16
Система планово-предупредительных ремонтов имеет и ряд
недостатков: недоиспользование ресурса деталей, что приводит к завышению
общего количества, а следовательно, и суммарной трудоемкости ремонтных
работ; выполнение обязательных видов и периодичности работ (текущий,
средний и капитальный ремонты), которые регламентированы на основе
среднестатистических отраслевых данных, данных производителя техноло-
гического оборудования, но эти данные не отражают фактической потребности
в техническом обслуживании и ремонте конкретной единицы оборудования
[12]; отсутствие единых технологических нормативов производителей
оборудования, вследствие чего взаимозаменяемость агрегатов, деталей
становится невозможной и повышается сложность выстраивания в единый
технологический поток оборудования различных производителей.
Общая практика управления техническим обслуживанием и ремонтом на
предприятиях с непрерывным процессом производства предполагает различные
варианты эксплуатации оборудования. При использовании стратегии планово-
предупредительных ремонтов обычно задан фиксированный межремонтный
интервал, в течение которого отсутствуют ремонтные работы. Попытка
продлить период эксплуатации может привести к возрастанию рисков
возникновения отказов и возможных потерь. С целью снижения ущербов от
простоя производства момент наступления очередного отказа можно
спрогнозировать на основе критических значений, например, вибрации,
температуры, потребления электроэнергии, изменения момента вращения и т.д.
Соответственно, отказ предотвращается путем своевременной остановки
технологического процесса и заменой неисправного узла [13]. В этом
заключается сущность стратегии обслуживания оборудования по фактическому
состоянию.
Итак, техническое обслуживание по фактическому состоянию -
комплекс сервисных и ремонтных операций, выполняемый с плавающей перио-
дичностью, зависящей от показаний, полученных в результате контроля
технического состояния детали, узла, агрегата, прибора.
17
В. Сиваков приводит [14] статистические данные, согласно которым до
40 % материальных потерь на предприятиях химической промышленности
непрерывного производства вызваны отказами оборудования и ошибками при
проектировании. Снижение отказов оборудования достигается решением задач
технического диагностирования.
Для диагностирования технического состояния узлов элементов
применяется вибрационный метод (преимущественно) и следующие методы
неразрушающего контроля: ультразвуковой, вихретоковый, капиллярной
(цветной) дефектоскопии.
Вибрационными методами выявляются как местные (ослабление стыков,
нарушение исправности узлов машин), так и общие для аппаратов дефекты
(пониженная жесткость металлоконструкции, отклонения от вертикального
положения, общий износ толщины стенок и опорных конструкций, нарушение
режимов загрузки сырья и, например, выдувки целлюлозной массы). Другие ме-
тоды диагностирования дополняют вибрационные методы и применяются для
выявления местных дефектов стенок аппаратов в виде трещин, подрезов,
коррозионных повреждений [14].
При использовании стратегии ремонтов по техническому состоянию за
счет постоянного мониторинга технического состояния оборудования
(подробно описанного на примере Краснокамской бумажной фабрики «Гознак»
в работе В.А. Дубатова и А. А. Санникова [15]) его эксплуатация ведется в
течение времени, когда обеспечивается заданная вероятность безотказной
работы.
Однако при оперативном управлении техническим обслуживанием и
ремонтом не все детали, узлы и агрегаты равнозначны с позиций безотказности
работы оборудования. Лишь некоторые из них нуждаются в тщательном
диагностировании для определения своего предельного состояния, что
исключает единообразный подход к различным устройствам в составе
машин [12].
18
При использовании стратегии ремонтов по техническому состоянию за
счет постоянного мониторинга технического состояния оборудования его
эксплуатация ведется в течение времени, когда обеспечивается заданная
вероятность безотказной работы.
В системе обслуживания по техническому состоянию, по Н. Анцевой
[1], для каждого станка разрабатывается свой план ремонтного обслуживания,
включающий назначение периодичности контроля технического состояния и
назначение критических уровней отклонений критериев предельного состояния
от нормативов, при превышении которых требуется обслуживание оборудова-
ния. После восстановления (планового или по отказу) план контрольных
осмотров возобновляется, т.е. назначаются новые сроки контрольных осмотров.
