Термин RCM впервые был использован в 1960-х годах в таких глобальных отраслях, как атомная промышленность и авиационно-космические системы. На сегодняшний день множество отраслей мирового производства переходят на техническое обслуживание и ремонт (ТОиР ) по методологии RCM.

Что это такое?

RCM (Reliability Centered Maintenance — англ.) расшифровывается как техническое обслуживание, направленное на обеспечение надёжности оборудования. Другими словами, это комплексная программа, целями которой являются:

• поддержание машин и механизмов в исправном состоянии;
• минимизирование и устранение негативных последствий отказов оборудования;
• сокращение затрат на эксплуатацию на 20 и более процентов при сохранной работе оборудования.

Суть методологии RCM сводится к автоматизированному контролю за технической эффективностью, безопасностью и экономичностью эксплуатации оборудования после детального анализа исходных данных. На основе этого анализа для каждой части оборудования выбирается наиболее подходящий с точки зрения экономии и надёжности тип технического обслуживания (реактивное , и т.д.).

Как это работает?

Проведение RCM-анализа базируется на следующих постулатах:

1. Определение технических условий функционирования системы. Составляется детальный перечень всех единиц оборудования, входящих в систему, с подробным характеристик и условий эксплуатирования.
2. Анализ и её составляющих. На данном этапе составляется список всех главных и вторичных функций системы, анализируются методы генерации и передачи данных, выявляются такие критерии, как эргономичность, экономичность, безопасность, защищённость системы и т.д.
3. На этом этапе RCM-анализа выявляются все потенциальные отказы, признаки и причины их возникновения. Методология RCM применяется для наиболее важных и критичных для производства систем. Это оборудование, поломка которого может серьёзно сказаться на процессе производства вплоть до его остановки.
4. Анализируются и описываются возможные последствия каждого отказа при условии того, что меры по их устранению предположительно не принимались. Функциональные сбои способны приводить к плохой производительности, избыточному и недостаточному выполнению функций, выполнению нежелательной функции или полному отказу.
5. Оценка возможных последствий отказов. На этом этапе рассматриваются варианты сценариев и последствия сбоев. Группа экспертов анализирует ответы на следующие вопросы:

• Какое влияние окажет сбой на производство?
• Может ли отказ угрожать безопасности людей и окружающей среды?
• Какие расходы повлечет за собой отказ?
• Может ли сбой привести к полной или частичной остановке выполнения операций?

6. Выбор эффективной тактики для каждого компонента оборудования. Для данного этапа RCM-анализа применяют специально разработанную Это некий алгоритм, позволяющий, отвечая на вопросы «Да » и «Нет », выстроить логическую цепочку ответов, определить группу отказов и прийти к решению проблемы. Эксперты выстраивают тактику ТОиР по-разному: где-то применяют профилактическое обслуживание , где-то выбирают ремонт в зависимости от состояния детали, а каким-то агрегатам дают работать до отказа.

Постулаты, на которыеопирается методология RCM

Связь функций системы

Это первое и самое важное свойство RCM даёт возможность систематизировано связать функции системы с конкретным оборудованием. В вопросе для сохранности системы эксперты RCM всегда анализируют результат работы оборудования.

Функциональный отказ

Потеря функциональности системы имеет множество видов и причин. Специалисты RCM, в первую очередь, должны функциональных отказов, и устранить неисправности — как существующие, так и предполагаемые.

Установление приоритетов неисправностей

Так как функции в системах не являются одинаково важными (есть главные и второстепенные функции), то необходимо распределить приоритетное направление устранения функциональных отказов системы. Неисправности делятся на 4 категории, каждая из которых устраняется с помощью трёхуровневой системы принятия решений. На ее основе эксперты и устанавливают приоритетное направление разрешения функциональных неисправностей.

Сохранение функций системы

После анализа системы и ее свойств принимается комплекс мер по сохранению и улучшению условий функционирования системы. А именно обосновывается расход ресурсов на сохранение эффективности функций.

Такой подход позволяет предприятиям оптимизировать работу по ремонту и обслуживанию оборудования согласно рекомендациям производителя.

Техническое обслуживание и ремонт оборудования (ТОиР ) по методам RCM в конечном итоге способствует:

• гарантированному сокращению бюджета на техническое обслуживание и ремонт на 20% и выше;
• обеспечению высокой безопасности для людей и окружающей среды;
• продлению сроков эксплуатации дорогостоящего оборудования;
• быстрой окупаемости затрат после внедрения системы.

Чтобы подробнее узнать о методологии RCM и программном обеспечении RCM Navigator , а также о ключевых шагах его успешного внедрения, пишите нам: или звоните по телефону: 8 800 555 30 53.

Ключевые слова: RCM, оптимизация, предупредительное обслуживание, программы работ, дефекты, надежность.

Наше предприятие создано в 2001 году с участием немецкого концерна MC-Bauchemie, одного из мировых лидеров по производству продуктов строительной химии в таких областях, как «защита поверхностей» и «защита бетонов».

Массовому российскому потребителю хорошо известны наши сухие строительные смеси, впускаемые под маркой «ПЛИТОНИТ». Широкий спектр нашей продукции используется в промышленном и гражданском строительстве. Сегодня MC-Bauchemie (Россия) - один из ведущих производителей строительной химии в России, суммарная производственная мощность пяти российских заводов составляет более 500 тысяч тонн сухих строительных смесей, добавок в бетоны, грунтов и пастообразных продуктов в год.

