Logo
Metrikon
Kako konstrukcija utječe na rad reduktora, raspored opterećenja i rutinsko održavanje
Reduktor

Kako konstrukcija utječe na rad reduktora, raspored opterećenja i rutinsko održavanje

  • Katarina Knafelj Jakovac

    2. veljače 2024.

Prijenosnici snage su strojni sklopovi koji prenose snagu i/ili gibanje s pogonskog stroja na pogonjeni i prisutni su u svim tipovima proizvodne i prerađivačke industrije.

Sklop se sastoji od pogonskog i pogonjenog strojnog elementa koji rotiraju i ostvaruju prijenos bilo izravnim zahvatom, bilo posredno preko trake, remena, lanaca i sl.

reduktor.png

Slika: Primjer dvostupanjskog reduktora proizvođača Wärtsilä (Izvor)

Najzastupljeniji su mehanički prijenosnici snage poput reduktora, multiplikatora ili mjenjača dok su zupčanički i remenski prijenos najraširenija vrsta prijenosa.

Odgovarajuća konstrukcija reduktora, pravilan rad, pravovremeno prepoznavanje i otklanjanje kvarova te proces rutinskog održavanja su glavni elementi kojima će se postići visoka pouzdanost tijekom čitavog životnog vijeka reduktora.

Uspješan rad i pouzdanost reduktora su podjednaka odgovornost konstruktora, operatera i održavatelja.

Osnovni dijelovi reduktora

Reduktor je mehanički prijenosnik pomoću kojeg se smanjuje brzina vrtnje pogonskog vratila u odnosu na brzinu vrtnje pogonjenog stroja, npr. brzina vrtnje elektromotora se pomoću reduktora smanjuje prilikom prijenosa okretaja na puhalo.

Stroj najčešće spada pod pomoćnu opremu. Pomoćne strojeve često uzmemo zdravo za gotovo kada su dio većeg sustava, međutim oni su kompleksni i zahtijevaju održavanje.

Presjek jednog reduktora i dijelovi su prikazani na slici.

T34-027.jpeg
Slika: Reduktor (Izvor)

Kompleksniji tip reduktora se sastoji od sljedećih dijelova:

No.HrvatskiEnglishDeutsch
1Donja polovica kućištaLower Housing HalfUnteres Gehäuse
2Ulazno vratiloInput ShaftEingangswelle
3LežajBearingLager
4Zupčanik 2. stupnjaGear 2nd StageZahnrad 2. Stufe
5Međustupanjska čahuraIntermediate SleeveZwischenhülse
6Zupčanik 1. stupnjaGear 1st StageZahnrad 1. Stufe
7Međustupanjska čahuraIntermediate SleeveZwischenhülse
8Konični ležajTapered BearingKegelrollenlager
9Poklopac koničnog ležajaTapered Bearing CoverAbdeckung Kegelrollenlager
10Zupčanik 3. i 4. stupnjaGear 3rd and 4th StageZahnrad 3. und 4. Stufe
11Poklopac kugličnog ležajaBall Bearing CoverAbdeckung Kugellager
12GraničnikLimiterBegrenzer
13MaticaNutMutter
14Kuglični ležajBall BearingKugellager
15Zupčanik 3. stupnjaGear 3rd StageZahnrad 3. Stufe
16Međustupanjska čahuraIntermediate SleeveZwischenhülse
17Zupčanik 4. stupnjaGear 4th StageZahnrad 4. Stufe
18Pogonjeni konusni zupčanikDriven Tapered GearGetriebenes Kegelrad
19Pokrov međustupanjskog vratilaIntermediate Shaft CoverAbdeckung der Zwischenwelle
20Međustupanjsko vratiloIntermediate ShaftZwischenwelle
21Zupčanik 1. i 2. stupnjaGear 1st and 2nd StageZahnrad 1. und 2. Stufe
22Pogonski konusni zupčanikDriving Tapered GearTreibendes Kegelrad
23Pokrov pogonskog vratilaDrive Shaft CoverAntriebswellenabdeckung
24MaticaNutMutter
25Zupčasta spojkaGear CouplingZahnkupplung
26ČepPlugStopfen
27NosačBracketHalterung

Utjecaj konstrukcije na rad reduktora

Norma API 613 propisuje zahtjeve konstrukcije za prijenosnike snage namijenjene korištenju u naftnoj, kemijskoj, plinskoj i petrokemijskoj industriji.

