تعمیر و نگهداری مبتنی بر قابلیت اطمینان (RCM) فرایندی است که طی آن، سازمان‌ها دارایی‌های فیزیکی (مانند ماشین‌ها یا ابزارها) مورد نیاز خود را برای تولید محصولات شناسایی کرده و یک استراتژی جامع را برای به روز نگه‌داشتن و حفظ عملکرد آنها در سطح بهینه ایجاد می‌کنند.
RCM یا نت مبتنی بر قابلیت اطمینان که مخفف Reliability centered maintenance است، درواقع، یک فرایند سفارشی‌سازی شده است و برای هریک از دارایی‌ها رویکرد منحصر به فرد دارد. هدف نهایی نگهداری و تعمیرات مبتنی بر قابلیت اطمینان به حداکثر رساندن میزان در دسترس بودن تجهیزات و در عین حال، کاهش نیاز به جایگزینی آنها و در نتیجه کاهش هزینه‌ها است.
در این مقاله پس از معرفی سیستم RCM و نحوه فعالیت آن، به مزایا و چالش‌های استفاده از این سیستم اشاره کرده و نحوه پیاده‌سازی نرم افزار نگهداری و تعمیرات مبتنی بر قابلیت اطمینان در سازمان‌ها را شرح خواهیم داد.
RCM چیست؟
نگهداری و تعمیرات مبتنی بر قابلیت اطمینان (RCM) چارچوبی است که همواره سعی دارد طول عمر تجهیزات را افزایش داده و زمان خرابی را به بهترین شکل ممکن کاهش دهد. با تجزیهوتحلیل ریشه کلمات RCM می‌توان به درک بهتری درباره هدف آن رسید.
- قابلیت اطمینان (Reliability): عملکرد خوب مستمر،
- نگهداری (Maintenance): حصول اطمینان از اینکه دارایی‌های سازمان همواره عملکرد مورد نظر را از خود نشان می‌دهند.
اساساً، نگهداری و تعمیرات مبتنی بر قابلیت اطمینان (RCM) یک نقشه راه را برای تجزیهوتحلیل و انجام اقدامات لازم روی علل ریشه‌ای خرابی تجهیزات- نظیر فناوری، فرهنگ، طراحی و استراتژی تعمیر و نگهداری – به منظور دستیابی به قابلیت اطمینان دارایی‌ها ارائه می‌دهد.
البته که هنگام کار با قطعات پیچیده، خرابی ماشین‌آلات امری اجتناب ناپذیر است. با این حال، سازمان‌های سطح بالا از RCM برای جلوگیری از خرابی‌های ناگهانی که نیاز به تعمیر و نگهداری‌های پر زحمت و گران، برون سپاری و زمان از دست رفته تولید دارند، استفاده می‌کنند.
انواع مدیریت تعمیر و نگهداری
چهار نوع عمده از برنامه‌های نگهداری و تعمیرات وجود دارد که یک شرکت می‌تواند انجام دهد:
نگهداری واکنشی (Reactive)
این نوع از نگهداری و تعمیرات عموما پرهزینه بوده و به عنوان نت اصلاحی نیز شناخته می‌شود. در این نوع از نگهداری، تعمیرات دستگاه‌ها پس از بروز و شناسایی خرابی در آنها صورت می‌گیرد. این واکنش به خرابی‌ها پس از وقوع آنها پرهزینه بوده و فرایند تولید را با مشکلات زیادی مواجه می‌کند.
نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه (preventive maintenance)
نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه شامل انجام فعالیت‌های تعمیر و نگهداری برنامه‌ریزی شده و منظم برای جلوگیری از وقوع خرابی در آینده است. این نوع از نگهداری و تعمیر شامل انجام اقدامات خاص پیش از بروز احتمالی خرابی است؛ مانند تمیز کردن، سفت کردن و روغن کاری اجزای دستگاه یا تعویض قطعات. نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه یا برنامه‌ریزی شده از یادگیری ماشینی، تجزیهوتحلیل داده‌های عملیاتی و نظارت بر سلامت دارایی‌ها در راستای بهینه‌سازی تعمیر و نگهداری و کاهش خطرات قابلیت اطمینان استفاده می‌کند.
