بخشی از مقاله
چکیده
با پیشرفت روز افزون تکنولوژی در دهه های اخیر، ساخت تجهیزات و ماشین های پیچیده و گران قیمت نیز به سرعت در حال افزایش است. این پیچیدگی و گران قیمت بودن این تجهیزات، باعث شده تا سیستمهای نگهداری و تعمیرات، نگاه ویژه ای به مقوله پیش بینی خرابی تجهیزات با توجه به پایش شرایط آنها داشته باشند و این فرایند از علوم به روز نگهداری و تعمیرات محسوب شود.
از طرف دیگر منطق فازی نیز در دهه های اخیر رشد چشم گیری در تمام علوم داشته و خود را به عنوان روشی نو و کاربردی به اثبات رسانده است. لذا در این مقاله سعی شده است تا با تلفیق این دو علم نوین، روشی جدید، ساده و در عین حال کارآمد جهت استفاده در صنعت طراحی شود تا وضعیت تجهیز را با دقت بالا زیر نظر داشته و با بیانی ساده اعلام نماید.
مقدمه
با توجه به رقابتی شدن صنایع تولیدی در دهه های اخیر، مطالعات زیادی به منظور شناسایی هزینه ها در شرکتهای تولیدی صنعتی انجام گرفته است. هدف از این مطالعات و شناسایی این هزینه ها، شناخت راه های کاهش این هزینه ها و به تبع آن، کاهش قیمت تمام شده محصولات و افزایش سود شرکت و امکان رقابت در بازار میباشد.
بخش قابل توجهی از هزینه های شرکتهای تولیدی صنعتی، هزینه های ناشی از توقف تجهیزات بوده که خود شامل هزینه های توقف تولید، هزینه قطعات استفاده در تعمیر تجهیز و هزینه نیروی انسانی میباشد. در صنایع تولید پیوسته مانند صنایع نفت، گاز و پتروشیمی هزینه توقف تولید بسیار بالا بوده به گونه ای که اطمینان از در دسترس بودن تجهیزات در اولویت اول قرار دارد.
در واقع آمادگی ماشین آلات برای کار به عنوان رابطه بین تولید و تعمیرات در نظر گرفته میشود. با احساس نیاز به مطالعات و برنامه ریزی جهت حصول این هدف، علم نگهداری و تعمیرات توسعه یافته و استراتژی های متعددی را جهت برآورده شدن این هدف، ابداع و پیشنهاد داده است. علاوه بر جلوگیری از توقف تولید که بسیار مهم میباشد، کاهش هزینه های نگهداری و تعمیرات نیز باید مد نظر قرار گیرد. جهت رسیدن به هدف اول یعنی عدم توقف تولید در اثر توقف تجهیزات، باید شرایط تجهیزات را بدانیم و آن را در کنترل داشته باشیم به گونه ای که بتوانیم برای تعمیر آن برنامه ریزی کنیم.
جهت رسیدن به هدف دوم یعنی کاهش هزینه های تعمیرات، علاوه بر بهبود شرایط سخت افزاری مانند افزایش کیفیت قطعات یدکی و افزایش کیفیت بهره برداری و افزایش کیفیت تعمیرات، باید حداکثر بهره برداری را از تجهیز در منطقه ایمن و مطمئن کارکرد آن تجهیز داشته باشیم. با در نظر گرفتن اهداف اصلی بیان شده در بالا، هدف از نگهداری و تعمیرات حداقل نمودن مجموع هزینه های ناشی از توقف و استفاده از منابع است.
پس از بیان اهداف، باید استراتژی نگهداری و تعمیرات خاصی را جهت برآورده کردن این اهداف انتخاب کنیم. یعنی از میان روشهای نگهداری و تعمیرات موجود، روشی را متناسب با شرایط و خواسته ها برگزینیم. پس از بررسی های لازم و علمی، استفاده از استراتژی تعمیرات بر مبنی شرایط - Condition Based - Manitenance ، جهت نیل به این دو هدف مورد پذیرش واقع میگردد. در واقع CBM را میتوان روشی با حداکثر استفاده از تجهیزات دانست که قابلیت استفاده بالا را نیز نتیجه میدهد و خروجی را قابل پیش بینی کرده و میتوان برای آن برنامه ریزی کرد.
شناسایی سیستم و انتخاب روش نگهداری و تعمیرات
همانگونه که در مقدمه بیان شد سیستم مورد بررسی صنعت نفت، گاز و پتروشیمی و به طور خاص صنعت تولید قیر میباشد. در این سیستم ها تولید پیوسته بوده و حجم تولید نیز بالا میباشد و سودآوری شرکت ارتباط مستقیم با حجم تولید دارد و هدف اصلی مدیران در این شرکتها رسیدن به حداکثر تولید است. از دیدگاه فنی توقف واحد های تولید پیوسته نفتی خصوصاً - قیر - علاوه بر تحمیل هزینه های بسیار بالای ناشی از توقف تولید، دارای هزینه های جانبی ناشی از راه اندازی مجدد و استهلاکات و خطرات این فعالیتها نیز میباشد.
در صنایع تولید قیر با توجه به اینکه قیر سیال سنگین محسوب میشود و در صورت توقف واحد تولیدی، امکان سرد شدن و به اصطلاح ماسیدن قیر در تجهیزاتی مثل راکتورها، مبدل ها و خطوط لوله با حجم زیاد وجود دارد که موجب اتلاف سرمایه ها شده و در راه اندازی مجدد امکان آسیب به تجهیزات بسیار زیاد خواهد بود. با در نظر گرفتن شرایط ذکر شده در این صنایع توقف تولید خط قرمز محسوب میشود و جلوگیری از توقفات تولید هدف و وظیفه اصلی کلیه واحدها خصوصاً واحد نگهداری و تعمیرات محسوب میشود.