Situacije koje utječu na opterećenje zubi reduktora u zahvatu i raspodjelu opterećenja su pod utjecajem konstrukcije i točnosti postignute u proizvodnji te izvijanja temelja, ravnomjernog opterećenja na zubima zupčanika, točnosti centriranja u odnosu na pogonski i pogonjeni stroj te fleksibilne ugradnje.

Karakteristike prijenosa su prijenosni omjer (omjer brzine vrtnje ulaznog (pogonskog) i izlaznog (gonjenog) člana prijenosnika) te raspored opterećenja na vratila.

Važan faktor koji utječe na održavanje točnosti centriranja kod dvostupanjskih reduktora je razlika u brzini vrtnje prednjih i zadnjih ležaja u reduktoru.

Na rad ležaja utječu još komponente sile nastale djelovanjem opterećenja i okretnog momenta te komponenta djelovanja same težine zupčanika i kućišta.

Kod određenih tipova reduktora, kada se statičko opterećenje koje djeluje na prednje i zadnje ležajeve razlikuje po intenzitetu (za razliku od ležaja na koje djeluje opterećenje jednakog intenziteta) rezultirajuće sile neće biti istog smjera djelovanja.

To će uzrokovati rad prednjeg i zadnjeg ležaja u različitim položajima unutar njihovog polja zračnosti.

Ležajevi reduktora su smješteni u kućištu iznad spremnika ulja za podmazivanje pa se iz tog razloga njihovi temelji zagrijavaju kada su u radu te uzrokuju nenamjerno pomicanje ležajeva.

S druge strane, mala količina topline nastaje i tijekom rada pogonskog i pogonjenog stroja koji imaju veću temperaturu nego što je temperatura okoline.
U tom slučaju, neizbježno je da njihov rad također utječe na rad ležajeva reduktora kada npr. pumpni agregat prelazi iz hladnog stanja mirovanja na radnu temperaturu.

Kada se postignu radni uvjeti, ležajno kućište reduktora će se podići otprilike od 0,3 mm do 0,7 mm iznad ležajnog kućišta pogonjenog stroja.

Postizanje kompenzacije za termičko i elastično izvijanje zubi na zupčanicima je ključni faktor pouzdanog rada time što omogućava postizanje prihvatljive raspodjele opterećenja među zupčanicima u zahvatu.

Zubi zupčanika kod višestupanjskih reduktora su konstruirani tako da rade pod utjecajem sila te imaju bočne kritične brzine koje su daleko iznad radnih brzina.

Radit će bez vibracija ako su balansirani prema odgovarajućoj proceduri. Ako su parna ili plinska turbina glavni pogonski strojevi, balansiranje je osobito važno za zupčanik prvog stupnja redukcije jer on ima istu brzinu vrtnje kao i turbina.

Zato zupčanik prvog stupnja redukcije mora imati jednaki stupanj dinamičke ravnoteže kao i turbina.
Generalno, reduktori imaju zube izrađene metodom tokarenja. U ovom procesu, alat za rezanje je tokarski nož, koji ima više rotirajućih sjekača na jednoj ili više vodilica, sa zubima koji su izvedeni tako da formiraju izabrano osnovno zupčasto kolo.
Tijekom procesa izrade, djelovanje, rotirajućih sjekača izrezuju se zubi te nastaje pravi spiralni oblik bočne strane zuba i praznina među zubima. Noževi ujedno određuju dimenzije zubi u odnosu na njihov oblik.

Ostali parametri koji određuju geometriju zuba, broj i kut zavoja određeni su izborom promjenjivog omjera vrzine vrtnje zupčanika tokarilice bez da se mora mijenjati vrsta alata za urezivanje.

Group 16 (2).png
Slika: Geometrija i oznake zupčanika sa ravnim zubima (Izvor: Eugen Oberšmit: Ozubljenja i zupčanici)

Namještanjem kuta zavoja kojeg određuje profil zuba u ravnini rotacije moguće je koristiti izabrani nož jer se tako dobije profil zuba u ravnini zahvata zuba te određeni broj zuba. Zato se koristi standardizirani i ograničeni broj tokarskih alata za izradu zupčanika.

Drugi proces obrade koji se koristi za izradu velikih zupčanika je oblikovanje urezivanjem.

U ovom procesu alat za oblikovanje je ili u obliku zupčaste letve ili nalik na mali zupčanik sa sjekačima koji zarezuju materijal u trenutku vrtnje kako bi oblikovali zahtijevani oblik zuba.