نگهداری و تعمیرات پیشگویانه (predictive maintenance)
این رویکرد نگهداری پیشگیرانه با استفاده از حسگرها، داده‌ها، اینترنت اشیا و سایر ابزارهای نظارت‌های خودکار به مهندسان کمک می‌کند تا بتوانند تصمیمات آگاهانه‌تری در مورد زمان انجام تعمیر و نگهداری بگیرند. ویژگی بارز RCM مداخله و ارائه تعمیر و نگهداری در مواقع ضروری است، به همین دلیل است که تعمیر و نگهداری پیشگویانه به عنوان تعمیر و نگهداری مبتنی بر شرایط نیز شناخته می‌شود.
اجرا تا شکست (Run-to-failure)
در این استراتژی نگهداری و تعمیرات، شرکت برای جلوگیری از هزینه‌های تعمیر و نگهداری، خرابی و شکست تجهیزات را تحمل کرده و می‌پذیرد. استفاده از این نوع تعمیر و نگهداری معمولاً زمانی منطق پیدا می‌کند که هزینه جایگزینی محصولات، ارزان‌تر از هزینه نگهداری پیشگیرانه یا نگهداری پیش‌بینی‌شده آنها باشد.
هدف نهایی تعمیر و نگهداری مبتنی بر قابلیت اطمینان به حداکثر رساندن میزان در دسترس بودن تجهیزات و در عین حال، کاهش نیاز به جایگزینی آنها و در نتیجه کاهش هزینه‌ها است
RCM چگونه کار می‌کند؟
نگهداری و تعمیرات مبتنی بر قابلیت اطمینان به چندین مؤلفه هماهنگ نیاز دارد. چنانچه کارخانه‌ای بخواهد از سیستم تولید خوبی برخوردار باشد، تمامی کارگران آن باید نسبت به ابزارها و تجهیزاتی که استفاده می‌کنند، اطلاعات کافی داشته باشند. این امر کمک می‌کند تا مجموعه‌های تولیدی میزان فرسودگی و خرابی دستگاه‌های خود را سریع شناسایی کرده و از اطلاعات مربوط به خرابی‌ها، به‌عنوان داده‌های مهمی جهت برنامه‌ریزی فرایند تعمیر و نگهداری مبتنی بر قابلیت اطمینان خود استفاده کنند.
مولفه‌های یک سیستم RCM شامل موارد زیر هستند:
- شناسایی دارایی‌ها: در ابتدا شرکت‌ها طیف کاملی از دارایی‌های خود را تعریف و شناسایی می‌کنند. این دارایی‌ها می‌توانند شامل تمام دستگاه‌های موجود در سازمان باشند یا صرفا شامل آن دسته از دستگاه‌هایی شوند که محصولات نهایی را تولید می‌کنند.
- معیارهای ارزیابی: هنگامی که همه دارایی‌ها مورد شناسایی قرار گرفتند، باید فهرستی از معیارها را ایجاد کنید تا بتوانید از وضعیت هر دارایی یک ارزیابی داشته باشید. برخی از سازمان‌ها دستورالعمل‌های صنعت را دنبال می‌کنند، برخی دیگر خود آنها را تعریف کرده یا ترکیبی از هر دو را مورد استفاده قرار می‌دهند.
- مستندات استفاده: آیا دارایی به شکل موردنظر طراحی و مورد استفاده قرار گرفته یا برای مطابقت با مشخصات منحصر به فرد کارخانه سفارشی‌سازی/تغییر داده شده است؟ اگر جواب مثبت است، چگونه بر قابلیت اطمینان آن تأثیر می‌گذارد و در صورت شکست چه اتفاقی می‌افتد؟
- نظارت بر وضعیت دارایی: نظارت معمول بر دارایی‌ها یا قطعات درون تجهیزات برای تشخیص این موضوع است که آیا به تعمیر و نگهداری یا تعویض نیاز است یا خیر. استفاده از نظارت بلادرنگ به این معنی است که اشخاص مرتبط می‌توانند در هر زمانی وضعیت یک سیستم، ابزار یا فرآیند را جویا شوند. نتیجه این امر، جریانی مداوم از اطلاعات با تأخیر کم است که اشخاص مجاز می‌توانند در هر زمان به آن دسترسی داشته باشند.
