1. NOIUNI INTRODUCTIVE

Costurile de mentenan reprezint o mare parte a costurilor totale de funcionare ale sistemelor industriale. Termenul de sistem industrial se refer la o main, centru de prelucrare, robot industrial, linie de fabricaie, fabric, depozit, etc. n funcie de specificul fiecrei ramuri industriale, costurile de mentenan pot reprezenta de la 15 la 60% din costurile produselor finite.

Exploatarea n condiii optime i cu performane ridicate a sistemelor industriale este strns legat de prevenirea defeciunilor provenite prin manevre greite, datorit neateniei operatorului sau prin suprasolicitri ntmpltoare, prin uzura excesiv i prematur a unor elemente componente, etc. Dezvoltarea tehnicilor de monitorizare i diagnoz i implementarea lor pe sistemele industriale asigur funcionarea n condiii de siguran i de performan a acestora, cu efecte pozitive asupra fiabilitii i productivitii.

Abordarea problemelor legate de apariia i gestionarea unei situaii de defect ntr-un sistem industrial necesit, ntr-o prim etap, definirea unor termeni uzuali.

Deteriorarea sau ntreruperea capacitii unui sistem de a asigura o funcie cerut n condiiile de funcionare specificate definete o situaie de defect (defectare). O defectare este datorat apariiei unuia sau mai multor defecte. Nu ntotdeauna un defect duce la defectare, sistemul putnd s continue s funcioneze, dar la performane sczute. Detecia i izolarea defectelor este deci o necesitate n orice sistem.

Detecia defectelor se definete ca determinarea prezenei unui defect n sistem; izolarea defectelor se refer la determinarea tipului de defect, a locului de producere a defectului i a momentului de detectare; urmnd ca prin identificarea defectelor s se asigure determinarea mrimii i comportrii n timp a defectului, respectiv a cauzei care a generat defectarea constatat. Aceste trei funcii sunt ndeplinite de blocurile/echipamentele de detecie i diagnoz a defectelor n sistemele industriale. Diagnoza include, deci, etapele de izolare i identificare a defectelor, stabilind o legtur cauz-efect ntre un simptom observat i defectarea care i urmeaz, cauzele i consecinele sale, utiliznd algoritmi specifici i conducnd la detecia timpurie a situaiilor anormale, prevenind astfel avarii importante.

Procesul de detecie i diagnoz a defectelor presupune accesul la anumite mrimi/parametri semnificativi ai sistemului, care dau n orice moment informaii asupra strii acestuia. Ansamblul tuturor echipamentelor care asigur preluarea i analiza semnalelor din sistem, detecia i diagnoza defectelor poart denumirea de modul de monitorizare a strii sistemului, termen ntlnit n limba englez ca i condition monitoring. Monitorizarea strii

unui sistem se poate realiza utiliznd echipamente/algoritmi sofisticai, sau, pentru sistemele mai simple, se bazeaz pe experiena i pregtirea operatorului sistemului respectiv.

1.1. CONCEPTE DE MENTENAN

Dezvoltarea activitii industriale, realizarea unor producii ct mai mari, la calitate ct mai bun i cu costuri ct mai mici, au determinat orientarea managementului firmelor i a experilor n utilaje i echipamente spre elaborarea unor msuri organizatorice i tehnologii care s reduc opririle accidentale ale utilajelor i reducerea timpilor de staionare n reparaie, deci a costurilor de mentenan. Mentenana poate fi considerat un ansamblu de activiti tehnico-organizatorice care au ca scop meninerea n stare de funcionare, ntreinerea i reparaia sistemelor industriale.

Primele politici de mentenan dezvoltate constau n intervenii asupra utilajelor care funcionau pn la oprirea lor accidental (breakdown) datorit uzurii instaurate sau datorit apariiei unor defeciuni. Intervenia se considera satisfctoare atta timp ct maina/sistemul funciona la un nivel minim acceptabil (mentenan reactiv).

Dezvoltarea i creterea complexitii sistemelor industriale a dus la modernizarea i actualizarea tehnicilor i politicilor de mentenan. Funcie de costurile legate de piesele de schimb i materiale, respectiv de pierderile datorate timpului de staionare n reparaie, se deosebesc trei tipuri de politici de mentenan.

Mentenana corectiv permite unui mijloc de productie, n mod provizoriu, ndeplinirea integral a funciei, prin intervenii la momentul apariiei unei probleme. Aciunea este bine planificat, ns, acionndu-se nu numai la nivelul simptomaticii, ci cutndu-se i rezolvndu-se nsi cauza defectului.

