Hoe een Reliability Engineer de betrouwbaarheid verbetert

Internationale normen definiëren betrouwbaarheid als de waarschijnlijkheid dat een eenheid zijn vereiste functies zal uitvoeren, zonder storing gedurende een gespecificeerde tijdsperiode bij gebruik onder gespecificeerde omstandigheden.

De betrouwbaarheid van een asset wordt bepaald in de ontwerpfase van de levensduur van die unit. Natuurlijk kan de productiefase veranderingen in de ontwerpbetrouwbaarheid introduceren, waardoor deze normaal gesproken wordt verminderd. Dit is de geleverde betrouwbaarheid. Vervolgens moet het activum worden geïnstalleerd, wat de onzekerheid van de kwaliteit van het vakmanschap en het toezicht introduceert.

Na installatie wordt de stroom ingeschakeld en wordt het activum geactiveerd en bediend, waardoor nog meer onzekerheid ontstaat over de werkelijke betrouwbaarheid op de werkvloer. Wanneer het asset een probleem heeft, kan de grondigheid en kwaliteit van het onderhoud dat wordt uitgevoerd om het in de oorspronkelijke staat te herstellen, ook variëren. Al deze elementen zijn van invloed op de bereikte betrouwbaarheid van een asset.

De bereikte betrouwbaarheid van een asset is voor een groot deel eerst controleerbaar, door de fabrikant (OEM) en vervolgens door de eigenaar/eindgebruiker. Wanneer een asset wordt vervaardigd, nemen betrouwbaarheidsingenieurs deel aan ontwerpinspanningen om de betrouwbaarheid (en onderhoudbaarheid) van nieuwe producten te begeleiden.

Tijdens de productie monitoren de betrouwbaarheidsingenieurs het prototype en de productietesten, die ze zelf hebben ontworpen, om de geleverde betrouwbaarheid te bewaken.

Bij de installatie wijzen bedrijven van wereldklasse routinematig betrouwbaarheidsingenieurs toe aan het constructie-/installatieteam om ervoor te zorgen dat het activum in de juiste staat in een operationele status wordt gebracht.

Betrouwbaarheidsingenieurs werken ook samen met het ontwerpteam om het onderhoudsprogramma van de activa te ontwikkelen. Dit omvat een stuklijst, onderhoudsplannen van de operator en de richtlijnen voor preventief en voorspellend onderhoud die bij de inbedrijfstelling aan de eigenaar worden doorgegeven.

Ook de betrouwbaarheidsingenieurs bij de eigenaar/eindgebruikerorganisatie spelen een belangrijke rol. In een operatie van wereldklasse accepteren betrouwbaarheidsingenieurs de gegevensinvoer van de OEM. Deze informatie wordt geïnstalleerd in de gegevensbestanden van de eindgebruiker en vormt de basis voor de activahiërarchie, het onderhoudsplan voor activa, de initiële aanschaf van reserveonderdelen en de vereiste training.

De betrouwbaarheidsingenieurs van de eindgebruiker zullen een rol hebben gespeeld bij de aanschaf van het nieuwe activum vanaf de oorspronkelijke vereiste voor dat activum. Betrouwbaarheidsingenieurs zijn doorgaans generalisten. Een deel van hun functie is om de inkoopafdeling te voorzien van de "zachte" vereisten voor nieuwe activa.

Deze vereisten houden onder meer in dat ervoor moet worden gezorgd dat de juiste gegevens nodig zijn om de materiaallijst van het activum op te stellen en om de nodige informatie te verstrekken voor elk voorspellend onderhoudsprogramma dat voor het activum wordt voorzien.

De vereisten hebben ook betrekking op de toelaatbare onbalans in roterende apparatuur, de toelaatbare trillingsniveaus, de mate van uitlijning op gekoppelde machines en mogelijk het smeermiddel dat moet worden gebruikt in veelvoorkomende items zoals motoren, versnellingsbakken, enz. De betrouwbaarheidsingenieurs van de eindgebruiker zullen ook spelen een groot deel van het inbedrijfstellingsproces, inclusief verificatie van alle "zachte" vereisten voorafgaand aan acceptatie.

Dit is allemaal goed en wel als je in een operatie van wereldklasse zit. Maar wat als u wereldklasse probeert te bereiken en een investering in betrouwbaarheidstechniek moet rechtvaardigen? Hoe kun je laten zien dat een betrouwbaarheidsingenieur waarde toevoegt?

Hier zijn enkele manieren waarop een betrouwbaarheidsingenieur de betrouwbaarheid van uw bereikte activa kan verbeteren, waardoor uw organisatie tijd en geld bespaart. (Houd er rekening mee dat een verhoging van het activagebruik met slechts 1 procent een meetbare verbetering van het resultaat kan opleveren.)

