E-materiały do kształcenia zawodowego

E‑book do e‑materiału Obsługa oraz konserwacja maszyn i urządzeń metalurgicznych

MTL.03. Eksploatacja maszyn i urządzeń przemysłu metalurgicznego - Operator maszyn i urządzeń przemysłu metalurgicznego 812122, Technik przemysłu metalurgicznego 311708

bg‑cyan

Obsługa oraz konserwacja maszyn i urządzeń metalurgicznych

E‑BOOK

1

Zapewnienie utrzymania ruchu

Na dzisiaj, w większości średnich i większych zakładów istnieją Służby Utrzymania Ruchu. Utrzymanie Ruchu (UR) ma na celu dosłownie „utrzymanie w ruchu” maszyn, które są niezbędne dla potrzeb realizowania zadań produkcyjnych. W zależności od stopnia złożoności poszczególnych zakładów, Służby Utrzymania Ruchu mogą liczyć od pojedynczych osób do całych działów złożonych nawet z setek osób.

Służby eksploatacyjne kierują użytkowaniem urządzeń. W systemie kierowania można wyróżnić trzy podstawowe procesy działania: wykorzystanie posiadanych zasobów, ich utrzymanie i odnawianie. W przedsiębiorstwie produkcyjnym realizatorami procesu wykorzystania posiadanych zasobów są: dyrekcja, służby ekonomiczne i zbytu, służby konstrukcyjne i technologiczne.

Realizatorem procesu utrzymania posiadanych zasobów jest służba eksploatacyjna, a realizatorem odnawiania posiadanych zasobów – służby inwestycyjne i zaopatrzenia. Podział i zadania służby eksploatacyjnej przedsiębiorstwa produkcyjnego pokazano w poniższej tabeli oraz na schemacie.

Typ służby i zadania dla rodzaju służby eksploatacyjnej - kierowanie

Typ służby

Zadania

normowanie eksploatacji

opracowanie: norm, normatywów, zasad eksloatacji, instrukcji eksploatacji

inspekcja eksploatacyjna

nadzór, kontrola, dozór nad eksploatacją

planowanie eksploatacji

opracowanie planów operatywnych i wieloletnich

informacje eksploatacyjne

prowadzenie: ewidencji, sprawozdań, banku informacji

analiza eksploatacji

opracowywanie: wskaźników ekonomicznych, niezawodności, trwałości

bezpieczeństwo i higiena eksploatacji

ochrona w zakresie BHP

Typ służby i zadania dla rodzaju służby eksploatacyjnej - użytkowanie

Typ służby

Zadania

produkcja

użytkowanie urządzeń

Typ służby i zadania dla rodzaju służby eksploatacyjnej - obsługiwanie

Typ służby

Zadania

utrzymanie ruchu

konserwacja i przeglądy

remontowanie

remonty bieżące, średnie i główne, regeneracja elementów

pogotowie techniczne

diagnostyka i naprawy awaryjne

legalizacja

legalizacja urządzeń kontrolnych

diagnostyka

diagnostyka techniczna

smarowanie

smarowanie urządzeń

transport

transport urządzeń

RtCmFCFNxlAGL1
Grafika przedstawia schemat podziału obsługi technicznej. Na górze schematu znajduje się niebieski prostokąt z napisem Obsługa techniczna, od którego odchodzi pozioma linia prowadząca do trzech niebieskich prostokątów. Idąc od lewej strony grafiki, pierwszy z nich podpisany jest jako Przeglądy techniczne. Poniżej tego prostokąta znajduje się siedem zielonych prostokątów jeden pod drugim podpisane kolejno jako: Obsługa codzienna, Obsługa sezonowa, Obsługa zabezpieczająca, Obsługa diagnostyczna, Obsługa gwarancyjna, Obsługa w zakresie docierania oraz Obsługa okresowa. Kolejny niebieski prostokąt odchodzący od zielonego prostokąta Obsługa techniczna na górze shcematu podpisany jest jako Badania kwalifikacyjne. Jest on połączony linią z prostokątem Przeglądy techniczne. Pod prostokątem Badania kwalifikacyjne znajdują się cztery czerwone prostokąty jeden pod drugim podpisane kolejno: Konserwacja, oczyszczanie; Regulacja; Diagnostyka; Profilaktyka. Kolejny niebieski prostokąt odchodzący od zielonego prostokąta Obsługa techniczna na górze shcematu podpisany jest jako Remonty. Od niego odchodzi pozioma linia do dwóch granatowych prostokątów podpisanych jako Remonty bieżące i Remonty specjalistyczne (średni, kapitalny). Od prostokąta Remonty bieżące poprowadzona jest linia do niebieskiego prostokąta podpisanego jako Regeneracja. Od niego poprowadzona jest pozioma linia do dwóch zielonych prostokątów. Pierwszy jest podpisany jako Regeneracja specjalistyczna, a drugi Regeneracja podstawowa. Od granatowego prostokąta z podpisem Remonty specjalistyczne poprowadzona jest pozioma linia do dwóch zielonych prostokątów. Pierwszy z nich jest podpisany jako Naprawa zespołów, a drugi jako Remonty całych maszyn.
Podział obsługi technicznej
Źródło: GroMar sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Typy konserwacji utrzymania ruchu