Таким образом, ремонтные работы производятся только при снижении
прогнозируемых параметров до предельно допустимого значения, т. е.
используется принцип предупреждения отказов с обеспечением максимально
возможной наработки изделий при минимальных эксплуатационных затратах.
При этом проводятся работы по техническому обслуживанию с
регламентированной периодичностью в соответствии с фактическим со-
стоянием оборудования.
Техническое обслуживание в случае отказа (события) выражается в
проведении комплекса мероприятий по ТОиР, когда оборудование ремонти-
руется (или заменяется) по причине его отказа и невозможности его
дальнейшего использования [16-18]. Технически это оправданно для некоторых
видов оборудования, если его элементы выходят из строя случайно, вне
зависимости от длительности их работы; экономически - когда последствия по-
ломки незначительны, а меры профилактики стоят дороже замены отказавшего
узла или устройства [19]. Данная стратегия частично реализуется в форме
внеплановых ремонтов после отказов [20], и применять ее в качестве основной
системы технического обслуживания и ремонта оборудования промышленного
предприятия с непрерывным производством нецелесообразно ввиду
многократно увеличивающихся потерь и высокой доли непредсказуемости, так
19
как сначала происходит отказ, а затем следуют незапланированные и
неподготовленные заранее анализ неисправности, комплектование ремонтного
персонала и непосредственное устранение.
Таким образом, результаты проведенной работы показывают, что
система технического ремонта и обслуживания технологического оборудования
по фактическому состоянию является более оптимальной, эффективной для
непрерывных типов производств. Однако при выстраивании процессов на
практике действовать строго в рамках правил 1 подхода к проведению ТОиР
представляется труднореализуемо. В непрерывном производстве существует
множество технологических и организационных ограничений, поэтому
выстраиваемая система ТОиР должна быть гибкой, учитывающей особенности
непрерывного производства и адаптивной ко всем возникающим ситуациям,
использующей принципы различных рассмотренных подходов. Сделанные
выводы будут являться базой для последующих исследований проблематики
повышения качества технического обслуживания и ремонта технологического
оборудования в непрерывном производстве с учетом результатов данной
работы, а также для построения типовой организационной структуры
сервисной службы предприятия, разработки системы подробных бизнес-
процессов ТОиР оборудования с использованием современных методов
оптимизации производственных процессов и технических средств,
повышающих производительность труда.
1.2. Инструменты и ключевые показатели для оценки эффективности систем
управления техническим обслуживанием и ремонтами
Структура жизненного цикла производственного оборудования влияет
на затраты по его эксплуатации. Удлинение и хорошая организация этапа
технического обслуживания и ремонта (ТОиР) может дать существенную
экономию и привести к снижению общих затрат жизненного цикла [1]. Такие
системы, как Lean Production или Total Productive Maintenance (TPM),
20
затрагивающие вопросы организации ТОиР, популярны, но не содержат
детальный инструментарий применения данных систем менеджмента и
включают очень ограниченный набор показателей эффективности для
оценки результативности системы [2]. С этой точки зрения инновационной
является новая концепция World Class Manufacturing (WCM), располагающая
богатым инструментарием для успешного внедрения и функционирования
ТОиР на предприятии. Данная система и ее инструменты позволят определить
более емкий список показателей оценки эффективности для процесса
организации ТОиР произ-одственного оборудования.
Автором WCM является профессор Киотского университета в
Японии Хаимэ Ямашина. Впервые данная система была внедрена на заводе
Фиат в 2005 году и сейчас используется на таких предприятиях как Iveco,
Ariston, Unilever, Chrysler Group и т. д. WCM является квинтэссенций лучших
мировых практик менеджмента и содержит подробный инструментарий для
достижения главной цели — 0 (нуля) потерь и в том числе нуля поломок и
простоев производственного оборудования. Эта концепция не только не
дублирует уже существующие подходы к процессу организации ТОиР, но и
существенно отличается от них. Например, в отличие от TPM, профессор
Ямашина разделяет понятия автономное обслуживание (АО) и техническое
обслуживание (ТО) производственного оборудования.
