Condition-Based Maintenance: Kernprincipes en Sleutelvoordelen

Hoewel het misschien niet precies accuraat is om het huidige moment voor de wereldwijde economie te beschrijven als "op een kruispunt," is het zeker waar dat we op een sleutelmoment staan na de eerste maanden van 2021. Acties ondernomen en processen nu geïmplementeerd zullen een significante impact hebben op de lange termijn.

Dit is vooral waar in de diverse productie- en zware industriële sectoren: Het recentste rapport van het Institute for Supply Management (ISM) over de Manufacturing Purchasing Managers' Index (PMI) heeft productiegroei genoteerd voor 10 opeenvolgende maanden per maart 2021 en aangegeven dat nieuwe orders en productie op de voorgang zijn. Leveranciers voldoen echter nog niet helemaal aan de klantvraag. Dit zou ze kunnen drijven om productieapparatuur te overbelasten in de haast om goederen sneller te produceren en te leveren. Dat kan op zijn beurt ongewone stress op uw activa uitoefenen die uiteindelijk de kans op apparatuurfouten (of ten minste ongeplande downtime, voortvloeiend uit de noodzaak voor onverwachte reparatie) kan verhogen.

Tri-axiale, Bluetooth trillingssensor. Bron: https://www.augury.com/machine-health-solutions/

Al dit in aanmerking nemend, is het eerlijk te zeggen dat er geen betere tijd kan zijn dan nu voor fabrikanten en andere industriële organisaties om kritisch te kijken naar de onderhoudsprocessen die ze momenteel volgen. Als we de activagezondheid op elk moment begrijpen, dan kunnen we die meest kosteneffectieve vorm van onderhoud uitvoeren — condition-based maintenance. Aan de dageraad van het Industrial Internet of Things (IIoT) realiseren veel activageintensive en excellentiegerichte fabrikanten de voordelen van condition based maintenance, zoals de reductie van operationele uitgaven, verbetering van output en verhoogde activagezondheid en kennis door dynamische data.

Hieronder bekijken we de primaire beginselen van condition-based maintenance, en onderzoeken we ook nauwkeuriger de voorrang ervan boven andere onderhoudsstrategieën en de steeds groeiende relevantie in het IIoT-tijdperk.

Condition-based maintenance begrijpen voor sleutelapparatuur

In simplistische termen toont het diagram hieronder hoe onderhoudstypen gecategoriseerd worden. Preventief onderhoud (soms proactief onderhoud genoemd) is onderverdeeld in tijdgebaseerd onderhoud en condition-based maintenance.

Kortom, condition-based maintenance inhoudt het uitvoeren van een reparatie- of vervangetaak puur gebaseerd op de gemeten toestand of gezondheid van elk kritisch activum. Op dit stadium is het onderdeel of de machine niet gefaald, en het kan zelfs niet actief mislukken op een significante manier.

Het doel van condition-based maintenance is om te zoeken naar vroege waarschingssignalen van de potentiële of nadende storing van een activum of onderdeel. U meet een specifieke parameter van de gezondheid van een activum, zoals trilling, temperatuur of verontreiniging. Vervolgens trendt u de parameterwaarde in de tijd. Wanneer u denkt dat het een kritiek punt heeft bereikt dat het activum avancerend is naar een functionele storing, dan plant u een condition-based maintenance-interventie in.

Enkele van de meest bekende condition-based monitoring-technologieën zijn:

• Trillingsanalyse: Monitoren van trillingsniveaus en zoeken naar patronen in de signalen, vaak voor machines met draaiende componenten. Belangrijke prestatie-indicatoren gemeten in deze analysevorm zijn root-mean-square (RMS), standaarddeviatie, kurtosis, piekamplitude en scheefheid.
  
• Infrarood thermografie: Detecteren van warmtegolflengtes om eventuele afwijkingen te vinden (te veel of te weinig warmte, etc.).
  
• Olieanalyse: Gebruikt op elke olie-gesmeerde machine om de viscositeit te meten, de aanwezigheid van verontreinigingen of tekens van interne degradatie van de apparatuur.
  
• Ultrasoon: Ideaal voor het detecteren van de locatie van lekkages in druk- en vacuümsystemen (kettingen, warmtewisselaars, condensatoren, enz.) en testen op boogvorming en corona in elektrische componenten. Ultrasoonsensoren kunnen ook ingezet worden om de kwaliteit van machinesmeermiddel en de functionaliteit van tandwielen, lagers, pompen, motoren, stoomkleppen, kleppen en veel andere componenten te testen.
  
• Motorstroomhandtekeninganalyse: Monitoren van de grootte van stroomgolflengtes helpt cruciale mechanische fouten in apparatuurmotoren te vinden.