Group 17.png
Slika: Tokarski alat CoroMill® 172 proizvođača Sandvik Coromant za izradu zupčanika

Procesi strojne obrade nakon rezanja se primjenjuju za poboljšavanje točnosti i ujednačenosti površine zubi zupčanika.

Ubrušavanje je proces kada se za obradu koriste noževe koji imaju vrhove ojačane željeznim karbidom za uklanjanje neravnina na učvršćenim elementima reduktora.

Međutim, zahtjev za velikom točnosti konstrukcije reduktora često onemogućava primjenu ubrušavanja za završnu obradu zupčanika.

Rotirajuće honovanje zupčanika reduktora je metoda za poboljšanje procesa završne obrade zupčanika. Honovanje je proces sličan glodanju duž aksijalne osi, međutim koristi abrazivni alat bez ozubljenja.

Potreban je poseban alata za honovanje kako bi se održala točnost profila zupčanika. Tijekom procesa brušenja, bruse se bočne strane zupčanika pri čemu se istovremeno ostvaruje potreban oblik zuba i kut zavoja.

Proces brušenja vrlo često omogućava modifikacije profila zuba, kuta zavoja i krajnjih udubljenja. Promjene profila zuba omogućavaju postizanje optimalne raspodjele opterećenja duž zuba te smanjenje buke kada su zupčanici u zahvatu.

Procesom aksijalnog struganja, zupčanik s višestrukim redom zubi za obradu površine gloda površinu zubi zupčanika s kojim je u zahvatu.

Površina alata ima pravokutna udubljenja i kut zavoja koji se razlikuje za nekoliko stupnjeva od kuta zavoja zuba na zupčaniku koji se obrađuje. Nastala razlika kuteva omogućuje kretanje duž oboda za precizno rezanje i glodanje. S obzirom na veliku brzinu vrtnje zupčanika tijekom obrade te sporije glodanje površine, omogućeno je precizno rezanje bočne površine zuba.
Rezultat ovog procesa je finija površina zuba i precizniji oblik spiralnog zavoja u usporedbi sa zupčanikom izrađenim postupkom tokarenja.
Proces glodanja također omogućava korekciju nedostataka kuta zavoja zupčanika tako što se selektivno izabire površina za obradu glodanjem koja je u kontaktu zupčanika u zahvatu.

359.png
Slika: Izrada zupčanika na glodalici, a) horizontalno urezivanje zuba b) vertikalno urezivanje zuba (Izvor)

Provjera nalijeganja zubi zupčanika te jednolika raspodjela opterećenja duž širine lica zuba je bitna za pouzdan rad i smanjenje rizika da dođe do ubrzanog trošenja zuba.

Provjera nalijeganja zuba pomoću kočnice se koristi kao pokazatelj međusobnog kontakta zubi. Provjera se može izvesti i pomoću nanesenih slojeva bakra ili nanošenjem plave boje.
Otisak koji ostavlja plava boja ili otisak koji ostaje na sloju bakra služi kao pokazatelj nalijeganja.
Korištenjem naprednih metoda mjerenja vibracija i modulirane frekvencije može se motriti stanje zuba pri svi načinima rada i različitim uvjetima okoline te bilježiti utjecaj svih vanjskih i unutarnjih čimbenika koji utječu na trajnost zuba tijekom rada reduktora.

Kod ranih konstrukcija reduktora nepravilnosti zupčanika nastale tijekom proizvodnje su ponekad bile uzrok vibracija, međutim, preciznost kojom se izrađuju današnji zupčanici je uklonila ovaj izvor vibracija.

Kod reduktora koji su u sustavu parnih ili plinskih turbina razlikujemo 3 vrste torzijskih vibracija.

Kod prve vrste torzijskih vibracija, kutne vibracije su najveće, dok je na reduktoru najveći moment torzije. To se većinom događa tijekom rada u sustavima sa dugim spojkama te može biti jako opasno kada se javi u sustavima sa kraćim spojkama.

Prva vrsta torzijskih vibracija se mora pažljivo procijeniti kako bi se osiguralo da torzijski moment koji se dodaje momentu što se prenosi pri stabilnim uvjetima rada ne ugrožava rad reduktora.
Inercija i faktori elastičnosti turbine i reduktora nemaju značajan učinak na prvu kritičnu brzinu.
Druga vrsta torzijskih vibracija je kada dođe do vibriranja 2 susjedna pogonska stroja npr. turbine, u suprotnim smjerovima i to se može dogoditi tijekom rada.
U ovom slučaju, torzijski moment se mora procijeniti na isti način kao i kod prve kritične brzine.

