ČESKÁ SPOLEČNOST PRO JAKOST Novoného lávka 5, 116 68 Praha 1 ZAJIŠTĚNOST ÚDRŽBY MATERIÁLY ZE XIII. SETKÁNÍ ODBORNÉ SKUPINY PRO SPOLEHLIVOST Praha, lisoad 2003 1
OBSAH OPTIMALIZACE PREVENTIVNÍ ÚDRŽBY Prof. Ing. Václav Legá, DrSc. 3 NÁVRH KONCEPCE SPOLEHLIVOSTI ZAŘÍZENÍ Ing. Zdeněk Vyjídáček 12 MOŽNOSTI ZPRACOVÁNÍ A VYUŽITÍ DAT Z ŘÍZENÍ ÚDRŽBY Doc. Ing. Vladimír Jurča, CSc. 18 2
OPTIMALIZACE PREVENTIVNÍ ÚDRŽBY Prof. Ing. Václav Legá, DrSc., Ing. Vraislav Červenka, Doc. Ing. Vladimír Jurča, CSc. Česká zemědělská univerzia, echnická fakula kaedra jakosi a solehlivosi srojů 165 21 Praha 6 Suchdol Tel.: 224 383 268, E-mail: lega@f.czu.cz Klíčová slova: revenivní údržba, diagnosický signál, obnova, doba rovozu, inerval ro obnovu 1. Úvod Technická diagnosika je významným násrojem managemenu obnovy a slouží nejenom k lokalizaci a zjišění říčiny oruchy, ale i ke sanovení okamžiého echnického savu sroje či zařízení a jejich rvků. Dnes je o již velmi rozvinuý obor, kerý disonuje celou řadou diagnosických meod, mnoha diagnosickými řísroji a vyhodnocovacími algorimy. Auoři ovšem sařují určiou slabinu rávě v oblasi vyhodnocování diagnosických měření v souvislosi se sanovením oimálních hodno diagnosických signálů ro údržbu (obnovu), keré jsou základem ro sanovení disozičních dob rovozu (ro redikivní údržbu). Cílem auorů je naléz objekivní meodu ro sanovení hodnoy diagnosického signálu ro obnovu s ilusrací na říkladu. Jako odklad ro oimalizaci revenivní údržby je řeba sledova a vyhodnocova dobu rovozu srojního rvku do jeho fyzického mezního savu, j. do savu, kdy srojní rvek zrácí zcela schonos lni svoji funkci (nař. v důsledku zadření, lomu, rhliny, koroze, řeálení, oořebení aod.). Tao doba rovozu může bý aké označována jako fyzický živo srojního rvku. Konkréní objeky, nař. sroje, výrobní linky aod., jsou vořeny zravidla velkým očem srojních rvků s různými funkčními a solehlivosními vlasnosmi, s rozdílnou složiosí, cenou aod. Z hlediska obnovy je můžeme rozděli do dvou velkých skuin [1]: a) neoravované rvky, obnovované výměnou za nové; b) oravované rvky, obnovované různými renovačními meodami. Obdobně je možno rozděli srojní rvky (srojní skuiny) z hlediska vniřních změn jejich echnického savu do jiných dvou skuin: a) dvousavové rvky, u nichž robíhající vniřní změny echnického savu v důsledku jejich rovozu nemají ozorovaelný, měřielný nebo významný růběžný vnější rojev ve změnách echnickoekonomických aramerů sroje jako celku (nař. lakově mazaná kluzná ložiska mooru); jediným důvodem obnovy ěcho dvousavových rvků je riziko oruchy, kerá je vyvolána ůsobením vnějších i vniřních říčin; savy rvků - označené (1, 0) - znamenají úlně rovozuschoný a úlně nerovozuschoný sav, b) vícesavové rvky, u nichž robíhající změny echnického savu mají, kromě náhodné složky, růběžný, významný a měřielný vnější rojev ve změnách echnicko-ekonomických aramerů sroje jako celku (nař. ísní skuina mooru, komresoru, axiální hydrosaický řevodník aod.); důvodem k obnově je růběžné zhoršování rovozně-ekonomických aramerů, řičemž riziko oruchy je velmi nízké až zanedbaelné. 3
2. Charakerisika exerimenu Předokládejme, že exisuje reálná možnos exerimenálně sledova soubor dvousavových srojních, zravidla neoravovaných rvků (nař. kluzná a valivá ložiska, ozubená kola, žárovky, různé elekroechnické a elekronické rvky aj.) až do jejich oruchy (do mezního fyzického savu), a ím získa i říslušné hodnoy jejich fyzického živoa. Předokládejme dále, že u uvedených rvků lze růběžně sledova a zjišťova změny jejich echnického savu S různými diagnosickými signály (dobou oužívání, dobou rovozu, diagnosickými a srukurními aramery), omocí různých diagnosických meod, řísrojů a regisračních zařízení - viz obr. 1. Kroužky na omo obrázku ředsavují fyzické mezní savy (oruchy), řičemž jejich souřadnice jsou dány říslušným diagnosickým signálem a fyzickým živoem, nař. S 1 a 1 S S 1 S P S 0 P 1 Obr. 1 Závislos diagnosického signálu S na době rovozu, fyzický živo a rinci vorby revenivní údržby Je logické, že jak fyzický živo, ak i diagnosický signál jsou náhodné veličiny s husoou ravděodobnosi doby do oruchy f 1 (), f 2 (S), res. disribuční funkcí F 1 (), F 2 (S), res. ravděodobnosí bezoruchového rovozu R 1 (), R 2 (S) a inenziou oruch 1 (), 2 (S). Prevenivní údržba (obnova) bude vykonána buď v okamžiku vzniku oruchy nebo o evně sanovené době rovozu, res. ři hodnoě diagnosického signálu S, odle oho, kerý jev nasane dříve; značí inerval ro obnovu a S diagnosický signál ro obnovu ro sraegii věkové res. diagnosické obnovy. Hodnoy oimalizovaných veličin res. S závisejí na ekonomických a rovozních odmínkách oužívání daného srojního rvku a mohou se edy měni - viz schéma. 