Обеспечение надежной работы технологического оборудования является актуальной задачей нашего предприятия. На первый взгляд существует простое решение - планово-предупредительное обслуживание и плановые восстановительные ремонты (ППР), направленные на предупреждение отказов. Существуют регламенты, разработанные производителями оборудования, исполнение которых должно вести нас к цели. Однако на этом пути мы сталкиваемся с препятствиями.

Во-первых, это бюджетные ограничения, которые диктуют нам пределы реализации ППР. Тотальный ППР стоит очень дорого, а затраты на его проведение включаются в себестоимость продукции. Во-вторых, показатели надежности, которые мы фиксируем постфактум, возбуждают сомнения, что затраты на ППР дали эффект. А если эффект и достигнут, то возникает вопрос насколько оправданы затраты на его достижение.

Таким образом, в рыночных условиях обеспечение надежности неразрывно связано с контролем и оптимизацией связанных с ней затрат. Неоправданно дорогостоящая надежность так же неприемлема, как и потери из-за недостаточной надежности.

Поиск путей решения данной проблемы привел нас к методологии RCM (Reliability-Centered Maintenance). В нашем случае стояла задача применения RCM на давно работающем предприятии, на котором полностью определен состав и технические характеристики оборудования, и где уже существуют устоявшиеся программы обслуживания. Надо было применить RCM на таком предприятии для анализа и пересмотра этих программ с целью повышения надежности. Уверен, в такой постановке эта задача актуальна для очень многих российских предприятий.

Кратко о «классической» RCM

Классическая методология RCM известна достаточно давно, и хорошо описана в литературе. Приоритет отдается работам американских разработчиков . Однако принципы, которые были положены в ее основу, мы находим в более ранних работах отечественных корифеев теории надежности . Краткий обзор методологии RCM дан в работе .

Понятию RCM соответствует термин «надежностно-ориентированное техническое обслуживание» из ГОСТ Р 27.606-2013 - это процесс выработки и принятия решений, направленных на выявление подходящих и эффективных требований к системе и операциям предупредительного ТО, отвечающих последствиям выявляемых отказов в части их влияния на безопасность, техническую эффективность и экономичность эксплуатации изделия и вызывающих указанные отказы механизмов.

Рис. 1. Упрощенная диаграмма принятия решений согласно RCM

Методология RCM основана на нескольких принципах:

1) Ранжирование оборудования. Критерии для ранжирования - влияние на безопасность, роль в технологическом процессе, затраты на устранение отказов и ликвидацию последствий аварий. Таким образом, выделяется критичное оборудование.

2) Ранжирование отказов критичного оборудования. Инструмент ранжирования - анализ видов, последствий и критичности отказов (АВПКО).

3) Выбор эффективной работы по предупреждению каждого отказа. При этом работа является эффективной, если она соответствует механизму отказа, ее выполнение приводит к снижению вероятности отказа, а затраты на нее оправданы последствиями, к которым может привести отказ.

В числе таких работ выделяют:

а) периодические воздействия:

• работы по состоянию,
• плановая замена элементов оборудования,
• плановое восстановление характеристик оборудования,
• проверки на скрытый отказ;

б) непериодические воздействия:

• изменения конструкции оборудования,
• изменения правил обслуживания и ремонта,
• улучшение условий эксплуатации,
• повышение квалификации персонала,
• работы по устранению отказа.

4) Формирование программы работ как совокупности работ по предупреждению каждого отказа.

Наглядно классическая методология RCM иллюстрируется диаграммой принятия решений (рис. 1).

Идея оптимизации программы обслуживания

Оптимизацию программы обслуживания мы проводили в целях:

• повышения надежности оборудования,
• сокращения внеплановых простоев оборудования,
• снижения трудозатрат на содержание оборудования.

Оптимизация программы предупредительного обслуживания проводилась нами поэтапно:

1) сформировали полную базу данных по эксплуатируемому оборудованию, с паспортными характеристиками, данными наработки, техническими параметрами, находящимися под контролем, каталогами запчастей, ремонтной и эксплуатационной документацией,

2) сформировали список плановых предупредительных работ, проводимых на оборудовании, с указанием исполнителей, периодичности, требуемых запчастей, поставщиков запчастей, трудоемкости, затрат на их выполнение,

3) собрали статистику по зарегистрированным дефектам (отказам) и работам по их устранению, включая затраты и время на выполнение этих работ,

4) по принципу Парето выделили часть оборудования, на котором будет проводиться оптимизация программы обслуживания,

5) удалили из программы дублирующие работы, направленные на предупреждение одного и того же дефекта, а также удалили работы, проведение которых не влияет на предупреждение каких-либо дефектов (отказов), даже если эти работы рекомендует поставщик оборудования; дополнили программу предупредительными работами, соответствующими вновь зарегистрированным дефектам,

6) выявили работы, которые оказались неэффективными (не приводили к снижению вероятности отказа), по ним выполнили углубленный анализ корневых причин дефектов (отказов), и на этой основе провели разовые изменения: заменили работу на эффективную, изменили характеристики работы.

TRIM - инструмент для проведения оптимизации

Описанный выше алгоритм было бы невозможно реализовать без достоверных и полных данных по оборудованию, выполняемым работам, возникающим дефектам. При этом источники данных находятся непосредственно у оборудования, а группа анализа и принятия решений была организована на уровне менеджмента предприятия с привлечением сотрудников, непосредственном выполняющих работы на оборудовании. Кроме того, критически важной в данном случае является надежная информационная связь «единица оборудования - работа - дефект». Обеспечить эту связь, при децентрализованном сборе данных и централизованном анализе, и при условии большого количества оборудования, возможно только в информационной системе.

