Меню

Уровень критичности оборудования это

Уровень критичности оборудования это

ГОСТ Р ИСО 17359-2009

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Контроль состояния и диагностика машин

ОБЩЕЕ РУКОВОДСТВО ПО ОРГАНИЗАЦИИ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ И ДИАГНОСТИРОВАНИЯ

Condition monitoring and diagnostics of machines. General guidelines on condition monitoring and diagnostics procedures

Дата введения 2011-01-01

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией «Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем» (АНО «НИЦ КД») на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 183 «Вибрация, удар и контроль технического состояния»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2009 г. N 876-ст

4 Настоящий стандарт является идентичным по отношению к международному стандарту ИСО 17359:2003 «Контроль состояния и диагностика машин. Общее руководство» (ISO 17359:2003 «Condition monitoring and diagnostics of machines — General guidelines»). Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5 (пункт 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает рекомендации в отношении процедур, используемых при организации работ по программам контроля состояния и диагностирования машин. Приведенные рекомендации распространяются на машины всех видов.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ИСО 1925 Вибрация. Балансировка. Словарь (ISO 1925, Mechanical vibration — Balancing — Vocabulary)

ИСО 2041 Вибрация, удар и контроль состояния. Словарь (ISO 2041, Mechanical vibration, shock and condition monitoring — Vocabulary)

ИСО 13372 Контроль состояния и диагностика машин. Словарь (ISO 13372, Condition monitoring and diagnostics of machines — Vocabulary)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ИСО 1925, ИСО 2041 и ИСО 13372, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 оборудование (equipment): Машины или группы машин, включая элементы управления.

3.2 неисправность (fault): Состояние объекта, когда один из его элементов или группа элементов проявляет признаки деградации или нарушения работы, что может привести к отказу машины.

Примечание — Неисправность может привести к отказу.

3.3 отказ (failure): Утрата изделием способности выполнять требуемую функцию.

Примечание — Обычно отказ является следствием неисправности одного или нескольких узлов машины.

4 Программа мониторинга оборудования

Целью мониторинга оборудования должны быть выявление возможных неисправностей и принятие мер по их предотвращению.

Блок-схема типовой программы мониторинга показана на рисунке 1. Отдельные блоки этой схемы более подробно рассмотрены в разделах 5-10.

Рисунок 1 — Блок-схема программы мониторинга оборудования

5 Обследование оборудования

5.1 Определение оборудования, подлежащего контролю

Следует определить комплекс оборудования, подлежащего контролю, с указанием источников его питания и систем управления, а также используемых на данный момент систем контроля.

5.2 Функции, выполняемые оборудованием

При обследовании оборудования необходимо получить ответы на следующие вопросы:

— для выполнения каких операций предназначено оборудование?

— каковы рабочие условия при выполнении этих операций?

6 Надежность и критичность оборудования

6.1 Структурная схема надежности

Полезно построить простую структурную схему надежности оборудования (см. [20]-[38]) с указанием способа резервирования: постоянное резервирование или резервирование замещением. Использование показателей надежности и коэффициентов готовности позволяет более точно установить цели процедур контроля оборудования.

6.2 Критичность оборудования

Рекомендуется оценить степень важности каждой единицы оборудования с целью определения приоритетов при составлении программы мониторинга. Это можно осуществить ранжированием оборудования, принимая во внимание такие факторы, как:

— убытки от простоя машины или из-за невыпущенной продукции;

— частота отказов и среднее время, необходимое на их устранение;

— стоимость технического обслуживания или замены оборудования;

— расходы за срок службы оборудования;

— стоимость реализации программы мониторинга;

— вопросы экологии и безопасности.

В целях ранжирования оборудования каждому из вышеперечисленных факторов может быть присвоен весовой коэффициент. Результаты ранжирования используют при выборе методов контроля (см. 8.1).

6.3 Анализ видов, последствий и критичности отказов

Для определения возможных неисправностей оборудования, признаков этих неисправностей и параметров, которые необходимо измерять с целью выявления существующих или зарождающихся неисправностей, рекомендуется использовать методы анализа видов и последствий отказов (FMEA) или анализа видов, последствий и критичности отказов (FMECA).

Методы FMEA и FMECA (см. [22], [29]) позволяют получить информацию о диапазоне изменения характеристик, измеряемых для выявления отказов конкретных видов. В качестве таких характеристик обычно используют параметры, изменение которых позволяет судить о наличии неисправностей, или функциональные зависимости (например, кривую «давление — расход» для насоса или компрессора; кривую «давление — объем» для двигателей внутреннего сгорания; другие соотношения, характеризующие производительность машины).

Примеры параметров, которые могут быть использованы для контроля состояния машин разных видов, приведены в приложении А.

В приложении В приведен пример формы (рисунок В.1), заполняемой для машины любого вида, которая показывает соответствие между видами неисправностей и соответствующими признаками или характеристиками, измеряемыми для выявления этих неисправностей. Пример заполненной формы показан на рисунке В.2.

В [16] приведены рекомендации по выбору рабочих характеристик, используемых в целях обнаружения неисправностей, для машин разных видов.

6.4 Другие стратегии технического обслуживания

Если отказ не обладает ярко выраженным диагностическим признаком, позволяющим получить его количественную оценку, то возможно применение других стратегий технического обслуживания: корректирующее сопровождение, планово-предупредительное техническое обслуживание. Как вариант, можно рассмотреть целесообразность внесения изменений в конструкцию машины.