3. Meodika oimalizace revenivní diagnosické údržby Základem oimalizace revenivní údržby je nalezení akového okamžiku, akové hodnoy diagnosického signálu (doby oužívání, doby rovozu, rovozního arameru, srukurního arameru, nákladového ukazaele), kdy rovedená obnova (za ředokladu, že v omo okamžiku rvek žil ) zajišťuje dosažení minimálních růměrných jednokových nákladů na rovoz a obnovu daného objeku v růběhu jeho celého užiečného živoa. Vsuní údaje ro výoče oimálního inervalu revenivní údržby (obnovy, seřízení, oravy, výměny, renovace aod.) [2]: 4
a) náklady na revenivní údržbu N O, b) zráy zůsobené havarijní oruchou (rozdíl nákladů na údržbu o oruše N h a na revenivní údržbu N O éhož srojního rvku) Z h = N h - N O, c) ravděodobnos výskyu havarijní oruchy v závislosi na inervalu revenivní údržby F( ) res. na diagnosickém signálu F(S ), d) funkční závislos sředního inervalu revenivní údržby na inervalu revenivní údržby ( ) res. na diagnosickém signálu (S ), e) funkční závislos sředních kumulaivních nákladů na rovoz objeku vyvolaných narůsajícím oořebením sledovaných funkčních loch součásí a skuin v závislosi na inervalu revenivní údržby N Pe ( ) res. na diagnosickém signálu N Pe (S ), f) funkční závislos sředních kumulaivních nákladů na rovoz objeku vyvolaných jeho diagnosikou (moniorováním echnického savu) v závislosi na inervalu revenivní údržby N Pd ( ) res. na diagnosickém signálu N Pd (S ). Na základě roichůdných nákladových rendů v jejich jednokovém vyjádření lze sanovi hledanou oimální hodnou inervalu revenivní údržby o, res. oimální hodnou diagnosického signálu ro údržbu S o ze vzahů ro růměrné jednokové náklady u( res. u( S NO Z h. F( ) N Pe ( ) N Pd ( ) ) (1a) ( ) NO Z h. F( S ) N Pe ( S ) N Pd ( S ) ) (1b) ( S ) Funkční závislos sředního inervalu (sřední doby rovozu) do revenivní údržby na inervalu revenivní údržby ( ) res. na diagnosickém signálu (S ) můžeme sanovi z exerimenálně zjišěných údajů ze vzahu m( ) nm( ) 1 ( ) i ( ) j ( ) (2a) n i1 j1 res. m( S ) nm( S ) 1 ( S ) i ( S ) j ( S ) (2b) n i1 j1 kde i ( ) res. j (S ) je doba rovozu i-ého srojního rvku, žijícího ři savu res. S ; j ( ) res. j (S ) je doba rovozu (fyzický živo) j-ého srojního rvku, kerý ři savu res. S již nežije; m( ) res. m(s ) je oče rvků žijících ři savu res. S a n je oče všech sledovaných srojních rvků daného yu. Pro dvousavové rvky se zravidla čiael v obou rovnicích (1a) a (1b) redukuje na rvní dva sčíance a ro vícesavové rvky bývá druhý sčíanec v čiaeli zravidla nulový. Hledaným hodnoám oimálních inervalů revenivních údržeb řísluší vždy minimální hodnoa růměrných nákladů na 5
rovoz a údržbu sledovaných rvků. Tuo hodnou vyšeříme omocí rvé derivace odle res. S a jejím oložením rovno nule. Při konkreizaci výoču oimálních hodno diagnosických signálů (normaivů ro obnovu údržbu) hledáme konkréní vyjádření výše uvedených obecných funkčních závislosí (1) a (2). Pro funkci ravděodobnosi oruchy v závislosi na diagnosickém signálu S oužijeme Weibullovo rozdělení S Sz F( S) 1 ex[ ( ) ro SS z ; F(S)=0 kde S z je hodnoa diagnosického signálu ři rvním výskyu oruchy (řeí aramer Weibullovova rozdělení), a jsou aramery Weibullova rozdělení. ] Průběh sřední doby rovozu (S) v závislosi na diagnosickém signálu S se vyznačuje degresivním řírůskem, řičemž maximální hodnoa sřední doby rovozu je rovna sřednímu fyzickému živou f srojního rvku ři S=S max (emirické vyjádření) a S ro eoreické vyjádření závislosi. Těmo ožadavkům odovídá nař. ao funkce (4a) S) ex[ B( S S )] ( f f z kde B je aramer funkce sřední doby rovozu zjišěný meodami korelační a regresní analýzy a S z je růměrná hodnoa diagnosického signálu na očáku rovozu (=0). Závislos sřední hodnoy diagnosického signálu na době rovozu získáme omocí inverzní funkce k funkci (4a), čili f ln( ) (4b) f S S z B Hledanou závislos ravděodobnosi oruchy F( ) na sřední době rovozu získáme orovnáním rovnic (3) a (4b) z rovnice (4a) vyočíáme hodnou diagnosického signálu S a dosadíme do vzahu (3), čili F( ) 1 ex{ [ B( S z S z ) ln( B ) f ] f } (3) (5) Náklady na diagnosiku nejjednodušeji vyjádříme jako součin jednokových nákladů na diagnosiku u Pd a sřední doby rovozu (6) NPd ( ) upd Jednokové náklady na rovoz a obnovu u získáme o malých úravách dosazením rovnic (5) a (6) do vzahu (1b), ro N e (S )=0, čili u( ) N O Z h Z h ex{ [ B( S z f S z) ln( ) f ] B } u Pd (7) 6