В этой связи у нас на предприятии был развернут проект внедрения информационной системы управления техническим обслуживанием и ремонтами оборудования (ИСУ ТОиР). Эта система была создана на основе специализированного программного обеспечения TRIM разработки НПП СпецТек . Специалисты НПП СпецТек выполнили работы по внедрению ИСУ ТОиР под ключ, система введена в эксплуатацию с мая 2011 года.

Помимо возможности реализовать указанный выше алгоритм оптимизации программы работ, с внедрением ИСУ ТОиР мы получили ряд других полезных возможностей:

• единая кодировка оборудования в базе данных,
• автоматизированное ведение паспортов и формуляров, с выводом на печать,
• автоматизированное объемно-календарное планирование работ,
• удаленный контроль статуса выполнения работ через индикацию в электронном плане-графике,
• электронный каталог запчастей,
• автоматизированное формирование заявок на запчасти и материалы на основе единых наименований ТМЦ,
• единые нормативы на выполнение работ,
• единые шаблоны работ на обслуживание однотипного оборудования и отчетов об их выполнении,
• доступность ремонтной и эксплуатационной документации в электронном виде непосредственно в местах ее использования,
• электронные журналы работ, дефектов, технических параметров,
• автоматическое ведение остатков склада, благодаря чему любой сотрудник может легко определить их наличие на складе и найти их по коду местоположения,
• автоматизированная инвентаризация склада, с формированием ведомости по местам хранения,
• определение в один клик необходимого перечня ТМЦ для закупки,
• определение в один клик времени простоя единицы оборудования,
• выявление в один клик неустраненных дефектов,
• быстрое определение 20% оборудования, дающего 80% дефектов (анализ Парето),
• быстрое определение 20% оборудования, дающего 80% затрат на ТОиР,
• хранение 100% истории работ на оборудовании,
• и многие другие.

Данные о дефектах, используемые при оптимизации программы работ, должны быть унифицированными, иметь одинаковую структуру. Порядок действий всех специалистов, задействованных в регистрации дефектов, должен быть организованным и систематизированным для возможности получения достоверных результатов анализа. Такая систематическая процедура была нами реализована в ИСУ ТОиР.

Для надежной и однозначной привязки дефекта к оборудованию используется уникальный идентификатор единицы оборудования. Удобство и наглядность выбора оборудования, к которому привязывается дефект, обеспечивается благодаря древовидному представлению состава оборудования.

Для классификации обнаруженного дефекта используются унифицированные справочники видов и причин дефектов, выбор варианта классификации из выпадающего списка. Все поля реквизитов регистрируемого дефекта единообразны и заранее определены:

• код оборудования (берется автоматически из базы данных),
• дата обнаружения дефекта (выбирается из календаря),
• категория дефекта (выбирается из справочника),
• метод обнаружения (выбирается из справочника),
• текстовое описание дефекта (вводится вручную в специальное поле),
• вид дефекта (выбирается из справочника),
• группа дефектов (выбирается из справочника),
• последствия дефекта (выбирается из справочника).

Зарегистрированный дефект получает уникальный идентификатор, благодаря чему становится возможной систематизация и поиск дефектов по коду оборудования или отказавшего узла, виду дефекта. После регистрации дефекта соответствующий специалист производит проверку и анализ информации о дефекте и планирует мероприятия и сроки его устранения.

Результаты оптимизации программы обслуживания

Благодаря регистрации в TRIM всех отказов и дефектов, а также учету работ по их устранению, включая затраты на выполнение этих работ, нам удалось выделить 20% оборудования, дающего 80% количества отказов, и 20% оборудования, дающего 80% затрат на ремонт. По отношению к этому оборудованию мы провели оптимизацию программы работ.

Прежде всего, мы исключили ненужные работы, выполнение которых никак не влияло на появление дефектов, и конкретизировали нужные работы.

Таблица 1

	Объект ТО	Работы и периодичность
		до RCM	после RCM
	Фасовочная машина	ТО всего фасовочного аппарата - 15 дней В году 26 работ	ТО блока подготовки воздуха, проверка аэроднища и ниппелей продувки - 30 дней В году 12 работ
	Виброклассификатор	Осмотр - 30 дней ТО - 180 дней В году 14 работ	Смазка и проверка виброузла - 30 дней Проверка герметичности клапанов - 60 дней В году 18 работ
	Дозатор линии розлива	Осмотр - 15 дней Смазка - 30 дней В году 36 работ	Смазка - 30 дней Замена гильз - 365 дней Замена уплотнений на головке - 365 дней В году 14 работ
	Тележка на рельсах	Смазка - 30 дней ТО - 120 дней В году 16 работ	Смазка и осмотр приводной шестерни - 60 дней В году 6 работ
	Конвейер с толкателем	Смазка - 30 дней ТО - 120 дней В году 16 работ	Смазка, осмотр ленты и роликов - 60 дней В году 6 работ

Такие изменения программы работ позволили снизить занятость персонала отдела главного инженера (рис. 2). Благодаря этому мы безболезненно прошли 15% сокращение сотрудников рабочих профессий отдела главного инженера. Также удалось заменить одного рабочего, ранее занятого на выполнении работ, на инженера. То есть, мы стали больше времени тратить на анализ и управление, и меньше на сами работы. Ожидаем, что такая замена даст соответствующий эффект в будущем.