- تجزیهوتحلیل بحرانی: این فاکتور تعیین می‌کند که هر یک از دارایی‌ها چقدر مهم هستند و در صورت بروز خرابی در هریک از آنها چه اتفاقی برای فرآیند کلی رخ می‌دهد.
- ردیابی: در مرحله بعد، دارایی‌ها وارد فرایند شده و در یک سیستم مدیریتی مورد ردیابی قرار می‌گیرند. در این سیستم، فرآیند تعمیر و نگهداری هریک از این دارایی‌ها تعیین و درجه حیاتی بودن آنها مشخص می‌شود. این امر معمولاً با استفاده از یک CMMS انجام می‌شود که سفارشات کاری، تاریخچه تعمیر و نگهداری و موجودی قطعات یدکی را ردیابی می‌کند.
- شناسایی: آیا دستگاه‌ها برای تشخیص سلامتی قسمت‌های مختلف خود دارای سنسور هستند؟ یا باید یک فرآیند ارزیابی کیفی دستی وجود داشته باشد که وضعیت فعلی را مشخص کند؟ سازمان باید امکانات تشخیص دستی و خودکار هر دستگاه را تجزیه‌و تحلیل کرده و رویکرد خود نسبت به تعمیر و نگهداری را بهینه‌سازی کند.
- احتمال شکست: برای هر یک از دستگاه‌ها باید یک ریسک شکست تعیین شود. ریسک شکست به عواملی مثل ریسک کلی دستگاه، علل احتمالی شکست و هرگونه اطلاعات مرتبط و جدید در مورد وضعیت فعلی آن بستگی دارد. بسیاری از فرایندهای RCM از FMEA (Failure mode and effects analysis: تحلیل حالت شکست و اثرات) برای تعیین احتمال شکست هر دارایی فیزیکی خاص استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، این احتمال وجود دارد که محصولی که به دفعات نیاز به اقدام تعمیر و نگهداری داشته است، نسبت به محصول مشابهی که به تازگی به کارخانه معرفی شده در معرض خطر خرابی بیشتری قرار داشته باشد. بنابراین در تعیین احتمال شکست باید تمامی معیارها (سن دستگاه، موارد استفاده، ویژگی‌های منحصر به فرد دستگاه و غیره) را درنظر گرفت.
- عوامل شکست: در صورت ایجاد خرابی یک دستگاه مهم است که علل شکست را بررسی و ارزیابی کنیم، چرا که شکست تاثیرات مهمی بر ایمنی محل کار، تأخیر در فرایند تولید و سایر امور مربوط به کسب‌وکار دارد. دانستن تفاوت میان دارایی‌های حیاتی و دارایی‌هایی که در فرایند کلی یکپارچه نیستند، به کسب‌وکارها کمک می‌کند تا یک استراتژی تعمیر و نگهداری مؤثر ایجاد کنند.
- تحلیل علل ریشه‌ای: اگر یک دارایی خراب شود، مهندسان باید علل وقوع آن را شناسایی کرده و اقدامات پیشگیرانه لازم جهت صفر کردن احتمال خرابی دستگاه در آینده را انجام دهند.
