Reliability Centered Maintenance نگهداری بر مبنای قابلیت اطمینان استاد راهنما : جناب آقای دکتر معینی ارائه دهندگان: علی ادیبی 86471047 زاهد اسدی 86471056 بهار 1390

IN THE NAME OF TRUTH

مقدمه همگام با توسعه روز افزون در صنایع مختلف و با توجه به اهمیت نگهداری و تعمیر در سلامت و دوام یک سازمان صنعتی ، تولیدی و یا حتی خدماتی و با عنایت بر تاثیرات مستقیم و غیر مستقیم غیر قابل انکار نگهداری و تعمیرات بر دوام و پابرجایی صنایع و سودآوری آنها ، علم نگهداری و تعمیرات ( نت ) جهت برآورده نمودن انتظارات صاحبان صنایع و مصرف کنندگان ابداع گردید و هم اکنون به صورت گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. امروزه چالش های اساسی رودرروی دست اندرکاران امور مربوط به نت تنها یادگیری این تکنیک ها نیست ، بلکه تصمیم گیری دررابطه با انتخاب بهترین گزینه و موثرترین تکنیک های نت برای هر یک از تجهیزات میباشد. اگر گزینه درست انتخاب شود ،امکان بهبود و ارتقاء کیفی عملکرد ماشین آلات بوجود آمده و همزمان با آن هزینه های نت کاهش پیدا خواهد نمود.

برعکس انتخاب نادرست نتیجه ای جز افزایش مشکلات سازمان و کمرنگ شدن اثربخشی نت بدنبال نخواهد داشت .چالش های اصلی که مدیران نت با آن روبرو هستند عبارتند از : انتخاب مناسب ترین تکنیک نت روش برخورد با هر نوع شکست و از کار افتادگی تلفیق تمامی انتظارات مربوط به صاحبان صنایع و کاربران انتخاب بهترین روش مبتنی بر حداقل هزینه

روند انتظارات رو به رشد از نگهداری و تعمیرات

تغییر نگرش در رابطه با رفتار خرابی در رابطه با طول عمر

تکنیک های متغیر نگهداری - تعمیرات

الگوهای رفتاری وقوع خرابی

RCM چگونه به دنیای نگهداری و تعمیرات معرفی گردید؟ ریشه RCM به سال های قبل از 1960 برمیگردد ، زمانیکه شرکت های هواپیمایی تجاری تصمیم به خرید هواپیمای غول پیکر بوینگ 747 گرفتند.در آن زمان ، براساس تجارب گذشته ، نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه براساس زمان (TBM ) مورد اجرا قرار می گرفت. در آن زمان عقیده بر این بود که تجهیزات براساس مدت زمان کارکرد فرسوده میگردند و به همین علت سرویس های نت برای دوره های 1000، 5000 و 10000 ساعت برنامه ریزی و اجرا میگردید. اما مشکل موجود در ارتباط با هواپیمای بوینگ 747 ، تعداد دفعات سرویس تعیین شده توسط اتحادیه بود که سه دوره زمانی بیشتر از هواپیمای 707 را شامل میگردید. این به معنی بیشتر شدن زمان نت ، افزایش زمان توقف هواپیما و کاهش زمان پرواز هواپیما بود. آشکار بود که رویکرد سنتی خطوط هواپیمایی جهت نگهداری و تعمیرات برای جت های غول پیکیری همچون بوینگ 747 از نظر اقتصادی بصرفه نبود .

این موضوع علت پیش قدم شدن خطوط هوایی آمریکا برای بازنگری مفاهیم نت پیشگیرانه و تعیین اقتصادی ترین استراتژی با درنظر گرفتن مسایل ایمنی بوده و نتیجه آن نیز معرفی فرآیندی بود که حالا آنرا با نام RCM می شناسیم و به صورت کاملا موفقیت آمیزی بر روی هواپیمای بوینگ 747 و همه هواپیماهای جت بعد از آن اجرا گردید. شرکت هواپیمایی بوینگ پیشگام در اجرای RCM بود. سایر خطوط هواپیمایی همچون خریداران 747 نیز به همکاری در این زمینه و اجرای RCM تمایل نشان دادند.اما شرکت بوینگ و متحدانش، RCM را در جهت جلب رضایت ناظران اتحادیه توسعه داده بودند.

