PREDIKTIVNÍ ÚDRŽBA
Údržba snižuje riziko poruchy
Bez údržby majetku obecně (a výrobního zařízení zvláště) se dříve nebo později zastaví chod každé organizace. Údržbu je proto nezbytné považovat za zdroj výrobního procesu a nikoli pouze za nákladovou položku.
Autor: Martin Pexa, Zdeněk Aleš, Jan Hroch, Václav Legát - Česká zemědělská univerzita v Praze, Technická fakulta; Česká společnost pro údržbu
Údržba je svojí podstatou mnohem náročnější proces než samotná výroba, která je zpravidla pečlivě naplánována a má do detailu rozpracované technologické postupy. Údržba je proces velmi variabilní a většina rozhodování má intuitivní či expertní charakter, přičemž každé rozhodnutí ovlivňuje náklady.
Údržba po poruše je ryze náhodný (stochastický) proces, ať již jde o okamžik vzniku poruchy a následné opravy nebo o její rozsah se všemi negativními dopady. Moderní údržba ke snížení těchto nežádoucích následků údržby po poruše přichází obecně s údržbou preventivní a v poslední době s údržbou prediktivní a proaktivní. [6, 7].
Přední světoví odborníci v oblasti Průmyslu 4.0 radí a doporučují aplikovat prediktivní údržbu všude tam, kde je to technicky možné a ekonomicky výhodné.
Riziko je definováno jako účinek nejistoty na dosažení cílů, odchylka od očekávaného cíle (kladná a/nebo záporná). Cíle mohou mít různá hlediska (finanční, zdravotní a bezpečnostní a environmentální). Rizika jsou často charakterizována odkazem na potenciální události a následky a vyjadřují se jako kombinace následků události (včetně změn okolností) a s ní související možnosti výskytu. Nejistota je stav dokonce i částečného nedostatku informací související s pochopením nebo znalostí události a jejích následků nebo možnosti výskytu [2] a [5]. Jiná norma [3] definuje riziko jako kombinaci pravděpodobnosti výskytu poškození a závažnosti tohoto poškození.
V naznačeném pojetí jde o kvantifikaci rizika kritické nebo havarijní poruchy jako nebezpečné události:
- kritická porucha je porucha, o které se usuzuje, že může způsobit úraz osob, značné materiální škody nebo může mít jiné nepřijatelné následky,
- havarijní porucha je náhlá porucha, která končí úplnou neschopností objektu vykonávat požadované funkce a velkými náklady na odstranění následků [1].
Údržba může snižovat rizika kritických a havarijních poruch zvyšováním bezporuchovosti a snižováním dopadů (následků, důsledků) nežádoucích události kritických a havarijních poruch instalováním prvků:
- pasivní ochrany (zábradlí, ochranné bariéry apod.) a
- aktivní bezpečnosti (laserová závora, automatické hasební zařízení apod.).
Ošetřováním rizika (obr. 1) se hledají cesty ke zvyšování bezporuchovosti na straně jedné a na straně druhé ke snižování dopadů havarijních a kritických poruch, tedy bezporuchovost je přímou složkou (činitelem) rizika:
- Údržba po poruše ze své podstaty pouze kopíruje inherentní (vloženou) bezporuchovost objektů u primárních (nezávislých) poruch a ještě navíc nebrání nežádoucím sekundárním (závislým, vynuceným) poruchám, které jsou způsobeny poruchou primární. Způsobuje provozní ztráty vyvolané sekundárními poruchami, neplánovanými výpadky výroby a případnými nežádoucími dopady na bezpečnost provozu a životní prostředí.
- Preventivní údržba (periodická, diagnostická podle stavu, prediktivní) přispívá ke zvyšování bezporuchovosti tím, že snižuje pravděpodobnost poruchy (údržba provedená před vznikem poruchy se nezapočítává jako porucha, započítávají se pouze poruchy, kterým systém preventivní údržby nezabránil).
- K ošetřování (snižování) rizik přispívá zvláště preventivní údržba tím, že snižuje pravděpodobnost nebezpečných události (kritických poruch) a obecné činnosti údržby mohou přispět zálohováním rovněž ke snížení pravděpodobnosti poruch a dále různými opatřeními (např. montáží zábran, krytů, zádržných nádrží apod.) ke snížení následků rizik.
Obr. 1 Proces ošetřování rizik [4]
Všechna rozhodnutí údržby je nutno posuzovat ekonomickými kritérii a pro dané objekty a podmínky je třeba volit správný systém údržby (údržbu po poruše, periodickou nebo diagnostickou podle stavu nebo prediktivní údržbu).
Světový trend je uplatňovat diagnostickou prediktivní údržbu (založenou na znalosti konkrétního technického stavu a predikci dispozičního užitečného života). Aplikace prediktivní údržby se zaměřuje na objekty, kde je to technicky možné a současně ekonomicky výhodné. Aby bylo možné realizovat prediktivní údržbu je třeba se zaměřit na sledování vhodných provozních parametrů a za využití moderních nástrojů Údržby 4.0 (analytický software, moderní metody strojového učení atd.) z těchto dat získat potřebné informace pro rozhodování o provozu strojů, jejich odstávce, aby riziko poruchy bylo sníženo, nebo mu bylo zcela zabráněno.
Mezi možnosti, jak ovlivnit nebezpečné události (havarijní a kritické poruchy) a následné poškození údržbou, patří takové metody a nástroje (manažerské, semikvantitativní i kvantitativní), jako jsou revize elektrických, plynových a zdvihacích zařízení a tlakových nádob, metody BOZP, LOTO (Lockout / Tagout), ISO 45001, FMECA, RCM, FRACAS, RCFA, ISO 9001 aj.
Široké spektrum použitelných metod klade nároky na kvalifikovaný personál, o jehož vzdělání je neustále potřeba pečovat v rámci vzdělávacích seminářů a kurzů, které se zaměřují na úzkou skupinu používaných metod v údržbě nebo přímo vzdělávacích studijních programů, které se zaměřují komplexně na inženýrství údržby.
Problematika Údržby 4.0 v komplexním pojetí, digitalizace, robotizace, automatizace, komunikace, data a jejich využití atd. se neobejde bez informační a výpočetní technologie, která aplikuje moderní metody a techniky kybernetiky a umělé inteligence (predikovat budoucí vývoj, poruchu, pokles kvality, na základě čehož je možné plánovat údržbu nebo upravit nastavení výroby) využívané pro preventivní údržbu obecně a pro prediktivní údržbu zvláště.