Służby utrzymania ruchu realizują swą misje w oparciu o różne strategie i techniki wykorzystując różne metody i narzędzia. Generalnie, działania utrzymania ruchu można podzielić na reakcyjne, prewencyjne i predykcyjne.

  1. Reakcyjne UR
    naprawa po awarii (ang. run to failure). W większości jest to niepożądana sytuacja czyli zatrzymanie maszyny wskutek awarii. Czasami jednak dopuszcza się taką strategię, a mianowicie wtedy gdy konsekwencje awarii nie są znacząco uciążliwe dla użytkownika (np. łączny koszt postoju maszyny i koszt jej naprawy jest znacząco niższy niż koszt działań zapobiegawczych awarii) lub awaria taka jest niemożliwa do przewidzenia.

Ten rodzaj UR cechuje:

  • Najtańsze bieżąca konserwacja (a właściwie jej brak)

  • Wysokie ryzyko nieprzewidzianej awarii

  • Duży koszt naprawy maszyn

R1EMSBxBHR8n71
Na grafice przedstawiono schemat. W dolnej jego części znajduje się przerywana niebieska linia ze strzałką z grotem skierowanym w prawo. Strzałka znajduje się na końcu linii po prawej stronie. Pod niebieską linią znajduje się napis Czas. Nad linią umieszczony jest gruby pasek podzielony na kilka elementów. Idąc od lewej strony paska, pierwszym elementem jest zielony prostokąt z napisem wewnątrz brzmiącym: Praca maszyny/ urządzenia. Przylega do niego czerwony prostokąt z napisem wewnątrz brzmiącym: Czas przestoju. Od tego prostokąta poprowadzona jest linia prosta w dół, która łączy się z zielonym prostokątem wewnątrz którego znajduje się napis Zaplanowany. Do czerwonego prostokąta z napisem Czas przestoju przylega zielony prostokąt z napisem Praca maszyny/urządzenia. Nad nim widać czerwone koło z białym znakiem X wewnątrz. Od prostokąta Praca maszyny/urządzenia poprowadzona jest linia prosta w dół, która łączy się z czerwonym prostokątem wewnątrz którego znajduje się napis Awaria. Do zielonego prostokąta z napisem Praca maszyny/urządzenia przylega czerwony prostokąt z napisem Czas przestoju. Nad nim widać czerwony prostokąt z napisem Naprawa, z którym jest połączony prostą linią. Od prostokąta Czas przestoju poprowadzona jest linia prosta w dół, która łączy się z czerwonym prostokątem wewnątrz którego znajduje się napis Nieplanowany. Do czerwonego prostokąta z napisem Czas przestoju przylega zielony prostokąt z napisem Praca maszyny/urządzenia. Do niego przylega czerwony prostokąt z napisem Czas przestoju. Od czerwonego prostokąta poprowadzona jest linia prosta w dół, która łączy się z zielonym prostokątem wewnątrz którego znajduje się napis Zaplanowany. Obok ostatniego puntu grubego paska znajduje się pięć symboli znaku większość w kolorze zielonym.
Reakcyjne UR
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

  1. Prewencyjne UR
    planowa naprawa i planowa wymiana (ang. preventive maintenance) - okresowe remonty niezależne od stanu maszyny. Ten rodzaj UR cechuje:

  • niska awaryjność przy dużej częstości remontów,

  • wysokie koszty remontów,

  • marnotrawstwo środków wymianę jeszcze nie w pełni zużytych części,

  • wzrost ryzyka awarii z powodów niewłaściwie wykonanych remontów,

Dobrym przykładem prewencyjnego UR jest wymiana filtrów oleju, paliwa, czy powietrza w warsztatach samochodowych, gdzie kryterium wymiany jest przebieg samochodu (np.10 tys km) lub czas eksploatacji (np. 1 rok). Co istotne filtry te są wymienia niezależnie od ich faktycznego stanu technicznego (część z nich może być nadal w dobrym stania), natomiast ta prewencyjna wymiana ma zabezpieczyć samochód przed awarią.