Pentru situaia n care utilajele funcioneaz n condiii de siguran pn la instalarea unui anumit nivel de uzur sau a unui defect n stare incipient, discutm de mentenan preventiv i predictiv. n astfel de sisteme, utilajele vor fi oprite la o dat anticipat, iar reparaia va fi fcut doar acolo unde este nevoie. Acest tip de mentenan permite depistarea din timp, localizarea i identificarea defeciunii sau a piesei uzate, precum i calculul duratei de funcionare n condiii de siguran a utilajului. Activitatea de tip preventiv i predictiv face posibil planificarea opririi, pregtirea echipei de intervenie, asigurarea pieselor de schimb necesare, respectiv reducerea la minim a duratei de staionare pentru reparaie.

Mentenana predictiv reprezint un salt calitativ superior ntr-un sistem de mentenan modern, indiferent de ramura industrial sau de specificul de producie, deoarece ofer toate informaiile necesare pentru:

- depistarea din timp a apariiei defeciunilor; - localizarea acestora; - diagnosticarea defeciunilor; - calculul duratei de funcionare n condiii de siguran a utilajului.

1.1.1. MENTENAN REACTIV

Acest tip de mentenan este caracterizat prin dou elemente, i anume planificare sczut i reparaii incomplete. Reparaiile sunt de cele mai multe ori prost planificate datorit constrngerilor de timp impuse de producie i de managementul sistemului. n mod curent, mentenana reactiv cost de trei-patru ori mai mult dect n cazul aceeai problem ar fi rezolvat n mod planificat.

O a doua problem legat de mentenana reactiv este aceea conform creia activitatea se concentreaz pe repararea simptomului defectului, fr a cuta cauza. De exemplu, defectarea unui lagr poate cauza disfuncionaliti ale unui echipament, determinnd oprirea produciei. Acesta este schimbat ct de repede i maina/sistemul este repus n funciune, fr a se ncerca determinarea cauzei defectului la nivelul lagrului i/sau fr a se ncerca prevenirea reapariiei defectului. Ca rezultat, fiabilitatea mainii/sistemului este redus n mod drastic, ceea ce determin creterea frecvenei de apariie a defectului i, binenteles, a costurilor de ntreinere.

1.1.2. MENTENANA CORECTIV

n cazul mentenanei corective, spre deosebire de cea reactiv, activitatea se focalizeaz pe sarcini planificate la intervale regulate de timp prin care s se asigure meninerea n stare de funcionare la parametri optimi a mainilor/sistemelor critice. Eficiena programului de mentenan se judec n funcie de costul ciclului de via a mainilor/sistemelor critice i nu n funcie de ct de repede este repus n funciune.

Astfel, principalul obiectiv al mentenanei corective este acela de a elimina ntreruperile n funcionare, deviaiile de la condiiile optime de funcionare i interveniile nenecesare. Aceasta presupune reparaii corecte i complete ale problemelor nc din faz incipient, pe baza unui program de intervenii bine stabilit, implementat de oameni pregtii n acest scop, reparaiile fiind verificate nainte de a pune maina/sistemul din nou n fucniune. Problemele incipiente nu se restrng numai la probleme electrice sau mecanice. Toate deviaiile de la condiiile optime de funcionare, de exemplu randament, capacitate de producie sau calitatea produselor, sunt corectate imediat ce sunt detectate.

1.1.3. MENTENANA PREVENTIV

Conceptul de mentenan preventiv are o multitudine de semnificaii. O interpretare literal a acestui termen definete un program de mentenan care are ca scop eliminarea sau prevenirea mentenanei corective i/sau a celei reactive. Un program de mentenan preventiv mai cuprinztor va apela la evaluarea periodic a echipamentelor/mainilor/sistemelor critice pentru a detecta poteniale probleme i pentru a programa imediat interveniile necesare care vor preveni orice degradare a condiiilor de funcionare.

Activitile de asigurare a mentenanei sunt gestionate n timp. Figura .... prezint rata de apariie a unui defect n funcie de timpul de funcionare. Astfel, o main nou are anse mari s se defecteze n prima sptmn de la punerea n funciune datorit unor probleme legate de instalare. Dup aceast perioad probabilitatea de apariie a unui defect este relativ redus pentru o perioad lung de timp. Dup aceast perioad, numit ciclu de via, probabilitatea defectrii crete rapid cu timpul scurs. Managementul mentenanei preventive ia sau trebuie s ia n considerare aceasta statistic n planificarea lucrrilor de reparaii i ntreienere.

Fig. 1.1. Reprezentarea statistic a apariiei defectelor la o main/echipament/sistem.

