Multi-Technology Condition Monitoring für große Bergbauoperationen meistern

Die Verwaltung eines Multi-Technology Condition Monitoring Programms bei einem großen Bergbaubetrieb war eine Herausforderung, besonders da ein Kulturwandel nötig war, um Condition-Monitoring-Ideen in eine bereits komplexe Wartungsstrategie zu integrieren.

Eine der großen Herausforderungen war der Fokus-Shift eines erfahrenen Wartungsteams von Run-to-Failure-Mentalität zu proaktiver Mentalität.

Eine weitere große Herausforderung war die Einbettung neuer Arbeitspraktiken in das aktuelle Workflow-Modell, das nicht viel Gewicht auf zurückgestellte Wartungsitems legte.

Schließlich erwies sich das Coaching von Supervision und Management, warum dies der richtige Schritt ist, als eine der schwierigsten Aufgaben.

Doch jetzt, weniger als ein Jahr später, werden dramatische Ergebnisse realisiert. Während Condition-Monitoring-Statistiken in die richtige Richtung trenden, verschieben sich Wartungskosten ebenfalls stark.

Überstunden sind gesunken, und ungeplante Stillstandszeiten haben signifikant abgenommen. Der beste Teil: Die Belegschaft wird immer fokussierter auf Problemlösung statt Maschinenreparatur.

Multi-Technology Condition Monitoring Fallstudie

Die Four Corners Mine ist ein großer Open-Pit-Bergbaubetrieb 25 Meilen südlich von Lakeland, Florida. Four Corners gehört zu den sechs Minen der Mosaic Corporation, dem weltweit 13. größten Phosphatdüngerproduzenten. Die Four Corners Mine produziert jährlich ca. 6,5 Mio. Tonnen Phosphatgestein. Die Mine hat drei Bereiche:

• Dragline Operations: Elektrische Draglines für Mineralgewinnung. Sechs Draglines mit durchschnittlich 50 Kubikmetern.

• Field Pumping System: 82 große 2.000-PS-Pumpen bewegen unverarbeitetes Phosphatgestein (Matrix) von Draglines zum Flotationswerk. Das ergibt fast 110 km 20- und 22-Zoll-Rohre.

• Float Plant: Das Flotationswerk umfasst zahlreiche Förderer, Vibrationssiebe, Pumpen und Log-Washer, alle genutzt zum Reinigen des Phosphatgesteins und Trennen von Schutt und Unerwünschtem.

Insgesamt gibt es 775 rotierende Anlagen auf der gesamten Facility. 270 Mitarbeiter arbeiten in der Four Corners Mine, 110 davon in der Wartungsabteilung.

Die Four Corners Mine startete im März die Implementierung eines Multi-Technology Condition Monitoring Programms und hat seit dramatische Veränderungen gesehen.

Herausforderungen verstehen

Es gab und gibt mehrere große Herausforderungen, den Prozess完全 zu glätten. Wie bei jedem Prozess mit mehr als einer Person spielen Beziehungen zwischen den Personen eine vitale Rolle für anhaltenden Erfolg.

Jeder Einzelne muss Vertrauen in die anderen entwickeln und als Gruppe einen einheitlichen Sinn für Zweck entwickeln. Qualifiziertes Personal zu finden und zu halten ist eine weitere große Herausforderung.

Condition-Monitoring-Personal, das in Bergbauumgebung arbeiten will und Erfahrung hat, ist sehr schwer zu finden. Während alle täglich zusammenarbeiten, spielen Einstellungen und Persönlichkeiten große Rollen für Gruppen-Effektivität und -Effizienz. All diese technischen Leute arbeitend und zusammenarbeitend zu halten, kann eine gewaltige Aufgabe sein.

Eine der Schlüsselherausforderungen ist Entwicklung eines Verständnisses des Prozesses zwischen Wartungsgruppe und Condition-Monitoring-Gruppe. Wartungsleute müssen den Condition-Monitoring-Prozess verstehen, und Condition-Monitoring-Leute den Wartungsprozess.