a okamžié jednokové náklady v P sanovíme derivací čiaele funkce (7) odle, čili ( B( S vp( ) Z h z f S z ) ln( f B )) ( f ) B( S z f S z ) ln( f ) ( ex B( S z f S z ) ln( f B )) upd (8) Lze dokáza, že oimální hodnoa (normaiv) sřední doby rovozu leží v růsečíku funkcí (7) a (8), čili u(o ) vp(o ) Hledaný normaiv diagnosického signálu S o sanovíme z rovnice (4) o úravách ako S o S z Uvedený obecný model oimalizace diagnosické údržby řiblížíme na níže uvedeném říkladu. 4. Příklad ln( f f B o ) Z rovozních záznamů sledování solehlivosi, diagnosikování echnického savu a sledování živonosi 80 vybraných srojních rvků byla secifikována ao vsuní daa: S z =2,05, N O =1000 Kč, Z h =30000 Kč. Absoluní čenosi f if fyzického živoa jednolivých skuin srojních rvků jsou uvedeny v abulce 1. Tab. 1 Absoluní čenosi f fi fyzického živoa jednolivých srojních rvků Sředy inervalů fi [1000 h] 4,5 6 7,5 9 10,5 12 13,5 Absoluní čenosi f fi 2 11 19 27 12 6 3 Absoluní čenosi f jsf diagnosických signálů říslušejících oruchovým savům jednolivých skuin srojních rvků jsou uvedeny v abulce 2. Tab. 2 Absoluní čenosi f jsf diagnosických signálů říslušejících oruchovým (fyzickým mezním) savům jednolivých skuin srojních rvků Sředy inervalů S fj 2,4 3,1 3,8 4,5 5,2 5,9 6,6 Absoluní čenosi f Sfj 3 8 27 23 11 6 2 (9) (10) Naměřené hodnoy diagnosických signálů S u 80 srojních rvků v ravidelných inervalech 3, 4, 5, 6 a 7 [1000 h] jsou uvedeny v ab. 3. 7
Tab. 3 Naměřené hodnoy diagnosických signálů S v časech =3, 4, 5, 6, a 7 [1000 h] =3 =4 =5 =6 =7 =3 =4 =5 =6 =7 1 0,911 1,000 1,146 1,330 1,350 41 1,117 1,274 1,454 1,757 2,727 2 0,940 1,051 1,169 1,293 1,377 42 1,100 1,309 1,454 1,850 2,804 3 0,906 1,069 1,191 1,311 1,609 43 1,106 1,317 1,523 1,757 2,457 4 0,906 1,009 1,146 1,274 1,339 44 1,077 1,257 1,511 1,794 2,496 5 0,906 1,017 1,100 1,200 1,416 45 1,100 1,291 1,534 1,869 2,650 6 0,911 1,069 1,134 1,237 1,531 46 1,089 1,266 1,523 1,757 2,766 7 0,991 1,154 1,317 1,479 1,686 47 1,071 1,334 1,500 1,831 2,650 8 0,991 1,163 1,249 1,386 1,917 48 1,083 1,266 1,443 1,794 2,573 9 0,974 1,103 1,317 1,386 1,956 49 1,106 1,317 1,500 1,831 2,457 10 0,963 1,146 1,271 1,460 2,033 50 1,106 1,266 1,511 1,813 2,573 11 0,963 1,146 1,237 1,441 1,763 51 1,089 1,300 1,466 1,757 2,650 12 0,980 1,103 1,271 1,479 1,917 52 1,111 1,283 1,466 1,794 2,650 13 1,003 1,154 1,283 1,441 1,724 53 1,140 1,420 1,603 2,110 3,190 14 0,980 1,103 1,294 1,460 1,956 54 1,146 1,394 1,660 2,017 2,997 15 0,974 1,111 1,214 1,404 1,917 55 1,180 1,411 1,649 2,017 2,881 16 0,969 1,129 1,306 1,553 1,917 56 1,140 1,343 1,580 1,943 2,843 17 0,963 1,146 1,294 1,479 1,840 57 1,129 1,343 1,637 1,999 3,113 18 1,037 1,249 1,374 1,646 2,226 58 1,146 1,360 1,591 1,961 3,113 19 1,014 1,180 1,340 1,646 2,187 59 1,180 1,411 1,591 1,943 2,881 20 1,031 1,206 1,351 1,646 2,071 60 1,157 1,343 1,660 2,091 3,036 21 1,020 1,180 1,420 1,701 2,071 61 1,129 1,394 1,569 2,054 3,074 22 1,020 1,223 1,431 1,720 2,380 62 1,180 1,377 1,557 1,961 3,151 23 1,031 1,231 1,351 1,701 2,341 63 1,174 1,343 1,660 1,999 2,920 24 1,066 1,240 1,340 1,701 2,303 64 1,163 1,351 1,580 1,999 3,036 25 1,014 1,231 1,409 1,609 2,264 65 1,169 1,403 1,660 2,091 3,036 26 1,014 1,206 1,363 1,664 2,226 66 1,197 1,506 1,706 2,184 3,229 27 1,020 1,240 1,431 1,646 2,341 67 1,186 1,471 1,683 2,259 3,267 28 1,020 1,189 1,374 1,609 2,303 68 1,231 1,446 1,671 2,147 3,229 29 1,014 1,197 1,431 1,590 2,149 69 1,220 1,463 1,683 2,296 3,499 30 1,031 1,171 1,351 1,609 2,071 70 1,237 1,480 1,751 2,296 3,267 31 1,066 1,171 1,329 1,683 2,341 71 1,186 1,471 1,740 2,166 3,537 32 1,066 1,214 1,363 1,683 2,264 72 1,209 1,497 1,717 2,129 3,383 33 1,060 1,189 1,397 1,627 2,187 73 1,214 1,437 1,694 2,129 3,537 34 1,037 1,214 1,374 1,739 2,264 74 1,220 1,437 1,671 2,296 3,383 35 1,117 1,266 1,511 1,869 2,766 75 1,220 1,471 1,671 2,296 3,306 36 1,071 1,266 1,477 1,831 2,650 76 1,266 1,514 1,786 2,481 3,884 37 1,089 1,300 1,477 1,757 2,727 77 1,260 1,540 1,786 2,370 3,769 38 1,094 1,274 1,466 1,813 2,534 78 1,254 1,549 1,809 2,333 3,923 39 1,083 1,283 1,500 1,887 2,496 79 1,283 1,566 1,889 2,407 3,653 40 1,123 1,257 1,477 1,906 2,611 80 1,243 1,549 1,797 2,314 3,614 8
