Implementering av tillståndsbaserat underhåll

Transkript

1 Implementering av tillståndsbaserat underhåll Forskning vid Mälardalens högskola Marcus Bengtsson SOLE, Växjö,

2 Inledning Problem idag? - Användningen av tillståndsbaserat underhåll i svensk industri är fortfarande låg - Utmaning i att välja rätt teknik för organisationen 1 - Ledningsrutiner har ofta utvecklats genom trial-and-error 2 - Många implementeringsförsök misslyckas 3 : - opassande val av tillståndsövervakning - dåligt tillämpad teknik - ingen implementeringsstrategi - Teknikdriven forskning 4 ( 1 Moubray, 1997; 2 McKone and Weiss, 2002; 3 Walker, 2005; 4 Pengxiang et al., 2005)

3 Inledning Syfte: Forskningssyftet är att undersöka hur tillståndsbaserat underhåll kan implementeras i en industriell miljö, samt att utveckla en metod som kan hjälpa företag i deras implementeringsförsök.

4 Metodutveckling Resultatet i tre delar ger helheten: Modeller g Beslutsstöd h Process med faktorer RQ1 RQ2 RQ3 Implementeringsmetod Syfte

5 Metodutveckling Modell: Beståndsdelar i ett tillståndsbaserat underhållsgenomförande: CBM Condition Based Maintenance CM Condition Monitoring Hu Employees AEnv Organizational and company cooperation Hu CM AEnv Feedback Od 1 CBM Od 2

6 Metodutveckling Övergripande metod: Teknisk applicerbarhet Ekonomisk applicerbarhet Organisatorisk applicerbarhet Tilldelning av ansvars- och befogenhetsområden Anläggningstillgångar att övervaka Parametrar & teknik Teknologi 1 Användbarhetstest 2 Analys 4 Utvärdering 3 Implementering Teknisk utvärdering Ekonomisk utvärdering Organisatorisk utvärdering Initiera ständigt förbättringsprogram Ledningens stöd Målsättning Visualisering av mål och incitament Involvering av eldsjälar Utbildning och träning Kommunikation Samarbete mellan avdelningar Stegvis implementering Användning av pilotprojekt Motivation

7 Implementering av tillståndsbaserat underhåll på VCE Components, Eskilstuna

8 Organisation- Volvo Group AB Volvo Affärsområden Mack Trucks Renault Trucks Volvo Trucks Nissan Diesel Bussar Construction Equipment Volvo Penta Volvo Aero Financial Services Affärsenheter Volvo 3P Volvo Powertrain Volvo Parts Volvo Logistics Volvo Information Technology & övriga affärsenheter

9

10 Industriell struktur Hallsberg, Sweden ± 800 empl. Shippensburg, Letterkenny, US; Hameln, Germany; Bangalore, India; Linyi China ± 1600 empl. Braås and Eskilstuna, Sweden Braås, Sweden ± 900 empl. Eskilstuna and Braås, Sweden Arvika, Sweden ± 1500 empl. Goderich, Canada ± 600 empl. Eskilstuna, Sweden ± 1250 empl. Asheville, US ± 250 empl. Changwon, Korea Shanghai, China ± 1250 empl. Pederneiras, Brazil ± 600 empl. Belley, France Konz-Könen, Germany Wroclaw, Poland ± 1850 empl. R&D Plant Jinan, China Linyi, China ± 2000 empl.

11 Volvo CE s utveckling Kundutbud Maskin Service Redskap Reservdelar Leverantör av helhetslösningar Multi- Specialist Specialist Tid

12 Kundtillfredsställelse i fokus Component Division har det globala ansvaret för att utveckla och producera drivlinor och elektroniska system till Volvo CE s maskiner Innovation är tradition Över 300 av våra 1,250 medarbetare jobbar idag på Produktutvecklingen Volvo har en oslagbar fördel med egenutvecklade drivlinor anpassade för optimal samverkan med maskinerna

13 CS09 Nya produktions- och monteringskoncept Linemontering istället för stationsmontering Ett flöde för axlar och ett för transmissioner Utbyggnad av fabriken, från till kvm En fabrik i världsklass På sikt kan fabrikens kapacitet fördubblas. Ökad kapacitet och lean production ger högre kvalitet, minskat slöseri, stabilare och flexiblare produktion

14 Volvo CE situationen idag Underhåll Avhjälpande underhåll Förebyggande underhåll Tillståndsbaserat underhåll Förutbestämt underhåll Uppskjutet (driftstörning) Akut (driftstopp) Schemalagt, kontinuerligt eller på begäran Schemalagt (tids- eller kalenderstyrt) Tillståndskontroll/ tillståndsövervakning Långsiktigt 3-5 år Kortsiktigt idag

15 Volvo CE situationen idag Problem idag Användningen av tillståndsbaserat underhåll på Volvo CE (Eskilstuna) är fortfarande låg Stor utmaningen i att välja rätt teknik för organisationen Har saknat ledningsrutiner (för TBU) Tidigare implementeringsförsök har misslyckas: opassande val av tillståndsövervakning dåligt tillämpad teknik ingen implementeringsstrategi Teknikdrivet fokus Vi som organisation måste styra tekniken, tekniken får inte styra organisationen