Главная цель АО — это привлечение операторов к регулярному
контролю состояния оборудования. Владея соответствующими компетенциями,
данные работники ведут постоянный мониторинг машин, выявляя наличие
скрипов, запах гари, утечки масла, отсутствие болтов, вибрацию и т. д., и
своевременно передают сведения об ухудшении состояния оборудования
техническим специалистам, предотвращая тем самым грядущую поломку.
Главная цель ТО — это повышение надежности оборудования,
фиксирование уровня затрат по его обслуживанию на экономически
приемлемом уровне, исключение незапланированных операций по
техническому обслуживанию и ремонту.
21
Различия между целями автономного и технического обслуживания:
ТО фокусируется на конкретных деталях оборудования, АО на самом
оборудовании;
ТО фокусируется на поломках (замена деталей и узлов), АО на
небольших остановках (переналадки, настройки и т. д.), а также сбоях процесса
(рабочие условия);
ТО является долгосрочным процессом, специализированным, в то
время как АО концентрируется на повседневной работе.
В концепции WCM, как и в ее предшественницах, используется
ступенчатый (шаговый) подход (рисунок 3). Семь шагов сгруппированы в
четыре активные фазы:
1) стабилизация уровня продолжительности беспрерывной эффективной
работы оборудования. Фаза предотвращения принудительного износа
оборудования и повышения его надежности;
2) продление срока активной эксплуатации оборудования. Определение
текущих условий эксплуатации оборудования и выявление факторов,
повышающих его износ;
3) периодическое техническое обслуживание. Фаза установления и
создания системы управления техническим обслуживанием оборудования;
4) предупреждающее техническое обслуживание. Фаза организации
постоянной диагностики состояния оборудования. Построение качественной
системы ТОиР, способствующей сокращению стоимости качества
продукции, не снижающей самого качества.
Рассмотрим краткую характеристику шагов и проведем обзор ключевых
инструментов. На шаге 0 проводится классификация всего оборудования.
Используется инструмент Матрица затрат по ТОиР, включающая такие
показатели как количество поломок на каждой единице оборудования, их
серьезность, время и средства, потраченные на ремонт и т. д. Исходя из
полученных данных, происходит выбор приоритетного участка оборудования
(модельной зоны), с которого начнется внедрение системы.
22
Далее разрабатывается тактический план усовершенствования (TIP) —
план действий по внедрению системы WCM, включающий подготовку,
описание шагов, необходимых обучений и тренингов, а так же цели и
показатели достижения поставленных целей.
Подготавливается внедрение листа ремонтных работ (EWO) как
инструмента для выявления и детализации убытков по ТОиР. Данный
инструмент используется во всех случаях выхода оборудования из строя и
представляет собой особую форму анализа и учета аварийных остановов
оборудования.
Рисунок 3. Ступенчатый (пошаговый) подход концепции WCM
На шаге 1 происходит подробное изучение оборудования вплоть до
мельчайших деталей. Определяются несоответствия между фактическими и
проектными условиями эксплуатации. Проводится базовая чистка
оборудования с одновременным и обязательным выявлением изношенных
деталей с их последующей заменой или восстановлением. На данном этапе
проводится проверка оборудования, его смазка, протяжка болтов и
соединений. Вводится отслеживание таких показателей, как общее время
23
между поломками, среднее время между поломками и среднее время ремонта.
Исходя из информации в паспортах оборудования, статистики поломок,
простоев, расхода запчастей, а также стоимости потерь в случае остановки
проводят АВС классификацию оборудования для определения целей и
показателей, которые необходимо улучшить в текущем периоде.
На шаге 2 с помощью инструмента Карты аварийных остановов
визуализируется информация по количеству поломок оборудования, каждая из
которых была проанализирована с применением EWO. Карта аварийных
остановов применяется с целью сделать более наглядной информацию о
том, где остановы имели место, и представляет собой схему оборудования с
нанесенными на нее отметками о поломках. Проводится АВС классификация
деталей оборудования:
A: Когда данный агрегат выходит из строя — оборудование выходит из
строя.
B: Даже если данный агрегат выходит из строя, его эффект на работу
оборудования ограничен.
C: Нет прямого влияния на работу оборудования.