Implementarea mentenanei preventive la momentul actual variaz ntr-o gam larg. Anumite programe sunt extrem de limitate i constau numai n

Numr

de de

fect

e

Timp

Punere n funciune

Timp de via Uzur

lubrificare i ajustri minore. Un program real i eficient de mentenan preventiv presupune planificarea reparaiilor, lubrificrii, ajustrilor, recondiionrii pentru toate echipamentele/mainile/subsisteme din cadrul unui sistem industrial. Numitorul comun al acestor intervenii este programarea corect n timp funcie de statistica prezentat mai sus.

Toate programele de mentenan pleac de la premisa c fiecare main/echipament are un timp de via specific. De exemplu, o pomp centrifugal, funcioneaz n mod normal 18 luni, interval dup care necesit lucrri de reparaii capitale. Utiliznd un program de mentenan preventiv, pompa va fi scoas din serviciu dup 17 luni i introdus n programul de reparaii capitale. Problema acestui tip de abordare este legat de faptul c modul de operare i variabilele specifice locului de montare sau ale sistemului n ansamblu pot afecta ciclul de via al mainii. De exemplu, condiiile de exploatare i prin urmare statistica apariiilor defectelor pentru o pomp de ap nu sunt acelai cu o pomp care asigur evacuarea unor lichide de rcire sau de ungere.

1.1.4. MENTENANA PREDICTIV

Ca i mentenana preventiv, cea predictiv are o mulime de definiii. Pentru o parte din operatorii umani aceasta se reduce la monitorizarea vibraiilor mainilor rotative n vederea detectrii defectelor incipiente i a prevenirii ntreruperii funcionrii. Pentru alii, aceasta se refer la monitorizarea cu camere de termoviziune a contactelor electrice, motoarelor sau altor echipamente electrice, pentru a detecta problemele aprute.

Premisa comun de la care pornete mentenana predictiv este aceea c monitorizarea periodic sau continu a strii mecanice, electrice sau a altor indicatori ai funcionrii sistemelor sau proceselor poate furniza datele necesare asigurrii intervalului maxim ntre lucrrile de reparaii i ntreinere, respectiv de a minimiza costul ntreruperilor de producie neplanificate datorate eventualelor defeciuni.

Cu toate acestea, mentenana predictiv este mai mult dect att. Este de fapt mijlocul de mbuntire i cretere a productivitii, calitii produselor i ale randamentului total al sistemelor de fabricaie i producie.

Mentenana predictiv este de fapt o filozofie sau o atitudine care, pe baza condiiilor de funcionare permite optimizarea ntregului sistem industrial. Un management cuprinztor al mentenanei predictive utilizeaz cele mai eficiente metode (monitorizarea vibraiilor, termografia, tribologia, etc) pentru a obine parametrii de funcionare ale subsistemelor componente ale unui sistem industrial, pe baza crora va programa activitile de ntreinere i reparaie. Includerea mentenanei predictive n programul general de mentenan optimizeaz disponibilitatea mainilor i echipamentelor i reduce foarte mult costurile de mentenan.

Spre deosebire de mentenana preventiv, care are ca baz de programare timpul scurs de la punerea n funciune/reparaie capital/intervenie pentru organizarea activitilor de mentenan, mentenena predictiv are la baz programarea acestora funcie de parametrii/indicatorii efectivi de funcionare ai echipamentului/mainii/sistemului. Utilizarea mentenanei predictive ca element important al politicii de mentenan ai unei firme furnizeaz date n timp real asupra strii mecanice actuale a fiecrei sistem de antrenare i randamentul de funcionare al fiecrui proces. Aceste date reprezint o baz important n organizarea activitii de mentenan. Se vor putea evita astfel ntreruperile neprogramate ale procesului de producie, prin identificarea problemelor nainte ca ele s devin serioase. Cea mai mare a problemelor pot fi minimizate prin detectarea lor n faz incipient.

1.2. ABORDAREA I IMPLEMENTAREA PROGRAMELOR DE MENTENAN PREDICTIV

n foarte multe cazuri, programele de mentenan preventiv nu au dat rezultatele scontate, acest lucru fiind generat nu att de limite tehnice ct de modul de abordare i implementare a tehnicilor de mentenan la nivelul locului de munc. n vederea eficientizrii politicii de mentenan trebuie avute n vedere cteva elemente, i anume: modul de abordare, de la cel mai nalt nivel, pn la locul de munc, pe de o parte, dar i diferena ntre dezvoltarea politicii de mentenan pentru firme mari, mijlocii sau mici pe de alt parte; respectiv utilizarea corect a tehnicilor de mentenan.

