Znate li pripremiti rotorski sklop za balansiranje?

Istražite kako pravilnim balansiranjem rotorskog sklopa povećati pouzdanost u radu centrifugalne pumpe.

Česti uzrok kvarova kod jednostupanjskih i višestupanjskih centrifugalnih pumpi je pojava povećanih vibracija nastala zbog debalansa rotorskog sklopa.

Debalans ili neuravnoteženost mase rotorskog sklopa dovodi do preranog otkazivanja ležajeva, preuranjenog propuštanja mehaničkih brtvenica i svekupno kraćeg životnog vijeka centrifugalnih pumpi. Balansiranje je uobičajena i česta aktivnost korektivnog održavanja.

Što je debalans rotora i zašto nastaje?

Rotorski sklop čine vratilo, rotor, prednji i zadnji ležajevi, što je prikazano i označeno na slici poprečnog presjeka jedne centrifugalne pumpe.

Debalans ili neuravnoteženje rotora nastaje kada njegova masa više nije u centru već se neravnomjerno raspoređuje, što za direktnu posljedicu ima povećanje vibracija.

Vibracije su rezultat međudjelovanja neuravnotežene mase u sprezi sa radijalnim ubrzanjem nastalim zbog vrtnje rotorskog sklopa što rezultira pojavom centrifugalne sile.

U svakom rotoru postoji početna količina neuravnoteženja, te preostala količina neuravnoteženja je ona preostala nakon završetka balansiranja. Rezultanto neuravnoteženje je vektorska suma svih vektora neuravnoteženja rasprostrtih duž rotora.

Intenzitet nastalih vibracija u radu pumpe je direktno proporcionalan količini debalansa. Udvostručenjem količine debalansa udvostručit će se aplituda vibracija.

Pomak kutne pozicije neuravnotežene mase rezultira jednakim pomakom faznog kuta.

Sva masa u jednoj ravnini se može vektorski zbrojiti u jedan centar debalansa,

Količina debalansa se mjeri u količini mase i udaljenosti od centra rotora tj radijusa rotora i izražava se u g/cm, oz./in. ili g/in. Povećavanjem mase ili radijusa udaljenosti proporcionalno će se povećati intenzitet sile koja uzrokuje debalans.

Najčešći uzročnici pojave debalansa rotorskog sklopa kod centrifugalnih pumpi su: trošenje rotorskog sklopa, nakupine nečistoće na površinama rotora, savijeno vratilo, greška u montaži pumpe, korozija na površinama, neadekvatne tolerancije dijelova pumpe, mehanička ili termička distorzija dijelova, pukotine na površinama dijelova i ekscentričnost dijelova.

Norma API 610 za rotore i ostale pokretne dijelove centrifugalnih pumpi navodi da se obavezno moraju dinamički balansirati prema normi ISO 1940-1 na razred kvalitete balansiranja G 2,5. Potrebno je izvršiti i provjeru preostalog prisutnog debalansa u rotorskom sklopu radi utvrđivanja je li rotor nakon balansiranja u specificiranim granicama debalansa.

Provjera ujedno potvrđuje da je stroj za balansiranje kalibriran i radi li ispravno te da nije bilo ljudske pogreške.

Razredi kvalitete balansiranja G služe za klasifikaciju kvalitete balansiranja za različite vrste rotacijske opreme.

U tablici su navedeni razredi kvalitete balansiranja u krutom stanju za različite strojeve:

Norma API 670 daje minimalne zahtjeve za sustave zaštite za rotacijske strojeve, pri čemu se mjere vibracije na vratilu, na kućištu, aksijalan položaj vratila, brzina vrtnje vratila, progib stapajice na klipu kompresora, fazni otklon, prekoračenje brzine vrtnje te kritične temperature poput temperature metala od kojeg su izrađeni ležajevi i namotaji elektromotora.

Normom su još definirani uređaji i naprave za prikupljanje podataka (sonde), sustavi za praćenje, načini ugradnje, tehnička dokumentacija i ispitivanje.

Što je balansiranje i čemu služi?

Balansiranje ili uravnotežavanje je postupak kojim se provjerava je li distribucija mase rotora jednolika. Ako se ustanovi suprotno, prilagođava se masa rotora kako bi osigurali da je preostali debalans ili neuravnoteženje unutar granica definiranih normom ISO 1925.

Norma ISO 1925 definira pojmove iz područja mehaničkih vibracija i balansiranja te greške nastale prilikom balansiranja. 

Rotori koji se vrte u području ispod prve kritične brzine nazivaju se krutim rotorima. Takve rotore se može balansirati u bilo kojoj od dviju ravnina.

Norma ISO 1940 specificira kriterije kvalitete balansiranja za krute rotore: a) vrijednosti tolerancija prilikom balansiranja, b) potreban broj ravnina korekcije i c) metode za provjeru preostalog debalansa.

Norma daje preporuke za kvalitetu balansiranja u konstantno krutom stanju s obzirom na vrstu stroja u koji je montiran te maksimalnu radnu brzinu vrtnje. Preporuke se temelje na svjetskoj praksi.

Rotori koji se vrte u području iznad svoje prve kritične brzine se nazivaju fleksibilnim rotorima i potrebno ih je balansirati u više od dvije ravnine.

Norma ISO 11342 specificira kriterije balansiranja za fleksibilne rotore.

Statičko balansiranje se odnosi na dodavanje mase na rotor kako bi se postiglo uravnoteženje mase. Obično se izvodi tako da se zavari komad metala odgovarajućeg kemijskog sastava i odgovarajuće mase na specifično mjesto na površini rotora.

Ovaj komad metala predstavlja tkz. kalibracijsku masu. Zavareni komad metala se ponaša kao uteg koji stvara protutežu bilo kojem debalansu prisutnom u rotoru.

Na sljedećoj slici zavaren je komad metala (zaokružen žuto) za uravnoteženje debalansa na rotoru.

Statičko balansiranje rotorskog sklopa bilo kojeg rotacijskog stroja se obavezno provodi u tvornici originalnog proizvođača opreme (OEM) prije isporuke naručitelju. Statičko balansiranje se često provodi u sklopu aktivnosti održavanja stroja.

Dinamičko balansiranje je naprednija metoda za riješiti se debalansa u usporedbi sa statičkim. Orijentira se na mjerenje dinamičkih sila koje stvara rotor svojom vrtnjom.

Rotorski sklop se postavlja na poseban stroj za dinamičko balansiranje tvrtke Probal Dynamic Balancing, LLC poput ovog na sljedećoj slici, koji se vrti na visokoj brzini.

Pomoću senzora se mjeri prisutna sila debalansa te se rade korekcije debalansa tako da se dodaje ili oduzima materijal sa specifičnog mjesta na rotoru, sve dok se sila što uzrokuje debalans ne svede na najmanju moguću vrijednost.

Dinamičko balansiranje se izvodi nakon svakog generalnog servisa ili nakon revizije strojeva koji su inače u kontinuiranom radu.

Kako to izgleda u praksi? Dinamičkim balansiranjem 2 rotora za 2 centrifugalne pumpe različitih snaga, različitih promjera rotora i brzine vrtnje možemo izračunati maksimalno dozvoljenu masu statičkog debalansa u gramima pomoću formule:

Podaci dviju centrifugalnih pumpi i izračunati debalans prikazani su u tablici:

Balansiranje na terenu ili balansiranje u postrojenju se izvodi kada je pumpa u radu. Balans rotorskog sklopa se postiže dodavanjem ili uklanjanjem materijala sa lopatica rotora ili podešavanjem kuta lopatica ako je riječ o ventilatorima.

Balansiranje u postrojenju se obično radi kada je u rotorskom sklopu tijekom vremena prisutna mala količina debalansa zbog trošenja materijala nastalog kavitacijom ili erozijom. Navedeni postupak je posebno pogodan za rješavanje uzroka nastalih povećanih vibracija bez potrebe za rastavljanjem čitave pumpe.

Balansiranje u postrojenju se sastoji od sljedećih osnovnih koraka:

1. Svi djelatnici uključeni u proceduru moraju obavezno nositi osobna zaštitna sredstva i poštivati pravila sigurnosti na radu. Usisni i tlačni ventil na cjevovodima moraju biti 100% zatvoreni i nepropusni. Pumpa se obustavi sa radom, u potpunosti isprazni od radnog medija i drenira. Skine se poklopac kućišta, u potpunosti se očisti unutrašnjost kućišta, rotora i poklopca. Pumpa se pokrene u rad pri čemu se izmjeri početna količina debalansa rotorskog sklopa, na slici je prikazana vektorom V_O
2. Pumpa se zaustavi i na rotor se potom montira komadom metala točno određene mase i udaljenosti od središta. Pumpa se opet pokrene u rad. Konstantno se mjeri prisutan debalans prikazan vektorom V₁ dok je pumpa u stabilnom radu, tj. rotorski sklop se vrti stabilnom brzinom vrtnje.

Debalans prikazan vektorski u ravnini balansiranja, Izvor: GE Oil & Gas

c. Izračuna se utjecaj vektora Vmnastao djelovanjem dodanog komada metala

d. Pumpa se zaustavi s radom, komad metala čijom masom za uravnoteženje rotorskog sklopa se pomakne za kut α u odnosu na vektor Vm

e. Pumpa se ponovno pokrene u rad i mjeri se utjecaj mase za uravnoteženje kada se postigne stabilna brzina vrtnje

f. Još jednom se ponovi korak c) i ako je potrebno, ponove se koraci d) i e)

g. Kada se dovrši balansiranje, ponovno se montira poklopac kućišta i otvori se usisni ventil kako bi se pumpa u potpunosti napunila radnim medijem. Nakon toga ide procedura pokretanja pumpe u rad tako da nastavi sa proizvodnim procesom.

Nakon svakog balansiranja potrebno je napraviti izvještaj i navesti mase, što je napravljeno, na kojem stroju i u kakvim radnim uvjetima.

Posljednji kriterij za odabir vrste balansiranja je dostupna oprema i uređaji za izvođenje ovog postupka. Preporuča se konzultirati proizvođača pumpe za preporuke i mišljenje ako nemate iskustva sa balansiranjem.

Strojevi za balansiranje ili balansirke se koriste za mjerenje statičkog i dinamičkog debalansa. Obično imaju postolje sa ugrađenim kotrljajućim ležajevima na koje se oslanja rotorski sklop koji je potrebno balansirati.

Norma ISO 2953 definira kriterije za izradu strojeva za balansiranje koji mogu biti vertikalne ili horizontalne izvedbe. Preko 80% balansirki na tržištu je horizontalne izvedbe.

Strojevi za balansiranje se dijele u 2 kategorije:

1. Balansirke sa fiksinim krajevima gdje se rotorski sklop fiksira na postolju i ne vibrira tijekom vrtnje. Kod ovakve vrste balansiranja dovoljan je jedan prolaz da se odredi količina debalansa i korekcijska masa. Balansirka tvrtke Probal Dynamic Balancing je prikazana na prethodnoj slici.

Djelovanje sile se mjeri ugrađenim senzorom. Nosači sa ležajevima mjere silu za razliku od mjerenja gibanja kod balansirki sa slobodnim krajem.

Ako su poznati sila i kut djelovanja neuravnotežene mase te masa rotora, korekcijska mase se može izračunati.

Velika prednost je što se balansiranje radi u samo jednom prolazu. S obzirom da balansirke sa fiksnim krajem izravno mjere silu, točnost mjerenja je osjetljiva na brzinu vrtnje.

Ako se udvostruči brzina vrtnje rotorskog sklopa, sila će se povećati 4 puta. Što je veća brzina vrtnje, to će biti veća izmjerena sila te ćemo imati veću točnost balansiranja.

2. Balansirke sa slobodnim krajevima koje omogućavaju slobodno gibanje rotora u horizontalnom smjeru na nosačima. Rotor se može vrtjeti na puno nižim brzinama u odnosu na radnu brzinu.

