Povijest održavanja tehničkih sustava

Zašto se održavanje uopće mijenjalo

Održavanje ne postoji radi samoga sebe. Ono postoji zato što stroj s vremenom gubi sposobnost obavljanja svoje funkcije: ležaj se troši, mazivo stari, kabel puca od savijanja, vijak popušta. Sve dok je stroj jednostavan, jeftin i lako zamjenjiv, najjeftinije je pričekati da stane pa ga popraviti. Čim stroj postane skup, brz i ugrađen u lanac koji stane zajedno s njim, ta se računica okreće.

Zato se povijest održavanja najlakše čita preko jednog pitanja: što pokreće zahvat? U jednom razdoblju zahvat pokreće kvar, u drugom kalendar, u trećem izmjerena veličina, a u četvrtom predviđanje izvedeno iz podataka. Svako novo razdoblje nije ukinulo prethodno nego mu je dodalo novi sloj, pa se u današnjem pogonu istodobno nalaze sva četiri pristupa.

Kao zajednički primjer kroz cijelo područje koristi se robotska ćelija PO-1: šestoosni robot nosivosti 20 kg i dosega 1650 mm poslužuje CNC glodalicu. Ćelija radi u dvjema smjenama po osam sati, 250 dana godišnje, dakle 4000 sati planiranog rada, uz takt od 96 sekundi. Na toj ćeliji vidjet ćemo što svaka od povijesnih stepenica znači u brojkama.

Prva industrijska revolucija: popravak nakon kvara

Prva industrijska revolucija donijela je parni stroj, mehanički pogon i tvornicu kao mjesto na kojem se radi. Strojevi su bili sporohodni, robusni i uglavnom razumljivi čovjeku koji je uz njih stajao. Održavanje nije bilo zasebno zanimanje: popravljao je onaj tko je strojem i upravljao, najčešće uz pomoć kovača ili mehaničara iz iste radionice.

Zahvat je počinjao tek nakon kvara. Takav je pristup imao svoju logiku. Dijelovi su bili jednostavni i često izrađivani u vlastitoj radionici, pa je zamjena bila brza i jeftina. Zastoj jednog stroja rijetko je zaustavljao cijelu tvornicu, jer strojevi nisu bili povezani u lanac. Mjerenja praktički nije bilo: stanje se procjenjivalo sluhom, opipom i iskustvom.

Slabosti su bile jednako očite. Kvar je dolazio nenajavljeno i obično u najgorem trenutku. Popravak je često bio veći nego što bi bio da se zahvatilo ranije, jer je jedan otkaz povlačio posljedične kvarove. Sigurnost je ovisila o snalažljivosti pojedinca, a zapis o obavljenom radu gotovo da nije postojao.

Druga industrijska revolucija: nastanak službe održavanja

Elektrifikacija, tekuća vrpca i masovna proizvodnja promijenili su računicu. Strojevi su povezani u niz u kojem zastoj jednog mjesta zaustavlja sve iza njega. Proizvod je normiran, a rokovi isporuke čvrsti. U takvim uvjetima nenajavljeni kvar više nije samo tehnički problem nego izravan gubitak novca, pa se prvi put isplati platiti zahvat koji kvar sprječava.

Tada nastaje služba održavanja kao zaseban dio pogona, s vlastitim ljudima, radionicom, skladištem pričuvnih dijelova i, što je najvažnije, vlastitim planom. Uvodi se planirano održavanje prema kalendaru i prema satima rada: podmazivanje svakih toliko sati, zamjena remena svakih toliko mjeseci, godišnji remont. Uz plan dolazi i dokumentacija, jer se bez zapisa ne zna kada je koji zahvat obavljen.

Slabost novog pristupa pokazala se s vremenom: plan po kalendaru jednako postupa prema elementu koji je istrošen i prema onome koji je gotovo nov. Dio se mijenja jer je došao rok, a ne zato što mu je stanje loše. Tako se troše rezervni dijelovi i radni sati na zahvate koji nisu bili potrebni, a istodobno se propušta kvar koji je nastupio prije roka.

