預測性保養流程圖(以狀態為本)
預測性保養流程圖範本:監測設定與基準值、巡檢或感應器資料、警報篩查、診斷與確認、剩餘壽命估算、計劃工單與維修後複測。
甚麼是預測性保養流程圖(以狀態為本)流程
預測性保養,又稱以狀態為本的保養,是按證據而不是按日期去編排工作的。設備或是加裝測點,或是排入巡檢路線,每一次量度都與這台設備自己的基準值比較,而觸發工作的是狀態上的變化:一次振動警報、熱成像上一處發熱的接點、油樣中不斷上升的磨損金屬、超聲波下開始發出嘯聲的軸承。下面這張圖跟隨一次警報走完全程:先是那次決定這台設備值不值得監測的關鍵程度評審,然後是對照基準值訂定的限值、在巡檢路線上採到或由感應器傳來的讀數、令趨勢保持誠實的工況核對、警報篩查、診斷以及用第二種技術所作的確認、剩餘壽命估算、狀態報告、計劃工單、維修、證明故障已經消失的維修後讀數,最後是依據設備內部實際發現重新訂定的限值。
這裡只有由狀態觸發的情況。圖的頂端既沒有日曆間隔,也沒有計數目標,因此按時間與按使用量編排的保養屬於預防性保養,那是由設備登記冊而不是由一次量度出發的。這也不是有人已經通報的缺陷的維修流程,更不是設備停機之後展開的調查:本圖止於一次在功能失效之前完成的維修,凡是已經壞掉的,一律交給糾正性保養與故障調查。這條邊界之所以重要,是因為監測在經濟上站得住的全部理由,就在於介入是有計劃的。設備一旦已經失效,那條曾經預報它的讀數就只是歷史,流程亦換成另一套。請把這張圖當作起點,按你們自己的程序、製造商給出的限值,以及一位有資格的分析員的審視去調整,尤其是那條容許設備帶著已知故障繼續運作的分支——那既是保養決定,同樣也是安全決定。
四個判斷撐起整套流程。讀數時設備是否處於正常工況,這個問題放在生產運作泳道,因為知道設備當時只行了半負荷的是操作人員而不是分析員,而由不同工況下的讀數砌出來的趨勢,只會帶來無人診斷得到的警報。第二種技術是否確認了故障,這個問題是攔住誤報的閘門:一種技術提出問題,另一種給出答案,而未確認這條分支回到限值,而不是往前走向工單。「設備能運作至計劃檢修時段嗎?」正是整套計劃存在的意義所在,所以它落在可靠性工程師身上,而不是落在其後要為它調配資源的計劃員身上。而「已回到基準特徵嗎?」在最後閉合了這個循環,因為一次令特徵停留在原處的維修,並沒有修好報告點出的那個故障。
本流程圖涵蓋的內容
本範本包含
- 五條泳道——可靠性工程師、狀態監測分析員、生產運作、保養計劃員與技術員——橫跨六個階段:建立監測、採集資料、篩查警報、診斷、計劃與維修,以及核實與結案
- 大部分狀態監測流程圖跳過的建立階段:一次決定哪些設備才納入監測的關鍵程度評審、為每種失效模式配對的監測技術、在健康設備上採集的基準值,以及逐個測點訂定的預警值與危險值
- 頂端的「巡檢讀數還是常設感應器?」判斷,令一張圖同時涵蓋帶資料收集器的週期性巡檢,以及常設感應器向平台的持續上傳,兩條路徑背後是同一套篩查與同一套診斷
- 生產運作泳道中的工況核對,它追問讀數時設備是否處於正常工況,其非正常工況分支把讀數退回重新採集,而不是任由一次半負荷下的量度引發無人診斷得到的警報
- 一道追問第二種技術是否確認故障的閘門,把真實故障與訂得過緊的限值分辨開來:未確認這條分支關閉警報並重新整定限值,而不是對設備開出工作
- 計劃這半邊:剩餘壽命估算、狀態報告、帶有降低負荷或即時停機分支的「設備能運作至計劃檢修時段嗎?」判斷、在長交期零件訂購期間不斷回圈的零件與時段核對,以及在記錄今次攔截之前,把維修後讀數與基準值作比對
何時使用本範本
- 你們正在把狀態監測計劃建立起來,需要令巡檢路線、分析與工單成為一套流程,而不是三個團隊各自的試算表
- 警報一次又一次被提出又被關閉,卻沒有相應的工單,亦沒有人說得清其中有多少最後確實是真故障
- 你們正把關鍵設備由固定的預防性保養週期轉到以狀態為本的觸發上,希望在削減任何週期之前先把巡檢路線議定下來
- 生產與保養對一台帶著已知故障的設備能否運作至下一次停機各執一詞,因此繼續運作這個決定需要一條成文規則和一位負責人
- 你們正在加裝感應器或採購監測平台,希望在資料開始湧進來之前,先把由人作出的判斷畫清楚
運作方式
把泳道改成你們的角色
用你們真正擁有的角色取代可靠性工程師、狀態監測分析員、生產運作、保養計劃員與技術員。在不少場地上,分析員是每月上門一次的外判承辦商,而可靠性工程師就是兼任這個崗位的保養經理:把這兩條泳道合併,而不要畫一次從來不會發生的交接。
把監測技術與失效模式逐一對上
在圖上寫明哪些設備行振動、紅外熱成像、油液分析、超聲波或工藝資料,以及每種技術是為了抓住哪一種失效模式。如果一種技術獲選只是因為儀器早已買了,而不是因為它偵測得到這台設備上真正會發生的失效,那它產出的讀數不會有人去處理。
逐點確定基準值與限值
記錄基準值從何而來、誰可以變更預警值或危險值,以及甚麼樣的證據才足以支持一次變更。已公布的嚴重程度分級只是起點;真正管用的限值,是對照這台設備在正常工況下自身基準值訂定的那一個,而且應該隨著趨勢逐漸告訴你們這台設備的正常是甚麼樣而移動。
按 P-F 間隔確定讀數週期
寫明每個測點多久讀一次,以及為甚麼。週期必須短到至少有一次讀數落在故障首次可被偵測到的時刻,與設備再也做不到本身工作的時刻之間,而這正是常設感應器在預警時間很短的設備上值回票價的原因。
寫清確認規則與嚴重程度規則
議定甚麼才算故障獲得確認、哪一種失效模式用哪一種第二技術,以及由誰評定嚴重程度。然後決定未確認的警報會怎樣:靜靜關掉會失去證據,而帶著一次有紀錄的限值變更去關閉,才可以令同一個測點不再每個月都喊一次狼來了。
議定繼續運作的規則和簽署人
「設備能運作至計劃檢修時段嗎?」這條分支需要一條成文規則和一位具名負責人。記錄哪些狀況必須即時停機或降低負荷、剩餘壽命估算要說到甚麼程度才容許一台設備運作至計劃停機,以及在它繼續運作期間那份估算多久更新一次。
用一次真實警報對照走一遍
取過去一年之中的兩三次警報,一次最後變成了工單,一次最後被當作沒事關掉,把它們放到圖上走一遍。凡是大家口中描述卻沒有畫出來的步驟,以及畫了卻沒有人記得自己做過的步驟,都是值得在發佈之前處理的發現。
常見問題
預測性保養流程包含哪些步驟?