Djelovanje sile se mjeri preko senzora za mjerenje vibracija je se rotor može slobodno kretati prilikom vrtnje i tada se javljaju vibracije.

Postupak balansiranja je isti kao kod balansiranja na postrojenju kada se koristi komad metala kao kalibracijska masa.

Primjer balansirke sa slobodnim krajevima, Schenck Model, Adams Machinery Company

Balansiranje se provodi u više navrata i uzastopno postavljanje kalibracijske mase sve dok rotor ne postigne prihvatljiv razred kvalitete balansiranja.

Dok god je brzina vrtnje iznad brzine na kojoj se javlja rezonancija balansirke i ispod kritične brzine vrtnje rotora, odziv će biti linearan i poprilično točan. Ova vrsta balansirki se koristi za balansiranje rotorskih sklopova velikih dimenzija poput centrifugalnih kompresora ili ventilatora.

Kako pripremiti rotorski sklop za dinamičko balansiranje?

Dijagnostičkim postupkom mjerenja vibracija na centrifugalnoj pumpi utvrđeno je da se vibracije uzrokovane debalansom događaju pri 1× RPM rotorskog sklopa u debalansu.

Priprema se izvodi za dinamičko balansiranje rotorskog sklopa u servisnoj radioni na balansirki.

Pripreme za balansiranje rotorskog sklopa uključuju i nisu nužno ograničene na:

• Temeljito čišćenje. Ako su na površinama rotora i vratila prisutne naslage nečistoće, kamenca, taloga ili ostataka radnog medija, potrebno je temeljito kemijsko i mehaničko čišćenje.

Samo besprijekorno čist rotorski sklop može ići na balansiranje zato što naslage uzrokuju neopravdano povećanje mase rotora a time i prisutan debalans u radu.

• Provjera pritegnutosti vijka i matice koji drže rotor pričvršćen za vratilo. Labavo pričvršćen rotor onemogućava postizanje tlaka i visine dobave tijekom rada pumpe. Navoj na matici i na vratilu rotora mora biti bez oštećenja i bez prisutnih tragova korozije.

• Montaža novih ležajeva na vratilo prije balansiranja. Ležajevi koji su demontirani sa vratilom mogu biti oštećeni imati oštećene elemente pa ih je potrebno zamijeniti novima.

• Pravilna montaža rotorskog sklopa na stroj za balansiranje. Potrebno je pravilno pričvrstiti uređaje za očitavanje položaja na ležajeve. Transduceri moraju biti kruto nepomično pričvršćeni za ležajeve i ne smije ih se pridržavati tijekom postupka balansiranja i nipošto ne pomicati jer dobivena očitanja neće biti točna i tada nam je sav posao balansiranja uzaludan

• Mogućnost očitavanja kuta otklona unutar 5°. Očitanje prvo treba napraviti na jednoj ravnini tijekom balansiranja, bez obzira na to što ćemo možda trebati balansirati rotorski sklop u nekoliko ravnina.

Potrebno je koristiti kruto pričvršćen pretvarač kao što je laserski tahometar ili magnetski proximity senzor radi pouzdanijeg mjerenja. Zastarjeli način je korištenjem stroboskopa što se ne preporuča jer postoje brojni sofisticiraniji uređaji. Ako zaista nema drugog izbora onda će i stroboskop biti prihvatljiv.

• Treba osigurati da su vibracije i podaci o faznom očitanju ponovljivi. Ako se faza i amplituda postignuti tijekom balansiranja ne mogu ponoviti sa istim rezultatima minimalno 3 puta uzastopno, nešto nije u redu sa rotorskim sklopom i/ili načinom balansiranja pa treba ponoviti prethodne korake (čišćenje, provjeru pritegnutosti, montažu na balansirku i balansiranje nanovo) sve dok se ne postignu ponovljivi rezultati.

• Materijal koji će poslužiti kao kalibracijska masa za korekciju debalansa mora biti dostupan i kompatibilan sa materijalom rotora. Određivanje kalibracijske mase mora biti ponovljivo i podložno provjeri (tj. imajte spremnu kalibiranu i atestiranu vagu).

Zaključno, balansiranje rotorskog sklopa za rotacijske strojeve je obavezno da bi smanjili vibracije na prihvatljivu razinu, smanjili trošenje dijelova pumpe i povećali pouzdanost rada.

Adekvatno proveden postupak balansiranja rotorskog sklopa će osigurati poboljšati servisne radove i unaprijediti kvalitetu.

Koju vrstu balansiranja ćemo koristiti najviše ovisi o tome kojeg je tipa pumpa prema normi API 610 ili kompresor prema normi API 618, o promjeru samog rotora i o veličini rotorskog sklopa te o zahtjevima za balansiranje prema normi ISO 1925.

Kako pripremate rotorski sklop za balansiranje? S kojim problemima ste se susretali prilikom balansiranja? Podijelite svoja iskustva u komentarima!

Lekcije Formule 1 za strojarsko održavanje

Nedavno sam proučavala intervju Number One in Formula One, objavljen u izdanju za prosinac 2022 časopisa Harvard Business Review, autorica je Anita Elberse, profesorica na Harvard Business school, u kojem je intervju sa Totom Wolff-om. Original intervjua na engleskom jeziku pročitajte na linku.

Toto Wolff je nekadašnji uspješan vozač Formule 1, danas još poznatiji direktor i voditelj momčadi Mercedesa na natjecanjima Formula 1. Pod njegovim vodstvom Mercedes je osvojio 8 uzastopnih nagrada za tim najboljeg konstruktora i 7 od 10 Grand Prix utrka. Zaista impresivan rezultat jedne momčadi. Intervju istražuje koje sve kvalitete i koje aktivnosti ostvaruju ovakve sjajne rezultate.

Moram priznati da nisam naročito upućena u sve posebnosti natjecanja Formule 1 niti znam sastave njenih timova, međutim ono što mi nedvojbeno privlači pažnju je primjena strojarstva u svojoj veličanstvenosti koja se ogleda u vrhunskim trkaćim bolidima. Intervju mi je dodatno privukao pažnju jer detaljno opisuje sve ono što se odvija iza scene, prije, tijekom i nakon utrke Formule 1, čega mi kao gledatelji i laici uopće nismo svjesni. Svi se fokusiraju na bolide i vozače tijekom utrke, ali Formula 1 je puno više od toga.

Slika 1. Presjek trkaćeg bolida (izvor)

Autorica Anita Elberse je napravila i kompletnu studiju slučaja o liderstvu u svijetu automobilskih utrka i njegovom utjecaju na momčad Mercedesa te u intervju sa Totom Wolff-om navodi 6 lekcija čijom je dosljednom primjenom Mercedes osvojio vrhove svjetskog automobilizma. Glavna poruka je da želja za natjecanjem i kultura pobjednika predstavljaju proces koji nikad ne završava.

Sada ćemo istražiti na koji način ove lekcije svatko od nas treba iskoristiti da unaprijedi svoje strojarsko održavanje i poboljša stanje opreme. Nakon svake lekcije imate pitanja za analizu stanja u vašoj organizaciji i prijedloge što da učinite već danas da bi unaprijedili efikasnost strojarskog održavanja.

Lekcija br. 1: Postavite najviše standarde za sve djelatnike

Čistoća i urednost radnog prostora i svih Mercedes radiona, sav alat besprijekorno posložen na svom mjestu i posvećenost detaljima su osnova svakog procesa i ogledalo radne kulture. Radiona je mjesto gdje zaposlenici provode najveći dio vremena, gdje dolaze vozači, sponzori, novinari i svi sudionici organizacije te kao takva predstavlja sliku momčadi Mercedesa u javnosti. Čist radni prostor povećava produktivnost djelatnika i poručuje svima da su važni za postizanje rezultata čitave momčadi. Visoki standardi za sve djelatnike bez izuzetaka, počevši od domara pa sve do izvršnog direktora usmjeravaju organizaciju da kontinuirano poboljšava svaki aspekt organizacije i postiže izvrsnost.

Pitanja za primjenu Lekcije br. 1 u strojarskom održavanju vaše kompanije:

• Kakvo je stanje u vašoj radioni?
• Kada ste zadnji put imali čišćenje?
• Kakav je stav djelatnika prema čistoći i urednosti kao jednom od temeljnih standarda kompanije?
• Koje standarde u strojarskom održavanju je kompanija postavila za sve djelatnike kao mjerilo izvrsnosti?
• Kakav je stav menadžmenta?

Prijedlozi za unaprjeđenje:

• Svakom djelatniku objasniti zašto su čistoća i urednost radione važni, naučiti ljude da odvajaju metalni otpad od zauljenog, amabalažu i sl. u zasebne spremnike/baje
• Organizirati zbrinjavanje i odvoz sortiranog otpada
• Svaki mjesec napraviti provjeru čistoće i urednosti radnog prostora i alata
• Svaki djelatnik po imenu treba biti odgovoran i zadužen za svoj alat
• Provjeriti sa svakim djelatnikom da li ima na raspolaganju sve potrebno od alata, je li alat umjeren i je li neoštećen
• Uredno voditi detaljan popis alata po količinama, zaduženim djelatnicima, namjeni i važećem umjeravanju
• Svake godine organizirajte umjeravanje alata npr. pomoćnih mjerila, mjernih etalona i sl. kod ovlaštene tvrtke
• Svake godine planirajte budžet za nabavu novih alata da se nadoknadi oštećen ili izgubljen alat te novi alat za provođenje novih metoda strojarskog održavanja.
• Predstavite menadžmentu koji su potencijalni gubici i dobici za poslovanje ako se alat ne nabavi/ne nadoknadi
• Svaki kvartal provesti audit čistoće i urednosti radione u pratnji menadžera, po mogućnosti uključiti i više njih

Lekcija br. 2: Postavite djelatnike u prvi plan

Toto Wolff kaže: Ja ne upravljam trkaćim automobilima. Ja upravljam ljudima koji voze trkaće automobile. Briga o svim djelatnicima treba biti na prvom mjestu, njihova sigurnost, kvaliteta rada i kontinuiran razvoj kroz treninge i specijalizirane edukacije. Da pojasnim, čuvaj svoje ljude i oni će čuvati opremu i tebe. Navedeno se ne odnosi samo na inženjere i vozače bolida, već na svakog člana u organizaciji. Efikasnost u radu i doprinos svakog pojedinca se kumulativno vidi u broju osvojenih prvih mjesta i količini nagrada.

U utrci ne pobjeđuje najbolji pojedinac, u utrci pobjeđuje najbolji tim, zaključuje Toto Wolff i zato na početku svake trkaće sezone okuplja sve djelatnike da zajednički rasprave viziju, temeljne vrijednosti i zajedničke ambicije.

Prenesena na strojarsko održavanje, lekcija br. 2 kaže: Vi ne upravljate strojevima i njihovim održavanjem. Vi upravljate ljudima koji upravljaju strojevima, popravljaju ih i održavaju.

Pitanja za primjenu Lekcije br. 2 u strojarskom održavanju vaše kompanije:

• Kakva je situacija po pitanju sigurnog obavljanja rada?
• Kada su vaši djelatnici zadnji put pohađali specijalizirani trening ili seminar?
• Koliko su upoznati sa kompanijskim ciljevima, procesima i ostvarenjima?
• Koliko su upoznati sa svojom ulogom u ostvarenju ciljeva i na koje načine njihov rad doprinosi radnoj kulturi?