Treća industrijska revolucija: automatika i praćenje stanja

Treća revolucija donijela je elektroniku, programirljive upravljačke jedinice i industrijske robote. Pogon postaje automatiziran, a čovjek se pomiče s upravljanja strojem na nadzor procesa. Za održavanje su presudne dvije novosti: upravljačka jedinica sama bilježi što se događa, a mjerenje fizikalnih veličina postaje dovoljno jeftino da se izvodi trajno, a ne samo pri servisu.

Iz toga se rađa održavanje prema stanju. Umjesto da se ležaj mijenja svakih 6000 sati, mjeri se razina vibracija i zahvat se izvodi kad mjerenje prijeđe dogovoreni prag. Na ćeliji PO-1 to su vibracije na osima 2 i 3, temperatura reduktora, struja motora i broj ciklusa. Prag uzbune za efektivnu vrijednost brzine vibracija postavljen je na 4,5 mm/s.

Udio planiranih zahvata u ovom razdoblju prvi put prelazi polovicu svih zahvata. To ne znači da kvarovi nestaju, nego da ih je sve manje onih koji dolaze nenajavljeno. Ono što još nedostaje jest povezivanje mjerenja među strojevima i sposobnost da se iz izmjerenog niza predvidi kada će prag biti prijeđen.

Četvrta industrijska revolucija: održavanje vođeno podacima

Četvrta industrijska revolucija, čije se ime ustalilo 2011. godine, donosi umrežavanje. Senzori šalju mjerenja u mrežu, mjerenja se pohranjuju i uspoređuju s poviješću, a iz te povijesti se izvodi predviđanje. Stroj prestaje biti izvor kvarova o kojima se saznaje naknadno i postaje izvor podataka o vlastitom stanju.

Time nastaje pametno održavanje. Okidač zahvata više nije ni kvar ni kalendar ni sam prelazak praga, nego procjena kada će prag biti prijeđen. Na ćeliji PO-1 akcelerometar na osi 2 uzorkuje s 25,6 kHz, temperatura reduktora mjeri se otpornim osjetnikom PT100 jednom u sekundi, a iz trenda tih veličina procjenjuje se preostali vijek reduktora. Zahvat se tada ugrađuje u planiranu stanku, a ne u sredinu smjene.

Uz predviđanje dolazi i novi način rada: digitalni zapis o svakom elementu, nalog koji se sam otvara kad model prepozna odstupanje, uputa koju serviser dobiva na mobilnom uređaju i povratni zapis koji poboljšava sljedeće predviđanje. Održavanje time prestaje biti trošak koji se podnosi i postaje izvor podataka o samom proizvodnom procesu.

Što od povijesti ostaje u današnjem pogonu

Zatečeni pogon gotovo nikada nije čist primjer jednog razdoblja. Na istoj ćeliji signalna žarulja mijenja se nakon kvara, mazivo se dolijeva po satima rada, remen se mijenja kad mjerenje pokaže istrošenost, a reduktor se prati modelom koji predviđa preostali vijek. Zadaća inženjera održavanja nije odabrati jedno razdoblje nego svakom elementu dodijeliti pristup koji mu odgovara.

Mjerilo po kojem se prepoznaje u kojem je razdoblju pogon zapravo jest udio neplaniranih zahvata. Ako od stotinu zahvata devedeset dolazi nakon kvara, pogon je tehnički u prvom razdoblju bez obzira na to koliko su strojevi novi. Ako je taj udio ispod petnaest posto, održavanje je doista planirano.

Prikaz pokazuje i drugu stranu računice. Smanjenje udjela neplaniranih zahvata ne smanjuje ukupan broj zahvata, nego njihovu cijenu: planirani zahvat traje kraće, izvodi se u dogovorenom terminu i ne povlači posljedične kvarove. Upravo se ta razlika u nastavku modula pretvara u brojke kroz raspoloživost i trošak zastoja.

Ključni pojmovi

Provjeri se

Kratka provjera prije prelaska na sljedeću jedinicu. Odgovor se potvrđuje klikom, a obrazloženje se prikazuje odmah.