Kestirimci Bakım Planlaması işletmelerde ‘4’ yöntemle uygulanabilir.
1- Makinalardan ölçüm alım veri toplama cihazının ve beraberinde kullanılacak bilgisayar programının işletmece satın alınarak, ölçümlerin analizlerin ve planlamanın işletme kadroları tarafından yapılması
2- Makinalardan ölçüm alım veri toplama cihazının işletmece alınması, makinalardan ölçümlerin işletme kadrolarınca yapılması, internet üzerinden bu ölçümlerin danışman firmaya iletilmesi, analizlerin danışman firma tarafından yapılıp sonuçların işletmeye iletilmesi
3- İşletmenin cihaz ya da program almadan, dışarıdan ölçüm analiz hizmeti alması
4- Online sabit sensörler ile otomatik, trip - ölçüm analiz ile kestirimci bakım uygulaması.
Bu yazının amacı, tercihte etkin olabilecek noktaları öne çıkararak, kestirimci bakım uygulamasını hedefleyen işletmelere, kestirimci bakımın ne olduğu temel bilgisi ile uygulama yöntemlerinin artıları ve eksilerini ortaya koyarak yön göstermektir.
1. GİRİŞ
‘Kestirimci Bakım Planlaması’, makinalar üzerinden, periyodik aralıklar ile alınan, fiziksel parametre ölçümlerinin zaman içindeki eğilimlerini izleyerek, makina sağlığı hakkında geleceğe yönelik bir kestirimde bulunma yöntemidir.(3)
‘Kestirimci Bakım’ tanımı, 1988 yılında ODTÜ-Ankara’da düzenlenen 3.ncü Ulusal Makina Tasarım ve İmalat kongresinde, Topaz Ltd. Şti’den (bu yazıyı hazırlayan) Mak.Müh. R.Kubilay Köse tarafından sunulan bir bildiri ile, ‘Predictive Maintenance’ karşılığı olarak Türkçe’ye kazandırılmıştır.
Makina sağlığındaki değişimler, beklenti arızaları ifade edecek parametrelerin, periyodik ölçümlerle izlenmesi ile belirlenir. Bu bilginin yorumlanmasında istatistik teknikleri kullanılır. Mühendisliğin en önemli özelliği araştırmacılığıdır. Bu disiplinle, farklı branşların ürettiği kuramları uygulamaya sokar ve onu günlük yaşamın bir parçası yapar. İşletmede, bakım faaliyetleriyle sorumlu mühendis, yüz yüze kalınan sorunların istatistiksel karşılığının arayışı içinde değilse, sürekli aynı sorunlarla karşılaşma durumunda kalacaktır.
2. ARIZALARIN ÖNCEDEN BELİRLENMESİ
Bakımcıların en zorlandıkları konu, arıza nedeni ile durmuş olan makinanın neden arızaya girdiğini belirlemektir. Deneyim ve tecrübe ile bazı varsayımlar kurularak, neden makinanın arızaya girdiği belirlenebilir. Bakımcıların zorlandıkları durum, arıza nedeni ile duran bir makinada bunu yapmaya çalışmaktır. Tıpkı bir doktor gibi otopsi yapma durumunda kalınır. Öngörülen onarım kimi zaman sorunu çözmez ve makina tekrar arızaya girer.
Arızanın teşhisi için geçen süre, o makinanın o kadar süre üretim yapamadığı anlamını taşır. Duruş süresi uzadıkça, işletmenin kârlılığı etkilenecektir. Duruş süresinin optimum süreye indirilmesi ancak makina sağlığının tahribatsız periyodik ölçümler ile izlenmesi sonucunda mümkün olacaktır. Bu nedenle kestirimci bakım planlaması işletmeler için bir zorunluluk halini almıştır.