Primjenjujući sustav čvrstog pogona onemogućava se pobuđivanje druge vrste vibracija. Kod ovakvog pogona, 2 turbine su usklađene u radu podešavanjem dimenzija vratila na takav način da imaju istu radnu frekvenciju kao i reduktor.

Kao rezultat, sva gibanja vratila obje turbine i pogonjenog stroja neće uzrokovati pobuđivanje druge vrste vibracija s obzirom na čvrstoću konstrukcije pogonskog stroja.

Treća vrsta vibracija je ona kod koje je reduktor podložan savijanju jer nema čvrstu konstrukciju. Obično se događa daleko izvan normalnog načina rada, međutim može utjecati na rad.

Npr. na brodovima glavni sustav propulzije koji koristi dizel motor kao primarni pogon zahtjeva opširne analize torzijskih vibracija kako bi se osigurao zadovoljavajući rad. Dizel motori imaju različite razine pobuđivanja.

Četverotaktni motori imaju uzbude reda ½, 1, 1 ½, 2, 2 1/2. Dvotaktni motori imaju uzbude reda 1, 2, 3,...

Obično se analiziraju uzbude do 12. reda. Većina sustava dizelske propulzije na teretnim brodovima zahtijeva fleksibilnu torzijsku spojku za ublažavanje krutosti osovinskog voda koje ima i karakteristike prigušivanja kako bi se smanjile torzijske vibracije u reduktorima.

Funkcija kućišta reduktora je osigurati odgovarajuću potporu ležajevima te spremnik ulja za prisilno podmazivanje zupčanika. Zupčanici su uronjeni u ulje do točno određene dubine.
Dubina se mora održavati na konstantnoj razini jer preniska dubina dovodi do nedovoljnog podmazivanja a previsoka razina ulja izaziva bućkanje.

Dubina uranjanja se razlikuje za brzohodne prijenosnike, ne treba biti veća od jedne visine zuba H1< H2 i za sporohodne prijenosnike treba biti dvije do tri visine zuba H1> H2 , što je prikazano na slici.

Screenshot 2024-02-01 at 17.58.01.png
Slika: Prisilno podmazivanje zupčanika uranjanjem, a) dubina maziva za sporohodne reduktore b) dubina maziva za brzohodne prijenosnike (Iizvor: Skenirano iz knjige Eugen Oberšmit: Ozubljenja i zupčanici)

Sva opterećenja ležajeva se nalaze u ravninama okomitima na os vratila. U mnogim slučajevima, posebno kod spoja sa dvostupanjskim reduktorima, kućište ležaja mora podupirati ležajeve pri različitim nagibima.

Na sljedećoj slici prikazan je servisirani reduktor sa otvorenim gornjim poklopcem kućišta. Donje kućište je ispražnjeno od ulja. Montirani su novi ležajevi na vratilima.

Screenshot 2024-02-01 at 17.59.46.png
Slika: Servisirani reduktor sa montiranim novim ležajevima (Izvor)

Za pravilan rad reduktora i minimalno trošenje zupčanika potrebno da vratila rade kontinuirano i paralelno jedan u odnosu na drugi. Konstrukcija kućišta reduktora je jedan od načina da se osigura centriranje osovina pogonskog i pogonjenog stroja u odnosu na reduktor.
Zbog različitog smjera vrtnje raznih vratila te zbog položaja opterećenja na zupčanika reduktora, može se dogoditi reakcija sile na ležajeve pod određenim kutem u odnosu na os vrtnje, pa je važno da se ovaj događaj uzme u obzir pri konstrukciji poklopca kućišta.

Kućište je kruto pričvršćeno na temelje kako bi formiralo strukturu koja će spriječiti savijanje osovinica zupčanika.

Osim kod malih pomoćnih reduktora, kućišta imaju odvojene poklopce za inspekciju kako bi se provjerilo stanje zupčanika te da se mogu kontrolirati i zamijeniti ležaji, oštećeni dijelovi i ulje za podmazivanje.

Konstrukcija i krutost kućišta reduktora se moraju proučiti i usporediti sa strukturom i krutosti temelja na kojima leži reduktor i sklopa kod kojeg je kućište reduktora vijcima pričvršćeno za temeljnu ploču u proizvodnom postrojenju.

