TBM vs CBM: údržba podle času a údržba podle stavu

Pokud udržujete zařízení v japonském závodě nebo stroje vyrobené v Japonsku, plán údržby, který zdědíte, bude nejspíš plný pevných intervalů: „generální oprava každý březen“ (zařízení se rozebere, zkontroluje a opraví) nebo „výměna filtru každých 5 000 provozních hodin“. Japonští kolegové tomu říkají TBM, tedy údržba podle času (time-based maintenance). Současně se může stát, že vedení požaduje „přechod z TBM na CBM“ a senzory na všem. Které položky ponechat na pevném intervalu, které sledovat a které nechat jet až do poruchy?

Japonské závody kombinují tři přístupy: TBM, CBM (údržba podle stavu, condition-based maintenance) a BM (údržba po poruše, breakdown maintenance, tedy oprava po vzniku poruchy). Volí je podle stroje a často i podle jednotlivých součástí. Pokud se všechno vyměňuje v pevných intervalech, rostou náklady a samotná výměna může způsobit poruchu. Tento článek tři přístupy porovnává, vysvětluje, proč pevné intervaly samy většinu poruch nezabrání, a nabízí rozhodovací postup, kombinování podle kritičnosti zařízení a kontrolní seznam pro revizi stávajícího plánu.

Obsah

1. Tři druhy údržby: BM, TBM a CBM
2. TBM vs. CBM: hlavní rozdíly
3. Proč pevné intervaly výměn nestačí
4. Tři podmínky, aby CBM fungovala
5. Jak zvolit druh údržby: čtyři otázky popořadě
6. Kombinování metod podle kritičnosti a součásti
7. Revize druhů údržby: pět kroků a časté chyby
8. Japonské pojmy údržby: rychlý přehled
9. Kontrolní seznam: než změníte metodu nebo interval údržby
10. Otázky pro japonskou stranu
11. Omezení tohoto průvodce
12. Shrnutí
13. Často kladené otázky
14. Zdroje

Tři druhy údržby: BM, TBM a CBM

Názvosloví údržby se mezi firmami a obory liší, proto začněme normou. Japonská norma JIS Z 8115:2019 (slovník spolehlivosti, používá čísla pojmů IEC 60050-192) dělí údržbu na preventivní a nápravnou. V Česku k tomu patří ČSN EN 13306 (Údržba – Terminologie údržby), která dělí údržbu podobně.

JIS definuje preventivní údržbu (yobo hozen) jako údržbu prováděnou ke zmírnění degradace a ke snížení pravděpodobnosti poruchy. Má dva podtypy. Údržba podle předem daného plánu, jikan keikaku hozen (v pojmosloví IEC „scheduled maintenance“), je to, čemu se v japonských dílnách říká TBM. Údržba založená na posouzení fyzického stavu, jotai kijun hozen, je CBM. V ČSN EN 13306 jí nejblíže odpovídá údržba s předem stanovenými intervaly (TBM) a údržba podle stavu (CBM); přesné shody ale neočekávejte, definice si vždy porovnejte.

Údržba po poruše, japonsky jigo hozen a v japonských dílnách obvykle zkracovaná na BM, uvádí zařízení zpět do požadovaného stavu až po zjištění poruchy. Širší obraz toho, co japonský tým údržby dělá a jak tyto druhy zapadají do TPM, je v samostatném článku. Tento text se soustředí na rozdíly mezi třemi druhy a na výběr mezi nimi.

Obrázek 1: Druhy údržby podle JIS Z 8115

Údržba se dělí na preventivní a nápravnou. TBM a CBM jsou dva druhy preventivní údržby.

ÚdržbaVšechny činnosti, které udržují zařízení ve funkčním stavu nebo ho po poruše obnovují

Před poruchou, nebo po ní?

Podle času (TBM)Provádí se podle předem daného plánu. Podle kalendáře nebo provozních hodin

Podle stavu (CBM)Provádí se na základě posouzení fyzického stavu. Říká se jí také údržba se sledováním stavu

Po poruše (BM)Obnovuje zařízení poté, co byla zjištěna porucha nebo závada

TBM a CBM dohromady tvoří preventivní údržbu: práci prováděnou před poruchou, aby se snížila pravděpodobnost jejího vzniku.

Vychází z pojmů a definic JIS Z 8115:2019. V japonských závodech se používají i jiné názvy, například jikan kijun hozen pro TBM a jotai kanshi hozen pro CBM.