Prijedlozi za unaprjeđenje:

Sigurnosne procedure i obavljanje rada na siguran način moraju biti prioritet. Analizirajte postojeće stanje i čim prije otklonite nedostatke. Sigurnost na radu je br.1.
Promjene radne kulture je proces koji se gradi iz godine u godinu. Svaki djelatnik treba biti upoznat sa svojim zadacima i treba mu se objasniti kako njegov rad doprinosi kompaniji u cijelosti.
Svaki mjesec ili svaki kvartal organizirajte zajedničku kavu pri čemu će se raspravljati o pitanjima koja muče djelatnike i kada će im se objasniti sve novosti iz kompanije, pogotovo ako se radi o uvođenju velikih promjena.
Postavite oglasnu ploču na vidljivo mjesto i redovito objavljujte važne informacije koje kompanija objavljuje. Postavite kutiju gdje svaki djelatnik može anonimno ubaciti papirić sa svojim prijedlozima za poboljšanje, komentarima i mišljenjima.
Napravite godišnji plan edukacije za sve djelatnike, za početak probajte s barem 2 edukacije/treninga po djelatniku. Često tvrtke koje isporučuju strojeve, alate i strojarsku opremu besplatno održavaju seminare za svoje klijente pa ih pitajte jesu li voljni održati vašim djelatnicima barem po 1 seminar godišnje. Brojne tvrtke objeručke prihvaćaju ovakve upite jer tako dobivaju priliku besplatne promocije. Obavezno svake godine napravite provjeru poznavanja pravila sigurnosti za sve djelatnike, uključujući i menadžere.

Lekcija br. 3: Analizirajte greške, čak i nakon pobjede

Svima se događaju greške i svi imaju dobre i loše dane. Ako ne razumijete što se događa kada vam ide dobro, nećete nit razumjeti što se događa kada vam ide loše, smatra Toto Wolff. Analiza je bitna da vam pokaže što se dogodilo, zašto se dogodilo i kako se dogodilo, pogotovo nakon pobjede. Kada sve ide dobro, momčad Mercedesa pobjeđuje, ljudi su sretni i veseli te se ne zamaraju puno pozadinom priče. Kada se dogode problemi, bolid doživi sudar, ispad sa staze ili zakaže motor, onda nastupa frka, ljutnja i nervoza. Toto Wolff želi znati zašto je momčad u utrci ovaj put pobijedila ili izgubila baš na takav način te nakon utrke održava sastanke gdje svim sudionicima predstavlja rezultate analize s fokusom na performansama koje se trebaju poboljšati sljedeći put.

Pitanja za primjenu Lekcije br. 3 u strojarskom održavanju vaše kompanije:

• Kada ste posljednji put napravili analizu broja kvarova i njihovih uzroka?
• Pratite li redovito troškove održavanja?
• Kada ste zadnji put analizirali zašto se kod nekih strojeva učestalo događaju kvarovi a kod nekih strojeva osim godišnjeg servisa gotovo da niti nema posla?
• Izvještavate li o rezultatima strojarskog održavanja svaki mjesec?
• Razgovarate li i koliko često o potencijalnim unaprjeđenjima?

Prijedlozi za unaprjeđenje:

• Definirajte parametre strojarskog održavanja i dosljedno ih analizirajte i pratite. Izbjegavanje analize zato što se kompanija ne želi suočiti sa rezultatima ne znači da postojeće stanje zadovoljava.
• Isto tako, manji broj kvarova u zadnje vrijeme ne znači nužno da vam strojevi rade sjajno kao što naglo povećanje broja kvarova ne znači da se dogodio nekakav poremećaj. Svaki događaj se konkretno može objasniti detaljnom analizom performansi rada strojeva, primjenom prediktivnog održavanja i redovitom tehničkom dijagnostikom. Razmotrite dodatne dijagnostičke metode koje možete primijeniti već sada.
• Planirajte unaprijed generalne servise, nabavu rezervnih dijelova i raspoređivanje radova.
• Napravite kvartalnu analizu sukladnosti koliko % radova je odrađeno u roku, analizirajte odstupanja i temeljem rezultata analize spriječite da se odstupanja ponove sljedeći kvartal.
• Otvoreno komunicirajte rezultate analiza strojarskog održavanja prema svim djelatnicima i redovito ukazujte na odstupanja.

Lekcija br. 4.: Usvajajte i širite kulturu otvorene komunikacije, bez traženja krivaca i upiranja prstom

Toto Wolff snažno vjeruje u kulturu otvorene komunikacije i javno pruža potporu članovima tima kada dođe do greške ili propusta. Svatko se treba osjećati sigurno da može priznati grešku, naučiti iz nje i nastaviti s radom. Jednom prilikom došlo je do problema prilikom zamjene guma na bolidu tako da je momčad Mercedesa bila prisiljena u potpunosti se povući iz utrke. Guma se toliko zaglavila da je bolid otpremljen nazad u tvornicu kako bi je skinuli. Mehaničar zadužen za zamjenu guma je bio potpuno očajan.

Unatoč pritisku novinara da momčad linčuje krivca, Toto Wolff je zaštitio čovjeka i odbio popustiti pritisku medija. Osobno se ne ustručava priznati kada i sam napravi grešku kako bi na njegovom primjeru i drugi naučili što (ne)treba napraviti jer tako potiče i održava kulturu otvorene komunikacije unutar momčadi i unutar čitave organizacije.

Njegov je moto: Vidi, reci, popravi! zbog toga što je svjestan da su svi u istoj momčadi pa se akcija pojedinca odražava na sve članove. Umjesto gubljenja vremena na traženje krivca, nakon priznate greške i usvojene lekcije, svi nastavljaju dalje bez da se dodatno gubi vrijeme na totalno neproduktivno i beskrajno razglabanje o krivnji.

Pitanja za primjenu Lekcije br. 4 u strojarskom održavanju vaše kompanije:

Kada se dogodi greška, idemo se otvoreno zapitati: kako se to dogodilo, jesmo li zadatak dali prema odgovarajućim djelatnicima, s odgovarajućom obukom i odgovarajućim alatima?

Kada se npr. dogodi propuštanje na prirubničkom spoju, kakva je korist od upiranja prstom u dizaličara koji je podizao prirubnice ili u skladištara koji je izdao materijal? Jesu li na dotezanju prirubničkog spoja radili obučeni bravari, jesu li imali odgovarajuće vijke, matice i brtve te koristili odgovarajući ključ?

Kad pumpa ne postiže potreban tlak ili količinu dobave, jesmo li provjerili sve procesne parametre, stanje radnog medija, stanje armature i je li pokretanje pumpe bilo u skladu s procedurom?
Kada neki djelatnik uzastopno nije obavio zadatak na vrijeme ili kvaliteta rada nije bila zadovoljavajuća, je li netko prošao s djelatnikom sve korake, provjerio je li čovjeku jasan i razumljiv zadatak, radna procedura i pravila sigurnosti?

Prijedlozi za unaprjeđenje:

• Dajte prostora da se otvoreno prizna pogreška, situacija riješi i da svi idu naprijed. Za početak, krenite od vlastitog priznanja i dijeljenja iskustva, nemojte upirati prstom kada netko pogriješi jer prije ili kasnije svima se dogodi.
• Otvoreno raspravite koji koraci i okolnosti su doveli do nastanka greške i ako se neke stvari (pre)često ponavljaju, onda trebate mijenjati proceduru, redoslijed koraka ili spriječiti okolnosti koje će dovesti do budućih grešaka.
• Sa svakim novim djelatnikom prođite obuku i radne procedure ili mu/joj osigurajte mentora koji će ga obučavati i pratiti.
• Potičite postavljanje otvorenih pitanja jer nema glupih pitanja već samo glupih aktivnosti koje ljudi naprave zato što prethodno nisu pitali i informirali se o potrebnim aktivnostima.
• Ne ismijavajte i ne budite bezobrazni prema nekome kada pogriješi i takvo ponašanje sasijecite u korijenu kod drugih. Ismijavanje tuđe greške će samo povrijediti osobu i neće naučiti ništa, još će dodatno biti revoltirana i ubrzo će doći do opadanja kvalitete rada.
• Kada se radi o većem/težem propustu, porazgovarajte sa djelatnikom u 4 oka da riješite situaciju, bez javnog sramoćenja. Takvi postupci stvaraju toksičnu radnu atmosferu iz koje djelatnici bježe glavom bez obzira, pa se prije poduzimanja drastičnih koraka zbog nečije pogreške zapitajte koji ishod želite imati i koji je dugoročni cilj.

Lekcija br. 5: Vjerujte zvijezdama u timu i istovremeno zadržite autoritet

Mercedesovi vozači trkaćih bolida su svjetske zvijezde i dobivaju enormno puno pažnje u odnosu na ostale članove tima. Vozači su osobe koje gledamo 90% vremena tijekom prijenosa utrke, dok nitko ne vidi konstruktore, inženjere, mehaničare i ostale djelatnike u organizaciji.

Toto Wolff se prisjetio događaja kada su se momčadski kolege Lewis Hamilton i Nico Rosberg na Barcelona Grand Prix utrci sudarili, htijući jedan drugome preoteti prvo mjesto u utrci. Toto Wolff nije tolerirao takvu vrstu kratkovidnog oportunizma kod svojih vozača, što su svoje vlastite ciljeve stavili ispred cilja čitave momčadi – pobjede u utrci. Takvo ponašanje je ukazivalo na ozbiljan nedostatak poštovanja prema momčadi. Nakon incidenta, Wolff je obojicu vozača izveo pred čitavu momčad i tražio da se ispričaju svim kolegama zbog bezobrazluka i sebičnosti, te da se takvo ponašanje neće tolerirati. Vozači nakon toga više nisu ponovili takav incident.

Toto Wolff kaže svojim vozačima: Vi radite, a ja stvaram okvir u kojem ćete vi moći raditi svoj posao najbolje moguće. Ljudi moraju znati da imaju prostora i mogućnosti, ali da su također prisutne i granice koje treba poštovati.

Pitanja za primjenu Lekcije br. 5 u strojarskom održavanju vaše kompanije:

• Znate li koji djelatnici su zvijezde u vašoj strojarskoj momčadi?
• Kakvo je njihovo ponašanje i odnos prema radu i prema ostalim kolegama?
• Znaju li djelatnici koje su granice i odgovornosti te na koji način im je to objašnjeno? 
• Kakva atmosfera vlada među djelatnicima u svakodnevnom radu?
• Koji su glavni izvori nesuglasica i na koji način se rješavaju?
• Kako vi pristupate rješavanju problema među djelatnicima?                   

Prijedlozi za unaprjeđenje:

Dajte djelatnicima slobodu u odlučivanju i samostalnost, temeljito ih upoznajte sa zadacima i odgovornostima.

Omogućite djelatnicima koji su zvijezde u momčadi da zasjaju svojim radom, ali pritom nemojte zanemariti i previdjeti doprinos ostalih.

Pružite svima jednake mogućnosti za usavršavanje i edukaciju, sve djelatnike uključujte u otvorenu, jasnu i jednoznačnu komunikaciju.

Obznanite kakva vrsta ponašanja se nipošto ne tolerira i neće tolerirati, budite strogi ali pravedni.

Lekcija br. 6: Neprekidno se borite protiv udobnosti sadašnje situacije

Toto Wolff vjeruje da uvijek ima mjesta za poboljšanje, bez obzira koliko je sadašnja situacija zadovoljavajuća. Ne smijete vjerovati da će se pobjednički niz nastaviti. Pod svaku cijenu treba nastojati izbjeći poniženje i bol koje donosi poraz. Radost pobjede je manje intenzivna u odnosu na bol zbog poraza. Kada se jednom naviknete na poraz, ta naviknutost postaje najveći razlog za poraz.

Zato stalno inzistira na intenziviranju broja analiza, na više vježbe vozača na trkaćoj stazi, na stalnom povećanju angažmana svih uključenih …. i tako iz godine u godinu. Sav rad se podigao na veću razinu kvalitete u usporedbi sa prijašnjim godinama. Toto Wolff ohrabruje sve članove momčadi, bez obzira radi li se o inženjerima ili o vozačima, da pronađu svoje pandane u drugim momčadima i da budu bolji od njih. On snažno vjeruje da će svatko će doprinijeti rezultatima ako radi svoj posao barem za nijansu bolje od svog pandana u konkurentskoj momčadi.

Što bi se kod nas reklo, dobro je dobro, ali uvijek može bolje… i konformizam je najveći neprijatelj poboljšanja.