Рис. 2. Снижение занятости в результате оптимизации программы работ

Анализ количества дефектов позволил нам выявить неэффективные предупредительные работы. По каждому такому случаю мы провели анализ корневых причин дефектов, и выработали соответствующие меры. В каких-то случаях изменили дизайн технического обслуживания (например, уменьшили интервал смазки или добавили новую работу «замена болта крепления редуктора»). В других случаях заменили поставщика запасных частей (например, стали закупать более качественные ролики или дисковые затворы). Примеры изменений программы работ приведены в табл. 1.

Рис. 3. Снижение количества дефектов в результате оптимизации программы работ

В тех случаях, когда дефекты по-другому никак не снизить, провели модернизацию оборудования (например, вынос подшипников барабана элеватора за пределы шахты или установка дополнительных уплотнений), или его замену (например, замена винтового насоса на мембранный, замена приводного редуктора барабанной сушки песка).

В итоге эти меры позволили существенно снизить количество дефектов (рис. 3). Таким образом, если в цифрах, внедрение TRIM и проведенная с его использованием оптимизация программы предупредительного обслуживания, позволили нам сократить количество дефектов на 18%, и уменьшить занятость персонала отдела главного инженера на 16%. Количество отказов также снизилось, мы даже изменили ключевой КПИ отдела главного инженера - уменьшили коэффициент простоя оборудования с 1.5 до 1.25.

Подобный подход - сочетание методологии RCM, направленной на обеспечение надежности оборудования, и информационной системы управления техническим обслуживанием и ремонтами, - позволяет реально управлять надежностью и будет полезен многим предприятиям.

Список литературы

1. Nowlan F. S., Heap H. F. Reliability-centered Maintenance. San Francisco: Dolby Access Press, 1978. 466 p.

2. Moubray J. Reliability-centered Maintenance. Second Edition. NY: Industrial Press Inc, 1997. 426 p.

3. Герцбах И.Б., Кордонский Х.Б. Модели отказов/ Под ред. Б.В. Гнеденко. -М.: Советское радио, 1966. - 165 с.

4. Иорш В.И., Крюков И.Э., Антоненко И.Н. Международные стандарты в области управления физическими активами// Вестник качества. 2012. №4. С. 27-34.

5. Кац Б.А., Молчанов А.Ю. Управление производственными активами с помощью современных информационных технологий// Автоматизация в промышленности. 2014. №8. C. 39-45.

6. Антоненко И.Н. EAM-система TRIM: от автоматизации ТОиР к управлению активами// Автоматизация в промышленности. 2015. №1. С. 40-43.

Методология RCM -анализа

Общие положения

RCM (R eliability-с entered M aintenance – Техническое обслуживание, ориентированное на надежность) методология, позволяющая определить необходимые меры для того, чтобы каждая производственная система (далее – Система) и ее элементы исполняли возложенную на них функцию в рамках производственного процесса.

Цель RCM :

Соблюдение требований надежности и безопасности Системы при обеспечении максимально возможного уровня эффективности за счет формирования оптимальной программы технического обслуживания и ремонтов оборудования (далее – Программа ТОиР).

Задачи RCM :

· Формирование оптимальной Программы ТОиР с акцентом на поддержание самых важных функций Системы и переносом сроков воздействий по техническому обслуживанию на максимально возможный период, при условии соблюдения действующих норм и требований нормативной документации.

Реализация задач RCM-анализа осуществляется при помощи информационной системы, обеспечивающей поддержку процесса мониторинга и оценки технического состояния оборудования.

Результат RCM :

Принципы RCM:

В рамках внедрения подхода к планированию ТОиР на основе RCM-анализа рассматриваются два блока:

1. Внедрение и запуск системы RCM-анализа в промышленную эксплуатацию на объекте;

2. Регулярное обеспечение проведения RCM-анализа с использованием Информационной Системы;

RCM-анализ осуществляет группа экспертов.

Группы экспертов должны быть сформированы для каждой Системы. Рекомендуемая численность группы в соответствии с методикой RCM-анализа составляет не более десяти человек.

При проведении RCM-анализа эксперты формируют рекомендации и предложения, основанные на действующей нормативной документации, а также руководствуясь собственным профессиональным опытом работы в данной области.

Описание эксплуатационных условий работы, требований к производительности, причин возникновения и последствий отказов должны быть максимально возможно представлены в разрезе количественных показателей.

Этапы проведения RCM-анализа:

1. Определение условий функционирования Системы;

2. Определение функций Системы;

3. Определение функциональных отказов Системы;

4. Определение причин, видов и последствий функциональных отказов;

5. Принятие решений о воздействиях.

1. Определение условий функционирования системы

На данном этапе проведения RCM-анализа осуществляется составление перечня оборудования Системы с детальным описанием его характеристик и условий эксплуатации. Необходимость описания условий функционирования Системы связана с тем, что при различных условиях функционирования даже для объектов, идентичных с технической точки зрения, могут существенно различаться: функции и требования к производительности, виды отказов и результаты последствий отказов, а также оперативные мероприятия в случае отказа.

При описании условий функционирования Системы должны быть учтены следующие факторы:

· Режим работы оборудования;

· Наличие схем резервирования оборудования;

· Требования экологических стандартов, стандартов качества и безопасности;

· Требования к эксплуатационным характеристикам оборудования;

· Возможность проведения ремонта и технического обслуживания, исходя из наличия поставщиков запчастей и инструментов к эксплуатируемому оборудованию;

· Сценарные условия функционирования объекта (план по выработке, прогноз экономических показателей предприятия и пр.).

