مقاله در مورد تاریخچه نگهداری و تعمیرات

بخشی از مقاله

تاریخچه نگهداری و تعمیرات
میزان افزایش سرمایه گذاری برروی ماشین آلات صنعتی و اتوماسیون از یکسو و افزایش ارزش مالی و اقتصادی انها از سوی دیگر منجر به آن شد که مدیران و صاحبان صنایع به فکر راه کارهایی منطقی که قادر به بیشینه سازی طول عمر مفید تجهیزات تولیدی خویش و طولانی کردن چرخه عمر اقتصادی آنها شود
از سال ۱۹۳۰ تا کنون میتوان سیر تحولات و تغییرات در نگهداری و تعمیرات را به سه دوره اساسی تقسیم نمود :

● سیر تحولات در دوره اول :
تحقیقات نشان میدهد که تحول اولیه در نت در سالهای قبل از جنگ جهانی دوم رخ داده است در آن ایام صنایع بشکل امروزی مکانیزه نبوده و لذا خرابیها و توقف ناگهانی ماشین آلات مشکل جدی را برای دست اندرکاران امر تولید ایجاد نمی نمود به عبارت بهتر ، جلوگیری از بروز عیب در ذهن اکثر مدیران و مهندسین مفهوم نداشته و یا حداقل ضرورتی از این نظر احساس نمیگردید علاوه بر این اکثر ماشین آلات و تجهیزات تولیدی از طرح نسبتا ساده ای برخوردار بوده و این ویژگی ، کار با آنها را ساده و تعمیرشان را آسان کرده است نتیجه اینکه در آن زمان نیازی به استفاده از نت

سیستماتیک احساس نمیگردیده و اکثر شرکتها و واحدهای تولیدی و صنعتی فقط زمانی که دستگاه و یا تجهیزاتی از کار می افتاد ، بازبینی و یا تعمیر آنرا آغاز می کردند ، در واقع سیستم نگهداری و تعمیرات به هنگام از کارافتادگی و یا BM ( Breakdown Maintenance ) معمول بود
● سیر تحولات در دوره دوم :
همه چیز در خلال جنگ جهانی دوم بطور انفجار آمیز دستخوش تحول قرار گرفت فشار های ناشی از زمان جنگ تقاضا برای انواع محصولات را افزایش داده و این درحالی بود که تامین نیروی انسانی صنایع بشدت کاهش پیدا نمود این موضوع باعث گردید تا مکانیزاسیون افزایش پیدا نماید تقریبا سال ۱۹۵۰ سال رونق طراحی و ساخت ماشین آلات مکانیزه بوده و این ایام را میتوان سرآغاز وابستگی صنایع به تجهیزات مکانیزه و اتوماسیون دانست

با افزایش روزافزون اتوماسیون مساله شکست و از کارافتادگی ماشین آلات نیز از اهمیت بیشتری برخوردار می گشت پس از گذشت چندی روند افزایش خرابیها به گونه ای گردید که کمیت و کیفیت تولیدات را تحت شعاع قرار داده و اسباب نارضایتی صاحبان صنایع را فراهم نمود ادامه این روند ناخوشایند مدیران و کارشناسان را به فکر چاره و راه حلی مناسب برای جلوگیری از روند رو به رشد عیوب نمود در این رهگذر سیستم نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه یا PM ( Preventive Maintenance ) بعنوان چاره درد و راه حلی مناسب در کشور امریکا پیشنهاد و به اجرا درآمد
نیاز صنایع بر تولید محصولات با کیفیت بالا و قیمت مناسب جهت افزایش توانایی رقابت در بازار

