MODUL 5 · MODERNE STRATEGIJE ODRŽAVANJA TEMELJENE NA PODACIMA
Nastavna jedinica 5.3
Mjerenja kod definiranja strategija održavanja
Strategija održavanja nije stvar uvjerenja nego računa. Da bi se znalo isplati li se prijeći s kalendara na praćenje stanja, mora se znati koliko se sati gubi, gdje se gube i koliko taj gubitak stoji. Ova jedinica popisuje veličine koje se mjere, pokazatelje koji se iz njih računaju i način na koji se iz izmjerenoga donosi odluka o promjeni strategije.
- navesti veličine koje se mjere pri određivanju strategije održavanja i obrazložiti izbor
- izračunati raspoloživost iz srednjeg vremena između kvarova i srednjeg vremena popravka
- izračunati ukupnu učinkovitost opreme iz zabilježenih vremena i broja komada
- razložiti gubitke na šest uobičajenih izvora i pripisati ih činiteljima OEE-a
- razlikovati zakazani i neplanirani zastoj te njihov različit trošak
- obrazložiti prijedlog promjene strategije brojkama iz vlastitih mjerenja
Zašto se mjeri i što se mjeri
Bez mjerenja se o održavanju raspravlja dojmovima. Jedan kaže da ćelija stalno stoji, drugi da je sve u redu, a obojica imaju pravo jer gledaju različite tjedne. Mjerenje raspravu zatvara brojkom koja se može usporediti s prošlim mjesecom i s drugom ćelijom.
Veličine koje se prate dijele se u dvije skupine. Prva opisuje stanje stroja i prikuplja se senzorima tijekom rada. Druga opisuje ponašanje procesa održavanja i prikuplja se iz naloga i zapisa o zastojima. Za odluku o strategiji potrebne su obje: prva govori može li se stanje uopće mjeriti, druga govori isplati li se.
| Skupina | Veličina | Odakle dolazi | Što otkriva |
|---|---|---|---|
| Stanje stroja | vibracija (efektivna vrijednost i spektar) | akcelerometar, 25,6 kHz | oštećenje ležaja, zupčanika, neuravnoteženje |
| Stanje stroja | temperatura reduktora | PT100, 1 Hz | manjak maziva, preopterećenje, zaglavljivanje |
| Stanje stroja | struja motora | strujni pretvornik, 1 kHz | porast trenja, promjena opterećenja osi |
| Stanje stroja | broj ciklusa i sati rada | upravljačka jedinica robota | stvarna iskorištenost i rokovi podmazivanja |
| Proces održavanja | vrijeme između kvarova i vrijeme popravka | zapisi o zastojima | pouzdanost i pogodnost održavanja |
| Proces održavanja | broj i trajanje zastoja po uzroku | MES i nalozi | gdje se sati doista gube |
| Proces održavanja | trošak zahvata i trošak zastoja | ERP | je li lijek skuplji od bolesti |
Mjerenje ima i svoju cijenu, pa se ne mjeri sve. Pravilo je jednostavno: mjeri se ondje gdje kvar boli i gdje postoji zahvat koji se može izvesti prije loma. Na ćeliji PO-1 to su reduktori osi 2 i 3, jer nose najveće opterećenje, njihova zamjena traje najdulje i njihovo se stanje vibracijom doista vidi mjesecima unaprijed.
Raspoloživost, MTBF i MTTR
Osnovni par pokazatelja čine srednje vrijeme između kvarova (MTBF) i srednje vrijeme popravka (MTTR). Prvi opisuje pouzdanost: koliko sati stroj u prosjeku radi između dvaju kvarova. Drugi opisuje pogodnost održavanja: koliko sati u prosjeku traje otklanjanje kvara, od zaustavljanja do ponovnog puštanja u rad.
