Wie ein Zuverlässigkeitsingenieur die Zuverlässigkeit verbessert

Internationale Standards definieren Zuverlässigkeit als die Wahrscheinlichkeit, dass eine Einheit ihre geforderten Funktionen ohne Ausfall für einen bestimmten Zeitraum erfüllt, wenn sie unter bestimmten Bedingungen verwendet wird.

Die Zuverlässigkeit eines Vermögenswerts wird in der Entwurfsphase der Lebensdauer dieser Einheit festgelegt. Natürlich kann die Produktionsphase Änderungen an der Designzuverlässigkeit mit sich bringen, die normalerweise reduziert wird. Dies ist die gelieferte Zuverlässigkeit. Dann muss die Anlage installiert werden, was die Unsicherheiten der Verarbeitungsqualität und der Aufsicht mit sich bringt.

Nach der Installation wird der Strom angelegt und das Asset aktiviert und betrieben, was noch mehr Unsicherheit über die tatsächliche Zuverlässigkeit in der Werkstatt schafft. Wenn bei der Anlage ein Problem auftritt, können auch die Gründlichkeit und Qualität der durchgeführten Wartung zur Wiederherstellung ihres ursprünglichen Zustands variieren. All diese Elemente wirken sich auf die erreichte Zuverlässigkeit einer Anlage aus.

Die erreichte Zuverlässigkeit eines Assets ist zu einem großen Teil zuerst vom Hersteller (OEM) und dann vom Eigentümer/Endbenutzer kontrollierbar. Wenn ein Asset hergestellt wird, beteiligen sich Zuverlässigkeitsingenieure an den Konstruktionsbemühungen, um die Zuverlässigkeit (und Wartbarkeit) neuer Produkte zu steuern.

Während der Produktion überwachen die Zuverlässigkeitsingenieure die Prototypen- und Produktionstests, die sie mitgestaltet haben, um die gelieferte Zuverlässigkeit zu überwachen.

Bei der Installation entsenden Weltklasse-Unternehmen dem Bau-/Installationsteam routinemäßig Zuverlässigkeitsingenieure, um sicherzustellen, dass die Anlage in einen ordnungsgemäßen Betriebszustand versetzt wird.

Zuverlässigkeitsingenieure arbeiten auch mit dem Konstruktionsteam zusammen, um das Wartungsprogramm der Anlage zu entwickeln. Dazu gehören Stücklisten (BOM), Wartungspläne für den Betreiber und Richtlinien zur vorbeugenden und vorausschauenden Wartung, die bei der Inbetriebnahme an den Eigentümer weitergegeben werden.

Auch Zuverlässigkeitsingenieure in der Eigentümer-/Endnutzerorganisation spielen eine wichtige Rolle. In einem erstklassigen Betrieb akzeptieren Zuverlässigkeitsingenieure die Dateneingabe vom OEM. Diese Informationen werden in den Datendateien des Endbenutzers installiert und bilden die Grundlage für die Anlagenhierarchie, den Anlagenwartungsplan, die Erstbeschaffung von Ersatzteilen und die erforderliche Schulung.

Die Zuverlässigkeitsingenieure der Endbenutzer werden an der Beschaffung des neuen Assets aus dem ursprünglichen Bedarf für dieses Asset beteiligt gewesen sein. Zuverlässigkeitsingenieure sind in der Regel Generalisten. Ein Teil ihrer Funktion besteht darin, der Einkaufsabteilung die „weichen“ Anforderungen an neue Assets bereitzustellen.

Zu diesen Anforderungen gehört die Sicherstellung, dass die richtigen Daten erforderlich sind, die die Erstellung der Materialstückliste ermöglichen und die erforderlichen Informationen für jedes für die Anlage vorgesehene vorausschauende Wartungsprogramm bereitstellen.

Die Anforderungen beziehen sich auch auf die zulässige Unwucht in rotierenden Geräten, die zulässigen Vibrationspegel, den Ausrichtungsgrad an gekoppelten Maschinen und möglicherweise das Schmiermittel, das in gängigen Artikeln wie Motoren, Getrieben usw. verwendet wird. Die Zuverlässigkeitsingenieure der Endbenutzer werden ebenfalls mitspielen einen großen Teil des Inbetriebnahmeprozesses, einschließlich der Überprüfung aller „weichen“ Anforderungen vor der Abnahme.

Das ist alles schön und gut, wenn Sie sich in einem Weltklasse-Betrieb befinden. Aber was ist, wenn Sie versuchen, Weltklasse zu erreichen und eine Investition in Zuverlässigkeitstechnik rechtfertigen müssen? Wie können Sie zeigen, dass ein Zuverlässigkeitsingenieur einen Mehrwert schafft?

Hier sind einige der Möglichkeiten, wie ein Zuverlässigkeitsingenieur Ihre erreichte Anlagenzuverlässigkeit verbessern und Ihrem Unternehmen Zeit und Geld sparen kann. (Denken Sie daran, dass eine Erhöhung der Asset-Auslastung um nur 1 Prozent zu einer messbaren Verbesserung des Endergebnisses führen kann.)

