборудования;

налаживание кооперационного взаимодействия со всеми участниками процесса эксплуатации оборудования для внедрения новых оптимальных методов и инструментов проведения обслуживания и ремонтов, повышения надежности как за счет организационно-технических, так и конструктивных изменений в оборудовании, позволяющих обеспечить более эффективную и надежную работу оборудования;

оптимизация стоимости оборудования на основании кооперационного взаимодействия с участниками проекта эксплуатации за счет разработки / модернизации конструкции и технологии производства оборудования с учетом целей по стоимости жизненного цикла оборудования на основании требований эксплуатанта к стоимости жизненного цикла оборудования, его конструкции, технологии производства и режимам эксплуатации.

Потенциально востребованным является подход, заключающийся в изменении системы обеспечения транспорта газа посредством перехода от системы владения и обслуживания оборудования КС к схеме покупки у производителей оборудования машинного времени (времени работы оборудования).

Рисунок 3 – Потери КПД и снижение эффективности функционирования оборудования КС на регламентном сроке эксплуатации

Рисунок 4 – Эволюция подходов к эксплуатации оборудования КС

Управление жизненным циклом оборудования КС включает в себя:

управление рисками эксплуатации оборудования как в техническом аспекте (готовность оборудования, идентификация предаварийных режимов работы), так и в организационном аспекте (снижение сроков ремонта и обслуживания, повышение прозрачности цепей создания ценности, повышение качества ремонтов и обслуживания);

управление затратами на этапах жизненного цикла эксплуатации;

управление и координация взаимодействия с поставщиками на этапах жизненного цикла, операторами которых являются сторонние организации.

В настоящее время согласно требованиям нормативных актов в сфере промышленной безопасности применяется система ППО / ППР, но при этом наблюдаются следующие негативные факторы, усложняющие процесс эксплуатации и приводящие к удорожанию жизненного цикла эксплуатации оборудования:

непрозрачность некоторых этапов жизненного цикла ввиду несовершенства системы управления поставщиками и отсутствия системы идентификации состояния оборудования в реальном времени;

отсутствие заинтересованности поставщиков оборудования и услуг в своевременном и качественном выполнении работ;

несовершенство системы идентификации предаварийных ситуаций для своевременного вывода оборудования в ремонт / обслуживание;

существование потерь за счет работы оборудования с пониженным КПД при приближении к предельной наработке на отказ (до капитального ремонта).

Цель, состоящая в повышении эффективности и снижении рисков эксплуатации оборудования КС, может быть достигнута решением следующих задач:

создание механизмов и инструментов кооперации участников процесса эксплуатации оборудования КС, объединенных общими регламентами (реализация концепции «расширенного предприятия»), в рамках обмена опытом и компетенциями – центров компетенций;

создание информационных инструментов идентификации состояния и технико-экономических показателей функционирования оборудования КС в реальном времени;

создание аналитических инструментов (на основании квалифицированных имитационных моделей оборудования и компетенций персонала участников процесса эксплуатации) для идентификации предотказных состояний и принятий управленческих решений в сфере эксплуатации (выбор режима и параметров функционирования, планирование обслуживания и ремонта, решения о продлении срока эксплуатации).

Можно выделить следующие основные задачи компетенц-центра:

принятие обоснованных решений по режимам работы, техническим и эксплуатационным характеристикам и повышению эффективности функционирования оборудования КС;

разработка предложений по корректированию конструкции и технологиям производства, обслуживания и ремонта оборудования КС;

оптимизация совместных сетевых планов по эксплуатации оборудования;

оптимизация бизнес-процессов ремонта и обслуживания оборудования;

внедрение инструментов проектного менеджмента и интегрированных систем менеджмента в процессах взаимоотношений участников процесса эксплуатации оборудования КС;

определение текущих и стратегических задач в области развития газотранспортного оборудования;

формулирование и представление участникам процесса эксплуатации проектов по развитию поставщиков оборудования и услуг;

представление интересов участников процесса эксплуатации в органах власти, поиск финансирования на реализацию инновационных проектов участников процесса эксплуатации.