1.2.1. MODUL DE ABORDARE AL POLITICII DE MENTENAN

n ceea ce privete modul de abordare al politicii de mentenan predictiv la nivelul unei firme trebuie avute n vedere dou elemente importante: primul dintre ele se refer la nelegerea locului i rolului mentenanei predictive, n timp ce al doilea se refer la dimensiunea firmei la care se aplic politica de mentenen.

1.2.1.1. Percepia mentenanei predictive

Analiza problemelor legate de eficiena diferitelor tipuri de echipamente de-a lungul a 30 de ani [] a demonstrat ca politica de mentenan este responsabil de aproximativ 17% din ntreruperile produciei sau ale problemelor de calitate. Celelalte 83 de procente se datoreaz de cele mai multe ori practicilor inadecvate de operare, proiectrii defectuoase, etc.

n dezvoltarea unei politici eficiente de mentenan predictiv este necesar implicarea factorilor de conducere, a echipei manageriale care trebuie s neleag necesitatea implementrii acesteia, cu costuri suplimentare, dar care n timp i vor dovedi eficacitatea. Astfel, pentru optimizarea proceselor

i a funcionrii firmei, n general, este necesar implementarea tehnicilor specifice de mentenan predictiv, pentru detecia, izolarea i rezolvarea n timp util i cu costuri ct mai reduse a tuturor abaterilor de la performanele stabilite. Utilizarea acestor tehnici de mentenan trebuie ns acceptat la toate nivelele, lucru dificil de realizat. De aceea este esenial formarea unei categorii de personal care s aib ca principal scop acela al dezvoltrii i implementrii politicii de mentenan.

Alegerea personalului i organizarea lui nu este un demers uor. Membrii echipei trebuie s posede cunotine complete despre proiectarea mainilor, echipamentelor i proceselor i s fie capabili s implementeze cele mai bune practici att pentru operarea, ct i pentru mentenana tuturor mainilor/echipamentelor critice ale sistemelor industriale. De asemenea, echipa trebuie s cunoasc i s utilizeze n mod corect tehnicile de mentenan, n concordan cu caracteristicile mainii/echipamentului.

Aceat problem poate fi rezolvat n dou moduri. Prima abordare se refer la selectarea personalului din rndul celor mai buni specialiti ai firmei, specialiti care s posede cunotine solide fiecare n domeniul propriu. Cea de-a doua abordare se refer la angajarea unor ingineri specializai pe asigurarea calitii i a mentenanei. De cele mai multe ori, specialitii din aceast categori i ofer serviciile n calitate de consultani, de obicei pe termen scurt, dup care firma va fi nevoit s apeleze la angajaii proprii pentru a continua aceast activitate.

1.2.1.2. Politica de mentenan vs dimensiunea firmei

nainte de a analiza modul de abordare a politicii de mentenan n funcie de dimensiunea firmei, trebuie avut n vedere faptul c productivitatea ridicat, costul redus, calitatea produselor i serviciilor, reprezint cerine att la nivelul firmelor mari, ct i la nivelul celor mici i mijlocii. Pe de alt parte, exist cteva elemente fundamentale care trebuie analizate i avute n vedere nainte de a discuta diferenele ntre politicile de mentenan ale diferitelor tipuri de firme.

Primul element ce trebuie avut n vedere este legat de asigurarea unui mediu propice muncii, cu implicarea tuturor angajailor, de la nivel managerial, pn la cel productiv. Toate serviciile din cadrul firmei trebuie implicate n asigurarea unui flux tehnologic eficient, de la aprovizionare, producie, mentenan, pn la cel de vnzri i marketing.

Astfel, serviciul de vnzri i marketing trebuie s asigure un volum suficient de noi contracte astfel nct s poat susine un nivel acceptabil al produciei. Implicarea n noi contracte trebuie s aib n vedere urmtoarele: noile produse s asigure o utilizare eficient a infrastructurii firmei, mrimea noilor contracte s reduc timpii necesari setrilor pentru nceperea unei noi linii de produse, valoarea contractului s asigure un profit rezonabil.

Managementul produciei este un alt element ce contribuie la asigurarea performanelor unei firme. Serviciul producie trebuie s planifice i s organizeze activitatea astfel nct s se poat obine un randament maxim cu infrastructura existent. O planificare corect depinde de o serie de factori, dup cum urmeaz: o bun comunicare cu serviciul de vnzri i marketing, o bun cunoatere a capacitii de producie, controlul materialelor i un fiabilitate ridicat a echipamentelor. Nu trebuie pierdut din vedere contactul permanent cu serviciul aprovizionare, cu cel al resurselor umane, respectiv cu cel de mentenan.

n plus, fiecare funcie de producie trebuie s aib i s foloseasc proceduri standard pentru utilizarea fiecrui mijloc de producie, proceduri care trebuie evaluate i upgradate pentru a asigura un randament corespunztor. Nu trebuie pierdut din vedere factorul uman. Personalul firmei trebuie s fie pregtit corespunzator, evaluat periodic i, dac este nevoie, introdus n programe de training.