موجب گردید که استفاده از سیستم PM نیز رونق یافته و در این راستا اجرای تعمیرات و تعویضهای پیشگیرانه دوره ای بعنوان موثرترین راه حل جهت کاهش خرابیها مورد استفاده قرار گیرد .
در طول دهه ۱۹۵۰ نت پیشگیرانه به تدریج تکامل یافته تا پاسخگوی نیازهای جدید صنعت باشد در این راستا سیستم نگهداری و تعمیرات بهره ور ( Productive Maintenance ) در سال ۱۹۵۴ به صنایع آمریکا معرفی گردید در این سیستم ضمن تاکید برروی اصلاح خرابیهای اتفاقی و از کارافتادن غیر منتظره تجهیزات با بهره گیری مناسب از علوم و امار و احتمالات و پژوهش عملیاتی ، شبیه سازی ، اقتصاد مهندسی ، تئوری صف و نگرش های تحلیلی ، تکنیکها و مدلهایی برای حالات

مختلف انواع دستگاهها و تجهیزات ابداع شد که متخصصین این رشته می توانستند کلیه فعالیتها و عملیات نگهداری و تعمیرات را به نظم درآورده ، خرابیها را پیش بینی نموده تا جهت نگهداری و تعمیر آنها برنامه ریزی نمایند .
دهه ۱۹۶۰ را میتوان دهه گسترش استفاده از نت بهره ور در صنایع نامید معرفی نت بی نیاز از تعمیر ( ۱۹۶۰) ، مهندسی قابلیت اطمینان و مهندسی قابلیت تعمیر ( ۱۹۶۲ ) از نتایج تحقیقات انجام شده در این دهه بوده که در تکامل سیستم نت بهره وربسیار موثر بوده است .
معرفی سیستم نگهداری و تعمیرات بهره ور فراگیر یا TPM ( Total Productive Maintenance ) در دهه ۱۹۷۰ از سوی صنایع ژاپنی را میتوان بعنوان آخرین دستاورد در دوره دوم تحولات نگهداری و تعمیرات نامید سیستم TPM در حقیقت همان سیستم نت بهره ور به شیوه آمریکا است که در جهت سازگاری با شرایط صنعتی ژاپن در آن بهبود هایی داده شده است.ابتکار محوری و حساس در اصول TPM این است که اپراتورها خودشان به امور اصلی و اولیه نگهداری و تعمیرات ماشینهای خودشان میپردازند. در نت بهره ور فراگیر نتایج حاصل از فعالیت های صنعتی و تجاری به صورت اعجاب انگیزی بهبود یافته و باعث ایجاد یک محیط کاری با بهره وری بالا، شادی آفرین و ایمن، با بهینه سازی روابط بین نیروی انسانی و تجهیزاتی که به آن سرو کار دارند می گردد .
● سیر تحولات در دوره سوم :
میزان افزایش سرمایه گذاری برروی ماشین آلات صنعتی و اتوماسیون از یکسو و افزایش ارزش مالی و اقتصادی انها از سوی دیگر منجر به آن شد که مدیران و صاحبان صنایع به فکر راه کارهایی منطقی که قادر به بیشینه سازی طول عمر مفید تجهیزات تولیدی خویش و طولانی کردن چرخه عمر اقتصادی آنها شود افزایش میزان اثربخشی ماشین آلات ، بهبود کیفیت محصولات در کنار کاهش هزینه های نت و عدم خسارت به محیط زیست از جمله مواردی بود که باعث ایجاد تحولی جدید در زمینه نگهداری و تعمیرات گردید .
▪ دست آوردهای جدید نت در این دوره عبارتند از :
۱)معرفی سیستم نگهداری و تعمیرات برپایه شرایط کارکرد ماشین آلات و ترویج استفاده از روشهای CM همچون آنالیز لرزش ، حرارت سنجی و ..
۲) معرفی و بکارگیری انواع روشهای تجزیه و تحلیل خرابیهای ماشین آلات
۳) طراحی تجهیزات با تاکید بیشتر برقابلیت اطمینان و قابلیت تعمیر
۴) تحول اساسی در تفکر سازمانی به سمت مشارکت و گروههای کاری
۵) معرفی سیستم نگهداری و تعمیرات موثر

