Nie wszystkie maszyny wirujące wymagają tej samej strategii monitorowania drgań, a nie każdy problem związany z maszyną powinien być rozwiązywany w ten sam sposób. Przydatnym punktem wyjścia jest model krytyczności aktywów: właściwa strategia monitorowania zależy od konsekwencji awarii, roli operacyjnej danego aktywa oraz wymaganego poziomu szczegółowości diagnostyki. Oznacza to również, że monitorowanie drgań nie służy temu samemu celowi we wszystkich segmentach piramidy.
Praktycznym sposobem na uporządkowanie tego procesu decyzyjnego jest podzielenie zasobów na trzy segmenty: od wysoce krytycznych na górze, przez krytyczne dla działania w środku, aż po mało krytyczne na dole. Każdy segment wymaga innego wyważenia między zakresem monitorowania, nakładem pracy związanym z analizą oraz zdolnością do konsekwentnego podejmowania działań w oparciu o wyniki.
Pomocną zasadą we wszystkich segmentach jest eskalacja. Monitorowanie często rozpoczyna się od podstawowej metody zapewniającej wystarczający zasięg, a następnie ulega eskalacji, gdy odchylenia utrzymują się lub gdy wzrasta wpływ awarii. Eskalacja przebiega zazwyczaj w trzech etapach: wskazanie trendu, ciągła widoczność oraz przegląd specjalistyczny, gdy odpowiednie odchylenia zostaną oznaczone do dalszej analizy.
Elementy o wysokim stopniu krytyczności
Maszyny o dużym obciążeniu, charakteryzujące się rygorystycznymi wymaganiami dotyczącymi dostępności i niską tolerancją na niepewność. Monitorowanie koncentruje się na uzyskaniu wiarygodnych informacji i specjalistycznej interpretacji.
Urządzenia o kluczowym znaczeniu dla działalności
Zasoby niezbędne dla ciągłości produkcji i wydajności. Monitorowanie koncentruje się na skalowalnych decyzjach opartych na stanie technicznym dzięki ciągłej widoczności i wydajnej analizie.
Aktywa o niskim poziomie krytyczności
Niekrytyczne aktywa o niskiej wartości, w przypadku których wystarczające jest selektywne monitorowanie i wskazywanie trendów. Monitorowanie stosuje się tylko tam, gdzie wnosi ono praktyczną wartość.
Urządzenia o krytycznym znaczeniu
Główne założenia strategii: dostępność operacyjna i podejmowanie decyzji z dużą pewnością.
Zasobami o wysokim stopniu krytyczności są maszyny, których awaria może prowadzić do poważnych konsekwencji i w przypadku których tolerancja na niepewność jest niska. W tym segmencie strategia monitorowania opiera się na wnioskach o wysokim stopniu pewności oraz jasnym modelu reagowania w przypadku przekroczenia limitów. Monitorowanie stanu służy do zapewnienia wczesnych sygnałów ostrzegawczych, wniosków diagnostycznych oraz wsparcia w planowaniu konserwacji, ale nie ma ono pełnić funkcji samego mechanizmu bezpieczeństwa.
Aby strategia była jasna, warto rozdzielić obowiązki. Ochrona określa reakcję operacyjną w przypadku przekroczenia limitów, natomiast monitorowanie zapewnia wgląd wspierający decyzje dotyczące konserwacji, analizę przyczyn źródłowych oraz długoterminową poprawę niezawodności.
Typowa strategia monitorowania w tym segmencie:
- Ciągłe monitorowanie zapewniające stały wgląd w zmiany stanu technicznego
- Specjalistyczna interpretacja poparta zweryfikowanymi danymi i spójnymi praktykami pomiarowymi
- Wyraźne rozróżnienie między działaniami ochronnymi a wsparciem decyzyjnym opartym na stanie technicznym
- Przejście do bardziej szczegółowej diagnostyki w przypadku utrzymujących się odchyleń lub wzrostu ryzyka
W tym segmencie strategie oparte na danych zbieranych sporadycznie zazwyczaj nie zapewniają wystarczającej pewności w zakresie wczesnego wykrywania i diagnostyki, ponieważ luki w widoczności zwiększają niepewność w przypadku gwałtownego pogorszenia stanu.
Urządzenia o kluczowym znaczeniu dla działalności
Główny cel strategii: konserwacja oparta na stanie technicznym na dużą skalę.
W większości środowisk przemysłowych największą grupę stanowią zasoby o krytycznym znaczeniu dla działalności. Maszyny te mają zasadnicze znaczenie dla dostępności i wydajności. Awarie często nie powodują bezpośrednich konsekwencji dla bezpieczeństwa, ale mają wpływ na ciągłość produkcji, wydajność i koszty konserwacji. W tym segmencie organizacje coraz częściej odchodzą od konserwacji reaktywnej i opartej na harmonogramie na rzecz decyzji opartych na stanie technicznym, zwłaszcza tam, gdzie ciągłe monitorowanie i skalowalna analiza sprawiają, że jest to praktyczne rozwiązanie, nie powodujące przy tym nadmiernego obciążenia specjalistów, którego nie da się skalować.