16 Begrepp Tillståndsbaserat underhåll Förebyggande underhåll som består av kontroll* och övervakning** av en enhets tillstånd avseende dess funktion och egenskaper, samt därav föranledda åtgärder. NOT. Kontroll och övervakning av funktion och egenskaper kan vara schemalagt, på begäran, eller kontinuerligt Inspektion *Kontroll av överensstämmelse genom mätning, observation, test eller bedömning av en enhets karakteristika. NOT. Inspektion kan genomföras före, i samband med, eller efter andra underhållsaktiviteter **Övervakning Verksamhet som genomförs antingen manuellt eller automatiskt, med avsikt att observera en enhets aktuella tillstånd. (NOT1. Övervakning skiljer sig från inspektion på så sätt att övervakning används för att utvärdera en enhets egenskapers förändring över tiden) NOT2. Övervakning kan ske kontinuerligt eller efter visst tidsintervall eller antal arbetscykler. NOT3. Övervakning genomförs vanligtvis under drift

17 Arbetssätt klassificering av tillståndsbaserat underhåll Klassificering efter genomförande Produktionsstörande eller processtörande (inspektion) Icke-produktionsstörande eller icke-processtörande (övervakning) Klassificering efter målsättning S Hälsa och säkerhet S Yttre miljö Q Kvalitet L Leverans (driftsäkerhet) E Ekonomi (livslängd) H Personal

18 Arbetssätt klassificering av tillståndsbaserat underhåll Övervakningsteknik: Klassificering efter målsättning: Klassificering efter genomförande: Vibration bearbetningsmaskiner Q, L&E Inspektion (idag), övervakning (imorgon) Termografering L Övervakning Geometri med ballbar Q, L&E Inspektion El-analys E&L Övervakning Oljeanalys E&S (miljö) Övervakning Temperaturmätning (elskåp) Spännkraft på spindlar E&L S (säkerhet) & L Övervakning Inspektion Tryckluftsläckage S (miljö) Övervakning Subjektiv (okulärbesiktning) N/A Övervakning/inspektion Siemens eps N/A Övervakning (utförs inte idag, möjligen för framtida bruk)

19 Vibrationsövervakning på måleri och härdverk Vibrationsmätning implementerat på fläktar och pumpar i måleri och härdverk sedan 4 år tillbaka Rondering 12 ggr per år, ca hälften av alla mätpunkter mäts även online Inga lagerhaveri sedan mätningarna började

20 Ballbar 1(2) Mätfrekvens Standardisera arbetssättet (skala)

21 Ballbar 2(2) Efter optimering av servo Vinster med optimeringen: Maskinen stannade förut utan förvarning, det problemet har försvunnit Förlängning av livslängden på komponenter

22 Termografering Under våren 2008 termograferades samtliga elskåp, 15 stycken punkter (som kunde lett till driftstörning/driftstopp) åtgärdades Temperatur i felstället = 168 C Drifttemperatur = 57 C

23 Temperaturmätning av elskåp 1(3) En temperaturökning på 10 C orsakar en halvering av livslängden En temperaturökning på 10 C orsakar en fördubbling av felintensiteten Figur från Sinamics S120, Cabinet Integration, Siemens

24 Temperaturmätning av elskåp 2(3) Temperaturmätning av 6 liknande elskåp med dataloggar 3 elskåp hade nya kylaggregat 3 elskåp hade äldre versioner av kylaggregat Slutsats: äldre agg. hade högre differens mellan lägsta och högsta temperatur, men höll fortfarande bra temperatur Resultat: arbetsledare valde att uppgradera de äldre aggregaten för att säkra driften

25 Temperaturmätning av elskåp 3(3) Omgivningstemperatur vid mättillfället ca C, utomhustemperatur ca 8-10 C C vid mätposition 4 Enligt TS ska temperaturen i elskåp inte överstiga 40 C med en omgivningstemperatur på 30 C Installera fläkt eller luftbaffle för att få bättre cirkulation Celcius Mätning Position 1 Position 2 Position 3 Position 4

26 Arbetssätt repeterbarhet och spårbarhet En stor del av arbetet med TBU ligger i dokumentation och rutiner för att uppnå spårbarhet och repeterbarhet I detta ligger loopen: 6. Uppfölja 1. Mäta 2. Detektera 3. Analysera 5. Dokumentera 4. Åtgärda

27 Arbetssätt tänk pitstop Pitstoptider: 1950-talet 3 minuter minut sekunder sekunder sekunder sekunder sekunder Källa: Williamsson, 2004

28 Slutsatser Organisationsbyggande Components i Eskilstuna har nu organiserat en mätgrupp, en sk TBUgrupp, med TBU-tekniker För närvarande arbetar 2 personer på heltid med mätningar och analyser Plan för vidare implementering finns för de kommande 2 åren Under denna tid kommer gruppen att: utökas med ytterligare 2 heltidsanställda kontinuerligt utöka teknikanvändningen efter utbildning och träning ges förtroende att mer eller mindre bestämma om maskinåtgärder konsulteras vid maskininvestering och vid utredningar om utrangering av maskiner arbeta nära teamreparatör som kan leda arbete och se till att nödvändig maskintid finns tillgänglig

29 Slutsatser Implementering Våga satsa för att vinna: Se på tillståndsbaserat underhåll som en kärnverksamhet Allokera först personal och sedan pengar för att köpa ny teknik Var ärlig med dig själv och mot andra att det kommer att ta tid Teknisk applicerbarhet Ekonomisk applicerbarhet Organisatorisk applicerbarhet 1 Användbarhetstest 2 4 Utvärdering Teknisk utvärdering Ekonomisk utvärdering Organisatorisk utvärdering Initiera ständigt förbättringsprogram Tilldelning av ansvars- och befogenhetsområden Anläggningstillgångar att övervaka Parametrar & teknik Teknologi 3 Analys Implementering Ledningens stöd Målsättning Visualisering av mål och incitament Involvering av eldsjälar Utbildning och träning Kommunikation Samarbete mellan avdelningar Stegvis implementering Användning av pilotprojekt Motivation