Iz njih se računa raspoloživost kao omjer vremena u radu i ukupnog vremena. Za ćeliju PO-1 s MTBF 620 h i MTTR 3,5 h raspoloživost je 620 / (620 + 3,5) = 0,994, dakle 99,4 %. Broj djeluje odlično, i jest — ali samo dok se gleda sam za sebe.
| Pokazatelj | Vrijednost za PO-1 | Kako je dobiven |
|---|---|---|
| Sati rada godišnje | 4000 h | planirano vrijeme rada ćelije |
| MTBF | 620 h | sati rada podijeljeni brojem kvarova |
| MTTR | 3,5 h | zbroj trajanja popravaka podijeljen brojem kvarova |
| Broj kvarova godišnje | 6,5 | 4000 h / 620 h |
| Zastoj zbog kvarova | 22,6 h | 6,5 × 3,5 h |
| Trošak zastoja | 4063 EUR | 22,6 h × 180 EUR/h |
| Raspoloživost | 99,4 % | 620 / (620 + 3,5) |
Pažnja
Raspoloživost od 99,4 % odnosi se samo na zastoje zbog kvarova. Ona ne uključuje namještanje, čekanje obratka, kratka zastajanja ni rad ispod takta. Zato ćelija s raspoloživošću 99,4 % može imati ukupnu učinkovitost opreme od 78 %. Tko mjeri samo raspoloživost, vidi manji dio gubitka.
Ukupna učinkovitost opreme
OEE je pokazatelj koji cijeli gubitak svodi na jedan broj. Nastaje kao umnožak triju činitelja: raspoloživosti (koliko je od planiranog vremena stroj doista radio), učinkovitosti (koliko je brzo radio u odnosu na zadani takt) i kvalitete (koliki je udio dobrih komada). Svaki činitelj sam po sebi može izgledati pristojno, a umnožak razočarati.
Za ćeliju PO-1 činitelji iznose 91 %, 94 % i 91 %, pa je OEE 0,91 × 0,94 × 0,91, odnosno oko 78 %. U pogonu to znači da se od 4000 planiranih sati u dobre komade pretvori oko 3114 sati. Preostalih gotovo 900 sati nestane u zastojima, sporijem radu i škartu.
Vrijednost OEE-a sama po sebi ne govori je li pogon dobar ili loš — to ovisi o vrsti proizvodnje. Njezina je prava korist u dvjema usporedbama: s istom ćelijom prošlog mjeseca i s razlaganjem na tri činitelja. Ako OEE padne s 78 % na 72 %, razlaganje odmah pokazuje je li uzrok u zastojima, u brzini ili u škartu, pa se traženje uzroka ne počinje od nule.
Unesite zabilježena vremena i broj komada pa prikaz računa tri činitelja OEE-a i ukupan broj izgubljenih sati. Početne vrijednosti odgovaraju ćeliji PO-1 i daju OEE od 78 %.
Šest uobičajenih izvora gubitaka
Gubitke koji ulaze u OEE uobičajeno se razvrstava u šest skupina. Podjela nije akademska: svaka skupina ima drugačiji uzrok, drugačiji zahvat i drugačiju cijenu, pa se i rješava na drugačiji način.
| Izvor gubitka | Tipičan primjer na ćeliji PO-1 | Uobičajena protumjera |
|---|---|---|
| Kvar i lom | zaglavljen reduktor osi 3, zastoj 5 h | praćenje vibracija i zamjena prije loma |
| Namještanje i ugađanje | prijelaz na drugi obradak, izmjena prihvatnice | priprema izvan takta, standardni postupak, brza stega |
| Kratka zastajanja | obradak krivo sjeo u napravu, ciklus stane na 40 s | zapis svakog zastoja kraćeg od minute i uklanjanje uzroka |
| Smanjena brzina | ciklus traje 104 s umjesto 96 s | usporedba stvarnog i zadanog takta po smjeni |
| Škart i dorada | odstupanje mjere nakon trošenja alata | praćenje trenda mjere i zamjena alata po stanju |
| Gubici pri pokretanju | prvi komadi nakon vikenda izvan tolerancije | zagrijavanje po propisu i probni komad |
Vrijedi zapaziti da samo prvi izvor izravno pripada održavanju u klasičnom smislu. Ostali nastaju na spoju održavanja, tehnologije i organizacije rada — i upravo se zato u njima najčešće krije najveći, a najslabije zapisan dio gubitka.