Denk buiten de gebaande paden

Tastbare voordelen komen voort uit het denken buiten de gebruikelijke comfortzone van de organisatie. Slechte praktijken raken ingesleten en leiden tot "we hebben het altijd zo gedaan"-houdingen. Een voorbeeld is de verwachte levensduur van apparatuur.

Puur op kosten kopen is zelden een goede gewoonte voor apparatuur. In één vleesfabriek was het kopen van volledig gesloten ventilatorgekoelde (TEFC)-motoren de norm, omdat ze minder kosten dan motoren met een washdown-classificatie. Natuurlijk had het gebied een dagelijkse wasbeurt nodig.

Door het management ervan te overtuigen dat een levensduur van drie tot zes maanden niet de norm was - en dat de fabriek het beter kon doen - kon een proefaankoop van motoren met een washdown-classificatie worden uitgevoerd. Door over te schakelen op motoren met een washdown-classificatie, namen de kosten per eenheid met ongeveer 20 procent toe. Veel van die motoren hebben tot nu toe meer dan 10 jaar dienst gedaan.

Bekijk de afsluitprocedures opnieuw

Tijdens een jaarlijkse shutdown zag ik een bemanning de riemen van een kritieke air-handler verwisselen. Ik keek toe hoe de riemen van 5 D-formaat over een staaf werden gerold. Ik stelde de voor de hand liggende vraag waarom dat werd gedaan. "Je moet de riemen van tevoren spannen of later terugkomen en ze opnieuw spannen", kreeg ik te horen.

Ik nam deze informatie over aan onze HVAC-leider en vroeg hem waar deze informatie vandaan kwam. Hij vertelde me dat hij het vak had geleerd van zijn vader, die een meester-monteur was.

Hoewel ik niet twijfelde aan zijn uitleg of de vaardigheden van zijn vader, vroeg ik wanneer zijn vader zijn stage had gedaan. Zijn vader was een van de allereerste HVAC-specialisten in het gebied en was opgeleid voordat V-riemen werden versterkt met koorden.

Onze bandenverkoper werd binnengehaald voor een training waar mythes over banden werden besproken. Na die sessie hebben we onze onderhoudsinstructies gewijzigd om de motor los te maken, de riemen op de juiste manier te installeren en vervolgens de spanning in te stellen.

Dit zorgde natuurlijk voor ongeveer 15 procent meer tijd om te bereiken dan het origineel, dus hoe beïnvloedde deze verandering de betrouwbaarheid? Door de banden tijdens de installatie niet te beschadigen, hebben we de taak veranderd van een jaarlijkse naar een driejaarlijkse taak.

Controleer het luchtfiltersysteem

Veel faciliteiten stellen hoge eisen aan de kwaliteit en kwantiteit van de binnenlucht. Traditioneel vereiste deze luchtkwaliteit het wisselen van filters op een strikte tijdbasis om te voorkomen dat de filtermedia overbelast raken en mogelijk scheuren. Maar de meeste van deze faciliteiten houden ook het drukverschil over de filterbanken bij.

Door gebruik te maken van direct beschikbare informatie over de belasting en mogelijke verzwakking van een filterbank, kunnen de filters worden vervangen op basis van conditie in plaats van strikt in de tijd.

Als een uitloper vinden veel faciliteiten dat het veranderingsinterval wordt verlengd aan de kant van het gebouw die zich aan de bovenwindse kant van normaal heersende winden bevindt. Dit verhoogde ook de bereikte levensduur van sommige filterelementen, waardoor de totale eigendomskosten werden verlaagd.

Controleer de effectiviteit van onderhoudstaken

Betrouwbaarheidsingenieurs kunnen ook helpen om overuren te verminderen. Veel van de onderhoudstaken die een personeelsbestand uitvoert, zijn van twijfelachtige waarde. In één geval bleek uit een analyse van bestaande preventieve onderhoudstaken dat 40 procent geen waarde had of geen geldige storingsmodi voor het systeem aanpakte.

Door deze taken uit het schema te verwijderen, kwam er tijd vrij om niet alleen het preventieve onderhoudsprogramma uit te voeren, maar ook meer tijd om correctieve taken uit te voeren zonder de brandbestrijding die normaal gesproken plaatsvond.

Bij een onderzoeksfaciliteit was dit vooral duidelijk toen de jaarlijkse stillegging van een gebouw op zaterdag om 6 uur begon en tot 18 uur duurde. die dag, begon op zondag om 6 uur 's ochtends en was normaal gesproken om 16.00 uur voltooid.

De eerste acht uur op zaterdag was anderhalf uur; de laatste vier waren dubbele tijd. Zondag was anderhalve keer dubbel. Voor deze evolutie moest het volledige onderhoudspersoneel aan boord zijn.