چیست ؟ RCM RCMفرآیندی است که: اولا معین می کند چه کاری می بایست برای تداوم عمر هر گونه سرمایه فیزیکی انجام شود. ثانیا انتظاراتی را که کاربران از تجهیزات دارند ،ضمانت و عملی نماید. RCM یک روش مهندسی در جهت ایجاد ارتباط بین فعالیت های نت و مکانیزم خرابی ها بکمک یک ساختار منطقی می باشد. هدف RCM دست یابی به قابلیت اطمینان مورد نظر (متناسب با میزان هزینه ) به وسیله انجام آیتم های ضروری (و نه بیشتر ) می باشد. RCM فرآیندی است که تعیین می کند چه کارهایی باید انجام شود تا این اطمینان حاصل گردد که یک ماشین وظایف خود را به درستی انجام خواهد داد .

راس کندی، تعریف زیر را برای RCM بیان می کند: Inherent Reliability دستگاه یا تجهیز در زمانی که قابلیت ذاتی آن دستگاه از طریق یک برنامه نت قابل حصول می باشد گام برمی دارد. این سطح از قابلیت اطمینان عبارت است ازسطحی از عملکرد دستگاه که نمی توان آن را از طریق طراحی مجدد ارتقاء داد."

RCM علم انتخاب فعالیت نت مناسب براساس قابلیت اطمینان مورد انتظار از سیستم می باشد. فرآیند RCM موفق باعث ایجاد یک برنامه نگهداری و تعمیرات ناب گردیده که شامل PdM ،PM ، EM (تکنیک های کنترل وضعیت غیر مخرب) ، کنترل موجودی و افزایش میزان دقت در برنامه ریزی و زمانبندی کارها و ... میباشد. توضیح: TBM =Time Based Maintenance CBM =Condition Based Maintenance EM =Emergency Maintenance Pro-a-M =Proactive Maintenance

RCM فعالیت های استاندارد در Condition Based Maintenance Time Based Maintenance Usage Based Maintenance Time and Usage Discard Run-To-Failure Failure Finding Test Built-in redundancy Redesign

و پرسش های اساسی RCM RCM در فرآیند تکمیل خود به هفت پرسش اساسی پاسخ میدهد: کارکردها و استانداردهای اجرایی یک تجهیز در شرایط عملیاتی چیست ؟ علائم از کارافتادگی که موید عدم کارکرد استاندارد دستگاه است چیست؟ چه عواملی موجب ایجاد هریک از شکست های کارکردی می شوند؟ زمانیکه هرحالت از کارافتادگی رخ می دهد چه اتفاقی ممکن است رخ دهد؟ پیامدهای ناهنجار اساسی حاصل از وقوع حالت های شکست چیست ؟ چه کاری را میتوان برای جلوگیری از حالات شکست انجام داد؟ در صورت عدم امکان استفاده از تکنیک های معمول نت ، چه کارهایی میتوانیم انجام دهیم ؟

مراحل آنالیز RCM مراحل انجام آنالیز RCM عبارتند از : بررسی وضعیت و انتخاب ماشین ، سیستم ، مجموعه و .... شناخت وظایف کاری System Block Diagram تعیین استانداردهای کارایی و توسعه Functional Failure Analysis (FFA) انجام انتخاب آیتم های بحرانیFailure Mode and Effect Critical Analysis (FMECA)

انجام انتخاب تکنیک نت مناسب تعیین فواصل اجرای برنامه بررسی آیتم های غیر بحرانی PM آنالیز تطبیق اجرای برنامه ها و آنالیز نتایج

به بیان دقیقتر RCM جهت جوابگویی به چهار نیازمندی برآورده نشده تکنیک های نت بوجود آمده است ، این نیازمندی ها عبارتند از : 1- استفاده از روش های نت مناسب جهت مواجهه مؤثر با انواع مختلف خرابی 2- افزایش سودمندی فعالیت های نت از طریق اجرای رویکردهایی که جنبه کنشگرایانه و برنامه ریزی بهینه در آنها تقویت شده است 3- افزایش زمان بین توقف های برنامه ریزی شده تجهیزات ، دستگاه ها و ماشین آلات 4- تضمین همکاری و پشتیبانی عملی پرسنل بهره بردار، نت ، تأمین مواد و مهندسی در جهت رسیدن به اهداف نت