TBM má dvě podoby. Periodická údržba (teiki hozen) se provádí v kalendářních intervalech, údržba podle provozní doby (keiji hozen) po dosažení nastavené kumulované doby provozu. „Generální oprava každý březen“ je periodická; „výměna filtru každých 5 000 provozních hodin“ je podle provozní doby.

Žádný ze tří druhů není lepší než ostatní. Liší se tím, co práci spouští: porucha, čas, nebo stav zařízení. Každý se hodí pro jiné zařízení a každý má vlastní slabé místo.

Obrázek 2: Tři druhy údržby ve zkratce

Porovnejte spouštěč, nejvhodnější použití a slabé místo.

Údržba po poruše (BM)Spouštěč: poruchaVhodná pro: zařízení, jehož zastavení má malý dopad a které se rychle opraví. Slabé místo: zastavení nelze předvídat a u kritického zařízení zasáhne výrobu i bezpečnost

Údržba podle času (TBM)Spouštěč: časVhodná pro: součásti, které se opotřebovávají úměrně hodinám nebo cyklům, a zákonem předepsané kontroly. Slabé místo: sklon k přílišné údržbě, tedy k výměně dílů, které ještě mají zbývající životnost

Údržba podle stavu (CBM)Spouštěč: stavVhodná pro: zařízení, které dává varovné příznaky, například vibrace nebo zvýšení teploty. Slabé místo: vybudování měření a rozhodovacích kritérií stojí úsilí i peníze

V rámci jednoho závodu, a dokonce i jednoho stroje, je běžné kombinovat všechny tři druhy podle součástí.

BM se používá dvojím způsobem. Jedním je reakce na neočekávanou poruchu na místě. Druhým je předem učiněné rozhodnutí, že stroj poběží do poruchy (run-to-failure, provoz do poruchy). To druhé není nedbalost. Je to legitimní volba po porovnání nákladů a dopadů; kdy se hodí, rozebírá oddíl o rozhodování níže.

TBM vs. CBM: hlavní rozdíly

Obě jsou preventivní, ale o tom, kdy zasáhnout, rozhodují zcela jinak. TBM se řídí kalendářem nebo počitadlem motohodin. CBM měří stav samotného zařízení.

Obrázek 3: TBM vs. CBM

Podle toho, zda se rozhoduje podle času, nebo podle stavu, se mění, co je třeba připravit a v čem je která metoda silná či slabá.

TBM (podle času)

CBM (podle stavu)

Podklad pro rozhodnutí

Kalendářní dny, provozní hodiny, počet cyklů

Naměřené hodnoty nebo výsledky kontrol: vibrace, teplota, zvuk, znečištění oleje, proud a podobně

Termín práce

Předem zařazen do ročního plánu

Určí se při překročení mezní hodnoty. Do plánu se práce dostane až po objevení příznaků

Co je třeba mít

Intervaly kontrol a výměn, plán zásob náhradních dílů

Způsob měření (kontrola smysly, přístroje, senzory), rozhodovací kritéria, systém záznamů

Vhodný typ degradace

Opotřebení, únava a jiná degradace postupující s používáním

Degradace s nerovnoměrným průběhem, která během vývoje dává příznaky

Silné stránky

Snadné plánování, lidé i díly jsou zajištěny spolehlivě

Díly se využijí do konce životnosti a ubude výměn

Slabé stránky

Vyměňují se i díly se zbývající životností. Důvody intervalů se časem ztrácejí

Nepomůže u poruch bez měřitelného varování. Měření a vyhodnocování stojí úsilí

Obě jsou formou preventivní údržby. Jeden stroj často používá obě.

TBM: podle kalendáře nebo provozních hodin

Největší předností TBM je, že údržbu lze zařadit do výrobního plánu s velkým předstihem. Generální oprava naplánovaná na dlouhou odstávku nebo kontrola v prvních dnech měsíce umožňuje předem zajistit odstávku, lidi i díly.

Nevýhodou je, že intervaly se přesouvají na bezpečnou stranu. Vyměňují se díly, které mají ještě dost životnosti, a rostou náklady na díly i pracovní hodiny. A jakmile je interval jednou nastaven, často se používá roky poté, co všichni zapomněli, proč byl zvolen.

CBM: podle naměřeného stavu

JIS Z 8115 definuje CBM jako preventivní údržbu založenou na posouzení fyzického stavu. Poznámka k definici dodává, že posouzení může vycházet z plánovaného pozorování obsluhy nebo ze sledování stavu pomocí senzorů.