7 Измерения

7.1 Методы измерений

После того, как выбраны параметры, подлежащие измерению в целях контроля состояния и диагностирования, необходимо установить метод или методы их измерений. В приложении А приведены параметры, наиболее часто используемые для оценки технического состояния машин разных видов.

Системы мониторинга могут быть стационарными, полустационарными или переносными, а также предусматривать отбор проб (например, жидкости или других материалов) для последующего анализа на месте или в лабораторных условиях.

7.2 Точность измерений

Обычно измерения параметров в целях контроля состояния и диагностирования не требуют такой точности в определении абсолютных значений величин, как, например, при проверке рабочих характеристик оборудования. Это связано с тем, что в задачах контроля и диагностики эффективным средством является наблюдение тренда параметров, при котором повторяемость измерений более важна, чем точность измерения абсолютных значений. Приведение результатов измерений, например, к стандартным условиям по давлению и температуре, не является обязательным при текущем контроле состояния оборудования.

7.3 Техническая реализация измерений

Необходимо рассмотреть способ технической реализации измерений с учетом таких факторов, как доступность точек измерений, уровень сложности системы сбора данных, требования к обработке данных, безопасность, стоимость, а также возможность дальнейшего использования уже существующих средств контроля. Рекомендуется, чтобы процесс контроля и принятия решений охватывал оборудование в целом.

7.4 Режим работы оборудования в процессе измерений

Контроль следует проводить, по возможности, когда достигнуты заранее определенные рабочие условия (например, при нормальной рабочей температуре), или — при наблюдении переходных процессов — заранее установленные начальные и конечные условия процесса (например, выбега). Существуют режимы работы, используемые для определения базовых уровней контролируемых параметров для машины данной конструкции. Результаты последующих измерений сравнивают с базовым уровнем для выявления изменений состояния машины. Тренд результатов измерений позволяет выявить развитие неисправности.

7.5 Интервал между измерениями

Следует правильно выбрать интервал между измерениями, а также вид измерений — непрерывные или периодические. Интервал между измерениями зависит, в первую очередь, от вида возможной неисправности и скорости ее развития, т.е. от скорости изменения соответствующего контролируемого параметра. Другими факторами, оказывающими влияние на выбор интервала между измерениями, являются коэффициент использования машины, ее стоимость и то, насколько важно обеспечить ее безотказность.

7.6 Период сбора данных

При измерениях в стационарном режиме установленный период сбора данных должен обеспечивать возможность получения всего объема информации до того, как произойдет изменение рабочих условий. При измерениях переходного процесса сбор данных должен быть осуществлен за относительно короткий промежуток времени.

7.7 Регистрируемая информация

Кроме результатов измерений, необходимо регистрировать следующую информацию:

a) описание машины и ее основные характеристики;

b) точки измерений;

c) единицы величин и способы преобразования измеряемых величин;

d) дату и время проведения измерений.

Полезной информацией, которую также рекомендуется регистрировать, является описание измерительной системы с указанием характеристик точности измерений. Целесообразно включать подробности о конфигурации машины и изменениях любых ее частей. Пример того, какую информацию следует регистрировать в процессе мониторинга, приведен в приложении С.

7.8 Точки измерений

Точки измерений должны быть максимально информативны в отношении обнаружения возможной неисправности. Необходимо обеспечить безошибочную идентификацию каждой точки измерений. Для этого рекомендуется использовать постоянные метки или специальные знаки.

Источник



Анализ критичности оборудования — это бесполезная трата времени?

Одной из «истин в последней инстанции» управления ТОиР и активами, которая крайне редко подвергается сомнению, является убеждение, что организации обязательно должны идентифицировать свои «критические» активы.

Хотя это может быть правдой, но реальность такова, что большинство организаций делают это очень плохо, и усилия, которые вкладываются в «оценку критичности оборудования», в основном тратятся впустую. Давайте рассмотрим это утверждение и причины, по которым оно может быть верным.

Что такое критичность оборудования?

Давайте начнем с рассмотрения, а есть ли общее мнение о том, что такое критичность оборудования. И, если говорить более конкретно, критичность оборудования — это то же самое, что и риск отказа оборудования, или это что-то иное?

Стандарт ISO 31000:2009 – Управление рисками — Принципы и руководящие положения (Risk Management — Principles and Guidelines) определяет риск как «влияние неопределенности на цели» (“the effect of uncertainty on objectives”). Процесс оценки рисков начинается с определения событий рисков. В свою очередь события рисков имеют два измерения/параметра:

  • последствия события;
  • вероятность наступления события.

Общий уровень риска определяется сочетанием этих измерений, часто визуализируемых в виде матрицы рисков (рис. 1).

Мы можем рассматривать риск как комбинацию тяжести последствий события и вероятности, или правдоподобия, возникновения события. Другими словами, риск относится к событию, а не к физическому предмету (например, к позиции оборудования). Если мы считаем, что критичность оборудования — это то же самое, что и риск отказа оборудования, то нам лучше прояснить, что такое событие/события отказа, которые мы оцениваем. Позиция оборудования может отказать по многим различным причинам, и вероятность наступления и последствия каждого из этих событий отказов будут различными. Так как же нам свести все связанные с отдельными событиями риски до уровня оборудования, чтобы получить общий уровень риска отказа для всей позиции оборудования в целом? Стандартов, которые бы указали нам, как это сделать, не существует.