نگهداری و تعمیرات (نت) مبتنی بر قابلیت اطمینان , اصولی را تشریح می کند که برای تضمین مناسب عملکرد تجهیزات و تعیین نیازمندهای فعالیت های نگهداری و تعمیرات (نت) تجهیزات بکار می رود . این اصول بدنبال ایجاد قابلیت اطمینان در جریان فرآیند تولید کارخانه هستند . جهت اجرای این اصول , بایستی بدنبال پاسخ به هفت سوال اساسی زیر باشیم : معیار و حد اجرای فعالیت ها چقدر باشد؟ به اجرا درآمدن یا به نتیجه نرسیدن فعالیت ها چه نتیجه ای بدنبال دارد ؟ عدم اجرای کدام یک از فعالیت ها منجر به از کار افتادگی تجهیزات می شود؟

وقتی از کار افتادگی تجهیزات پیش می آید چه اتفاقی می افتد؟ از کار افتادگی دستگاه ها چگونه پیش می آید ؟ چگونه از هر کار افتادگی پیشگیری می کنید و یا چگونه از وقوع آن جلوگیری می کنید؟ چرا نمی توانید بعضی از کار افتادگی ها را پیشگیری کنید ویا از وقوع آن جلوگیری کنید؟

در جدول صفحه بعد 15 اصل مطرح شده در رویکرد2 RCM در مقایسه با رویکردهای قبلی نت بیان شده است

نگرش قدیم نگرش جدید 1 هدف از اجرای نت ، حفاظت و نگهداری از ماشین آلات و تجهیزات میباشد هدف از اجرای نت ، حفظ کارکرد و میزان دقت ماشین آلات وتجهیزات است 2 نت روتین در زمینه پیشگیری از بروز خرابی هامیباشد نت روتین در زمینه اجتناب ، کاهش یا حذف اثرات خرابی هامیباشد 3 مهمترین تاثیر اجرای صحیح نت ، افزایش قابلیت دسترسی به ماشین آلات (بعبارت دیگر کاهش توقفات ) با کمترین هزینه ممکن است اثرات اجرای نت به افزایش قابلیت دسترسی به ماشین آلات و کاهش هزینه ها محدود نبوده بلکه مواردی همچون افزایش ارزش افزوده تولید ، حفظ محیط زیست ، بازده انرژی ، کیفیت تولید ،افزایش ایمنی در محیط کار و رضایت مشتریان را نیز در برمیگیرد 4 احتمال وقوع خرابی ها در بیشتر ماشین آلات باافزایش طول عمر آنها افزایش می یابد احتمال وقوع بسیاری از خرابی ها ارتباطی با طول عمر ماشین ها ندارد

تصمیم گیری ها برای کاهش خرابی های ماشین آلات و اجرای برنامه نت موفق برای آنها تقریبا در همه موارد براساس اطلاعات غیرکافی در زمینه نرخ خرابی انجام گرفته است برای اجرای یک برنامه نت موفق نیاز است که اطلاعات جامعی از نرخ خرابی ماشین آلات جهت ارزیابی وضعیت در دسترس باشد 5 انواع برنامه های نگهداری و تعمیرات : Preventive- Predictive -Corrective -Detective Preventive - Predictive - Corrective 6 تناوب اجرای فعالیت های CBMبراساس منحنی PF تعیین میگردد تناوب اجرای فعالیت های CBM براساس تناوب وقوع خرابی ( ویاخرابی قطعات مهم )میباشد 7

اگر برای یک فعالیت نت دو تکنیک مناسب وجود داشته باشد ، تقریبا در همه موارد فعالیت های CBM ارزانتر و بسیار موثرتر از TBM در کل دور ه عمر ماشین میباشد اگر برای یک فعالیت نت دو تکنیک مناسب وجود داشته باشد ، برنامه اورهال در دور ه های ثابت معمولا ارزانتر و موثرتراز CBM میباشد 8 در سیستم های تحت کنترل ، احتمال اینکه یک خرابی با عوارض چندگانه رخ بدهد بعنوان یک متغیر قابل کنترل میباشد حوادثی که خرابی های چندگانه برماشین آلات واردمیکنند معمولا نتیجه بدشانسی بوده واز این رو قابل کنترل نمیباشند 9 تقریبا در همه موارد تنها راه موثر و کم هزینه در بهبود کارائی ماشین آلات ، بهبود روش های بهره برداری و نگهداری از آنها بوده و upgrade کردن آنها زمانی که اقدامات مذکور نتواند کارائی مورد نظر را تامین کند پیشنهاد میگردد یک راه سریع برای بهبود کارائی ماشین آلات ، upgrade کردن آنها میباشد 10

