Prediktivní vs. preventivní: Debata a budoucnost

Údržba prováděná až poté, co se zařízení porouchá, představuje nejstarší a nejjednodušší strategii údržby a naznačuje úmysl záměrně pokračovat v provozování zařízení až do konce jeho životnosti, aniž by byla provedena údržba vedoucí k jeho nápravě. Tato strategie by se měla vztahovat pouze na nekritická aktiva, jako jsou univerzální žárovky, nebo na nadbytečná aktiva, k nimž patří záložní čerpadla, jejichž selhání nepředstavuje žádné bezpečnostní riziko a má minimální dopad na produktivitu.

Nejúspěšnější výrobci přešli na celkovou proaktivní strategii údržby, která prodlužuje životnost aktiv, zvyšuje produktivitu, zlepšuje celkovou efektivitu a snižuje náklady na údržbu. Přestože vykazují určité podobnosti, preventivní údržba (PM) a prediktivní údržba (PdM) se výrazně liší ve vlastním provádění. Nabízí snad jedna oproti té druhé nějakou konkurenční výhodu?

Typ a četnost jakékoli aktivity PM jsou předem určeny výrobcem OEM pro každé zařízení. Preventivní údržba je převážně klasifikována jako plánované nahrazení součástí nebo jako plánovaná odstávka zařízení. Četnost aktivit PM je obvykle založena na časových intervalech bez ohledu na aktuální stav součásti. 

Plánování dopředu

Typicky tomu bývá tak, že stroje jsou odstaveny, a tudíž nevyrábějí, takže pracovníci údržby mohou provádět požadované činnosti PM. V důsledku toho by takovéto zásahy měly být nejen plánovány a časově rozvrženy, ale dotčení operátoři by měli být opětovně přiděleni k jiným strojům. Aby bylo zajištěno, že stroje budou uvolněny podle příslušného pravidelného klíče tak, aby byly v rámci preventivní údržby dokončeny všechny potřebné činnosti, je nutno dosáhnout maximální spolupráce mezi odděleními údržby, výroby a plánování.

Strategie PdM spoléhá na používání technologií a nástrojů, jako jsou analýza vibrací, analýza oleje a termální zobrazování, které neustále sledují účinnost i opotřebení zařízení a poskytují progresivní varování před blížící se poruchou nebo ztrátou funkce. Výhodou této metodiky je, že monitorování probíhá v době, kdy je zařízení v provozu. Není zapotřebí omezovat produktivitu kvůli odhalení blížící se poruchy. Tato metodika poskytuje nejrealističtější a nejaktuálnější údaje o stavu daného zařízení. Informace však mohou správně interpretovat pouze vysoce kvalifikovaní technici údržby.

Nicméně tento přístup nabízí flexibilitu pro naplánování oprav v nejvhodnějším období, jelikož požadovaný zásah údržby je přesně stanoven a načasován na dobu, než se dané zařízení porouchá. Ve srovnání s PM nabízí PdM proaktivnější přístup k údržbě s nejmenším dopadem na celkovou produktivitu. 

Křivka vzniku potenciální poruchy (P-F) 

V souvislosti s porovnáním metodiky preventivní versus prediktivní údržby je důležité přezkoumat a pochopit P-F křivku vzniku potenciální poruchy (označení P-F bylo převzato z angličtiny, kdy P znamená potential = potenciální a F failure = porucha, selhání). Porucha zařízení je často (mylně) považována spíše za událost než za proces. Většina poruch se však vyskytuje v průběhu času. Křivka P-F (obr. 1) znázorňuje poškození zařízení v průběhu času a v podstatě nabízí obrovskou hodnotu v podobě nástroje sloužícího pro předpověď nebo včasné varování. Tato koncepce platí pro každou součást daného stroje.

Horizontální osa (X)  křivky P-F představuje čas, zatímco svislá osa (Y) znázorňuje stav daného zařízení. K degeneraci daného zařízení dochází postupně a potenciální porucha (P) představuje v tomto procesu bod, kdy je poprvé možno zjistit, že bezprostředně hrozí chyba nebo ztráta funkčnosti daného zařízení. Pokud vada zůstane nezjištěna a neodstraněna, proces degenerace se zrychluje, až se zařízení dostane do bodu (F), který představuje funkční poruchu. Časový interval mezi bodem P a F označujeme jako P-F interval a ten se může pohybovat v rozmezí dní, týdnů až měsíců v závislosti na konkrétní součásti.

Vedoucí údržby mohou využívat křivku P-F k oponování a aktualizaci doporučených aktivit PM poskytnutých originálními výrobci daného zařízení (OEM). Množství těchto aktivit PM může být sníženo efektivním naplánováním těchto úkolů na základě historických údajů poskytnutých křivkou P-F. Naneštěstí mnoho organizací nedokáže rozpoznat hodnotu křivky P-F a není schopno vyvinout potřebné úsilí ke sběru a analýze historických dat. Činnosti PM se kvůli takovému přístupu nevyvíjejí a zůstávají ve stávajícím stavu.

Proces monitorování stavu zařízení PdM v reálném čase poskytuje nejlepší příležitost pro využití dat získaných z „křišťálové koule“ P-F křivky a může zabránit funkční poruše za předpokladu, že data monitorující aktuální stav zařízení jsou řádně interpretována. Díky tomu mohou být náhrada nebo obnovení součásti daného zařízení řádně naplánovány a načasovány ještě předtím, než dojde k celkové funkční poruše. PdM navíc vyžaduje menší narušení produktivity, než je tomu u zákroků vyžadovaných PM. 

Údržba zaměřená na bezporuchovost 

Spíše než diskutovat o tom, zda má jedna proaktivní strategie údržby výhodu oproti druhé, by se měly organizace údržby soustředit na budoucí trend: údržbu zaměřenou na bezporuchovost (RCM = reliability-centered maintenance). Proces RCM se snaží maximalizovat výkonnost aktiv prostřednictvím správné činnosti na správném zařízení ve správném stadiu životního cyklu a současně optimalizovat produktivitu celého podniku. Tento přístup se zaměřuje na fungování systému jako celku, nikoli pouze na výkonnost aktiv.

Úspěšná implementace RCM vyžaduje zapojení optimální kombinace všech ostatních strategií údržby, které přímo odpovídají kritičnosti daného aktiva, a nákladů spojených s jeho selháním. Před samotným zaváděním RCM by vedení výroby mělo provést důkladnou analýzu každého zařízení majetku a jeho začlenění do výrobního procesu. Dalším krokem je určení kritičnosti daného zařízení, záležitostí spojených s bezpečností práce, potenciálních nákladů a příležitostí pro vznik poruch a rizik. Posledním krokem je přizpůsobit jednotlivá zařízení těm nejlepším strategiím údržby.

Preventivní údržba (PM)

Strategie PM předpokládá systematický přístup k údržbě založený na časových intervalech a preventivním zacházení. Činnosti jsou prováděny bez ohledu na aktuální stav nebo skutečné využití zařízení. Jak vyplývá z názvu, cílem těchto činností údržby je zabránit neplánovanému následku vlivem poruchy nebo ztráty funkčnosti daného zařízení. 

Prediktivní údržba (PdM)

Strategie PdM se týká přímého sledování skutečného stavu a výkonu zařízení během běžného provozu s cílem předvídat poruchu. Účelem je predikovat požadované činnosti údržby, ještě než se zařízení porouchá a dojde ke ztrátě jeho funkčnosti. Jakmile jsou zjištěny nějaké problémy, údržbářské činnosti jsou řádně naplánovány a načasovány.