در مرحله بعد کاهش هزینه های نگهداری و تعمیرات واحد تولیدی باید در نظر گرفته شود. حال با تعیین اهداف اصلی به بررسی شیوه های نگهداری و تعمیرات پرداخته و روش مناسب را انتخاب میکنیم . اگر بتوانیم روش نگهداری و تعمیراتی را انتخاب کنیم که حداکثر بهره برداری را از تجهیز در منطقه ایمن و مطمئن کارکرد آن تجهیز به ما بدهد و همچنین قابلیت اطمینان بالایی نیز داشته باشد، اهداف مورد نظر ما برآورده خواهد شد. حال به بررسی ویژگی های سیستم نگهداری و تعمیرات بر مبنای شرایط - CBM - جهت امکان برآورد اهداف ذکر شده میپردازیم.
اغلب اتفاق میافتد که با مشاهده یک وضعیت و یا رفتار بخصوص یک تجهیز در حال کار، که معمولا با حواس پنچگانه یا ابزار و وسایل خاصی سنجش میشود، میتوان فهمید که یک حادثه در حال شکل گیری و وقوع است و ممکن است باعث شکست و از کار افتادگی تجهیز گردد. اینگونه علائم به صورت ناگهانی اتفاق نمی افتد بلکه ایجاد آنها به شکلی است که به نحوی قابل تشخیص است و با استفاده از این تشخیص و قبل از ایجاد حادثه اقدامهای لازم انجام و به سمت منبع اشکال هدایت میگردد و اقدامات پیشگیرانه را در مورد رفع و حذف دلیل شکست به عمل می آورند
این استراتژی بر این باور استوار است که اغلب خرابی های ماشین آلات و تجهیزات صنعتی، پس از رسیدن به یک مرحله مشخص، نشانه هایی از خود بروز می دهند که می توان این نشانه ها را به صورت ارتعاشات، صدا، امواج آلتراسونیک، ذرات فرسایشی، دما و . . . تشخیص داده و وقوع خرابی را پیش بینی کرد. لذا می توان قبل از رسیدن خرابی به مراحل بحرانی، با برنامه ریزی فعالیت تعمیراتی و اجرای آن، پیشرفت خرابی را متوقف ساخت. نگهداری و تعمیرات بر اساس شرایط، از تکنیکهای مدرن اندازه گیری و پردازش علایم برای عیب یابی دقیق و دستیابی به شرایط فنی دستگاه ها در حین بهره برداری استفاده نموده و مشخص می نماید که در چه موقع عملیات نگهداری و تعمیرات مورد نیاز خواهد بود .
نت بر مبنای شرایط یا نت پیشگویانه یک تکنولوژی است که می کوشد , نقص ها را در مراحل اولیه قبل از اینکه بحرانی شوند, تشخیص دهد که این موضوع باعث برنامه ریزی صحیح نت پیشگیرانه میشود. تشخیص خرابی در مراحل اولیه، از طریق تکنیکهای مانیتورینگ شرایط صورت می پذیرد و این تکنیکها روند رو به رشد خرابی و نیز نرخ رشد آن را نشان می دهند. لذا می توان در اولین فرصت و قبل از رسیدن به مراحل بحرانی، فعالیت تعمیراتی را انجام داد و از رشد خرابی جلوگیری نمود. شکل 1 وضعیت تجهیز در حال خرابی را بر حسب زمان نشان می دهد همانطور که مشاهده می کنید، هزینه تعمیرات با رشد روند خرابی به صورت فزاینده بالا می رود.
شکل :1 وضعیت تجهیز در حال خرابی بر حسب زمان
حال اگر بتوانیم این استراتژی را همان گونه که در تئوری بحث شده است در عمل نیز اجرا کنیم به اهداف تعیین شده خواهیم رسید. اکنون به بررسی شرایط لازم جهت اجرایی کردن این استراتژی در این صنایع میپردازیم.
در مرحله اول جهت اجرا، طرح توجیهی این استراتژی باید بررسی شود که با توجه به شرایط این صنایع دارای تولید پیوسته و دیگر موارد ذکر شده در بالا، اجرای این طرح دارای توجیه میباشد.
در مرحله دوم بایستی طراحی این استراتژی صورت گیرد. در این مرحله پس از بررسی مشخص شد که قلب واحد تولید قیر، پمپ های انتقال دهنده محصول از راکتور به مخازن هستند که در صورت توقف این پمپها واحد تولیدی نیز دچار توقف خواهد شد پس سیستم پایش وضعیت بر روی این پمپها اجرا خواهد شد - این تجهیز در استاندارد ISO 10816-3 درgroup 2 و با فنداسیون صلب قرار میگیرد - . حال باید بررسی کنیم چه پارامترهایی و در چه محل هایی و در چه بازه های زمانی نمونه برداری انجام گیرد. پارامترهای مورد نظر جهت پایش باید شرایط زیر را دارا باشند:
الف -بیانگر وضعیت آن باشد.
ب - قابلیت گزارش گیری از سوابق آن ممکن باشد - تکرار پذیر و قابل مقایسه باشد - .
ج - حاوی اطلاعات مفیدی برای عیب یابی باشد.
