بخشی از مقاله
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***
کانديشن مانيتورينگ و اتوماسيون تعميرات در ماشين هاي کشاورزي
چکيده :
با ورود تکنولوژي هاي پيشرفته در توليد تجهيزات و ادوات کشاورزي و افزايش هزينه هاي تعميراتي بحث مانيتورکردن وضعيت ماشين هابراي دستيابي به اهداف مختلف به شکل يک ضرورت غير قابل انکار تبديل شده است .يکي از اهداف مهم درمانيتور کردن ماشين آلات کشاورزي ،جلوگيري از نواقص عمده توسط آناليز کردن روند خرابي در مراحل اوليه پيشرفت و همچنين اعلان وضعيت آن مي باشد که به عنوان اتوماسيون نت (نگهداري و تعمير) شناخته مي شود. براي برقراري اتوماسيون نت در ماشين هاتکنيک هاي کامپيوتري متعددي وجود دارد که براي اهدافي همچون جلوگيري از تعميرات اضافي ،تشخيص و پيشگويي معايب قبل از خرابي و کاهش ضايعات به کار مي رود. در اين مقاله سعي شده است که کليه روشهاي مطرح در اتوماسيون نت را مورد بررسي قرار داده و اهميت آن را با ذکرنتايج يک مطالعه موردي نشان دهيم و نتايج حاصله مويد اين مطلب است که با برقراري يک برنامه موثر مانيتورينگ مي توان تا ٤٠% از مجموع مخارج تعميراتي را کاهش داد .
کليدواژه ها :مانيتورينگ -اتوماسيون -نگهداري وتعمير(نت )-آناليز-معايب
مقدمه :
در کشورهاي در حال توسعه از جمله ايران که بيشتر وارد کننده تکنولوژي و ماشين آلات کشاورزي از کشورهاي پيشرفته مي باشند لازم است که در امر نگهداري و تعميرات با استفاده از تکنيک ها و سيستم هاي پيشرفته سرمايه گذاريهاي لازم صورت پذيرد تا بتوان حداکثر بهره وري از سرمايه هاي هزينه شده در خريد ماشين آلات را بعمل آورد .
اتوماسيون نمودن وبه کار گيري تکنيک هاي مناسب براي نگهداري از ماشين آلات مسلما" در بالا بردن کيفيت و طول عمر ماشين ها ،بهره وري بيشتر از ماشين ها ،توليد بيشتر وتقليل هزينه ها کمک شاياني مي نمايد . لازم به ذکر است که هزينه هاي نگهداري و تعميرات بستگي به نوع ماشين و موارد خاص آن دارد .ولي بايد گفت اين هزينه ها معمولا"بين ١٥% تا ٤٥%از هزينه کالاهاي توليد شده راشامل مي شود . خوشبختانه امروزه با تحولي که در بکارگيري شبکه هاي عصبي و منطق فازي در نگهداري از ماشينها و تشخيص عيوب ايجاد شده و با توجه به تنوعي که در تکنيکها و سيستمهاي مختلف نگهداري و تشخيص عيوب در ماشينهاي مختلف وجود دارد، راه را براي اتوماسيون کردن ماشين آلات با بکارگيري تکنيکهاي مختلف نگهداري از سيستمهاي مکانيکي هموار نموده است .
مواد وروشها:
با توجه به اينکه اکثر ماشين ها نمي توانند به طور پيوسته در حال کارکردن باشند و به ناچار زمان هايي را در خرابي ، تعمير و ...
سپري مي نمايند ما ناچار به تعريف قابليت يا پتانسيل بهره برداري (Availability) در ماشين ها هستيم که در اين تعريف اگر ميانگين زمان سپري شده براي تعمير را Main Time To Repaire(MTR) و ميانگين زمان کارکرد ماشين ما بين خرابي ها را Main Time Between Failure(MTF)بناميم مي توان گفت که قابليت بهره برداري "A" از رابطه زير به دست مي آيد :[٤]
بنابراين پتانسيل بهره برداري ماشين فقط با افزايش عمر کاري ماشين و کاهش زمان تعمييرات و يا هر دو قابل افزايش است به
عبارت ديگر اين پتانسيل تابعي از دو متغير قابليت اطمينان وقابليت نگهداري ماشين مي باشد که داريم :
A=f(R,M)
که اين روابط را مي توان به صورت شکل ١نشان داد.