Pitanja za primjenu Lekcije br. 6 u strojarskom održavanju vaše kompanije:

• Koliko ste zadovoljni sadašnjom razinom strojarskog održavanja?
• Što radite bolje od konkurencije?
• U čemu zaostajete za konkurencijom?
• Znate li uopće tko vam je konkurencija i gdje se nalazi u odnosu na vas?

Prijedlozi za unaprjeđenje:

Krenite unaprjeđivati područja u kojima ste za početak svjesni koliko loše stojite. Jednom kada riješite najproblematičnija područja poput količine hitnih kvarova ili stalnog manjka rezervnih dijelova, prebacite se na ostalo.

Pri tome nemojte zanemariti stalne analize situacije na ostalim područjima poput stanja budžeta, količine odrađenih radova, tehničke dijagnostike i sl.

Nastojite se temeljito upoznati sa situacijom kod konkurentskih kompanija. Kada utvrdite da su na nekom području bolji, npr. po količini preventivnog održavanja, probajte otkriti što je tome uzrok i što možete primijeniti u svojem strojarskom održavanju. Kada utvrdite u kojem području su lošiji, također nastojite utvrditi uzrok da biste spriječili nastanak iste situacije kod sebe.

Ako je iza vas izazovna godina prepuna kvarova, usredotočite se na to kako da se iščupate iz začaranog niza i krenete naprijed. Ako je iza vas godina kojom ste relativno zadovoljni po pitanju performansi strojarskog održavanja, proslavite dobar rezultat i potom se počnite truditi da u idućoj godini budete barem za 1 bod ili za 1% bolji u odnosu na sadašnje stanje.

Svakako zatražite pomoć i savjet te saslušajte sve prijedloge, ali konačne odluke donosite sami.

Redovito pratite i mjerite rezultate jer bez mjerenja nema saznanja o tome što unaprijediti i u kojem smjeru ići. Sretno!

Koje prijedloge ćete primijeniti već danas? Koji prijedlozi vam se čine najkorisnijima? Koje ideje već primjenjujete i kakve rezultate ste ostvarili? Što ste naučili iz ovog članka? Podijelite svoja iskustva u komentarima!

Utjecaj necentriranosti pumpe na naprezanje usisnog i tlačnog cjevovoda

Nakon montaže pumpe i elektromotora, a prije pokretanja u rad, obavezno je izvršiti centriranje ili poravnavanje čitavog pumpnog agregata. Necentriranost pumpnog agregata dovodi do naprezanja usisnog i tlačnog cjevovoda na prirubničkim spojevima, što rezultira unutarnjim naprezanjem ležajeva pumpe, pretjeranim trošenjem mehaničke brtvenice, ležajeva elektromotora i kraćim radnim vijekom spojke. Nije isključeno i da će pumpa slabije postizati potrebne radne parametre.

Na slici 1. prikazan je pumpni agregat za prepumpavanje radnog medija iz spremnika prema izmjenjivaču u tehnološkom procesu. Pumpni agregat se sastoji od elektromotora, spojke i jednostupanjske centrifugalne pumpe smještenih na zajednički temelj. Na usisnu i tlačnu prirubnicu pumpe spojene su prirubnice usisnog i tlačnog cjevovoda gdje su potencijalna mjesta koncentracije najvećeg naprezanja ako pumpni agregat nije ispravno centriran. Prirubnički spojevi označeni su žuto na slici.

Slika 1. Pumpni agregat spojen na usisni i tlačni cjevovod

Da bi izbjegli štetnu pojavu naprezanja, potrebno je pridržavati se nekih općih smjernica prilikom montaže pumpnog agregata i spajanja usisnog i tlačnog cjevovoda:

1. Prirubnice cjevovoda koje se spajanju s prirubnicama pumpe moraju biti međusobno poravnate tako da razmak među njima ne prelazi debljinu 2 brtve ili da razmak među prirubnicama ne prelazi dimenzije za montažu preporučene od strane poizvođača pumpe poput spoja prikazanog na slici 2.

Slika 2. Pravilno montiran prirubnički spoj

2. Vijci i matice montirani na prirubnice moraju se montirati bez zapinjanja ili prisilnog namještavanja.

3. Prilikom poravnavanja prirubnice cjevovoda i prirubnice pumpe ne smiju se koristiti pajseri, šipke i ručne dizalice.

4. Bitno je da svi izvođači radova slijede kompanijske procedure (ako postoje) prilikom montaže prirubničkih spojeva da bi se izbjeglo naprezanje cjevovoda.

5. Obavezno treba napraviti lasersko centriranje vratila pumpe i vratila elektromotora prema navedenim granicama proizvođač, kompanijskih standarda i dobre inženjerske prakse.

6. Potom odspojiti prirubnice usisnog i tlačnog cjevovoda od usisne i tlačne prirubnice na pumpi, ukloniti brtve i vijke.

7. Ponovno laserski provjeriti centriranost vratila pumpe i elektromotora. Sada ćete imati jednu od 2 situacije:

1) nema promjene što se tiče centriranosti pumpnog agregata. To je sjajna vijest jer znači da nema prisutnog naprezanja cjevovoda.

2) došlo je do promjene u centriranosti pumpnog agregata što je loša vijest jer imate naprezanje cjevovoda i treba otkriti što je uzrokovalo naprezanje cjevovoda te ga otkloniti. Nako toga ponovno centrirati pumpni agregat.

8. Napraviti protokol o centriranju koji potvrđuje da su pogonski i pogonjeni stroj ispravno centrirani i potpisati se.

Naprezanje usisnog i tlačnog cjevovoda nije nimalo bezopasno i za sobom povlači brojne negativne utjecaje za stroj. Npr. kvarovi ležajeva na pumpi i elektromotoru nastali kao posljedica naprezanja cjevovoda mogu biti:
• Trošenje materijala uzrokovano propuštanjem na brtvama
• Trošenje uzrokovano vibracijama
• Preopterećenje u stanju mirovanja
• Korozija uzrokovana neadekvatnim podmazivanjem zbog nedozvoljenog opterećenja i propuštanja na brtvama
• Ljuštenje materijala na površinama, uzrokovano necentriranosti i pretjeranim opterećenjem

Na koji način provjeravate naprezanje u cjevovodima? Koji dijagnostički sustav primjenjujete? Koliko kvarova ste imali kao posljedicu naprezanaj cjevovoda? Podijelite iskustva u komentarima!

Što sam naučila objavivši preko 150 članaka o strojarskom održavanju?

U proljeće 2018.te pokrenula sam svoj blog naziva Strojarska radionica s ciljem da napišem 100 članaka u kojima ću podijeliti svoje iskustveno stečene lekcije kroz pokušaje i promašaje na području strojarstva i strojarskog održavanja.

Od tada do 2022. Strojarska radionica u brojkama izgleda ovako:

• Preko napisanih 150 članaka/objava
• Prosječno 1040 riječi po članku, do sada preko 156 000 riječi
• Preko 2300 posjetitelja mjesečno
• Najčitaniji članak je o kvarovima elektromotora (5 863 pregleda), što je meni bilo poprilično iznenađenje za jedan strojarski blog. Kolege inženjeri elektrotehnike, razmislite o pokretanju bloga na teme iz elektrotehnike 😊
• Najtraženiji pojmovi: elektromotor, pumpa
• Preko 1000 sati uložnih u proučavanje stručne literature i web izvora kako bih sama naučila teorijski dio koji mi je nedostajao za određeni riješiti određeni praktični problem
• Upoznala sam brojne nove kolege iz Hrvatske i regije s kojima redovito razmjenjujem stručna mišljenja i ideje kako praktično riješiti neki problem iz svakodnevnog održavanja, brojne od tih diskusija su mi kasnije poslužile kao inspiracija za nove članke

Što sam naučila pišući strojarski blog?

Za svaki članak treba barem dvostruko više vremena od početno planiranog vremena za istraživanje i pripremu članka prije objave.

Održavanje pumpi i kompresora ni približno nije lukrativna tema poput recepata i lifestyle, ali ima svoju vjernu publiku 😊

Bolje prolaze usko fokusirane i detaljne teme, pogotovo one s kojima se strojari mogu poistovjetiti.

Posjetitelji bloga preferiraju čitati o osobnim iskustvima u strojarskom održavanju i radije šalju komentare i pitanja mailom umjesto da ih ostave u komentarima ispod članaka.  

Puno svakodnevnih strojarskih problema ima jednostavno rješenje u svojoj pozadini, samo treba uložiti truda, vremena i strpljenja na isprobavanje različitih rješenja. Neuspješni pristupi su bili lekcija, uspješni pristupi su kasnije završili objavljeni na blogu.

Ima kvarova koji nisu sami po sebi loši jer ti ukazuju gdje si promašio u koracima tijekom prethodnog popravka ili u primijenjenim metodama održavanja.

Ima kvarova koje niti jedna količina održavanja ili primijenjenih rješenja neće otkloniti jer proizlaze iz procesnih/proizvodnih problema i iz procesne tehnologije što licencor postrojenja ili projektant proizvodnog procesa nije predvidio.

Ima strojeva, opreme i situacija za koje te niti jedan inženjerski fakultet nije pripremio niti će te ikada pripremiti. Sve ovisi o specifičnostima radnog okruženja, procesnih parametara i kvalitete rada.

Što više proučavaš određeni stroj i njegovu konstrukciju, to ćeš kasnije lakše predvidjeti potencijalne probleme i nedostatke u održavanju, pogotovo kad pored nekih strojeva provedeš više vremena nego u svom dnevnom boravku.

Sa svakim novim strojarskim problemom razina tvojih kompetencija raste jer razvijaš svoje znanje o stvarima koje prije nisi znao i pronalaziš rješenja kojih prije nije bilo.

Najteže je uvjeriti ljude da usvoje i kontinuirano primjenjuju nove metode i tehnologije održavanja, zato što će time između ostalog u konačnici unaprijediti i olakšati sebi rad. Puno puta sam bila svjedok kada se uvodila nova metoda i nitko se sa time nije slagao na početku, a sada, nekoliko godina kasnije, svi to uzimaju zdravo za gotovo i ponašaju se kao da tako rade oduvijek…

Zlata vrijedi i kada ti stariji kolege argumentirano ukažu na potencijalne greške u koracima ili propuste u rezoniranju, tima kasnije uštediš puno truda i vremena na ispravljanje učinjenih grešaka.

Greško, znam te kada si dobra ideja bila! Puno teoretski dobrih ideja se kroz kasniju primjenu u praksi i analizu dobivenih rezultata pokazalo kao potpuni promašaj ili greška, međutim i tu sam izvukla pouku i sada znam kako pametnije pristupiti sličnom problemu idući put.

Za kraj, hvala vam što pratite Strojarsku radionicu.

Vaša podrška mi puno znači i daje dodatnu motivaciju za objavljivanje članaka!

Koje pouke i lekcije ste naučili u svakodnevnom održavanju i u strojarskom poslu? Koji pristupi su se pokazali promašenima, a koji uspješnima? Podijelite svoja iskustva u komentarima!

Optimizacija pouzdanosti nove strojarske opreme

Svaka proizvodno orijentirana kompanija nakon određenog vremena nabavlja novu opremu i strojeve, bilo da se radi o zamjeni postojećih zastarjelih strojeva ili o izgradnji novog postrojenja. Nabava, ugradnja i pokretanje u rad novih strojeva postavlja nove izazove pred djelatnike održavanja koji će se brinuti o toj opremi, pogotovo kada se oprema nabavlja preko projekata, pri čemu inženjeri za održavanje često nemaju saznanja o tome što se događa, već budu uključeni u završnoj fazi kada strojevi kreću s radom.

Tada na teži način naučimo da je najbolje čim prije uključiti se u sve aktivnosti povezane s novim strojevima i tako spriječiti kasnije probleme i glavobolje povezane s visokim troškovima održavanja, nepouzdanim radom, utjecajem na sigurnost i okoliš te kratkim životnim vijekom.