مزایای فرایند نگهداری و تعمیرات مبتنی بر قابلیت اطمینان
به‌وجود آمدن هرگونه وقفه در عملیات کارخانه می‌تواند عواقب شدیدی را به دنبال داشته باشد که از جمله آنها می‌توان به آسیب به برند، هزینه‌های زیاد و کاهش میزان رشد اشاره کرد. اجرای موفقیت‌آمیز یک برنامه تعمیر و نگهداری مبتنی بر قابلیت اطمینان ، از ایجاد وقفه‌های پرهزینه در تولید زیاد جلوگیری کرده و مزیت‌های مهمی را به ارمغان می‌آورد، از جمله:
- هزینه‌های نگهداری کمتر: استفاده از نگهداری و تعمیرات مبتنی بر قابلیت اطمینان ارزان‌تر از جایگزینی محصولات است، چرا که RCM مهمترین دارایی‌ها را اولویت‌بندی و بهینه کرده، از اتوماسیون و فناوری برای جایگزینی وظایف پرهزینه تعمیر و نگهداری استفاده می‌کند و فقط در صورت لزوم وارد عمل می‌شود. البته این امر زمانی صادق است که تعمیر و نگهداری پیشگیرانه در خط مقدم استراتژی RCM باشد تا بتواند از اقدامات غیرضروری جلوگیری کند.
- اثرات زیست محیطی: از آنجا که شرکت‌ها به دنبال استفاده از راهکارهای پایدار و سازگار با محیط زیست هستند، مراقبت و حفظ دارایی‌ها و اجتناب از جایگزینی زودهنگام آنها، برای کسب‌وکارها و محیط‌زیست تاثیرات مثبتی دارد. RCM شرکت‌ها را قادر می‌سازد تا به اهداف زیست محیطی، اجتماعی و حاکمیتی (Environmental, social, and governance) خود دست پیدا کنند.
- قابلیت اطمینان بالای تجهیزات و زمان کار: رسیدگی به خرابی‌های احتمالی پیش از آن که به خرابی‌های بزرگ و جبران‌ناپذیر تبدیل شوند، علاوه بر افزایش عمر دارایی‌های شرکت، فعالیت منظم و دائم آنها را نیز تضمین می‌کند.
- رضایت بیشتر مشتریان: قابلیت اطمینان تجهیزات، عملیات کارخانه و زنجیره تامین آن را متناسب با برنامه پیش برده و اطمینان حاصل می‌کند که مشتریان سفارش‌های خود را به موقع دریافت می‌کنند.
اجرای موفقیت‌آمیز یک برنامه تعمیر و نگهداری مبتنی بر قابلیت اطمینان ، از ایجاد وقفه‌های پرهزینه در تولید زیاد جلوگیری کرده و مزیت‌های مهمی را به ارمغان می‌آورد
چالش های فرایند RCM
باوجود اینکه پیاده‌سازی سیستم RCM مزایای زیادی را به همراه دارد، اما اجرای آن بدون چالش نیست. شرکت‌هایی که دارای فرایندهای دستی زیادی باشند، ممکن است در شروع ایجاد فرایند RCM با مشکل مواجه شوند. بنابراین بهتر است این شرکت‌ها آگاه باشند که در هنگام استفاده از این سیستم با چه چالش‌هایی سروکار خواهند داشت.
- هزینه‌های اولیه: برای شرکت‌هایی که از صفر شروع می‌کنند، RCM می‌تواند به سرمایه‌گذاری قابل توجهی در زمان، پول و منابع نیاز داشته باشد. در برخی موارد، این امکان نیز وجود دارد که شرکت نیاز به تغییر تجهیزات موجود یا جایگزینی آنها با نسخه‌های جدیدتر داشته باشد. این هزینه‌ها به عنوان هزینه‌های اولیه تولید تلقی می‌شوند، اما شرکت‌ها می‌توانند امیدوار باشند که با پیاده‌سازی این سیستم‌ها و به تبع آن افزایش کارایی و کاهش خرابی‌ها، این هزینه‌ها در آینده جبران می‌شوند.
- پیچیدگی: حرکت از یک مدل نگهداری و تعمیرات واکنشی یا پیشگیرانه به RCM ، جهشی پیچیده است. این پیچیدگی‌ها شامل نیاز به جایگزینی فناوری، ایجاد یک فرآیند جامع و آموزش نیروی کار برای استفاده از سیستم جدید می‌شود.
- مشکلات گذار به سیستم جدید: پیاده‌سازی RCM در سازمان مستلزم داشتن یک استراتژی عملیاتی و تغییر فرهنگ است و به این دلیل ممکن است برخی از مدیران و کارکنان برای تطابق با آن به کمک نیاز داشته باشند. در مواردی هم نیاز به آموزش گسترده وجود دارد تا همه بتوانند با رویکرد جدید همراه شوند.