۶) معرفی روش نت مبتنی بر قابلیت اطمینان بعنوان روشی جامع جهت تصمیم گیری در استفاده صحیح از انواع سیستمهای نگهداری و تعمیرات موجود RCM فرایندی است که اولا معین می کند چه کاری می بایست برای تداوم عمر هرگونه سرمایه فیزیکی انجام شود ، ثانیا انتظارتی را که کاربران از تجهیزات دارند ضمانت و عملی می نماید.
مزایا و معایب ساختمانهای فلزی

احداث ساختمان بمنظور رفع احتیاج انسانها صورت گرفته و مهندسین، معماران مسئولیت تهیه اشکال و اجراء مناسب بنا را برعهده دارند؛ محور اصلی مسئولیت عبارت است از:
الف ) ایمنی ب ) زیبائی ج) اقتصاد
با توجه به اینکهساختمان های احداثی در کشور ما اکثرا" بصورت فلزی یا بتنی بوده و ساختمانهای بنایی غیر مسلح با محدودیت خاص طبق آئین نامه 2800 زلزله ایران ساخته میشود، آشنایی با مزایا و معایب ساختمانها می تواند درتصمیم گیری مالکین ، مهندسین نقش اساسی داشته باشد.
مزایای ساختمان فلزی:
مقاومت زیاد: مقاومت قطعات فلزی زیاد بوده و نسبت مقاومت به وزن از مصالح بتن بزرگتر است ، به این علت در دهانه های بزرگ سوله ها و ساختمان های مرتفع ، ساختمانهائی که برزمینهای سست قرارمیگیرند ، حائز اهمیت فراوان میباشد .
خواص یکنواخت : فلز در کارخانجات بزرگ تحت نظارت دقیق تهیه میشود ، یکنواخت بودن خواص آن میتوان اطمینان کرد و خواص آن بر خلاف بتن با عوامل خارجی تحت تاثیر قرار نمی گیرد ، اطمینان در یکنواختی خواص مصالح در انتخاب ضریب اطمینان کوچک مؤثر است که خود صرفه جو یی در مصرف مصالح را باعث میشود .
دوام : دوام فولاد بسیار خوب است ، ساختمانهای فلزی که در نگهداری آنها دقت گردد . برای مدت طولانی قابل بهره برداری خواهند بود - خواص ارتجاعی : خواص مفروض ارتجاعی فولاد با تقریبی بسیار خوبی مصداق عملی دارد . فولاد تا تنشهای بزرگی از قانون هوک بخوبی پیروی مینماید . مثلآ ممان اینرسی یک مقطع فولادی را میتوان با اطمینان در محاسبه وارد نمود . حال اینکه در مورد مقطع بتنی ارقام مربوطه چندان معین و قابل اطمینان نمی باشد .

شکل پذیری : از خاصیت مثبت مصالح فلزی شکل پذیری ان است که قادرند تمرکز تنش را که در واقع علت شروع خرابی است ونیروی دینامیکی و ضربه ای را تحمل نماید ،در حالیکه مصالح بتن ترد و شکننده در مقابل این نیروها فوق العاده ضعیف اند. یکی از عواملی که در هنگام خرابی ،عضو خود خبر داده و ازخرابی ناگهانی وخطرات ان جلوگیری میکند.
پیوستگی مصالح : قطعات فلزی با توجه به مواد متشکه آن پیوسته و همگن می باشد و ولی در قطعات بتنی صدمات وارده در هر زلزله به پوشش بتنی روی سلاح میلگرد وارد میگردد ، ترکهائی که در پوشش بتن پدید می آید ، قابل کنترل نبوده و احتمالا" ساختمان در پس لرزه یا زلزله بعدی ضعف بیشتر داشته و تخریب شود .