Put prema pouzdanosti opreme započinje već tijekom izrade tehničke specifikacije za nabavu nove opreme jer treba detaljno navesti procesne i tehnološke uvjete u kojima bi prema trebala raditi. Potom, priložiti detaljan popis fizikalnih i kemijskih svojstava radnog medija koji će oprema koristiti te proučiti dijagram tijeka procesa (process flow diagram) i P&I dijela postrojenja gdje se predviđa montaža nove opreme. Treba (pred)vidjeti na koji način će nova oprema utjecati na postojeći proces i na postojeću opremu koja radi u tom dijelu tehnološkog procesa te buduće zahtjeve. Stoga ćemo sada razmotriti korake za optimizaciju pouzdanosti u održavanju nove strojarske opreme.

• Aktivnosti za praćenje stanja opreme:

Ovisno o kritičnosti određene proizvodne opreme i sustava u kojem radi, praćenje pouzdanosti treba uključivati stalno motrenje temperature, tlakova i protoka, stanje maziva, radnog medija i rashladne tekućine, brzinu vibracija rotacijske opreme te standarde centriranja. Najbolje bi bilo ako se motrenje stanja vrši online/u realnom vremenu i može se trendirati nakon određenog broja dana ili tjedana.

Najbolja praksa je kada se sva raspoloživa tehnologija za motrenje stanja opreme može koristiti od prvog puštanja stroja u rad. Time se uspostavlja početno praćenje i referentne vrijednosti. Nakon toga mogu se prestati pratiti oni radni parametri za koje se ustanovi da tijekom vremena ne dodaju vrijednost. Prikupljanje svih relevantnih informacija na početku životnog vijeka stroja, edukacija i obuka operatera i inženjera održavanja dugoročno dodaju vrijednost održavanju stroja.

• Procedure za pregled i puštanje u rad nove opreme

Kompanija koja je vlasnik nove strojarske oprem treba imati jasno definirane procedure za određivanje razine prihvatljivosti svih preporuka proizvođača radi ostvarivanja uvjeta jamstva, kada su u pitanju ugradnja na temelje, spajanje novog stroja sa postojećim sustavima (cjevovodi, instrumentacija, elektrika), čistoća površina, procedura za centriranje, pravilan izbor maziva i potrebne količine, prihvatljiva veličina filtera te ostali potrebni uvjeti ovisno o specifičnostima postrojenja uz detaljno pisane procedure za pregled prije puštanja u rad, postupak puštanja u rad i potrebne provjere tijekom rada.

• Određivanje prihvatljive razine rada nakon prvog pokretanja nove opreme

Industrijski standard je da proizvođač stroja daje podatke o normalnom radu stroja, rutinskim aktivnostima održavanja i preporuke o podmazivanju. Negdje je uobičajeni interval kompletne izmjene ulja 3 000 sati rada, dok je drugdje 6 000 sati rada. Pritom, redovite analize ulja i dreniranje kućišta omogućavaju da se taj interval produži za barem još 1 000 sati rada.

Pojedini kompresor može raditi 25 000 sati između 2 generalna servisa, dok će kompresor drugog proizvođača prema preporuci raditi 18 000 sati, a servisni interval će se produljiti ovisno o stanju vibracija i kretanju radnih parametra kroz godinu.

• Upravljanje modifikacijama na novoj opremi

Ima i takvih slučajeva da je nedugo nakon ugradnje opreme na vidjelo izašla potreba za modifikacijama kako bi nova oprema mogla ispunjavati svoju funkciju. Takve situacije su najčešće posljedica previda u fazi konstrukcije ili nedovoljne količine informacija za konstruktora. Svaka modifikacija mora biti konstrukcijski izvedena isključivo od strane originalnog proizvođača opreme ili uz njegovu pismenu suglasnost i detaljno dokumentirana.

Često nova oprema radi pri većoj brzini ili pri većem radno opterećenju kako bi  se zadovoljili zahtjevi povećanog proizvodnog procesa. Ako modifikacija nije kvalitetno izvedena, dovesti će do prijevremenog kvara, stroj će imati kraću operativnu raspoloživost i trošak održavanja će nepotrebno porasti. Prema nekim istraživanjima, povećanje brzine vrtnje će skratiti životni vijek kugličnog ležaja do 50%. Dvostruko povećanje opterećenja na kuglice/nosive elemente će skratiti životni vijek ležaja do 80%.

• Ispitivanje uzroka kvarova

U slučaju jedne višestupanjske centrifugalne pumpe, kvarovi na unutarnjoj mehaničkoj brtvenici (do spojke) i na vanjskoj mehaničkoj brtvenici (nasuprot spojke) su se događali toliko često da ih djelatnici postrojenja smatraju uobičajenom pojavom. Prevelika učestalost kvarova na istom stroju ni u kom slučaju nije uobičajena pojava jer svaki kvar koji dovodi do značajnog gubitka proizvodnje treba biti detaljno istražen radi uklanjanja uzroka ili barem produljenja vremena između 2 kvara (MTBF).

Treba ispitati koji dio stroja se pokvario? Koliko često dolazi do kvara? Koji su bili radni uvjeti u vrijeme kvara? Zašto se to desilo? Je li bilo problema sa podmazivanjem? Koje metode prevencije će se implementirati da se spriječi ponavljanje istog kvara?  Koje su se preventivne aktivnosti provodile i koliko često? Kakav je utjecaj ljudskog faktora? Jesu li trendovi motrenje stanja opreme ukazivali na potencijalni kvar?

• Određivanje potrebne razine održavanja za novu opremu

Prvo treba uzeti u obzir trošak životnog vijeka stroja koji će biti zamijenjen te napraviti kompletnu reviziju povijesti održavanja. Ovi podaci pomažu u usporedbi i provjeri konstrukcije novog stroja. Provjerava se radno opterećenje, rasponi brzine vrtnje, radne temperature, potrebna ili očekivana razina održavanja, rezervni dijelovi (poput ležajeva, brtvi i filtera) te tolerancija na radne uvjete poput prihvatljive razine vibracija, čistoće maziva te centriranosti.

Konstruktor stroja ne mora uvijek biti 100% precizan pri inicijalnoj konstrukciji, stoga treba sve ispitati i provjeriti sukladnost sa standardima. Imajte na umu da nema te količine održavanja koje će ispraviti neadekvatno konstruiran stroj.

• Razvijen sustav pohrane podataka o održavanju nove opreme

Nakon što se nova strojarska oprema pusti u rad, operateri i održavatelji moraju biti svjesni promjena u radu i specifičnim zahtjevima održavanja te načina na koji kvaliteta dokumentacije utječe na svakodnevne aktivnosti održavanja. Bitno je voditi točnu evidenciju o svakom stroju, radnim parametrima, analizama medija i maziva te poremećajima u radu, zamjenama ulja, redovitim čišćenjima ili zamjenama filtera te uzrocima promjene ponašanja ili kvarovima.

………………………

Svaka nova strojarska oprema donosi sa sobom hrpu nepoznanica i novih problema. Dobra inženjerska praksa je održavati novu opremu na najbolji mogući način i uklopiti je u postojeće prakse održavanja uz potrebne prilagodbe. Također, treba redovito obavještavati proizvođača opreme o svim promjenama koje se jave, pogotovo u prvih nekoliko godina eksploatacije.

Na koje načine osiguravate buduću pouzdanost novih strojeva? Na koji način održavate novu strojarsku opremu? Na koje prepreke i kvarove ste nailazili? Kakva su vaša iskustva s nabavom i korištenjem novi strojeva? Podijelite u komentarima!

Kako odabrati elastičnu spojku?

Kod pumpnih agregata starijeg datuma proizvodnje (>30 godina) nekada se dogodi nepovratno oštećenje spojke iz različitih uzroka. Jedino rješenje je tada izabrati novu elastičnu spojku.
Danas ću na praktičnom primjeru pokazati kako se odabire odgovarajuća spojka poput ove na slici 1.

Slika 1. Elastična spojka i dijelovi:
A) vanjski fiksni prsten, B) elastomerni umetak, C) glavčine pogonskog i pogonjenog stroja (s ili bez provrta), D) antikorozivno obrađena vanjska površina (Izvor)

Za jednostupanjsku centrifugalnu pumpu pokretanu elektromotorom, prvi korak prema odabiru spojke je odrediti faktor opterećenja. Svaki proizvođač spojki daje faktore opterećenja ovisno o vrsti pogonskog i pogonjenog stroja koje će spojka spajati. Za našu pumpu pokretanu elektromotorom faktor opterećenja iznosi f=1.00. Servisni faktor je u ovom slučaju jednak faktoru opterećenja. Brzina vrtnje elektromotora je n = 1450 rpm pri čemu stroj ima <25 pokretanja tijekom sat vremena, a snaga elektromotora iznosi P = 65 kW.

Razred spojke se vrši prema formuli:

Razred spojke je R = 45,61 kW/1000 rpm.

Sada s ovom vrijednosti idemo u tablicu spojki određenih po veličini i biramo prvu veću, u našem slučaju to je A03C/S, razred R = 60 kW/1000 rpm, označenu zelenom bojom u tablici:

Sljedeći korak je provjera unutarnjeg promjera glavčina, što ovisi o poprečnom presjeku vratila pumpe i elektromotora. Kada se naručuje nova spojka, proizvođač će vas pitati za dimenzije provrta na glavčinama i tada imate 2 opcije: 1) poslati mu vrijednost koliki je φ u mm (promjer unutarnjeg provrta) ili 2) javiti mu da vam pošalje nove glavčine punog poprečnog presjeka pa tokariti provrte na potreban promjer.

Nakon toga slijedi provjera vrijednosti maksimalnog momenta, što za odabranu spojku i standardni elastomerni umetak u prethodnoj tablici iznosi 569 Nm i u skladu je s vrijednostima momenata u dokumentaciji pumpe i elektromotora. Maksimalna dozvoljena brzina vrtnje je 4400 rpm. Prilikom centriranja pogonskog i pogonjenog stroja, aksijalni pomak može ići do 1.5 mm, paralelni pomak ide do 1.0 mm a kutno odstupanje do 2°. Navedene tolerancije odstupanja spojke prilikom centriranja treba uzeti u obzir ovisno o dozvoljenim odstupanjima za pumpni agregat u cjelini.

Na slici 2 je poprečni presjek spojke s umetkom, pri čemu su u tablici navedene vrijednosti dimenzija za odabrani tip spojke.

Slika 2. Poprečni presjek i glavne dimenzije

Za spojku tipa A03S nam udaljenost između krajeva dvaju vratila DBSE (distance between shaft ends) iznosi od 100 mm do 180 mm, pri čemu su unutarnji promjeri glavčina 85 mm i 112 mm.
Zadnji korak je provjera temperature okoline u kojoj stroj radi. Odabrana spojka je prikladna za uvjete okoline od -40°C do 80°C. S obzirom na to da je naša pumpa smještena vani na otvorenom, navedeni raspon temperatura zadovoljava uvjete za rad spojke. Elastične spojke su jednostavne za ugradnju, nisu zahtjeve za održavanje niti trebaju podmazivanje te se mogu ugrađivati u vertikalnom i u horizontalnom položaju.

Kako odabirete spojke? Podijelite vaša iskustva u komentarima! Javite mi se ako trebate savjet oko odabira spojke!

Utjecaj spojke na centriranost pumpnog agregata

Centriranje rotacijskih strojeva je obavezan dio posla nakon povratka stroja na radnu poziciju. Kod mnogih mehaničarskih radiona u brojnim kompanija se nažalost još uvijek izvodi na principu pokušaja i pogreške. Necentriranost ima popratne efekte poput povećanih vibracija kad strojevi koji rade pri visokim brzinama vrtnje i tijekom vremena dovodi do oštećenja strojnih dijelova. Svi sudionici uključeni  u rad i održavanje rotacijskih strojeva (proizvođači, izvoditelji radova, operateri i djelatnici održavanja) moraju biti svjesni kritične važnosti centriranja u osiguravanju uspješnog pokretanja u rad, kontinuirang rada i dugoročne pouzdanosti strojeva. Kod visokih brzina vrtnje dozvoljene vrijednosti odstupanja centriranosti se smanjuju kako se povećava brzina vrtnje. Periodične provjere centriranost strojeva su obavezna aktivnost preventivnog održavanja.