На шаге 3 разрабатывается подробная карта-схема оборудования в 3D-
формате и оставляется календарь технического обслуживания (наглядный
график ТОиР). В отличие от стандартно использующейся формы, содержащей
название оборудования, период и вид работ, карта-схема содержит так же фото
участка оборудования, названия деталей и объем работ, используемый
инструмент и средств индивидуальной защиты (СИЗ), отметку о
проведении ТОиР. Утверждаются стандарты работ по ТОиР до уровня В -
деталей. Форма такого стандарта включает в себя обязательную визуализацию
процесса и описательную часть: что, как и в какой последовательности
необходимо делать. С целью разъяснения роли сотрудников отдела
технического обслуживания, используется информационная доска
технического отдела, которую размещают в месте утренних совещаний или
24
планерок с рабочим персоналом. На ней отображаются цели отдела, задачи и их
достижения в динамике.
На шаге 4 должны быть модернизированы (улучшены) условия
эксплуатации оборудования, путем поиска его «критических точек», так
называемых слабых мест.
С использованием матрицы затрат на ремонт происходит подсчет затрат
на ремонт каждой единицы оборудования, которые рассчитываются исходя из
стоимости труда и стоимости запасных частей. Осуществляется поиск
возможностей для экономии на частоте и/или сроке службы деталей с целью
оптимизации их использования.
Шаг 5 подразумевает, что на предприятии утверждены и действуют все
стандарты системы ТОиР. Кроме того, они были усовершенствованы с точки
зрения охраны труда. Проводятся постоянные исследования износов деталей
оборудования. Проведение постоянных тренингов с персоналом и проверки
знаний установленных стандартов ТОиР для сокращения времени проведения
ремонта или на замены запасных частей. Для этого используются матрицы
компетенций работников. Также на данном шаге происходит пересмотр
действующего календаря ТОиР - планирование профилактического
обслуживания в соответствии с результатами анализа поломок.
Осуществляется контроль каждой проблемы с запуском (смена заказов,
запуск после простоя и т. д.) и ее устранение как задача по уменьшению общего
времени простоев и затрат. Ведется постоянное отслеживание затрат на ТОиР,
учет затрат на рабочее время, запасные части, обслуживание.
Реализация шага 6 начинается с небольшого количества единиц
оборудования, для которых применяется система прогнозирующего
обслуживания, т. е. разрабатываются методы диагностики оборудования и
обучение персонала, определяются параметры для измерения и контроля
(например, вибрация, напряженность, температура и т.д.), а также
составляются инструкции по проведению соответствующих измерений с
последующим обучением персонала. Кроме того, внедряются
25
автоматизированные системы управления ТОиР (SAP, ERP и т. д.). Кроме того,
на данном шаге предусмотрено проведение анализа качества обслуживания
оборудования. С помощью X-матрицы устанавливается взаимосвязь между
конкретными деталями оборудования (их характеристикой) и их влиянием на
определенные параметры качества продукта.
К шагу 7 создается система управляемого бюджета ТОиР и сокращение
расходов на их проведение. В ходе работы на данном этапе необходимо
сравнить затраты на ТОиР последних 6 месяцев к тому же периоду год назад и
оценить результат с точки зрения KPI затрат и издержек. Исходя из
результатов, формируется цель по улучшению показателей по текущим
затратам. Проводится анализ времени выполнения каждой рабочей операции
(время на ремонт, периодическое обслуживание, модернизацию,
профилактического обслуживание) работниками с целью выявления
неравномерности распределения рабочей загруженности с ее последующим
выравниванием между работниками.
Подведем итоги, сформировав набор рабочих показателей или
показателей эффективности системы ТОиР. В таблице 1 приведены данные
показатели, по которым можно оценивать результативность внедрения системы
управления ТОиР, как в рамках организации бережливого производства, так и
вне его.
Таблица 1
Показатели оценки эффективности системы управления ТОиР
№
п/п
Название
показателя
Единицы
измере
ния
Пояснение
1
2
3
4
1
Число поломок
шг.
Число поломок (аварийных остановов)
2
Среднее время между
поломками
ч
I Время между поломками / Общее время
работы оборудования
3
Коэффициент
эффективности
оборудования
%
Коэффициент использования
оборудования х х Коэффициент
производительности х Коэффициент
качества х 100 %
4
Коэффициент
производительности
оборудования
—
Текущая выработка (м
2
) /
Норма выработки(м
2
)