مفاهیم اولیه قابلیت اطمینان -بخش اول
مفاهیم اولیه قابلیت اطمینان -بخش اول
قابلیت اطمینان(Reliability)
بهبود قابلیت اطمینان اثر مهمی بر روی درآمد و سود دهی تاسیسات و کارخانه ها دارد. به منظور حداکثر سازی سود ماشین آلات می بایست حداکثر قابلیت اطمینان، حداکثر تولید و همچنین حداقل هزینه عمل کرد (حداکثر راندمان) را داشته باشند. به منظور دست یابی به این هدف بهره بردار می بایست نه فقط بعد از نصب تجهیزات در سایت بلکه در مراحل تعیین مشخصات تجهیز و طراحی آن نقش عمده ای را ایفا کند. تعمیر و نگهداری موثر در سایت، از زمان تعیین مشخصات پروژه آغاز می گردد. مشخصات ناکافی در خصوص ابزار دقیق و محل قرار گیری ابزارهای اندازه گیری می تواند برروی قابلیت اطمینان اثر بگذارد.
درک این موضوع مهم می باشد که طول عمر تجهیزات دوار بسیار بیشتر از زمانی است که برای تعیین مشخصات، طراحی و نصب آنها صرف می شود. این موضوع در شکل زیر نمایش داده شده است.
معمولا مدت زمان مورد نیاز برای انجام فرآیند های تعیین مشخصات، طراحی و نصب حدود 10درصد طول کل عمر تجهیز می باشد. عدم تعیین درست مشخصات تجهیز، طراحی و نصب نامناسب می تواند اثر بسزایی بر روی نیازمندی های تعمیر و نگهداری، هزینه تعمیرات و قابل دسترس بودن یک تجهیز داشته باشد. غربال کردن مناسب طراحی تجهیزات ( جلسات فنی قبل از برگزاری مناقصه و غیره) قبل از انتخاب تامین کننده تجهیز، ایجاد کنند پایه اصلی ساختاری است که قابلیت اطمینان بر آن بنا می شود. بدین نحو اعمال مشخصات فنی لازم برای حمل، سازه ها، نصب و راه اندازی می تواند قابلیت اطمینان را بهینه کرده و آن را به معنای درستی با توجه به طول عمر تجهیز از نظر هزینه به صرفه نماید.
تعاریف و واژگان مربوط به قابلیت اطمینان
واژگان قابلیت اطمینان
- قابلیت اطمینان (Reliability)
- قابلیت استفاده (Availability)
- قابلیت تعمیر (Maintainability)
- هزینه در دسترس نبودن (Cost of unavailability)
قابلیت اطمینان (Reliability)
قابلیت اطمینان توانایی یک واحد تجهیزات (Equipment unit) در انجام وظیفه ای که برای آن تعریف شده است می باشد، بدون آنکه در زمان مشخص شده دچار خرابی و توقف ناخواسته و برنامه ریزی نشده گردد.
تعریف فابلیت اطمینان برای تجهیزات حساس (که همیشه می بایست در حال کار باشند و تجهیزی هم به عنوان یدکی آنها در نظر گرفته شده است) بر اساس فرمول زیر تعریف می شود:
قابلیت اطمینان معمولا برای تجهیزاتی که در مصارف عمومی به کار می روند و تجهیزی یدکی برای آنها در نظر گرفته شده است، محاسبه نمی گردد. در این موارد تجهیز یدکی می بایست در صورت خرابی تجهیز اصلی استفاده گردد. در مواردی که این واحد های غیر قابل اطمینان باشند، قابلیت اطمینان آنها بر اساس فرمول زیر محاسبه می گردد:
می بایست در نظر گرفته شود که در محاسبه قابلیت اطمینان زمان هایی که بخاطر انجام تعمیرات پیشگیرانه ویا بر اساس برنامه ریزی های تعمیرات، تجهیز از سرویس خارج می شود لحاظ نمی گردند.
قابلیت استفاده(Avialability)
در قابلیت استفاده زمان های توقف ناشی از تعمیرات پیشگیرانه و پیش بینی شده نیز در نظر گرفته می شود.
زمان متوسط مابین خرابی (Mean Time Between Failure or MTBF) یک معیار برای اندازه گیری قابلیت اطمینان و قابلیت استفاده می باشد.
قابلیت تعمیرات
به توانایی انجام تمامی فعالیت های لازم برای تعمیرات تجهیز در حداقل زمانی که واحد تجهیز دوار لازم است به منظور تعمیرات خاموش شود، قابلیت تعمیرات گفته می شود.
یکی از پارامترهایی که برای اندازه گیری قابلیت تعمیرات می توان استفاده کرد زمان متوسط تعمیر تجهیز (Mean time to repair - MTTR) می باشد. نحوه محاسبه آن در زیر آمده است. هرچه مقدار MTTR کمتر باشد قابلیت تعمیرات بالاتر می رود.
هزینه های ناشی از قابل استفاده نبودن تجهیزات (Cost of unavailability)
تمامی واژه هایی قبلا در مورد آنها بحث گردید، قابلیت اطمینان، قابلیت استفاده و قابلیت تعمیرات به طور مستقیم بر روی درآمد محصول (Product revenue) اثر گذارند. درآمد محصول، عددی است که از تولید یک روز حاصل شده بر اساس واحد پول محلی بیان می شود. این مقدار می تواند با توجه به اندازه تاسیسات و نوع محصول دارای محدوده گسترده ای باشد.
در صورتی که یکی از تجهیزات حساس به دلیل خرابی از سرویس خارج شود و یا بخاطر قابلیت تعمیر ضعیف تعمیرات آن بیش از حد طول بکشد مقدار درآمد محصول به ازای هر روزی که خط تولید به دلیل خرابی تجهیز اصلی آن خوابیده است از دست می رود.
بنابراین مجموع هزینه قابل استفاده نبودن تجهیز حاصل جمع هزینه های زیر می باشد:
هزینه سالیانه قابل استفاده نبودت تجهیز دوار حساس
- درآمد از دست رفته روزانه محصول × تعداد روزهایی که تجهیز خوابیده بوده است
- هزینه های تعمیرات
- هزینه تعویض قطعات
- هزینه نیروی کار
- زمان های گردش کاری غیر ضروری
هزینه غیرقابل استفاده بودن تجهیزات می تواند به عنوان ابزاری قوی برای آماده سازی برنامه های بهبود قابلیت اطمینان استفاده گردد.
Reference:
Forsthoffer's Rotating Equipment Handbooks Vol 5: Reliability
Optimization through Component Condition and Root Cause Analysis
Electronic Data Exchange In The Pump Industry