Nhu cầu về bảo dưỡng máy móc xuất hiện kể từ khi loài người bắt đầu sử dụng chúng trong sản xuất. Kể từ đó, ngành bảo dưỡng đã trải qua các bước phát triển từ thấp đến cao, từ bị động đến chủ động. Dưới đây là các loại hình bảo dưỡng đã và đang được áp dụng trên thế giới:
1.3.1. Phương pháp Bảo dưỡng Sửa chữa (Bảo dưỡng Hỏng máy - Breakdown (Maintenance) Đây là phương pháp bảo dưỡng lạc hậu nhất. Thực chất lịch bảo dưỡng được quyết định khi máy móc bị hỏng và con người hoàn toàn bị động. Khi máy hỏng, sản xuất bị ngừng lại và công tác bảo dưỡng mới được thực hiện.
Phương pháp bảo dưỡng này có rất nhiều nhược điểm như: gây dừng máy bất thường, không ngăn ngừa được sự xuống cấp của thiết bị, có thể kéo theo sự hư hỏng của các máy móc liên quan và gây tai nạn, làm cho các nhà quản lý sản xuất bị động trong việc lên kế hoạch sản xuất, ảnh hưởng đến khả năng cung ứng sản phẩm trên thị trường, giảm tính cạnh tranh của sản phẩm. Do thời điểm xảy ra các hỏng hóc thường ngẫu nhiên, bất ngờ nên các nhà quản lý bảo dưỡng luôn bị động trong việc chuẩn bị các chi tiết thay thế, bố trí các công tác sửa chữa làm kéo dài thời gian dừng máy gây chi phí lớn. Trong một số trường hợp, thậm chí đã chuẩn bị rất nhiều các chi tiết thay thế nhưng do tính đa dạng và khó dự đoán của các hư hỏng nên khối lượng các chi tiết vẫn rất lớn gây tốn kém; hơn nữa mật độ của các loại hư hỏng thay đổi liên tục nên có chi tiết thay thế luôn bị thiếu trong khi các chi tiết khác nằm trong kho hàng chục năm mà không được dùng tới.
Một khuyết điểm khác của phương pháp này là các hư hỏng ở một cụm máy móc nào đó do không kịp ngăn chặn có thể gây hư hỏng dây chuyền làm nguy hiểm đến các bộ phận máy khác hoặc gây tai nạn cho người sử dụng.
Do các hạn chế nêu trên, chi phí cho bảo dưỡng theo phương pháp này rất lớn vì vậy cho đến nay nó hầu như không còn được áp dụng trong các dây chuyền sản xuất công nghiệp ở các nước tiên tiến nữa. (Đọc thêm về bảo dưỡng Sửa chữa - Bảo dưỡng hỏng máy trang 54)
1.3.2. Bảo dưỡng Phòng ngừa
1.3.2.1. Bảo dưỡng Phòng ngừa theo thời gian (Preventive Maintenance - Time Based Maintenance). (Phương pháp này còn được gọi đơn giản là Bảo dưỡng Phòng ngừa)
Đây là phương pháp bảo dưỡng hiện được áp dụng trong hầu hết các nhà máy, dây chuyền sản xuất ở Việt Nam (trừ một số ít các nhà máy mới xây dựng). Trên thế giới, phương pháp này đã được phát triển và phổ biến từ những năm 1950.
Nội dung chủ yếu của phương pháp này là các máy móc thiết bị trong dây chuyền sản xuất sẽ được sửa chữa, thay thế định kỳ theo thời gian. Ví dụ cứ mỗi tháng một lần sẽ dừng dây chuyền cho sửa chữa nhỏ và khoảng một năm một lần dừng dây chuyền để thực hiện các sửa chữa lớn. Thực tế phần lớn các dây
chuyền sản xuất dừng bảo dưỡng mỗi năm 2 lần. Mỗi khi dừng máy định kỳ để sửa chữa, bảo dưỡng, các bộ phận, chi tiết máy sẽ được kiểm tra, cân chỉnh, phục hồi, nếu cần thiết sẽ được thay thế. Sau mỗi đợt sửa chữa như vậy toàn bộ các thiết bị máy móc trong dây chuyền được coi như đã sẵn sàng cho đợt sản xuất mới.
Về mặt lý thuyết, dường như đây là phương pháp khá lý tưởng. Tuy nhiên, trong thực tế phương pháp này vẫn bộc lộ khá nhiều nhược điểm:
Thứ nhất là việc xác định các chu kỳ thời gian để dừng máy. Do phân bố của các hư hỏng theo thời gian rất khác nhau nên việc xác định các chu kỳ sửa chữa thích hợp cho toàn bộ dây chuyền rất khó. Nếu khoảng thời gian giữa hai lần dừng máy dài, các hư hỏng có thể xuất hiện giữa hai lần dừng máy gây ra ngừng sản xuất bất thường. Nếu khoảng thời gian giữa hai lần dừng máy ngắn, khối lượng sửa chữa thay thế lớn, một số chi tiết vẫn còn dùng được nhưng đến thời hạn vẫn phải thay thế gây lãng phí.
Thứ hai, do chủng loại máy móc thiết bị có thể hư hỏng cần sửa chữa bảo dưỡng trong mỗi đợt dừng máy của nhà máy thường rất đa dạng, khối lượng chi tiết thay thế, bố trí nhân lực, vật lực cho mỗi lần dừng máy là rất lớn nhưng thực tế các chi tiết cần thay thế sửa chữa lại không nhiều gây lãng phí.
Thứ ba, các máy móc thiết bị có thể bị hư hỏng do sự bất cẩn của công nhân trong quá trình kiểm tra, bảo dưỡng. Một số loại máy dễ bị hỏng, mòn hay giảm tuổi thọ do bị tháo ra lắp vào nhiều lần. Thuật ngữ trong ngành bảo dưỡng gọi hiện tượng này là “bảo dưỡng quá mức”.
(Đọc thêm về Bảo dưỡng Phòng ngừa theo thời gian trang 61)
1.3.2.2. Bảo dưỡng Phòng ngừa theo tình trạng thiết bị (Preventive Maintenance - Condition Based Maintenance). (Còn gọi là Bảo dưỡng theo tình trạng)
Đây là phương pháp bảo dưỡng phòng ngừa tiên tiến được phát triển từ Bảo dưỡng Phòng ngừa theo thời gian, và được áp dụng trong các ngành công nghiệp khoảng từ giữa những năm 1950. Nội dung chính của phương pháp này là: trạng thái và các thông số làm việc của các máy móc thiết bị hoạt động trong dây chuyền sẽ được giám sát bởi một hệ thống giám sát và chẩn đoán tình trạng thiết bị.
Hệ thống giám sát sẽ chịu trách nhiệm giám sát các hiện tượng xuất hiện trong quá trình làm việc của thiết bị như tiếng ồn, độ rung, nhiệt độ...,kiểm tra tình trạng thực tế của thiết bị, phát hiện các trạng thái bất thường của thiết bị, qua đó xác định chính xác xu hướng hư hỏng của thiết bị
Hệ thống giám sát sẽ chịu trách nhiệm giám sát các hiện tượng xuất hiện trong quá trình làm việc của thiết bị như tiếng ồn, độ rung, nhiệt độ...,kiểm tra tình trạng thực tế của thiết bị, phát hiện các trạng thái bất thường của thiết bị, qua đó xác định chính xác xu hướng hư hỏng của thiết bị.
Hệ thống phân tích và chẩn đoán tình trạng thiết bị sẽ chịu trách nhiệm phân tích các kết quả thu được từ hệ thống giám sát, thông báo chính xác vị trí, mức độ hư hỏng giúp người sử dụng kịp thời điều chỉnh hoặc thay thế các phần hư hỏng, tránh các hư hỏng theo dây chuyền. Hệ thống này còn cho phép xây dựng một bộ hồ sơ dữ liệu về thiết bị (lý lịch máy). Từ đó có thể chẩn đoán các nguyên nhân gây hỏng thường gặp và hỗ trợ tìm cách khắc phục, ngăn ngừa.
Trong phương pháp này, thay vì sửa chữa, bảo dưỡng theo chu kỳ thời gian, người sử dụng sẽ giám sát tình trạng của các thiết bị thông qua các phép đo và kiểm tra theo chu kỳ thời gian. Tuỳ theo tình trạng hoạt động, mức độ phức tạp và quan trọng của thiết bị người ta xác định các khoảng thời gian đo phù hợp và như vậy người bảo dưỡng có thể giám sát chặt chẽ tất cả các thiết bị cần thiết. Ví dụ đối với các tua bin thì đo và giám sát liên tục, với các quả lô, ổ lăn các phép đo sẽ được thực hiện hàng ngày, còn với động cơ điện thì chỉ cần đo 2 lần trong tháng là đủ. Việc quản lý chặt chẽ tình trạng các thiết bị còn cho phép chủ động trong lịch bảo dưỡng, kế hoạch sản xuất và sẵn sàng hơn trong việc tiếp nhận các đơn hàng lớn.
Vì chi phí cho công việc thực hiện các phép đo và phân tích nhỏ hơn rất nhiều so với với công việc sửa chữa; độ an toàn và độ tin cậy của dây chuyền rất cao (do được giám sát chặt chẽ) nên phương pháp bảo dưỡng này đựơc coi là giải pháp kỹ thuật ưu việt cho việc quản lý bảo dưỡng nhà máy và các dây chuyền công nghiệp.
(Đọc thêm về Bảo dưỡng thiết bị cho Cán bộ quản lý bảo dưỡng trang 79)
(Đọc thêm về Bảo dưỡng thiế bị cho Cán bộ kỹ thuật Bảo dưỡng trang 88)
.
Ghi chú:
Bảo dưỡng Dự báo: là một phương pháp bảo dưỡng gần tương tự như bảo dưỡng dựa trên tình trạng thiết bị cũng đã được phát triển song song. Về bản chất, loại hình này dựa trên cơ sở dữ liệu bảo dưỡng và sử dụng các phần mềm chuyên biệt sử dụng các kỹ thuật và hoặc các chuyên gia bảo dưỡng để dự báo về tình trạng hiện thời của thiết bị, xác suất hỏng của thiết bị (hay khả năng sẵn sàng của thiết bị) ở các thời điểm cần biết trong tương lai. Kỹ thuật bảo dưỡng này không yêu cầu đầu tư lớn nhưng phụ thuộc rất nhiều vào trình độ chuyên gia và đặc biệt là hệ thống cơ sở dữ liệu bảo dưỡng phải rất đầy đủ, tin cậy và được thu thập trong thời gian đủ dài, thậm chí tới hàng chục năm. Do các yếu tố này khó hội tụ ở các doanh nghiệp Việt Nam nên chúng tôi không tập trung giới thiệu Bảo dưỡng Dự báo trong tài liệu này.
Bảo dưỡng Cơ hội: về bản chất, Bảo dưỡng Cơ hội là việc thực hiện công tác bảo dưỡng, sửa chữa với các hư hỏng không có trong kế hoạch khi dây chuyền hay thiết bị phải dừng vì một nguyên nhân nào đó: hỏng đột ngột ở một bộ phận khác, mất điện, hết đơn hàng. Một số quan điểm không coi đây thực sự là một phương pháp bảo dưỡng. Tuy nhiên, Bảo dưỡng Cơ hội có ý nghĩa tương đối lớn trong việc giảm chi phí và thời gian bảo dưỡng. Nó cũng có thể áp dụng tốt với Bảo dưỡng Phòng ngừa theo tình trạng thiết bị.
LƯU Ý: CÁC CẤP ĐỘ BẢO DƯỠNG THEO NHÓM CHỨC NĂNG
Mô tả về các cấp độ Bảo dưỡng xác định sự phức tạp của việc bảo dưỡng được quyết định bởi mức độ phức tạp của các bước quy trình và/hoặc độ phức tạp của việc sử dụng hay triển khai các thiết bị hỗ trợ cần thiết. Không nên nhầm lẫn mức độ phức tạp này với độ phức tạp của thiết kế hoặc mức độ quan trọng của thiết bị hỗ trợ.
Sự phân loại theo cấp độ Bảo dưỡng được quy chuẩn hoá trong tiêu chuẩn AFNOR X 60-010 và được dùng như một hướng dẫn và công cụ phản ánh. Ứng dụng của nó chỉ được hiểu giữa các bên đã thống nhất về định nghĩa được áp dụng cho các thiết bị cần bảo dưỡng.
Bảo dưỡng Hiệu năng (Productive maintenance PM) hay Bảo dưỡng Hiệu quả
Vào cuối những năm 1950 hãng Genegal Electric đưa vào áp dụng “Bảo dưỡng Hiệu năng” - tức là “Bảo dưỡng nhằm nâng cao năng suất và hiệu quả”. Xuất phát từ quan điểm khắc phục nhược điểm của Bảo dưỡng Phòng ngừa là “bảo dưỡng quá mức”, Bảo dưỡng Hiệu năng vừa làm giảm tối thiểu thiệt hại do thiết bị xuống cấp vừa tiết kiệm các chi phí bảo dưỡng thiết bị. (Xem H.1.5)
Bảo dưỡng hiệu năng được định nghĩa như sau:
“ Bảo dưỡng hiệu năng là loại hình bảo dưỡng nâng cao hiệu suất của doanh nghiệp nhờ giảm các chi phí do máy móc thiết bị từ chi phí vận hành, chi phí bảo dưỡng đến các thiệt hại do thiết bị xuống cấp”
Bảo dưỡng hiệu năng đã phát triển qua các giai đoạn Bảo dưỡng Hiệu chỉnh (Corrective Maintenance), Phòng ngừa Bảo dưỡng (Maintenance Prevention) và Bảo dưỡng Hiệu năng hiện đại. Cần lưu ý rằng Bảo dưỡng Hiệu năng chính là bước kế tiếp của Bảo dưỡng dựa trên tình trạng thiết bị. Nếu không có các cơ sở hạ tầng cần thiết và Bảo dưỡng dựa trên tình trạng vẫn chưa được doanh nghiệp thực sự làm chủ thì không thể chuyển sang Bảo dưỡng Hiệu năng được.
Chi tiết về triển khai Bảo dưỡng Hiệu năng được trình bày trong mục III “Bắt đầu như thế nào?”
Bảo dưỡng Hiệu năng Tổng thể (Bảo dưỡng hiệu năng với sự tham gia của tất cả các bộ phận -TPM):
Total productive maintenance
TPM có thể được định nghĩa như sau: TPM là bước phát triển tiếp theo của PM, thông qua các hoạt động tự giác của các nhóm nhỏ (hoạt động JK) tất cả các bộ phận nhằm xây dựng một hệ thống bao quát toàn bộ chu kỳ sử dụng thiết bị nhằm mục đích đạt được hiệu suất sử dụng thiết bị tối đa.
Các hoạt động JK: là các hoạt động hoàn thiện quy trình vận hành của một nhóm nhỏ công nhân và tìm ra phương pháp giải quyết các vấn đề trong vận hành và bảo dưỡng máy một cách tự nguyện. Vì người vận hành hiểu rõ tình trạng thiết bị nhất nên các hoạt động này rất có hiệu quả.
Chi tiết về triển khai Bảo dưỡng Hiệu năng Tổng thể được trình bày trong Mục 3.4 “TPM và Kaizen”.
Vào năm 1976 khi TPM được phát minh ở Nhật,thì ở Anh người ta cũng đưa ra khái niệm Terotechnology có cùng mục đích với TPM:
Terotechnology được định nghĩa là công nghệ sử dụng các giải pháp thực tiễn toàn diện và bao quát như: quản lý, tài chính, công nghệ.. áp dụng với những tài sản hữu hình (thiết bị và công trình) nhằm đạt được chi phí chu kỳ sử dụng kinh tế. Có thể nói Terotechnology là kỹ thuật quản lý tổng thể nhà máy, nó đồng nghĩa với quản lý nhà máy hiểu theo nghĩa rộng bao gồm cả quản lý chu kỳ sử dụng thiết bị.
Xét về mục đích TPM và Terotechnology là giống nhau nhưng có một khác biệt lớn là TPM được thực hiện bởi người sử dụng thiết bị, còn Terotechnology liên quan tới cả người sản xuất lẫn người quản lý và vận hành thiết bị. Tuy nhiên, sự trao đổi tiên tiến giữa nhà sản xuất, người sử dụng và thiết bị không hiệu quả do khác biệt về lợi ích . Đây cũng là nguyên nhân dẫn đến thất bại của Terotechnology. Thất bại này là một gợi ý về sự cần thiết xem xét các tiền đề khả thi của khái niệm hiện đại và rộng hơn là sản xuất và tiêu dùng bền vững.
Khái niệm về “chi phí chu kỳ sử dụng kinh tế” lần đầu tiên được Bộ Quốc phòng Mỹ đưa ra. Họ đã tiến hành một cuộc điều tra về giá mua thiết bị quốc phòng và chi phí vận hành, bảo dưỡng chúng trong 5 năm. Kết quả điều tra cho thấy chi phí vận hành và bảo dưỡng lớn gấp 10 lần chi phí mua sắm ban đầu.
