Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> On-line diagnostika strojů zabraňuje neplánovaným odstávkám
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

On-line diagnostika strojů zabraňuje neplánovaným odstávkám

Tomáš Kozelský je manažerem Centra servisu a vibrodiagnostiky SKF CZ, které se nachází v Ostravě. Společně jsme si povídali o poskytovaných servisních službách, jejichž důležitou součástí je on-line monitorování a diagnostika strojů.

Do Ostravy jsem však tentokrát nejel – s panem Kozelským jsme si stylově povídali také on-line, prostřednictvím aplikace Skype. Ta navíc umožňuje i nahrávání hovoru, a tak nebyl potřeba ani diktafon.


„Cílem naší práce je snižovat celkové náklady na vlastnictví stroje,“ říká v on-line rozhovoru Tomáš Kozelský, manažer Centra servisu a vibrodiagnostiky SKF CZ v Ostravě.

MM: Pane Kozelský, můžete představit náplň práce střediska SKF v Ostravě?

T. Kozelský: Naše oddělení se zabývá činnostmi, které jsou spojeny se zvyšováním spolehlivosti a s prodlužováním provozní trvanlivosti rotačních strojů. Zabýváme se hlavně vibrační diagnostikou a termodiagnostikou. K tomu instalujeme on-line systémy, jejichž výrobcem je společnost SKF. Zároveň máme i mechanický servis, který zabezpečuje správnou montáž a demontáž ložisek rotačních strojů. Nezaměřujeme se však na prodej jednotlivých služeb, ale snažíme se se zákazníkem uzavřít dlouhodobý kontrakt, kdy komplex služeb kombinujeme s prodejem našich ložisek.

MM: Kontrakt tedy zahrnuje prodej ložisek a navazující služby?

T. Kozelský: Přesně tak. Zákazník s námi uzavře kontrakt na dodávku ložisek na dobu dvou až pěti let – a to buď s námi, nebo s naším autorizovaným distributorem – a na tu dobu s ním uzavřeme servisní smlouvu, jejíž součástí mohou být například služby v oblasti asset managementu, spolehlivostní analýzy, instalace on-line systémů na klíčové stroje, zavedení vibrační diagnostiky, návrh a realizace mazacích systémů, vyškolení personálu či školení techniků. Můžeme také přepočítat ložiskové uložení u strojů, které vykazují trvalé problémy, a provést optimalizaci uložení. Všechny tyto kroky vedou k prodloužení spolehlivého provozu rotačních strojů.

MM: Dobře, ale jak si to mohu představit v praxi?

T. Kozelský: Představte si, že jste firma, která má nějaké strojní vybavení, na němž něco obrábí nebo něco drtí nebo má nějaký dopravník…

MM: Týká se to tedy spíše provozovatelů než výrobců strojů?

T. Kozelský: Obou, jen nadstavba služeb se liší. Provozovatel, který je vybaven rotačními stroji, na nichž vyrábí nějaký produkt, má určitou předpokládanou roční spotřebu a uzavře s námi nebo s naším autorizovaným distributorem kontrakt na odběr ložisek a produktů SKF. Na základě historie roční spotřeby je stanovena cena na dodávku ložisek a nad to je postavena servisní smlouva. Co je v servisní smlouvě, záleží na konkrétních potřebách daného zákazníka. Máme například zákazníky, kteří potřebují osadit on-line monitoringem nejklíčovější stroje, aby předcházeli jejich neplánovaným odstávkám. Pro optimální chod stroje je potřeba jej osadit automatickým mazacím systémem. V servisním balíčku však může být i program školení jeho pracovníků v údržbě, jenž může zahrnovat taková témata jako příčiny poškození ložisek, optické ustavování strojů apod. Zákazník si tedy ze široké palety nabízených služeb vybere, co je pro něj klíčové, a my mu to připravíme na míru. Výhodou je, že za tuto servisní část neplatí najednou z investičních prostředků, protože zavedení on-line systémů je většinou spojeno s určitými počátečními náklady, ale platbu mu rozprostřeme do měsíčních splátek. To znamená, že je okamžitě schopen aplikovat expertní přístupy k údržbě, za něž platí v měsíčním paušálu.

MM: Jak je tomu v případě výrobců strojů?

