بخشی از مقاله
چکیده
پیشرفت های متعددی که طی سال های اخیر در حوزه علم نگهداشت صورت پذیرفته است همگی در راستای افزایش اثر بخشی اجرای فعالیت های نگهداشت و نیز بهبود هزینه ها می باشد. بنابراین در این مقاله به بررسی مبحث پیش بینی و مدیریت سلامت - ٌ - PHM که یکی از رویکرد های نوین در این عرصه می باشد و بر افزایش اثربخشی و بهبود هزینه های نگهداشت تاثیر گذار است خواهیم پرداخت. بدین منظور لازم است با تبیین مفهوم پیش بینی و مدیریت سلامت، مفاهیم کلیدی مرتبط شناسایی و ارتباط آن با سایر رویکرد های رایج تجزیه و تحلیل شود.
در این مقاله با بررسی ساختاری PHM و ارتباط آن با رویکرد CBM به ارائه یک مدل اجرایی در زمینه پیش بینی و مدیریت سلامت پرداخته شده است. مدل پیشنهادی یک راهنمای موثر در اختیار مدیران نت قرار می دهد که به کمک آن قادر خواهند بود، بیش از پیش به مدیریت موثر فعالیت های نگهداشت بپردازند. بهره گیری از این رویکرد نوین در صنایع مختلف به ویژه صنایع حساس و با تکنولوژی بالا توصیه می گردد. بدین منظور و به جهت اثبات توانایی کاربردی این رویکرد یک مطالعه موردی که در صنعت هوایی اجرا شده است، ارائه می شود.
واژگان کلیدی: رویکرد های نوین نگهداشت، پیش بینی و مدیریت سلامت - - PHM، نگهداشت مبتنی بر وضعیت - - CBM، تشخیصٍ، پیش بینیَ، عمر مفید باقی مانده - . - RUL4
مقدمه
تکنولوژی های ارتباطات و اطلاعات با بسیاری از تکنولوژی های پیشرفته و فیزیکی نظیر حسگرها، اتوماسیون ها، ماشین کاری، رباتیک و تولید انبوه در هم آمیخته است که در نتیجه آن، صنعت ساخت و تولید را به گونه ای متفاوت و پیشرفته ای از صنعت تبدیل کرده است. چنین سیستم های ساخت هوشمندی در حال ادامه مسیر خود برای کارآمدتر شدن هستند؛ به طوری که با افزایش قابلیت های اتوماسیون و برنامه پذیری خود می توانند انعطاف پذیری ساخت را افزایش و به نیاز مشتریان خود بیش از پیش پاسخ دهند.
مزیت های رقابتی حاصل از به کار گیری SMS منافع فراوانی برای صنایع مختلف به ارمغان آورده است. مطالعات جدید نشان می دهد که به ازای ایجاد هر یک شغل جدید در کارخانجات ساخت هوشمند دو، سه، چهار و یا بیشتر شغل در خارج از محیط کارخانه جهت خدمت رسانی، پشتیبانی و تامین آن شغل ایجاد می شود. اهمیت نوآوری در ساخت و به ویژه در پیشرفته سازی سیستم های ساخت هوشمند به اندازه ای است که در تمامی گزارشات حاصل از تحقیقات مهم در چندین سال گذشته به دفعات بدان اشاره شده است.
بر اساس نتایج حاصل از این گزارشات، صنایع پیشرفته رباتیک، تکنولوژی های اطلاعات جدید و صنایع مخابراتی از محیط های بسیار مستعد جهت بهره گیری از نوآوری های تکنولوژیکی به شمار می رود. وجود حجم زیادی از داده به عنوان یک عامل کلیدی برای پیشرفته کردن صنایع هوشمند به شمار می رود. شرکت ها با بهره گیری از این داده ها و خلاصه سازی آن ها قادر خواهند بود تصمیمات حساس را در خصوص اقدامات نگهداشت برای تجهیزات خود اتخاذ نمایند.
توسعه صنایع ساخت هوشمند پیچیدگی سیستم ها و اجزای درگیر در فرآیند ساخت را به طور قابل ملاحظه ای افزایش داده است. چالشی که در این خصوص وجود دارد این است که تشخیص دهیم چه هنگام یک شکست خاص اتفاق می افتد و چگونه می توان اثرات آن را به حداقل رساند.PHM با استفاده از حسگر ها و ترکیب پارامتر هایی نظیر شرایط محیطی، عملیاتی و عملکردی به ارزیابی سلامت تجهیزات پرداخته و عمر مفید باقی مانده تجهیز - RUL - را پیش بینی می نماید. یک سیستم مستقل PHM با اضافه کردن حسگر های مختلف، نرم افزار و بدون آن که به دخالت سیستم های کنترلی اضافی نیاز باشد، انعطاف بیشتری را برای کنترل وضعیت تجهیزات به ارمغان می آورد.
برنامه های نگهداشت مناسب می توانند زمان بهره برداری از تجهیزات را بهبود بخشیده، عمر تجهیز را افزایش داده و هزینه های نگهداشت را بهبود دهد. PHM، با تشخیص تغییرات در عملکرد می تواند هشدار های لازم مبنی بر به کارگیری اقدامات پیشگیرانه را اعلام و به تبع آن شاخص ٍOEE را بهبود ببخشد. در نتیجه بهبود این شاخص، سیستم های فرآیندی کارخانجات تقویت شده و هزینه های مرتبط با نگهداری یا از کار افتادگی تجهیزات به شدت کاهش می یابد.