Ohne dass jeder den Prozess des anderen vollständig begreift und wo er selbst in den anderen Prozess passt, wird jeder Vorwärtsimpuls schwer zu initiieren sein.

Schließlich kann interne Gruppenpolitik große Rolle bei der Auslöschung von Verbesserungen im Gesamtprozess spielen. Wenn Individuen dazu neigen, Credit nicht dort zu geben, wo er fällig ist, können harte Gefühle entstehen. Andererseits, wenn Change-Leader schnell und oft Anerkennung geben, fühlen sich alle wertgeschätzt und arbeiten härter, um die Sache voranzutreiben.

Erfolgswille

Eine weitere Schlüsselrolle für Erfolg jedes Prozesses ist starker Wille zum Erfolg. Dieser Wille ist am Four Corners Mine leicht sichtbar. Der Wartungsmanager ist der Katalysator, der das Programm täglich am Laufen hält. Die Einstellung des Managers zu Condition Monitoring als Teil der Gesamtwartungsstrategie hält den Rest der Wartungsabteilung fokussiert.

Über dem Wartungsmanager, im Corporate Office, ist der Wille zum Programm-Erfolg ebenfalls sichtbar. Die Vorteile des Condition-Monitoring-Programms wurden in die Gesamtfinanzstrategie der Mosaic-Bergbauoperationen in Zentralflorida eingebettet. Das Programm soll Ergebnisse in Sicherheit, Kosten und Verfügbarkeit des Gesamtplans liefern.

Sicherheitsmaßnahmen wurden durch reduzierte Überstunden und Call-out-Arbeit beeinflusst. Wenn Handwerker nicht nachts zu Geräten gerufen werden, die während einer geplanten Produktionsschicht ausgefallen sind, wurde Verletzungswahrscheinlichkeit reduziert.

Wenn die präzise Natur eines Problems vor Arbeitsbeginn identifiziert wurde und Handwerker keine unnötige Zeit und Mühe für Fehlersuche aufwenden müssen, wurde Verletzungswahrscheinlichkeit reduziert.

Probleme frühzeitig zu identifizieren und korrigieren, bevor zusätzlicher Schaden an anderen Maschinenteilen entsteht, reduziert Gesamtkosten der Reparatur. All das addiert sich zu reduzierten ungeplanten Stillständen, was erhöhte Maschinenverfügbarkeit bedeutet.

 

Abbildung 1. Technologie vs. Asset Ranking Graph.

Multi-Technology-Programm

Die Four Corners Mine entschied sich früh, so viele Condition-Monitoring-Technologien wie möglich einzusetzen, um höchste Wahrscheinlichkeit für Identifikation tatsächlicher Ausfallmodi der Assets zu haben.

Vibrationsanalyse, Kontakt-Ultraschall-Emissionen, Ölanalyse und mechanische Infrarot-Thermografie wurden gewählt für rotierende Maschinenfehler. Motor Circuit Analysis und elektrische Infrarot-Thermografie für Ausfallmodi von Elektromotoren und zugehöriger Schaltanlagen. Siehe Abbildung 1 für Prozentuale Abdeckung nach Technologie.

Beste verfügbare Technologie

Die Mosaic Company entschied sich früh, in beste verfügbare Technologie zu investieren, um beste Ergebnisse zu sichern. CSI 2130s als Vibrationsanalyse-Plattform. Mikron Infrarotkameras für Thermografie. UE Systems 10.000 für Kontakt- und Airborne-Ultraschallanalyse. Und das bewährte PdMA MCE/Emax als Motor Circuit Analyzer der Wahl.

Abbildung 2. Integrierter Condition Status Report

Web-basiertes Reporting

Eine Web-basierte Reporting-Plattform kommuniziert Ergebnisse aller Condition-Monitoring-Technologien an Mosaic-Personal. Ein Web-Tool wurde aus mehreren Gründen gewählt:

• Keine Software-Installation auf Kundencomputern nötig.
• Zugriff von jedem Computer mit Internetzugang.
• Nicht limitiert auf spezifische Hard-/Software-Plattformen für verschiedene Technologien.
• Leicht erweiterbar bei Hinzufügung/Entfernung von Technologien.