Danas ćemo vidjeti na koje načine spojka utječe na centriranost pumpnog agregata i što činiti da se prilikom montaže izbjegnu najčešće pogreške.

Spojka spaja vratilo pogonskog i pogonjenog stroja omogućivši prijenos snage. Konstrukcija i tip spojke ovise o snazi pogonskog stroja, radnom opterećenju, promjerima vratila oba stroja te faktoru sigurnosti. Za spajanje rotacijskih strojeva se najčešće koriste su krute ili fleksibilne spojke poput ovih prikazanih na slici 1.

Slika 1.: Kruta spojka (lijevo) i fleksibilna spojka (desno) (izvor)

Krute spojke se koriste kada pogonski stroj stvara veliki okretni moment i kada nema pomaka vratila u aksijalnom smjeru. Krute spojke se često ugrađuju na turbogeneratore i procesne strojeve koji moraju tempirati rad kako bi proizvod bio izrađen prema određenom standardu. Krute spojke su jefitnije od fleksibilnih i zauzimaju manje mjesta. U teoriji moraju biti savršeno precizno centrirane uz 0 mm necentriranosti. U praksi se ipak dogode pomaci. Svako dinamičko opterećenje stroja, promjene zbog termičke dilatacije ili istezanja cijevi mora biti kompenzirano i kontrolirano ili će doći do oštećenja stroja. Ako odrivni ležaj na strani prema elektromotoru aksijalno podupire osovinu, potrebno je koristiti krutu spojku.

Fleksibilne spojke imaju prednost pred krutim spojkama jer dozvoljavaju male pomake te kompenziraju vrlo malu necenriranost, ovisno o konstrukciji spojke i dozvoljenim odstupanjima koje daje proizvođač. Fleksibilne spojke su konstruirane tako da bez oštećenja podnesu određenu necentriranost vratila.  Neki proizvođači spojke idu tako daleko ih da prodaju tvrdeći kako spojke mogu u potpunosti podnijeti svaku necentriranost. Ovakve izjave često zavaravaju jer se stječe dojam da ako spojka podnosi necentriranost isto tako će biti i sa strojevima koje spaja, te da će moći raditi u takvom stanju bez posljedica. Glavčine spojke na vratilu elektromotora i na vratilu pumpe moraju biti savršeno poravnate prije montaže umetka ili međukomada.

Razmak između krajeva vratila pumpe i elektromotora se ponekad poveća da se omogući ugradnja međukomada drugih dimenzija između pogonske i pogonjene polovice spojke. Korištenje međukomada također uklanja potrebu za otvaranjem kućišta pumpe ili elektromotora kako bi se izvršio pregled ugrađenih ležajeva ili brtvenica kod horizontalnih centrifugalnih višestupanjskih pumpi s rotorima između ležajeva. Međutim, uvijek kada strojevi rade sa znatnom necentriranosti dolazi do oštećenja ležajeva i brtvenica. Preporuka je da treba laserski centrirati prema tolerancijama i standardu za vratila, ne prema dozvoljenim odstupanjima za spojke.

Iako fleksibilne spojke mogu kompenzirati male pomake prilikom necentriranosti vratila pumpe i elektromotora tijekom normalnog rada, one ne mogu ispraviti kontinuirani nedostatak pravilne centriranosti. Uz štetan efekt koji nepravilno centriranje ima na spojku, može se dogoditi i prijenos aksijalnog opterećenja i momenata savijanja na vratilo i na ležajeve pumpe, što dovodi do povećanja vibracija.

Najčešći tipovi fleksibilnih spojki su:

Elastične spojke koje imaju elastični umetak ili fleksibilni element što omogućava kretanje dijelova spojke i smanjuje trenje te lagano kompenzira necentriranost do 0.0254 mm pomaka između simetrala pogonskog i pogonjenog stroja uz kutni pomak do 0.2°.  Ako se desi veći pomak, nastale sile će djelovati na ležajeve, brtve, zupčanike i vratila. Većina fleksibilnih spojki će preuzeti na sebe manje pomake necentriranosti. Također, spojka treba omogućiti prijenos okretnog momenta pri svim uvjetima kutnog i paralelnog pomaka.

Drugi tip fleksibilnih spojki su spojke s metalnim umetcima tkz. lamelama i gumenih navlake na vicjima koji ih drže zajedno. Fleksibilnost lamela kompenzira pomak necentričnosti od 0.0254 mm.

Ostali tipovi fleksibilnih spojki su:

• zupčaste spojke, imaju glavčinu sa vanjskih zubima koji ulaze u zahvat sa odgovarajćim unutarnjim zubima okvira (spojka sa zubima na obje glavčine je flex-flex tipa). Ako su zupčanici samo na jednoj glavčini, dok je na suprotnoj glavčini prirubnica, spojka je fleksibilno-krutog tipa.
• spojke s dijafragmom koje imaju jednu ili više membrana, vijcima pričvršćene blizu vanjskog dijela glavčine na pogonskom stroju ili unutarnjeg dijela glavčine na pogonjenom stroju.
• klizne spojke imaju 2 metalne glavčine sa prirubnicama u obliku čeljusti koje su povezane sa središnjim umetkom često izrađenim od elastomera.
• spojke s zaticima i čahurama imaju jednu glavčinu u obliku prirubnice s  zaticima i komplementarnu glavčinu sprovrtima u kojima su čahure. Obje glavčine se spajaju ubacivanjem zatika u čahure.

Proizvođači spojki pri isporuci spojke daju upute za ugradnju u kojima obično bude tablica s vrijednostima maksimalno dozvoljenih odstupanja prilikom centriranja, ovisno o veličini spojke. Navedene vrijednosti se ne odnose na odstupanje koje pritom imaju vratila pogonskog i pogonjenog stroja. Dozvoljena odstupanja obaju vratila se odnose na njihov položaj u odnosu na vertikalnu i horizontalnu ravninu kako bi se omogućio efikasan rad agregata, dok su dozvoljena odstupanja spojke indikacija koliki pomak može podnijeti spojka prije nego dođe do oštećenja.

Dozvoljena odstupanja spojke prilikom centriranja su prevelika u usporedbi s dozvoljenim odstupanjima obaju vratila i ovise o veličini spojke. Ako uzmemo za primjer proizvodno postrojenje s 30 rotacijskih strojeva koje pokreću elektromotori različiti snaga pri različitim brzinama vrtnje (rpm), imat ćemo 30 spojki različitih veličina i 30 različitih vrijednosti dozvoljenih odstupanja za spojke prilikom centriranja. Ako centriranje strojeva temeljimo na vrijednostima dozvoljenih odstupanja za centriranja vratila i na brzini vrtnje, tada ćemo imati puno manji broj dozvoljenih odstupanja.

U tablici su prikazani određeni primjeri dozvoljenih odstupanja preuzeti iz uputa proizvođača za ugradnju elastičnih spojki s umetkom na pumpne agregate, pri čemu elektromotor radi na frekvenciji 50Hz. Odstupanja ovise o promjeru spojke. Horizontalno odstupanje se promatra kao razmak na vanjskom obodu glavčina, što je veći promjer glavčine to će biti veći razmak na obodu.

Koje tipove spojke koristite? Kako centrirate strojeve? Koje probleme ste imali sa spojkama? Podijelite iskustva u komentarima! 

Zašto je podmazivanje zakazalo?

(Ne)uspješnost podmazivanja rotacijske opreme se često dokazuje brojnim statistikama o zabilježenim kvarovima, npr. 60% – 80% otkazivanja ležajeva na pumpama je direktna posljedica nepravilnog podmazivanja, primjene pogrešnog maziva, miješanja nekompatibilnih maziva ili korištenja onečišćenog maziva. Danas ćemo vidjeti koji koraci spriječavaju situacije zbog kojih podmazivanje zakaže i ujedno doprionose povećanju pouzdanosti rotacijskih strojeva kada je podmazivanje u pitanju.

Kod podmazivanja ključna je preciznost i dosljednost. Mazivo je sredstvo kojim održavamo strojeve, dakle kompanijsku imovinu, u ispravnom i produktivnom stanju a ne dosadan i ponavljajući radni zadatak. Ako usvojimo naviku da je podmazivanje sastavni dio održavanja opreme, onda će uspješnost prilikom svakodnevnog rada biti veća. Ako koristimo mazivo koje je od početka onečišćeno česticama prljavštine, kakve šanse ima stroja za postizanje uspješnog i kontinuiranog rada? Što ćemo učiniti da se koriste maziva u najboljem stanju za osigurati dobre performanse rada strojeva? Na ova pitanja će nam odgovore dati sljedeći koraci.

Krenimo redom od trena kada zaprimamo maziva:
1. Kada zaprimamo ulje za podmazivanje, potrebno je prvo uzeti uzorak radi provjere je li isporučeno odgovarajuće ulje (npr. hidraulično, za turbine, za sporohodne motore i sl.) i ima li potrebnu viskoznost. Potom se provjerava čistoća (broj čestica prema ISO standardu 4406 i NAS 1638 za čistoću maziva) i ulje se (ne)može koristiti sve dok ne stignu rezultati analize.

2. Kada smo dobili rezultate analize koji zadovoljavaju potrebne uvjete, potrebno je filtrirati ulje cirkulirajući ga u zatvorenom sustavu.

3. Prilikom punjenja spremnika ulja za podmazivanje kod određenog rotacijskog stroja istovremeno treba paziti da ne dođe do onečišćenja česticama prljavštine koje se nalaze na samom stroju. Dobra praksa je puniti spremnik ulje preko priključka s adapterom koji se direktno spaja s otvorom na spremniku nakon uklanjanja čepa, bez potrebe za otvaranjem poklopca. Kada nema mogućnosti za spajanje priključka, ulje treba transportirati do spremnika u odgovarajuće označenim i zabrtvljenim/zatvorenim bačvama ili kanisterima. Nemojte koristiti otvorene kanistere.

4. Ako rotacijski stroj ima spremnik ulja velike zapremnine, spremnik je potrebno u potpunosti isprazniti od postojećeg starog ulja, drenirati te očistiti kemijski i mehanički i dobro posušiti. Priključak za dreniranje s ventilom treba biti na najnižoj točki na spremniku kako bi se voda i nataložene čestice nečistoće uklonile brzo i efikasno.

5. Na spremniku stroja treba biti naljepnica s oznakom ulja koja treba odgovarati oznaci na bačvi ili kanisteru ulja u spremištu.

6. Održavanje usmjereno prema pouzdanosti uvođenjem programa redovitog analiziranja uzoraka ulja poboljšava pouzdanost rada rotacijskog stroja. Ako se uzorci nakon analize pokažu kvalitetnima po kriteriju viskoznosti i kemijskog sastava, međutim analiza zabilježi prisutnost čestica prljavštine, tada je potrebno ulje višestruko filtrirati u zatvorenom sustavu prije upotrebe, uz nekoliko izmjena filtera. Treba otkriti odakle dolaze čestice i spriječiti njihovo nastajanje ubuduće.

Postoje brojni jednostavni koraci koje imamo priliku poduzeti da bismo održali sustav podmazivanja, mazivo i rotacijski stroj u izvrsnom stanju, a potreban je isključivo konstantan trud i praćenje. Zamislite samo koliko bi porasla produktivnost i pouzdanost strojeva kada bi 60% – 80% kvarova pretvorili u pozitivne rezultate. U tom smjeru svakako doprinosi redovita briga o čistom mazivu i precizna primjena prilikom podmazivanja.

Koje kvarove ste imali zbog nedostatka podmazivanja? Kako ste riješili probleme podmazivanja? Podijelite vaša iskustva u komentarima!