Obsluha, která při denní kontrole (nichijo tenken) poslouchá, zda stroj nevydává neobvyklý zvuk, nebo ohmatává, zda není horký, a při odchylce volá údržbu, tedy dělá CBM. Drahé senzory nejsou podmínkou. Podstatné je mít způsob, jak stav změřit, a jasné pravidlo typu „zasáhnout při překročení této hodnoty“. V závodech s TPM jsou tyto denní kontroly obsluhy součástí autonomní údržby (jishu hozen).

CBM vs. prediktivní údržba (yochi hozen)

Od japonských kolegů často uslyšíte výraz yochi hozen (prediktivní údržba). Pojem definovaný v JIS Z 8115:2019 je ale údržba podle stavu. Yochi hozen obvykle znamená využití dat ze sledování stavu k předpovědi, kdy dojde k poruše, a zásah dřív.

Prediktivní údržba spoléhá na nepřetržité sbírání dat a čtení trendů, takže ji lze chápat jako pokročilou formu CBM. Podobně ji řadí i ČSN EN 13306: prediktivní údržba je tam údržba podle stavu prováděná na základě předpovědi odvozené z opakované analýzy. V běžné japonské praxi se však oba výrazy často překrývají, takže když někdo řekne „yochi hozen“, zeptejte se, zda myslí předpovídání podle trendů, nebo prostě kontroly stavu. Jak získat data o stavu ze starších strojů, popisuje samostatný článek.

Proč pevné intervaly výměn nestačí

TBM vychází z předpokladu, že díly mají životnost a že se nepokazí, když je vyměníte před jejím koncem. Studie z letecké dopravy ukázaly, že tomuto předpokladu odpovídá mnohem méně poruch, než by většina lidí čekala.

F. Stanley Nowlan a Howard F. Heap z United Airlines (UAL) roztřídili, jak se součásti letadel kazí v závislosti na době provozu, do šesti vzorců. Jejich zpráva Reliability-Centered Maintenance vyšla v roce 1978.

Podle příručky NASA o údržbě zaměřené na spolehlivost (RCM) zjistily tři studie (UAL 1968, švédské navazující šetření 1973 a šetření amerického námořnictva 1982), že náhodné poruchy nezávislé na stáří tvořily 77–92 % všech poruch, zatímco vzorce související se stářím jen 8–23 %.

Obrázek 4: Dva druhy chování poruch

Většina poruch nesouvisí se stářím, takže jim samotná výměna podle času nezabrání.

Poruchy přibývají se stářím

Poruchy nezávislé na stáří

Podíl ve třech studiích

8–23 %

77–92 %

Typické položky

Jednoduché a jednodílné položky, například pneumatiky, brzdové destičky a lopatky kompresoru

Složitá zařízení z mnoha vzájemně působících dílů

Příčiny

Opotřebení, kovová únava, spotřební díly na konci životnosti

Kombinace nečistot, kolísání zatížení, chyb montáže a podobně

Metody, které zabírají

TBM (výměna po životnosti stanovené hodinami nebo cykly)

CBM (zachytit varovné příznaky a zasáhnout), zlepšující údržba (konstrukční úprava, aby porucha vznikala hůře)

Zdroj: NASA, „Reliability-Centered Maintenance Guide for Facilities and Collateral Equipment“ (2008). Studie se týkaly letadel a námořních plavidel; čísla nelze přímo přenést na výrobní zařízení.

Jen málo dílů má předvídatelný věk opotřebení

Příručka NASA vysvětluje, že výrazný průběh opotřebení je typický pro jednoduché a jednodílné položky, zatímco u složitých položek výrazný věk opotřebení obvykle nenajdeme. Pokud budete celý motor, čerpadlo nebo převodovku brát jako jednu položku s jedním intervalem, zkrácení intervalu může počet poruch vůbec nesnížit.

TBM naopak dobře funguje u dílů, které se spotřebovávají rovnoměrně, jako jsou klínové řemeny, filtry a brzdová obložení. Než zvolíte metodu, položte si nejdřív jednu otázku: opravdu se tento díl degraduje úměrně používání?

Generální opravy mohou zavléct nové poruchy

Stejná příručka uvádí, že plánované generální opravy v mnoha případech zvyšují celkovou poruchovost, protože do jinak stabilního systému vnášejí poruchy z počátku života. Chyby montáže, nedotažené spoje a nečistoty dostanou novou příležitost při každém rozebrání stroje.