Departamentul de aprovizionare are un rol deosebit de important, att n relaia sa cu cel de producie, ct i cu cel de mentenan, deoarece el asigur necesarul de materii prime i materiale n acord cu ritmul produciei, precum i piesele de schimb i materialele necesare eventualelor lucrri de ntreinere i reparaii.

Serviciul de mentenan trebuie s asigure meninerea n stare perfect de funcionare i exploatare a echipamentului de producie. Obiectivul activitii de mentenan este prevenirea problemelor i rezolvarea lor fr un impact negativ la adresa produciei. Trebuie avute n vedere att mentenana corectiv, ct i cea preventiv, cu utilizarea eficient a infrastructurii i a capacitii de producie a firmei. Aceasta poate fi realizat pe baza unor proceduri i practici standard, care trebuie s asigure intervalul corect ntre inspecii, ajustri sau reparaii. Procedurile standard trebuie cunoscute de ctre personalul de ntreinere astfel nct sarcina s fie ndeplinit n timp minim i cu costuri minime.

Dei cele prezentate mai sus sunt elemente general valabile, indiferent de mrimea firmei, la dezvoltarea unei politici de mentenan trebuie avut n vedere acest element.

Pentru firmele mici implementarea unei strategii de mentenan predictiv este de cele mai multe ori un efort deosebit din punct de vedere financiar. Dei programul poate genera rezultate similare celor din firmele mari, la nivel financiar nu este ntotdeauna justificabil o astfel de abordare. Exist ns program special concepute pentru firmele mici, care s le permit acestora implementarea unor programe de mentenan, n vederea creterii randamentului i productivitii, fr modificri n structura de personal sau n cea productiv.

Pentru firmele mari, implementarea unor programe de mentenan predictiv sunt perfect justificabile, cu precizarea c aceste programe s fie integrate ntr-o politic unitar, pentru a se evita disiparea eforturilor i apariia unor cheltuieli suplimentare. De aceea este foarte important existena unui sistem informatic de management, care s includ toate elementele ce concur la desfurarea unei activiti de producie profitabil. Implementat n mod corect, un astfel de sistem va furniza un mijloc de comunicare i de integrare a serviciilor de aprovizionare, producie, mentenan i vnzri.

1.2.2. TEHNICI UTILIZATE DE POLITICILE DE MENTENAN

Componentele unui sistem, precum pompe, motoare electrice sau hidraulice, sisteme de transmisie, etc ca pri integrante ale acestuia trebuie s funcioneze la parametri optimi pentru a asigura atingerea performanelor proiectate ale sistemului n ansamblu. Abordarea problemelor de mentenan, stabilirea procedurilor i strategiei de mentenan pentru un sistem trebuie de aceea s aib n vedere att monitorizarea i diagnoza la nivelul fiecrei componente, dar i influena variabilelor sistem. De cele mai multe ori cauza unui defect se gsete la nivelul variaiilor parametrilor de proces i o abordare neintegrativ a monitorizrii i diagnozei sistemului poate duce la aciuni ineficiente. Astfel, pe lng cele mai cunoscute tehnici de monitorizare i diagnoz (monitorizarea vibraiilor, termografia, tribologia) trebuie avui n vedere i ali parametri ai unui sistem precum: debite, tensiuni, cureni, temperaturi, etc.

n sisteme echipate cu comand prin calculator sau prin automate programabile cea mai mare parte a acestor parametri sunt achiziionai i utilizai n procesul de comand i control. Tipul i numrul acestora variaz de la un sistem la altul, dar algoritmul aplicrii procedurii de monitorizare i diagnoz este asemntor. Colectarea acestor parametri, mpreun cu aplicarea tehnologiilor tradiionale ale mentenanei predictive vor furniza toate datele necesare pentru analiza strii i performanelor sistemului.

Deoarece cea mai mare parte a echipamentelor utilizate n sistemele industriale fac parte din categoria sistemelor electromecanice, analiza tehnologiilor de mentenan se va focaliza pe acestea, de la cele mai simple exemple sisteme de antrenare de tip motor electric-pomp, pn la linii complexe de fabricaie.

Trebuie avut n vedere faptul c, n orice sistem, programul de mentenan se va focaliza pe componentele critice ale acestuia. O component critic este definit ca elementul direct implicat n procesul productiv, de care depinde n mod esenial productivitatea ntregului sistem, randamentul acestuia i, nu n ultimul rnd, calitatea produsului.

