Objašnjenje principa dizajna za održavanje

Dizajn za održavanje podskup je filozofije dizajna za izvrsnost (DFX). Filozofija razmatra činjenicu da dizajn proizvoda može imati značajan utjecaj na aspekte životnog ciklusa proizvoda kao što su proizvodnja, montaža, pouzdanost, održivost i tako dalje.

Uzimajući u obzir te čimbenike u ranim fazama procesa projektiranja, možemo spriječiti skupe probleme kroz jednostavna i isplativa rješenja.

U ovom članku ćemo pogledati dizajn za održavanje i kako nam korištenje određenih osnovnih pravila može pomoći u osiguravanju optimalnog održavanja proizvoda.

Što je dizajn za održavanje?

Dizajn za održavanje (ili dizajn za održivost) je filozofija koja ima za cilj smanjiti poteškoće i troškove povezane s održavanjem proizvoda. Dizajn usmjeren na održavanje uzima u obzir rad i buduće održavanje proizvoda. To osigurava da možemo ispuniti ciljeve održavanja na brz, jednostavan i pristupačan način.

Usredotočenost na održavanje može početi od same faze projektiranja.

Dizajn bilo kojeg proizvoda ima značajan utjecaj na njegovu pogodnost za održavanje. Primjenom interdisciplinarnog pristupa između funkcije, cijene, složenosti i održavanja, možemo postići dizajn proizvoda s boljom izvedbom tijekom životnog ciklusa uz samo mali porast početnih ulaganja.

Ključne prednosti

Ključne prednosti primjene načela dizajna za održivost su sljedeće:

Niži troškovi
Manje grešaka
Smanjeno vrijeme zastoja
Sigurniji zadaci održavanja
Lakše rješavanje problema i popravak
Ušteda vremena (brže rastavljanje, ispravljanje i sastavljanje)

Pogledajmo neka od popularnih načela koja nam mogu pomoći da postignemo gore navedene prednosti.

Dizajn za načela održavanja

Mnogi principi dizajna ne bi trebali biti novi onima koji su upoznati s drugim DFX tehnikama, kao što je dizajn za montažu (DFA), dizajn za proizvodnju (DFM), itd. Ali definitivno postoje neki jedinstveni kutovi o tome kako se ti principi primjenjuju za pojednostavljenje održavanje.

Deset najpopularnijih principa su sljedeći:

Standardizacija
Modularizacija
Pristupačnost
Najava kvara
Dizajn slabe karike
Jednostavna identifikacija
Učinkovito pakiranje
Korištenje brzih spojnica
Sigurnost po dizajnu
Korištenje standardnih sučelja

Standardizacija

Normizacija se odnosi na korištenje standardnih komponenti pri projektiranju proizvoda. To bi moglo biti nešto jednostavno kao što su pričvrsni elementi kao što su matice i vijci ili složeni dijelovi kao što su VFD-ovi koji se koriste za kontrolu brzine motora.

Korištenjem standardne opreme, zadaci održavanja postaju mnogo pristupačniji jer se te komponente obično proizvode uz ekonomiju razmjera što smanjuje njihove pojedinačne troškove.

Na primjer, postoje deseci robnih marki koje proizvode pametne satove sa standardnom veličinom brojčanika od 1,78 inča jer je to veličina koja se lako i pristupačno može nabaviti na tržištu.

Standardni dijelovi također sprječavaju zabunu i pogreške budući da su tehničari upoznati s njihovom upotrebom i područjima primjene.

Modularizacija

Modularizacija se odnosi na dizajn komponente koja koristi podkomponente koje su međusobno zamjenjive kada dođe do kvara. Sve podkomponente su samostalne.

Posjedovanje dobro modulariziranog proizvoda omogućuje tehničarima i inženjerima za održavanje da zamijene neispravne dijelove bez utjecaja na druge komponente. Štoviše, potrebno je zamijeniti samo neispravne komponente, što također smanjuje troškove i vrijeme održavanja.

Dobar primjer učinkovite modularizacije može se vidjeti u industrijskim električnim sustavima gdje se mnogi samostalni dijelovi kao što su releji, kontaktori i osigurači kombiniraju s terenskim uređajima kao što su motori, aktuatori, ventili, ventilatori, senzori, prigušivači i VFD-ovi.

Kad god se pojavi kvar, zahvaljujući učinkovitoj modularizaciji, kvar se može jednostavno izolirati i ispraviti samo zamjenom neispravnih odvojivih modula.

Pristupačnost

Dijelovi koji su dizajnirani za održavanje moraju biti lako dostupni inženjerima i tehničarima. Također moraju imati dovoljno prostora oko sebe kako bi omogućili kretanje alata kao što su momentni ključevi i čekići bez prepreka.

Kvarovi obično daju dovoljno slabe signale prije kvara. Dovoljno prostora oko opreme također omogućuje stalne provjere opreme što je važno za program praćenja stanja.

Slično, ti dijelovi ne bi trebali zahtijevati uklanjanje drugih dijelova koliko god je to moguće kako bi se povećala lakoća s kojom se mogu odvojiti od sustava prilikom izvođenja popravka.

Dojava kvara

Kad se proizvod pokvari, ponekad se puno vremena potroši na pronalaženje greške. To se posebno vidi u električnim sustavima. Rješavanje problema može potrajati mnogo dulje od otklanjanja.

Koliko god je to moguće, sustav mora moći obavijestiti tehničara o kvaru. Primjer najave kvara može se vidjeti u modernim perilicama rublja gdje zaslon prikazuje različite kodove grešaka ili simbole za različite greške.