T. Kozelský: Zákazníci, kteří potřebují ložiska pro svůj finální produkt, se mohou obrátit na skupinu aplikačních inženýrů, která sídlí v Praze. Ta ovšem není součástí servisu, ale naší technické kompetence. Aplikační inženýři pomáhají našim zákazníkům stroje navrhovat, například výrobce převodovek nám předá zadání a SKF pro něj navrhne správné uložení. V těchto případech je naší snahou uzavřít kontrakt na odběr ložisek a nad něj postavit nějakou technickou kompetenci. Liší se tedy obsah servisního balíčku a ten jsme schopni opět sestavit na míru.

MM: Pokud se vrátíme k servisním službám, jak se takový balíček na míru připravuje?

T. Kozelský: K tomu využíváme speciální analýzu, tzv. analýzu potřeb zákazníka. Jedná se o jednodenní assessment, ve kterém se zákazníkem definujeme jeho potřeby a který pak slouží jako základ pro sestavení zmíněného servisního balíčku. Obchodnímu modelu, o němž jsem mluvil, říkáme SKF Premium a jedná se vlastně o věrnostní program. Kromě toho máme program Rotation for Life, kdy si zákazník víceméně nekupuje ložiska, ale dohodneme se na nějakém indikátoru, například počtu neplánovaných odstávek, a zákazník nám každý měsíc platí za to, že daný stroj pracuje. Nestará se o nákup ložisek ani o další služby, ale my se mu o jeho rotační stroje postaráme.


Pracoviště centra vzdálené diagnostiky

MM: Jaké diagnostické metody používáte?

T. Kozelský: Naší doménou je vibrační diagnostika, ale naše jednotky jsou schopny pracovat se snímači různých provozních veličin, ať už to jsou teploty, tlaky, nebo hladiny. Do systému můžeme zapojit víceméně jakýkoliv snímač a nastavit mu alarmovou úroveň, ale zaměřujeme se hlavně na diagnostiku vibrační, protože právě z vibrací lze poměrně snadno zjistit počáteční poruchy strojů. Ty nemusejí souviset jen s ložisky, ale obecně s mechanickým stavem daného stroje. Může jít například o nevývahu, chybné ustavení, uvolnění atd.

MM: Co všechno tedy lze z vibrační diagnostiky zjistit?

T. Kozelský: Především musíme rozlišovat mezi monitoringem a diagnostikou. Často vidím tendenci říkat „diagnostika“ něčemu, kde se pouze monitoruje trend nějaké veličiny, například celkové hodnoty vibrací. Provozovatel strojů si je měří několikrát měsíčně, zapisuje si hodnoty do trendu a vidí nějaký graf se vzrůstající tendencí. To je monitoring. Máme zákazníky, kteří si takto monitorují úroveň vibrací, ale pokud vzrostou, volají nám, co s tím mají dělat. Tady přistupuje ke slovu diagnostika. Zde záleží na tom, jaký systém zákazník má, protože ne všechny jsou schopny pokročilejší diagnostiky, především hodnocení spekter vibrací. Máme tým expertů – vibračních diagnostiků –, kteří jsou schopni v těchto spektrech nalézt typické příznaky mechanických příčin – zmiňoval jsem nevývahu, špatné ustavení a uvolnění. Pak zde mohou najít problémy s ložisky. Každé ložisko má typickou frekvenci, podle níž poznáme, zda je problém na vnitřním, nebo na vnějším kroužku, případně na kleci ložiska. Z těchto spekter je také možné analyzovat i záležitosti týkající se zhoršeného mazání ložisek.

Všechny tyto informace získáme čistě z analýzy vibrací. Pokud tuto analýzu vibrací spojíme s dalšími provozními daty strojů zákazníka, například otáčkami, nebo u obráběcích strojů s informací, jaká operace zrovna probíhá, jsme schopni vytáhnout si i větší detail toho, kdy nastává stav, který ložiska více poškozuje. Uvedu příklad. Náš on-line systém má i tzv. detekci událostí. Událost je stav, kdy čidlo zaznamená, že byla překročena předem nastavená úroveň hodnoty vibrací. Systém si pak z bufferu vytáhne záznam, co se dělo několik sekund před a po této události. Jelikož máme informaci o otáčkách, o číslu operace a o dalších provozních parametrech, jsme schopni událost přesně přiřadit konkrétnímu provoznímu stavu. Pak víme, že určitá operace není pro daný stroj vhodná, protože při každé této události nastává alarm, tj. překročení nastavené hodnoty vibrací. Můžeme s tím tedy pracovat do nejmenšího detailu – nezůstává jen u analýzy frekvenčního spektra, ale konkrétnímu provoznímu stavu přiřadíme reálnou situaci, která se v provozu děje. Například pokud obsluha nedodržuje předepsané postupy a dojde ke kolizi vřeteníku s obrobkem nebo s rámem stroje, většinou je to spojeno se škodami, které jdou do tisíců eur. Díky tomuto systému jsme schopni odhalit, kdy tato událost přesně nastala a nakolik byla fatální pro celkový stav stroje.