Principalele tehnologii de monitorizare i diagnoz a strii unui sistem sunt prezentate n continuare.

Analiza vibraiilor este una din cele mai utilizate metode de detecie i diagnoz a defectelor n sisteme electromecanice. Prin aceast metod se msoar vibraiile sistemului, de obicei cu un accelerometru, dup care se examineaz spectrul de frecvene generat n vederea identificrii frecvenelor semnificative din punct de vedere al strii mainii. Anumite frecvene sunt proprii sistemului n funcionare normal. Modificarea amplitudinii anumitor armonici, de exemplu, poate semnifica prezena unui defect. Datele pot fi colectate periodic, utiliznd un sistem portabil, sau continuu, instalndu-se un sistem de monitorizare continu.

Prin vibraii se pot detecta defecte precum: dezechilibre, probleme n lagre, rezonan structural, defecte rotorice la mainile electrice, excentriciti. Msurtorile sunt rapide i neinvazive, funcionarea sistemului testat nefiind tulburat.

Pentru fiecare sistem electromecanic se definete un nivel propriu de vibraii, orice derivaie de la acesta indicnd o problem, astfel nct s se poat interveni nainte ca sistemul s se deterioreze. Exist de asemenea standarde care furnizeaz nivele de vibraii pentru grupe de echipamente i viteze de operare. Acestea pot fi folosite ca termen de comparaie n stabilirea nivelului de vibraii ale unui anumit echipament.

Pe pia exist o gam larg de instrumente de msur a vibraiilor, de la tipul portabil, pn la echipamente complexe, fixe, pentru sisteme care necesit o monitorizare permanent. Marea majoritate a aparatelor de msurare a vibraiilor lucreaz n domeniul 10 Hz...1kHz, considerat cel mai bun interval pentru probleme de tipul dezechilibre, excentriciti, eforturi suplimentare. Aparatele mai sofisticate lucreaz ntr-o band mult mai larg, pn la 20 kHz i afieaz att n domeniu timp ct i n domeniul frecven pe ecran LCD. Datele pot fi prelucrate imediat sau pot fi descrcate pe un computer host pentru analiz i procesare. Aceste sisteme pot fi utilizate nu numai pentru msurarea vibraiilor, dar i pentru diagnosticarea unor defecte specifice, pe baza transformatei Fourier (FFT).

Un alt parametru cheie care poate furniza informaii asupra strii unui echipament/sistem este temperatura. Aceasta este un indicator important al condiiilor mecanice, electrice sau al sarcinii aplicate unei anumite componente. De exemplu, frecrile ntr-un lagr determin creterea temperaturii. Instalnd termocuple n lcaul lagrelor i msurnd modificrile de temperatur poate fi stabilit prezena unor probleme. ntreinerea poate fi astfel programat nct s se evite apariia unei probleme mai serioase.

Termografia reprezint utilizarea unei camere cu infrarou pentru a vizualiza i msura energia termic emis de un obiect. Energia termic este o parte a spectrului electromagnetic ce nu poate fi detectat de ochiul uman, dar este perceput ca i cldur. n domeniul infrarou, orice corp cu temperatur diferit de zero emite cldur. Chiar i obiectele cu temperatur sub zero grade emit unde n infrarou. Camerele cu infrarou produc imagini ale radiaiei termice i dau posibilitatea msurrii temperaturii fr contact direct.

Analiza fluidului de ungere poate fi utilizat pentru a determina condiiile de uzur mecanic, cele de lubrifiere sau starea fluidului. Prezena unor particule metalice n fluidul de ungere sugereaz existena unei uzuri, analiza acestora furniznd informaii asupra piesei supuse uzurii. Aciditatea fluidului arat fie oxidarea datorit temperaturilor nalte de lucru, fie contaminarea cu particule de ap sau utilizarea ndelungat a acestuia. Vscozitatea este de asemenea un parametru important i trebuie s fie n conformitate cu cea precizat n datele productorului. Alcalinitatea sau pierderea acesteia dovedete c fluidul este n contact cu acizi anorganici precum acidul sulfuric sau cel nitric. Pentru analiza fluidului se utilizeaz o serie de metode, parte dintre ele fiind prezentate n continuare.