Читайте также:  Стол вставка для теплового оборудования

Существуют некоторые стандарты для выполнения анализа видов, последствий и критичности отказов (FMECA). Однако следует отметить, что в этом процессе критичность определяется на уровне вида отказа (причины отказа) и используется как часть процесса определения наиболее подходящих действий, которые необходимо предпринять для минимизации или устранения потенциальной вероятности наступления или последствий каждого вида отказа (причины). Этот процесс не предназначен для выполнения общей оценки критичности на уровне позиции оборудования. Кроме того, такая оценка риска обычно выполняется при условии отсутствия средств контроля для снижения рисков, связанных с каждым видом отказа, — что обычно не имеет места после начала эксплуатации оборудования.

Даже сравнительно недавно опубликованный стандарт управления активами ISO 55000 не устанавливает что такое критичность оборудования, — хотя он и определяет критический актив как «актив, имеющий потенциал для существенного влияния на достижение целей организации». Стандарт ISO 55002 предполагает, что «процесс ранжирования рисков может быть использован для идентификации активов, имеющих значительный потенциал для влияния на достижение целей управления активами, т.е. какие активы являются критическими». Однако оценка риска опять-таки предполагает необходимость оценки вероятности (правдоподобия) наступления события, которое в свою очередь означает, что мы должны ясно представлять, какие именно события оцениваются и как вероятность и последствия, связанные с множеством событий на позиции оборудования, сводятся к ее общему риску отказа.

Кроме того, если мы признаем, что критичность оборудования каким-то образом вытекает из рисков отказа оборудования, неясно, собираемся ли мы оценивать абсолютные или сниженные (минимизированные) риски, связанные с каждым из этих отказов. Другими словами, собираемся ли мы оценивать риски, предполагая, что у нас нет каких-либо средств контроля для минимизации вероятности наступления или последствий этих событий отказов (или что они, эти средства контроля, неэффективны); или же мы при оценке рисков отказа оборудования полагаем, что имеющиеся в настоящее время средства контроля эффективны?

Почему нам необходима критичность оборудования?

Действительно, пока все непросто. Тогда давайте вернемся к основным положениям. Прежде чем мы действительно сможем договориться о том, как мы должны определять критичность оборудования, возможно, нам необходимо обсудить, для чего именно мы хотим ее использовать. Если мы поймем, для чего мы хотим использовать критичность, это поможет нам дать ей лучшее определение.

Некоторые из вариантов возможного использования уровня критичности оборудования (в некоторых системах CMMS значения уровня критичности хранятся в отдельном поле базы данных):

  • в качестве входных данных для определения общего приоритета выполнения задачи технического обслуживания (иногда в комбинации с приоритетом рабочего задания, введенным для конкретной задачи, для получения общего приоритета задачи);
  • для определения на верхнем уровне типа стратегии снижения рисков, применяемой к оборудованию (например, мониторинг состояния и устранение дефектов на позициях оборудования с высоким уровнем критичности);
  • в качестве входных данных при определении оптимальных уровней резервов запасных частей, необходимых для позиции оборудования;
  • для предоставления входных данных в программу капиталовложений, с тем чтобы оборудованию с «высокой критичностью» был присвоен более высокий приоритет для обновления или замены;
  • в качестве некоего руководства инженерам по надежности, с тем чтобы они сосредоточили усилия по совершенствованию надежности на наиболее критичном оборудовании.

Давайте рассмотрим каждое из этих применений и обсудим значение, которое может иметь отдельный уровень критичности в системе CMMS в содействии каждому из этих процессов принятия решений.

Определить приоритет выполнения задачи технического обслуживания

Приоритет задачи технического обслуживания должен определяться уровнем риска, обусловленного невыполнением этой задачи. Уровень риска, обусловленного невыполнением задачи ТО, определяется последствиями потенциального отказа, который может стать результатом невыполнения этой задачи, и вероятностью наступления отказа, если задача не будет выполнена, в определенный момент времени, в который определяется этот приоритет. Общая оценка критичности позиции оборудования не обязательно отражает уровень риска, связанного с определенной задачей в определенный момент времени.

Например, давайте предположим, что рассматриваемая нами задача должна выполняться на конкретной единице оборудования со 100% резервированием. Например, оборудование – это рабочий насос в паре насосов, которые обычно эксплуатируются в режиме «работа/ожидание». При наличии 100% резервирования значение критичности этого насоса, вероятно, будет средним или скорее даже низким. Однако давайте предположим, что в данном конкретном случае насос в режиме ожидания непригоден к эксплуатации (возможно, он сам проходит некое техническое обслуживание). И тогда, как гром среди ясного неба, этот рабочий насос становится очень критичным, а приоритет задачи технического обслуживания, которая должна быть выполнена для него, становится очень высоким (или работы по техническому обслуживанию, которые мы уже начали на резервном насосе, получают значительно больший приоритет). Это не будет (и не может быть) отражено в значении уровня критичности оборудования, хранящейся в системе CMMS.

Далее давайте предположим, что рассматриваемая задача технического обслуживания заключалась в простой замене паспортной таблички насоса, которую сложно прочесть. Каковы потенциальные последствия, обусловленные невозможностью выполнить эту задачу? Другой вариант: а что если задача заключалась в замене уплотнений насоса, поскольку они негерметичны и имеет место распыление кислоты (а это насос для перекачивания кислоты) в рабочее пространство? Очевидно, что последствия, обусловленные невыполнением этой задачи, определяются больше содержанием задачи, нежели оборудованием. Таким образом, использование общего определения «критичности оборудования» для определения приоритета задачи технического обслуживания в большинстве случаев неверно, и если это единственная причина для выполнения анализа критичности, то не делайте этого.