„Po kontrole jel hůř“ je u údržbářů známá stížnost. CBM umožňuje nechat na pokoji to, na co není třeba sahat, a to je jedna z jeho skutečných předností.

Tři podmínky, aby CBM fungovala

Neznamená to, že byste měli všechny stroje převést na CBM. Vyplatí se jen tehdy, když jsou splněny všechny tři podmínky. Logiku ukazuje křivka P-F, kterou údržba běžně používá.

Obrázek 5: Křivka P-F a intervaly kontrol

CBM se odehrává v čase mezi bodem P, kde jsou poprvé zjistitelné příznaky degradace, a bodem F, kde zařízení ztrácí funkci.

Pořadí metod zjišťování je obecným vodítkem, které z nich zachytí příznaky nejdřív (podle článku v časopisu ISA InTech). Délka intervalu P-F se výrazně liší podle způsobu poruchy a metody zjišťování.

1. Degradace dává měřitelný příznak

Za prvé, před poruchou se musí objevit nějaká měřitelná změna. Poškození ložiska se projeví vibracemi, uvolněný elektrický spoj teplem a zhoršené mazivo znečištěním oleje nebo změnou jeho složení. Každý způsob poruchy má vlastní ukazatel.

Čím dřív příznak zachytíte, tím víc času na reakci máte. Proto analýza oleje a měření vibrací obvykle odhalí problém dříve než kontrola smysly.

2. Mezi příznakem a poruchou je čas

Za druhé, doba od P do F, tedy interval P-F, musí stačit na kontrolu, objednání dílů, zastavení stroje a opravu. Pokud je interval P-F krátký, měsíční kontrola varování propásne a stroj se stejně porouchá.

Běžné praktické pravidlo říká, že kontroly se mají dělat v intervalech kratších než polovina intervalu P-F, aby bylo víc než jedna příležitost příznak zachytit. Je-li interval P-F extrémně krátký, přejděte na nepřetržité sledování nebo zvolte jinou metodu než CBM.

3. Sledování se vyplatí

Za třetí, čísla musí vycházet. Sečtěte náklady na instalaci senzorů, uložení dat a hodiny, které lidé stráví vyhodnocováním. Pokud tento součet převýší ztráty, kterým zabráníte, a ušetřené náklady na výměny, CBM nedává smysl.

Rozšíříte-li nepřetržité sledování na malé motory nebo zařízení se záložním strojem, samotný monitorovací systém se může stát zátěží údržby. Pokročilé sledování nasazujte nejdřív na zařízení, o které si nemůžete dovolit přijít, a postupujte od něj dál.

Jak zvolit druh údržby: čtyři otázky popořadě

Převedete-li předchozí body na postup pro každý stroj nebo součást, vznikne následující pořadí. Otázky pokládejte shora; první odpověď „ano“ určuje metodu.

Obrázek 6: Pořadí rozhodování při volbě druhu údržby

Postupujte shora dolů. První „ano“ určí metodu.

Q1 Stanoví interval kontrol zákon nebo předpis?Ano → TBM v zákonném intervalu. CBM můžete přidat navíc

Ne

Q2 Je dopad zastavení na výrobu, bezpečnost a kvalitu malý?Ano → BM, s připravenými náhradními díly a postupem obnovy

Ne

Q3 Lze měřit příznaky degradace a je před poruchou čas?Ano → CBM. Kontrolovat v intervalu kratším než polovina intervalu P-F

Ne

Q4 Dá se životnost přibližně předvídat z hodin nebo cyklů?Ano → TBM, v kalendářních intervalech nebo podle provozních hodin

Ne

Zvažte zlepšující údržbu nebo konstrukční změnuZměňte konstrukci, aby porucha vznikala hůře. Přidejte pravidelné funkční zkoušky k odhalení skrytých poruch

Poruchy, které by mohly zranit lidi nebo poškodit životní prostředí, se v Q2 nikdy nepovažují za „malý dopad“.

Q1: Zákonem předepsané intervaly mají přednost

Nejdřív zkontrolujte předpisy. V Japonsku například nařízení o bezpečnosti jeřábů vyžaduje pravidelné vlastní kontroly jeřábů nejméně jednou za rok a jednou za měsíc. Podle nařízení o bezpečnosti a ochraně zdraví při práci vozíky vyžadují speciální vlastní kontrolu (tokutei jishu kensa) v intervalech nejvýše jeden rok a pravidelnou vlastní kontrolu v intervalech nejvýše jeden měsíc.