Praktyczna strategia dla tego segmentu łączy ciągłe monitorowanie stanu z analizą o skalowalnym zakresie. Kluczowe znaczenie ma nie tyle dogłębna analiza każdego sygnału, co niezawodna identyfikacja przez system, które urządzenia wymagają uwagi i kiedy. Zazwyczaj osiąga się to poprzez połączenie ciągłych pomiarów z lokalnym przetwarzaniem sygnałów, a następnie przeprowadzenie ustrukturyzowanej analizy online, w ramach której zautomatyzowana wstępna selekcja wskazuje, które urządzenia wymagają dalszej analizy. W razie potrzeby przeprowadzana jest następnie weryfikacja przez specjalistę, dzięki czemu czas ekspertów poświęcany jest na przypadki, w których ich interpretacja wnosi największą wartość dodaną.
Model ten często określa się mianem monitorowania opartego na wyjątkach. Większość urządzeń pozostaje w tle, gdy ich działanie jest stabilne, natomiast odchylenia i wyjątki powodują przeprowadzenie analizy i eskalację. Dzięki temu programy monitorowania można skalować na większe grupy urządzeń.
Typowa strategia monitorowania w tym segmencie:
- Ciągłe monitorowanie tam, gdzie wymagana jest pewność diagnostyczna
- Zautomatyzowana wstępna selekcja w celu zidentyfikowania urządzeń wymagających kontroli
- W razie potrzeby przeprowadzamy specjalistyczną ocenę w celu przeprowadzenia bardziej szczegółowej diagnostyki i wsparcia procesu decyzyjnego
- Zdalna analiza jako standardowa praktyka pozwalająca na uzyskanie kompleksowego wglądu w dane z różnych zakładów i flot
Rozwiązania bezprzewodowe mogą być również przydatne w tym segmencie w celu skalowalnej kontroli i wskazywania trendów, ale mogą wiązać się z pewnymi kompromisami w zakresie dokładności i częstotliwości pomiarów. Ma to wpływ na ciągłość i szczegółowość diagnostyki, gdy konieczne jest uchwycenie szczegółowego przebiegu usterki.
Aktywa o niskim poziomie krytyczności
Główne założenia strategii: selektywny zakres monitorowania i praktyczne wczesne wykrywanie.
Maszyny o niskim stopniu krytyczności to urządzenia, które mają ograniczony wpływ na bezpieczeństwo, środowisko lub ciągłość produkcji. Awarie często da się opanować dzięki redundancji, niskim kosztom wymiany lub ograniczonemu wpływowi na proces. W wielu przypadkach dopuszczalna jest strategia eksploatacji do momentu awarii lub podstawowe okresowe przeglądy.
W przypadku stosowania monitorowania strategia zazwyczaj polega na uzyskaniu podstawowego wglądu w trendy przy minimalnym nakładzie pracy. Okresowe pomiary dostarczają migawek zachowania maszyny i mogą wskazywać, czy urządzenie działa stabilnie, czy też wymaga bliższej uwagi. Kompromisem jest to, że migawki nie zapewniają pełnego wglądu w zmiany stanu między poszczególnymi pomiarami, a zdarzenia o krótkim czasie trwania mogą zostać pominięte.
Monitorowanie bezprzewodowe często sprawdza się w tym segmencie, ponieważ pozwala szybko rozszerzyć zasięg i umożliwia wskazywanie trendów oraz wczesne ostrzeganie w przypadku dużych grup podobnych urządzeń. W przypadku powtarzających się odchyleń strategia zazwyczaj przechodzi w tryb monitorowania o wyższym poziomie pewności lub bardziej szczegółowej analizy.
Typowa strategia monitorowania w tym segmencie:
- Okresowe monitorowanie w celu wykrywania trendów i selektywnego pokrycia
- Monitorowanie bezprzewodowe, którego celem jest szybkie objęcie obszaru i podstawowa analiza trendów
- Przejście na monitorowanie ciągłe w przypadku, gdy powtarzające się odchylenia zwiększają ryzyko lub niepewność
- Skierowanie sprawy do specjalisty w przypadku konieczności przeprowadzenia diagnostyki
Jak wybrać odpowiednią strategię
Wybór odpowiedniej strategii monitorowania drgań powinien zaczynać się od zamierzonego rezultatu, a nie od sprzętu.
Kluczowe pytania:
- Jakie są konsekwencje awarii dla tej grupy aktywów i jak szybko organizacja musi zareagować?
- Jaki poziom pewności diagnostycznej jest wymagany, aby podejmować decyzje dotyczące konserwacji bez zbędnych interwencji?
- Ile urządzeń należy objąć monitorowaniem oraz w jaki sposób skalować analizę, nie powodując nadmiernego obciążenia specjalistów?
Praktycznym sposobem zastosowania tych pytań jest wykorzystanie modelu eskalacji jako wytycznej: należy zacząć od podstawowej analizy trendów, przejść do ciągłego monitorowania, gdy konieczne jest zwiększenie pewności, a następnie do przeglądu specjalistycznego, gdy wymagana jest diagnoza.
Monitorowanie okresowe, monitorowanie ciągłe, zautomatyzowana selekcja wstępna oraz weryfikacja ekspercką nie są koncepcjami konkurencyjnymi. Są to metody uzupełniające się, które można łączyć w różnych grupach aktywów. Zaczynając od krytyczności aktywów i wymaganego poziomu pewności decyzji, organizacje mogą stosować monitorowanie drgań w sposób bardziej spójny i skuteczny w odniesieniu do całego parku maszynowego.
