’’EKONOMICZNE ASPEKTY DIAGNOSTYKI MASZYN METODAMI

Prezentacja na temat: "’’EKONOMICZNE ASPEKTY DIAGNOSTYKI MASZYN METODAMI"— Zapis prezentacji:

1 ’’EKONOMICZNE ASPEKTY DIAGNOSTYKI MASZYN METODAMI
SPM INSTRUMENT’’

2 Strategia SPM Na tle wszystkich firm diagnostycznych firma SPM jako jedyna już od początku lat 70 stosuje strategię KOLORÓW. Strategia ta jest stosowana do oceny stanu wszystkich węzłów łożyskowych badanych przy pomocy systemów diagnostycznych firmy SPM Instrument. Każdy węzeł łożyskowy, niezależnie od innych może generować sygnał typowy dla charakteru pracy lub stopnia zużycia części maszyn.

3 Jak przedstawiać system aby rzeczywiście był praktyczny ?
Światło czerwone : Niebezpieczeństwo Światło żółte: Ostrzeżenie Światło zielone: Cały system naprzód Inne techniki dają nieopracowane dane. SPM idzie krok naprzód, poprzez przygotowane odpowiedzi. Strategia kolorów SPM jest oparta na prostym kodzie skojarzeniowym: zielono – żółto – czerwonym. Niezależnie od metody pomiarowej zastosowanej do oceny stanu węzła łożyskowego możemy w sposób automatyczny ocenić wartość sygnału (także w postaci liczbowej) i podjąć odpowiednie kroki zależnie od koloru oceny. W przypadku koloru zielonego jedynie wykonujemy następne pomiary z określoną częstotliwością. W strefie żółtej czas na pierwsze decyzje np. o dosmarowaniu węzła łożyskowego lub o zwiększenie częstotliwości pomiarów. Czerwony to powód na skupienie uwagi w tym miejscu i dokładne monitorowanie zmian sygnału. Zależnie od jego poziomu możemy podjąć decyzję o natychmiastowej wymianie lub dalszej eksploatacji urządzenia do czasu planowego postoju.

4 Zyski przedsiębiorstwa w przypadku wysokiego zapotrzebowania na produkt
Pieniądze DOCHODY KOSZTY ZYSKI PRZEDSIĘBIORSTWA W CAŁYM OKRESIE TRWANIA Czas W przypadku każdej firmy produkcyjnej maszyny pracujące w zakładzie powinny przynosić zyski przedsiębiorstwu w całym okresie ich użytkowania. Biorąc pod uwagę rozkład czasowy to w każdej chwili ich eksploatacji zyski to suma dochodów generowanych w ciągu całej żywotności urządzenia minus suma kosztów na inwestycje, użytkowanie i opiekę oraz remonty maszyny. Z punktu widzenia przedsiębiorcy najbardziej interesujący obszar to okres od zakończenia głównych inwestycji aż do wyeksploatowania urządzenia lub zespołu urządzeń produkcyjnych.

5 Pieniądze Utrata wpływów Zyski Przedsiębiorstwa
Czas Utrzymanie ruchu-koszty pośrednie Zyski Przedsiębiorstwa w całym okresie trwania Utrata wpływów Koszty kapitałowe, etc. Pieniądze Utrzymanie ruchu - - koszty bezpośrednie Niezależnie od kształtu krzywych dochodów i kosztów istnieją zawsze obszary będące reprezentantem różnych ponoszonych wydatków lub strat. Obszar kosztów kapitałowych i jemu podobnych niezależnie od momentu jest stały i nie mamy wpływu na jego wysokość. Aby zwiększyć obszar Zysków Przedsiębiorstwa (kolor zielony) musimy wpływać na pozostałe strefy. Obszar Utrzymania Ruchu jest tradycyjnie kojarzony jako “koszt”, który w bezpośredni sposób obniża zyski. Współczesna ekonomia ukazuje jednak, że taki punkt widzenia jest spojrzeniem zanadto uproszczonym. Prowadząc badania dla dużej liczby przedsiębiorstw produkcyjnych, z różnymi produktami, np. tam gdzie cała produkcja może być sprzedana jako zysk, “dobre” Utrzymanie Ruchu zawsze podnosi wydajność produkcji, a więc jest zyskiem. Z drugiej strony, “słabe” Utrzymanie Ruchu obniża wydajność produkcji i generuje “Utratę wpływów”, ponieważ mniej produktu w określonym przedziale czasowym może być sprzedane. Tak więc “Utrata wpływów” ma zawsze bezpośredni związek z obszarem kosztów Utrzymania Ruchu. Strefa “Utrzymanie Ruchu – koszty pośrednie”, często nie łączona z innymi strefami określa negatywny wpływ złego Utrzymywania Ruchu na jakość produktu. “Utrzymanie Ruchu – koszty bezpośrednie” to koszty, które tradycyjnie pojawiają się w budżecie Utrzymania Ruchu i są najczęściej analizowane.

