В Северной Америке Industrial Info Resources – группа, занимающаяся сбором данных по строящимся и существующим промышленным объектам – сегодня оценивает затраты, связанные с плановыми ремонтами и остановами для проведения техобслуживания на химических производствах, предприятий энергетики, НПЗ и других промышленных объектов в одном лишь втором квартале 2012 г. величиной 3 млрд. долл. США. В то же время, по данным аналитической компании ARC Advisory Group, внеплановые простои обходятся промышленности ежегодно в 20 млрд. долл.
Решения для техобслуживания по состоянию могут во многом изменить ситуацию с управлением активами предприятия
Неизбежное не означает неконтролируемое, и растущая роль управления активами свидетельствует о том, что промышленность все больше начинает это осознавать. Уже к 2010 г. исследователи из Aberdeen Group обнаружили, что большинство предприятий считает управление активами стратегической задачей высокого уровня. Лишь 4% респондентов относились к нему исключительно как к статье затрат.
Примечательно, что такая уверенность была должным образом вознаграждена. По данным Aberdeen Group, среди предприятий, продемонстрировавших лучшие в своем классе эффективность использования оборудования и производительность, у «лучших» 20% вероятность применения техобслуживания по состоянию была в 3 раза выше, чем у «худших» 30, а вероятность использования систем управления активами с анализом отказов на основе прогнозирования – в 5 раз выше.
Причину понять несложно. Частично это связано с экономией и желанием продлить срок службы имеющегося оборудования. Однако свою роль сыграли и неоспоримые свидетельства высокой эффективности такого подхода.
Согласно данным Aberdeen Group, реактивное техобслуживание занимает в 3 раза больше времени, чем активное и, с учетом недовыпуска продукции, обходится в 4-10 раз дороже. И, опять-таки, в рассмотренной выборке «лидеры» ежегодно тратят на техобслуживание на 8% меньше среднего показателя, а простоев у них при этом на 3% меньше – для среднестатистического НПЗ это означает экономию порядка 3 млн. долл.
Техобслуживание по состоянию позволяет предприятиям диагностировать проблемы до того, как они приведут к отказу, и приурочивать обслуживание к плановым простоям, тем самым способствуя повышению эффективности производства. Инвестиции в устранение проблем на ранних стадиях в конечном итоге экономят средства.
Хорошим примером является электростанция компании AmerenUE в поселке Лабади на Среднем Западе США. Для управления генерацией электроэнергии там используются сотни контуров регулирования. Со временем они деградируют, что приводит к колебанию технологических параметров, повышению затрат на обслуживание и нарушению нормального режима работы. По традиции, настройкой этих контуров управления занимался специалист по котлам. Однако при соотношении количества приборов управления – включая механизмы управления режимом печей, подачей воздуха и воды – и технического персонала, составляющем более 300:1, и том, что приблизительно 50% регуляторов не работали должным образом, реактивное техобслуживание становилось все менее и менее эффективным.
Внедрение программного комплекса Control Performance Monitor корпорации Honeywell позволило электростанции использовать анализ данных для выявления основных проблем настройки системы управления. Это решение обнаруживает, ранжирует по приоритету и диагностирует проблемы в системе управления, что дает операторам возможность быстро устранять проблемы, препятствующие оптимальному ведению процесса. В результате затраты на обслуживание сократились, снизилось число отказов оборудования и незапланированных простоев.
До отказа
Работы в этой области, тем не менее, еще немало. Начнем с того, что по результатам исследований и другим промышленным данным очевидно, что даже передовые предприятия подчас по-прежнему эксплуатируют оборудование, в том числе критически важное, до тех пор, пока оно не откажет. Более того, даже там, где мониторинг и техобслуживание по состоянию все-таки используются, не всегда ясно, в полной ли мере предприятия ощущают пользу от этих методик, поскольку для этого просто внедрить программу техобслуживания по состоянию еще недостаточно.
Прежде всего, очень многие из таких программ базируются на периодических проверках и анализе исторических данных. Здесь есть очевидное слабое место: отказы и появление первых настораживающих признаков редко совпадают по времени с этими проверками, следовательно, велик риск того, что эти назревающие отказы не будут замечены тогда, когда их можно было бы устранить с наименьшими затратами.