3. KESTİRİMCİ BAKIM PLANLAMASI ANA OMURGASI, TİTREŞİM ANALİZ TEKNOLOJİSİ
Kestirimci bakım planlamasında amaç; makinaları durdurmadan, tahribatsız, çalışma koşullarında, sağlıkları ile ilgili parametre verilerinin alınması ve bu verilerin zaman içindeki değişimini, trendini izlemektir. Yataklar üzerinde dönen şaftlara sahip Makinaların sağlığı hakkındaki en kapsamlı veriye, makina dinamiğinin göstergesi titreşim analizi teknolojisi ile ulaşılır. (4)
Arıza durumunda olan makinalar titrer. Kestirimci bakım planlaması, içerdiği vibrasyon analizi araçları ile bu titremenin nedeninin belirlenmesini sağlayacak verileri, parametreleri, grafikleri üretir.
Titreşim = Vibrasyon bilgisi; ilköğretim 5nci sınıf Fen derslerinden başlayarak öğretilmeye çalışılmaktadır. Üniversiteler mühendislik bölümlerinde 1nci sınıflarda sunulan fizik derslerinde bu konu kapsamlı olarak tekrarlanmaktadır. Makina mühendisliği bölümlerinde ilerleyen sınıflarda, titreşim konusunda daha detaylı dersler alınmaktadır. Makina dinamiğinin temeli olmasına rağmen maalesef en anlaşılmayan dersler Vibrasyon=Titreşim’le ilişkili olanlardır. Bu nedenle de mezun olup iş hayatına atılan mühendisler, çalıştıkları işletmelerde vibrasyon sorunlarının detayları ile ilgilenmekten hep kendilerini uzak tutmaktadırlar. Bu tüm dünyada aynıdır.
Kestirimci bakım planlaması; Vibrasyon=Titreşim Analizini, bilgisayar yardımı ile sistematikleştirip kolaylaştırma görevini üstlenmiş ve bu çok faydalı tekniği her yerde kullanılabilir duruma getirmiştir, popülerleştirmiştir. Ancak bu kolaylaştırmalar, Vibrasyon=Titreşim Analizlerinin mühendisler tarafından yapılmayacağı anlamına gelmez. Ölçümü yapan teknisyenler ön analizleri yapabilir, ana sorunları belirleyebilir, hatta kullanılan sistem olası neden hakkında yönlendirme yapabilir ve bu sonuçlar bir aşamaya kadar çözüm üretebilir. Kestirimci bakım uygulamasını bu seviyede bırakmak, alınacak sonuçların sınırlı kalmasına ve hatta kestirimci bakım planlamasının yeterli sonucu vermediği imajını yaratabilir. İşletmede görev alan mühendisler, kendilerini sistemden dışlamadan aldıkları eğitimin katkılarını eklemeliler ve analizlere katılmalıdır. Ancak bu şekilde verim alımı, üretkenlik artacaktır. (4)
4. KESTİRİMCİ BAKIM UYGULAMASINA GEÇİŞ
İşletmesinde kestirimci bakım uygulamasına geçmek isteyen yöneticiler, uygulamanın temelinde vibrasyon analizi yapılması gerektiğini fark ettiklerinde, büyük bir tereddüt yaşamaktadırlar. Bu tereddütün nedeni, işletme kadrolarında gerekli analizi yapacak teknik elemanı bulamayacakları kaygısıdır. Elemanın bulunması durumunda da, uzun süre bu konumda tutamayacakları şeklindedir. Diğer bir durum, analiz kabiliyetini geliştiren teknik elemanın uzun süreli olarak tatmin edecek maaşını karşılayabilmektir.
1990’lı yıllarda başlayan kestirimci bakım uygulamalarında görev alan bakım mühendisleri, ilk defa kişisel bilgisayarla çalışmanın verdiği sinerji ile vibrasyon analizine büyük yakınlık kurdular. Analizler sonucu yakalanan arızalar ile işletmeler çok büyük tasarruflara eriştiler. Sonuç olarak sistemi kullanan teknik kadrolar yaptıkları işten memnun oldular. Zaman içinde bilgisayar teknolojisinin hızla gelişimi, internet, cep telefonu gibi araçların kullanıma girmesi, yeni mezun olan bakım mühendislerinin vibrasyon analizine ilgilerini düşürdü. 1990’lı yıllarda çalışma hayatına katılan bakım mühendislerden farklı olarak 2000’li yıllarda çalışmaya başlayan bakım mühendisleri, vibrasyon analizi araştırması yapmak yerine, cihazların programların bunu yapıp arıza nedenini vermesi beklentisine girdiler. Sonuç olarak, bakım mühendislerinde 1990’lı yıllarda görülen vibrasyon analizi yapma ilgisi, yeni mezunlarda görülmemektedir.