مقاومت متعادل مصالح،مقاومت : مصالح فلزی در کشش و فشار یکسان ودر برش نیز خوب و نزدیک به کشش وفشار است .در تغییر وضع بارها، نیروی وارده فشاری ، کششی قابل تعویض بوده و همچنین مقاطعی که در بار گذاری عادی تنش برشی در انها کوچک است ، در بارهای پیش بینی شده ،تحت اثر پیچش و در نتیجه برش ناشی از ان قرار میگیرند. در ساختمانهای بتنی مسلح مقاومت بتن در فشار خوب ، ولی در کشش و یا برش کم است. پس در صورتی که مناطقی احتمالآتحت نیروی کششی قرار گرفته و مسلح نشده باشد تولید ترک و خرابی مینماید.
انفجار : در ساختمانهای بارهای وارده توسط اسکلت ساختمان تحمل شده ، از قطعات پرکننده مانند تیغه ها و دیواره ها استفاده نمی شود . نیروی تخریبی انفجار سطوح حائل را از اسکلت جدا می کند و انرژی مخرب آشکار میشود ، ولی ساختمان کلا" ویران نخواهد گردید . در ساختمانهایی بتن مسلح خرابی دیوارها باعث ویرانی ساختمان خواهد شد .
تقویت پذیری و امکان مقاوم سازی : اعضاء ضعیف ساختمان فلزی را در اثر محاسبات اشتباه ، تغییر مقررات و ضوابط ، اجراء و .... میتوان با جوش یا پرچ یا پیچ کردن قطعات جدید ، تقویت نمود و یا قسمت یا دهانه هائی اضافه کرد .

شرایط آسان ساخت و نصب : تهیه قطعات فلزی در کارخانجات و نصب آن در موقعیت ، شرایط جوی متفاوت با تهمیدات لازم قابل اجراء است .
سرعت نصب : سرعت نصب قطعات فلزی نسبت به اجراء قطعات بتنی مدت زمان کمتری می طلبد .
پرت مصالح : با توجه به تهیه قطعات از کارخانجات ، پر
وزن کم : ‌میانگین وزن ساختمان فولادی را می توان بین

245 تا 390 کیلوگرم بر مترمربع و یا بین 80 تا 128 کیلوگرم بر مترمکعب تخکین زد ، درحالی که در ساختمانهای بتن مسلح این ارقام به ترتیب بین 480 تا 780 کیلوگرم برمترمربع یا 160 تا 250 کیلوگرم برمترمکعب می باشد .

اشغال فضا :‌ در دو ساختمان مساوی از نظر ارتفاع و ابعاد ، ستون و تیرهای ساختمانهای فلزی از نظر ابعاد کوچکتر از ساختمانهای بتنی میباشد ، سطح اشغال یا فضا مرده در ساختمانهای بتنی بیشتر ایجاد میشود .
ضریب نیروی لرزه ای : حرکت زمین در اثر زلزله موجب اعمال نیروهای درونی در اجزاء ساختمان میشود ، بعبارت دیگر ساختمان برروی زمینی که بصورت تصادفی و غیر همگن در حال ارتعاش است ، بایستی ایستایی داشته و ارتعاش زمین را تحمل کند . در قابهای بتن مسلح که وزن بیشتر دارد ، ضریب نیروی لرزه ای بیشتر از قابهای فلزی است . تجربه نشان میدهد که خسارت وارده برساختمانهای کوتاه و صلب که در زمینهای محکم ساخته شده اند ، زیاد است . درحالیکه در ساختمانهای بلند و انعطاف پذیر ، آنهائی که در زمینهائی نرم ساخته شده اند ، صدمات بیشتری از زلزله دیده اند . بعبارت دیگر در زمینهای نرم که پریود ارتعاش زمین نسبتا" بزرگ است ، ساختمان های کوتاه نتایج بهتری داده اند و برعکس در زمینهای سفت با پریود کوچک ، ساختمان بلند احتمال خرابی کمتر دارند.
عکس العمل ساختمانها در مقابل حرکت زلزله بستگی به مشخصات خود ساختمان از نظر صلبیت و یا انعطاف پذیری آن دارد و مهمترین مشخصه ساختمان در رفتار آن در مقابل زلزله ، پریود طبیعی ارتعاش ساختمان است.
معایب ساختمانهای فلزی:
ضعف در دمای زیاد : مقاومت ساختمان فلزی با افزایش دما نقصان می یابد . اگر دکای اسکلت فلزی از 500 تا 600 درجه سانتی گراد برسد ، تعادل ساختمان به خطر می افتد .
خوردگی و فساد فلز در مقابل عوامل خارجی : قطعات مصرفی در ساختمان فلزی در مقابل عوامل جوی خورده شده و از ابعاد آن کاسته میشود و مخارج نگهداری و محافظت زیاد است .
تمایل قطعات فشاری به کمانش : با توجه به اینکه قطعات فلزی زیاد و ابعاد مصرفی معمولا" کوچک است ، تمایل به کمانش در این قطعات یک نقطه ضعف بحساب می رسد .