2. Определение функций системы и ее элементов

На данном этапе проведения RCM-анализа осуществляется составление полного перечня функций с указанием требований к производительности, и определение основных и вторичных функций.

· Перечень типичных основных функций:

Генерация электроэнергии;

Передача электроэнергии.

· Перечень типичных вторичных функций определяется в разрезе следующих критериев:

Обеспечение безопасности / целостности конструкций;

Обеспечение эргономики;

Защитные функции;

Экономичность / эффективность;

Избыточные функции (эстетичность, чистота);

Обеспечение физической защиты от влияния третьих лиц.

· Для каждой функции определяются требования к производительности.

· Исходная производительность оборудования, установленная заводом изготовителем всегда должна быть больше уровня, установленного требованиями к производительности.

· Требования к производительности не всегда являются абсолютными значениями, а могут иметь верхний и нижний пределы. Границы в таком случае задаются в соответствии с действующей НД, а также документацией завода-изготовителя оборудования.

· В некоторых случаях требования к производительности являются переменными, например, в случаях, когда производительность зависит от нагрузки или внешних факторов.

· Наиболее подробно необходимо описать функции защитных устройств, так как они не выполняют никаких функций в обычных условиях производственного процесса. Функциями защитных устройств являются действия по предотвращению отказа, смягчению или устранению последствий отказа. Существует следующие типы защитных устройств:

Устройства, дающие сигнал тревоги при отклонении параметра от нормы;

Устройства, отключающие оборудование в случае отказа;

Устройства, устраняющие опасную ситуацию или смягчающие последствия отказа;

Устройства, вступающие в действие взамен отказавшего оборудования.

3. Определение функциональных отказов и причин их возникновения

На данном этапе проведения RCM-анализа для каждой функции определяются: все возможные отказы, причины отказов, тип распределения вероятности отказа.

1. Определение функциональных отказов и причин их возникновения

На данном этапе производится определение перечня возможных функциональных отказов, признаков, позволяющих определить факт возникновения отказа, и причин возникновения отказа.

Описывать следует лишь те отказы, которые могут произойти при данных эксплуатационных условиях с достаточно высокой вероятностью. В описание включаются следующие отказы, которые:

· Случались ранее с данным оборудованием. Такие отказы определяются из анализа журнала дефектов оборудования, статистики технологических нарушений и т. д.;

· В настоящий момент предотвращаются с помощью действующих программ технического обслуживания и ремонтов;

· Не проявлялись, но считаются возможными (анализ статистики по другим станциям, статистики из открытых источников, данных завода изготовителя и т. д.).

Если последствия очень серьезны, стоит включить и те отказы, которые не столь вероятны.

2. Определение типа распределения вероятности отказа

Определение типа распределения вероятности отказа, осуществляется на основании следующих данных:

· Информация по статистике отказов оборудования;

· Информация завода-изготовителя о надежности оборудования;

· Тип оборудования (механическое, электрическое и т. д.);

· Мнение экспертов.

Существуют шесть наиболее распространенных типов распределения вероятности отказа:

a. Высокая вероятность отказа на начальном этапе эксплуатации, затем незначительный уровень случайных отказов, в конце – зона износа.

b. Случайные отказы, затем зона износа.

c. Равномерное увеличение вероятности отказа с увеличением времени эксплуатации.

d. Резкое увеличение вероятности отказа на начальном этапе эксплуатации, затем стабилизация на уровне случайных отказов.

e. Случайный отказ. Отсутствие зависимости между сроком эксплуатации и вероятностью отказа оборудования.

f. Значительная вероятность отказа на начальном этапе эксплуатации, затем случайные отказы.

4. Определение возможных последствий отказов

На данном этапе проведения RCM-анализа определяются и описываются последствия отказов, определяются виды отказов. Результат каждого отказа должен быть описан исходя из предположения, что никакие меры не предпринимались для предотвращения отказа.

При описании последствий отказа должны быть определены:

· Признаки, указывающие на факт возникновения отказа;

· Условия, при которых происходит отказ;

· Влияние отказа на безопасность людей или окружающей среды;

· Влияние отказа на производство (объемы производства, качество продукции, обслуживание клиентов и производственные расходы);

· Оценка ущербов вследствие возникновения отказа;

· Действия необходимые для приведения системы в рабочее состояние и время необходимое для их реализации.

5. Принятие решений о возможных воздействиях

На данном этапе проведения RCM-анализа осуществляется определение типа воздействия, которое необходимо применить для предотвращения возникновения отказа, определение признаков, по которым можно определить скорое наступление отказа, определение периодичности проведения воздействий.

1. Определение необходимого воздействия

Для выбора необходимого воздействия используют «Диаграмму принятия решений» (Диаграмма 1) . Схема работает в логике «Да» и «Нет». По горизонтали схема разделена по группам отказов. Существуют четыре группы отказов:

1. Скрытые отказы;

2. Отказы, влияющие на безопасность людей и окружающую среду;

3. Отказы, влияющие на производственный процесс;

4. Отказы, не влияющие на производство.

Группы отказов в «Схеме принятия решений» расположены по степени важности, слева направо. В RCM самыми важными считаются скрытые отказы, идти по схеме необходимо начинать с них. Сначала, исходя из результатов описания возможных последствий отказов и из указанных в схеме критериев, определяется тип отказа. После определения типа отказа, рассматриваются воздействия, которые возможно применить для снижения вероятности отказа до допустимого уровня. Рассмотрение воздействий проводится в строго определенном порядке. Для принятия решения о применении воздействия оно должно быть:

1. выполнимо ;

2. целесообразно .