İyi bir kestirimci bakım uygulamasında,
- Bir mesai sürecinde (8 saat) ortalama 70 makinadan vibrasyon analiz ölçümlerinin alınması hedeflenir. 5 iş günü olan haftada 300-350 makina sağlığı takip edilebilir.
- Makinalardan tekrar ölçüm alma periyodunun haftada bir olması, arızaların önüne geçilmesinde bir gereksinimdir.
- İşletmede, sağlığı izlenecek makina sayısı 350’den fazla ise ölçüm periyodu iki haftada bir olarak kurgulanabilir.
Hedeflenen kestirimci bakım kadrosu
- Kestirimci bakım analizleri için bir mühendis
- Ölçümleri alacak bir ya da iki teknisyen/inspektör
Görev dağılımı
- Teknisyen, günlük ölçüm turunu bilgisayardan cihaza yükler, ölçümleri alır. Ölçüm anında cihaz ekranında grafikleri izler ve bunları kendi gözlemleri ile birleştirerek, her makinada o ekipmana ait yorumunu not olarak cihaz hafızasına girer.
- Teknisyen ölçümlerini tamamladıktan sonra, ofise dönerek bu verileri bilgisayara aktarır. Ön raporlarını alır ve kestirimci bakım mühendisine sunar.
- Kestirimci bakım mühendisi, teknisyen tarafından sorunlu olduğu belirlenen makinaların, geçmiş ölçümlerle karşılaştırmalı vibrasyon analizlerini yapar ve bunlara yönelik iş emirleri üreterek yapılması gerekenleri yönetir. Yapılan işlemlerin sonucunu sorgular, performans takibi için izlenebilir KPI kriterler üretir.
5. DÖRT TİP KESTİRİMCİ BAKIM UYGULAMA METODUNDAN BİRİ SEÇİLEBİLİR
5.1 Veri toplama cihazı ve makina sağlığı yönetim programından oluşan kestirimci bakım sisteminin işletmece alınması
İşletme, kestirimci bakım amaçlı veri toplama ve analiz cihazı ile ilgili bilgisayar programını alır. Ölçümleri ve analizleri işletme elemanları yapar.
Önerilen yöntemdir. En çok makina bu yöntemle izlenebilir. Sık alınacak ölçümler (haftada bir, günde bir) ile makinalar takip edilir. Kritik duruma giren makinalar daha sık ölçülebilir. Bakım öncesi ve sonrası sonuçları karşılaştırmalı değerlendirilir. Bakımın kalitesi izlenebilir.
{Balık tutmayı ve pişirmeyi öğrenirseniz, her gün balık yiyebilirsiniz.}
5.2 Ölçüm amaçlı veri toplama cihazının işletmece alınması, analiz hizmetinin dışarıdan bir danışmanlık firmasından alınması (**yeni teknik**)
İşletme, sadece kestirimci bakım amaçlı veri toplama ve analiz cihazını alır, detaylı analiz amaçlı makina sağlığı yönetimi bilgisayar programını almaz. Cihaza, analiz servisi verecek danışmanlık firması tarafından, internet üzerinden ölçüm ‘tur’ları yüklenir. İşletme elemanı ekranda çıkacak adreslerden ölçümleri alır, cihaz ekranında çıkacak grafikler ile ön analizleri yapabilir. İşletme elemanınca cihaza kaydedilen tur ölçümleri internet üzerinden, analiz hizmeti servis sağlayıcısına gönderilir. Detaylı analizler, hizmet sağlayıcı tarafından yapılır ve sonuçları iş emirleri şeklinde, e-posta ile işletmeye gönderilir. Bu uygulamada, ölçüm kütüğü analiz hizmet sağlayıcısında bulunacağı için, maksimum performans amacı ile uzmanlar tarafından sürekli geliştirilebilir, her yeni periyot ölçümü daha fazla bilgi alım düzenine geliştirilebilir.