جهت تصمیم گیری درست آنها میباشد خط مشی و برنامه های نت میبایستی توسط نزدیکترین افراد به ماشین ها تعیین گردیده و وظیفه مدیریت نیز فراهم نمودن شرایط و امکانات لازم جهت تصمیم گیری درست آنها میباشد تعیین خط مشی و برنامه های نت میبایستی توسط مدیر و برنامه ریزان نت و متخصین واجد شرایط انجام گیرد 11 خط مشی های عمومی نت براساس نوع کار و وظیفه ماشین آلات متفاوت میباشد خط مشی های عمومی نت برای انواعدارائ یهای فیزیکی یکسان است 12 واحد نت جهت تهیه یک برنامه نت کامل میبایستی از همکاری و همفکری مجریان نت و پرسنل تولید هرماشین استفاده نماید واحد نگهداری و تعمیرات میتواند یک برنامه نت موفق را تدارک ببیند 13

مشکلات نت با انجام دو فعالیت اساسی رفع میگردد : سازندگان ماشین ها میتوانند فقط یک نقش محدود (اما مهم ) در برنامه نت ماشین ها ایفا نمایند سازندگان ماشین ها در بهترین جایگاه جهت تهیه برنامه های نت برای ماشین ها قرار دارند 14 مشکلات نت با انجام دو فعالیت اساسی رفع میگردد : 1- تغییر در نحوه تفکر پرسنل 2- تشویق آنها برای بکار بستن عقاید تغییر یافته جهت رفع مشکلات امکان رفع سریع مشکلات نت وجود دارد 15

چگونه RCM تغییرات اساسی در نت بوجود آورد؟ نکته کلیدی در RCM رهایی از فلسفه " نگهداری – تجهیز" و درنظر گرفتن رویه " نگهداری – وظیفه" بود.این موضوع به معنی آنست که ماشین توانایی حفظ وظایف کاری خود را تا انتها داشته باشد نه اینکه عمر ماشین حفظ گردد عمر ماشین حفظ گردد . علاوه برآنNOWLAN ,Heapثابت نمودند که هدف گذاری نگهداری و تعمیرات برپایه عمر عملیاتی تاثیر ناچیزی بر نسبت خرابی ها خواهد داشت.. بنابراین ، استفاده ازTBMبر روی ماشینی که نشانه های فرسودگی ندارد کاری بیهوده است .این موضوع منجر به تغییر فلسفه از " اگرهم ماشین مشکل ندارد ، اما ما در هرصورت آنرا تعمیر می کنیم" به " اگر ماشین مشکل ندارد ، تعمیری بر روی آن انجام نده " گردید .

چگونه RCM تغییرات اساسی در نت بوجود آورد؟ Heap,Nowlan همچنین ثابت نمودند : TBM-تنها برای درصد کمی از اجزا ماشین ها مناسب بوده و البته آنهم زمانی باید انجام گیرد که اطلاعات محکمی در زمینه مشخصه های فرسودگی اجزا در دسترس باشد. CBM-انتخاب مقدم در نت میباشد. که به معنی کنترل ، معاینه کردن و اتخاذ فعالیت های مناسب همچون روغنکاری و نظافت است تا زمانیکه نشانه هایی ردیابی گردد که انجام فعالیت های اصلاحی را ضروری نماید.

چگونه RCM تغییرات اساسی در نت بوجود آورد؟ RTFبرای محل هایی که هیچگونه تاثیری بر ایمنی نداشته و تاثیر اقتصادی ناچیزی دارد قابل استفاده میباشد. -در تعدادی زیادی از اجزا ماشین ، انجام خیلی از فعالیت های نت خود منجر به بروز خرابی های بعدی در ماشین میگردد. -تا جایی که امکان دارد فعالیت هایی که نیاز به بازکردن ماشین ندارد باید جایگزین فعالیت های نیازمند دمونتاژ گردند . تا زمانیکه شرایط ایجاب نکند هیچ فعالیتی بجز کنترل(CM ) و فعالیت های پایه ای) نظافت – روغنکاری و آچارکشی(انجام نشود.

مزایای RCM برخی مزاياي RCM عبارتند از: توسعه برنامه هاي نت با کيفيت بالا در زماني کم و با هزينه اي پايين. دردسترس بودن تاريخچه نت هر سيستم در مورد حالت هاي شکست و درجه بحراني بودن قطعاتش. اطمينان دهي از اينکه تمامي قطعات مهم نت و حالت هاي شکست و درجه بحراني بودنشان در توسعه نيازمندي هاي نت مورد توجه قرار گرفته اند. افزايش اين احتمال که سطح و حجم نيازمندي هاي نت به شکلي بهينه تعيين شده است. پايه اي براي تبادل اطلاعات روزمره بين مهندسان و مديران، حتي در سازمان هايي که از پراکندگي بالايي برخوردارند.  

