TBM và CBM: Bảo trì theo thời gian và theo tình trạng
Nếu bạn phụ trách bảo trì tại nhà máy Nhật ở Việt Nam, hoặc vận hành thiết bị chế tạo tại Nhật, kế hoạch bảo trì nhận từ công ty mẹ thường đầy những chu kỳ cố định: "đại tu mỗi tháng 3" (tháo máy ra kiểm tra và bảo dưỡng) hay "thay bộ lọc sau mỗi 5.000 giờ vận hành". Phía Nhật gọi đó là TBM, tức bảo trì theo thời gian (Time Based Maintenance). Đồng thời, văn phòng chính có thể yêu cầu bạn "chuyển từ TBM sang CBM" và gắn cảm biến cho mọi thiết bị. Hạng mục nào nên giữ chu kỳ cố định, hạng mục nào nên theo dõi tình trạng, và hạng mục nào cứ chạy đến khi hỏng?
Các nhà máy Nhật kết hợp ba cách: TBM, CBM (bảo trì theo tình trạng, Condition Based Maintenance) và BM (bảo trì sau hỏng hóc, Breakdown Maintenance, tức sửa sau khi thiết bị đã hỏng). Họ chọn theo từng máy, và thường theo từng bộ phận. Nếu thay thế định kỳ tất cả, chi phí tăng vọt, và chính việc tháo lắp cũng có thể gây ra hỏng hóc. Bài này so sánh ba cách, giải thích vì sao chu kỳ cố định không ngăn được phần lớn hỏng hóc, rồi đưa ra thứ tự ra quyết định, cách kết hợp theo mức độ quan trọng và checklist để rà soát kế hoạch hiện có.
Một lưu ý về từ viết tắt: trong các bài về KY, "TBM" là họp đầu ca (Tool Box Meeting). Trong bài này, TBM luôn là bảo trì theo thời gian (Time Based Maintenance).
Mục lục
- Ba phương thức bảo trì: BM, TBM và CBM
- TBM và CBM khác nhau thế nào
- Vì sao thay thế theo chu kỳ cố định vẫn chưa đủ
- Ba điều kiện để CBM phát huy hiệu quả
- Cách chọn phương thức bảo trì: bốn câu hỏi theo thứ tự
- Kết hợp các phương thức theo mức độ quan trọng và bộ phận
- Rà soát phương thức bảo trì: năm bước và các sai lầm thường gặp
- Thuật ngữ bảo trì Nhật: bảng tra nhanh
- Checklist: trước khi đổi phương thức hoặc chu kỳ bảo trì
- Câu hỏi nên hỏi phía Nhật
- Giới hạn của bài viết này
- Tóm tắt
- Câu hỏi thường gặp
- Nguồn tham khảo
Ba phương thức bảo trì: BM, TBM và CBM
Cách gọi các loại bảo trì khác nhau giữa các công ty và ngành, nên hãy bắt đầu từ cách phân loại của tiêu chuẩn Nhật. JIS Z 8115:2019 là bộ từ vựng về độ tin cậy (dependability), dùng số hiệu thuật ngữ của IEC 60050-192. Tiêu chuẩn này chia bảo trì thành bảo trì phòng ngừa và bảo trì sau hỏng hóc (corrective maintenance).
JIS định nghĩa bảo trì phòng ngừa (yobo hozen) là bảo trì thực hiện để giảm tác động của sự xuống cấp và hạ xác suất xảy ra hỏng hóc. Nó gồm hai nhánh. Bảo trì làm theo một kế hoạch thời gian đã định, jikan keikaku hozen ("scheduled maintenance" theo IEC), là cái mà hiện trường gọi là TBM. Bảo trì dựa trên đánh giá trạng thái vật lý, jotai kijun hozen, là CBM.
Bảo trì sau hỏng hóc, jigo hozen, thường được rút gọn thành BM trong nhà máy Nhật. Đó là bảo trì đưa thiết bị về trạng thái yêu cầu sau khi đã phát hiện lỗi. Về bức tranh chung công việc của bộ phận bảo trì Nhật và vị trí của các loại bảo trì trong TPM, xem bài chung về hozen. Bài này chỉ tập trung vào sự khác nhau giữa ba cách và cách chọn.
Chúng tôi chưa xác nhận được tiêu chuẩn TCVN nào tương ứng trực tiếp với JIS Z 8115:2019. Khi cần dẫn chiếu thuật ngữ trong tài liệu làm việc với phía Nhật, hãy dùng số hiệu thuật ngữ IEC 60050-192 mà JIS này sử dụng, hoặc hỏi bộ phận quản lý tiêu chuẩn của công ty.
Bảo trì chia thành bảo trì phòng ngừa và bảo trì sau hỏng hóc. TBM và CBM là hai loại của bảo trì phòng ngừa.
Lập theo thuật ngữ và định nghĩa của JIS Z 8115:2019. Nhà máy Nhật còn dùng các tên khác, như 時間基準保全 (jikan kijun hozen) cho TBM và 状態監視保全 (jotai kanshi hozen) cho CBM.
TBM lại có hai dạng. Bảo trì theo chu kỳ lịch (teiki hozen) chạy theo khoảng thời gian trên lịch, còn bảo trì theo giờ vận hành (keiji hozen) chạy khi thời gian vận hành tích lũy đạt một giá trị đã định. "Đại tu mỗi tháng 3" thuộc loại đầu; "thay bộ lọc sau mỗi 5.000 giờ vận hành" thuộc loại sau.