Выполнимость обслуживания оборудования по техническому состоянию определяется исходя из:

· Существования признаков, по которым однозначно можно определить скорое наступление отказа;

· Периода развития отказа (Интервала P-F);

· Степени постоянства интервала P-F;

· Возможности выполнения обслуживания с интервалами меньшими интервала P-F.

Выполнимость планового восстановления оборудования определяется исходя из:

· Существования периода работы оборудования, на котором наблюдается резкое повышение вероятности отказа;

· При условии существования такого периода, его определение.

Выполнимость обнаружения скрытого отказа определяется исходя из:

· Возможности проверки наличия скрытого отказа (например, обнаружение отказа защитных устройств);

· Возможности проверки наличия скрытого отказа с требуемым интервалом;

· Возможности изменения конструкции оборудования для предотвращения возникновения скрытого отказа. При принятии решения об изменении конструкции оборудования, необходимо определить влияние множественных отказов, вызванных рассматриваемым скрытым отказом на безопасность и окружающую среду.

Целесообразность применения воздействия определяется исходя из следующих факторов:

1. Применение данного воздействия обеспечивает снижение вероятности отказа (множественных отказов, для случая скрытых отказов) до допустимого уровня.

2. В результате воздействия возможные последствия соответствующего отказа, уменьшаются в достаточной степени, что бы оправдать прямые и непрямые издержки выполнения этого воздействия.

Если рассматриваемое воздействие не удовлетворяет хотя бы одному из этих требований, то переходят к рассмотрению следующего.

2. Определение периодичности воздействий

1. Определение периодичности обслуживания оборудования по техническому состоянию . Периодичность обслуживания оборудования определяется экспертной группой исходя из оценки последствий отказов и параметров интервала P-F.

2. Определение периодичности планового восстановления или замены оборудования . Определяется время, по прошествии которого, наблюдается резкое увеличение условной вероятности отказа оборудования (срок службы ). Срок службы определяется из распределения вероятности отказов, статистики прошлых отказов или данных завода изготовителя. Плановое ТО рекомендуется проводить непосредственно перед истечением срока службы.

3. Определение периодичности выполнения работ по поиску скрытого отказа. Периодичность выполнения работ по поиску скрытого отказа определяется исходя из анализа статистики возникновения скрытого отказа, оценки условной вероятности возникновения скрытого и множественного отказа, оценки возможных последствий и издержек.

На данном этапе производится свод и взаимоувязка полученных при проведении RCM-анализа результатов и формирование на их основе оптимизированных графиков ТОиР и предложений по внесению изменений в Программу ТПиР.

При формировании графиков ТОиР должно учитываться, что периодичность воздействий не должна противоречить существующей НТД. Если временные промежутки между воздействиями больше, чем указанные в НТД, то за основу должны быть приняты последние.

Рисунок 1. Диаграмма принятия решений о выборе технического воздействия

Перечень документации для RCM -анализа

	Документ	Требуемое содержание из документа
	Паспорт оборудования	Эксплуатационные характеристики оборудования
Информация о надежности оборудования
Сведения о ремонтах оборудования
	Эксплуатационная документация	Перечень оборудования Системы, характеристик и условий его эксплуатации
Сведение о режимах эксплуатации оборудования
	Нормативная документация	Требования экологических стандартов, стандартов качества и безопасности
Требования действующей НД к оборудованию
	Журнал дефектов аварий/статистика отказов	Информация по статистике отказов оборудования
	База технических решений	База технических решений
	План производства. Производственная программа и др.	Сценарные условия функционирования объекта (план по выработке, прогноз экономических показателей предприятия и пр.)

Таблица 1

Аналитическая записка основана на методологии RCM 2 в соответствии со стандартами: SAE Standard JA1011 «Evaluation Criteria for Reliability-Centered Maintenance RCM Processes», SAE Standard JA1012 (Updated, 2002), PAS 55:2008 (и разрабатываемый на его основе ISO 55000)

Организация должна разработать, внедрить и поддерживать процессы и процедуры для выявления возможностей и оценки, приоритезации и реализации мероприятий для достижения постоянного улучшения в направлениях. Результатом анализа со стороны руководства, в соответствии с обязательствами организации по непрерывному повышению, должны включать решения и действия, направленные на возможные изменения политики управления активами, стратегии и целей, требований к характеристикам по управлению активами и к ресурсам.
«Управление активами»

Методология обслуживания, обеспечивающая надежность оборудования (RCM) является эволюционным подходом к надежности оборудования. Она сосредоточена на оптимизации профилактических и диагностических программ технического обслуживания для повышения эффективности оборудования (безотказной работы, производительности и качества) при минимизации связанных с этим расходов на техническое обслуживание. Подход RCM можно представить, как процесс принятия решений, показанный на рисунке 19.

Примечание . В этой главе нет возможности дать подробное описание методологии обслуживания обеспечивающей надежность оборудования. Ознакомиться с детальным определением подхода к RCM можно обратившись к стандарту SAE JA1012 (“A Guide to the Reliability-Centered Maintenance (RCM) Standard”) и к SAE JA1011 (“Evaluation Criteria for RCM Processes”). Краткое описание методологии RCM-анализа можно найти в http://sov-system.ru/files/RCM-analysis.pdf (откуда и заимствован рис 19). Подробное описание см. Neil B. Bloom «Reliability Centered Maintenance».