R1A3EWPzOcmWq1
Na grafice przedstawiono schemat składający sie z grubego paska podzielonego na kilka elementów. Idąc od lewej strony paska, pierwszym elementem jest zielony prostokąt z napisem wewnątrz brzmiącym: Praca maszyny/urządzenia. Przylega do niego czerwony prostokąt z napisem wewnątrz brzmiącym: Czas przestoju. Nad nim znajduje się czerwony prostokąt z napisem Naprawa, który jest połączony prostą linią. Od czerwonego prostokąta Czas przestoju poprowadzona jest linia prosta w dół, która łączy się z zielonym prostokątem wewnątrz którego znajduje się napis Zaplanowany. Do czerwonego prostokąta z napisem Czas przestoju przylega zielony prostokąt z napisem Praca maszyny/urządzenia. Do niego przylega czerwony prostokąt z napisem Czas przestoju. Nad nim znajduje się czerwony prostokąt z napisem Naprawa, który jest połączony prostą linią. Od czerwonego prostokąta Czas przestoju poprowadzona jest linia prosta w dół, która łączy się z zielonym prostokątem wewnątrz którego znajduje się napis Zaplanowany. Do zielonego prostokąta z napisem Praca maszyny/urządzenia przylega czerwony prostokąt z napisem Czas przestoju. Nad nim znajduje się czerwony prostokąt z napisem Naprawa, który jest połączony prostą linią. Od czerwonego prostokąta Czas przestoju poprowadzona jest linia prosta w dół, która łączy się z zielonym prostokątem wewnątrz którego znajduje się napis Zaplanowany. Do czerwonego prostokąta Czas przestoju przylega zielony prostokąt z napisem Czas przestoju. Nad nim znajduje się czerwone koło z biały symbolem X wewnątrz. Od zielonego prostokąta Czas przestoju poprowadzona jest prosta linia w dół, która łączy się z czerwonym prostokątem Awaria. Do zielonego prostokąta Czas przestoju przylega czerwony prostokąt z napisem Czas przestoju. Od niego poprowadzona jest prosta linia w dół, która łączy się z czerwonym prostokątem Niezaplanowany. Na końcu grubego paska znajduje się pięć symboli znaku większosci w zielonym kolorze.
Prewencyjne UR
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

  1. Predykcyjne UR
    konserwacja prognostyczna (ang. predictive maintenance, condition based maintenance). Strategia ta polega na okresowym (cykliczne pomiary i przeglądy) bądź ciągłym (pomiary online) sprawdzaniu stanu technicznego maszyn i urządzeń. W oparciu o wyniki pomiarów podejmuje się działania mające na celu Prewencyjną naprawę lub wymianę negatywnie zdiagnozowanego elementu, aby nie dopuścić do awarii (Reakcyjne UR). Ten rodzaj UR cechuje:

  • monitorowanie stanu maszyny (ang. condition monitoring) obserwacja symptomów zwiastujących zbliżającą się awarię,

  • naprawa maszyn tylko gdy jest to potrzebne – w zależności od ich aktualnego stanu

  • możliwość planowania napraw,

  • niskie koszty eksploatacji.

REPyxlDMCeG6q1
Na grafice przedstawiono schemat. W lewym górnym rogu umieszczono legendę w dwóch prostokątach jeden pod drugim. W pierwszym z nich widać symbol grubej granatowej pionowej kreski a obok napis Pomiar. W drugim prostokącie poniżej widac trzy kropki jedna pod drugą w kolorach czerwonym, zielonym i żółtym, a obok napis Wyniki pomiarów. W centralnej części grafiki znajduje się gruby pasek podzielony na kilka elementów. Idąc od lewej strony paska, pierwszym elementem jest zielony prostokąt z napisem wewnątrz brzmiącym: Praca maszyny/ urządzenia. Do jego górnego boku po prawej i lewej stronie przylegają grube granatowe pionowe kreski, a nad nimi z kolei znajdują się ikonki w kształcie żółtego trójkąta z czarnym wykrzyknikiem wewnatrz. Do czerwonego prostokąta z napisem Czas przestoju przylega czerwony prostokąt z napisem wewnątrz brzmiącym: Praca maszyny/urządzenia. Do jego górnego boku po prawej i lewej stronie przylegają grube granatowe pionowe kreski w symetrycznych odstępach. Nad dwiema ostatnimi kreskami znajdują się ikonki w kształcie żółtego trójkąta z czarnym wykrzyknikiem wewnatrz. Do zielonego prostokąta z napisem Praca maszyny/urządzenia przylega czerwony prostokąt z napisem Czas przestoju. Nad nim znajduje się czerwony prostokąt z napisem Naprawa, który jest połączony prostą linią. Pod czerwonym prostokątem Czas przestoju znajduje się duży zielony prostokąt z napisem Zaplanowany. Do zielonego prostokąta z napisem Czas przestoju przylega zielony prostokąt z napisem Praca maszyny/urządzenia. Do jego górnego boku przylegają grube granatowe pionowe kreski w symetrycznych odstępach. Na końcu grubego paska znajduje się pięć symboli znaku większości w zielonym kolorze. Pod paskiem znajduje się wykres liniowy z zaznaczonymi punktami. Pierwszy krótki czerwony odcinek wzrasta i znajdują się na nim zaznaczone trzy czerwone punkty. Następnie widać opadającą zieloną linię. Pod tymi odcinkami znajduje się ikonka przedstawiająca niewspółbierzne linie oraz czerwony prostokąt z napisem Niewspółbierzność. Następna część wykresu przedstawia zieloną powoli rosnącą linię z zaznaczonymi zielonymi punktami. Linia zmienia kolor na żółty, gdzie zaznaczone są dwa punkty. Pod tym fragmentem przedstawiona jest ikona składająca się małej i znacznie większej niebieskiej kuli, a pod nią znajduje się żółty prostokąt z napisem Brak równowagi. Następna część wykresu składa się z zielonej linii z zaznaczonymi punktami, która najpierw lekko opada, a potem symetrycznie rośnie.
Predykcyjne UR
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Symptomy, które można wykryć za pomocą technik predykcyjnego UR:

  • Dynamiczne: Wykrywanie potencjalnych awarii generujących nietypową ilość energii w postaci fal (np. drgania, impulsy, dźwięki).

  • Cząstkowe: Wykrywanie potencjalnych awarii powodujących uwalnianie cząstek do środowiska.

  • Chemiczne: Wykrywanie potencjalnych awarii powodujących uwalnianie do środowiska wykrywalnych ilości chemikaliów (np. zamiana ph, uwalnianie produktów reakcji chemicznych).

  • Fizyczne: Wykrywanie potencjalnych awarii obejmujących zmiany w wyglądzie lub konstrukcji zasobu (np. ugięcie belki).

  • Temperatura: Wykrywanie potencjalnych awarii powodujących zmianę temperatury zasobu (np. wzrost temperatury wskutek tarcia).

  • Elektryczne: Wykrywanie potencjalnych awarii powodujących zmianę właściwości elektrycznych zasobu (np. obniżenie rezystancji izolacji).

Najlepiej obrazującą monitorowanie stanu maszyny jest krzywa potencjalnej awarii, tzw. krzywa P‑F (ang. P‑potential failure, F- failure)

R1T1gMCDJeiIu1
Na grafice przedstawiono krzywą potencjalnej awarii. Wyrkes składa się z dwóch prostpadłych do siebie linii. Na wykresie widać półkole obejmujące obszar od godziny dwunastej do trzeciej, z tym, że widok jest rozciągnięty, oraz zamalowaną na niebiesko przestrzeń, którą obejmuje. Na całej długości półkola znajdują się punkty, a nad każdym z nich prostokąt z napisem. Pierwszy prostokąt jesy zielony i zawiera napis Powstanie wady. Kolejny jest czerwony prostokąt z napisem Potencjalna awaria. Punkty zaczynają mocniej opadać. Kolejne zielone prostokąty zawierają następujące napisy: Słyszalne dźwięki, Odczuwalne wibracje, Wykrywalne cząstki, Głośna/słyszalna praca łożyska, Łożyska się nagrzewają, Luzy na łożyskach. Ostatni punkt znajduje się bardzo blisko poziomej linii na wykresie. Oznaczony jest on czerwonym prostokątem z napisem Awaria urządzenia.
Krzywa potencjalnej awarii
Źródło: GroMar sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Krzywa ta obrazuje jak w trakcie eksploatacji stopniowo pogarsza się stan techniczny (wydajność) urządzenia i jakie symptomy zbliżającej się awarii się pojawiają. Cała predykcyjna strategia polega na tym, aby po wykryciu symptomów zbliżającej się awarii dokonać planowej naprawy lub wymiany (ang. preventive maintenance) zużywającego się elementu, zanim, osiągnie on stan awarii. Ze wszystkich przytoczonych wyżej typów konserwacji, konserwacja predykcyjna jest najbardziej pożądana i wydajna, albowiem zapewnia najwyższą dostępność maszyn, przy jednocześnie najniższych kosztach. Konserwacja predykcyjna i prewencyjna są razem nazywane konserwacją proaktywną, albowiem jej działania są wykonywane zanim nastąpi awaria. Wszystkie powyżej przytoczone strategie są elementami metodologii RCM (ang. Reliability Centered Maintenance) – konserwacji ukierunkowanej na niezawodność, stosowanej coraz powszechniej w przemyśle jak i innych rodzajach gospodarki.

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści

Powiązane materiały multimedialne

Stan techniczny maszyn
Obsługa techniczna i naprawa