Определить стратегию снижения рисков верхнего уровня для применения к оборудованию

Под «стратегией снижения рисков верхнего уровня» мы понимаем примерно следующую структуру:

Ключевой вопрос такого подхода (и мы сталкивались с тем, что некоторые из наших клиентов используют что-то подобное) для определения, использовать ли стратегии предиктивного, превентивного технического обслуживания или эксплуатации до отказа, заключается в том, что он не соответствует «четырем основным концепциям развития превентивного технического обслуживания». В частности, выбор стратегии технического обслуживания происходит на уровне задачи, а не на уровне оборудования, и должен осуществляться в ответ на конкретные виды (причины) отказов, происходящих на оборудовании. Однако, возможно, есть некоторый смысл в обеспечении наличия плана действий на случай непредвиденных обстоятельств для крайне критичных позиций оборудования. Ниже мы рассматриваем использование оценки критичности для определения необходимости хранения критических запасных частей в резервах.

Определить оптимальные уровни резервов запасных частей, необходимых для оборудования

Если не совсем понятно определение «критичность оборудования», то определение «критичная запасная часть» еще непонятнее. Одни организации считают, что это только позиции запасов с высокой стоимостью, другие считают, что критические запасные части не включают запасы с высокой оборачиваемостью. Третьи путают «критические» запасные части со «страховыми».

Итак, как мы можем использовать критичность оборудования для определения, следует ли хранить критические запасные части или нет? Единственный способ, которым мы можем правильно определить ответ на этот вопрос, — это рассмотреть события отказов, которые порождают необходимость в этой запасной части. Это может быть, а может и не быть тем же самым событием отказа, которое мы рассматривали при оценке общей критичности для оборудования. Если это не так, то использование «общей» оценки критичности оборудования для этого упражнения, вероятнее всего, приведет к избыточному хранению запасных частей. Кроме того, нам необходимо оценить риски (критичность), с которыми мы столкнемся, если не будем хранить запасную часть на складе (в запасах), и сравнить это с рисками, с которыми мы столкнемся, если бы мы хранили эту позицию на складе. Уровень сокращения результирующего риска должен быть сбалансирован с затратами на хранение запасных частей.

Очевидно, что некоторая форма оценки рисков является важной частью определения критических запасных частей — но отдельно стоящий рейтинг «критичности оборудования» имеет очень ограниченную ценность в этом процессе.

Гарантировать, чтобы оборудованию с «высокой критичностью» был присвоен более высокий приоритет для обновления или замены

Одним из ключевых факторов при определении необходимости замены или списания позиции оборудования является ее текущее состояние. Кроме того, анализ затрат на протяжении жизненного цикла определит надлежащий график замены для позиции оборудования. Как критичность оборудования вписывается в эту картину? Чтобы критичность оборудования была эффективной в этом упражнении, ее необходимо периодически пересматривать и обновлять (возможно, ежегодно); вероятность отказа обновляется на основе оценки текущего состояния оборудования. По нашему опыту, очень немногие организации в настоящее время делают это на регулярной основе.

Более того, поскольку наш цикл планирования капиталовложений обычно измеряется годами, требуется спрогнозировать, когда нам, вероятно, потребуется заменить или модернизировать оборудование, по меньшей мере за год, а скорее всего — за несколько лет до этого события. Это означает, что для того, чтобы быть полезным в этой задаче по планированию капиталовложений, нам недостаточно оценить текущую критичность оборудования — мы также должны прогнозировать эту критичность в будущем. И опять-таки, по нашему опыту, очень немногие организации в настоящее время делают это. И где мы будем хранить эти рейтинги критичности? У большинства систем CMMS есть только поле для записи одной оценки критичности на единицу оборудования.

Использование критичности оборудования для этой цели — пустая трата времени.

Сосредоточить усилия по повышению надежности на наиболее «критичном» оборудовании

Здесь мы, пожалуй, можем почувствовать под собой более твердую почву. Если мы оцениваем критичность оборудования в целом, в общем смысле, то это та цель, для которой она лучше всего подходит. Такая оценка не подходит для более специфичных целей — в таком случае требуется более конкретная оценка рисков, связанных с отказом оборудования. Критичность оборудования может быть полезной с точки зрения предоставления направления работы ответственным за совершенствование показателей оборудования, для которых позиции оборудования более важны в общем смысле — для бизнеса, и куда они, таким образом, должны направлять свои усилия.

Критичность оборудования также может быть полезна с точки зрения предоставления общих указаний, касающихся применяемого уровня строгости подхода при принятии некоторых решений, которые мы обсуждали ранее, — таких как определение необходимости хранения критических запасных частей. Очевидно, что если в общем смысле оборудование является более критичным для бизнеса, то тогда мы хотели бы быть более осторожными при принятии решений по этому оборудованию — и, следовательно, применять более строгие аналитические подходы.

Читайте также:  Договор о залоге оборудования к договору поставки это

Пожалуйста, убедитесь до начала своих исследований, что вы понимаете, для чего вы планируете использовать критичность оборудования. Если вы планируете использовать ее для конкретной цели (например, для определения критических запасных частей), то вы можете обнаружить, что определение критичности на уровне оборудования является недостаточным. Вы также можете обнаружить, что вам будет необходимо оценить как минимизированную, так и абсолютную критичность, чтобы облегчить принятие некоторых решений. Предположения, которые вы делаете относительно того, какие средства минимизации введены в действие при выполнении оценки, также будут зависеть от того, для чего вы намереваетесь использовать критичность оборудования.