Řešení: Z údajů uvedených v ab. 1 byly omocí rogramu STATGRAPHICS vyočíány yo charakerisiky: sřední fyzický živo srojních rvků f, směrodaná odchylka fyzických živoů s f, aramery Weibullova rozdělení,, z - viz abulku 4. Tab. 4 Charakerisiky fyzického živoa srojních rvků f s f, z 8,7375 2,00786 5,6049 2,68185 3,75 Z údajů uvedených v ab. 2 byly vyočíány omocí rogramu STATGRAPHICS yo charakerisiky: sřední hodnoa diagnosického signálu říslušející fyzickému meznímu savu S fs, směrodaná odchylka diagnosických signálů říslušejících fyzickým mezním savům s Sf, aramery Weibullova rozdělení,, S z - viz abulku 5. Tab. 5 Charakerisiky diagnosických signálů říslušejících fyzickým mezním savům S fs s Sf, S z 4,29875 0,906166 2,52494 2,6583 2,05 Z údajů uvedených v abulce 3 a rovnice (4) (o dosazení f =8,7375) byla vyočíána omocí rogramu EXCEL hodnoa arameru B=1,1512 a S z =0,906. Nyní již můžeme dosadi zjišěné hodnoy jednolivých aramerů do rovnice (4b), (7) a (8) a vyočía říslušné funkční závislosi.- viz abulka 6. Tab. 6 Závislos diagnosického signálu, růměrných a okamžiých jednokových nákladů na sřední době rovozu numerické sanovení normaivu sřední doby rovozu ro obnovu (učné olíčko) 3 4 5 6 6,797 7 8 8,7 S( ) 1,27 1,44 1,64 1,91 2,21 2,31 3,05 5,64 u( ) 383 300 250 217 200 203 484 3344 v ( ) 50 50 50 50 200 411 7438 102451 Tab. 7 Závislos sřední doby rovozu, růměrných a okamžiých jednokových nákladů době rovozu 3 4 4,25 5 6 7 8 9 15 3,00 4,00 4,249 4,99 5,95 6,81 7,52 8,04 8,73 u( ) 333,3 251,8 246,1 306,7 586,0 1058,8 1644,5 2242,0 3544,8 v ( ) 0,0 76,8 246,1 1130,4 2836,4 4552,2 5598,8 5556,4 71,2 Uvedené závislosi v ab. 6 jsou rovněž velmi názorně zobrazeny na obr. 2, odkud je zřejmé, že funkce okamžiých jednokových nákladů v roíná funkci růměrných jednokových nákladů u v jejich minimální hodnoě a současně růsečík ěcho funkcí určuje úsečku normaivu sřední doby rovozu ro obnovu o =6,797. Z ohoo obrázku je možné i odečís hodnou normaivu diagnosického signálu ro obnovu (údržbu) S o = 2,21 a lze ji i vyočía (o dosazení o ) ze vzahu (10). Pro srovnání uvádíme výoče nákladových oložek ro sraegii údržby, kdy nebude alikována diagnosika a obnova bude rováděna ouze na základě sledování doby rovozu, j. vždy o ulynuí určiého časového inervalu. Poom jednokové náklady budou dány vzahem 9
u( ) N Z 1 ex z o h _ ( ) (11) kde () = ro 0; z (12a) ( ) z x ex z z d x ro ( z ; (12b) a okamžié jednokové náklady budou dány vzahem v ( ) z ex z Z h (13) z Průběh jednolivých veličin ro eno říad je arný z obrázku 3 a vybrané číselné hodnoy jsou uvedeny v abulce 7. 800 6 u v 600 v ( - ) 4 S 400 200 S( - ) u( - ) 2,21 2 0 6,797 8,737 3 4 5 6 7 8 5 9 0 Obr. 2 Závislos diagnosického signálu, růměrných a okamžiých jednokových nákladů na sřední době rovozu grafické sanovení normaivu sřední doby rovozu a diagnosického signálu ro obnovu. 10
5. Závěr Je zřejmé, že konkréní roces oimalizace diagnosické údržby sanovení normaivů diagnosických signálů ro obnovu vyžaduje v rovozních odmínkách exerimenálně urči ukazaele živonosi, závislos doby rovozu na diagnosickém signálu a náklady na obnovu, diagnosiku a zráy z havarijní oruchy. K získání hodno fyzického živoa je nuné necha exerimen (zkoušku živonosi) roběhnou až do dosažení fyzického mezního savu jednolivých sledovaných rvků (obr. 1), což současně umožňuje i získání havarijní zráy a funkce sřední doby rovozu. Náklady na obnovu lze sanovi jednoduchým zůsobem z evidence nebo kalkulace říslušných nákladových oložek. Prakické sanovení normaivů je edy odmíněno nejenom realizací říslušné zkoušky živonosi, ale i sysemaickým sledováním daných nákladových oložek a jejich