- باقی ماندن خطاهای احتمالی: در حالی که RCM شامل اتوماسیون و فناوری‌های قابل توجهی می‌شود، بسیاری از اجزای آن هنوز نیاز به تصمیم‌گیری انسانی دارند؛ مانند ارزیابی ریسک و زمان مداخله. از آنجا که تصمیمات انسانی همواره با خطا روبرو هستند، امکان بروز اشتباه یا شکست همواره وجود دارد.
مراحل RCM
بهترین راه برای اجرای یک برنامه RCM اتخاذ یک رویکرد منطقی و تعریف مراحل پیاده‌سازی آن است. در حالی که راه‌های مختلفی برای اجرا و پیاده‌سازی RCM وجود دارد، شش مرحله‌ای که در ادامه معرفی می‌شوند نقاط خوبی برای شروع تلقی می‌شوند:
مراحل RCM
گام اول: یک دارایی را برای انجام تجزیه و تحلیل RCM انتخاب کنید
ابتدا یک دارایی را انتخاب کنید تا تحلیل RCM روی آن انجام شود. برای انتخاب دارایی باید به چه معیارهایی توجه کنید؟ برخی از عواملی که در انتخاب دارایی باید در نظر گرفته شوند عبارتند از اینکه دارایی چقدر برای عملیات اهمیت داشته و هزینه‌های تعمیر آن در گذشته و هزینه‌های نگهداری پیشگیرانه قبلی آن به چه میزان هستند.
گام دوم: وظایف سیستم را برای دارایی انتخاب شده مشخص کنید
آگاهی از عملکردهای سیستم، از جمله ورودی‌ها و خروجی‌های آن، بدون توجه به میزان کوچکی آنها، اهمیت زیادی دارد. به عنوان مثال ورودی‌های تسمه نقاله، کالاها و انرژی مکانیکی است که تسمه را تغذیه می‌کند.
گام سوم: حالت شکست را تعریف کنید
راه‌های مختلفی که سیستم ممکن است طی آن شکست بخورد را شناسایی کنید. به عنوان مثال، تسمه نقاله ممکن است کالاها را با سرعت کافی حمل نکند یا نتواند به طور کامل آنها را از یک سمت به سمت دیگری حمل کند.
گام چهارم: پیامدهای شکست را ارزیابی کنید
در صورت خرابی یا شکست یکی از تجهیزات چه اتفاقی می‌افتد؟ شکست دارایی می‌تواند منجر به ایجاد نگرانی‌های ایمنی و عملکرد ضعیف تجاری شود. همچنین می‌تواند سایر تجهیزات را نیز تحت تأثیر قرار دهد. به همین دلیل اپراتورهای کارخانه، کارشناسان تجهیزات و تکنسین‌ها باید با یکدیگر همکاری داشته باشند تا دلایل اصلی شکست دارایی‌ها را شناسایی کنند. این فرایند به تعیین نحوه اولویت‌بندی وظایف نیز کمک می‌کند.
می‌توانید این فرآیند را با استفاده از روش‌های زیادی سازماندهی کنید، از جمله:
- تجزیهوتحلیل حالت‌ها و اثرات شکست (FMEA): این روش برای ارزیابی تأثیر یک شکست، با شناسایی مکان و چگونگی شکست یک فرآیند مورد استفاده قرار می‌گیرد. به عنوان مثال، چه عاملی باعث می‌شود تسمه نقاله کند شود یا از کار بیفتد؟
- تجزیه و تحلیل شکست، حالت، اثر و بحران (FMECA): این روش که مخفف “Failure mode effects and criticality analysis” است، شبیه به روش FMEA بوده با این تفاوت که یک گام فراتر رفته و بین حالت‌های شکست، اثرات و علل شکست پیوند و ارتباط ایجاد می‌کند.