Važno je da potporni sklop ima odgovarajuću čvrstoću konstrukcije kako bi se spriječila pojava bilo koje vrste mjerljivog savijanja zbog djelovanja različitog opterećenja.

Spojke koje povezuju vratila turbina sa reduktorima su također važne u određivanju bočne kritične brzine u sklopu turbina-reduktor i trebaju se uzeti u obzir pri procjeni.

Kombinacija elektromotora, spojke, reduktora i pumpe čini sklop koji će torzijski vibrirati što je reakcija na impulse nastale zbog vrtnje rotora pumpe.

Problemi u radu reduktora uzrokovani su i zbog pretjerane krutosti spojke te neodgovarajućeg centriranja, i zato su potrebna stalna unaprijeđenja konstrukcije i razmjena iskustava između operatera, održavatelja i konstruktora kako bi se omogućila zadovoljavajuća ugradnja.

Prilikom ugradnje treba ispoštovati potrebne procedure i preporuke proizvođača opreme te primjeniti dobru praksu tijekom centriranja.

Raspored opterećenja

Raspored opterećenja na različite strojeve s posebnim naglaskom na prijenosnike snage se klasificira u 3 kategorije: J – jednoliko opterećenje (uniformno raspoređeno), U – umjereno opterećenje i T – teško opterećenje. U tablici su klasificirana opterećenja prema vrsti stroja i vrsti industrije.

Fans and blowersLoad distribution
Fans (radial and axial)J
Cooling tower fansU
Draft fansU
Turbo blowersJ
Chemical industry
AgitatorsJ
CentrifugeU
Cooling drumU
DryerU
Mixer / BlenderU
Compressors
Reciprocating compressorsT
Turbo compressorsU
Cranes
Overhead craneU
Crane with hookJ
Gearbox with internal and external gearsU
Miscellaneous
Centrifugal pumpsU
WinchesU
Piston pumpsT
Screw pumpsU
AeratorsU
Dredger winchesT
Equipment on oil wellsT
Washing machinesU
Food industry
Bottle filling machinesJ
Can pressU
Metal shearsT
Raw material crusherU
Dough making machineU
Packaging machinesU
Sugar beet crushersJ
Construction machinery
Concrete mixersU
Cargo liftsU
Asphalt paving machineU
Generators and transformers
Frequency transformersT
GeneratorsT
Generators on welding devicesT
**Metal processing industry **
Sheet metal pullersT
Chain conveyorsU
Roller pressT
Pneumatic hammerT
Conveyor beltsU
CutterT
Ingot machineT
Pipe welding machineU
Wire winding machineU
Forging pressesT
Drilling pressesT
BenderU
Processing of rubber, plastic, paper, textiles, wood
Raw material pressesT
ExtrudersU
MixersU
Raw material crushersT
Spinning machineU
Wool combing machineU
Band sawsT
Woodworking machinesJ
Painting and varnishing machinesU
Sample-making machinesU

Najčešći kvarovi reduktora

Najčešći uzroci kvarova reduktora su: preopterećenje, točkasta korozija (pitting), savijanje vratila zbog zamora materijala, trošenje materijala na površini zupčanika, habanje, kavitacija i erozija.

Kavitacija i erozija na površinama materijala od kojih su izrađeni zupčanici reduktora uzrokuju male pukotine.

Točkasta korozija je uzrok kvara zubi s obzirom na to da su oni izloženi velikom naprezanju površina u kontaktu i brojnim ponavljajućim ciklusima naprezanja.

Posljedično, na površinama zupčanika ili u prvom sloju metala ispod površine započinju sitne pukotine. Pukotina se povećava sve dok se ne odlomi komadić metala.

Pukotina najčešće nastane na površini gdje je uljni film tanak i gdje u kontakt dolaze metalne površine. Nastanak pukotina u prvom sloju ispod površine je radi nepravilnosti, tj. uključaka u metalu.

Abrazivne čestice u ulju također mogu uzrokovati točkastu koroziju s obzirom na to da se zalijepe na površinu zuba i povećavaju intenzitet naprezanja.

Habanje nastaje zbog manjka maziva ili kada uljni film postane pretanak uslijed povećanja temperature, upotrebe ulja neodgovarajućeg viskoziteta ili radnog preopterećenja reduktora.
Tijekom faze uhodavanja reduktora u rad, uobičajeno dolazi do blagog habanja jer se zaglađuju neravnine tijekom doticaja površina u kontaktu.