Spectrometria reprezint msurarea cantitii i tipului elementelor metalice ntr-o monstr de fluid. Principiul de operare const n pulverizarea unei monstre de fluid diluat ntr-un gaz inert formnd un aerosol. Acesta este introdus ntr-un cmp magnetic pentru a forma o plasm la o temperatur de aproximativ 9000C. Ca rezultat al acestei temperaturi ridicate, ionii metalici preiau i elibereaz energie sub form de fotoni. n acest fel este creat un spectru cu diferite lungimi de und pentru fiecare element metalic. Un spectrometru poate detecta particole foarte mici de metal aflate n suspensie n fluid, cu dimensiuni de la 0 la 3 microni, ca indicatori ai prezenei unei uzuri.

Un dispozitiv relativ ieftin, pentru detectarea zgomotolui ultrasonic, poate fi utilizat pentru a determina scurgeri de lichid sau gaz. Cnd un fluid trece de la o zon de presiune mare la una de presiune redus se produce zgomot ultrasonic datorit curgerii turbulente. Detectorul transform zgomotul ultrasonic n zgomot n gama audibil. Inspeciile se fac de obicei semestrial sau anual.

O component important a unui sistem electromecanic este blocul de acionare electric. Pentru detecia i diagnosticarea defectelor n sistemele de acionare electric s-au dezvoltat o gam larg de metode, att pentru circuitul de for, ct i pentru convertorul electromecanic. Msurarea impedanei complexe, a rezistenei de izolaie, analiza spectrului de armonici al curentului de faz, sau a fluxului de scpri, sunt cteva metode utilizate la diagnosticarea sistemelor de acionare electric. Principalele defecte ce pot aprea n sistemele de acionare electric se refer la probleme legate de lagrele mainilor electrice, excentriciti, scurtcicuite

ale nfurrilor, bare rupte, miezuri neomogene, etc. Elemente suplimentare vor fi prezentate ntr-un paragraf separat.

1.3. IMPLICAII FINANCIARE

n condiiile normale ale analizei unei noi investiii se pun n balan costurile iniiale i beneficiile ateptate, n termeni de economii realizate i de cretere a profitului. Pentru a considera proiectul ca fiind o bun investiie trebuie recuperate cheltuielile realizate ntr-un interval de timp rezonabil.

Dac pentru achiziionarea i instalarea unui nou echipament aceste calcule sunt relativ uor de fcut, beneficiile investiiilor n mentenan sunt foarte greu de evaluat, deoarece acest proces implic mult mai multe variabile.

n evaluarea necesitii dezvoltrii i implementrii n ultim instan a unei politici de mentenan la nivelul unei companii trebuie avute n vedere cteva elemente, i anume: frecvena ntreruperilor, distribuia lor n timp, necesitatea unor reparaii dese, numrul de produse cu defect fabricate, posibile reduceri ale performanelor, etc. De aceea este important cunoaterea performanelor anterioare ale mainii/echipamentului/sistemului asupra cruia se va interveni prin programul de mentenan, dar i analiza posibilitii mbuntirii acestora.

Pentru a justifica susinerea financiar a unui politici de mentenan ntr-o firm este necesar ca aceasta s fie ntr-o oarecare msur cuantificabil din punct de vedere al costurilor i beneficiilor pe care le presupune. Calculul acestora include att costuri i beneficii ce pot fi determinate cu acuratee, dar i unele greu de cuantificat. De exemplu, pentru prima categorie, se pot calcula costurile unei ntreruperi de producie. ntr-o ntrerupere de x ore a procesului de producie rezult un numr de piese nerealizate i un alt numr de piese defecte, al cror corespondent financiar se poate determina. Este ns greu de cuantificat insatisfacia clientului, dac furnizarea produselor ntrzie, sau corectarea ntreruperilor de producie, dac realizarea unui anumit produs este prioritar.

O alt categorie de cheltuieli cuantificabile sunt reprezentate de costurile directe i de instalare ale echipamentelor ce urmeaz a fi achiziionate pentru implementarea politicii de mentenan. Trebuie avut n vedere momentul instalrii acestora, n aa fel nct s se elimine ntreruperile de producie i, n plus, trebuie pregtit personal care s fie capabil s le exploateze.

O dat ce echipamentul a fost instalat i pus n funciune, costurile aferente se refer n principal la personalul dedicat exploatrii acestuia. Dac ns personalul existent este bine pregtit i dac echipamentul nou instalat preia o parte din sau mbuntete randamentul sarcinilor operatorilor, atunci

costurile de operare sunt reprezentate n cea mai mare parte de combustibilul sau energia necesare, consumabile, etc.

n concluzie, se poate spune c justificarea financiar a implementrii unei politici de mentenan trebuie s aib la baz un plan de afaceri ferm, n care cheltuielile de investiii s fie acoperite de beneficii din punct de vedere financiar.