6 Ekonomiczne znaczenie utrzymania ruchu (ESM)
Utrzymanie ruchu - koszty pośrednie Utrata wpływów Ekonomiczne znaczenie utrzymania ruchu (ESM) -koszty bezpośrednie Budżet remontowo - konserwacyjny Obniżona wartość sprzedaży, jakość Koszty odrzutów i poprawek w produkcji Ekonomiczne znaczenie utrzymania ruchu (ESM – Economic significance of maintenance) jest to koncepcja służąca do określenia zmian i wpływu Utrzymania Ruchu na zyski przedsiębiorstwa jako całości w całym okresie jego trwania. Trzy obszary występujące w nim są definiowane następująco: “Utrata wpływów” określa obniżenie całkowitych możliwości produkcyjnych i spadek jakości produktu, a nieplanowane postoje i uruchomienia czynią bardzo trudnym Utrzymanie Ruchu na wysokim poziomie co z kolei może mieć negatywny wpływ na ceny produktu. “Utrzymanie Ruchu – koszty pośrednie” są kosztami odrzutów, ponoszonymi na odtworzenie odrzuconego materiału oraz sumą innych, “ukrytych” kosztów takich jak straty energii, kary lub opłaty za zanieczyszczenie środowiska itp. “Utrzymanie Ruchu – koszty bezpośrednie” są to koszty płatności, części zamiennych, usług zewnętrznych, itd., znajdujące się w budżecie remontowo-konserwacyjnym. W wielu obliczeniach, jest to jedyny koszt uwzględniany w kalkulacji Utrzymania Ruchu , podczas gdy dwa pozostałe są ignorowane.

7 Aby zwiększyć zyski • poprzez “SPM Condition Monitoring” wpływamy na:
Utratę wpływów w trakcie całego okresu trwania przedsiębiorstwa. Utrzymanie ruchu - koszty pośrednie Utrzymanie ruchu - koszty bezpośrednie Poprzez naświetlanie i analizowanie problemu, jesteśmy w stanie stosując program Monitorowania Stanu maszyn SPM przemieścić koszt Utrzymania Ruchu z obszaru kosztów i zmienić ich charakter w potencjalne źródło olbrzymich dochodów. Nie uzyskamy jednak efektu jeżeli którykolwiek z trzech obszarów będzie redukowany bez związku ze zmianą dwóch pozostałych. Kalkulacja może być przeprowadzona w sposób prosty np. jeżeli jeden ekstra dolar wydany w “Utrzymaniu Ruchu – koszty bezpośrednie” obniży “Utratę wpływów” o dwa dolary, to w dalszym ciągu mamy zysk na poziomie jednego dolara. Tak więc powinno zawsze rozpatrywać się sumę wszystkich kosztów a nie wyłącznie jedną ze strat składających się na całość.

8 ”Bezpośrednich kosztów Utrzymania ruchu’’
Wyeliminowanie kosztów dodatkowych zniszczeń na skutek uszkodzeń łożysk Zoptymalizowanie obrotu częściami zamiennymi Zmniejszenie kosztów rutynowych pomiarów (”właściwa osoba, właściwe miejsce, właściwy moment") Podniesienie efektywności planowania Zmniejszenie kosztów wymiany łożysk Zwiększanie zysków poprzez redukcję: ”Bezpośrednich kosztów Utrzymania ruchu’’ Zastosowanie “SPM Condition Monitoring”umożliwia: “Bezpośrednie koszty Utrzymania Ruchu” są kosztami zwykle znajdującymi się w budżecie wydziału Utrzymania Ruchu na urządzenia, płatności, części zamienne, koszty ogólne a także korzystanie z usług i pracy firm zewnętrznych. Ponadto budżet na utrzymanie może zawierać małe inwestycje np. na sprzęt do monitoringu maszyn gdyż może to być zrównoważone przez koszty konserwacji urządzeń realizowane przez personel produkcyjny a znajdujący się już w pensjach pracowników.