U takového zařízení kontrolujete v zákonném intervalu bez ohledu na to, jak dobrý je jeho stav. CBM lze přidat nad zákonné kontroly, nenahrazuje je. Nic z toho se nevztahuje přímo na české závody: v Česku se například revize a zkoušky jeřábů a dalších zdvihacích zařízení řídí podle ČSN 27 0142 a předpisů o vyhrazených technických zařízeních a technické kontroly motorových vozíků podle ČSN 26 8805. Před změnou jakéhokoli intervalu u zařízení, které podléhá předpisům, to ověřte u revizního technika nebo technika BOZP.

Lepší sledování ale může někdy odůvodnit delší zákonné intervaly. Podle japonského Institutu pro bezpečnost vysokotlakých plynů (KHK) si pracoviště se „superosvědčením“ podle japonského zákona o bezpečnosti vysokotlakých plynů může stanovit souvislou dobu provozu až osm let, zatímco u běžných osvědčených pracovišť jde například o čtyři roky. Jedním z dalších požadavků superosvědčení je zavedení nových technologií, například IoT a big data.

Q2: Malý dopad? Zvolte BM

Dále se podívejte, co se stane, když se zařízení zastaví. Příručka NASA RCM považuje provoz do poruchy (reaktivní údržbu) za vědomé rozhodnutí, které je u některého zařízení přijatelné. Za příklady uvádí nekritické elektromotory do 7,5 hp (asi 5,5 kW), komfortní chlazení, odtahové ventilátory na toaletách, malé ohřívače vody s nízkou teplotou a další položky, u nichž jsou následky poruchy zanedbatelné.

V továrně přicházejí v úvahu například klimatizace kanceláří, malá čerpadla se záložní jednotkou a osvětlení. Pokud by preventivní kontrola a výměna stály víc než oprava po poruše, je BM racionální volbou.

Q3 a Q4: měřitelné příznaky znamenají CBM, předvídatelná životnost TBM

U zařízení s velkým dopadem použijte tři podmínky CBM z předchozího oddílu. Pokud lze příznaky měřit a interval P-F ponechává dostatečnou rezervu, zvolte CBM. Pokud se degradace vyvíjí s používáním, jako opotřebení, takže lze životnost zhruba předvídat, zvolte TBM. Platí-li obojí, CBM promrhá méně dílů.

Nic z toho: upravte konstrukci

Pokud porucha nedává varování a její čas nelze předpovědět, žádná metoda údržby ji nevyřeší; musí se změnit samotné zařízení. Zlepšující údržba (kairyo hozen) upravuje materiály nebo konstrukci a prevence údržby (hozen yobo) promítá poznatky do konstrukce dalšího stroje.

Některé poruchy jsou skryté. Bezpečnostní prvky a záložní systémy za normálního provozu stojí, takže porucha zůstane nepovšimnuta, dokud nejsou potřeba. Pro ně naplánujte pravidelné kontroly, které ověří, že skutečně fungují. K systematickému sepsání způsobů poruch a jejich důsledků slouží FMEA.

Kombinování metod podle kritičnosti a součásti

I s rozhodovacím pořadím je projít všechny stroje v závodě jeden po druhém velká práce. Běžný postup je zařadit zařízení podle kritičnosti, pro každou třídu stanovit výchozí metodu a na úroveň součástí jít jen u kritických strojů. Samotné hodnocení kritičnosti rozebírá článek o postupu údržby v japonských závodech.

Obrázek 7: Příklad tříd kritičnosti a druhů údržby

Výchozí metodu určete podle kritičnosti a stav kritického zařízení sledujte pečlivěji.

Třída A

Převážně CBM + TBMZastavení zastaví celou linku nebo přímo ovlivní bezpečnost či kvalitu. Stav klíčových součástí se sleduje, spotřební díly se mění podle času a náhradní díly jsou po ruce

Třída B

Převážně TBM + kontrola smyslyZastavení způsobuje ztráty, ale existuje náhradní řešení nebo čas na obnovu. Plán stojí na pravidelných kontrolách a plánovaných výměnách, odchylky se zachytí při denních kontrolách

Třída C

BMZastavení má malý dopad a oprava či výměna je rychlá. Mějte po ruce náhradní díly a postup opravy a po poruše rychle opravte

Počet tříd a kritéria si každý závod stanoví sám. Článek v časopisu ISA InTech uvádí přibližné rozdělení: asi 10–20 % zařízení s vysokou kritičností, 20–30 % se střední a 40–60 % s nízkou.