مانيتور کردن زماني با صرفه و ممکن خواهد بود که ما بتوانيم در زمان مناسب ، مشخصه هاي اوليه معايب را تشخيص بدهيم . در برنامه ريزي نگهداري و تعميرات منحني معروف آناليز معايب (Bath Tube Curve) قدرتمند براي بررسي ها مي باشد که شامل سه مرحله زير است (شکل ٢)
مرحله اول :تجربه چندين ساله از آمار خرابي هاي مختلف نشان داده که درصد زيادي از ماشين ها در مرحله شروع به کار ماشين دچار خرابي شده اند که با گذشت زمان اين خرابي ها به سرعت کاهش مي يابند واين خرابي ها به عواملي همچون قطعات ضعيف
،مونتاژ بد و... برمي گردد که نگهداري و تعميرات بر اساس عيوب (Failure Based Maintenance) يک استراتژي بهينه براي اين مرحله مي باشد
مرحله دوم : مرحله عمر مفيد ماشين است که مقدار خرابي ها به طور محسوسي ثابت است و به سختي مي توان دليل خرابي ها را تحليل کرد و معمولآ به دليل عواملي همچون تغيير ناگهاني در فشار هنگام کار کردن ،وضعيت محيط و... ممکن است اتفاق بيفتد.در اين مرحله نگهداري وتعميرات براساس يک برنامه زمان بندي شده (Time Scheduled Maintenance) انجام مي گيرد که در قالب نگهداري به روش پيشگيري (نت پيشگيرانه ) (Preventive Maintenance) ظاهر مي شود.
مرحله سوم : در اين مرحله خرابي ها و معايب رو به افزايش گذاشته که در واقع مرحله فرسايش و زوال (Wear Out) است و در اين راستا بکار گيري تکنيک هايي که نگهداري را براساس وضعيت ماشين (Condition Based Maintenance) محاسبه و تحليل مي کنند حائز اهميت مي باشد .
تشخيص معايب در ماشينها را مي توان بعنوان تکنيکي براي دقت و کنترل ضريب اطمينان وضعيت ماشين وپيشگويي آينده آن نام برد. کانديشن مانيتورينگ در بر گيرنده محاسبات و کنترل همه پارامتر هاي لازم اوليه وثانويه اي است که توسط ماشين به هنگام کار کردن ارائه مي شود . فشار ،درجه حرارت و...پارامترهاي اوليه مي باشند در حاليکه ارتعاشات صدا،خوردگي و... پارامترهاي ثانويه مي باشند .
بطور کلي مي توان گفت کانديشن مانيتورينگ به دو روش زير صورت مي گيرد :
١- چک کردن وضعيت ماشين در مواقع مختف (موقتي) (Condition Checking)
٢- مانيتور کردن وضعيت ماشين در تمامي مواقع (Trend Monitoring)
در روش اول کانديشن ماشين در زمان چک کردن بستگي به محاسبات ثبت شده در مواقع بررسي دارد و دقت در ادامه کار ماشين يا پيشگويي زمان توقف جهت تعميرات اساسي را مشکل مي سازد ولي در روش دوم با توجه به محاسبه و تفسير مداوم اطلاعات گرفته شده از ماشين ،تعميرات در مراحل اوليه قابل تشخيص بوده و با توجه به روند پيشروي آن مي توان تصميم دقيق تري جهت خواباندن ماشين و زمان مناسب تعميرات گرفت . که براي رسيدن به اين اهداف بايستي سه مرحله کانديشن مانيتورينگ را اجرا
کرد که عبارتند از :
الف : کشف (Detection) پيشرفت خرابي در مراحل اوليه ب : تشخيص (Diagnosis) مبدا عيب
ج : پيشگيري (Prognosis) از طريق پيشگويي توسط محاسبات بعدي
مهمترين تکنيک هاي کانديشن مانيتورينگ عبارتند از :
١- مانيتورينگ ارتعاشات : (VIBRATION MONITORING)
آناليز ارتعاشاتي که از ماشين ضبط مي شود کمک زيادي در در تشخيص عيوب ماشين مي کند . براي مانيتور کردن عيوب ماشين
بوسيله ارتعاشات پارامتر هاي مهمي را که بايد آناليز کرد عبارتند از :
الف : دامنه ارتعاشات (Amplitude) براي پاسخ دادن به اين سوال است که آيا ماشين نرم کار مي کند يا خير ؟
ب : فرکانس يا توالي (Frequency) براي مقايسه با سرعت ماشين و اينکه عيب ماشين در چه فرکانسي خود را نشان مي دهد .
ج : زاويه فاز يا دوره (Phase Angel) براي محاسبه وضعيت بالانس بودن و موقعيت باقيماندن غير بالانس در محور و محاسبه سرعت بحراني در حالت بالانس
د : شکل ارتعاشات (Vibration Form) که به دو صورت نمايش بر اساس زمان (Time Base Presentation) و نمايش مداري (Orbital Presentation) ظاهر مي گردد که توسط آن مي توان دامنه ارتعاش ، فرکانس و زاويه فاز را محاسبه کرد و دريافت که ماشين چه کار مي کند .
٢- مانيتورينگ مشاهداتي (VISUAL MONITORING) که شامل موارد زير مي باشد: الف - لنزهاي بزرگ کننده (Magnifying lenses)
ب -عکسبرداريها(Photographs)
ج - مشاهده از طريق فيبرهاي نوري(Fiber Optic Scanners)
د- اثر گذاري سطوح (Surface Imprinting)
و- بازرسي مشاهداتي از راه دور (Remote Visual Inspection)