Het jaar daarop, na een analyse van de onderhoudsbehoefte van de shutdown, begon de shutdown om 04.00 uur voor (wettelijke) reiniging van het brandsysteem. Het grootste deel van de onderhoudsploeg begon om 7.00 uur en de klus was geklaard om 16.00 uur. die dag. Niet alleen waren er geen nadelige gevolgen van dit werk, er was een duidelijke vermindering van het aantal problemen met gereviseerde apparatuur in de twee weken na de evolutie.

Voorspellende technologieën gebruiken om energieverliezen te vinden en te corrigeren

Een voordeel van betrouwbaarheidstechniek dat vaak over het hoofd wordt gezien, is het potentieel om de energiekosten in een fabriek te verlagen. Door voorspellende technologieën te gebruiken, kan het fabriekspersoneel energieverliezen opsporen en corrigeren.

Deze besparingen gaan verder dan de besparingen van het 'groene initiatief' door zaken als verlichting, verbeterde isolatie, enz. Eén fabriek gebruikte ultrageluid in de lucht om luchtlekken te documenteren die (alleen elektriciteit) $ 33.000 per jaar kosten. Bovendien werd een grote luchtcompressor uit de productie genomen met een overeenkomstige vermindering van onderdelen en arbeid.

Een andere fabriek gebruikte infrarood om een ​​oven in kaart te brengen die aan reparatie of vervanging toe was, maar niet binnen de budgetcyclus viel. De gedetailleerde scans in combinatie met thermische berekeningen toonden aan dat de oven slechts 6 procent efficiënt was.

Het visuele bewijs overtuigde het bedrijf om te investeren in een nieuwe oven met een thermisch rendement van meer dan 96 procent. Door de afname van het aardgasverbruik is de terugverdientijd aanzienlijk verkort. Extra energiebesparingen kunnen worden behaald door het gebruik van hoogwaardige elektromotoren in de fabriek.

Een NEMA TEFC-motor met premium efficiëntie van 200 pk en elektriciteitskosten van $ 0,06 per kilowattuur zal bijvoorbeeld meer dan $ 2.100 per jaar besparen. Het is niet moeilijk om een ​​besparing op de lange termijn te zien door dit type motor te gebruiken; dit moet worden meegenomen in elk reparatie- of vervangingsprogramma voor motoren.

Naast de voordelen van de bovengenoemde activiteiten op het gebied van betrouwbaarheidsengineering, moet u er rekening mee houden dat er veel extra voordelen zijn die misschien moeilijk te meten zijn, maar niettemin belangrijk zijn voor de organisatie. Deze omvatten:

Correlatie tussen verhoogde betrouwbaarheid en veiligheid: Talrijke onderzoeken hebben aangetoond dat installaties met een hoge betrouwbaarheid en uitstekende onderhoudsprogramma's een lager veiligheidsincident hebben dan installaties zonder dergelijke programma's. Het spreekt vanzelf dat als operaties op een efficiënte manier worden uitgevoerd, er minder haast is om acties uit te voeren en minder risico op letsel door onvoorzichtigheid.

Correlatie tussen betrouwbaarheid en kwaliteit: Het spreekt vanzelf dat een proces of batchlijn die zonder onderbreking loopt, meer kans heeft om een ​​consistent product te produceren dan een die onderhevig is aan starts en stops tijdens de productiecyclus.

Beheer van reserveonderdelen: Met een nauwkeurige activahiërarchie en stuklijst is het gemakkelijker om de juiste hoeveelheden onderdelen te vervoeren. Koppel dit aan een nauwkeurig CMMS en economische bestelhoeveelheden kunnen nauwkeurig worden afgestemd. Samen met onderdelen zal een betrouwbaarheidsingenieur de smeermiddelenlijst van een fabriek doorzoeken en zoeken naar mogelijkheden om smeermiddelen te consolideren en te standaardiseren om de totale eigendomskosten te verlagen.

Dit onderwerp is ook gedetailleerd beschreven in verschillende vakbladen en kan niet alleen van invloed zijn op de kosten van benodigdheden, maar ook op het energieverbruik en de verwijderingskosten van smeermiddelen.

Betrouwbaarheidsingenieurs zijn waardevolle leden van het team van een productieorganisatie. Door hun inspanningen om de betrouwbaarheid van processen en apparatuur te verbeteren, verhogen ze consequent de beschikbaarheid van activa en gebruiken ze middelen efficiënter. Hoewel sommige resultaten gemakkelijk te kwantificeren zijn en andere niet zo voor de hand liggend, gaat de waarde rechtstreeks naar de bedrijfsresultaten.