پیش بینی و مدیریت سلامت - - PHM
نظام پیش بینی و مدیریت سلامت، در برابر نظام نگهداشت مبتنی بر وضعیت - - CBM که بر کنترل و نظارت روی سیستم تمرکز می نماید، رویکردی یکپارچه تر به حساب می آید که هدف آن ایجاد یک راهنما برای مدیریت سلامت سیستم می باشد. این روش فلسفه ای برای انجام مدیریت چرخه عمر - - LCC3 با تمرکزی شدید بر قابلیت پیش بینی از کارافتادگی ها است.مدیریت سلامت، فرآیند اعمال به موقع و مناسب عملیات تعمیراتی و تصمیم گیری های صحیح و منطقی بر پایه اطلاعات خروجی از فرآیندهای تشخیص و پیش بینی، منابع در دسترس و همچنین اقتضای عملیاتی می باشد . مدیریت سلامت روی ارزیابی اثرات خرابی و کمینه کردن این اثرات و هزینه های ناشی از آن ها به کمک مدیریت تعمیرات تمرکز دارد.
از یک سیستم PHM انتظار می رود که کار شناسایی زود هنگام و همچنین جدا سازی اجزای تشکیل دهنده خرابی ها در مراحل اولیه که در بخش های مختلف ماشین و یا زیر مجموعه های آن به وقوع پیوسته است را به نحو احسن انجام دهد. همچنین توانایی پایش و پیش بینی پیشروی خرابی ها و پیش بینی عمر مفید باقیمانده را داشته باشد و در نهایت کمک شایانی را برای تولید یک برنامه مستقل و مدون برای تعمیرات و تصمیمات مدیریت دارایی ها و اقدامات مربوط به آن ها به عمل آورد.
وضعیت خرابی های نوظهور شناسایی شده باید به خوبی پایش گردیده و روند مسیر حرکت آن از یک خرابی کوچک تا گسترش و بزرگ تر شدن خرابی تعیین گردد. تا جایی که مجوز تعمیر یا تعویض برای آن صادر گردد. با به کار گیری چنین سیستمی، سلامت ماشین و اجزای تشکیل دهنده آن در هر زمان کاملاً قابل شناسایی بوده و وقوع هر خرابی احتمالی قابل پیش بینی و پیشگیری خواهد بود. بدین ترتیب هزینه های غیر ضروری مربوط به تعمیرات پیشگیرانه محدود شده و زمان بندی مربوط به تعمیرات بهینه سازی می گردد و همه این موارد می تواند منجر به کاهش قابل توجه هزینه ها و ذخیره سازی سرمایه گردد.
روش PHM نقش مهمی در کاهش هزینه های نگهداری و همچنین افزایش ایمنی با ارائه یک برآورد دقیق از جزء یا سیستم آسیب دیده برای کاهش از کار افتادن ماشین دارد. به علاوه PHM ، وضعیت سلامت ماشین را بدون بازرسیهای منظم پرهزینه پیشبینی میکند. به طور کلی روش PHM ، مشاهده مستمر سلامت ماشین بر اساس روشهای دینامیکی شامل آشکارسازی و تشخیص خرابی و سپس پیشبینی عمر مفید باقیمانده ماشین است.
تشخیص و پیش بینی
نگهداشت مبتنی بر وضعیت - - CBM قرابت زیادی با مفهوم نظارت بر وضعیت - - CM1 دارد. واژه CM محدوده ای از تکنیک ها را پوشش می دهد که در پنجاه سال گذشته برای ارزیابی وضعیت سیستم ها و اجزاء توسعه داده شده اند. مشهورترین روش های نظارت بر وضعیت عبارتند از : آنالیز ارتعاش، آنالیز روغن، آنالیز صدا و حرارت سنجی. این روش ها به صورت گسترده ای در صنعت به کار می روند که تفسیر داده های اندازه گیری در آن عمدتاً به صورت تجربی صورت می پذیرد.
زمانی که نتایج CM برای تدوین فعالیت های نگهداشت مورد استفاده قرار می گیرد، سیاست CBM پدیدار می شود. یک برنامه CBM شامل سه مرحله اصلی است: .1 مرحله داده برداری - جمع آوری اطلاعات - : برای یافتن وابستگی سلامت سیستم به داده های جمع آوری شده..2 مرحله پردازش داده - استخراج اطلاعات - : برای استخراج ویژگی و تحلیل داده ها و یا سیگنال هایی که در مرحله اول جمع آوری شده است تا بتوان مسئله را بهتر درک و تفسیر کرد..3 مرحله تصمیم گیری تعمیراتی - تصمیم گیری - : برای ارائه خط مشی سودمند تعمیراتی. تشخیص و عیب یابی یک مقوله مهم در مبحث CBM می باشد به گونه ای که سهم اصلی تحقیقات در این رویکرد را تمرکز بر تحلیل داده های به دست آمده به خود اختصاص داده است.