Výchozí metoda podle třídy kritičnosti

Typická kritéria pro zařazení do tříd jsou tato:

• Dopad zastavení zařízení na výrobu
• Dopad na bezpečnost a životní prostředí
• Dopad na kvalitu
• Doba a náklady na opravu
• Existence záložní jednotky

Závody často každé kritérium bodují a body sečtou. Cílem je soustředit úsilí a peníze údržby na nejkritičtější zařízení. Pokud každý stroj dostane stejnou úroveň kontrol, kritické stroje dostanou příliš málo pozornosti.

Jeden stroj, různé metody podle součástí

I stroj třídy A skončí při rozdělení na součásti se směsí metod. Soustrojí čerpadla a motoru by mohlo vypadat takto:

• Ložiska: CBM na základě měření vibrací
• Klínové řemeny a ucpávkové šňůry: TBM, výměna v pevném intervalu
• Signálky: BM, výměna po přepálení

Místo označení celého stroje „CBM“ přiřaďte každé součásti metodu podle toho, jak se skutečně kazí. Ušetříte peníze i práci.

Co zařízení v režimu BM stále potřebuje

Zvolit BM neznamená nedělat nic. Aby bylo možné zařízení po poruše rychle opravit, mějte připraveno toto:

• Náhradní díly na skladě
• Postup opravy
• Odhad doby potřebné k výměně

Každou poruchu vždy zaznamenejte. Pokud se tentýž stroj kazí opakovaně, předpoklad malého dopadu přestává platit a je čas přezkoumat jeho třídu nebo metodu.

Revize druhů údržby: pět kroků a časté chyby

Druhy údržby se nenastavují jednou provždy. Upravujete je podle toho, jak přibývají data o poruchách. Stávající plán údržby přezkoumáte v pěti krocích.

Obrázek 8: Pět kroků revize druhů údržby

Začněte soupisem zařízení a pak metody a intervaly průběžně upravujte podle výsledků.

Zjistěte současný stav

01Uspořádejte evidenci zařízeníSepište každý stroj a součást se současnou metodou a intervalem

02Posuďte kritičnostOhodnoťte výrobu, bezpečnost, kvalitu, dobu opravy a podobně a přiřaďte třídy

03Analyzujte historii poruchZjistěte, které součásti se kazí a jak

Přiřaďte metody a udržujte cyklus

04Přiřaďte metody a intervalyPodle rozhodovacího pořadí stanovte pro každou součást metodu, interval a kritéria

05Přezkoumejte podle výsledkůZaznamenávejte poruchy a stav vyměněných dílů a upravujte intervaly a mezní hodnoty

Nemusíte přezkoumat všechny stroje najednou. Praktické je začít zařízením třídy A.

V kroku 5 jsou nejužitečnější data záznam o stavu každého vyměněného dílu. Pokud mají díly vyměněné v rámci TBM ještě dost životnosti, můžete interval prodloužit. Pokud jsou při výměně už poškozené, interval zkraťte nebo zvažte přechod na CBM.

Při těchto revizích se opakují tři chyby:

• Snaha dát všechno na CBM: senzory se montují na zařízení s malým dopadem i na způsoby poruch, které nedávají varování, a zátěž sledování stále roste
• Ponechání intervalů TBM bez zdůvodnění: doporučení výrobce nebo nastavení předchůdce zůstávají beze změny, takže se neřeší přílišná údržba ani přehlédnuté problémy
• Žádná příprava pro zařízení v režimu BM: bez náhradních dílů a postupu se drobná porucha změní v dlouhou odstávku

První chyba je s rozšířením IoT čím dál častější. Nedostatek pracovníků a stárnoucí zařízení vedly mnoho firem ke sledování stavu. Mějte na paměti cíl: snížit součet ztrát z poruch a nákladů na údržbu, nikoli sledovat kvůli sledování. Neplánované odstávky se také projevují jako ztráty poruchami v OEE.

Příručka NASA RCM nazývá přístup kombinující metody podle toho, jak se zařízení kazí a jaké to má následky, údržbou zaměřenou na spolehlivost (RCM). Uvádí, že vyvážený program RCM často sníží roční rozpočet na údržbu o 30–50 %. Výsledky se liší podle zařízení i výchozího stavu, ale údaj ukazuje, že samotná nová volba druhů údržby je způsob, jak snížit náklady.