Целью комплексной системы управления жизненным циклом является повышение эффективности (по КПД) и надежности функционирования оборудования КС за счет использования участниками процесса эксплуатации актуальных показателей функционирования оборудования, оценки стоимости жизненного цикла эксплуатации оборудования, построения системы взаимоотношений с поставщиками оборудования и услуг, в который включены следующие модули:

Модуль автоматизированной системы учета данных предполагает создание системы хранения и обработки параметров функционирования оборудования КС для сбора статистики и осуществления управления оборудованием на основании актуальных измеряемых и расчетных показателей. Данный модуль служит информационной инфраструктурой для построения системы управления жизненным циклом, и должен обрабатывать и хранить следующие данные:

данные о конструкции каждой единицы оборудования («как изготовлено»);

данные о технологии сборки и обслуживания / ремонта каждой единицы оборудования;

данные о параметрах эксплуатации оборудования с автоматизированных систем управления / регулирования на оборудовании;

данные о наработке оборудования;

документы, связанные с эксплуатацией оборудования, в привязке к этапам жизненного цикла.

Доступ к данным об эксплуатации должен быть обеспечен всем участникам процесса эксплуатации оборудования для проведения анализа и оценки состояния оборудования, принятия корректных управленческих решений и перспективного планирования работ.

Интеллектуальный аналитический модуль предполагает наличие алгоритмов обработки и анализа данных автоматизированной системы учета для расчета и прогнозирования стоимости жизненного цикла и оценки потенциальных рисков за счет создания системы онлайн-диагностики.

Рисунок 6 – Схема системы онлайн-диагностики на основе моделеориентированного подхода

Алгоритм диагностики в дальнейшем строится на основании общепринятого в кибернетике подхода с использованием наблюдателей состояния (адекватных и квалифицированных моделей оборудования).

Рисунок 7 – Реализация управления и диагностики на основе наблюдателя состояния (модели в реальном времени)

Описанная выше модель системы онлайн-диагностики позволяет не только анализировать текущее состояния оборудования КС, но и прогнозировать параметры работы на основании как статистических данных, так и непрерывного моделирования поведения оборудования.

Помимо прогнозирования и управления рисками и надежностью предлагаемая комплексная система позволяет реализовывать оценку и прогнозирование стоимости жизненного цикла эксплуатации оборудования КС в зависимости от эффективности функционирования и рисков управления парком оборудования.

Модуль нормативной документации и документации бизнес-процессов предполагает внедрение в ПАО «Газпром» и ДЗО системы управления жизненным циклом эксплуатации оборудования КС, формирование системы показателей для управления жизненным циклом, определение «узких мест» и решение проблем в цепочках создания ценности в ходе управления жизненным циклом эксплуатации оборудования.

Модуль управления взаимоотношения с поставщиками оборудования и услуг предполагает организацию системы работы с поставщиками, включающую разработку требований к поставщикам, механизмам и инструментам аудита поставщиков, требований к производственным системам поставщиков, требованиям по проектному менеджменту, качеству, ценообразованию и прозрачности цепей создания ценности для непрерывного мониторинга и управления этапами жизненного цикла эксплуатации оборудования, ответственными за которые являются сторонние организации.

Рисунок 8 – Модуль управления развитием поставщиков оборудования и услуг

Описанная выше система управления реализует следующие основные функции:

мониторинг, сбор и хранение информации (с возможным созданием электронного паспорта единицы оборудования) о режимах функционирования и параметрах работы оборудования КС;

анализ информации и реализация оперативных и долгосрочных корректирующих технических мероприятий в целях повышения эффективности функционирования оборудования;

реализация организационных мероприятий в области оптимизации взаимодействия участников процесса эксплуатации оборудования КС (создание «расширенного предприятия»);

создание единой прозрачной информационной среды для участников процесса эксплуатации оборудования КС в целях оптимизации процессов планирования работ по обслуживанию и ремонту оборудования;

осуществление предиктивной диагностики состояния оборудования КС в целях создания единой базы решений по применению эксплуатационных режимов оборудования;

создание основ для перехода к ремонтам и обслуживанию оборудования КС «по состоянию» с учетом требований нормативных актов в сфере промышленной безопасности.

Источник