Не тратьте свое время и время других сотрудников на оценку критичности оборудования, если не уверены в том, для каких целей она должна использоваться и что процесс, которому вы следуете, подходит для достижения целей, стоящих перед вашей организацией.

Источник

ЦЕНТР ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ ТОиР

ТОиР 4.0

ШКОЛА ТОИР 4.0

Цифровизация, цифровая трансформация, Индустрия 4.0, цифровые двойники и интернет вещей, четвертая промышленная революция — эти термины появляются в нашей жизни все чаще и чаще. Но, как правило, они появляются и уходят, не затрагивая область ТОиР. И мы, погруженные в борьбу с отказами и простоями оборудования, выдыхаем, то ли с сожалением, то ли с облегчением… И правда, своих проблем хватает, не до цифровизации. Вот, начали внедрять (далее подставить нужное: SAP, 1C:ТОИР, Microsoft Dynamics…), до сих пор в себя прийти не можем.

Тем не менее, в глубине души мы понимаем, что выживет только тот, кто сможет приспособиться к изменяющейся среде. А внешняя меняется очень и очень быстро. И постепенно изменения доходят и до ТОиР. Изменения рождают сопротивление коллектива, потому что не хочется в очередной раз наступать на те же грабли внедрения чего-либо по указке сверху без должной подготовки; потому что есть опасения, что добавится нагрузка сверх существующей без соответствующей мотивации; есть страх оказаться некомпетентным в новых процессах, и, как следствие, быть уволенным.

Но хотим вас со всей ответственностью предупредить. Просто так взять, и перейти к цифровой трансформации сервиса и внедрить Индустрию 4.0 на неподготовленный ТОиР не получится.

Для начала необходимо освоить базовые практики обслуживания, такие как эксплуатация до отказа, как плановые ремонты по времени и по состоянию. Научиться интегрировать процессы эксплуатации и сервиса оборудования в рамках методик обслуживания по надежности и рискам.

Несомненно, нужно научиться азбуке процессов разрушения и развития отказов.

Развить навык поиска коренных причин отказов оборудования.

Постигнуть смысл цели управления производственными активами.

школа ТОИР 4.0

Общаясь с людьми на разных предприятиях и видя потребности специалистов, занимающихся организацией и проведением технического обслуживания и ремонта, отвечающих за управление производственными активами, мы решили в 2020 году запустить новый информационно-образовательный проект «ТОИР 4.0», где и будем учить перечисленным выше практикам.

Этот проект призван шаг за шагом поднимать общий уровень культуры технического обслуживания и готовить бизнес-процессы ТОиР к работе в условиях четвертой промышленной революции. Мы будем вести регулярную публикацию материалов о базовых вопросах надежности, точного технического обслуживания, планирования, управления активами, сервисных стратегиях и тактиках.

На главной странице нашего сайта https://toir.pro/ есть форма подписки на новости ШКОЛЫ ТОИР 4.0. Подписка и все материалы, распространяемые по этой подписке — бесплатные.

Так что подписывайтесь, и давайте меняться вместе, готовясь жить в условиях быстрых изменений и новых технологий в ТОиР.

Источник

Уровень критичности оборудования это

ГОСТ Р ИСО 17359-2009

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Контроль состояния и диагностика машин

ОБЩЕЕ РУКОВОДСТВО ПО ОРГАНИЗАЦИИ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ И ДИАГНОСТИРОВАНИЯ

Condition monitoring and diagnostics of machines. General guidelines on condition monitoring and diagnostics procedures

Дата введения 2011-01-01

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией «Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем» (АНО «НИЦ КД») на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 183 «Вибрация, удар и контроль технического состояния»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2009 г. N 876-ст

4 Настоящий стандарт является идентичным по отношению к международному стандарту ИСО 17359:2003 «Контроль состояния и диагностика машин. Общее руководство» (ISO 17359:2003 «Condition monitoring and diagnostics of machines — General guidelines»). Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5 (пункт 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает рекомендации в отношении процедур, используемых при организации работ по программам контроля состояния и диагностирования машин. Приведенные рекомендации распространяются на машины всех видов.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ИСО 1925 Вибрация. Балансировка. Словарь (ISO 1925, Mechanical vibration — Balancing — Vocabulary)

ИСО 2041 Вибрация, удар и контроль состояния. Словарь (ISO 2041, Mechanical vibration, shock and condition monitoring — Vocabulary)

ИСО 13372 Контроль состояния и диагностика машин. Словарь (ISO 13372, Condition monitoring and diagnostics of machines — Vocabulary)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ИСО 1925, ИСО 2041 и ИСО 13372, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 оборудование (equipment): Машины или группы машин, включая элементы управления.

3.2 неисправность (fault): Состояние объекта, когда один из его элементов или группа элементов проявляет признаки деградации или нарушения работы, что может привести к отказу машины.

Примечание — Неисправность может привести к отказу.

3.3 отказ (failure): Утрата изделием способности выполнять требуемую функцию.

Примечание — Обычно отказ является следствием неисправности одного или нескольких узлов машины.

4 Программа мониторинга оборудования

Целью мониторинга оборудования должны быть выявление возможных неисправностей и принятие мер по их предотвращению.

Блок-схема типовой программы мониторинга показана на рисунке 1. Отдельные блоки этой схемы более подробно рассмотрены в разделах 5-10.