1.4. ALEGEREA STRATEGIEI DE MENTENAN

n alegerea strategiei n vederea implementrii unui anumit tip de mentenan, trebuie avut n vedere n primul rnd faptul c mentenana nu presupune executarea lucrrilor de reparaii n cel mai scurt timp, ci este n principal un mijloc de prevenire a pierderilor cauzate de problemele mainilor/echipamentelor. Astfel, rolul strategiei de mentenan este acela de a obine i menine urmtoarele:

- disponibilitate optim a echipamentelor/sistemelor de producie i a celor auxiliare, pentru meninerea capacitii de producie a companiei la nivelul de performan stabilit;

- condiii de operare optime pentru echipamentele/sistemele de producie sau auxiliare;

- utilizarea eficient i la capaciti maxime a resurselor pentru mentenan;

- extinderea timpului de via al echipamentelor/sistemelor; - reacie rapid n caz de defect;

Dezvoltarea unei strategii de mentenan la nivelul unei companii nu se reduce la un singur tip de mentenan. Va exista ntotdeauna o mixtur de mentenan reactiv, corectiv, preventiv i predictiv. De asemenea, un factor important n alegerea unui tip de mentenan este reprezentat de consecinele unei eventuale stri de defect la nivelul mainii/echipamentului/sistemului. Apariia unui defect poate pune probleme de securitate a muncii sau a produciei, sau poate duce la probleme de mediu. Exist defecte care determin costuri mari legate de pierderi de producie, sau defecte care pot face irecuperabil un echipament. De cele mai multe ori, pentru fiecare echipament/proces se cunosc consecinele unui eventual defect. n caz contrar se poate apela la operatorul echipamentului respectiv sau n documentaia aferent acestuia.

n literatura de specialitate, strategiile de mentenan amintite mai sus se regsesc i sub alte denumiri. [] prezint ca posibile metode/strategii de mentenan urmtoarele:

- mentenan bazat pe evaluarea continu a parametrilor mainii/echipamentului/procesului (CBM condition based maintenance);

- intervenii la intervale fixe de timp (FTB fixed time maintenance);

- funcionare pn la ntreruperea capacitii de funcionare (OTB operate to breakdown);

- mentenan din proiectare (DOM design out maintenance).

OTB este corespondentul mentenanei reactive, intervenia asupra mainii/echipamentului/procesului realizndu-se numai dup ce defectul a dus la ntreruperea capacitii de funcionare. Pentru astfel de situaii, cea mai bun soluie este aceea a dezvoltrii unei proceduri corective care s permit intervenia asupra defectului, cu analiza cauzei, nu numai a simptomaticii i cu verificarea reparaiei nainte de repunerea n funciune.

DOM este o categorie aparte de mentenan, care ia n considerare problemele legate de mentenan nc din faza de proiectare. De exemplu, se prevd sisteme de ungere automate, etanri mecanice sau lagre etane, pentru prevenirea unor eventuale defecte.

FTM poate fi echivalat cu mentenana preventiv, caz n care interveniile sunt stabilite i organizate din timp, la intervale fixe de timp, de cele mai multe ori n funcie de ciclul de via al mainii/echipamentului sau diferitelor subansamble ale acestora.

CBM, fiind o metod bazat pe evaluarea continu a strii mainii/ echipamentului, intr n categoria mentenanei predictive. Monitorizarea continu a strii mainii/sistemului permite detectarea nc din faz incipient a defectelor, astfel nct intervenia corectiv poate fi planificat i organizat din timp. La dezvoltarea unui sistem de monitorizare i diagnoz trebuie avui n vedere doi factori. n primul rnd, metoda sau tehnica de monitorizare trebuie s fie funcional pe timpul funcionrii mainii/echipamentului/procesului monitorizat. Pe lng aceasta, metoda aleas trebuie s fie obiectiv, bazndu-se pe date furnizate de sisteme performante de msur, achiziie i procesare date.

Pentru o mentenan eficient este necesar pregtirea unei documentaii specifice, care s fie accesibil personalului de mentenan la locul interveniei. Aceast documentaie trebuie s conin:

- indicaii asupra monitorizrii i ungerii n timpul funcionrii; - proceduri de monitorizare i ungere pe perioada opririi i proceduri de

FTM; - standarde de monitorizare pentru diferite componente; - standarde specifice.

Trebuie avut n vedere faptul c un echipament/sistem are n structura sa o mulime de componente/subansamble, fiecare cu propriul program de mentenan care specific: intervalul de timp la care trebuie realizat inspecia, tehnicile i personalul de inspecie. Astfel, un sistem complex de mentenan trebuie s posede o baz de date bine pus la punct, sub form scris sau computerizat.