Každý vie, že vo svete priemyslu existuje všeobecne obávané slovo: prestoje. Keď zariadenie alebo závod zaznamená prestoje, produktivita trpí (alebo v najhoršom prípade sa úplne zastaví). Prevádzky, ktoré doteraz fungovali bezchybne, sú narušené, pracovníci údržby sú nútení prestať s tým, čo robili, aby problém vyriešili, a v závislosti od toho, ako dlho to trvá, môže dôjsť k premeškaniu dôležitých termínov. To vedie nielen k strate príjmov, ale aj zvýšeniu nákladov na obnovenie prevádzky. Cieľom je vyhnúť sa týmto problémom, a preto sa priemyselný svet začína vzďaľovať od tradičnejších metód údržby, na ktoré sa spoliehame už desaťročia. Takže, kam smerujeme?

Odchádzame od reaktívnych prístupov a smerujeme k prediktívnej údržbe. Prediktívna údržba využíva súčasné a vznikajúce technológie a posúva údržbu na ďalšiu úroveň znížením alebo odstránením neplánovaných prestojov a neočakávaných porúch a predĺžením a maximalizáciou životnosti komponentov namiesto ich predčasnej výmeny. To všetko sa deje pomocou sietí snímačov a aplikácií umelej inteligencie.

Prečo by sme mali prediktívnej údržbe venovať pozornosť?

Výrobné závody sú zložité miesta, a preto existuje niekoľko príčin neočakávaných prestojov. Pomocou prediktívnej údržby možno eliminovať poruchy zariadení, neplánované údržby a dokonca aj ľudské pochybenia.

Porucha zariadenia. Porucha zariadenia je najčastejšou príčinou neplánovaných prestojov. Niektoré časti zariadenia bežia niekoľko hodín denne alebo dokonca nepretržite, čo zvyšuje pravdepodobnosť zlyhania v určitom okamihu. Väčšina závodov poskytuje najväčšiu ochranu svojim najdrahším a pre výrobu dôležitým zariadeniam. Čiastočne kvôli všetkej tejto pozornosti je pomerne zriedkavé vidieť katastrofické poruchy v týchto častiach strojov. Na druhej strane, práve malé poruchy menších častí, ktorým sa nevenuje dostatočná pozornosť, ako sú ventily alebo potrubia, môžu stáť oveľa viac prestojov a opráv a vyskytujú sa častejšie.

Neplánovaná údržba. Výpadok nie je vždy spôsobený poruchou. Niekedy sa stáva, že zariadenie stále funguje, ale nepracuje tak, ako by malo. Účinnosť sa mohla znížiť alebo sa objavil problém, ako sú netradičné zvuky, výrazné vibrácie alebo prudký pokles či zvýšenie teploty. Dokonca aj relatívne malé zmeny v prevádzkovej účinnosti môžu vyžadovať nevyhnutné opravy v krátkom čase.

Ľudské pochybenie. Aj tie najmenšie chyby môžu viesť k neplánovaným prestojom. Zamestnanci môžu robiť chyby pri kalibrácii strojov, nesprávne konfigurovať zariadenia, prehliadať prvé príznaky problémov, ako sú úniky kvapalín, stúpajúci hluk a ďalšie. Tejto problematike nepomáha pretrvávajúca pandémia. Ochorenia, izolácia a obmedzenie počtu zamestnancov, znamenajú, že v závode sa zdržiava menej ľudí, ktorí si môžu všimnúť vznikajúce problémy a vykonať rýchle opravy.

Zanedbanie poruchy môže viesť ku katastrofickým scenárom

Uvedené príčiny aj ich opomenutie môže v tom najhoršom prípade viesť ku katastrofám:

  • V chemickej továrni v indickom Visakhapatname unikol v máji 2020 jedovatý styrénový monomér, pričom zabil 12 ľudí a viac ako 1 000 zranil. Mnohí z nich trpeli pretrvávajúcimi zdravotnými problémami v dôsledku vystavenia sa plynu ešte rok po nehode.
  • Štyria pracovníci zahynuli v decembri 2020 v čistiarni odpadových vôd v Bristole v Spojenom kráľovstve, keď explodovalo silo s biolátkami.
  • Šesť ľudí zahynulo a desiatky ďalších utrpeli zranenia v januári 2021, keď sa v závode na spracovanie hydiny v Gruzínsku pretrhlo potrubie s tekutým dusíkom.
  • V júli 2021 zomrelo 7 ľudí a 31 bolo zranených v chemickom závode ChemPark v nemeckom Leverkusene, keď explodovala skladovacia nádrž s rozpúšťadlom.