archivací, což v současné době umožňuje snadno dosuná výočení echnika. u v 1000 800 u() v () () 10,0 8,0 600 6,0 400 4,249 4,0 246,1 200 2,0 0 0,0 4,25 0 2 4 6 8 10 Obr. 3 Závislos růměrných a okamžiých jednokových nákladů a sřední doby rovozu na době rovozu. Z uvedených výsledků ro zvolený říklad je zřejmé, že alikace diagnosické obnovy řináší nejnižší růměrné jednokové náklady na rovoz a obnovu (u = 200 Kč/1000 h viz ab.6), což vylývá z orovnání s růměrnými jednokovými náklady na rovoz a obnovu ři oimální sraegii eriodické (věkové) obnovy (u = 246,10 Kč/1000 h viz ab. 7). Nejvyšší růměrné jednokové náklady na rovoz a obnovu jsou ro eno říklad ři sraegii obnovy o oruše (u 3544,80 Kč/1000 h viz ab. 7). V říadě, že věšina ěcho údajů chybí, musíme vyhodnocova diagnosické signály velmi zjednodušeně. Too vyhodnocení lze založi ředevším na analýze rychlosi změn (zhoršování) jednolivých diagnosických aramerů, řičemž dosažení zdůvodněného echnického mezního savu (v omo říadě vždy má ředcháze fyzickému meznímu savu) je vizuálně, říadně akusicky signalizováno oeráorovi sledovaného zařízení. Lieraura: [1] LEGÁT, V.: Sanovení normaivu ro obnovu dvousavových srojních rvků s jednorázovým oužiím. In: Zemědělská echnika, ročník 36, č. 1, ÚVTIZ Praha 1990, s. 1-13. [2] LEGÁT, V., ŽALUDOVÁ, A., ČERVENKA, V., JURČA, V. (1996) Conribuion o oimizaion of revenive relacemen. In: Reliabiliy Engineering and Sysem Safey 51, Elsevier Science Limied, s. 259-266. ISSN 0951-8320 11
NÁVRH KONCEPCE SPOLEHLIVOSTI ZAŘÍZENÍ Ing. Zdeněk Vyjídáček NOSTA-HERTZ, s.r.o. V rámci rojeku TPM je ve solečnosi KOCR realizován model koncece solehlivosi zařízení. Následující řísěvek uvádí jeho úvodní charakerisiky. Za solehlivos ovažujeme akovou vlasnos zařízení, kerá mu umožňuje lni určené funkce v ožadované době a v určených odmínkách. Je cháána jako ohoovos zařízení vyrábě a je určena ěmio řemi fakory: - bezoruchovos - udržovaelnos - zajišěnos údržby Zařízení Pohoovos Bezoruchovos Udržovaelnos Zajišěnos údržby - oruchy - oškození - údržba - oravy - náhradní díly - ersonál Pohoovos schonos objeku bý ve savu schoném lni ožadovanou funkci v daných odmínkách, v daném časovém okamžiku nebo inervalu, za ředokladu, že jsou zajišěny ožadované vnější odmínky; Bezoruchovos schonos objeku lni (neřeržiě) ožadovanou funkci v daných odmínkách v daném časovém období; Udržovaelnos schonos objeku v daných odmínkách oužívání serva ve savu nebo se vrái do savu, v němž může lni ožadovanou funkci, jesliže se údržba rovádí v daných odmínkách a oužívají se sanovené osuy a rosředky; Zajišěnos údržby schonos organizace oskyující údržbářské služby zajišťova dle ožadavků v daných odmínkách ( keré se vzahují jak na vlasní objek, ak na odmínky užívání i údržby ) rosředky ořebné ro údržbu odle dané koncece údržby; 12
ZÁKLADNÍ ROZDĚLENÍ ZAŘÍZENÍ DO KATEGORIÍ Základní rozdělení zařízení do kaegorií se rovádí odle vylněného Tiskoisu ro validaci údržby. Základní rozdělení slouží ro diferencovaný řísu k údržbě jednolivých druhů zařízení. Kaegorie členění KATEGORIE ZAŘÍZENÍ Z POHLEDU VLIVU NA VÝROBU A ZABEZPEČENÍ VÝROBY, JEHO NAHRADITELNOSTI V RÁMCI KOCR. I. Sraegické zařízení, keré je naroso unikání nebo zařízení, keré není nahradielné v rámci KOCR. II. Osaní Kaegorie hodnocení KATEGORIE ZAŘÍZENÍ Z HLEDISKA POHLEDU NA ZAŘÍZENÍ (EKONOMICKÉ, SPOTŘEBA ND, UKAZATELŮ DŮLEŽITOSTI VSTUPŮ, POŽADAVKU NA SLEDOVÁNÍ APOD.). I. sledované II. nesledované Kaegorie rizik Kaegorie zařízení z hlediska ohledu na oruchové savy, možnosi následků a eliminace ěcho savů I. kriické výadek zařízení může zůsobi zasavení výroby II. důležié - výadek zařízení může zůsobi omezení výroby III. nedůležié výadek neovlivní výrobu KATEGORIE ZAŘÍZENÍ A JEJICH VZÁJEMNÉ VAZBY. STRATEGICKÉ SLEDOVANÉ KRITICKÉ Důležié Nedůležié OSTATNÍ SLEDOVANÉ DŮLEŽITÉ Nedůležié NESLEDOVANÉ DŮLEŽITÉ Nedůležié POHOTOVOST ZAŘÍZENÍ Pohoovos zařízení je zabezečována diferencovaně odle kaegorie zařízení a odovědnosí za fakory, keré ji ovlivňují. I. kriické II. důležié III. Nedůležié 13