3 Pokazatelja pouzdanog rada strojeva

Kvarovi strojeva se događaju prije ili kasnije, bitno je da smo spremni za njih kada se dogode neočekivano.

Kvar može biti djelomičan ili može biti kompletna havarija stroja, u osnovi kvar je svaki događaj koji onemogući stroj da ispunjava svoju funkciju, npr. pumpa ne prepumpava glikol, separator ne odvaja čestice prljavštine iz goriva i sl.

Čak i kada pumpa samo djelomično prepumpava radni medij, kažemo da je u kvaru jer nije u stanju prepumpati količine potrebne za neometani proizvodni proces.

Otklanjanje kvarova značajno smanjuje njihov utjecaj na proizvodni proces i troškove. Kako bismo efikasno rješavali kvarove, postoje određene kalkulacije kojima pratimo stanje strojeva.

Razumijevanje metode računanja otklanja potrebu za pogađanjem o stanju opreme i daje menadžmentu informacije potrebne za donošenje poslovnih odluka.

Za kvalitetne rezultate potrebno je prethodno sakupiti vjerodostojne podatke o radu strojeva.

Za kalkulacije su potrebni podaci koje bilježite u računalnom sustavu za upravljanje održavanjem (CMMS): broj kvarova, broj radnih sati stroja (ukupan broj radnih sati tjedno umanjen za broj sati kada je stroj u mirovanju) te broj sati rada provedenih na održavateljskim poslovima.

Netočni podaci čine izračun beskorisnim za donošenje odluka o unaprjeđenju poslovnih procesa i proizvodnje. Povremeno krivo upisan podatak iskrivljava sliku, stalno zanemarivanje unošenja podataka onemogućava procjene postojećeg stanja strojeva jer dolazimo u situaciju kada nam sve radi a mi neznamo kako.

Pokazatelji uspješnog rada strojeva su važni za svaku proizvodno orijentiranu kompaniju. Praćenje pouzdanosti opreme je dnevni zahtjev svake službe održavanja.

Bilježenje i praćenje kvarova je korisno pa ćemo danas vidjeti što se krije iza kratica MTTR, MTBF i MTTF jer njihove vrijednosti ukazuju što se događa sa strojevima i opremom.

• Srednje vrijeme između kvarova (Mean Time Between Failures MTBF)

Najpoznatiji pokazatelj je srednje vrijeme između kvarova MTBF i mjeri vrijeme proteklo od jednog mehaničkog ili električnog kvara do sljedećeg kvara dok je stroj u normalnom radu.

Pokazatelj MTBF mjeri vrijeme predviđeno koliko dugo će stroj raditi prije no što se dogodi sljedeći neplanirani kvar. Zapravo, MTBF je predviđanje kada će se pojaviti idući kvar.

MTBF se računa tako da ukupno vrijeme rada stroja podijelimo s ukupnim brojem kvarova tijekom vremena.

MTBF = Ukupno vrijeme rada / broj kvarova

MTBF se mjeri samo za tehnološke sustave koje se može popraviti i za kvarove nastale zbog oštećenja koja uzrokuju obustavu postrojenja u ovisnosti o trajanju popravka havariranog stroja.

Ne uzima se u obzir vrijeme koje postrojenje provodi u obustavi radi planiranih aktivnosti održavanja. Što je MTBF veći, to će dulje strojni sustav raditi bez kvara.

Uzmimo za primjer pumpu otpadne vode koja radi 12 sati tijekom tjedan dana i pokvari se 3 puta.

MTBF će biti

MTBF = 12*7 / 3 = 28 h

pri čemu vrijeme trajanja popravka nije uračunato.

Na MTBF najčešće utječe ljudski faktor, pri čemu niska vrijednost znači da se opremom neadekvatno rukuje ili da je prethodni popravak loše odrađen. MTBF je važan pokazatelj performansi strojeva, pogotovo kritične opreme.

Proizvođači opreme koriste MTBF kao kvantitativni pokazatelj pouzdanosti prilikom faze konstruiranja i proizvodnje strojeva.

Ne uzima se u obzir planske radove održavanja i srednje vrijeme između kvarova se može  koristiti prilikom računanja perioda za inspekciju ili za preventivne zamjene opreme. Ako je poznato da će stroj raditi određeni broj sati prije sljedećeg kvara, uvođenje preventivnih procedura doprinosi smanjenju vjerojatnosti pojave kvara, produljuje interval rada stroja i povećava pouzdanost.

• Srednje vrijeme do nastanka kvara (Mean Time To Failure MTTF)

Srednje vrijeme do nastanka kvara MTTF je osnovni pokazatelj pouzdanosti tehnoloških sustava koji nisu popravljivi.

Predstavlja ukupno vrijeme koje stroj provodi u radu prije kvara. Srednje vrijeme između kvarova je laički poznatije pod nazivom životni vijek stroja ili komada opreme. Izračunava se za veliki broj istovjetnih strojeva ili opreme tijekom duljeg vremena i promatranjem kada se dogodio kvar.

U proizvodnji srednjim vremenom do pojave kvara se određuje pouzdanost skupine strojeva i ne uzima se u obzir vrijeme trajanja popravaka. MTTF je stoga omjer sveukupnog broja radnih sati i broja strojeva koji se prate.

MTTF = ukupan broj radnih sati / ukupan broj strojeva

Za prethodno spomenutu pumpu otpadne vode, pretpostavimo da je na postrojenju 6 takvih pumpi koje promatramo u tjedan dana i sve su se pokvarile. Prva se pokvarila nakon 10 sati rada, druga nakon 20, a treća nakon 36 sata. Srednje vrijeme do pojave kvara će biti

MTTF = (10+20+36) / 6 = 11h

Prosječno vrijeme nastanak kvara pojedine pumpe je 11h i navodi na zaključak da ovaj tip pumpe otkazuje nakon malog broja radnih sati, odnosno ima nižu pouzdanost. Povećanje srednjeg vremena između 2 kvara se postiže zamjenom sa pumpama bolje kvalitete ili konstruiranih od čvršćeg materijala.

MTTF je pokazatelj životnog vijeka određenog stroja ili skupine strojeva istog tipa ili modela. Primjenjuje se za rotacijsku opremu, za automobile i širok izbor proizvoda, čak i za žarulje.

Koristi se u procjeni koliko će trajati dio unutar stroja ili promatrani komad opreme, pogotovo u procesnim postrojenjima koja su izrazito osjetljiva na neplanirane obustave uzrokovane kvarovima. MTTF je prvi pokazatelj pouzdanosti s ciljem produljenja životnog vijeka stroja. Što je MTTF niži, to će biti veći broj zastoja proizvodnje i probijanja rokova.

• Srednje vrijeme za popravak (Mean Time To Repair MTTR)

Srednje vrijeme za popravak je vrijeme potrebno da se stroj ili strojni sustav popravi i da ponovno bude 100% funkcionalan.

Vrijeme se počinje mjeriti od trenutka kada započne popravak do trenutka kada je stroj ponovno pokrenut i radi punim kapacitetom te uključuje vrijeme popravka, vrijeme ispitivanja i vrijeme povratka u normalne radne uvjete.

MTTR vrijeme ćete izračunati tako da ukupno vrijeme održavanja podijelite s ukupnim brojem popravaka tijekom definiranog perioda.

Srednje vrijeme popravka u odnosu na srednje vrijeme povratka funkcionalnosti je vrijeme od trenutka kada je kvar po prvi put otkriven do trenutka vraćanja potpune funkcionalnosti, uz sve navedeno uključuje i vrijeme obavijesti o kvaru te vrijeme potrebno za dijagnostiku.

MTTR = ukupno vrijeme održavanja / ukupan broj popravaka

Npr. navedena centrifugalna pumpa  upostrojenju za obradu vode se pokvari 3 puta u tjedan dana. Vrijeme svakog popravka iznosi 2 sata. Tada je

MTTR = 2 sata * 60 min/ 3 popravka = 40 minuta

Ovo je ekstreman primjer po učestalosti kvarova, međutim shvatili ste predodžbu.

Nije svaki kvar jednako kompleksan, dok neke kvarove mehaničari otklanjaju danima, drugu vrstu kvara se može riješiti u nekoliko minuta.

Prema tome, srednje vrijeme popravka je uprosječeno vrijeme trajanja popravka. Postoji razlika kada na otklanjanju kvara radi iskusan profesionalac kojem će trebati kraće vrijeme i djelatnik s manje iskustva kojem će trebati dulje vremena za isti posao.

Svaki efikasan odjel za održavanje će stalno ciljati kako da smanji srednje vrijeme popravka što je više moguće.

Jedan način je proaktivnim strategijama održavanja poput preventivnog i prediktivnog održavanja praćenjem stanja strojeva i opreme te popravkom stroja prije nego se kvar uopće dogodi.

Drugi način je stalnim praćenjem količine rezervnih dijelova i osiguravanjem da su uvijek dostupni na skladištu kako bi se vrijeme čekanja na rezervne dijelove drastično smanjili ili eliminiralo.

MTTR pomaže u razumijevanju koliko je sustav održavanja pojedinog procesnog postrojenja efikasan u otklanjanju kvarova primjenom računalnog sustava CMMS, vlastitim alatom, djelatnicima i rezervnim dijelovima.

Predugo vrijeme potrebno za popravak stroja je najgora noćna mora svakog održavatelja jer povećava rizik neplanirane obustave proizvodnog procesa i financijske gubitke proizvodnje.

MTTR ukazuje na kada je bolje popraviti ili zamijeniti stroj, količinu i trošak raspoloživih rezervnih dijelova te kada nadograditi stroj.

Jedan od glavnih ciljeva efikasnog održavanja je osigurati maksimalnu raspoloživost strojeva uz efikasan i siguran rad. MTTR, MTBF i MTTF vam s velikom preciznosti pomažu odrediti kada će se dogoditi kvar stroja. Tako ćete razviti bolje strategije održavanja i unaprijediti procese održavanja.

Koje metričke pokazatelje koristite za procjenu pouzdanosti? Kako ste ih iskoristili za poboljšavanje održavanja? Podijelite vaša iskustva u komentarima!

Recenzija priručnik za Upravljanje održavanjem i inženjering

Priručnik za Upravljanje održavanjem i inženjering (Handbook of Maintenance Management and Engineering) napisala je skupina autora (Jezdimir Knežević ,Mohamed Ben-Daya, Salih O. Duffuaa, Abdul Raouf, Daoud Ait-Kadi), svi redom sveučilišni profesori s različitih fakulteta.

Službeni opis priručnika s web stranice nakladnika kaže sljedeće:

Priručnik Upravljanje održavanjem i inženjering pokriva širok izbor tema iz održavanja na teorijskim temeljima, znanstvenim istraživanjima te najavljuje nadolazeće trendove u znanstvenom području strojnog održavanja.

Jedno od glavnih poslovnih područja svake proizvodne kompanije bez obzira na branšu, veličinu i broj djelatnik je interdisciplinarnost strojnog održavanja; priručnik daje iscrpne analize, kvantitativne i kvantitativne preporuke za procjenu sustava održavanja te  fundamentalna i primjenjiva istraživanja iz šireg spektra održavanja, predlaže rješenja određenih situacija i upućuje na vještine upravljanja potrebne za evaluaciju i kontinuirano unaprjeđenje sustava održavanja.

Da bi bile konkurentne na domaćim i inozemnim tržištima, proizvodne kompanije moraju funkcionirati uz visoku razinu pouzdanosti strojeva i opreme kakva je bila nezamisliva i teško dostižna proteklih desetljeća. Zahtjevi za kvalitetom proizvoda, sve kraćim vremenom zastoja proizvodnog procesa i povećanom operativnom efikasnošću unutar brzo promjenjive okoline zahtijevaju visoku razinu održavanja.

U nekim slučajevima pred održavanje se postavlja zahtjev povećanja proizvodne učinkovitosti i profita te zadovoljstva krajnjih kupaca, uz istovremeno snižavanje kapitalnih i operativnih troškova.