Vplyv neplánovaných prestojov je väčší, než si myslíte

Primárny dosah neplánovaných odstávok je finančný. Keď sa vyskytne neočakávaný problém, procesy a výroba sa zastavia, ale to isté sa nedá povedať o nákladoch. Zamestnanci musia byť stále platení, spoločnosti prichádzajú o zisk zo stratenej výroby a drahé suroviny sa môžu znehodnotiť pri čakaní na opätovné spustenie výroby.

Závody musia platiť za výmenu poškodených častí, pokrytie dodatočných údržbárskych prác, ktoré môžu zahŕňať nadčasy, a za obnovu prevádzky. Ak by sa problém podchytil skôr, mnohým z týchto nákladov by sa dalo predísť. Navyše, závodom trvá nejaký čas návrat k plnej produktivite po odstavení.

Prax ukazuje, že najmä nebezpečné priemyselné oblasti, akými sú petrochemický a plynárenský priemysel, strácajú najviac hodín neplánovanými prestojmi. Dôvodom je to, že veľká časť práce môže byť taká nebezpečná, že výroba sa zastaví pri prvom náznaku potenciálneho problému.

Popri finančných následkoch existujú aj iné vplyvy, ktoré sa ťažšie kvantifikujú. Neplánované prestoje ovplyvňujú morálku zamestnancov. Časté neplánované prestoje vedú k zvýšenému stresu medzi zamestnancami, ktorí sa ocitajú v pochybnostiach, riešia naliehavé problémy namiesto toho, aby im proaktívne predchádzali.

Minimalizácia prestojov s prediktívnou údržbou

Prediktívna údržba využíva nástroje priemyselného internetu vecí a sieť snímačov na nepretržité monitorovanie každého aspektu závodu. 5G a edge computing umožňujú zdieľanie údajov v reálnom čase takmer bez oneskorenia s výkonnými analytickými nástrojmi. Umelá inteligencia a strojové učenie dokážu pochopiť túto záplavu údajov, rozpoznať vzorce „normálnej“ aktivity a rýchlo identifikovať významné anomálie.

Pomocou týchto informácií môžu pracovníci závodu optimalizovať svoj plán údržby, aby zabezpečili, že každý proces bude kontrolovaný v najvhodnejších intervaloch a že sa nič neprehliadne. Odborníci Deloitte sa zhodujú, že „prediktívna údržba je najefektívnejšia dostupná stratégia údržby – zlatý štandard, na ktorý sa treba zamerať“.

Nižšie uvedená grafika spoločnosti Deloitte zobrazuje zvyšujúcu sa úroveň celkovej efektívnosti zariadenia (OEE), ktorá môže dosiahnuť rôzne prístupy k údržbe. Prediktívna údržba, zobrazená ako úroveň IV, môže podporovať viac ako 90 % OEE.

Okrem zaistenia toho, že každá časť zariadenia je kontrolovaná a udržiavaná v správnom čase, môže prediktívna údržba produkovať včasné varovania o hroziacich problémoch, takže ich možno riešiť skôr, než nastanú. Často možno úplne zabrániť prestojom použitím malej, lacnej a rýchlej opravy malého problému. Inokedy možno budete musieť zastaviť výrobu, ale oprava môže byť dokončená za kratší čas, takže prestoje sú obmedzené na minimum.

Pomocou včasných upozornení si môžete naplánovať, kedy bude najlepší čas na vykonanie opráv. To znamená, že ak problém nie je naliehavý, môžete si vybrať čas, ktorý spôsobí najmenšie narušenie výroby, alebo skombinovať viacero blížiacich sa opráv do rovnakého obdobia vypnutia prevádzky.

V neposlednom rade samotná automatizácia ide ruka v ruke s prediktívnou údržbou. Nové nástroje, ktoré využívajú umelú inteligenciu a priemyselný internet vecí, dokážu automatizovať základné činnosti závodu. To zvyšuje bezpečnosť zamestnancov a zároveň pomáha znižovať riziko ľudskej chyby. Automatizovaná kalibrácia a konfigurácia pomôžu predchádzať chybám, ktoré by inak mohli viesť k vypnutiu prevádzky.

Zdroje

[1] 3 Ways Predictive Maintenance Can Reduce Unplanned Downtime. IoT For All. [online]. Publikované 9. 9. 2021. Citované 11. 1. 2022. 

[2] Making maintenance smarter: Predictive maintenance and the digital supply network. Deloitte. [online]. Publikované 9. 5. 2017. Citované 11. 1. 2022. 

[3] Process Plant Accidents Need New Tech: Predictive Analytics and AI. Precognize. [online]. Publikované 16. 8. 2021. Citované 11. 1. 2022.