Japonské pojmy údržby: rychlý přehled

Následující tabulka shrnuje japonské výrazy, na které při práci s japonskou stranou narazíte, v přepisu a s českým ekvivalentem.

Japonsky (přepis)	Česky / zkratka
yobo hozen	Preventivní údržba (PM)
jikan keikaku hozen / jikan kijun hozen	Údržba podle času (TBM); v ČSN EN 13306 nejblíže údržba s předem stanovenými intervaly; v IEC 60050-192 „scheduled maintenance“
teiki hozen	Periodická (kalendářní) údržba, druh TBM
keiji hozen	Údržba podle provozní doby (motohodin), druh TBM
jotai kijun hozen / jotai kanshi hozen	Údržba podle stavu (CBM)
yochi hozen	Prediktivní údržba (v Japonsku se často používá volně i pro CBM)
jigo hozen	Údržba po poruše (BM)
kairyo hozen	Zlepšující údržba (v TPM často zkracovaná CM; nezaměňovat s „corrective maintenance“, tj. nápravnou údržbou)
hozen yobo	Prevence údržby (MP)
nichijo tenken	Denní kontrola, často prováděná obsluhou
gokan tenken	Kontrola smysly (zrak, sluch, hmat, čich)

Kontrolní seznam: než změníte metodu nebo interval údržby

Projděte si tyto body u každé součásti, u které uvažujete o změně.

• Je interval stanoven zákonem nebo předpisem (v Japonsku nebo v ČR)? Pokud ano, ponechte ho a CBM přidejte jen navíc.
• Víte, proč byl současný interval zvolen (doporučení výrobce, historie poruch, minulá událost)?
• Co se stane, když tato součást selže: zastavení výroby, riziko pro bezpečnost nebo životní prostředí, únik vadných výrobků k zákazníkovi?
• Dává způsob poruchy měřitelné varování (vibrace, teplota, stav oleje, proud)?
• Je interval P-F dostatečně dlouhý, aby šlo kontrolovat v intervalu kratším než jeho polovina, objednat díly a naplánovat opravu?
• Degraduje díl úměrně hodinám nebo cyklům, takže jeho životnost lze zhruba předvídat?
• Bude sledování stát méně než ztráty a náklady na výměny, kterým zabrání?
• U položek v režimu provozu do poruchy: jsou k dispozici náhradní díly, postup opravy a odhad doby opravy?
• Budete zaznamenávat stav vyměněných dílů, aby další revize měla data?

Otázky pro japonskou stranu

Použijte je, když plán údržby pochází od japonské mateřské firmy nebo výrobce zařízení, nebo když ho chcete změnit:

• Které položky v tomto plánu jsou TBM, které CBM a které jsou záměrně BM?
• Co je u každého intervalu TBM podkladem: doporučení výrobce, data o poruchách, nebo zákon?
• Které kontroly jsou v Japonsku zákonné a platí stejný požadavek i u nás, nebo jen české předpisy?
• Když říkáte „yochi hozen“, myslíte předpovídání podle trendů, nebo kontroly stavu obecně?
• Jaké jsou u položek CBM místa měření, metody a mezní hodnoty, které spouštějí práci?
• Které zařízení je v mateřském závodě třídy A a podle jakých kritérií?
• Pokud prodloužíme interval podle stavu vyměněných dílů, kdo změnu schvaluje a ovlivní to záruku na zařízení?

Omezení tohoto průvodce

• Procentní podíly vzorců poruch pocházejí ze studií letadel a námořních plavidel. Ukazují tendenci, nikoli hodnoty přímo použitelné na výrobní zařízení.
• Snížení rozpočtu o 30–50 % je tvrzení NASA o programech RCM v zařízeních a budovách. Vaše výsledky závisejí na závodě a výchozím stavu.
• Japonské právní příklady (jeřáby, vozíky, vysokotlaké plyny) platí v Japonsku. Zmínky o českých normách (ČSN 27 0142, ČSN 26 8805) jsou jen orientační; před změnou jakéhokoli intervalu spojeného s předpisy ověřte platné požadavky u odpovědných osob ve svém závodě.
• Třídy kritičnosti, kritéria a pojmy údržby se mezi firmami a obory liší. Příklady tříd berte jako výchozí bod, nikoli jako normu.
• Článek vysvětluje, jak vybírat metody údržby. Není to pracovní postup; při jakékoli skutečné údržbě dodržujte pravidla BOZP a zajištění zařízení proti neočekávanému spuštění platná ve vašem závodě.