Bezoruchovos Ukazael doby do oruchy Záruky výrobce Udržovaelnos Doba ořebná ro rovádění údržby Prevenivní údržba - lánovaná - diagnosická Zajišěnos údržby Náhradní díly Personál Odborníci Exerní údržba Fakor násroje odovědnos Technická Vedoucí sřediska dokumenace Ten, kdo uzavírá Plány údržby Diagnosická zařízení Dokumenace od výrobce Přehled náhradních dílů Kvalifikace údržbářů Dosažielnos údržby smlouvu APB Pro zařízení v éo kaegorii je nuno sanovi zůsob zabezečení jednolivých fakorů. Vedoucí sřediska Ten, kdo uzavírá smlouvu APB VALIDACE ÚDRŽBY Validace údržby je rováděna na základě ožadavku racovníka odovědného za sředisko. Jedná-li se o zařízení, keré svou ovahou slňuje kriérium sraegického zařízení je validace ožadována o oddělení APB, keré ji rovede. Jedná-li se o zařízení osaní, rovádí racovník odovědný za sředisko validaci sám odle Tiskoisu ro validaci údržby (viz říloha). APB konakuje v říadě, že se zařízení jeví jako rizikové v oázkách: - sanovení fakoru bezoruchovosi - určení násrojů ro zabezečení bezoruchovosi - zůsobu zajišěnosi údržby. SCÉNÁŘE PRO JEDNOTLIVÉ FAKTORY SPOLEHLIVOSTI Pro zajišění solehlivosi (ohoovosi) zařízení jsou vyvořeny scénáře ro jednolivé fakory. Udržovaelnos Teno fakor je ovlivněn dobou revenivní údržby a dobu orav (údržby o oruše). Sanovuje kolik času ořebujeme, abychom zařízení vráily do rovozuschoného savu. Jednolivé údaje se získávají na základě hisorických údajů, zkušenosí racovníků nebo odhadem. Záznam a vyhodnocení se rovádí odle Tiskoisu ro určení udržovaelnosi. Bezoruchovos Teno fakor ovlivňuje ředevším ravděodobnos vzniku oruch. Pro sanovení kriéria bezoruchovosi byl vybrán ukazael Ts sřední doba do oruchy (sřední doba bezoruchového rovozu). Zajišěnos údržby Co musíme uděla ro o, aby se zkracovala doba údržby a rodlužovala se sřední doba do oruchy. Náhradní díly Personál Smlouvy 14
Kaegorie zařízení Příloha: Checklis ro validaci údržby Daum: Č.ariklu: Název: Zákazník: Podskuina: Č.oerace: Kriérium Č. 1 1/1 Zařízení je nenahradielné sraegické 1/2 Zařízení je nahradielné mimo KOCR koncern sraegické 1/3 Zařízení je nahradielné v rámci KOCR koncern sraegické 1/4 Zařízení je nahradielné mimo KOCR (v rámci ČR) sraegické 1/5 Zařízení je nahradielné v rámci KOCR s omezením osaní 1/6 Zařízení je nahradielné v rámci KOCR bez omezení osaní 15
2 2/1 Servis není zajišěn. kriické 2/2 Servis je zajisielný neuzemským dodavaelem bez smlouvy kriické 2/3 Servis je zajisielný uzemským dodavaelem bez smlouvy kriické 2/4 Servis je zajišěn neuzemským dodavaelem smluvně důležié 2/5 Servis je zajišěn uzemským dodavaelem smluvně důležié 2/6 Servis rovádí odborné racovišě KOCR o zaškolení. důležié 2/7 Servis rovádí odborné racovišě KOCR bez zaškolení. nedůležié 2/8 Servis sandardně rovádí seřizovač nedůležié 3 3/1 ND nejsou dosuné kriické 3/2 ND jsou dosuné na objednání mimo ČR (delší dodací lhůa) kriické 3/3 ND jsou dosuné na objednání v rámci KOCR koncern (delší dodací lhůa) kriické 3/4 ND jsou dosuné na objednání v rámci ČR (delší dodací lhůa) kriické 3/5 ND jsou dosuné skladem u smluvního dodavaele (mimo ČR) důležié 3/6 ND jsou dosuné skladem u smluvního dodavaele (v rámci ČR) důležié 3/7 ND jsou dosuné skladem v rámci koncernu důležié 3/8 ND jsou dosuné v KOCR nedůležié 4 4/1 Dokumenace není k disozici důležié 4/2 Dokumenace je k disozici u dodavaele důležié 4/3 Dokumenace je k disozici v KOCR a není naskenována nedůležié 4/4 Dokumenace je k disozici v KOCR a je naskenována Nedůležié 16
5 5/1 Vyížení je více než 95%. (kaacia je nezajisielná) kriické 5/2 Vyížení je 84-95%. (kaacia je riziková) kriické 5/3 Vyížení je 71-83%. (kaacia je vyhovující) důležié 5/4 Vyížení je do 70%. (kaacia je dosaečná) nedůležié Jedná-li se o sraegické zařízení bylo ředáno hlášení do ARC WIEV ANO Jméno kdo hlášení ředal: Podis: Poznámky: validaci rovedl: 17