جوش نامناسب : در ساختمانهای فلزی اتصال قطعات به همدیگر با جوش ، پرچ ، پیچ صورت میگیرد . استفاده از پیچ و مهره وتهیه ، ساخت قطعات در کارخانجات اقتصادی ترین ، فنی ترین کار می باشد که در کشور ما برای ساختمانهای متداول چنین امکاناتی مهیا نیست . اتصال با جوش بعلت عدم مهارت جوشکاران ، استفاده از ماشین آلات قدیمی ، عدم کنترل دقیق توسط مهندسین ناظر ، گران بودن هزینه آزمایش جوش و ...... برزگترین ضعف میباشد.
تجربه ثابت کرده است که سوله های ساخته شده در کارخانجات درصورت رعایت مشخصات فنی و استاندارد ، این عیب را نداشته و دارای مقاومت سازه ایی بهتر در برابر بارهای وارده و نیروی زلزله است.
تعمیر ونگه داری سازه ها
یکی ازمراحل فرایند ترمیم و نگهداری سازه ها، تشخیص و ارزیابی محل وابعاد خرابی و ترک خوردگی قبل از تعمیر و اصلاح آن می با شد . لیکن زمانی که خرابی سازه کوچک بوده و یا در درون سیستم قرار دارد ، تشخیص و مکان یابی آن با چشم غیر مسلح غیر ممکن بوده و می بایست از روشها و ابزار الات خاصی بهره گرفت. یک روش سودمند و دقیق برای ارزیابی غیر مخرب سازه ها، کنترل ارتعا شی(VIBRATION MONITORING ) است . این روش بر این عقیده بنا نهاده شده ا ست که وقوع خرابی دریک سیستم سازه ای ،منجر به تغییر در خواص وپاسخ دینامیکی ان سازه خواهد شد .
این تحقیق به منظور بررسی پاسخ یک عضو معیوب بتن آرمه به تحریک دینامیکی و به دنبال آن شناسایی و مکان یابی عیوب و خرابی احتمالی در آن ا ست. مطالعه به صورت عددی بوده و نرم افزار اجزاء محدود (COSMOS/M ) با قا بلییت هایی از جمله آ نالیز مودال و تصادفی در حوزه فرکانس بکار گرفته شده است .مدل بررسی شده یک تیر کنسولی بوده و خرابیهای شبیه سازی شده نیز به صورت ترک منفرد عرضی ،بوسیله جدایش ما بین المانهای بتن ایجاد شده است

.
نمونه جهت تحلیل در حوزه فرکانس ،توسط یک بار منفرد با مشخصات نویز سفید و در موقعیت انتهای ازاد تحریک شده و در این حالت پاسخ سیستم ،در نقاطی به فواصل یکسان در طول نمونه برداشت گردیده است . از این تحلیل ها نتیجه میشود که بررسی پاسخ شتاب عضو برای مکان یابی خرابی، نسبت به پاسخهای تغییر مکان و سرعت مناسب تر است ، زیرا در فرکانسهای بالاتر دامنه آن بیشتر می باشد. همچنین در محل ترکها روند طبیعی پاسخ شتاب به تحریک سازه تغییر یافته وامکان شناسایی این محل مقدور می باشد.