Shrnutí

• Údržba se dělí na preventivní a nápravnou (BM). Preventivní údržba zahrnuje TBM (podle času) a CBM (podle stavu).
• TBM se snadno plánuje, ale sklouzává k přílišné údržbě. CBM plýtvá méně, ale vyžaduje způsob měření stavu a jasná rozhodovací kritéria.
• Většina poruch není vázána na stáří, takže samotné výměny v pevných intervalech jim nezabrání.
• Volte v tomto pořadí: zákonné požadavky, dopad poruchy, měřitelné varovné příznaky, předvídatelná životnost.
• Výchozí metodu určete podle třídy kritičnosti, u kritického zařízení přiřaďte metody podle součástí a průběžně revidujte na základě skutečných dat.

Správná kombinace začíná znalostí zařízení a toho, jak se kazí.

Často kladené otázky

Jaký je rozdíl mezi TBM a CBM?

TBM (údržba podle času) opravuje nebo vyměňuje díly v pevných kalendářních intervalech nebo intervalech provozních hodin. CBM (údržba podle stavu) zasahuje jen tehdy, když měření nebo kontroly ukážou příznaky degradace. Obě jsou preventivní údržba; liší se tím, co práci spouští.

Je CBM totéž co prediktivní údržba?

Ne úplně. CBM zahrnuje každou údržbu založenou na naměřeném stavu, včetně kontrol obsluhy. Prediktivní údržba obvykle znamená využití dat ze sledování k předpovědi, kdy dojde k poruše, takže ji lze chápat jako pokročilou formu CBM. Japonské závody používají výraz yochi hozen často volně pro obojí.

Kdy je přijatelný provoz do poruchy?

Když porucha jen málo ovlivní výrobu, bezpečnost a kvalitu a preventivní práce by stála víc než oprava. Příručka NASA RCM uvádí například nekritické motory do 7,5 hp, odtahové ventilátory na toaletách a malé ohřívače vody. Mějte připravené náhradní díly a postup opravy a nikdy ho nepoužívejte u poruch, které by mohly ublížit lidem nebo životnímu prostředí.

Jak často kontrolovat v rámci CBM?

Běžné praktické pravidlo je kontrolovat v intervalech kratších než polovina intervalu P-F, tedy doby mezi prvním zjistitelným příznakem a funkční poruchou. Tak máte víc než jednu příležitost problém zachytit. Je-li interval P-F velmi krátký, použijte nepřetržité sledování nebo jinou metodu.

Vyžaduje CBM senzory?

Ne. JIS Z 8115 uvádí, že stav lze posuzovat plánovaným pozorováním obsluhy stejně jako sledováním stavu. Denní kontroly neobvyklého zvuku nebo tepla s jasným pravidlem „kdy volat údržbu“ se počítají jako CBM. Senzory se vyplatí u kritického zařízení, kde dřívější zjištění stojí za náklady.

Zdroje

• Pojmy a definice údržby: JIS Z 8115:2019, slovník spolehlivosti (japonsky); IEC Electropedia, 192-06-12 scheduled maintenance; ČSN EN 13306 Údržba – Terminologie údržby (terminologická databáze nlfnorm.cz)
• Koncept údržby podle stavu: Institute of Electrical Engineers of Japan, Power and Energy Society, „Glossary No. 147: Condition-Based Maintenance“ (japonsky)
• Studie vzorců poruch, příklady provozu do poruchy, vliv generálních oprav, úspory RCM: NASA, „Reliability-Centered Maintenance Guide for Facilities and Collateral Equipment“ (září 2008)
• Křivka P-F, metody zjišťování, rozdělení kritičnosti: ISA InTech, „Improving maintenance by adopting a P-F curve methodology“ (2019)
• Interval kontrol a interval P-F: Power-MI, „The P-F Curve: A Cornerstone in Condition-Based Maintenance“
• Vlastní kontroly jeřábů: JISHA Safety and Health Information Center, nařízení o bezpečnosti jeřábů, články 34 a 35 (japonsky)
• Speciální a pravidelné vlastní kontroly vozíků: e-Gov, nařízení o bezpečnosti a ochraně zdraví při práci, články 151-21, 151-22 a 151-24 (japonsky)
• Doba souvislého provozu pracovišť se superosvědčením: High Pressure Gas Safety Institute of Japan (KHK), „Super Certification and Voluntary Safety Certification“ (japonsky)