Transcript STRATEGIE NAPRAWCZE ŚRODKÓW TRWAŁYCH

STRATEGIE NAPRAWCZE
ŚRODKÓW TRWAŁYCH
Wojciech Chełminiak
ZIP1N-33
KLASYFIKACJA KONCEPCJI NAPRAW OBIEKTÓW TECHNICZNYCH
Strategia napraw obiektów technicznych
polega na określeniu zasad, które spełniają
kryterium działania systemu. Koncepcję
naprawczą definiuje się zazwyczaj jako zbiór
reguł umożliwiających określenie - dla każdego
obiektu naprawianego - kiedy (tj. po jakim
czasie) i jakie działania naprawcze (zakres
napraw) należy podejmować. Koncepcje
naprawcze można klasyfikować według
następujących kryteriów:
KLASYFIKACJA KONCEPCJI NAPRAW OBIEKTÓW TECHNICZNYCH
• liczby i wiarygodności informacji o naprawianych
obiektach (pełne bądź niepełne informacje) adaptacyjne, rozpoznawalności stanu obiektu
(inspekcyjne), następstwa działań naprawczych
(periodyczne i sekwencyjne), rodzaju
współzależności między obiektami naprawianymi
(proste i oportunistyczne)
• liczby wyróżnionych stanów obiektów (jedno- i
wielostanowe)
• stanu technicznego obiektu (monitoring stanu)
KLASYFIKACJA KONCEPCJI NAPRAW OBIEKTÓW TECHNICZNYCH
W teorii niezawodności wprowadzono umowny podział
obiektów technicznych na obiekty proste i obiekty złożone
(systemy). Obiekt prosty jest traktowany
w danych
rozważaniach jako niepodzielna całość (element). Tak
rozumiany obiekt prosty często, z technicznego punktu
widzenia, jest konstrukcją bardzo złożoną. Przez obiekt złożony
(system) rozumie się zorganizowany zbiór obiektów prostych
(elementów).
Przyjęty podział obiektów jest związany z odpowiednimi
koncepcjami napraw profilaktycznych. Dlatego koncepcje
napraw profilaktycznych dzielą się na:
• koncepcje napraw profilaktycznych prostych obiektów
technicznych,
• koncepcje napraw profilaktycznych złożonych obiektów
technicznych.
KLASYFIKACJA KONCEPCJI NAPRAW OBIEKTÓW TECHNICZNYCH
Strategie napraw profilaktycznych prostych
obiektów technicznych są związane w
większości przypadków z wymianami tych
obiektów. Natomiast naprawy profilaktyczne
złożonych obiektów technicznych dotyczą,
oprócz wymiany elementów, również takich
czynności, jak: kontrole, regulacje, regeneracje
elementów itp.
KONCEPCJE WYMIAN PROFILAKTYCZNYCH PROSTYCH OBIEKTÓW
Celowość wymian profilaktycznych związana jest następującymi warunkami:
1. Z punktu widzenia profilaktyki obiektów technicznych interesujące są
tylko takie rozkłady czasu poprawnej pracy, którym odpowiada
monotonicznie rosnąca funkcja intensywności uszkodzeń (/)
2. Zachowanie odpowiedniej relacji kosztów C1 związanych z wymianą
wymuszoną na skutek awarii, do kosztów C2 związanych z
przeprowadzeniem wymiany profilaktycznej.
Efekty ekonomiczne wymian profilaktycznych mają sens, gdy
C1 » C 2
Przyjmuje się, że wyraźne korzyści odnosi się, gdy
C 1 / C 2 >1
Przy tak poczynionych założeniach można wyróżnić koncepcje napraw
profilaktycznych (wymian), opierające się na teorii niezawodności.
KONCEPCJE WYMIAN PROFILAKTYCZNYCH PROSTYCH OBIEKTÓW
• Koncepcja wymian wymuszonych. Strategia obsługi polega
na wymianie obiektów na nowe tylko po wystąpieniu
uszkodzenia.
• Wymiany profilaktyczne według wieku obiektu. W myśl tej
strategii wymianę przeprowadza się wtedy, gdy obiekt uległ
uszkodzeniu (wymiana wymuszona albo przepracował
pewien przedział czasu (wymiana profilaktyczna) Okres X
nosi nazwę okresu wymian profilaktycznych.