Denken Sie über den Tellerrand hinaus

Greifbare Vorteile ergeben sich aus dem Denken außerhalb der üblichen Komfortzone des Unternehmens. Schlechte Praktiken sind tief verwurzelt und führen zu einer „Das haben wir schon immer so gemacht“-Haltung. Ein Beispiel ist die erwartete Lebensdauer von Geräten.

Der Kauf rein nach Kosten ist selten eine gute Praxis für Ausrüstung. In einem Fleischwerk war der Kauf von vollständig geschlossenen ventilatorgekühlten (TEFC) Motoren die Norm, da sie weniger kosteten als Motoren mit Washdown-Rating. Natürlich erforderte die Gegend eine tägliche Reinigung.

Die überzeugende Geschäftsführung, dass drei bis sechs Monate Lebensdauer nicht die Regel waren – und dass die Anlage besser abschneiden könnte – ermöglichte einen Probekauf von Motoren mit Washdown-Rating. Die Umstellung auf Motoren mit Washdown-Rating erhöhte die Stückkosten um etwa 20 Prozent. Viele dieser Motoren haben bis heute mehr als 10 Jahre Betriebszeit überschritten.

Verfahren zum Herunterfahren erneut überprüfen

Während eines jährlichen Shutdowns beobachtete ich, wie eine Crew an einem kritischen Luftbehandlungsgerät die Gurte wechselte. Ich sah zu, wie die 5 D-Gürtel über eine Stange gerollt wurden. Ich stellte die offensichtliche Frage, warum das getan wurde. „Man muss die Gurte vordehnen oder später wiederkommen und nachspannen“, wurde mir gesagt.

Ich brachte diese Informationen zu unserem HVAC-Leiter und fragte ihn, woher diese Informationen stammten. Er teilte mir mit, dass ihm sein Vater, der Mechanikermeister war, das Handwerk beibrachte.

Während ich weder an seiner Erklärung noch an den Fähigkeiten seines Vaters zweifelte, fragte ich, wann sein Vater seine Lehre gemacht habe. Sein Vater war einer der ganz frühen HLK-Spezialisten in diesem Bereich und wurde ausgebildet, bevor Keilriemen mit Kordeln verstärkt wurden.

Unser Gürtelhändler wurde zu einer Schulung eingeladen, bei der Mythen über Gürtel diskutiert wurden. Im Anschluss an diese Sitzung haben wir unsere Wartungsanweisungen dahingehend geändert, dass der Motor gelöst, die Riemen ordnungsgemäß installiert und dann die Spannung eingestellt werden muss.

Dies bedeutete natürlich etwa 15 Prozent mehr Zeit für die Durchführung als beim Original. Wie wirkte sich diese Änderung auf die Zuverlässigkeit aus? Da die Riemen während der Installation nicht beschädigt wurden, änderten wir die Aufgabe von einer jährlichen auf eine dreijährige.

Überprüfen Sie das Luftfiltersystem

Viele Einrichtungen stellen hohe Anforderungen an die Qualität und Quantität der Innenluft. Traditionell erforderte diese Luftqualität einen strengen Filterwechsel, um eine Überlastung und möglicherweise ein Zerreißen der Filtermedien zu vermeiden. Aber die meisten dieser Einrichtungen verfolgen auch den Differenzdruck zwischen den Filterbänken.

Die Verwendung leicht verfügbarer Informationen über die Belastung und potenzielle Schwächung einer Filterbank ermöglicht es, die Filter auf einer Bedingungsbasis und nicht nur auf Zeitbasis zu ändern.

Als Ableger stellen viele Einrichtungen fest, dass das Wechselintervall auf der Seite des Gebäudes verlängert wird, die auf der Windseite der normalerweise vorherrschenden Winde liegt. Dadurch wurde auch die erreichte Lebensdauer einiger Filterelemente verlängert und die Gesamtbetriebskosten gesenkt.

Überprüfen Sie die Wirksamkeit von Wartungsaufgaben

Zuverlässigkeitsingenieure können auch helfen, Überstunden zu reduzieren. Viele der Wartungsaufgaben, die eine Belegschaft durchführt, sind von zweifelhaftem Wert. In einem Fall ergab eine Analyse bestehender präventiver Wartungsaufgaben, dass volle 40 Prozent keinen Wert hatten oder keine gültigen Fehlermodi für das System adressierten.

Durch das Entfernen dieser Aufgaben aus dem Zeitplan konnte nicht nur Zeit für die Durchführung des vorbeugenden Wartungsprogramms, sondern auch mehr Zeit für die Durchführung von Korrekturaufgaben ohne die normalerweise stattfindenden Brandbekämpfungsmaßnahmen gewonnen werden.

Bei einer Forschungseinrichtung wurde dies besonders deutlich, als am Samstag um 6 Uhr der Jahresstillstand eines Gebäudes begann und bis 18 Uhr dauerte. an diesem Tag, am Sonntag um 6 Uhr wieder in Betrieb genommen und normalerweise bis 16 Uhr abgeschlossen.

Die ersten acht Stunden am Samstag waren anderthalb Stunden; die letzten vier waren doppelt. Sonntag war doppelte Zeit und eine Hälfte. Bei dieser Entwicklung musste das gesamte Wartungspersonal mit an Bord sein.