Tijekom uhodavanja reduktor treba raditi pri smanjenom opterećenju kako bi se izbjeglo preveliko trošenje površina. Nakon završetka faze uhodavanja, površine zupčanika se zaglade i smanji se habanje.

Abrazivno trošenje materijala se događa zbog onečišćenja ulja, prisutnosti čestica metala nastalih trošenjem zupčanika, prisutnosti nečistoće koja ulazi izvana tijekom održavanja, propuštanja na brtvenim spojevima ili propuštanja kroz oduške.

Nečistoća uzrokuje prijevremeno trošenje zuba. Odušci na kućištu reduktora mogu imati filtere i svi spojevi moraju biti odgovarajuće zategnuti da se spriječi ulazak nečistoće.

Prva stavka kod provjere reduktora je stanje ulja za podmazivanje. Potrebno je redovito vršiti analize ulja i pritom provjeriti viskoznost, udio vode i prisutnost metalnih čestica.

Kod novih reduktora moguće je pronaći metalne čestice zaostale nakon sastavljanje. Ove čestice treba odstraniti pomoću mrežice ili sita tijekom cirkulacije ulja.
Prva zamjena ulja mora biti nakon probnog rada i filteri ulja se trebaju zamijeniti ili očistiti. Manji reduktori mogu imati magnetne čepove na koje se ulove metalne čestice.

Čepove treba progledati, provjeriti kolika je količina čestica nataložena na njima i odstraniti je. U sustavima podmazivanja velikih reduktora koriste se i magnetni filteri pa ih treba redovito čistiti. Ulje uvijek mora biti čisto.

Uzorke ulja treba slati na spektrometrijsku analizu u laboratorij da se utvrdi količina trošenja metala te ispita prisutnosti vode i viskoznosti.

Ako se pokaže trend povećanja količine metalnih čestica u ulju, treba napraviti ferografsku analizu da se odredi veličina i vrsta prisutnih čestica u ulju.
Otkrijete li velike čestice nečistoće, potrebno je otvoriti reduktor i pregledati zupčanike.

Kada se demontira poklopac kućišta kako bi se pregledali zupčanici, potrebno je ispumpati cjelokupnu količinu ulja i temeljito očistiti kućište.

Prije zatvaranja poklopca provjeriti da ništa nije upalo u kućište. Ako reduktor mora ostati otvoren tijekom određenog vremena, treba ga prekriti zaštitnim najlonom radi sprječavanja ulaska nečistoće.

Tijekom pregleda zubaca na zupčanicima, potrebno je polako okretati ulazno vratilo i detaljno pregledati sve zupčanike po redu.

Početni zupčanik označite markerom kako biste bili sigurni da su zaista pregledani svi zupčanici. Površine zupčanika koje ulaze u kontakt trebaju biti jednake širine cijelom duljinom zuba.

Ako je širina manja na jednom kraju zuba i veća na drugom kraju, možda je riječ o necentriranosti. Otkriveno oštećenje na zubima mora biti obilježeno i fotografirano za buduće inspekcije. Ako je oštećenje zuba jako veliko, bit će potrebno zamijeniti čitav zupčanik.

Elementi procesa rutinskog održavanja reduktora

Da bi se spriječili i/ili otklonili kvarovi na reduktorima u procesnim i proizvodnim postrojenjima, potrebno je kontinuirano provoditi održavalačke radove.

Proces rutinskog održavanja strojeva i opreme je dio svakodnevnog poslovanja u industrijskim postrojenjima. Proces uključuje proaktivno (prediktivno i preventivno) i reaktivno održavanje (popravci).

Djelatnici uključeni u proces su inženjeri iz održavanja, operateri iz postrojenja iz djelatnici iz radione podijeljeni po strukama (električari, mehaničari, instrumentalci i sl.) te po potrebi specijalisti iz različitih područja.

Ovisno o veličini postrojenja i broju strojeva uvijek postoji određen broj djelatnika koji rade zajedno i dijele resurse te koordiniraju posao ovisno o prioritetima.