Вместо таких периодических проверок необходимо проводить постоянный мониторинг. Данные реального времени, поступающие с сервера производственных данных, из системы управления технологическим процессом и с удаленных датчиков, будучи эффективно интегрированными в программное решение для управления активами, дают возможность оперативно устранять проблемы. Имеются и другие преимущества: можно вводить поправки на текущие условия эксплуатации, такие как уровни производства, различные партии и смеси, данные об окружающей среде или специфике работы предприятия, и планировать техобслуживание с учетом этих факторов; кроме того, гарантируется, что как производственники, так и ремонтники будут пользоваться одними и теми же данными как основой для поиска компромисса между своими нередко противоположными целями.
Аналогично, обслуживание по состоянию должно предусматривать использование беспроводных технологий и устройств для расширения охвата источников данных, используемых в любой системе управления техобслуживанием. Преимущества использования беспроводной связи состоят в сокращении затрат на прокладку кабелей, а также дополнительной гибкости, которую уже давно оценили операторы и которая, вероятно, наиболее ярко проявляется в управлении активами.
Существуют, конечно, в большинстве случаев очевидные практические преимущества, в том числе и в плане безопасности. Когда фармацевтическая компания CSL Behring установила на своем объекте в Канкаки (штат Иллинойс, США) беспроводные датчики XYR 5000 OneWireless™ производства корпорации Honeywell, у работников предприятия отпала необходимость карабкаться по узким лестницам на верх 10 000-галлонных резервуаров для снятия показаний спиртометров. Решение на базе проводных датчиков было слишком дорогостоящим. А беспроводная технология позволила также охватить контролем в реальном времени те сферы, где он ранее был невозможен, например, вибромониторинг ротационного оборудования или, во многих случаях, мониторинг коррозии. В то же время, гибкость, обеспечиваемая беспроводными технологиями, позволяет временно оснастить критические активы дополнительными датчиками для сбора дополнительных данных для диагностики и устранения неполадок или для повышения производительности.
Аналогично, интеграция мобильных периферийных устройств, позволяющих автоматически передавать в систему техобслуживания по состоянию вводимые полевым персоналом данные, расширяет диапазон используемых данных, в то же время обеспечивая их точность и непротиворечивость. Мобильные устройства также открывают путь к подлинной реализации концепции «надежность в руках операторов» (operator driven reliability – ODR). Собранные вручную данные и информация о выполненных работах могут мгновенно передаваться в программу управления активами, тогда как данные по признакам отказов из системы техобслуживания по состоянию могут использоваться работниками для распознавания и решения проблем с полевым оборудованием, помогая лучше управлять загрузкой каждого работника.
Согласно исследованиям Honeywell, ODR-программы с таким двунаправленным потоком информации позволяют сократить незапланированные простои в среднем на 50%, а вероятность связанных с технологическим процессом аварий – на 50–70%.
Все меняется
Тем не менее, акцент на «человеческом капитале» и потребность в данных реального времени из самых разных источников наводят на более обширные размышления: активами нельзя управлять изолированно; их необходимо рассматривать как часть более масштабного объекта.
Управление активами – задача, решаемая в масштабах всего предприятия. Эффективная система техобслуживания по состоянию сможет выявлять неисправности оборудования и прогнозировать вероятные последствия их игнорирования. Кроме того, она даже предложит действия по исправлению ситуации и поможет их спланировать. Однако наибольшую пользу предупредительное техобслуживание приносит только тогда, когда эта информация интегрируется с автоматизированной системой управления техобслуживанием или с корпоративными системами управления активами. Это позволяет предприятиям координировать и оптимизировать необходимое обслуживание, увязывая его со своими рабочими процессами, имеющимся резервным оборудованием, персоналом, навыками и запасами для эффективного планирования работ.
Такая координация должна находить отражение и в трудовом коллективе, и в организации. Хорошо известно, что производственный персонал влияет на состояние оборудования в большей степени, чем обслуживающий, однако управление активами требует сотрудничества между теми и другими, равно как и специалистами, отвечающими за контроль надежности, а также руководством предприятия.
Управление активами – это не просто программное обеспечение. Для выявления возможностей увеличения периода безотказной работы, а также выработки процедур и навыков, необходимых для реализации этих возможностей, требуются определенные сдвиги в культуре производства. Они необходимы и для обеспечения на всех уровнях готовности инвестировать в предупредительное обслуживание. Это хотя и не ликвидирует простои и потребность в обслуживании, но обеспечит предприятию полный контроль над ними.