先由關鍵程度評審挑出值得監測的設備,為每一種失效模式配對監測技術,在健康設備上採集基準值,並逐個測點訂定預警值與危險值。其後讀數或是來自走過的巡檢路線,或是來自安裝好的感應器,而在採信一條讀數之前要先核對運作工況。在限值以內的讀數記入趨勢,不再做別的。超出預警值時,分析員去做頻譜與故障特徵的分析,並用第二種技術確認故障;未獲確認的警報被關閉,限值重新整定。獲確認的故障則評定等級、估算剩餘壽命並簽發狀態報告。工程師判斷設備能否運作至計劃檢修時段,計劃員開出工單並核對零件與時段,維修完成後把維修後讀數與基準值作比對,最後把今次攔截記錄下來。
預測性保養與預防性保養有甚麼分別?
分別在於觸發方式,而不在於有沒有計劃。預防性保養按日曆間隔或計數目標到期,無論有沒有問題都照做,因此容易編排,但亦意味著有一部分工作做在本來不需要的設備上。預測性保養,或者說以狀態為本的保養,是由一次顯示故障已經開始的量度來觸發:振動、溫度、油液狀態、超聲波,又或者某個偏離設備基準值的工藝參數。兩者都產出計劃工單,亦都有別於被動保養——那是在設備已經停機之後才開始的。多數廠房三者並行,並把狀態監測留給那些關鍵、失效方式可被偵測,而且預警時間足以令人採取行動的設備。
甚麼是 P-F 間隔,它如何決定監測頻次?
在以可靠性為中心的保養裡,P 點是一個正在發展的故障首次變得可以偵測的時刻,F 點是功能失效,即設備再也做不到對它的要求。兩點之間的時間就是 P-F 間隔,也是以狀態為本的工作唯一能夠發揮作用的窗口。實用的規則是讀數頻次必須高於這個窗口,好讓至少有一次讀數落在裡面;常見的做法是按 P-F 間隔的一半左右去量度,這樣漏掉一次讀數也還有餘裕。這個窗口是失效模式與監測技術的屬性,而不是設備的屬性,所以同一套軸承在油液分析上可能給出數月的預警,在振動上卻只有數天。窗口很短的地方,正是連續監測令這項工作變得值得去做的地方。請把本圖上的任何週期都當作暫定值,用你們自己的分析去取代。
狀態監測應該由哪些技術開始做?
由你們真正遇到的失效模式出發,而不是由儀器目錄出發。振動分析涵蓋旋轉設備上的軸承磨損、不平衡、不對中與鬆動,機器振動的評價見 ISO 20816,其分區由新投入運作一直排到可長期運作,再到需要即時處理的水平。紅外熱成像由 ISO 18434 涵蓋,用來發現鬆脫或鏽蝕的電氣連接以及過熱部件。油液分析報告磨損顆粒與污染,其中固體顆粒按 ISO 4406 編碼。超聲波用來捕捉洩漏與早期潤滑故障。ISO 17359 給出建立狀態監測計劃及其警報準則的通用程序,而 ISO 18436 系列則訂明對採集與解讀讀數人員的資格要求。請直接讀標準原文,而不是讀供應商為它們所作的摘要。
怎樣壓住誤報又不漏掉真警報?
先把三件都被稱作誤報的事分開。資料問題是讀數在錯誤的轉速或負荷下採集,又或者來自鬆脫的加速度感應器、出現漂移的感應器,它由工況核對抓出來,靠修正採集方式而不是靠改限值來解決。限值問題是門檻取自已公布的分級,而不是取自這台設備自己的基準值,靠具名批准人與有紀錄的理由重新整定限值來解決。真正的早期發現兩者都不是,把它當作雜訊關掉,正是一套計劃失去公信力的方式。當下能把它們分開的,是用第二種技術作確認。放長了看,請把每一次警報及其結局都記錄下來,這樣你們才報得出有多少變成了工單、有多少被關閉,而且永遠不要刪掉歷史:那些最後查無問題的警報,正是你們日後要移動一個限值時所需要的證據。