Od svih tipova održavanja, rutinsko održavanje je najteže ostvarivati uz visoku razinu kvalitete i efikasnosti kroz dulje vrijeme zbog brojnih razloga: ovisnost o pojedincima koji donose odluke kada je u pitanju sadašnji rizik u odnosu na dugoročni doprinosu, nedovoljna obučenost djelatnika i uključenost velikog broja djelatnika s različitih strana.
Tu su još različitost prioriteta koji su si međusobna konkurencija, kompanije koje nagrađuju djelatnike što se iz dana u dan bave vatrogasnim rješavanjem situacija, ponavljanje poslova iz dana u dan koji se ne završavaju na vrijeme, hitnoće koje prekidaju planirane radove i ruše rasporede, djelatnicima koji imaju slabije tehničke vještine se dodjeljuju jednostavniji ponavljajući poslovi dok vještiji djelatnici rade na kompleksnijim poslovima ili rješavaju hitnoće.
Osnovni organizacijski preduvjeti za ostvarivanje rutinskog održavanja su postojanje službe koja obavlja održavalačke radove tijekom osmosatnog radnog vremena, prijavljivanje hitnih kvarova odmah na početku radnog vremena čime se prekidaju ili pomiču tekući radovi, rješavanje hitnih kvarova sve do završetka posla i puštanja stroja u rad, odrađivanje visoko prioritetnih planskih radova po potrebi i vikendom.

Razmotriti ćemo koji su osnovni elementi u procesu rutinskog održavanja i rješavanja popravaka na primjeru stroja kao što je reduktor.

Na slici su navedeni svi elementi svakodnevnog rutinskog održavanja.

Screenshot 2024-02-02 at 13.42.50.png

Slika: Elementi procesa rutinskog održavanja (Izvor: Napravila sam dijagram sama)

Krenimo redom:

Obavijest o zastoju reduktora i dijagnostika kvara

U većini slučajeva djelatnik službe održavanja obavještava o zastoju reduktora i nastalom kvaru.
On treba napraviti dijagnostiku ili ako je djelatnik operater na proizvodom postrojenju pa nije u potpunosti siguran o kojoj vrsti kvara se radi, tada treba obavijestiti djelatnika iz službe održavanja da dođe dijagnosticirati kvar.

Kod kompleksnih strojnih sustava ponekad je čak potrebno pozvati specijaliziranu tvrtku koja se bavi specifičnom vrstom dijagnostike.

Kvar znači da reduktor ne obavlja više svoju funkciju za koju je namijenjen ili da njegov rad odstupa od uobičajenog, npr. na reduktoru se učestalo uključuje alarm povišene temperature ulja, senzor je zabilježio povišene vibracije, operater je čuo neuobičajeno struganje u radu reduktora i sl.

Nakon dijagnostike kvara otvara se prijava kvara koja mora sadržavati osnovne informacije: datum i vrijeme nastanka kvara, tehnološku oznaku reduktora, konkretan i sažet opis kvara, posljedice kvara na proizvodni proces (onečišćenje okoliša, gubitak proizvoda, ispad postrojenja, i sl.) i uvjete u kojima reduktor radi.

Određivanje prioriteta i raspoređivanje radova

Određivanje prioriteta za izvršavanje popravaka i vremensko raspoređivanje radova su dva elementa koji se planiraju zajednički te odgovaraju na pitanja

a) Koji kvarovi su hitnoće i moraju biti riješeni čim prije? i
b) Ako kvar nije hitan, u kojem vremenskom roku mora biti otklonjen?

Ako su svi kvarovi hitni, tada se stvara preopterećenje sustava i resursa uz veće troškove. Zato treba provjeriti opravdanost svakog hitnog popravka i ako je moguće što više kvarova otklanjati u duljem vremenskom periodu.

Osim hitnih kvarova, postoje još kvarovi koji imaju prioritet otklanjanja u periodu od svega nekoliko dana, do dva tjedna, do mjesec dana ili do nekoliko mjeseci ako je riječ o planiranim polugodišnjim/godišnjim servisima.

Softverski programi za upravljanje imovinom i održavanjem (CMMS) imaju odabir prioriteta otklanjanja kvara u izborniku.

Planiranje i izvršavanje radova

Sljedeći logičan korak je planiranje radova za otklanjanje kvarova na reduktoru. Neplanirani radovi za otklanjanje kvarova i promašaji u određivanju prioriteta uzimaju do 4 puta više vremena i resursa u usporedbi s planiranim radovima i prethodno određenim prioritetima.

Glavni cilj bi trebao biti postizanje što većeg broj planskih radova prema određenim prioritetima.