S obzirom na navedene izazove, strategija održavanja mora biti skladu sa zahtjevima proizvodnih procesa i postojećom dobrom praksom.

Teme su izabrane tako da pokrivaju širok raspon problematike iz upravljanja održavanjem i inženjeringa kako bi pomogle svim zainteresiranim za održavanje bilo da su industrijski praktičari ili akademski istraživači.

Održavanje je u svim industrijama postalo multidisciplinarno područje i susrećemo se sa situacijama gdje je održavanje u potpunosti odgovornost djelatnika koji ne moraju nužno imati inženjersko obrazovanje.

Priručnik zato ima cilj pomoći djelatnicima na različitim razinama da bolje razumiju i savladaju izazove strojnog održavanja, bilo da se radi o voditeljima pogona, inženjerima, djelatnicima proizvodnje, iskusnim održavateljima ili početnicima u održavanju.

Priručnik je istovremeno kvalitetan resurs za tehničare, inženjere i sve djelatnike koji su na bilo koji način uključeni u održavanje strojeva i opreme.”

Što se tiče izvedbe, priručnik je podijeljen u 6 područja i sadrži 26 poglavlja na 700-tinjak koja pokrivaju širok raspon tema iz upravljanja održavanjem i inženjeringa.

Priručnik daje enciklopedijski pregled područja poput održavanja usmjerenog na pouzdanost, integrirano e-održavanje i inteligentni sustavi održavanja, utjecaj održavanja na okoliš, ljudske pogreške i siguran rad postrojenja, analize kvarova i stabla odlučivanja, razvoj računalnog sustava za upravljanje održavanjem, matematičko modeliranje na razini komponente, stroja i strojnog sustava…

Za razliku od priručnika koje sam do sada proučavala i koristila te napravila recenzije u člancima Održavanje i popravak strojnih elemenata, Održavanje usmjereno na pouzdanost, Potpuni vodič za preventivno i prediktivno održavanje, Inženjerski vodič za rotacionu opremu, ovaj priručnik je totalno drugačiji prvenstveno što se tiče pristupa i obradi teme te razini kompleksnosti.

Vidljiva je velika razlika u načinu pisanja koji je više orijentiran teorijski i stavu prema strojarskom održavanju iz pozicije profesora sa sveučilišta u usporedbi s priručnicima koje su napisali profesionalci s višegodišnjim praktičnim iskustvom u svakodnevnom radu na strojevima.

Opisani i razrađeni praktični primjeri su starijeg datuma te se većinom odnose na avionsku industriju, vojnu industriju, rudarstvo, automobilsku industriju i željeznice, vjerojatno zato što su autori svoj akademski rad usmjerili na ta područja.

Poglavlja usmjerena na upravljanje održavanjem predstavljaju strukturu organizacije kakva bi trebala biti da se izvuče maksimalna učinkovitost iz radnog procesa, djelatnika i resursa.

Priručnik je pretežito namijenjen održavanju u velikim kompanijama koje imaju više sličnih ili različitih procesnih postrojenja unutar iste grupacije.

Iznesene principe i preporuke morate staviti u perspektivu održavanja kojim se bavite, npr. ako radite održavanje farmaceutskog proizvodnog pogona prilagodit ćete principe takvoj vrsti postrojenja, za razliku od kolega koji rade u petrokemiji i koji će napraviti drugačiju prilagodbu radi specifičnosti strojeva o kojima brinu.

Poglavlja usmjerena na inženjering bave se unaprijeđenjem postojećih održavateljskih sustava i razradom optimizacije procesa.

Izneseni su  brojni matematički modeli za izvođenje različitih vrsta analiza kojima ćete detaljno modelirati prošlo i buduće stanje strojeva i strojnih sustava. Analize se sastoje od najjednostavnijih koncepata do složenih matematičkih formula, što je razumljivo kada uzmemo u obzir da različite industrije imaju različiti stupanj razvoja u održavanju.

Poglavlja su isključivo računski orijentirana ako trebate napraviti detaljnije analize ili kao pomoć pri izračunavanju parametara koji su od koristi za provjeru pouzdanosti rada vaših strojeva.

Naći ćete kvalitetne primjere na koji način korak po korak napraviti analize pouzdanosti pojedinačnih strojeva i čitavih skupina na postrojenju, analize pojedinačnih komponenti i svih komponenti u promatranom stroju, razvoj stupnja trošenja te razvoj kvara tijekom vremena.

Priručnik će dobro poslužiti ako vam je poslovni plan napraviti optimizaciju rada postojećih strojeva temeljem matematičkih modela i analiza jer ćete dobiti konkretne brojke o tome kolika je projekcija učestalosti kvarova za sustave sa različitim brojem komponenti.

Prema mojem iskustvu korisna poglavlja su bila: sustav upravljanja održavanjem, izrada i poboljšanje svakodnevnih radnh naloga, kvaliteta izvršenog posla, implementacija sustava održavanja usmjerenom na pouzdanost, određivanje prioriteta u popravcima te ciljevi koje mora ispuniti svaki popravak bez obizra na kompleksnost stroja.

Korisno za praktičnu primjenu su još načini kako izračunati pokazatelje uspješnosti održavanja, modelirati ponašanje stroja u budućnosti temeljem poznatog broja kvarova i primjenjenih održavateljskih tehnika te procjenu učinkovitosti održavanja po pitanjima:

Koji održavateljski poslovi moraju biti odrađeni?

Kada održavateljski poslovi moraju biti odrađeni?

Koliko je kompleksno izvršiti određeni održavateljski posao?

Je li sigurno izvršiti određeni održavateljski posao?

Koliko je djelatnika potrebno za izvršiti određeni održavateljski posao?

Koliki je trošak popravka?

Koliko dugo će strojni sustav biti u kvaru?

Koji alati i uređaji su porebni za popravak?     i

Koji stručni djelatnici trebaju za popraviti stroj?

Priručnik također upućuje na korelacije između performansi opreme i broja intervencija koje se rade u analizama pouzdanosti radi određivanja koliko je vremena proteklo od pojave prvog kvara ili koliko je prošlo vremena između 2 kvara i sve to u odnosu na količinu proizvoda određenog postrojenja te  utjecaj održavanja na sigurnost.

Učinkovitost se promatra kroz održavanje po radnim satima pojedinih stručnih djelatnika ovisno o radim satima sustava, ciklusima rada sustava održavanja po mjesecima i po održavateljskom poslu uz praćenje troškova.

Zanimljivo je i poglavlje o načinima kako izračunati i izraditi projekciju održivosti strojnog sustava kada je najveći utjecaj na dugovječnost u fazi konstruiranja stroja pa možete vidjeti koje su razlike u životnom vijeku u odnosu na tehničke karakteristike za različite varijacije konstrukcije.

Vrlo rijetko se u strojarskoj literaturi razmatra utjecaj garancije na održavanje jer budimo realni, koliko puta i kada smo i sami u praksi analizirali utjecaj garancije?

Često je odgovor – samoinicijativno nismo nikada, osim u slučaju kada stroj doživi žešću havariju tijekom trajanja garancije pa slijedi popravak i dugotrajno druženje sa ovlaštenim servisom ili predstavnikom proizvođača 😉

Priručnik nam također može pomoći pri uvođenju RCM-a jer ukazuje na dokument SAE JA-1011 američkog Society of Automotive Engineers koji daje određeni stupanj standardizacije za procese održavanje usmjerenog prema pouzdanosti te defnira proces kroz 7 pitanja temeljem kojih kasnije određujete pristup održavanju.

Pitanja glase:

1. Koja je funkcija i povezani standardi performansi opreme i strojeva u sadašnjem radnom okruženju?
2. Na koje načine stroj ne može ispuniti svoje funkcije?
3. Što uzrokuje svaki kvar ili nemogućnost ispunjavanja funkcije za koju je stroj namijenjen?
4. Što se dogodi sa strojem i sustavom kada se desi svaki kvar?
5. Na koje načine je bitan svaki kvar (utjecaj na zdravlje, sigurnost, okoliš)?
6. Što se može učiniti da se predvidi ili spriječi svaki kvar?
7. Što treba učiniti ako nema primjenjivi proaktivnih rješenja za ublažavanje kvara ili potpuno spriječavanje?

Navedena pitanja vam mogu puno pomoći ako ste i sami u procesu uvođenja održavanja usmjerenog prema pouzdanosti ili vas podsjetiti da ih iskoristite za analizu i poboljšanje sustava održavanja koji već imate.

Dodatno, ukupnu produktivnost održavanje dijela proizvodnog postrojenja ili čitavih pogona možete procijeniti analizom koja obuhvaća sljedeće:

1. Izbor sustava i prikupljanje potrebnih podataka
2. Definiranje granica sustava
3. Opis sustava i izradu funkcionalnih blok dijagrama;
4. Provjeru funkcionalnosti sustavaa i učestalost kvarova
5. Načine nastanka kvarova i analiza utjecaja (Failure mode and effective analysis – FMEA);
6. Izradu logičkog stabla odlučivanja te
7. Izbor zadataka koji će se implamentirati radi poboljšanja postojećeg stanja.

Priznajem da imam podvojeno mišjenje o ovom priručniku zato što je s jedne strane previše teorijski a mi smo ipak praktičari, dok s druge strane ima dosta razrađene matematičke modele koje možete preuzeti za obradu vaših podataka i direktno unositi formule u excel ili u kojem god programu radite analize pa štedite vrijeme i energiju.

Za kraj donosim popis prednosti i nedostataka pa vi sami prosudite kolika bi vam bila korist od ovakve vrste priručnika.

Prednosti Priručnika za Upravljanje održavanjem i inženjering:

Sviđa mi se što su navedene naučene lekcije iz područja upravljanja održavanjem kao smjernica inženjerima za buduće: konstruiranje, sklapanje sustava, projektiranje i instalaciju električnih kabela, elektronskih sklopova, ispitivanja opreme, brtvljenja i podmazivanja.

Objedinjene su brojne smjernice i korisna pitanja koja vas vode pri procjeni stanja vaših strojeva i opreme, tj. sve što sam navela u prethodnim paragrafima i još više.

Na jednom mjestu imate brojne matematičke modele koji idu korak po korak pod uvjetom da ste prethodno prikupili sve podatke.

Nedostaci priručnika: 

Autori za svako poglavlje daju reference na postojeću literaturu i (uglavnom vlastite) članke iz određenog područja, ali reference su stare 10 i više godina.

Stil pisanja je u potpunosti akademski te autori često citiraju svoje prethodno objavljene znanstvene radove. Za izradu analiza potreban je veliki broj uzoraka ili komada opreme pa je bolje koristiti matematičke modele za analizu stanja u velikim postrojenjima sa brojnim strojevima istog tipa npr. ako imate 50 pumpi, 30 parnih turbina male snage, 20 ventilatora i sl.

Potrebno je puno truda i vremena za empirijsko prikupljanje podataka i parametarski pristup modeliranju pod uvjetom da imate kvalitetne i istinite podatke koje ste sami provjerili.

Nema smjernica za provjeru kvalitete prikupljenih podataka, matematički modeli zahtijevaju napredno poznavanje matematike i statistike, pogotovo za tumačenja rezultata.

Definicije iz održavanja i podjele se ponavljaju iz poglavlja u poglavlje što pomalo postaje monotono, valjda su se autori vodili izrekom – ponavljanje je majka mudrosti.

Iako je priručnik između ostalog namijenjen i početnicima u održavanju, mislim da će početnicima biti teže razumljiv i morat će uložiti više truda i vremena u proučavanje (da ne spominjem pokušaj primjene u praksi) jer izneseni principi ipak zahtijeva određeno prethodno iskustvo za praćenje i razumijevanje sadržaja .

Koji stručni priručnik koristite u praksi? Zašto? Podijelite vaša iskustva u komentarima ili mi napišite recenziju i na taj način podijelite kvalitetnu literaturu s kolegama pa ću objaviti vašu recenziju na blogu!