Sofistikovaný systém se postará o preventivní, diagnostickou i prediktivní údržbu

Doba, kdy údržba zastávala v řadě podnikových procesů jedno z posledních míst, se stává minulostí. Ačkoli se stále lze setkat s vnímáním údržby pouze jako s výkonem korektivních zásahů po poruše a nucené, mnohdy i opomíjené periodické kontroly, v řadě podniků se řízení údržby již stává součástí řízení celého výrobního procesu. Často k tomu vede až zkušenost, kdy v důsledku poruchy klíčového zařízení dojde např. k zastavení či omezení celého provozu vedoucího k velkým finančním ztrátám. Dalším z faktorů ovlivňujících změnu postoje k řízení údržby je zvyšující se tlak na zefektivnění výrobního procesu, a to zejména v důsledku událostí posledních let, jako jsou dopady koronavirové a energetické krize. Masivní nástup technologií stále častěji nahrazujících lidské zdroje s sebou též nese nároky na jejich údržbu. Ve snaze o maximalizaci objemu výroby je mnohdy zaváděn nepřetržitý provoz s maximálním vytížením strojů a zařízení, což vede k dalšímu zvyšování požadavků na údržbu. V takových podmínkách již nemůže běžná preventivní periodická údržba postačovat nárokům na udržení spolehlivosti výrobních zařízení a standardů výrobního procesu.

Podstata samotného provádění úkonů údržby se nemění, mění se však postoj k jejímu řízení. Filozofie TPM (v češtině totálně produktivní údržba), jejíž součástí je autonomní údržba prováděná obsluhou zařízení, se stává součástí firemní kultury. K zajištění efektivního řízení údržby musí tato být především plánovanou aktivitou. Eliminovat rizika spojená např. s poruchou klíčového objektu údržby lze pouze pravidelnými činnostmi jako je plánovaná kontrola a diagnostika spojená s měřením důležitých parametrů. Efekt je poté vyčíslitelný redukcí nákladů na provoz a údržbu majetku a eliminací neplánovaných prostojů. Využití informačního systému je pro tento proces nejen výrazným pomocníkem, ale u podniků zavádějících digitalizaci výroby prakticky nutností.

Informační systém řízení údržby

Reflektovat na uvedené potřeby při udržení filozofie TPM se snaží dataPartner s. r. o., která ve spolupráci se specialisty na údržbu z České zemědělské univerzity (ČZU) v Praze a z České společnosti pro údržby (ČSPÚ) vyvíjí český software typu CMMS/EAM určený pro plánování a řízení údržby majetku, Informační systém řízení údržby Patriot^® 3.0. Jedná se o robustní, modulárně řešený systém pro komplexní pokrytí správy výrobního i nevýrobního majetku. Zahrnuje 20 let zkušeností s vývojem, implementacemi a podporou zákazníků a díky svým funkcionalitám a variabilitě nastavení je použitelný napříč všemi sektory.

Strategie řízení údržby

ISŘÚ Patriot^® 3.0 podporuje obnovu objektů s využitím všech strategií údržby:

• korektivní – údržba nápravná, reagující na vzniklou poruchu či selhání,
• preventivní – plánované údržby s předem stanovenými intervaly nebo počtem dosažených cyklů bez předchozího zjišťování aktuálního stavu objektu,
  
  
  
  Obr.1 Plán údržeb
• diagnostické – preventivní údržba dle technického stavu vycházející z dat získaných monitorováním výkonnosti a/nebo parametrů objektu údržby. ISŘÚ Patriot^® 3.0 umožňuje provádět automatický sběr a vyhodnocování provozních údajů s využitím systému SCADA volitelně doplnitelného o diagnostiku. Informace jsou získávány ze systémů pro řízení výroby, případně lze připojit standardní snímací jednotky. Snímaná provozní data jsou ukládána do databáze, kde v rámci prediktivní údržby slouží pro analytické metody výpočtů doby do poruchy. V případě obtížného zavedení systému SCADA lze jeho činnost nahradit dávkovými daty z pochůzkové diagnostiky s off line přenosem naměřených dat do SŘÚ,
  
  
  
  Obr. 2 Diagnostická údržba
• prediktivní – předpovídanou údržbu prováděnou na základě předpovědi odvozené z analýzy a vyhodnocení významných parametrů, které popisují míru degradace objektu. Modul prediktivní údržby využívá statistickou výpočtovou metodu opírající se o Weibullovu analýzu. Systém provede výpočet parametrů Weibullova pravděpodobnostního rozdělení a algoritmus vypočítá optimální interval včasného provedení údržby dříve, než nastane porucha. Ve výpočtu je kladen důraz i na finanční stránku, tzn. berou se v úvahu i nejnižší náklady na provedení samotné údržby (výdaje na korektivní údržbu vs. preventivní údržba, náklady na lidské zdroje, materiál apod.). Pro výpočet se využívá záznam historických dat o provedených údržbách na sledovaném objektu. S pomocí predikce délky bezporuchového provozu lze pak optimalizovat plán údržby s cílem dosáhnout co nejvyšší efektivity údržby.
  