• Periodyczna koncepcja wymian profilaktycznych w
nieskończonym przedziale czasu. Polega ona na tym, że
wymiany przeprowadza się wówczas, gdy obiekt się
uszkodził (wymiana wymuszona) albo przepracował pewien
ustalony przedział czasu Y (wymiana profilaktyczna).
KONCEPCJE WYMIAN PROFILAKTYCZNYCH PROSTYCH OBIEKTÓW
• Wymiany periodyczne z uwzględnieniem odzysku obiektów i przy
stosowaniu do wymian obiektów używanych. Obiekty wymienione
profilaktycznie, na ogół nie były już powtórnie wykorzystywane.
Niekiedy mają one jeszcze znaczną wartość i mogą być powtórnie
użyte. Dlatego przy wyznaczaniu optymalnego okresu wymian
profilaktycznych dla obiektów, które po wymianie profilaktycznej
można w przyszłości powtórnie eksploatować, należy uwzględnić
tzw. odzysk (równy aktualnej cenie obiektu wymienionego
profilaktycznie).
• Koncepcja wymian grupowych. W przypadku gdy jednocześnie
eksploatuje się wiele takich samych obiektów, wygodnie jest
stosować strategię grupową wymian profilaktycznych. Polega ona
na
przeprowadzeniu
jednoczesnej
wymiany
wszystkich
rozpatrywanych obiektów w chwilach: X, 2X, 3X,..., a w przypadku
wcześniejszego uszkodzenia któregokolwiek obiektu wymienia się
tylko obiekt uszkodzony.
KONCEPCJE WYMIAN PROFILAKTYCZNYCH PROSTYCH OBIEKTÓW
• Wymiany grupowe z uwzględnieniem czasu przestoju obiektu. Przy
stosowaniu grupowych wymian profilaktycznych niekiedy jest wygodnie
wprowadzić pewne dodatkowe założenia. Jeśli uszkodzenie dowolnego
obiektu nastąpiło bezpośrednio przed jedną z planowanych wymian: X, 2X,
3X,..., to może być korzystne odłożenie wymiany wymuszonej do
najbliższej chwili wymiany profilaktycznej. W wyniku takiego
postępowania uszkodzony obiekt będzie miał przestój przez krótki okres.
• Koncepcje wymian profilaktycznych uwzględniające zużycie obiektów
(ciągła obserwacja stanu obiektu). Strategia wymian uwzględniająca
zużycie obiektów jest następująca: obiekt wymienia się na nowy wtedy,
gdy się uszkodził albo wtedy, gdy stopień zużycia jest równy jedności
(wymiana profilaktyczna).
• Wymiany profilaktyczne w przypadku dyskretnej obserwacji stanu
obiektu
Załóżmy, że obiekt poddawany jest przeglądowi w chwilach: X, 2X, 3X,...
jeżeli stopień zużycia jest równy 1, obiekt wymienia się na nowy. Wymianę
przeprowadza się także wtedy, gdy obiekt się uszkodził.
KONCEPCJE WYMIAN PROFILAKTYCZNYCH PROSTYCH OBIEKTÓW
• Periodyczne wymiany profilaktyczne w skończonym przedziale czasowym
Przedział czasu, w którym mogą być przeprowadzane wymiany
profilaktyczne ma skończoną długość. Dalej procedura wymian jest
podobna do prostej periodycznej strategii wymian
• Sekwencyjne wymiany profilaktyczne. Strategia ta polega na tym, że w
chwili w której dokonuje się wymiany profilaktycznej zostaje określona
chwila następnej wymiany z uwzględnieniem kosztu eksploatacji w
pozostałym jeszcze przedziale czasu.
• Periodyczna strategia obsług uwzględniająca poziom gotowości obiektu
Strategia ta polega na przeprowadzeniu odpowiednich obsług w takich
chwilach, aby zapewnić pewien optymalny poziom ich gotowości przy
jednoczesnym uwzględnieniu kosztów związanych z wykonywaniem
obsługi.