MOŽNOSTI ZPRACOVÁNÍ A VYUŽITÍ DAT Z ŘÍZENÍ ÚDRŽBY Doc. Ing. Vladimír Jurča, CSc. kaedra jakosi a solehlivosi srojů, echnická fakula ČZU v Praze 1. Úvod Zavádění sysémů řízení jakosi v údržbě do odniků v ČR, keré v osledních leech souviselo zejména s rakickým ulaňováním norem řady ISO 9000, řináší mimo jiné i dříve nebývalé možnosi analýz da, kerá jsou v rámci sysému řízení údržby evidována a elekronicky ukládána. Základním ožadavkem na sysém jakosi v údržbě je úlná dokumenace všech sěžejních údajů o sysému - musí bý jasně dáno kdy, kdo, jak a čím má kerou údržbu rovádě, musí bý zěně zjisielné jak, kým a kdy byla údržba rovedena, jaké náklady byly na keré údržby vynaloženy aod. Uložená daa o údržbách běžně slouží k lánování údržeb a rozličným rovozním analýzám sysému údržeb - nař. ke zjišťování nákladovosi, racnosi či délky rosojů zvoleného objeku za zvolené období, ke sanovení měsíčních nákladů na údržby o jednolivých úvarech či výrobních linkách odniku, ke sledování oruchovosi srojů a ím odsraňování časých říčin oruch, k sumarizaci odracovaných hodin jednolivými údržbáři za období aj. Z evidovaných da lze však ři znalosi eoreických východisek získa vhodnými osuy i řadu dalších ukazaelů, keré mohou výrazně omoci ři lánování i hodnocení sysému údržby. Teno řísěvek se v rámci omezeného rozsahu velmi sručně zabývá rakickými říklady sanovení a hodnocení ěcho dalších ukazaelů, keré byly získány z reálných da odniků využívajících očíačové řízení údržby. 2. Příklady zracování reálných da Pro zlešování sysému jakosi v údržbě je velmi vhodné sledova a evidova nejen rosoje celkové, ale i jejich dílčí oložky - ravidelným hodnocením odílu dílčích oložek rosojů lze koninuálně rovádě náravná oaření, kerá jsou zaměřena na zlešení siuace v oblasech s neřiměřeným odílem na rosojích výrobního zařízení. Příkladem hodnocení dílčích rosojů může bý zracování jejich rendu za delší časové období (min. 6 měsíců), kde je důležié hodnoi nejen rend absoluního oču hodin rosojů v jednolivých kaegoriích, ale i jejich rocenuální odíly na rosojích celkových. Jako říklad je níže uvedena abulka oču hodin dílčích rosojů ři údržbě za 6 měsíců. Tab. 1 Počy hodin dílčích oložek rosojů VI.02 VII.02 VIII.02 IX.02 X.02 XI.02 obsluha 29,3 25,3 22,4 26,5 19,4 14,4 údržba 92,3 90,4 88,3 96,3 82,3 68,2 organizační 28,9 26,3 22,1 25,3 15,4 10,6 echnologické 14,2 18,2 12,5 14,8 12,5 10,2 jiné 5,6 6,8 5,2 3,5 3,2 2,6 celkem 170,3 167,0 150,5 166,4 132,8 106,0
PC evidence kumulaivnáí náklady na údržby [Kč] Obr.1 Prosoje vlivem obsluhy V odniku, odkud byla daa získána, se na obsluha kvěnové schůzce kolekivu TPM o rozboru 18 siuace dohodli na zásadních organizačních oařeních, kerá by měla vés ke snížení rosojů 16 celkem se současným důrazem na snížení 14 neřiměřeně vysokých rosojů vlivem obsluhy a 12 organizace ráce ři údržbě. Při hodnocení efekiviy rovedených oaření koncem roku bylo 10 již na rvní ohled zřejmé, že celkové rosoje VI.02 VII.02 VIII.02 IX.02 X.02 XI.02 měly skuečně výrazně klesající rend (ze 170 hodin na 106 hodin měsíčně), ro hodnocení rosojů vlivem obsluhy a rosojů organizačních byly údaje abulky řeočeny na rocenuální odíly a zhodnoceny - z hodnocení je arné, že odíl rosojů vlivem obsluhy se snížil zhruba ze 17% na 14% a odíl rosojů organizačních oklesl ze 17% na 10%. Výsledkem éo analýzy jsou další náravná oaření v oblasi ůsobení obsluhy ři údržbách, jelikož řírocenní okles rosojů za 6 měsíců nebyl akceován jako dosaečný. Poznámka: V absoluní velikosi celkových rosojů v osledním řádku abulky i v grafickém znázornění se mj. rovněž výrazně rojevila říýdenní nemoc vedoucího údržeb v měsíci září. Pro úvar údržeb je aké důležiá obhajoba srávnosi zavedené koncece sysému jakosi v údržbě vzhledem k vrcholovému managemenu odniku - do sysému jsou invesovány finanční zdroje, jejichž návranos musí bý jasně rokazaelná (samozřejmě v delším časovém horizonu). Pro eno účel mohou oslouži i oměrně jednoduchá grafická znázornění vývoje rendů ukazaelů údržby - viz následující říklad na obr. 2. 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 Obr. 2 Poče údržeb nelánovaných (o oruše - šrafovaná čás slouců) a revenivních (lánovaných) během 32 měsíců od zavedení sysému. V následujícím říkladu je demonsrována vyovídací schonos dlouhodoběji evidovaných nákladů na údržby, ze kerých, jsou-li vhodně zracovány, lze vysledova celou řadu informací o hisorii sroje a sysému jeho údržeb. K říkladu jsou oužia nákladová daa o údržbách vsřikovacího lisu. Lis byl uveden do rovozu o reasi v roce 1999 a od ledna 2001, kdy byla zavedena očíačová odora řízení údržby, na něm bylo do března 2003 rovedeno celkem 391 údržeb. Z ohoo jednoduchého grafického zracování lze vysledova řadu užiečných informací: 1600000 1400000 1200000 1000000 800000 600000 400000 200000 0 rozsáhlá revenivní údržba celkem za 73 700 Kč údržby řevážně o oruše Obr.3 Kumulaivní náklady na údržby sroje 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 19 doba oužív ání sroj e [dny] ožár sroje a likvidace následků y = 1251x - 2E+06 R 2 = 0,9706 sysém lánovaných revenivních údržeb 190 dní