Im darauffolgenden Jahr wurde nach einer Analyse des Instandhaltungsbedarfs des Shutdowns um 4 Uhr morgens der Shutdown zur (gesetzlichen) Reinigung der Brandmeldeanlage begonnen. Der Großteil der Wartungskräfte begann um 7 Uhr morgens und die Arbeit war um 16 Uhr erledigt. dieser Tag. Es gab nicht nur keine nachteiligen Ereignisse bei dieser Arbeit, sondern es gab auch eine deutliche Reduzierung der Störungsanrufe bei überholten Geräten in den zwei Wochen nach der Weiterentwicklung.

Verwenden Sie prädiktive Technologien, um Energieverluste zu finden und zu korrigieren

Ein oft übersehener Vorteil der Zuverlässigkeitstechnik ist das Potenzial, die Energiekosten einer Anlage zu senken. Der Einsatz vorausschauender Technologien ermöglicht es dem Anlagenpersonal, Energieverluste zu erkennen und zu korrigieren.

Diese Einsparungen gehen über die Einsparungen im Rahmen der „grünen Initiative“ durch Dinge wie Beleuchtung, verbesserte Isolierung usw. hinaus. In einer Anlage wurden Luftultraschall verwendet, um Luftlecks zu dokumentieren, die (nur Strom) jährlich 33.000 US-Dollar kosten. Darüber hinaus wurde ein großer Luftkompressor außer Betrieb genommen, was eine entsprechende Reduzierung von Teilen und Arbeit bedeutete.

Ein anderes Werk nutzte Infrarot, um einen Ofen zu kartieren, der repariert oder ersetzt werden musste, aber nicht im Budgetzyklus lag. Die detaillierten Scans in Verbindung mit thermischen Berechnungen zeigten, dass der Ofen nur 6 Prozent effizient war.

Der visuelle Beweis überzeugte das Unternehmen, in einen neuen Ofen zu investieren, der einen thermischen Wirkungsgrad von mehr als 96 Prozent aufweist. Der Rückgang des Erdgasverbrauchs hat die Amortisationszeit deutlich verkürzt. Zusätzliche Energieeinsparungen können durch den Einsatz von Premium-Elektromotoren in der Anlage erzielt werden.

Ein 200-PS-NEMA-TEFC-Motor mit Premium-Effizienz und Stromkosten von 0,06 US-Dollar pro Kilowattstunde spart beispielsweise mehr als 2.100 US-Dollar pro Jahr. Es ist nicht schwer, durch die Verwendung dieses Motortyps eine langfristige Einsparung zu sehen; Dies sollte bei jedem Reparatur- oder Austauschprogramm für Motoren berücksichtigt werden.

Bedenken Sie, dass neben den oben genannten Vorteilen der Zuverlässigkeits-Engineering-Aktivitäten viele weitere Vorteile bestehen, die schwer zu messen sind, aber dennoch wichtig für das Unternehmen sind. Dazu gehören:

Korrelation zwischen erhöhter Zuverlässigkeit und Sicherheit: Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass Anlagen mit hoher Zuverlässigkeit und ausgezeichneten Wartungsprogrammen eine geringere Sicherheitsvorfallrate aufweisen als Anlagen ohne solche Programme. Es liegt auf der Hand, dass bei einer effizienten Durchführung der Operationen weniger Eile bei der Ausführung von Maßnahmen und ein geringeres Verletzungsrisiko durch Unachtsamkeit besteht.

Zusammenhang zwischen Zuverlässigkeit und Qualität: Es liegt auf der Hand, dass eine Prozess- oder Chargenlinie, die ohne Unterbrechung läuft, eher ein konsistentes Produkt produziert als eine, die während des Produktionszyklus gestartet und gestoppt wird.

Ersatzteilkontrolle: Mit einer genauen Anlagenhierarchie und Stückliste ist es einfacher, die richtigen Teilemengen zu transportieren. Kombinieren Sie dies mit einem genauen CMMS und wirtschaftliche Bestellmengen können fein abgestimmt werden. Zusammen mit den Teilen durchsucht ein Zuverlässigkeitsingenieur die Schmierstoffliste einer Anlage und sucht nach Möglichkeiten zur Konsolidierung und Standardisierung von Schmierstoffen, um die Gesamtbetriebskosten zu senken.

Dieses Thema wurde auch in verschiedenen Fachzeitschriften ausführlich behandelt und kann sich nicht nur auf die Transportkosten von Verbrauchsmaterialien, sondern auch auf den Energieverbrauch und die Entsorgungskosten von Schmierstoffen auswirken.

Zuverlässigkeitsingenieure sind wertvolle Mitglieder des Teams einer Fertigungsorganisation. Durch ihr Bestreben, die Zuverlässigkeit von Prozessen und Anlagen zu verbessern, erhöhen sie konsequent die Anlagenverfügbarkeit und nutzen Ressourcen effizienter. Während einige Ergebnisse leicht zu quantifizieren sind und andere nicht so offensichtlich, fließt der Wert direkt in das Endergebnis des Unternehmens ein.