Рисунок 1 — Блок-схема программы мониторинга оборудования

5 Обследование оборудования

5.1 Определение оборудования, подлежащего контролю

Следует определить комплекс оборудования, подлежащего контролю, с указанием источников его питания и систем управления, а также используемых на данный момент систем контроля.

5.2 Функции, выполняемые оборудованием

При обследовании оборудования необходимо получить ответы на следующие вопросы:

— для выполнения каких операций предназначено оборудование?

— каковы рабочие условия при выполнении этих операций?

6 Надежность и критичность оборудования

6.1 Структурная схема надежности

Полезно построить простую структурную схему надежности оборудования (см. [20]-[38]) с указанием способа резервирования: постоянное резервирование или резервирование замещением. Использование показателей надежности и коэффициентов готовности позволяет более точно установить цели процедур контроля оборудования.

6.2 Критичность оборудования

Рекомендуется оценить степень важности каждой единицы оборудования с целью определения приоритетов при составлении программы мониторинга. Это можно осуществить ранжированием оборудования, принимая во внимание такие факторы, как:

— убытки от простоя машины или из-за невыпущенной продукции;

— частота отказов и среднее время, необходимое на их устранение;

— стоимость технического обслуживания или замены оборудования;

— расходы за срок службы оборудования;

— стоимость реализации программы мониторинга;

— вопросы экологии и безопасности.

В целях ранжирования оборудования каждому из вышеперечисленных факторов может быть присвоен весовой коэффициент. Результаты ранжирования используют при выборе методов контроля (см. 8.1).

6.3 Анализ видов, последствий и критичности отказов

Для определения возможных неисправностей оборудования, признаков этих неисправностей и параметров, которые необходимо измерять с целью выявления существующих или зарождающихся неисправностей, рекомендуется использовать методы анализа видов и последствий отказов (FMEA) или анализа видов, последствий и критичности отказов (FMECA).

Методы FMEA и FMECA (см. [22], [29]) позволяют получить информацию о диапазоне изменения характеристик, измеряемых для выявления отказов конкретных видов. В качестве таких характеристик обычно используют параметры, изменение которых позволяет судить о наличии неисправностей, или функциональные зависимости (например, кривую «давление — расход» для насоса или компрессора; кривую «давление — объем» для двигателей внутреннего сгорания; другие соотношения, характеризующие производительность машины).

Примеры параметров, которые могут быть использованы для контроля состояния машин разных видов, приведены в приложении А.

В приложении В приведен пример формы (рисунок В.1), заполняемой для машины любого вида, которая показывает соответствие между видами неисправностей и соответствующими признаками или характеристиками, измеряемыми для выявления этих неисправностей. Пример заполненной формы показан на рисунке В.2.

В [16] приведены рекомендации по выбору рабочих характеристик, используемых в целях обнаружения неисправностей, для машин разных видов.

6.4 Другие стратегии технического обслуживания

Если отказ не обладает ярко выраженным диагностическим признаком, позволяющим получить его количественную оценку, то возможно применение других стратегий технического обслуживания: корректирующее сопровождение, планово-предупредительное техническое обслуживание. Как вариант, можно рассмотреть целесообразность внесения изменений в конструкцию машины.

7 Измерения

7.1 Методы измерений

После того, как выбраны параметры, подлежащие измерению в целях контроля состояния и диагностирования, необходимо установить метод или методы их измерений. В приложении А приведены параметры, наиболее часто используемые для оценки технического состояния машин разных видов.

Системы мониторинга могут быть стационарными, полустационарными или переносными, а также предусматривать отбор проб (например, жидкости или других материалов) для последующего анализа на месте или в лабораторных условиях.

7.2 Точность измерений

Обычно измерения параметров в целях контроля состояния и диагностирования не требуют такой точности в определении абсолютных значений величин, как, например, при проверке рабочих характеристик оборудования. Это связано с тем, что в задачах контроля и диагностики эффективным средством является наблюдение тренда параметров, при котором повторяемость измерений более важна, чем точность измерения абсолютных значений. Приведение результатов измерений, например, к стандартным условиям по давлению и температуре, не является обязательным при текущем контроле состояния оборудования.

Читайте также:  Можно ли не пускать газовщиков для проверки газового оборудования

7.3 Техническая реализация измерений

Необходимо рассмотреть способ технической реализации измерений с учетом таких факторов, как доступность точек измерений, уровень сложности системы сбора данных, требования к обработке данных, безопасность, стоимость, а также возможность дальнейшего использования уже существующих средств контроля. Рекомендуется, чтобы процесс контроля и принятия решений охватывал оборудование в целом.

7.4 Режим работы оборудования в процессе измерений

Контроль следует проводить, по возможности, когда достигнуты заранее определенные рабочие условия (например, при нормальной рабочей температуре), или — при наблюдении переходных процессов — заранее установленные начальные и конечные условия процесса (например, выбега). Существуют режимы работы, используемые для определения базовых уровней контролируемых параметров для машины данной конструкции. Результаты последующих измерений сравнивают с базовым уровнем для выявления изменений состояния машины. Тренд результатов измерений позволяет выявить развитие неисправности.

7.5 Интервал между измерениями

Следует правильно выбрать интервал между измерениями, а также вид измерений — непрерывные или периодические. Интервал между измерениями зависит, в первую очередь, от вида возможной неисправности и скорости ее развития, т.е. от скорости изменения соответствующего контролируемого параметра. Другими факторами, оказывающими влияние на выбор интервала между измерениями, являются коэффициент использования машины, ее стоимость и то, насколько важно обеспечить ее безотказность.