В дереве решений при оценке необходимости разработки профилактических и диагностических задач обслуживания, принимаются во внимание последствия отказа. Например, если нормативное требование по безопасности работника или окружающей среды будет под угрозой нарушения, профилактические и диагностические программы должны быть изменены таким образом, что бы их следствием появились:

• возможность предотвращения отказа путем надлежащего профилактического обслуживания;
• своевременное диагностирование и прогнозирование для своевременного выявления дефектного компонент до того как произойдет сбой;
• внесение таких изменений в конструкции оборудования, которые бы исключали компонент, который подвержен отказам.

Рис. 19 Процесс принятия решения о методе обслуживания

Если сбой может привести к серьезной остановке производства или потере производительности, то тот же самый процесс должен применяться для устранения этой проблемы.

Если ответы на первые два вопроса дерева решений отрицательные, тогда следующим вопросом будет вопрос: ​​насколько серьёзен с отказ с точки зрения стоимости и сложности ремонта? Если да – серьезен и ремонт дорогостоящий, то профилактическое и диагностическое обслуживание должно применяться.

Если нет, то продолжение эксплуатации до отказа является приемлемой альтернативой.
В реальности, по мере появления проблем, полноценный анализ идет по каждому шагу процесса. Необходимо понимать динамику взаимодействия компонентов оборудования, для выявления именно тех компонент, которые привели к сбою в работе оборудования и оценивать все последствия каждого из отказов. Также необходимо понимать возможности обеих профилактических и диагностических методов, для того чтобы решить, какой из них наилучшим образом будет препятствовать отказу или способствовать обнаружению дефектов.

Эти сложности объясняют причину, по которой большинство RCM проектов выполняются одной командой. Ни один человек не имеет всех знаний, чтобы принимать все решения в процессе RCM.

Поскольку RCM – это передовая технология, которую намерена использовать организация, необходимо каким-то образом контролировать эту деятельность? Следующие показатели помогают контролировать RCM.

1. Процент повторяющихся отказов оборудования

Этот показатель сравнивает повторяющиеся отказы на критически важном оборудовании с общим числом отказов. В результате показатель позволяет сосредоточиться на устранение тех неисправностей, для которых необходим весь процесс RCM. Основное внимание сначала следует уделить критическому оборудованию, а затем список может быть расширен для второго и третьего уровня оборудования, по мере появления возможностей и ресурсов.

Этот показатель может быть получен путем деления количества повторяющихся отказов оборудования на общее количество отказов оборудования. В результате процент показывает возможности для снижения отказов оборудования в процессе RCM. Показатель должен отслеживаться для отдельного элемента оборудования, но может быть агрегирован до уровня линии, процесса, отдела или области. Эта информация может отслеживаться ежемесячно или (для более активных организаций) ежеквартально. Это позволит выявить тренд (динамику) показателя на скользящем 12-ти месячном интервале. Этот тренд должен показывать на снижение процента повторных отказов, которое происходит благодаря решениям, принимаемым в процессе улучшений программы RCM.

Достоинства

Показатель полезен для выделения потенциальных кандидатов для анализа RCM по повторяющимся отказам оборудования.

Недостатки

Есть два основных соображения при использовании этого показателя. Во-первых, точность данных об отказах оборудования является необходимым условием перед началом процесса. Во-вторых, несмотря на важность этого показателя, он не должен быть единственным центром усилий RCM. Это только одна из областей, в которых методики RCM могут быть полезными для предприятия. Другие показатели будут показывать другие возможности.

2. Процент отказов оборудования, по которым анализ основных причин отказа выполнен

Этот показатель сравнивает количество отказов оборудования, по которым причинно-следственный анализ причины возникновения отказов был проведен, с общим числом отказов оборудования. В результате показатель позволяет сосредоточиться на устранение тех неисправностей, для которых необходим весь процесс RCM. Основное внимание сначала следует уделить критическому оборудованию, а затем список может быть расширен для второго и третьего уровня оборудования, по мере появления возможностей и ресурсов.

Этот показатель может быть получен путем деления количества отказов оборудования, где анализ первопричины отказа был проведен, на общее количество оборудования имевшего отказы. В результате показатель представляет возможность понять, где есть данные, дающие основания, чтобы начать процесс RCM. Через дальнейшие сравнения, общие первопричины могут быть идентифицированы, открывая возможности для значительного улучшения программ RCM, путем устранения причин множественных отказов. Показатель должен отслеживаться для отдельного элемента оборудования, но может быть агрегирован до уровня линии, процесса, отдела или области. Эта информация может отслеживаться ежемесячно или (для более активных организаций) ежеквартально. Это позволит выявить тренд (динамику) показателя на скользящем 12-ти месячном интервале. Этот тренд должен показывать на снижение процента повторных отказов, которое происходит благодаря решениям, принимаемым в процессе улучшений программы RCM.

Достоинства

Показатель полезен для выделения потенциальных кандидатов для анализа программ RCM, направленных на выявление действительных причин отказов оборудования.

Недостатки

Существует только один из существенных моментов при использовании этого показателя. Точные данные о причинах отказа оборудования является необходимым условием перед началом процесса. В анализе причин не должно быть догадок и предположений, в противном случае будут допущены дорогостоящие ошибки.