9 Zwiększanie zysków poprzez redukcję:
Zwiększenie poziomu jakości oraz zmniejszenie tym samym kosztów powtórnej produkcji Zwiększenie wydajności posiadanego sprzętu/maszyn aby obniżyć koszty kapitałowe (aktywa stałe i bieżące) Podniesienie bezpieczeństwa pracy i obniżenie kosztów ubezpieczeń Zwiększenie oszczędności energii i obniżenie zanieczyszczania środowiska Zastosowanie “SPM Condition Monitoring”umożliwia: Zwiększanie zysków poprzez redukcję: ”Pośrednich kosztów Utrzymania ruchu’’ “Pośrednie koszty Utrzymania Ruchu” są kosztami, które mogą być uwzględniane ale które zwykle nie są ujmowane w budżecie obsługi urządzeń. Także ze względu na to, że występują w bardzo różnych miejscach i funduszach przez co ich analityka jest bardzo utrudniona.

10 Zwiększanie zysków poprzez redukcję:
Zwiększenie poziomu dostępności urządzeń i jakości produkcji Zwiększenie planowości działań utrzymania ruchu Zmniejszenie straty prędkości produkcji Zmniejszenie liczby oraz czasu przestojów planowanych i nieplanowanych Zwiększanie zysków poprzez redukcję: ”Utraty wpływów’’ Zastosowanie “SPM Condition Monitoring” umożliwia : Najważniejszym celem monitoringu stanu urządzeń jest skrócenie czasu przestojów poprzez obniżenie zarówno ilości jak i długości postojów planowych i nieplanowych. Prace realizowane podczas postojów nieplanowych zwykle zajmują więcej czasu, gdyż odbywają się bez odpowiedniego przygotowania. Doprowadzenie łożysk lub innych części maszyn do awarii bardzo często powoduje rozszerzenie awarii na inne elementy a więc i automatycznie wydłuża czas przestoju. Monitoring stanu pomaga ponadto obniżyć ilość przestojów wymian rutynowych części, które wciąż są w dobrej kondycji. Zmniejszanie ilości przestojów i czasu ich trwania wywołuje zawsze pozytywny efekt obserwowany w strefie “Utraty Wpływów”, ponieważ wzrasta dostępność urządzeń produkcyjnych. Nie bez znaczenia jest utrzymanie tej samej wydajności produkcji użytkując w sposób ciągły w ciągu roku np. trzy linie produkcyjne. Jeżeli do osiągnięcia tego samego poziomu produkcji alternatywą jest zakup czwartej linii produkcyjnej albo zakup sprzętu do diagnostyki stanu urządzeń w celu utrzymania ciągłości produkcji na trzech liniach to zawsze planując długofalową obecność na rynku rozwiązaniem efektywniejszym jest inwestycja w diagnostykę ( w większości przypadków wielokrotnie tańszym ).

11 Zyski dla operatora sprzętu diagnostycznego SPM Instrument
Unikanie strat w produkcji Unikanie kosztów powtórnej awarii Wykorzystanie całkowitej żywotności maszyn ( lub części składowych ) Planowanie produkcji Unikanie kosztów odtwarzania Stosując sprzęt SPM Instrument zawsze jest obserwowalny efekt poprawy ekonomii całego zakładu. Poza wynikami ekonomicznymi są zauważalne także elementy poprawy bezpieczeństwa i jakości środowiska pracy. Bardzo istotne jest także dla pracowników motywowanie ich w zakresie stawiania nowych zadań a gromadzone przez nich doświadczenie w szybkim czasie wygeneruje następne zyski, głównie dla zakładu. Coraz częściej także, biorąc pod uwagę walkę rynkową, ważny jest wizerunek i reputacja firmy wobec klientów. Firma “chwaląc” się kontrolą jakości na wysokim poziomie daje czytelny sygnał, że walczy o poprawienie jakości własnych produktów.