• Strategia przeglądów profilaktycznych z odnową obiektu po wykryciu
uszkodzenia. Strategia ta polega na przeprowadzaniu przeglądów aż do
wykrycia uszkodzenia obiektu oraz dokonania napraw bądź wymiany
uszkodzonych elementów.
STRATEGIE NAPRAW PROFILAKTYCZNYCH ZŁOŻONYCH OBIEKTÓW
TECHNICZNYCH
•
•
•
•
•
Utrzymanie ruchu maszyn wymaga stosowania elastycznych strategii
naprawczych, uwzględniających dynamikę zmian rozwojowych w
systemach produkcyjnych, a co za tym idzie zmian w parku maszynowym, a
także specyfikę i niektórych różnorodność obiektów technicznych w tych
systemach. Można wyodrębnić strategie złożonych obiektów technicznych,
które klasyfikuje się na ogół według następujących kryteriów:
ilości i wiarygodności informacji o obiektach naprawianych - pełna bądź
niepełna informacja,
rozpoznawalności stanu obiektu - prewencyjne i inspekcyjne,
następstwa działań napraw - periodyczne i sekwencyjne,
rodzajów współzależności między obiektami naprawianymi - proste i
oportunistyczne,
liczby wyróżnionych stanów obiektów: jedno- i wielostanowe.
Kryteria te są wzajemnie niezależne i nie wykluczają się.
STRATEGIE NAPRAW PROFILAKTYCZNYCH ZŁOŻONYCH OBIEKTÓW
TECHNICZNYCH
Biorąc pod uwagę ilość informacji o obiektach naprawianych dostępną w
systemie utrzymania ruchu, całość możliwych strategii można podzielić na
grupę strategii utrzymania ruchu, przy niepełnej informacji o obiektach
oraz grupę strategii przy pełnej informacji. Tę pierwszą grupę z kolei można
podzielić z punktu widzenia metod szacowania nieznanych informacji o
obiektach na strategie minimaksowe. Druga grupa obejmuje strategie
graniczne, w których na podstawie pewnych wielkości empirycznych, za
pomocą klasycznych metod statystycznych, szacuje się interesujące
wielkości, np. obszar, w którym rozkład awarii powinien być zlokalizowany
oraz strategie adaptacyjne, w których estymacja nieznanych wielkości
dokonywana jest ciągle wykorzystaniem sukcesywnie narastającego
materiału empirycznego.
Z punktu widzenia rozpoznawalności stanu obiektu rozróżnia się strategie
utrzymania ruchu typu inspekcyjnego, w których stan obiektu nie jest
bezpośrednio poznawalny i strategie prewencyjne, w których stan obiektu
jest bezpośrednio widoczny. W systemach produkcyjnych występują
strategie prewencyjne.
STRATEGIE NAPRAW PROFILAKTYCZNYCH ZŁOŻONYCH OBIEKTÓW
TECHNICZNYCH
Następstwo działań naprawczych jako kryterium klasyfikacyjne dzieli
strategie utrzymania ruchu na: periodyczne, tj. takie, w którym okres
między naprawczy, mierzony bądź czasem kalendarzowym, bądź też
czasem efektywnej pracy obiektu, jest stały oraz strategie sekwencyjne,
gdzie okres ten jest zmienny, zależny od określonych zdarzeń w systemie
utrzymania ruchu, np. od ilości informacji o obiektach naprawianych,
będącej do dyspozycji w danym okresie planistycznym itp.
Istotne znaczenie w wyborze strategii utrzymania ruchu ma charakter
współzależności między poszczególnymi obiektami. Dla systemów
utrzymania ruchu ważne są dwa typy współzależności, mianowicie tzw.
współzależność stochastyczna, która występuje wtedy, gdy awaria jednego
obiektu może prowadzić do awarii lub nadmiernego zużycia innego
obiektu oraz tzw. współzależność ekonomiczna, występująca w
przypadkach, gdy koszty łącznych napraw współzależnych obiektów są
niższe od sumy kosztów napraw każdego z osobna.
STRATEGIE NAPRAW PROFILAKTYCZNYCH ZŁOŻONYCH OBIEKTÓW
TECHNICZNYCH
Przy istnieniu współzależności stochastycznej sensowne jest
rozpatrywanie grup współzależnych obiektów jako jednego obiektu
naprawczego i zastosowanie, w odniesieniu do jednej grupy, jednej
strategii utrzymania ruchu. W literaturze mówi się w takich
przypadkach o strategiach prostych.