7.6 Период сбора данных

При измерениях в стационарном режиме установленный период сбора данных должен обеспечивать возможность получения всего объема информации до того, как произойдет изменение рабочих условий. При измерениях переходного процесса сбор данных должен быть осуществлен за относительно короткий промежуток времени.

7.7 Регистрируемая информация

Кроме результатов измерений, необходимо регистрировать следующую информацию:

a) описание машины и ее основные характеристики;

b) точки измерений;

c) единицы величин и способы преобразования измеряемых величин;

d) дату и время проведения измерений.

Полезной информацией, которую также рекомендуется регистрировать, является описание измерительной системы с указанием характеристик точности измерений. Целесообразно включать подробности о конфигурации машины и изменениях любых ее частей. Пример того, какую информацию следует регистрировать в процессе мониторинга, приведен в приложении С.

7.8 Точки измерений

Точки измерений должны быть максимально информативны в отношении обнаружения возможной неисправности. Необходимо обеспечить безошибочную идентификацию каждой точки измерений. Для этого рекомендуется использовать постоянные метки или специальные знаки.

Источник

Уровень критичности оборудования это

Введение

Установленный в технической документации для каждого технологического оборудования нормативный срок службы определяет его способность в течение заданного срока сохранять эксплуатационные характеристики. При достижении нормативного срока службы технологическое оборудование не всегда выводится из эксплуатации, т.к. обладает запасом прочности, который дает возможность эксплуатировать объект некоторое время после окончания нормативного срока, т.е. до достижения критического срока (предельное состояние) [6].

Для прогнозирования запаса прочности технологического оборудования существуют два подхода: вероятностный и детерминированный.

В связи с высокой степенью износа оборудования, в целях обеспечения безопасности функционирования опасных объектов и оценки запаса прочности, актуальной является разработка методики оценки критического срока эксплуатации технологического оборудования на основе методов системного анализа.

Оценка критического срока эксплуатации технологического оборудования методом орграфа

В настоящей работе предложено использовать качественные методы системного анализа, которые, как правило, применяются при отсутствии регрессионных связей между природно-климатическими и техногенными факторами. Основной причиной износа оборудования, приводящей к отказу, является воздействие природно-климатических (ветровая нагрузка, удар молнии, геологические процессы и т.д.) и техногенных факторов (заводской брак, нарушение правил эксплуатации и т.д.) в процессе его технической эксплуатации [5]. Природно-климатические и техногенные факторы в процессе эксплуатации оборудования оказывают влияние друг на друга, в связи с этим необходимо оценить взаимосвязь факторов.

Одной из распространенных расчетных моделей, отражающих взаимное влияние различных факторов, является ориентированный граф. Он, орграф, представляет собой модель взаимодействия различных компонентов, составляющих сложную систему (в рассматриваемом случае компонентами сложной системы являются природно-климатические и техногенные факторы). Выходным параметром орграфа является суммарное воздействие факторов, выражающееся в разрушающем воздействии природно-климатических и техногенных факторов на технологическое оборудование опасного производственного объекта [2].

Для количественной оценки воздействия факторов на технологическое оборудование предлагается использовать весовые коэффициенты, которые определяются экспертным методом [1].

Моделирование изменения значений факторов (Vi), включенных в ориентированный граф, производится по шагам S=1,2. n. В данной работе в соответствии с методикой [5] принимается, что один шаг равен 10 годам эксплуатации технологического оборудования.

Значение фактора в вершине i на шаге эксплуатации S определяется по формуле:

, (1)

i, j — номера вершин;

aji — весовой коэффициент;

n — количество параметров, входящих в рассчитываемый фактор, т.е. те параметры, которые оказывают непосредственное воздействие на рассматриваемой фактор.

Путем моделирования изменения значений факторов, входящих в орграф, на основе импульсного процесса устанавливается зависимость разрушающего воздействия факторов от срока эксплуатации технологического оборудования. В общем случае, полученная зависимость имеет форму экспоненциальной кривой, по которой определение критического срока эксплуатации технологического оборудования затруднено.

Оценка критического срока эксплуатации технологического оборудования методом классификационных шкал

Для обработки результатов моделирования при помощи орграфа предложено 2 метода:

  • метод классификационных шкал;
  • метод кластерного анализа.

Построение классификационной шкалы осуществляется по формуле [6]:

, (2)

где Vn.к.ш — разрушающее воздействие природно-климатических и техногенных факторов, преобразованное методом построения классификационных шкал;

Vn(s) — значение разрушающего воздействия факторов на шаге s, полученное методом построения орграфа;

N — объем выборки (общий срок эксплуатации).

Идентификатор количества классов (с) определяется по формуле [6]:

, (3)

По рассчитанному значению идентификатора количества классов и заданному объему выборки на основании данных, приведенных в методике [1], определяется количество интервалов группирования, т.е. число интервалов периода эксплуатации технологического оборудования. Для определения критического срока эксплуатации технологического оборудования строится зависимость значений Vn.к.ш. от срока эксплуатации технологического оборудования. На основе полученной зависимости определяется критический срок эксплуатации технологического оборудования путем разбиения значений полученной зависимости на число классов периода эксплуатации технологического оборудования.

Оценка критического срока эксплуатации технологического оборудования методом кластерного анализа

Кластерный анализ является сопутствующим количественным методом системного анализа. Для определения критического срока эксплуатации технологического оборудования проводится объединение периодов эксплуатации технологического оборудования в кластеры (совокупность однородных элементов) так, чтобы элементы внутри одного кластера обладали высокой степенью сходства между собой [4].