- مطالعات خطر و عملکرد هازوپ (HAZOPS): HAZOPS که مخفف Hazard and Operability Study است یک بررسی سیستماتیک از فرآیندها برای شناسایی مسائلی است که ممکن است منجر به بروز خطراتی برای پرسنل و دارایی‌های سازمان شود. در بیشتر موارد، در بازبینی رویه‌های عملیاتی استاندارد نقش دارد.
- تجزیه و تحلیل درخت خطا (FTA) : این روش مخفف Fault Tree Analysis بوده و یک ابزار گرافیکی است که برای بررسی علت خرابی در سطح سیستم استفاده شده و از تجزیهوتحلیل قیاسی و از بالا به پایین استفاده می‌کند.
- بازرسی مبتنی بر ریسک (RBI): مخفف Risk Based Maintenance است که شامل یک فرایند تصمیم‌گیری است که برای بهینه‌سازی طرح‌های بازرسی استفاده می‌شود. این روش در درجه اول برای بررسی تجهیزات صنعتی مانند لوله‌کشی، مخازن تحت فشار و مبدل‌های حرارتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
به طور کلی، همیشه حالت‌های خرابی بحرانی‌تر را برای انجام تجزیهوتحلیل بیشتر اولویت‌بندی کرده و آن دسته از حالت‌های خرابی که می‌توانند در محیط‌های عملیاتی واقعی رخ دهند را همواره مدنظر قراردهید.
گام پنجم: برای هریک از حالات شکست یک استراتژی تعریف کنید
در این مرحله، برای هر حالت خرابی بحرانی یک استراتژی نگهداری و تعمیرات تعریف کنید. این استراتژی باید از دو لحاظ اقتصادی و فنی امکان‌پذیر باشد. برای مثال می‌توانید از نگهداری مبتنی بر شرایط (CBM) یا نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه یا نت پیشگویانه (PdM) استفاده کنید. چنانچه نمی‌توانید یک استراتژی معین را برای یک حالت خرابی خاص پیاده‌سازی کنید، طراحی مجدد سیستم را برای اصلاح یا حذف کامل حالت خرابی در تمام برنامه‌ریزی‌های تعمیر و نگهداری در نظر بگیرید.
در مورد حالت‌های خرابی غیر بحرانی، می‌توان از استراتژی تعمیر و نگهداری از اجرا تا شکست بهره گرفت. در واقع طی این مرحله شما به دنبال پاسخ به این سوال هستید که «اصل یک استراتژی تعمیر و نگهداری موثر چیست؟»
گام ششم: استراتژی را اجرا و آن را به طور منظم بررسی کنید
برای اینکه برنامه RCM شما موثر باشد، باید مواردی که در مرحله 5 به آنها اشاره شد را اجرا کنید. پس از اجرا، انجام بررسی‌های منظم به بهبود سیستم‌ها و عملکرد کمک می‌کند. از هر استراتژی تعمیر و نگهداری که برای دارایی‌های خود استفاده کنید، می‌توانید داده‌هایی را تولید کنید که سبب بهبود سیستم شما می‌شوند.
نقش راهکارهای نرم افزاری در نگهداری و تعمیرات
بهره‌گیری از تجهیزات سالم و کارآمد لازمه رسیدن به اهداف برنامه های تولیدی در هر شرکت است. درواقع هرچه این تجهیزات در شرایط بهتری باشند، با توقفات کمتری روبرو شده و در نتیجه تیراژ تولید بالا می‌رود.
نرم افزار نگهداری و تعمیرات راهکاران به کسب‌وکارها کمک می‌کند تا ساختار درختی تجهیزات و خطوط تولید را به همراه مشخصات فنی آنها در سیستم ثبت کنند، استراتژی‌های تعمیراتی پیشگیرانه، مبتنی بر وضعیت و اصلاحی را به خوبی مدیریت کنند و با استفاده از گردش کارهای متنوع، کارها را در زمان مناسب به افراد ارجاع داده و کاغذ بازی اداری را حذف کنند. برای دریافت اطلاعات بیشتر با ما در تماس باشید.
منابع
- ibm.com
- getmaintainx.com