3. Процент PM программ, ежегодно оцениваемых на эффективность

Этот показатель показывает долю превентивных задач по обслуживанию, по которым ежегодно проводится аудит на предмет их эффективности. Он сравнивает их число с общим числом профилактических работ по техническому обслуживанию. Показатель показывает долю задач, по которым производится сопоставление фактических данных по истории отказов и данных по выявленным действительным причинам, подтверждая тем, что процедуры PM исполняются правильно и что они в настоящее время осуществляются с правильной частотой.

Этот показатель может быть получен путем деления общего количества проверенных профилактических работ по техническому обслуживанию на общее количество профилактических работ. Результат, который выражается в процентах, может быть рассчитан на годичном интервале и в течение многолетнего периода. Чтобы показатель был значимым, усилия придется прилагать в течение многих лет.

Достоинства

Этот показатель оказывается полезным для придания уверенности в том, программы профилактического обслуживания находятся под пристальным контролем. Показатель может быть рассмотрен в разрезе профессий, оборудования, областей деятельности или по отделу, что позволяет сконцентрировать усилия на программах PM.

Недостатки

Единственным крупным недостатком этого показателя является то, что он является запаздывающим показатель. Хотя она может быть использована путем деления общего числа мероприятий профилактического обслуживания на 12 и рассчитываться на ежемесячной основе, но эта расчетная величина, как правило, не имеет большой ценности.

4. Процент PDM программ, ежегодно оцениваемых на эффективность

Этот показатель сравнивает число задач диагностического обслуживания, по которым ежегодно проводится аудит на предмет их эффективности с общим числом профилактических работ по техническому обслуживанию. Показатель показывает долю задач, по которым производится сопоставление истории обслуживания оборудования и данных по выявлению действительных причин отказов, подтверждая тем самым, что процедуры диагностического обслуживанию исполняются правильно.

Этот показатель может быть получен путем деления общего количества выполненных диагностических работ по техническому обслуживанию на общее количество профилактических работ. Результат, который выражается в процентах, может быть рассчитан на годичном интервале и в течение многолетнего периода. Чтобы показатель был значимым, усилия придется прилагать в течение многих лет.

Достоинства

Этот показатель оказывается полезным для придания уверенности в том, программы диагностического обслуживания находятся под пристальным контролем. Показатель может быть рассмотрен в разрезе профессий, оборудования, областей деятельности или по отделу, что позволяет сконцентрировать усилия на программах PDM.

Недостатки

Единственным крупным недостатком этого показателя является то, что он является запаздывающим показателем. Хотя она может быть использована путем деления общего числа мероприятий диагностического обслуживания на 12 и рассчитываться на ежемесячной основе, но эта расчетная величина, как правило, не имеет большой ценности.

5. Экономические эффекты программ RCM

Несколько показателей позволяют оценить сокращение затрат, которые реализуются в рамках программы RCM. Этот набор показателей является жизненно важным для компаний, желающих поддерживать ресурсами, необходимыми для непрерывного поддержания программы RCM. Как и в других направлениях программы обслуживания, должна быть обеспечена финансовая отдача от инвестиций программы RCM, что бы мотивировать руководство к их продолжению. Программы RCM дают финансовую отдачу, по крайней мере, в трех основных областях.

Срок службы оборудования

Поскольку оборудование находится под пристальным контролем со стороны профилактических и диагностических программ технического обслуживания, число поломок сокращается либо их вообще нет, срок службы оборудования на заводе приближается к максимально возможному значению. Поскольку оборудование работает непрерывно, его производственная пропускная способность увеличивается. Если добавленная стоимость, полученная благодаря увеличению производства, рассчитывается, можно увидеть значительную отдачу от инвестиций в RCM.

Увеличение производственной мощности оборудования

В дополнение к увеличению времени безотказной работы, программа RCM также повышает эффективность работы. Другими словами, теперь оборудование работает на проектной мощности. В некоторых случаях заводское оборудование работает только на 70% или 80%, от проектной производительности. Производственные потери в результате этого составляют 20% - 30% от прибыли актива. Если эти потери будут устранены, то экономия будет значительной. Процесс RCM может помочь восстановить эту утраченную производственную мощность.

Трудовые ресурсы технического обслуживания

По достижению этого зрелости, организация обслуживания не уподобляется борьбе с пожарами. Таким образом, экономия возникает не столько от повышения производительности труда, сколько от сокращения неэффективных работ в виде профилактического и предупредительного обслуживания, которые выполняются слишком часто, а так же диагностических проверок, которые либо делаются слишком часто, либо не являются необходимыми.

Нет прямых формулы для расчета этих показателей. Каждый из них отслеживается отдельно по элементам оборудования, так же, как это выполняется для анализа RCM. Финансовые результаты можно отслеживать для каждой части показателя отдельно, затем суммировать для оценки общего эффекта. Не существует стандартного способа для выполнения этих расчетов, из-за различий в производственных процессах и системах бухгалтерского учета в различных компаниях.

Достоинства

Этот показатель является обязательным для развития и сохранения организационной поддержки программам RCM. Он может быть полезно для пропаганды в организации тех финансовых преимуществ, которые дают программы RCM и демонстрации их вклада в прибыльность компании. Он также полезен для гарантии того, что средства, вложенные в программы, окупаются.

Недостатки

Единственным крупным недостатком этого показателя является проблема сбора достаточно точных и достоверных данных о затратах, которые не вызовут дебатов и сомнений. Они должны быть сопоставимы с данными бухгалтерского учета. Кроме того, много усилий требуется, чтобы эти данные собрать. Эти усилия не следует недооценивать при запуске сбора данных и отслеживания.