  
  
  Obr. 3 Statistika provozní spolehlivosti – Weibull

Funkcionality informačního systému řízení údržby

ISŘÚ Patriot^® 3.0 využívá on-premise řešení a umožňuje škálovatelnost a postupné nasazování a doplňování funkcionalit. Implementaci systému zásadním způsobem urychluje schopnost integrace ISŘÚ se stávajícími systémy MES, ERP od jiných výrobců. Systém používá terminologii v souladu s platnými normativy, což sjednocuje pojmy a usnadňuje komunikaci napříč komunitou údržby a správy majetku.

Jaké jsou další nejdůležitější funkcionality ISŘÚ Patriot^®?

• Evidence a správa majetku, resp. objektů údržby vč. měřidel s možností nastavení hierarchie, skupin apod. umožňuje i připojení dokumentace v nejrůznějších formátech. Provozovatel tak přechází na bezpapírový provoz, přičemž dokumentace je dostupná na jednom místě a umožňuje snadné sledování historie veškerých procesů týkajících se objektů údržby i údržby samotné.
• Příjemnou funkcionalitou je možnost zaznamenání pozice objektů údržby do map/layout. Systém disponuje propojením s GPS pro lokalizaci objektů údržby a údržeb prováděných v terénu a pro rychlou identifikaci objektu a řízení jeho údržby disponuje podporou QR kódů. Užitečným nástrojem jsou checklisty. Systém umožňuje automatické generování pracovních příkazů, schvalování údržeb, notifikace v systému či e-mailem.
• Pro jednodušší a přehledné ovládání s pomocí mobilních prostředků (chytré mobilní telefony, tablety) se použije mobilní mód.
• Důležitou funkcionalitou pro efektivní údržbu je i evidence a řízení skladových zásob náhradních dílů. Systém v rámci tohoto modulu umožňuje např. i monitoring limitního množství materiálu.
• Neodmyslitelnou součástí systému je evidence a řízení lidských zdrojů, tzn. adresáře osob, jejich rolí, kompetencí, sledování kvalifikace a sledování a vyhodnocování efektivity práce osob.
• Samozřejmostí je možnost exportu dat do MS Excel. Rozsáhlý reporting s grafickým znázorněním dat z údržby lze dále uživatelsky nastavit. Získané přehledy a statistické údaje jsou pak důležitým podkladem pro správné nastavení systému řízení údržby tak, aby byl efektivní, aby byly optimalizovány náklady na provoz majetku došlo k eliminaci prostojů.

Hlavní přínosy práce s ISŘÚ

Informační systém řízení údržby Patriot^® 3.0 svými funkcionalitami pomáhá naplňovat cíle údržby, kterými jsou zejména:

• zajištění provozuschopnosti a spolehlivosti majetku,
• předcházení vzniku poruch s pomocí preventivních diagnostických a prediktivních metod,
• operativní řešení poruchových stavů,
• optimalizace nákladů na údržbu a provoz majetku,
• eliminace neplánovaných prostojů, zvýšení dostupnosti zařízení – OEE.

Informační systém řízení údržby

Informační systém pro řízení údržby je odrazem nastupující éry digitalizace. Umělá inteligence se bude využívat nejen pro zefektivnění výrobních procesů, ale i provádění preventivní – prediktivní údržby. Tento nástroj poslouží také ke zvyšování kvality, snížení plýtvání zdroji a v neposlední řadě bude mít pozitivní vliv na enviromentální dopady výroby. Klíčovými slovy jsou tedy v každém směru optimalizace a efektivita.

Poděkování

Článek vznikl za podpory Technologické agentury České republiky TAČR – projekt FW06010124 – Prediktivní údržba strojních zařízení s využitím statistických a provozních dat v rámci Průmyslu 4.0, interní číslo ČZU 2023: 31190/1414/4134.