Do utrzymania ruchu obiektów współzależnych ekonomicznie zaleca
się stosowanie tzw. strategii oportunistycznych, polegających na
jednoczesnym naprawianiu współzależnych obiektów w planowych
okresach naprawczych lub w przypadku awarii któregoś z nich.
Strategie oportunistyczne stosuje się do utrzymania ruchu
złożonych obiektów wielozespołowych funkcjonalnie powiązanych
linii produkcyjnych. Sens oportunistycznych strategii naprawczych
polega więc na koordynowaniu terminów akcji napraw wielu
różnych obiektów produkcyjnych. Oznacza to, że planuje się
jednoczesne naprawy wielu obiektów bądź w przypadku awarii
któregokolwiek z obiektów naprawia się przy okazji inne.
STRATEGIE NAPRAW PROFILAKTYCZNYCH ZŁOŻONYCH OBIEKTÓW
TECHNICZNYCH
Duża przydatność tych strategii wynika z efektów (oszczędności),
jakie można uzyskać dzięki czasowej koordynacji terminów napraw.
W systemach utrzymania ruchu procesów produkcyjnych stosuje się
na ogół strategie jednostopniowe. Strategie wielostopniowe, ze
względu na stosunkowo złożoną identyfikację stanów pośrednich,
są najczęściej strategiami inspekcyjnymi.
Inną strategią, zdobywającą coraz większe zastosowanie w świecie,
jest strategia oparta na monitorowaniu stanu maszyny bądź
urządzenia. W metodzie tej każda maszyna jest traktowana
indywidualnie (dzięki okresowemu wykonywaniu pomiarów) w celu
uzyskania ilościowej oceny stanu maszyny. W efekcie, naprawa
dozwolona jest tylko wtedy, gdy wyniki pomiarów wskazują, że jest
ona konieczna. Jest to zgodne z intuicyjnym przeświadczeniem
większości mechaników, że nic powinno się ingerować w sprawnie
działającą maszynę.
ORGANIZACJA GOSPODARKI NAPRAWCZEJ ŚRODKÓW
TRWAŁYCH
Obecnie, do najbardziej efektywnych strategii
naprawczych
złożonych
obiektów
technicznych, możliwych do zastosowania w
przedsiębiorstwach produkcyjnych można
zaliczyć strategię:
• adaptacyjną,
• oportunistyczną,
• opartą na monitoringu stanu technicznego
obiektów.
ORGANIZACJA GOSPODARKI NAPRAWCZEJ ŚRODKÓW TRWAŁYCH
•
•
•
•
•
•
•
Działania związane z funkcjonowaniem gospodarki naprawczej
sprowadza się do zapewnienia ciągłości pracy maszyn, urządzeń i
innych środków technicznych wytwarzania i usług. Funkcjonowanie
gospodarki naprawczej dotyczy następujących obszarów:
środków trwałych przedsiębiorstwa,
budowy i działania systemu,
podstawowych funkcji systemu.
W odniesieniu do środków trwałych działania są związane z:
klasyfikacją strukturą środków trwałych,
określeniem charakterystycznych cech środków trwałych (średni
wiek, wartość, nowoczesność itp.),
określeniem stopnia wykorzystania środków trwałych,
ewidencją i przemieszczaniem środków trwałych.
ORGANIZACJA GOSPODARKI NAPRAWCZEJ ŚRODKÓW
TRWAŁYCH
•
•
•
•
•
•
•
Budowa i działanie systemu obejmuje następujące zagadnienia:
spełniane przez system funkcje,
podział funkcji pomiędzy komórkami i służbami,
współpracę z innymi systemami,
przepływ informacji,
zatrudnienie i płace,
technikę zarządzania systemem,
szkolenie pracowników.
Realizacja podstawowych funkcji systemu dotyczy:
planowania potrzeb w zakresie napraw i konserwacji, technicznego i
organizacyjnego
przygotowania
napraw
i
konserwacji,
wykonawstwa napraw i modernizacji środków trwałych,
wykonawstwa konserwacji.