MM: Zmínil jste obráběcí stroje. V jakých oblastech se vlastně on-line systémy nejčastěji používají?

T. Kozelský: On-line systémy se používají v různých aplikacích, od zmíněných obráběcích strojů přes převodovky, pohony až po různé speciální stroje, jako jsou například různé drtiče a třídiče v důlním průmyslu nebo v cementárnách či pohony dopravníkových pásů. Jen v papírenských systémech máme v on-line systémech osazeno několik tisíc bodů – pokud by se totiž v papírenském stroji zadřel nějaký válec, zastaví se celý stroj. On-line systémy je možné použít prakticky všude, kde to má ekonomické opodstatnění. Zákazníkovi jsme přitom schopni na základě analýzy kritičnosti stroje doporučit, zda některý stroj je natolik kritický, že osazení on-line systému zde dokáže přinést očekávaný benefit.

MM: Jak instalace on-line systému vypadá v praxi?

T. Kozelský: Na různých místech stroje, vždy co nejblíže ložisku a zátěžné zóně tohoto ložiska, instalujeme snímače vibrací, které vibrace transformují v elektrický signál, který se odesílá do vyhodnocovací jednotky. Vyhodnocovací jednotka tato data zpracuje a posílá je prostřednictvím sítě mobilních operátorů do našeho cloudového úložiště, kde pak dochází k analýze těchto dat. Víceméně odkudkoliv na světě se k nim může připojit náš technik a tato data analyzovat. Ale SKF intenzivně pracuje i na autonomní diagnostice, aby umělá inteligence dokázala sama diagnostikovat některé konkrétní poruchy. Ještě bych připomněl, že v Ostravě máme centrum vzdálené diagnostiky, které se zabývá podporou v oblasti vibrační diagnostiky pro oblast střední a východní Evropy. Cílem je, aby naši servisní pracovníci prováděli vyhodnocování vibračních spekter strojů v celé této oblasti.

Přístroj IMx-8 je trvale připojen ke strojům a odesílá data do centra vzdálené diagnostiky.

MM: Kolik ložisek aktuálně sledujete?

T. Kozelský: V současné době monitorujeme okolo 15 000 ložisek, a to jak pomocí on-line diagnostiky, tak i diagnostiky pochůzkové. Zákazník si může objednat službu, kdy k němu přijede vibrační diagnostik, který má s sebou přenosný analyzátor, jehož pomocí na místě změří a vyhodnotí vibrace.

MM: Co je výsledkem této analýzy pro zákazníka? Nějaký report?

T. Kozelský: Někteří zákazníci chtějí vědět o jakékoliv změně, která se se strojem děje, jiné zajímá jen varování, že se stroj blíží nějaké havárii nebo že nastává nějaká závažnější porucha. Od toho odvisí i komunikace se zákazníkem. Někteří tak dostávají pravidelné měsíční protokoly, jiným stačí výpis, z něhož jsou patrné trendy. Pokud přijdeme na nějakou poruchu, zákazníkovi hned voláme, abychom mu podali zprávu co nejdříve.

V rámci diagnostiky ale nesledujeme jen to, zda nastává nějaká porucha, ale také definujeme nápravná opatření, tedy co udělat, aby se hrozící poruše zamezilo. Mnohdy stačí stroj jen vyvážit nebo domazat. Pokud stroj tímto způsobem vrátíme do standardního provozního stavu, výrazně prodloužíme jeho provozní trvanlivost. Provedeme tedy nejen analýzu, ale vždy následuje i doporučení, co by měl zákazník se strojem udělat.

MM: Jak potřebu diagnostiky vnímají sami zákazníci? Jaký je trend?