معایب RCM بعنوان مثال : قابلیت اطمینان 100 % بشدت پرخرج ، مشکل برای دست یابی و لزوما پاسخ صحیح نمیباشد. RCM قابل درک برای نرم افزار نیست. البته نرم افزارهایی در این رابطه طراحی گردیده است که نیاز به بررسی بیشتر دارد. شروع استفاده ازRCM مشکل بوده و به آرامی نت را ازTBM به CBM سوق می دهد تعداد شرکت هایی که توانستند به موفقیت های قابل توجه ای در مقایسه با هزینه و امکانات تخصیص داده شده برای آن دست یابند ، محدود میباشد.

مقایسه نت مبتنی بر قابلیت اطمینان RCM و نت بهره ور فراگیر TPM خلاصه ای ازمقایسه مطرح شده توسط Rolly Angeles ،بین دو متدولوژی معروف نت یعنی نت مبتنی بر قابلیت اطمینان(RCM) و نت بهره ور فراگیر((TPM ، در ادامه آمده است:

1-خاستگاه: ):TPM کشور ژاپن (مشرق زمین ) :RCM کشور انگلستان (مغرب زمین 2-توسعه داده شده توسط: :TPM آقای سی ایچی ناکاجیما :RCM آقای جان موبرای 3-عمده ترین مشاور اولیه این سیستم: (JIPM) :TPM انستیتو نگهداری و تعمیرات کارخانجات ژاپن Aladdon : RCM

4-ابزار یا روش اندازه گیری عملکرد سیستم: TPM: ضریب اثربخشی کلی تجهیزات (OEE) RCM : برای هر جزء شاخص MTBF 5-هدف نت: TPM : دست یابی به توقفات غیربرنامه ای صفر RCM : کاهش توالی خرابی ها تا سطح مورد پذیرش کاربر 6- راهکار اولیه: TPM : برقرار کردن شرایط اولیه تجهیزات :RCM مشخص کردن عملکرد (وظیفه) و حالات خرابی

7-روش اجرا: TPM: (Top-Down) :روش از بالا به پایین سازمان RCM: (Bottom-Up) روش از پایین به بالای سازمان 8-مفهوم بهبود: TPM : اعتقاد به بهبود مستمر RCM : تفکر نت قبل از طراحی مجدد 9- باور عمومی: TPM : نت کاران به اپراتورهای تولید آموزش می دهند. :RCMحالاتی وجود دارد که اپراتورهای دستگاه به نت کاران آموزش می دهند

10-امکان ترکیب: TPM : بلی RCM روش TPM را کامل می کند 10-امکان ترکیب: TPM : بلی RCM روش TPM را کامل می کند. RCM :خیر (بدون توضیح از طرف نویسنده!) 11-هدف کلی نت: TPM: پیشگیری از نیاز به نت(Maintenance Prevention) RCM : نت پیش اقدام (Proactive Maintenance)

نتیجه گیری ناگفته پیداست یافتن راهی مناسب و تعیین استراتژی مشخص و کارآمد جهت بالا بردن سطح نت و کاهش صدمات ناشی ازمشکلات فنی تجهیزات تنها راه مقابله با خسارات مالی ، جانی و اعتباری صنایع خرد و کلان می باشد . گاهی لازم است در یک صنعت مشخص از چند روش نت به صورت توامان استفاده شود تا سازمان بتواند به نتایج مطلوب در نگهداری و تعمیرات تجهیزات دست یابد.با توجه به اینکه در حال حاضر اهمیت نگهداری و تعمیرات بر همگاه مشخص و مبرهن گشته امید است این مقاله گامی کوچک برای آشنایی علاقه مندان در استفاده از روش های نوین و موثر نگهداری و تعمیرات برداشته باشد

منابع چگونه نگهداري و تعميرات مبتني بر قابليت اطمينان (RCM)را در يک کارخانه پياده کنيم؟ ،احمد يزديان،دانشکده مهندسي صنايع، دانشگاه علم و صنعت ايران، تهران، ايران RCM Handbook, Reliability Centered sentence Handbook, Naval Sea Systems Come, US Department of Defense, Washington DC 20301, 1983. http://www.cbmschool.com/netsys.php?p=basics http://cmw.persianblog.ir/post/4 http://www.iran-eng.com/

با تشکر از توجه شما