Bu yeni bir tekniktir. Dünyada, internet erişim hızlarının artması ile 2008-2009 yıllarında uygulamaya girmeye başlamıştır.
İşletme elemanı, makina başına giderek ölçümleri alırken gördüğü sorunları not olarak cihaza girerek analizciyi bilgilendirir. Turdaki noktalarda, periyod içinde farklı zamanlarda birden fazla ölçüm alarak kaydedebilir. Analizci daha fazla veri ile daha kararlı sonuçlar üretir.
Cihaz, işletme elinde olduğundan, acil durumlarda hemen ölçümler yapılabilir. Hizmet kapsamı dışında olan makinalardan da ölçümler alınarak işletme içinde değerlendirilebilir. İstenir ise, arka arkaya ölçümler alınır ve cihaz hafızasına kaydedilir. Uzaktan analiz hizmetinde bu ölçümlerin tümü dikkate alınır.
İnternet ve elektronik teknolojisindeki gelişmelerin sunduğu bu yeni olanak, dünyada kestirimci bakım uygulamalarında yeni bir teknik olarak gelişmektedir. Bu yöntem, vibrasyon analizi yapabilecek uzman eleman temin edemeyecek işletmeler için çözümdür. Bu şekilde üst düzey analiz desteği sürekli temin edilebilecektir. Cihazın işletmede kalıcı olması, gereken her an durum belirleme amaçlı ölçüm analiz kaydının yapılabilecek olması, sistem kullanımına yönelik tereddütleri ortadan kaldıracaktır.
{ Balığı siz tutarsınız, hizmet firması sizin için ayıklar ve en yüksek tadı alacak şekilde pişirir.}
5.3 Aylık periyotlarda, dışarıdan kestirimci bakım amaçlı, vibrasyon ölçüm analiz hizmetinin alınması
İşletme, kestirimci bakım donanım alımı ve işletim yatırımı yapmadan, dışarıdan ölçüm analiz hizmeti alabilir. Cihaz işletmede sürekli durmaz. Hizmeti sunan firma elemanı ayda bir gün işletmeye gelir ve kapsam dahilinde bir gün içinde ölçülebilecek, 30–40 kadar sınırlı sayıda ve sadece o gün çalışan makinalardan periyodik ölçümleri alır. Ölçümü takip eden 3-5 gün içinde sonuç raporunu işletmeye iletir.
Analiz Cihazı, gerektiği zaman ya da daha sık aralıklarla ölçüm almak amacı ile kullanılamayacağı için, işletme sistemden yeterince faydalanamaz. Eğer ölçülen makinada bir bakım yapıldı ise, sonucu ancak bir sonraki ölçüm hizmeti raporunda görülür. Bu da çok geç olabilir. Acil durumlarda, o an cihaz işletmede bulunmadığı için, analiz yapılamaz. Ölçümcünün geleceği gün beklenir. Bu da çok geç olabilir.
Ölçüm hizmeti sunan harici firma elemanı, daha başka işletmelerden de ölçümler alacağından, her işletme sorunlarına direk odaklanamaz, analiz makinanın birkaç dakikalık çalışma sürecinde ölçülen statik grafikler ile sınırlı kalır. Bir aylık çalışma ömrünün (43,200 dakika) sadece bir dakikalık süreç örneği ne derece bilgi verecek ise, o kadar sonuç üretebilir.