12 Przykład 1 Piece dzwonowe do obróbki cieplnej
Piece dzwonowe do obróbki cieplnej są stosowane do nagrzewania płyt o dużych powierzchniach. Zwoje są ustawiane w stertach i zamykane w osłonie gazów (w postaci tzw. dzwonu). Piec jest podgrzewany przez spalanie ciekłego gazu. Aby utrzymać określoną temperaturę zwojów gaz H² obieg jest utrzymywany przy użyciu wentylatora wewnątrz dzwonu. Wentylator znajduje się w atmosferze H² i uruchamiany z prędkością 1500obr/min w ciągu 3-4 dniowego cyklu podgrzewania. Na początku i na końcu cyklu gaz N² jest stosowany “pomiędzy” powietrzem a H². Podczas fazy N² silnik pracuje z prędkością 750obr/min. Zaleceniem producenta pieców była planowa wymiana łożysk silnika co 4 lata. Nie jest możliwa wymiana łożysk silnika w czasie gdy jest zamontowany w piecu.

13 Silnik wentylatora- pomiar przyrządami przenośnymi
Drgania SPM SPM Pierwsze dwa piece zostały zainstalowane w 1992 roku i klient zażyczył sobie wyposażenia silnika w przetworniki do kontroli SPM i drgań przystosowane do diagnostyki przy zastosowaniu przyrządów przenośnych. Przyrząd przenośny

14 Silnik wentylatora- pomiar przy pomocy indywidualnych modułów CMM
Huta Stali zainstalowała następne 4 piece w marcu 1994 roku a ostatnie trzy we wrześniu Wszystkie zostały wyposażone w moduły do kontroli SPM i drgań. Koszt operacji dla systemu CMM został określony na poziomie 825 USD/ rok dla każdego urządzenia. Do PLC

15 Długi okres ostrzegawczy w przypadku Metody Impulsów Uderzeniowych
990105 990428 990807 990826 W przypadku Metody Impulsów Uderzeniowych zaobserwowano wystarczająco długi czas ostrzegawczy (niezależnie od zastosowanych przyrządów i systemów) pozwalający na przygotowanie operacji wymiany łożysk ( min. 1 miesiąc, średnio 2,5 miesiące).

16 Roczne oszczędności 16 457,00 Ilość awarii / rok 1
System ’’do Awarii’’ ’’Planowy’’ ’’Diagnostyka’’ Ilość awarii / rok 1 Koszty bezpośrednie/awaria Materiały $8 714,00 $1 742,00 Koszty wytwarzania $1 114,00 Koszty bezpośrednie całkowite $9 828,00 $2 856,00 Straty produkcji / awaria $9 485,00 Straty produkcji / rok $0,00 Ekonomiczny Współczynnik Obsługi (EWO) $19 313,00 Koszty zaoszczędzone / rok Ilość potencjalnych obiektów: 16 457,00 *obliczone przy pomocy programu komputerowego SPM-ECOMASTER Uniwersytet w Sztokholmie zrealizował dla firmy SPM oprogramowanie eksperckie ECOMASTER®, służące do kalkulacji dwóch aspektów ekonomicznych prowadzenia diagnostyki. Bazując na podstawach ESM arkusz ECOMASTER® pozwala na obliczenie uzyskanych zysków w określonych warunkach produkcji przez zastosowanie systemów diagnostycznych SPM. Równocześnie możemy określić w jakim czasie zwrócą się inwestycje na systemy diagnostyczne SPM w zależności od wartości poniesionych inwestycji, przy tych samych warunkach produkcji.

17 Oszczędności netto z okresu od -92 do -99 =
USD $80 000 $50 000 $25 000 -$10 000,00 $0,00 $10 000,00 $20 000,00 $30 000,00 $40 000,00 $50 000,00 $60 000,00 $70 000,00 $80 000,00 $90 000,00 Oszczędności dla wentylatorów: Went. 1 Went. 2 Went. 3-6 Went. 7 i 9 Went. 8

18 Przykład 2 Audyt kontroli stanu maszyn zrealizowany w cementowni Chorwacja 18 – 19 września 2000 dla urządzeń wirujących. Zakres kontrolowanych urządzeń: - silniki elektryczne - pompy - sprężarki - młyny - kruszarki - wirówki specjalne Jedną z usług prowadzoną przez firmę SPM Instrument International są profesjonalne audyty kontroli stanu maszyn. Ich celem jest sprawdzenie i określenie zysków systemu Utrzymania Ruchu opartego na kontroli stanu maszyn i bazującego na porównaniu z systemem opartym o przestoje wywołanymi awariami urządzeń.

19 = 7.800.000 USD/rok Podsumowanie Produkcja non-stop 24 godziny/dobę.
Maksymalna wielkość produkcji 20 ton/godzinę. Docelowa wielkość produkcji = 8,125 ton/godz. Przestoje 60 dni/rok z różnych powodów (remonty planowe, naprawy poawaryjne,technologiczne itd.). Dzięki zastosowaniu diagnostyki uzyskano w ciągu roku zmniejszenie poziomu przestojów o 20 dni. Oszczędności roczne 20 dni produkcji 8.125 ton/godz X 2000 USD = USD/rok

20 Młyny rozbijające Przykład 3 16 szt. rafinerów
mierzonych 6 razy dziennie przy zastosowaniu systemu SPM Instrument Przemysł papierniczy w przypadku ESM jest sektorem, gdzie istnieje bardzo silny związek pomiędzy Kosztami Utrzymania Ruchu a zapotrzebowaniem na produkt. Gdy zapotrzebowanie jest niskie, znaczenie “Utraty Wpływów” jest także niższe, gdyż dodatkowa ilość produktu i/lub wyższa jakość produktu jest bardzo trudna do sprzedania lub prowadzi wprost do obniżenia ceny produktu na rynku. Odwrotnie jest w przypadku Kosztów Pośrednich i Bezpośrednich Utrzymania Ruchu w zakresie sumy kosztów. Przy niskim zapotrzebowaniu wzrasta bardzo wielkość strefy dla sumy ponoszonych obu rodzajów kosztów. Średnie wartości dla obu rodzajów zapotrzebowania na produkt są następujące: Niskie zapotrzebowanie Utrata wpływów około 25% Pośrednie Koszty Utrzymania Ruchu około 10% Bezpośrednie Koszty Utrzymania Ruchu około 65% Wysokie zapotrzebowanie Utrata wpływów około 41% Pośrednie Koszty Utrzymania Ruchu około 8% Bezpośrednie Koszty Utrzymania Ruchu około 51%

21 Błyskawiczne wykrywanie wad łożysk
w przypadku Metody Impulsów Uderzeniowych Maszyny papiernicze i urządzenia wchodzące w skład linii produkcyjnych ze względu na dużą ilość elementów wirujących są szczególnie narażone na awarie łożysk tocznych. Ponadto warunki pracy (duża wilgotność, wysokie temperatury oraz niskie prędkości) tworzą bariery dla diagnostyki metodami drganiowymi. Dlatego też przemysł papierniczy stał się głównym odbiorcą metody Impulsów Uderzeniowych do kontroli łożysk tocznych. Firma SPM Instrument posiada w swoich rękach aktualnie ponad 90% rynku w zakresie kontroli ciągłej w tym przemyśle w całej Skandynawii a ilość monitorowanych linii produkcyjnych rośnie z każdym rokiem.

22 Oszczędności całkowite z 10 lat diagnostyki
TMP3 3120, 3210, 3220, 3360 TMP3 3110, 3310, 3320, 3410, 3630 TMP2 2360, 2560 TMP2 1520, 2250 TMP2 2350 TMP2 2260 Oszczędności całkowite z 10 lat diagnostyki

23 3,7 miliona USD Σ Kosztów całkowitych z pierwszych 10 lat :
Remonty realizowane przez firmę zewnętrzną, koszt 1 zestawu łożysk około USD . Oszczędności z pierwszych 10 lat : -TMP 3 - 1,5 miliona USD - TMP 2 - 2,2 miliona USD Σ Kosztów całkowitych z pierwszych 10 lat : 3,7 miliona USD

24 A jednak się kręci .....

25 Do usług ...