Tehničari mogu lako identificirati grešku prema priručniku proizvoda. Ovo povećava učinkovitost održavanja smanjenjem troškova i vremena povezanih s procesom.

Dizajn slabe karike

Svi sustavi i proizvodi mogu biti dizajnirani sa slabom karikom koja prva otkazuje u slučaju kvara. Najjednostavniji primjer takve slabe karike je osigurač u električnom sustavu.

Kada dođe do električnog kvara, osigurač pregori i sprječava da kvar ošteti bilo koju drugu komponentu. Djeluje i kao mehanizam za zaštitu od kvarova, sprječavajući oštećenje skupljih komponenti koje je teško zamijeniti, i kao točka održavanja koja vraća sustav u funkciju.

Ali treba voditi računa da se slaba karika lako i brzo zamijeni i da je relativno jeftina.

Jednostavna identifikacija

Jednostavna identifikacija može uštedjeti mnogo vremena, posebno u složenim sustavima s mnogo komponenti sličnog izgleda.

Što je više moguće, konvencija imenovanja za različite dijelove mora biti jednostavna i pamtljiva. U slučaju kada ima previše komponenti, mora se slijediti jedinstveni sustav u cijelom sustavu radi lakšeg razumijevanja.

Odličan primjer sustavnih konvencija imenovanja može se vidjeti u velikim električnim sustavima. Na primjer, ako pogledate električni plan broda, vidjet ćete da ima stotine stranica opreme za međusobno povezivanje koju može postati vrlo teško pratiti bez pouzdanog sustava.

Zbog toga je svaka stranica električnog plana podijeljena u stupce (a ponekad i retke), a komponente su imenovane prema svom položaju u električnom planu.

Na primjer, ako se dijagram ožičenja motora nalazi na stranici 25 u stupcu br. 2, motor je nazvan M252 za trenutni pristup dijagramu u slučaju kvara. Fizička oznaka s istim brojem nalazi se na motoru. Tehničar može trenutno pristupiti dijagramu motora bez potrebe za listanjem stotina stranica.

Učinkovito pakiranje

Također možemo koristiti ambalažu za poboljšanje stope održavanja. Sve komponente potrebne za obavljanje određenog zadatka održavanja mogu se prikupiti i pakirati zajedno kako bi se aktivnost ubrzala.

Time se sprječava gubitak vremena u traženju komponenti i alata dok je održavanje u tijeku.

Primjer funkcionalnog pakiranja može se vidjeti u načinu na koji se isporučuju kompleti za održavanje centrifugalnog separatora. Kad god se treba provesti postupak čišćenja posude, tehničar uklanja pribor za održavanje koji je isporučio proizvođač. Komplet sadrži sve O-prstenove, brtve i pričvršćivače potrebne za posao u jednom pakiranju.

Tehničar može jednostavno izvršiti kompletno održavanje i provjeriti paket da li je zamijenio sve dijelove.

Koristite brze pričvršćivače

Brzi zatvarači mogu se koristiti u slučajevima kada nema nakupljanja tlaka unutar komponente, i nije potreban rizik od curenja ili ponovljeni pristup komponenti.

Brzi pričvršćivači kao što su ploče za utiskivanje, utične kopče, polukružni gumbi, klipovi s oprugom, krilaste matice, uskočni pričvršćivači i zasuni za napuhavanje i klizanje vrlo su učinkoviti u smanjenju vremena potrebnog za pristup zaštićenim komponentama.

Sigurnost po dizajnu

Ponekad, tijekom postupaka održavanja, najiskusnije osoblje može pogriješiti iz raznih razloga, kao što su umor ili dvosmislene upute.

Kako bi to uzeli u obzir, dizajneri mogu ugraditi sigurnosne značajke u dizajn komponenti kako bi spriječili neispravno pozicioniranje kritične opreme. Oprema bi se trebala moći uklopiti samo na ispravan način.

To se može učiniti asimetričnom vezom ili pomoću vizualnih znakova kao što su podudaranje utikača i utičnica prema boji. Ova tehnika se naziva zaštita od pogrešaka (poka-yoke).

Dobar primjer je SIM kartica vašeg telefona, koja stane samo u ispravnom položaju. Bilo koja druga orijentacija neće moći primiti SIM karticu u utor.

Korištenje standardnih sučelja

Korištenje standardnih sučelja povećava jednostavnost povezivanja između komponenti.

Tehničari rijetko griješe pri rukovanju poznatim komponentama. Također ih je lakše zamijeniti. Neki uobičajeni primjeri standardnih sučelja su strujne utičnice i USB veze.

Sažetak

Održavanje je neodvojivi aspekt mnogih proizvoda, posebno u kapitalno intenzivnim industrijama. Troškovi održavanja tijekom životnog ciklusa proizvoda često mogu biti nekoliko puta veći od početnog troška ulaganja, osobito ako proizvod ima loš dizajn.

Međutim, nedavanje prednosti održavanju i radu opreme do točke kvara može koštati 10 puta više od redovitog programa održavanja. Ključno je da posvetimo dužnu pažnju mogućnosti održavanja opreme u svim fazama.

Zbog toga je dizajn za održavanje tako važan. Uključivanjem jednostavnih, troškovno učinkovitih strategija, možemo razviti proizvode koji se lako održavaju i osigurati da traju dulje i pružaju veću vrijednost kupcima.