Mosaic will alle Supervisionsebenen in Identifikation und Elimination von Maschinenfehlern einbinden. Deshalb hat jeder Zugriff auf die Software. Abbildung 2 zeigt Beispiel eines Reports, der alle Probleme in einem gegebenen Werksbereich zusammenfasst.

Integrierter Workflow

Ein voll integrierter Workflow wäre definiert als einer, wo sowohl Mosaic- als auch Allied Reliability-Personal gleiches Ownership haben, identifizierte Arbeit zu erledigen. Abbildung 3 zeigt das Workflow-Modell, farbcodiert zur schnellen Identifikation, wer für welchen Prozessanteil verantwortlich ist. Entschieden wurde, dass dieser integrierte Workflow folgende Vorteile bietet:

• Mosaic und Allied interagieren täglich.
• Mosaic-Personal übernimmt Ownership für bestimmte Prozessanteile.
• Techniker kann klare Empfehlungen geben, nicht nur Kunde auf technische Aspekte alerten.
• Interaktion auf niedrigster Ebene schafft Lernprozess für Techniker und Handwerker.
• „Post Check“ ist Feedback-Schleife für Wartungsreparaturprozess.

Beziehung zwischen Techniker, Supervisor und Mechaniker … entscheidend für Erfolg.

Abbildung 3. Four Corners – Condition Monitoring Work Flow Model

Workforce Education

Es wurde vereinbart, dass Workforce Education ein wichtiges Fundamentalelement war, das den Prozess am Laufen hält. Four Corners macht weiterhin signifikanten Aufwand, alle Wartungsmitarbeiter über P-F-Intervalle zu schulen (siehe Abbildung 4). Zusätzlich war Technologie-Familiarisierung ein Major-Thema.

Alle Frontline-Supervisoren und Handwerker über verschiedene Condition-Monitoring-Technologien und deren Funktionsweise zu informieren, wurde als Schlüsselkomponente für Akzeptanz gesehen. Reliability Engineers führen monatliche „Lunch and Learn“ Sessions durch, wo Sandwiches hereingebracht werden und Schlüsselelemente des Programms und/oder Technologie-Demos diskutiert werden.

Abbildung 4. P-F Intervall

Dedizierter Fokus

Ohne dedizierten Fokus ist es sehr leicht, das Ziel aus den Augen zu verlieren. Um dies zu verhindern, widmete Four Corners einen guten Teil der Reliability Engineer Zeit der Prozessüberwachung.

Ziel: Wartungsengagement und -bewusstsein erhalten, gleichzeitig Ergebnisse und Erfolg der Wartungsabteilung sowie Allied Reliability messen und benchmarken. Erfolge werden bewusst bei wöchentlichen Meetings gefeiert, Misserfolge klar identifiziert und Root Causes eliminiert.

Abbildung 5. MTBF – Motorausfälle (2005)

Konstante Verbesserung

Der gesamte Prozess muss von einer Haltung konstanter Verbesserung durchdrungen sein, und bei Four Corners ist er das. Der Wartungsmanager drängt immer auf mehr und bessere Ergebnisse. Reliability Engineers drängen immer auf detailliertere Erklärungen von Problemen und mehr Fokus auf Root-Cause-Elimination. Um diesen Fokus zu halten, liefert Allied Reliability Four Corners monatliche Reports zu zahlreichen Messgrößen.

• Prozent Rot, Gelb, Grün Condition Entries, gesamt und nach Technologie
• Prozent Condition Entries Implementiert
• Anzahl generierter Arbeitsaufträge
• Routen-Compliance
• Durchschnittliche Zeit bis Implementierung

Real-world Measures

Folgen drei Graphen, die den Effekt darstellen, den Four Corners' Haltung zu konstanter Verbesserung und Condition Monitoring seit März 2005 hatte.

Abbildung 6. Emergency Work Order (2005)

Abbildung 7. Field Pump Bearing Assembly Usage