1. Počíačová evidence údržeb začala bý v odniku alikována v době oužívání sroje =640 dní. Do éo doby byla evidence údržeb včeně nákladů rováděna záisy do sešiu údržeb sroje a odle sešiu údržeb lisu bylo za rvních 640 dní rovozu sroje na údržbu vynaloženo 310 is. Kč. Z nákladů na údržby evidovaných ozději v očíači však snadno zjisíme, že do zavedení sysému revenivních údržeb (ři cca 940 dnech rovozu lisu) bylo na údržby vynakládáno v růměru řibližně 2000 Kč denně a o zavedení sysému lánovaných revenivních údržeb zhruba 1000 Kč denně. Do doby oužívání sroje 640 dní edy i ři éo nižší čásce vycházejí náklady na údržbu minimálně 640 is. Kč a nikoli ouze 310 is. Kč. Je ím ovrzen známý fak, že nesnadno zracovaelná aírová evidence údržeb je velmi neřesná a neúlná. 2. Zavedení sysému lánovaných revenivních údržeb ři cca 940 dnech rovozu lisu a ím výrazné omezení výskyu údržeb o oruše snížilo dlouhodobě náklady na údržby lisu. Z grafu je však aké zřejmé, že ke snížení nákladů dochází až o imlemenační fázi sysému revenivních údržeb a že v éo fázi obvykle náklady na údržby krákodobě vzrosou, což je logické. Avšak v delším časovém horizonu dobrý sysém lánované revenivní údržby náklady výrazně snižuje - okud si ředsavíme rend růsu nákladů v čási údržby o oruše (ečkovaná římka), zjisíme, že by lis ři okračování sysému údržeb o oruše dosáhl kumulaivních nákladů na údržby 1,4 mil. Kč o 190 dní rovozu dříve. Po zavedení sysému lánované revenivní údržby a jednorázové komlexní údržbě lisu se nadále náklady na údržby snížily éměř na olovinu. 3. Při době oužívání lisu cca 1370 dní řeso došlo k řehřáí ložiska odavače s následkem ožáru sroje. Po rošeření říčin závady ložiska byl výrazně uraven dosavadní mazací lán sroje ak, aby se siuace neoakovala. Zavedený sysém údržeb je řeba růběžně vyhodnocova a korigova. 4. Proložíme-li evidované náklady na údržby sojnicí rendu (čerchovaná římka), zjisíme, že ři dlouhodobější evidenci da lze alikova lineární závislos se slušnou hodnoou solehlivosi R 2 =0,9706. Použijeme-li ro sojnici rendu mocninnou funkci, je hodnoa solehlivosi o 2 seiny nižší. Avšak zracujeme-li obdobně ouze daa do =940 dní (údržby o oruše), je mocninná závislos (R 2 =0,987) o něco ěsnější než lineární (R 2 =0,985). Vhodný sysém lánovaných revenivních údržeb snižuje rogresiviu růsu nákladů na údržby ři sárnuí sroje. 5. Výhodou očíačové evidence údržeb je i a skuečnos, že okud chceme zěně dohleda důvody různých anomálií v růbězích graficky zracovaných da, sačí v ožadované době rovozu, kdy se anomálie vyskyuje, rohlédnou i další oložky daabází, zejména oznámky k údržbám a nálně jednolivých suňů údržeb (viz v grafu údržba za 73 is. Kč a ožár sroje v době rovozu 1380 dní). Pokud by nás dále zajímal nař. důvod snížení nákladů na údržby v době oužívání lisu 780-800 dní, lze si oě i na základě oznámek k údržbám ( Úrava rogramu a úklid zařízení, dále 3 dny vždy GO řevodovky, Usavování a konrola souososi hřídelí ) vzomenou, že v é době robíhala celozávodní dovolená a sroj udíž nebyl v rovozu. 6. Vynesli-li bychom do grafu jednokové náklady na údržby očíané ři každé rovedené údržbě, bylo by na něm dobře vidě, že náklady na údržby do sroje invesované se v následujícím období rojevují snížením oruchovosi sroje i ři sysému údržeb o oruše. Po zavedení sysému revenivních údržeb ak výrazně klesají (v uvedeném říkladu od cca 1000 dní rovozu). 3. Použiá lieraura 1. Legá,V.- Jurča,V.: Managemen jakosi v údržbě. Monografie, ČSJ, Praha, 1999. 2. Jurča,V.- Hladík,T.: Možnosi využií da z očíačového řízení údržby. In: Mezinárodní vědecké symozium Kvalia a solahlivos srojov, Nira, 2003. 3. Jurča,V.-Hladík,T.-Aleš,Z: Možnosi zracování a využií da z řízení údržby. Monografie, ČSJ, Praha, 2003. Idenifikace auora: Doc.Ing. Vladimír Jurča, CSc. kaedra jakosi a solehlivosi srojů echnické fakuly ČZU v Praze Kamýcká 129, 165 21 Praha-Suchdol el.: 2 2438 3322, e-mail: jurca@f.czu.cz 20