Obilježja planiranih radova su svi potrebni resursi (alat, materijal, rezervni dijelovi, djelatnici po strukama, priprema reduktora za radove, dozvole za rad, prateća mehanizacija, transportna sredstva) u predviđeno vrijeme na predviđenom mjestu tako da se kvar može u potpunosti otkloniti.

Raspored izvršavanja radova mora biti posložen tako da nema praznog hoda i nepotrebnih produljivanja.

Prije planiranja radova treba pregledati mjesto rada gdje se reduktor nalazi, koji su svi pripremni radovi i resursi potrebni ovisno o tome hoće li se popravak izvršiti u radioni ili na postrojenju te procijenjeno vrijeme za radnje prije puštanja stroja u rad nakon dovršetka popravka (montaža reduktora na temelje, spajanje spojke, punjenje reduktora uljem, odzračivanje i sl.)
Tijekom planiranja radova obavezno treba navesti je li za izvođenje radova potrebna skela, transportna sredstva (dizalica, kamion, viljuškar…), posebna zaštitna sredstva itd.

Potom se sastavlja radni nalog u kojem se navodi redoslijed radova uz prateće resurse, alat, popis materijala, transportna sredstva i sve potrebne djelatnike po strukama.

Radni nalog se šalje svi uključenim djelatnicima i sprema u CMMS tako da bude dostupan kad god je potrebno.

brzo_ucenje.png

Evaluacija, mjerenje i prilagođavanje procesa

Nakon kompleksnih i dugotrajnih popravaka i pokretanja reduktora u rad u rad, većini održavatelja je jednostavno drago da je posao konačno gotov i da mogu ići dalje s popravcima drugih strojeva.

Umjesto da stanemo, zapitamo se zašto je bilo toliko teško i mukotrpno, mi smo jednostavno sretni što možemo to ostaviti iza sebe i od sutra krenuti s radom na drugim strojevima.

Podrobnija analiza bi nam ukazala na sve propuste i nepravilnosti, međutim zbog preopterećenosti poslom, brojnih obaveza i drugih smetnji ovakav pristup je nažalost postao prije pravilo nego iznimka kod većine djelatnika u održavanju u velikom broju kompanija.
Brojni poslovni procesi imaju evaluacijske formulare kao standardni dio poslovanja nakon odrađenog projekta ili aktivnosti temeljem kojih se točno određuje koji koraci su uzrokovali kašnjenja ili gubitke, međutim u praksi svakodnevnog rada jednostavno nemamo vremena ili resursa da se dodatno bavimo ovakvim analizama.

Čak i kada se u rutinski proces održavanja nastoji uvesti evaluacija procesa nakon otklanjanja kvara, često se ovakva dobra namjera pretvori u dodatnu papirologiju koja zahtijeva sudjelovanje puno ljudi i dodatno opterećenje uz ionako pretrpan raspored.

Evaluacija bi trebala omogućiti djelatnicima izvještavanje o svim situacijama koje nisu bile u skladu s predviđenim procedurama i o svim negativnostima što su dovele do kašnjenja ili gubitaka kako bi se ubuduće radilo efikasnije i naučilo na prethodnim greškama.

Evaluacija treba ukazati na postotak neplaniranih radova koji su se pojavili, postotak dodatnih radova koji su se pojavili u postupku defektaže, postotak radova koji su bili u skladu s planiranim, usporedbu planiranog i ostvarenog rada, materijala i resursa.

Evaluacija bi trebala biti napravljena svakog ponedjeljka za prethodni tjedan, zabilježiti sve nepravilnosti da se može vidjeti koji krivi koraci se ponavljaju i kako ih ispraviti ili eliminirati te poboljšati planiranje ubuduće.
Tako kontinuirano unaprijeđujemo proces rutinskog održavanja strojeva i opreme.

Završni korak je prilagođavanje procesa rutinskog održavanja temeljem provedene evaluacije.

Svako povećanje efikasnosti zahtijeva neprestano prilagođavanje zato što se u praksi održavalačkog posla nije desilo da imate dva identična tjedna zaredom po pitanju količine potrebnih resursa, materijala ili radova.

Ako je količina potrebnih resursa u radioni ili na postrojenju identična iz dana u dan, znači da ih imate ili premalo na raspolaganju ili previše. Ako ih imate premalo, povećava se rizik, a ako ih imate previše znači da upravljanje resursima nije učinkovito koliko bi trebalo biti.

Katarina Knafelj Jakovac
Katarina Knafelj Jakovac social media icon
16. prosinca 2023.