Online olieconditiesensor. Bron: https://oilqualitysensor.eu/ocm-on-generatorsets/

Al deze reparaties of machinegezondheidscontroles (en de diverse anderen die de gangbare praktijk van CBM vormen) worden uitgevoerd lang voordat een activum is uitgevallen of potentieel voor problemen getoond heeft. Dit is ook waar voor tijdgebaseerd onderhoud, maar in tegenstelling tot haar conditionele tegenhanger, worden TBM-operaties uitgevoerd volgens een vast schema.

Typische CBM-onderhoudsinterventies kunnen omvatten, maar zijn niet beperkt tot:

• Lagers vetsmeren
• Losse bevestigingsbouten aandraaien
• Koppelingen balanceren
• Elektrische kabelaansluitingen vernieuwen
• Een wälzlager vervangen
• Pompsets uitlijnen

CBM aan de voorhoede van apparatuuronderhoud

Wanneer u probeert de meest geschikte onderhoudsstrategie voor uw organisatie te bepalen, is het van het grootste belang om vanuit zowel een macro- als een micro-perspectief te denken voordat u enig programma in de praktijk brengt (let alone begint met enige moer-en-bouten onderhoudswerk). Als u naar verschillende machines, componenten of andere activa kijkt, vraag uzelf point blank: "Is het activum of onderdeel dat ik ga vervangen perfect in orde om door te gaan met opereren?"

U zult het antwoord op deze vraag vaak niet weten totdat u de machine zo ver uithaalt als nodig is om een gegeven activum te onderzoeken. Alles, van een eenvoudige visuele inspectie tot de diverse analysemethoden hierboven genoemd, kan in deze context nuttig zijn. Vaak zult u ontdekken dat het onderdeel dat u onder de loep neemt in goede staat is en veilig om door te gaan met opereren. Dit handmatig doen is tijdrovend, maar met moderne CBM wordt veel van de monitoring gedaan via IIoT-ingeschakelde sensoren die alle essentiële activadata in realtime monitoren en belangrijke bevindingen als georganiseerde rapporten in kwestie van seconden kunnen presenteren. Dit is waarom condition-based maintenance zo kosteneffectief is.

Tijdgebaseerd onderhoud, hoewel zeker beter in de meeste situaties dan een reactieve strategie — waarin u alleen repareert of vervangt na gedeeltelijke of catastrofale storing van een activum — is vaak ondergeschikt aan zijn CBM-tegenhanger vanwege hoe rigide het is. Als de intervallen waarop preventief onderhoud uitgevoerd wordt onbuigzaam zijn, loopt u het risico om uw activa effectief "te over-onderhouden". Ongeacht de stabiliteit die dit framework kan bieden, kan het gemakkelijk een overmatig gebruik van menselijke en financiële middelen worden, wat de reden is waarom tijdgebaseerd onderhoud niet onvoldoende duurder is om te deployen dan condition-based maintenance. In de finale analyse steekt de laatste eruit als de beste keuze voor elke organisatie die een sterk kader van preventief onderhoud wil implementeren.

Het belang van CBM in het Industry 4.0-tijdperk van data-analyse

In dit nieuwe tijdperk van digitale transformatie en connectiviteit is diagnostische en analytische informatie vaak in realtime beschikbaar voor alle stakeholders in activainformatiesystemen. Deze digitale hefboom verbetert de planning en scheduling van onderhoud aanzienlijk. Op zijn beurt kan dat snel leiden tot efficiëntie- en effectiviteitswinsten die helpen de bottom line op te bouwen voor moderne, excellentiegerichte organisaties.

Met de komst van permanent gemonteerde sensoren op onze fysieke activa, verandert het IIoT (of Industry 4.0, als u liever) de manier waarop we naar onderhoud kijken. U kunt er bijna aan denken als "maintenance 4.0." Welke van deze termen u ook kiest, één ding verenigt hen: Ze vertegenwoordigen niets minder dan een revolutie die zich voor onze ogen afspeelt in de arena van industriële apparatuuronderhoud. We zien een verandering van de oude, inefficiënte methodes naar de nieuwe continue en gedigitaliseerde monitoring van activagezondheid en -toestand, met informatie die dynamisch naar de cloud wordt geleverd via Bluetooth-verbindingen, Wi-Fi en gateways.

Gegeven de context van toenemende digitalisering in de productiesector — samen met de meeste andere brede categorieën van industrie die de wereldwijde economie vormen — is CBM de meest kosteneffectieve en economische manier om activa te onderhouden op basis van lopende examine van de daadwerkelijke achteruitgang (of het gebrek eraan) van een activum. Het is zeker eerlijk om te noteren dat CBM de hoogste monitoringkosten zal hebben, vooral vergeleken met reactief onderhoud, maar het zal uw organisatie ook in staat stellen om aanzienlijk lagere activareparatiekosten en minder ongeplande downtime te genieten dan die u zou zien met zowel reactief onderhoud als tijdgebaseerd onderhoud. (Ook, naarmate IIoT-technologieën progressief vorderen, zullen uw monitoringuitgaven uiteindelijk verwaarloosbaar worden wanneer bekeken naast de besparingen die u in andere gebieden ziet.)