Zakazani i neplanirani zastoj
Dva zastoja iste duljine nemaju istu cijenu. Zakazani zastoj dogovoren je unaprijed, dijelovi i ljudi su pripremljeni, a proizvodnja je oko njega složila plan. Neplanirani zastoj zatječe sve: dio se traži, majstor se zove, a nalozi se prebacuju na drugi stroj ili kasne prema kupcu.
| Obilježje | Zakazani zastoj | Neplanirani zastoj |
|---|---|---|
| Trenutak | dogovoren s planom proizvodnje | onda kad stroj stane |
| Priprema dijelova | dio je na skladištu ili naručen | traži se, ponekad hitnom dostavom |
| Trajanje | kraće, jer je postupak pripremljen | dulje, zbog traženja i improvizacije |
| Posljedični kvarovi | rijetki | česti, jer lom povlači susjedne dijelove |
| Trošak po satu | niži, dio je uračunat u plan | viši, uz kašnjenje prema kupcu |
Cilj pametnog održavanja nije nula zastoja — to je nedostižno i preskupo. Cilj je premještanje zastoja iz desnog stupca u lijevi. Ako se od 6,5 kvarova godišnje na ćeliji PO-1 četiri otkriju unaprijed i riješe u zakazanom zastoju, ukupan broj sati može ostati sličan, a trošak i kašnjenja bitno padaju.
Odluka o promjeni strategije
Promjena strategije obrazlaže se istim redoslijedom kojim se i provjerava. Prvo se pokaže koliko se gubi, zatim gdje se gubi, pa se tek onda predlaže zahvat u strategiji i procijeni njegov učinak i trošak.
- Izmjeri zatečeno stanje — barem tri mjeseca zapisa o zastojima, komadima i škartu; za PO-1 to je 22,6 h zastoja zbog kvarova i OEE od 78 %.
- Razloži gubitak — koliko od gotovo 900 izgubljenih sati otpada na svaki od šest izvora.
- Provjeri mjerljivost — postoji li veličina koja najavljuje kvar i dovoljno rano da se stigne reagirati.
- Procijeni korist — koliko se sati i eura vraća ako se udio neplaniranih zastoja prepolovi.
- Procijeni trošak — senzori, prikupljanje, rad na postavljanju i održavanje samog sustava.
- Odluči i postavi mjerilo — koje će se vrijednosti pratiti i kada se odluka ponovno preispituje.
Zapamtite
Strategija se ne mijenja za cijeli pogon odjednom. Mijenja se na jednoj skupini opreme na kojoj je gubitak najveći i mjerenje najlakše, a širi se tek kad su brojke potvrdile korist. Robotska ćelija s poznatim taktom i zapisanim zastojima gotovo je idealno mjesto za takav prvi korak.
Konačno, mjerenja se ne prestaju provoditi nakon promjene strategije. Ona postaju dokaz da je promjena djelovala: ako se nakon uvođenja praćenja vibracija MTBF ne poveća ili udio neplaniranih zastoja ne padne, sustav ne radi ono zbog čega je uveden i treba ga popraviti ili napustiti.
Ključni pojmovi
| Pojam | Značenje |
|---|---|
| MTBF | Srednje vrijeme između kvarova; mjera pouzdanosti stroja. |
| MTTR | Srednje vrijeme popravka, od zaustavljanja do ponovnog puštanja u rad. |
| Raspoloživost | Udio vremena u kojem je stroj sposoban za rad; MTBF / (MTBF + MTTR). |
| OEE | Ukupna učinkovitost opreme; umnožak raspoloživosti, učinkovitosti i kvalitete. |
| Takt | Zadano vrijeme jednog ciklusa; na ćeliji PO-1 iznosi 96 s. |
| Šest izvora gubitaka | Kvar, namještanje, kratka zastajanja, smanjena brzina, škart, pokretanje. |
| Zakazani zastoj | Zastoj dogovoren unaprijed, s pripremljenim dijelovima i ljudima. |
Provjeri se
Kratka provjera prije prelaska na sljedeću jedinicu. Odgovor se potvrđuje klikom, a obrazloženje se prikazuje odmah.
Pitanje 1 od 3
Ćelija ima MTBF 620 h i MTTR 3,5 h. Kolika joj je raspoloživost?
Raspoloživost je 620 / (620 + 3,5) = 0,994, dakle 99,4 %.
Pitanje 2 od 3
Zašto ćelija s raspoloživošću 99,4 % može imati OEE od samo 78 %?
Raspoloživost pokriva samo zastoje; OEE dodaje i gubitak brzine i gubitak kvalitete.
Pitanje 3 od 3
Koji je cilj pametnog održavanja u pogledu zastoja?
Nula zastoja je nedostižna; korist nastaje kad se zastoj dogodi u dogovoreno vrijeme i uz pripremljen dio.
Odgovoreno 0 od 3.