پیدایش ترک در ساختمان
نشست پی بر اثر عواملی همچون رطوبت و فشارهای وارده از طبقات ، بی مقاومتی خاک و عملکردهای آن پیش می آید . همچنین نوع مصالح مصرفی و اجرای غیرفنی ، سبب نشستهای پی می شود . در مجموع ، بر اثر حرکات زمین ، اسکلت بنا حرکت می کند و شکستهای مختلف که شامل ترکهای عمیق و یا معمولی و در مواردی به شکل مویی است ، نمایان می شود.
موقعیت ترک :
ترکهای عمیق : این ترکها گاهی به طور دائمی به وجود می آید و دلیل آن نشست مرتب پی است که در این صورت ، بودن ساکنان در ساختمان خطرناک است.
ترکهای ثابت : معمولا پس از نشست پی ، تحرک ساختمان کم می شود. این پدیده بر اثر قطع رطوبت و فشرده شدن سطح زیر پیش می اید. در نتیجه ، شکست و افت دیوارها و اسکلت بنا نیز متوقف ، و حالت ترک ثابت می شود.
موی ترکهای معمولی : این ترکها در اثر افتهای کوچک در اسکلت بنا و به واسطه نیروها و در مواردی به علت نوع مصالح اندود به وجود می ایند. رطوبت ، انقباض و انبساط حاصله در مقابل خشک شدن سطوح مرطوب ، باعث ایجاد ترکهای مویی می شود.
حالتهای ترک :
ترک را به شکلهای مختلف می توان آزمایش کرد. نوع خطرناک و بدون خطر آنها را به شکلهای زیر می توان شناسایی کرد:
الف) بند دوقسمت دیوار را که بر اثر ترکهای عمیق از یکدیگر جدا شده اند ، با گچ دستی طوری کف کش می کنیم که ملات فقط دو قسمت جدا شده را پوشش دهد ؛ یعنی در ترکها نفوذ نکند.
پس از خودگیری و خشک شدن ملات گچ ، چنانچه از دیوار جدا شود ، اسکلت در حال نشست و افت کامل است که باید در مورد آن با احتیاط رفتار کرد.

ب) در موارد ذکر شده در بالا ، می توان روی ترک دو قسمت جدا شده دیوار را نوار کاغذی از جنس کاهی نازک به ابعاد 30*3 سانتیمتر به شکل ضربدر (*) با پونز نصب کرد. چنانچه کاغذ پاره شود ، شکست و نشست در ساختمان بسیار خطرناک می باشد. در این صورت ، ساختمان باید از سکنه خالی شود.
ج) در نشستهای خطرناک ، کلاف پنجره بر اثر نیروی فشار ، اهرم و دفرمه می شود . به علت بالا بودن ضریب شکنندگی ، شیشه پنجره ها ترک می خورند و می شکنند.
د) در افتهای مداوم پی و مواقع سکوت ، صداهای "تک تک " که حاصل ترک مصالح و بویژه اجرکاری است ، شنیده می شود.
روش تعمیر ترکها :

همانطور که گفتیم ، بر اثر نشست ، ترکهایی به وجود می آید که برخی از آنها مویین و ریز هسنتد . با خالی کردن اطراف آنها و با " کشته کشی " و کشیدن پنبه آب روی سطوح ترکهای مویین آنها گرفته و آماده نقاشی می شوند.
ترکهای نیمه عمیق :
بر اثر حرکت پذیری سقف توفال که از انقباض و انبساط رطوبت و حرارت حاصل می شوند . ترکهایی به وجود می آید . این ترکها را با نوک کاردک و ماله خالی می کنیم و پس از " آماده کشی " و پرداخت کشته و پنبه زنی ، ترکها را می گیریم و آماده نقاشی میکنیم.