Объединение в кластеры проводится на основе минимального расстояния в евклидовом пространстве. Между каждыми двумя значениями разрушающего воздействия факторов, соответствующие двум разным периодам эксплуатации, рассчитывается расстояние в евклидовом пространстве по формуле [4]:

, (4)

где ds — расстояние в евклидовом пространстве;

Vn(s) — значение разрушающего воздействия факторов на i и i+1 шаге;

Vn.ср — математическое ожидание разрушающего воздействия факторов;

Vn.откл. — отклонение разрушающего воздействия факторов.

Результатом расчетов является матрица, по которой определяется минимальное расстояние для каждого разрушающего воздействия, соответствующего определенному периоду эксплуатации. Выделение кластеров проводится последовательным сравнением полученных значений минимальных расстояний с критериями: 0,25; 0,5; 1,0; 1,25 и т.д. (приведенные критерии откладываются по оси ординат) [4]. Например, если полученное значение ds меньше 0,25, то оно объединяется в кластер на уровне 0,25, иначе сравнивается с последующим критерием. Кластер, объединяющий наибольшее количество периодов эксплуатации технологического оборудования, принимается за критический срок эксплуатации.

Алгоритм оценки критического срока эксплуатации технологического оборудования

Рис. 1. Структурная схема алгоритма определения критического срока эксплуатации технологического оборудования

На основе проведенного анализа разработана и предложена структурная схема алгоритма определения критического срока эксплуатации технологического оборудования опасного производственного объекта, которая представлена на рисунке 2.

Предложенный подход использован при оценке критического срока эксплуатации резервуаров с нефтепродуктами. Для хранения нефти и нефтепродуктов в отечественной практике применяются резервуары металлические, железобетонные, из синтетических материалов, льдогрунтовые. Наиболее распространены стальные резервуары:

  • вертикальные цилиндрические резервуары (РВС) со стационарной конической или сферической крышей вместимостью до 20000 м³ (при хранении легковоспламеняющихся жидкостей) и до 50000 м² (при хранении горючих жидкостей);
  • резервуары вертикальные цилиндрические со стационарной крышей и плавающим понтоном вместимостью до 50000 м³;
  • резервуары вертикальные цилиндрические с плавающей крышей вместимостью до 120000 м³.
  • резервуары вертикальные цилиндрические с плавающей крышей вместимостью до 120000 м³.

На основе обзора литературных данных [4] и с учетом анализа основных причин аварий на РВС построен ориентированный граф, описывающий связи между природно-климатическими и техногенными факторами (рис. 1).

В качестве активизирующих факторов для орграфа (рис. 1) выбраны удар молнии (1), ветровая нагрузка (2), нарушение правил эксплуатации (3), температура воздуха (4), атмосферные осадки (5) и заводской брак (6), то есть те факторы, которые не являются зависимыми от остальных. Путем моделирования значений факторов орграфа (рис. 1) по формуле 1, получена зависимость разрушающего воздействия природно-климатических и техногенных факторов от срока эксплуатации резервуара с нефтепродуктами (рис. 3).

Рис. 2. Зависимость разрушающего воздействия природно-климатических и техногенных факторов от возраста резервуара

В соответствии с алгоритмом, по формуле 2 получено значение разрушающего воздействия природно-климатических и техногенных факторов методом классификационных шкал и графически интерпретировано на рисунке 4. По формуле 3 рассчитан идентификатор количества классов (с=2).

Рис. 3. Зависимость разрушающего воздействия природно-климатических и техногенных факторов от срока эксплуатации резервуаров с нефтепродуктами

Как видно из рисунка 3, весь период эксплуатации резервуаров с нефтепродуктами разделен на 2 класса и критическим сроком эксплуатации резервуара с нефтепродуктами является 52 год эксплуатации.

В соответствии с алгоритмом также проведен кластерный анализ данных, полученных при моделировании орграфа. Результаты кластерного анализа представлены в виде дендрограммы на рисунке 4.

Рис. 4. Дендрограмма кластерного анализа периода эксплуатации резервуара

Согласно полученной дендрограмме, выявлен наибольший кластер, объединяющий 5 периодов эксплуатации по 10 лет. В соответствии с полученными данными критическим сроком эксплуатации резервуаров с нефтепродуктами (рис. 4) является 50 лет.

Сопоставление результатов, полученных методом построения классификационных шкал и методом кластерного анализа, показало, что критическим возрастом резервуаров с нефтепродуктами является 50 лет (минимальное значение между 50 и 52).

Таким образом, для оценки критического срока эксплуатации технологического оборудования опасных производственных объектов предложен алгоритм, основанный на количественных и качественных методах системного анализа. Определение запаса прочности технологического оборудования проведено с использованием методов построения орграфа; классификационных шкал и кластерного анализа. В качестве примера по предложенному алгоритму проведена оценка критического срока эксплуатации резервуара с нефтепродуктами.

Работа выполнена при финансовой поддержке Рособрнауки РФ.

Рецензенты:

  • Кривошеев И. А., д.т.н., профессор, декан факультета авиационных двигателей, ФГБОУ ВПО Уфимский государственный авиационный технический университет, г. Уфа.
  • Горюнов И. М., д.т.н., с.н.с., профессор кафедры АД, ФГБОУ ВПО Уфимский государственный авиационный технический университет, г. Уфа.

Источник