T. Kozelský: Po on-line diagnostice je skutečně vysoká poptávka, zákazníci chtějí mít o svých strojích přehled. Někdy se přitom uchylují k částečným řešením a dělají si monitoring, který je podstatně levnější než diagnostika, ale často se pak dostanou do stavu, kdy nevědí, co se strojem je. Nebo přestože monitorují, stroj zhavaruje, a oni se ptají proč. Je to právě proto, že za tím není pokročilejší diagnostika vibračních spekter a návazných doporučení. Vidíme trend smartifikace výrobních procesů, ale také smartifikace v údržbě rotačních strojů. Zákazníci si zvykají, že data mohou být posílána na zabezpečený cloud a těžit z vysoké míry flexibility služeb právě třeba v diagnostice.

MM: Můžete uvést příklad, kdy bylo pomocí diagnostiky zabráněno nějakým škodám?

T. Kozelský: Přišli jsme například na počáteční poškození převodovky o výkonu 500 kW. Analýzou jsme zjistili, že se začíná poškozovat ložisko na rychloběžném výstupu a že je potřeba připravit se na jeho výměnu. Tím jsme zabránili neplánované odstávce. Jinak by zákazník převodovku provozoval až do destrukce ložiska. Potom by ji musel neplánovaně odstavit a jen na náhradních dílech by tato odstávka přišla na 130 000 Kč. Pokud do toho zahrneme i ztráty na výrobě a ušlém zisku, můžeme se dostat až do šesticiferných částek.

MM: Tak to už se určitě vyplatí...

T. Kozelský: Víte, my se hodně setkáváme s tím, že zákazník se podívá na nabídku a řekne, že je to drahé. Pak nám následující tři roky říká, že je dobře, že to neinstaloval, že ušetřil tolik peněz. Ale čtvrtý rok nastane velká neplánovaná odstávka, kdy si musí koupit takovou převodovku novou, nebo shání na trhu náhradní díly a celkové náklady jsou v řádu desetinásobků investice do on-line systému. Vždy je tedy potřeba zvážit, jaká je kritičnost daného zařízení a jakou roli toto zařízení hraje v celém výrobním procesu. Jsou klíčová zařízení, která – když zhavarují – zastaví celou linku nebo dokonce celý závod. Tam pak škody mohou jít i do desítek milionů korun. Vždy je to třeba porovnávat optikou, „co se stane, když stroj zhavaruje“, a mít dobře zpracovanou kritičnost strojů. U zákazníků se poměrně často setkáváme i s tím, že si stroje zařadí do kritičnosti podle jejich velikosti nebo výkonu, ale nezohledňují skutečný vliv stroje na výrobní proces.

MM: Jak je tomu tedy u méně důležitých strojů? Existuje i pro ně nějaké řešení?

T. Kozelský: Součástí programu Premium může být i služba, v jejímž rámci zákazníka naučíme jednoduchou diagnostiku. Máme k dispozici zařízení, s jehož pomocí si zákazník může trendovat hodnoty nebo si udělat nějaké jednoduché spektrum. Během jednodenního školení ho naučíme toto zařízení používat, a pokud dojde do fáze, kdy bude potřebovat pomoc, může přímo z tohoto zařízení poslat zprávu našemu diagnostikovi, který mu může poskytnout podporu. To, o čem jsme si dosud povídali, jsou skutečně expertní on-line systémy, ale pokud má zákazník nějaké běžné stroje, které potřebuje sledovat, i pro ně je k dispozici řešení. Buď prostřednictvím služby, kdy vibrační diagnostik vyjíždí za zákazníkem, anebo mu poskytneme přístroj a školení, aby si tuto službu mohl provádět sám.

MM: Můžete dát nějaké závěrečné doporučení?

T. Kozelský: Doporučení? Asi nedívat se pouze na hodnotu samotné investice, ale sledovat celkové náklady na vlastnictví stroje – TCO. V mnoha případech totiž dokážete nakoupit levně, ale po několika letech náklady přesáhnou náklady na zařízení, které byste nakoupili dráž – ať už na základě toho, že musíte dělat častěji údržbu, nebo když dochází k neplánovaným odstávkám z důvodu nějaké havárie. Oba naše programy, jak Premium, tak Rotation for Life, se zaměřují právě na snižování TCO.

MM: Děkuji za rozhovor.

Pavel Marek, foto: SKF

pavel.marek@mmspektrum.com

www.skf.com/cz

Další články

Převody/pohony/ložiska/spojky
Renovace a údržba

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: