6. BẢO DƯỠNG DỰA TRÊN TÌNH TRẠNG (TÀI LIỆU DÀNH CHO CÁN BỘ KỸ THUẬT BẢO DƯỠNG)
Một chương trình bảo dưỡng máy móc không chỉ nhằm vào việc chỉ ra thời điểm khi một cỗ máy sẽ cần phải sửa chữa mà còn nhằm vào việc duy trì tất cả máy móc luôn ở trong tình trạng hoạt động tốt nhất bằng cách hạn chế tới mức thấp nhất thời gian vô ích và đảm bảo hiệu quả sử dụng một cách tối đa.
Mục đích
Mục đích của chương này là giới thiệu với các bạn một khái niệm mới về theo dõi tình trạng/ bảo dưỡng dựa trên tình trạng của là các thiết bị và phương pháp sử dụng chúng.
Phần này bao gồm:
- Những điểm chính và lợi thế liên quan đến việc thiết lập một chương trình bảo dưỡng dựa trên tình trạng.
- Giới thiệu về các thông số tình trạng máy móc.
- Giới thiệu về các phương pháp và các hệ thống thu thập số liệu.
- Các nguyên lý c bản của các thông số dao động.
- Giới thiệu về các thiết bị đo độ rung ( dao động máy).
- Giới thiệu về một số kỹ thuật phân tích độ rung.
- Sự tác động tài chính của bảo dưỡng dựa trên tình trạng.
2. Bảo dưỡng dựa trên tình trạng là gì?
Trong điều kiện lý tưởng, mọi bộ phận của mọi máy móc sẽ thích ứng với các đặc tính kỹ thuật của nhà thiết kế. Đối với nhà sản xuất, các bộ phận chính xác sẽ phải được sản xuất đúng theo yêu cầu kỹ thuật khắt khe, được đo kiểm và thử nghiệm. Khi đã đưa vào sử dụng, các bộ phận của máy phải được lắp đặt, sử dụng và bảo trì một cách đúng đắn. Vì thế, các chi tiết chuyển động sẽ hoạt động bền bỉ nếu như nó được sản xuất, lắp đặt một cách chính xác theo đúng chức năng thiết kế, được bảo dưỡng và bôi trơn đúng cách. Tuy nhiên, trên thực tế, những hướng dẫn quan trọng lại thường bị bỏ qua, một ước tính cho thấy 80% các chi tiết chuyển động bị hỏng trước khi đạt được tuổi thọ thiết kế.
Các phân tích máy móc và bảo dưỡng đã được thực hiện ngay từ khi máy móc ra đời. Về mặt kỹ thuật, hình thái bảo dưỡng phát triển từ: Bảo dưỡng sửa chữa sau đó phát triển lên Bảo dưỡng phòng ngừa và cuối cùng là tiến lên bảo dưỡng “Dựa trên tình trạng”
4. Bảo dưỡng sửa chữa (Bảo dưỡng hỏng máy)
Đó là một hoạt động cần thiết để khắc phục những vấn đề gây ra từ một lỗi máy. Hình thức Bảo dưỡng sửa chữa thường gây ra những thiệt hại thứ cấp nghiêm trọng. Đó là những tổn thất tài chính do thời gian ngừng máy và bảo dưỡng.
5. Bảo dưỡng Phòng ngừa (Bảo dưỡng Định kỳ theo thời gian)
Khi một cỗ máy hoặc một chi tiết của nó được đại tu vào thời điểm định kỳ mà không quan tâm đến tình trạng của thiết bị. Mặc dù điều này là tốt hơn Bảo dưỡng sửa chữa, nhưng Bảo dưỡng phòng ngừa bộc lộ ra là rất tốn kém do quá lãng phí thời gian ngừng máy dành cho sự đại tu không cần thiết và những chi phí tốn kém cho những phụ tùng mới thay thế cho những chi tiết bị hao mòn.
6. Bảo dưỡng dựa trên tình trạng
Đây là một quy trình được dùng để xác định tình trạng hoạt động của máy móc nhằm đưa ra được một kế hoạch thời gian sửa chữa những bộ phận sao cho hiệu quả và hợp lý nhất trước khi hỏng hóc xảy ra.
Bảo dưỡng dựa trên tình trạng không chỉ giúp cho công nhân của nhà máy phòng ngừa những hỏng hóc đáng tiếc trước khi chúng xảy ra mà còn cho phép đặt hàng trước những phụ tùng thay thế, dự kiến trước nhân lực, và lên kế hoạch sửa chữa đồng thời nhiều bộ phận trong thời gian ngừng máy.
Bảo dưỡng dựa trên tình trạng của máy móc gồm có 2 mẫu phân tích:
- Phân tích dự báo,
- Phân tích chẩn đoán.
6.1. Phân tích dự báo
Ghi chép và phân tích các đặc tính của máy dựa trên cơ sở dự báo. Những thông tin này phục vụ cho việc chỉ ra tình trạng của máy hoạt động như thế nào sau một khoảng thời gian hoạt động. Để chỉ ra tình trạng của máy móc như thế nào, cho phép phát hiện các vấn đề sớm hơn (trước khi chúng đạt điểm tới hạn) và được dùng để lập kế hoạch thời gian hợp lý nhất và hạn chế tối đa chi phí thời gian sửa một chi tiết đặc biệt của máy móc cần phải đại tu.
6.2. Phân tích chẩn đoán
Được dùng để xác định, tìm hiểu và để sửa chữa những nguyên nhân của những vấn đề có liên quan đến máy móc và để hạn chế các hỏng hóc. Phân tích chẩn đoán cũng được dùng để cải thiện năng suất của những máy móc còn tốt, để kiểm tra tình trạng của chúng và để thực hiện sự “tinh chỉnh hoàn hảo” cho những máy mới nhằm tối ưu hoá năng suất của chúng.
Mục tiêu chính của bảo dưỡng dựa trên tình trang là để tối đa hoá thời gian hoạt động tốt của máy móc và hạn chế tới mức thấp nhất những hỏng hóc. Nó đóng góp vào việc cắt giảm thời gian ngừng máy và các chi phí bảo dưỡng lớn. Vì nó được áp dụng cho tất cả các máy móc (không chỉ riêng với đối tượng máy móc hoạt động bất thường hay gặp trục trặc), bảo dưỡng dựa trên tình trạng nâng cao tình trạng hoạt động của máy móc lên mức tối ưu thông thường vượt qua các đặc tính ban đầu của máy móc.
6.3. Những ưu điểm của chương trình bảo dưỡng dựa trên tình trạng.
Thời gian ngừng máy của các doanh nghiệp sản xuất cỡ vừa ở châu Âu có thể tốn kém từ 6.000 USD đến
9.000 USD mỗi giờ. Kinh nghiệm cho thấy, các nhà máy áp dụng chương trình bảo dưỡng dựa trên tình trạng có thể:
- Tối đa hoá năng suất của máy móc.
Nhờ có bảo dưỡng dựa trên tình trạng bạn có thể hạn chế ngay từ khi lập kế hoạch làm việc ở bất cứ thời gian ngừng máy nào do các hỏng hóc không lường trước của máy móc xảy ra.
Bảo dưỡng dựa trên tình trạng cung cấp thông tin cho phép bạn lập kế hoạch bảo dưỡng dựa trên cở sở yêu cầu thực tế.
- Hạn chế thấp nhất số lần đại tu thông thường như là “mở, kiểm tra, và sửa chữa nếu cần thiết”.
Bảo dưỡng dựa trên tình trạng cải thiện hiệu quả bảo dưỡng do có thể chỉ dẫn cho các hoạt động bảo dưỡng, đại tu một cách cụ thể cho từng loại sự cố hỏng hóc.
- Cải thiện thời gian sửa chữa.
Do bạn có thể lên kế hoạch thời gian bảo dưỡng máy móc, thời gian bảo dưỡng, sửa chữa thực tế sẽ nhanh hơn và thường xuyên hơn.
- Nâng cao tuổi thọ của máy móc.
Một cỗ máy được bảo dưỡng tốt có tuổi thọ lâu hơn so với thiết bị củng loại khác được bảo dưỡng tồi.
- Giúp cho việc lập kế hoạch sử dụng nhân công cho việc sửa chữa và giảm lượngđơn đặt
hàng phụ tùng thay thế.
Lập kế hoạch bảo dưỡng dựa trên tình trạng đóng góp vào việc cắt giảm thời gian cần thiết:
Để phát hiện ra lỗi, để xác định tình trạng hỏng,
Để chuyển tới các kỹ thuật viên phù hợp (rất nhiều tai nan xảy ra bởi vì một cá nhân không có kinh nghiệm chọn giải pháp đơn giản và cố gắng sửa chữa)
Để có được các tài liệu chính xác về máy móc và
Để có được các phụ tùng tốt, dụng cụ tốt và các thứ khác cần thiết cho việc tiến hành sửa chữa.
- Nâng cao chất lượng sản phẩm.
Kết quả chung của chính sách bảo dưỡng dẫn đến cải thiện chất lượng sản phẩm. Ví dụ, trong các nhà máy giấy, độ rung của thiết bị có tác động trực tiếp lên chất lượng của giấy được sản xuất ra.
- Tiết kiệm đáng kể tổng chi phí bảo dưỡng.
Nhiều công ty đang tiết kiệm từ 250,000 USD đến 2,000,000 USD tổng chi phí bảo dưỡng mỗi năm.
Giảm chi phí sản xuất.
Giảm thiểu thời gian dừng máy, giảm các chi phí sửa chữa và tăng khoảng cách thời gian giữa những lần đại tu góp phần vào việc giảm các chi phí sản xuất. Hơn nữa, nhờ có bảo dưỡng dựa vào tình trạng bạn có thể nâng cao sản lượng hoặc tăng tốc độ vận hành của máy móc dẫn tới chi phí vận hành giảm xuống.
7. Cần có các đo đạc nào?
Bảo dưỡng dựa trên tình trạng là một quy trình đo đạc các đặc tính vật lý của một cỗ máy khi đang hoạt động. Kết qủa rút ra từ các phép đo này cho thấy sự chuyển biến tình trạng của máy móc sau một thời gian hoạt động. Sự phân tích kết quả của các phép đo này phác hoạ nên một bức tranh khái quát về tình trạng của máy móc và chỉ ra những bộ phận sẽ bị mòn hoặc hư hỏng.
Để kiểm tra đúng cách tình trạng của máy móc, bạn cần có một người hiểu biết rõ về các phép đo cần áp dụng cũng như cách thức và thời gian thực hiện. Các đầu đo cảm ứng được đặt tại các điểm chiến lược trên máy móc nhằm kiểm soát tình trạng của máy. Đầu đo cảm ứng là một thiết bị có khả năng cảm nhận và chuyển đổi cơ năng thành các tính hiệu điện tử mà có thể phân tích, hiển thị, ghi lại và đo đạc được.
Dưới đây là các đặc tính vật lý cần đo đạc.
DAO ĐỘNG
Dao động được xem như là thông số vận hành tốt nhất để đánh giá các điều kiện năng động như độ cân bằng, ổn định của vòng bi và độ căng của các bộ phận. Sự chuyển động cơ khí của thiết bị, tiếng ồn vang cấu trúc, đế không cố định, không thẳng hàng, cong rô-to, hoặc mất cánh rô-to có cũng có thể đo đạc được bằng các phép đo độ dao động thiết bị.
Vị trí của một trục quay được xác định bằng cách so sánh với các thành phần cố định để đảm bảo không có những xê dịch có thể dẫn đễn những va chạm gây hư hại thiết bị. Đo đạc rung động tổng thể của máy móc, của một roto truyền động trong máy hoặc cấu trúc của nó và so sánh kết quả đo đạc này với những thông số bình thường (tiêu chuẩn) sẽ rút ra được kết luận về tình trạng “khoẻ mạnh” của máy móc.
NHIỆT ĐỘ
Đo đạc nhiệt độ là một chỉ số thông thường xác định tình trạng cơ khí hay tải được áp dụng cho một chi tiết cụ thể, ví dụ sức căng của vòng bi. Giống như một khuyết tật của vòng bi, ma sát là nguyên nhân làm nhiệt độ tăng lên.
Lắp đặt một đầu đo cảm ứng nhiệt ở vỏ bao của một vòng bi và đo đạc sự thay đổi của nhiệt độ bên trong vòng bi hoặc của mỡ bôi trơn cho phép bạn xác định được những vấn đề sớm hơn và lên kế hoạch bảo dưỡng trước khi các hỏng hóc nghiêm trọng và tốn kém hơn xảy ra.
NHIỆT PHỔ
Quá trình này được thực hiện thông qua việc sử dụng một thiết bị quét hồng ngoại, tương tự như một máy quay phim, thiết bị này có thể phát hiện sự khác nhau về nhiệt độ trên bề mặt và vạch ra phác đồ những sự khác nhau này bằng cách hiển thị chúng trên màn hình tivi màu hay tivi đen trắng. Những hình ảnh này có thể chụp lại hoặc ghi vào băng video và được dùng để phân tích biểu đồ nhiệt tổn thất hay nhiệt hữu ích. Tuy nhiên phổ nhiệt chỉ dùng để đo đạc nhiệt độ bề mặt.
PHÂN TÍCH DẦU BÔI TRƠN (TỪ PHỔ)
Kiểm tra thành phần đặc tính của dầu ngăn ngừa sự gia tăng các tạp chất ngoại lai, như là nước, thành phần có thể làm suy giảm các đặc tính của dầu bôi trơn và có thể là nguyên nhân đẫn đến hỏng vòng bi. Điều này cũng có thể giúp phát hiện ra sự xuất hiện của các hạt kim loại bị đưa vào dầu. Các hạt kim loại này được phân tích để xác định bộ phận nào của máy móc gặp nguy hại và ở mức độ nào.
Từ phổ là sự nghiên cứu và phân tích các hạt nằm lẫn trong dầu bôi trơn. Thành phần, kích thước và số lượng tương đối của các hạt có thể được ghi chép để xác định xu hướng và được phân tích để cắt giảm những sự cố liên quan đến sự mài mòn và tạp chất.
ÂM HỌC
Một tần số rất cao, sự lan truyền âm thanh bởi các rung động, được đo đạc với một cảm biến điện áp tần số cao. Đầu cảm biến này cộng hưởng với các sóng áp được sinh ra do tiếp xúc của kim loại với kim loại và bởi kim loại nếu như nó gây sự hư hại cơ khí. Các tín hiệu âm thanh khi phát hiện ra một chỗ hỏng được đưa vào bộ biến đổi tín hiệu đầu ra để có thể đo đạc dưới dạng các giá trị bằng con số. Các đo đạc này được dùng để đánh giá tình trạng chung của một vòng bi cũng như là để đánh giá các vị trí bị hư hại.
Kỹ thuật này rất có hiệu quả trong việc phát hiện sớm các khuyết tật của vòng bi hay việc thiếu chất bôi trơn.
CÁC THÔNG SỐ KHÁC VỀ HIỆU SUẤT MÁY MÓC.
Thông tin sẵn có trong một hệ thống kiểm soát máy móc, như áp suất, dòng chảy, tốc độ vòng quay hay bất kỳ một chỉ số nào khác, có thể được thể hiện trong chương trình bảo dưỡng dựa trên điều kiện của bạn để đưa ra đánh giá những ghi chép và nhận định về xu hướng. Những số liệu bổ sung này có thể giúp bạn trong việc phân tích tình trạng của máy móc. Đem so sánh các thông số hiệu suất một cách độc lập với sự kiểm soát của hệ thống máy móc cũng góp phần vào củng cố thêm hệ thống kiểm soát của bạn và cung cấp thêm những tín hiệu cảnh báo và các báo cáo kiểm soát.
Trước đây, nhân viên bảo dưỡng kiểm tra bằng mắt và bằng tay theo định kỳ dựa vào việc tìm kiếm các triệu chứng rõ ràng của các sự cố máy móc chẳng hạn sự rò rỉ dầu mỡ, dầu bẩn, những rung động quá mức, tiếng ồn, v.v...
Công nghệ hiện nay đưa ra các thiết bị kiểm tra máy móc rất đa dạng, chúng có thể đo đạc một cách chính xác hơn tình trạng của máy móc một cách liên tục hoặc định kỳ. Bạn có thể thấy được rằng các công nghệ mới không thay thế các phương pháp phân tích hiện có mà chúng là yếu tố bổ trợ cho các phương pháp đó.
Kiểm tra bằng mắt là vô cùng quan trọng và sẽ tiếp tục có hiệu quả miễn là các đánh giá về thông số máy được thu thập.
Bảo dưỡng liên tục nghiên cứu các đo đạc được thực hiện một cách liên tục. Đó là một hệ thống tự động thu thập số liệu ghi lại các đo đạc từ những đầu đo được lắp đặt cố định. Bảo dưỡng liên tục đòi hỏi một khoản chi phí ban đầu tương đối lớn. Tuy nhiên, một khi nó đã được lắp đặt, chi phí vận hành lại thấp.
Bảo dưỡng định kỳ dựa trên những đo đạc được thực hiện giữa những khoảng thời gian đều đặn. Các đo đạc nói chung được thực hiện thủ công với các dụng cụ đo đạc di động. Bảo dưỡng định kỳ có chi phí ban đầu thấp nhưng yêu cầu chi phí nhân lực cao. Vì thế chi phí của nó là tương đối cao sau một thời gian vận hành dài.
MỘT CHƯƠNG TRÌNH BẢO DƯỠNG DỰA TRÊN TÌNH TRẠNG TỐT NHẤT VÀ HIỆU QUẢ NHẤT BAO GỒM SỰ KẾT HỢP GIỮA BẢO DƯỠNG LIÊN TỤC/ HOẶC ĐỊNH KỲ VỚI KIỂM SOÁT BẰNG MẮT THƯỜNG VÀ THAY THẾ CÁC PHỤ TÙNG THEO KẾ HOẠCH THỜI GIAN.
9. Lựa chọn và phân loại máy móc
Triển khai một chương trình bảo dưỡng dựa trên tình trạng một cách hiệu quả đòi hỏi một nghiên cứu chi tiết về các nhu cầu của công ty. Nó cần thiết để biết được hoạt động của từng cỗ máy trong các điều kiện làm việc thay đổi khác nhau.
Cần phải áp dụng biện pháp bảo dưỡng liên tục cho các máy móc quan trọng dễ xảy ra các sự cố hoặc có thể dẫn đến các Sự cố. Có thể diễn ra nhanh chóng và gây ra những hậu quả nghiêm trọng về tài chính hoặc thiết bị, các hỏng hóc có thê gây nguy hại cho các nhân viên.
Thường ta áp dụng biện pháp quan trắc định kỳ đối với các thiết bị ít quan trọng hơn.Đối với các thiết bị này chỉ cần có một hệ thống cảnh báo sớm tình trạng hỏng hóc là đủ để có thể đưa ra quyết định tiến hành công việc sửa chữa trước khi sự cố hỏng hóc nghiêm trọng xảy ra.
Bảo dưỡng thiết bị bắt buộc phải được thực hiện theo một trình tự ưu tiên. Những máy được ưu tiên hàng đầu trong chương trình bảo dưỡng dựa trên tình trạng phải là những máy mà sự cố của nó đã biết trước hoặc là có những ghi chép về những sự cố từng xảy ra với chúng.
Các khía cạnh khác cần phải cân nhắc khi phân loại thiết bị đó là:
- Sự an toàn của nhân viên.
Nếu thiết bị là những dụng cụ thủ công nguy hiểm thì cần phải được kiểm soát chặt chẽ.
- Nguy cơ xảy ra sự cố.
Thiết bị hoạt động tại các tới hạn xác định và/hoặc thiết bị gây nguy hiểm cho các thao tác thủ công thì bắt buộc phải được giám sát một cách sát sao hơn là những thiết bị thông thường.
- Cấp độ kiểm soát.
Liệu có người liên tục giám sát thiết bị hay không hay thiết bị vận hành tại một nơi biệt lập mà không có bất kỳ một sự giám sát nào? Tình huống có thể xảy ra sau cùng này yêu cầu cần phải áp dụng biện pháp bảo dưỡng liên tục.
- Chi phí và hậu quả của sự cố hỏng hoặcngừng máy.
Nếu là chi phí cao và hậu quả lớn thì bảo dưỡng dựa trên tình trạng có thể dễ dàng tính toán được.
10. Lựa chọn các biện pháp đo đạc và khoảng thời gian giữa các lần đo đạc.
Một khi máy móc đã được lựa chọn đưa vào bảo dưỡng, nhiệm vụ tiếp theo là quyết định các biện pháp đo đạc cần thực hiện để có thể phản ánh được tốt nhất tình trạng của máy móc. Bí quyết thành công của bảo dưỡng dựa trên là ở khâu chọn các thông số đo đạc tình trạng để xác định hoàn toàn và/hoặc một phần đáng kể vào thực tế tình trạng của máy móc. Ở giai đoạn này, những suy đoán tốt sẽ giúp bạn gặt hái những lợi ích rất lớn.
Các phép đo rung động và nhiệt độ là các chỉ số tốt nhất thể hiện tình trạng chuyển biến của các máy móc có cơ cấu quay. Sự kiểm tra dầu mỡ cũng thường được sử dụng. Áp suất, nhiệt độ và dòng chảy là các yếu tố cần thiết để đánh giá hiệu suất. Trong một số trường hợp, có thể chỉ ra tình trạng cơ khí của máy móc.
Trước tiên, thiết lập các thông số tiêu chuẩn để phản ánh tình trạng tốt nhất của thiết bị lựa chọn. Sau đó, lựa chọn khoảng thời gian giữa các lần đo đạc. Rất nhiều quá trình và sự phân tích tương tự được dùng để chọn các máy móc và các thông số tiêu chuẩn lại được dùng để chọn khoảng thời gian cho các lần đo đạc.
Ví dụ, một thiết bị mà các hỏng hóc của nó có thể xảy ra rất nhanh và gây ra những mối nguy hiểm trên phạm vi rất rộng thì cần được theo dõi liên tục với tần xuất thời gian rất ngắn (trong khoảng 1 giây). Kinh nghiệm sẽ cho ta có được những chỉ số tốt nhất liên quan đến việc chọn tần suất đo đạc. Những máy móc đã xảy ra những sự cố trước đây hoặc được ghi nhận các sự cố xảy ra rất nhanh cần phải được đo đạc thường xuyên với tần suất thời gian rất ngắn. Đối với những máy móc, những ghi chép cho thấy là chắc chắn, và đáng tin cậy thì tần suất đo đạc có thể dài hơn.
11. Các hệ thống và phương pháp thu nhận số liệu
Sau khi thiết lập các yêu cầu của máy móc liên quan đến bảo dưỡng dựa trên tình trạng, bước tiếp theo là chọn lựa thiết bị bảo dưỡng dựa trên tình trạng để đáp ứng các yêu cầu đó một cách tốt nhất.
Các tuỳ chọn là:
- Đo đạc và phân tích thủ công.
- Các thiết bị thu thập và phân tích di động.
- Một phần mềm quản lý cơ sở dữ liệu/phân tích dao động.
- Thiết bị thu nhận và phân tích liên tục số liệu.
12. Các thiết bị đo đạc và phân tích thủ công
Một thiết bị đo độ rung thủ công là một dụng cụ đo rẻ tiền và đơn giản có thể là một phần của bất cứ đợt bảo dưỡng về dao động nào. Các dụng cụ đo đạc và phân tích thủ công được cung cấp bởi nhân viên bảo dưỡng. Khi những dụng cụ này tiếp xúc với những máy móc rung, chúng hiển thị một dải các số liệu rung động (hoặc xung, hoặc số). Tín hiệu này ngay lập tức được đánh giá để xác định tình trạng rung của máy là bình thường hay bất bình thường. (Hình 2.10).
Các dụng cụ đo đạc bằng tay điển hình được cung cấp năng lượng từ pin và sử dụng một cảm biến đo gia tốc. Các dụng cụ đo rung động càng nhỏ nhẹ càng tốt và phải được bảo vệ chắc chắn để đảm bảo chống sốc một cách hiệu quả nhất.
Những ưu điểm của dụng cụ đo rung động cầm tay là tính thực tiễn và linh hoạt của nó khi sử dụng. Tuy nhiên, hạn chế của nó là chỉ phù hợp với một số dạng đo lường nhất định và không có khả năng lưu trữ số liệu. Để khắc phục những hạn chế này, những dụng cụ đo đạc mới hiện nay đã kết hợp kích thước nhỏ gọn với khả năng lưu trữ số liệu và là điểm khởi đầu hình thành nên một chương trình bảo dưỡng dựa trên tình trạng định kỳ rẻ tiền.
13. Các thiết bị thu thập và phân tích số liệu
Các thiết bị phân tích và thu thập từ số liệu di động thu thập và ghi lại dữ liệu rung động liên quan đến máy móc và hiển thị phổ có độ phân giải cao tần số FFT và thời gian dưới dạng sóng trên một màn hình tinh thể lỏng.Các thiết bị thu thập và phân tích số liệu di động đưa ra tất cả các chức năng cần thiết cho một chương trình kiểm soát máy móc định kỳ. Các thông số dao động thu thập được có thể được phân tích trực tiếp hoặc tải vào một chương trình quản lý dữ liệu của một máy chủ phục vụ cho các phân tích dài hạn và xu hướng.
Với các thiết bị thu thập và phân tích số liệu di động, dữ liệu được thu thập nhanh chóng và chính xác. Việc thu thập số liệu được thực hiện tại một số vị trí đo đạc được xác định trước theo một vòng nhất định. Vòng và các điểm thu thập được xác định trước nhằm mục đích xác định quy trình hiệu quả nhất đối với nhà máy.
Sự thu thập số liệu được thực hiện tại từng điểm đo đạc bởi một người vận hành và các thông số dao động được ghi lại bằng một thiết bị dò được đặt cố định tạm thời hoặc các đầu cảm ứng đặt cố định trên máy móc. Các thông số khác như áp suất, nhiệt độ và áp lực dòng chảy có thể được đọc từ các thiết bị và được gửi cho thiết bị thu thập số liệu bằng bàn phím. Các quan sát bằng mắt thường như rò rỉ và dầu bẩn cũng có thể được chuyển đi thông qua bàn phím.
Các đo đạc tiến hành trên máy được hiển thị trên màn hình của thiết bị thu thập số liệu xách tay và có thể được phân tích trực tiếp hoặc khi kết thúc một vòng đo đạc, người vận hành có thể kết nối dữ liệu với một máy chủ và truyền các số liệu và các quan sát vào phần mềm quản lý dữ liệu để phân tích.
Các thiết bị phân tích và thu thập số liệu tỏ ra là những thiết bị hiệu quả và có sức mạnh trong việc phân tích dao động thiết bị liên quan đến bảo dưỡng định kỳ dựa trên tình trạng. Đây là các ưu thế của chúng:
- Thu thập số liệu theo trình tự thời gian,
- Một phần mềm giao diện quản lý cơ sở dữ liệu/ phân tích rung động,
- Một dải các phân tích rung động,
- Truyền tải tự động các thông số theo những giới hạn được thiết lập từ trước.
14. Phần mềm quản lý cơ sở dữ liệu/ phân tích rung động
Như đã đề cập từ trước, phần mềm quản lý cơ sở dữ liệu/ phân tích rung động có thể giúp bạn thu thập, quản lý và phân tích dữ liệu liên quan đến máy móc của bạn.
Các chương trình quản lý dữ liệu này được thiết kế để việc bảo dưỡng máy lưu giữ số liệu và tiến hành các so sánh giữa các thông số đo đạc hiện tại, quá khứ và các giới hạn được xác định trước cho các điểm cảnh báo đã xác định.
 |
| Hình 2.13: Màn hình của phần mềm phân tích rung động hiển thị phổ rung động: Phổ F.F.T. và sóng thời gian |
Các thông số đo đạc được tải vào phần mềm phân tích rung động được hiển thị nhanh chóng trên màn hình bắt đầu các điều kiện bình thường. Để thực hiện một cách nhanh chóng, phổ thời gian và F.F.T. được tạo ra để giúp bạn xác định, định vị và phân tích các biến đổi rung động. Các tỷ số được hiển thị ra để phát hiện các máy móc, các cấp độ rung động vượt quá các điểm cảnh báo cho phép.
Một dữ kiện hiện tại được so sánh với số liệu nền để phân tích. Với cách làm này, những thay đổi về tình trạng của máy móc sau một thời gian hoạt động cũng như là xu hướng thay đổi của nó sẽ được bộc lộ. Các đường biến thiên cho chúng ta những cảnh báo sớm hơn về những sự cố của máy móc và được tham khảo để lập nên kế hoạch khoảng thời gian sửa chữa tốt nhất.
Phần mềm phân tích rung động cũng được dùng để định dạng và kiểm soát sự thu thập số liệu liên quan đến máy móc, hoặc là từ các thiết bị thu thập dữ liệu xách tay (v.d: để tổ chức những vòng mới)hoặc từ các thiết bị được thiết kế để thu thập và phân tích số liệu liên tục
15. Sự thu thập và phân tích số liệu liên tục.
Cần phải áp dụng chế độ bảo dưỡng liên tục đối với những máy móc chính dễ xảy ra sự cố hoặc có thể dẫn đễn những sự cố có diễn biến rất nhanh và gây hậu quả kinh tế rất nghiêm trọng, hoặc những máy móc mà những hỏng hóc của nó tiềm ẩn những mối nguy hiểm cho công nhân. Bảo dưỡng liên tục được thực hiện thông qua các thiết bị được thiết kế để thu thập và phân tích số liệu một cách liên tục. Các thiết bị cảm biến được kết nối cố định với các điểm đo đạc trọng yếu của máy. Những thiết bị cảm biến này được kết nối với thiết bị được thiết kế để thu thập và phân tích dữ liệu một cách liên tục (các đơn vị bảo dưỡng cục bộ). Các đo đạc được thực hiện một cách tự động và có thể được hiển thị và phân tích trên một thiết bị bảo dưỡng cục bộ hoặc được lưu trữ trong một máy chủ và trên một phần mềm quản lý dữ liệu để phân tích. Vì thiết bị bảo dưỡng được kết nối cố định với một thiết bị cảm biến, khoảng thời gian nghỉ giữa những lần đo đạc có thể ngắn đến mức coi như là liên tục.
Trong những ưu điểm được thể hiện bởi việc thu thập và phân tích số liệu liên tục của thiết bị thì một nguyên tắc vàng để xác định là khả năng liên tục giám sát tình trạng của máy móc. Bảo dưỡng liên tục đảm bảo phát hiện và đưa ra hành động bảo vệ sớm ứng phó với các cố xảy ra đối với các thiết bị quan trọng. Hành động bảo vệ được hiểu trong trường hợp này bao gồm hoạt động báo động cảnh báo nhân viên bảo dưỡng máy về một sự cố, hoạt động của các rơ le có khả năng tự động dừng máy khi một nguy cơ hỏng hóc nghiêm trọng sắp sửa xảy ra.
Truyền tải thông tin vào một máy chủ và một phần mềm phân tích rung động/ quản lý cơ sở dữ liệu chính là khả năng nổi bật của thiết bị thu thập và phân tích số liệu liên tục. Với việc lắp đặt hàng loạt các đơn vị bảo dưỡng cục bộ bên trong một máy chủ, chúng ta có thể kiểm tra một điểm nào đó của máy móc từ rất nhiều các vị trí khác nhau. Hơn nữa, thông tin có thể được truyền từ máy chủ tới các thiết bị bảo dưỡng cục bộ để bảm bảo sự kiểm soát thiết bị bảo dưỡng một cách dễ dàng hơn.
Phần mềm quản lý dữ liệu/phân tích rung động cũng có thể dùng như một mạng kết nối nhiều máy tính sử dụng mạng LAN, hoặc mạng WAN để cho phép rất nhiều người cùng dễ dàng giám sát tình trạng hoạt động của máy móc.
16. Hệ thống thông tin dựa trên kiến thức
Người ta sử dụng một “cơ sở kiến thức” được máy tính hoá dựa trên kinh nghiệm của các chuyên gia rung động và tích hợp thông tin trên bản vẽ và các đặc tính của máy móc, từ đó tình trạng của máy có thể được phân tích một cách tự động và được xác định. Một khi thông tin đã được chi tiết, phần mềm dựa trên kiến thức về tình trạng của máy sẽ chẩn đoán các vấn đề của máy móc theo trình tự mức độ quan trọng và gợi ý các giải pháp. Cách tiếp cận này yêu cần có ngay ý kiến và kinh nghiệm của một chuyên gia.
Thường được nhắc đến như là “các hệ chuyên gia”, hệ thống thông tin dựa trên kiến thức phụ thuộc những thông tin trên máy được đem phân tích. Những hệ thống trước đây yêu cầu người vận hành trả lời về thiết kế và các đặc tính của máy cho đến khi loại bỏ được một chuẩn đoán có khả năng nào đó. Khi không thể loại bỏ được một chuẩn đoán nào đó thì nó sẽ được coi như là giải pháp khả dĩ nhất. Quy trình hỏi/ đáp này tỏ ra phiền hà và tốn nhiều thời gian.
Những hệ thống gần đây nhất cho phép người vận hành xác định được các đặc tính chủ đạo của máy móc nhờ sự giám sát. Mẫu máy được lưu trữ và sử dụng bởi hệ thống dựa trên nền tảng kiến thức, hệ thống này thu thập và phân tích một cách tự động các số liệu hiện tại của máy để mô phỏng triệu chứng, chẩn đoán và những khuyến cáo nhanh chóng theo các thông số tin cậy và mức độ ưu tiên. Hệ thống thông tin dựa vào kiến thức phân tích số liệu hiện tại của máy móc và so sánh chúng với số liệu ghi chép để đánh giá những thay đổi. Phần mềm xác định rõ tính nghiêm trọng của những thay đổi lớn bằng cách dùng giới hạn thống kê, ngưỡng tuyệt đối và sự tính toán về số những lần thay đổi. Sau đó các quy luật được chứng minh (cơ sở nhận biết) được áp dụng vào dữ liệu. Cuối cùng, tất cả mọi vi phạm quy luật được kết hợp để xác định xác suất mà một sự chuẩn đoán là chính xác.