{ Maliyeti nedeni ile, balığı lokantada ayda bir yersiniz.}
5.4 Online, sabit sensörler- otomatik ölçüm analiz ile kestirimci bakım uygulaması.
Bu sistemde, işletme makinaları üzerine sabit sensörler takılır. Sensörlerin merkez ile bağlantısı kablolar ile olabileceği gibi kablosuz vibrasyon sensörlerinden de bilgiler alınabilir. Bu yaklaşımın yatırım maliyeti yüksektir. Buna karşın işletim maliyeti düşüktür.
* Avantajları:
Online sistemde makinalar sürekli anlık izlenir. Önceki metodlarda yer alan portatif veri toplama cihazı ile, belirli periyodlarda (Günlük, Haftalık, 15 günlük, Aylık gibi) ara ara alınan ölçümlerde gelişebilecek ani arızalar görülemeyebilecektir. Bu nedenle kritik makinalar için günümüz teknolojisinde, olmaz ise olmazdır.
Vibrasyonda artış gösteren konumlarda, arızanın ne olduğu belirlenir. Buna alternatif olduğu varsayılan 4-20 mA çıkışlı vibrasyon sensörleri sadece vibrasyonun genel değerini ölçer, arıza hakkında bilgi vermez. Online kestirimci bakım sistemi, makinada ne tip bir arızanın gelişmekte olduğunu kontrol odasında gösterir. Balanssızlık, kasıntı, mekanik çözülme, rulman, dişli, yağ filmi kırılması gibi arızalar belirlenir.
Online Trip sistemleri, vibrasyon artınca makinayı trip ettirir, durdurur. Bakımcı arızanın ne olduğunu makina durduğu için çok zor belirler ya da belirleyemez. Online Kestirimci Bakım sistemleri, zaman kaybetmeden arızanın yönetilmesini, arızaları önceden belirlenerek, vakit kaybetmeden onarım yapılmasını sağlar.
İşletme Process Kontrol sistemleri ile ModBus FieldBus DeltaV gibi sistemler üzerinden iletişimli olabileceğinden, izlenen proses değerlerinin de çıkan sorunun birlikte değerlendirilmesini sağlar.
Türbin kompresör gibi, arıza nedeni ile durması durumunda işletmenin duracağı makinalar üzerinde uygulanmalıdır.
Kablosuz Vibrasyon İzleme Transmitter
6. ‘ROI’ RETURN ON INVESTMENT – YATIRIMIN GERİ DÖNÜŞÜ
ABD’de yapılan kestirimci bakım planlama uygulamalarının istatistiksel değerlendirmelerinde, sektöre göre yatırım maliyetinin 4-12 katında geri dönüş sağladığı belirlenmiştir. Sınırlı kaynaklara sahip ülkemizde kestirimci bakım planlamasının yaygınlaşması yüksek oranda katma değer kazanılmasını sağlayacaktır.
Kestirimci bakım planlaması, gerçek anlamında kullanıldığında, işletmelere kesinlikle ek kazançlar sağlayacak bir yöntemdir. Bu kazanç, duruşlardan dolayı üretim kaybının önüne geçilmesi, işçilikten ve malzemeden tasarruf ile sağlıklı makinaların daha az enerji harcamasından kaynaklanmaktadır. Arızalı makina daha fazla enerji harcar, daha fazla akım çeker. Bu enerji havaya atılan enerjidir. Bu enerji makinayı titreten enerjidir. Türkiye şartlarında yatırımın geri dönüşü, tablodaki değerlerden kat ve kat fazla olmaktadır. Bu bir gerçektir. Gelişmiş ülkelerde yoğun şekilde uygulanmaktadır.
7. SONUÇ
Kestirimci bakım planlaması, işletmelerde KÂR’ın artmasını sağlayan teknolojik bir sistemdir. Matbaanın ülkemize geç gelmesi gibi, muhafazakar yaklaşımla kestirimci bakımdan ve makina sağlığına yönelik vibrasyon analizi yapılmasından uzak durulması, ileride çok büyük kayıplara neden olacaktır. Bu nedenle geleceğe bakan her işletmede kesinlikle uygulanmalıdır. Bu çalışmada uygulama metodları hakkında bilgi verilmiştir.