Andere voordelen gerealiseerd door CBM in de context van de verbinding met het IIoT zijn:

• Verhoogde productie-output: Als u realtime condition-analyse kunt uitvoeren en snel eventuele probleempatronen kunt detecteren, zult u in staat zijn om onderhoud effectiever te plannen en in te scheduelen. Op de lange termijn zullen uw activabeschikbaarheid en prestatieniveaus hoger zijn — wat zich gemakkelijk kan manifesteren als een opmerkelijke toename in productie-output.
  
• Langere activalevenscycli: Een reactieve onderhoudsstrategie kan schadelijk zijn niet alleen voor individuele activa die falen en noodreparatie of vervanging noodzakelijk maken, maar ook voor de vele componenten waaraan het mislukkende activum verbonden is. Plotse storingen zijn stressvol voor elk systeem. U kunt uzelf snel vinden niet één component maar meerdere te repareren — of misschien zelfs een hele set geïntegreerde machines. CBM-strategieën die lopende apparatuurbewaking toelaten, verlengen de levenscycli van uw activa, potentieel faciliterend reducties in operationele en kapitaaluitgaven.
  
• Verbeterde planning, scheduling en reserveonderdeelvoorspelling: Wanneer u de controle hebt over uw activumonderhoud — en niet andersom — kunt u zorgvuldig plannen en scheduelen van de toewijzing en implementatie van uw middelen. Niet alleen kunt u uw reserveonderdelen goed van tevoren plannen en voorspellen, maar ook uw mensenbehoefte anticiperen en daarvoor plannen.
  
• Betrouwbaarheidsverbetering: De mogelijkheid om condition monitoring en activagezondheidsinformatie te gebruiken voor defecteliminatie en diverse root-cause analyseprocessen is een ander van de grote voordelen. CBM kan de activabetrouwbaarheid niet direct verbeteren, maar de verkregen informatie kan later gebruikt worden om de kans op succesvolle missietijd te verbeteren. Wanneer gebruikt in combinatie met een betrouwbaarheidsprogramma, is de informatie die u krijgt over onze pompen, motoren, ventilatoren, tandwielkasten en diverse andere componenten onschatbaar voor het verminderen van de kans op defecten en activafouten in de toekomst.

CBM implementeren met sensoren en activummonitoringsoftware

In een CBM-framework gefaciliteerd door het IIoT, stroomt data constant terug naar de cloud en dan via IIoT-waardeketens, wat de prestaties van de predictieve onderhoudsstrategie steeds hoger drijft. Dit dient uiteindelijk om de onderhoudsprogramma's van bedrijven die naar excellentie streven door het aanwenden van de meest cutting-edge business intelligence en realtime data-analyse in de context van hun fysieke activumconditiemanagementstrategieën te transformeren en versterken.

Geavanceerde IoT-sensoren zijn cruciaal voor de meest effectieve implementatie van een CBM-initiatief. Het pad van de detectie van een potentieel probleem door een sensor tot adequate interventie via onderhoud (of reparatie) kan kort en scherp zijn: IoT-sensordata kan gebruikt worden om werkorders direct te triggeren vanuit uw computerized maintenance management system (CMMS) of enterprise asset management (EAM) platform.

Door te kiezen voor Dynaway voor uw EAM-behoeftes, kunt u nog meer controle krijgen over uw onderhoudsoperatie: Onze oplossing kan naadloos werken naast Microsoft Dynamics 365 of met Microsoft Dynamics AX2012. Ook, hoewel Dynaway primair opereert als onderdeel van de cloud-gebaseerde Dynamics 365, kunnen we een on-premises implementatie van Dynaway EAM realiseren. We zijn de onbetwiste voorloper van modern EAM, biedend een uitgebreide aanpak voor de pittige kwesties van activatoezicht die cruciaal is voor een steeds onvoorspelbaardere markt.

Dit is hoe het onderhoudslandschap verandert: Industry 4.0 groeit en infuseert alles wat u om u heen ziet. Fouten worden sneller en sneller ontdekt. De risico's op ongeplande downtime dalen elk voorbijgaand moment. Condition based maintenance is goed gepositioneerd om de waarde te benutten die geleverd kan worden door digitale transformatie in de industriële arena.

U kunt grotere intelligentie en uitgebreid toezicht brengen in uw onderhoudsprocessen door het volledige spectrum van Dynaway EAM's mogelijkheden te benutten.