Không có cách nào trong ba cách này vượt trội hơn hẳn. Điểm khác nhau là điều kích hoạt công việc: một sự cố hỏng, đồng hồ, hay tình trạng của thiết bị. Mỗi cách hợp với một loại thiết bị và có điểm yếu riêng.
So sánh điều kích hoạt, đối tượng phù hợp và điểm yếu.
BM được dùng theo hai nghĩa. Một là xử lý ngay tại chỗ một hỏng hóc bất ngờ. Hai là quyết định từ trước rằng máy này sẽ chạy đến khi hỏng. Cách thứ hai không phải là bỏ bê. Đó là lựa chọn hợp lệ sau khi so sánh chi phí và mức ảnh hưởng, và phần quyết định bên dưới sẽ nói khi nào nó phù hợp.
TBM và CBM khác nhau thế nào
Cả hai đều là bảo trì phòng ngừa, nhưng cách quyết định "khi nào can thiệp" hoàn toàn khác nhau. TBM dùng lịch hoặc đồng hồ đếm giờ. CBM đo tình trạng của chính thiết bị.
Căn cứ quyết định là thời gian hay tình trạng sẽ quyết định bạn cần chuẩn bị gì và mỗi cách mạnh, yếu ở đâu.
Cả hai đều là bảo trì phòng ngừa. Một máy thường dùng cả hai.
TBM: quyết định theo lịch hoặc giờ vận hành
Ưu điểm lớn nhất của TBM là đưa được bảo trì vào kế hoạch sản xuất từ rất sớm. Đại tu xếp vào kỳ nghỉ dài, hay kiểm tra vào đầu mỗi tháng, giúp bạn giữ trước thời gian dừng máy, nhân lực và phụ tùng.
Điểm yếu là chu kỳ có xu hướng nghiêng về phía "an toàn", nên bạn thay cả những chi tiết còn dùng được lâu, làm tăng chi phí phụ tùng và giờ công. Hơn nữa, chu kỳ đã đặt thường được dùng nhiều năm trong khi mọi người đã quên lý do chọn nó.
CBM: quyết định theo tình trạng đo được
JIS Z 8115 định nghĩa CBM là bảo trì phòng ngừa dựa trên đánh giá trạng thái vật lý. Một ghi chú trong tiêu chuẩn nói rằng việc đánh giá có thể đến từ quan sát theo lịch của người vận hành, hoặc từ giám sát tình trạng bằng các thông số của hệ thống.
Vì vậy, người vận hành lắng nghe tiếng lạ hoặc sờ xem có nóng bất thường trong kiểm tra hằng ngày (nichijo tenken), rồi gọi bảo trì khi có dấu hiệu bất thường, cũng là đang làm CBM. Cảm biến đắt tiền không phải là điều kiện bắt buộc. Cốt lõi là có cách đo tình trạng và một quy tắc rõ ràng, chẳng hạn "vượt giá trị này thì phải bảo dưỡng". Trong các nhà máy áp dụng TPM, kiểm tra hằng ngày của người vận hành là một phần của bảo trì tự quản (jishu hozen).
CBM và bảo trì dự đoán (yochi hozen)
Bạn sẽ thường nghe đồng nghiệp Nhật nói "yochi hozen", tức bảo trì dự đoán (predictive maintenance). Tuy nhiên, thuật ngữ được JIS Z 8115:2019 định nghĩa là bảo trì theo tình trạng (CBM). Yochi hozen thường có nghĩa là dùng dữ liệu giám sát tình trạng để dự báo thời điểm hỏng và hành động trước khi nó xảy ra.
Vì dựa vào việc thu thập dữ liệu liên tục và đọc xu hướng, bảo trì dự đoán dễ hiểu nhất khi xem nó là dạng phát triển của CBM. Trong lời nói hằng ngày ở Nhật, hai từ này hay chồng lên nhau. Khi ai đó nói "yochi hozen", hãy hỏi họ muốn nói dự báo theo xu hướng hay chỉ là kiểm tra tình trạng. Với các máy cũ chưa có dữ liệu, cách lấy dữ liệu tình trạng được nói riêng trong bài về lắp thêm hệ thống giám sát cho máy cũ.
Vì sao thay thế theo chu kỳ cố định vẫn chưa đủ
TBM dựa trên giả định rằng chi tiết có tuổi thọ và sẽ không hỏng nếu thay trước khi hết tuổi thọ. Các nghiên cứu trong ngành hàng không cho thấy số hỏng hóc phù hợp với giả định này ít hơn nhiều so với mọi người tưởng.
F. Stanley Nowlan và Howard F. Heap của United Airlines (UAL) phân loại cách các bộ phận máy bay hỏng theo tuổi sử dụng thành sáu dạng. Báo cáo của họ, Reliability-Centered Maintenance, xuất bản năm 1978.
Theo hướng dẫn bảo trì lấy độ tin cậy làm trung tâm (RCM) của NASA, ba nghiên cứu (UAL năm 1968, nghiên cứu theo dõi của Thụy Điển năm 1973 và của Hải quân Mỹ năm 1982) cho thấy hỏng hóc ngẫu nhiên không liên quan đến tuổi chiếm 77–92% tổng số hỏng hóc, còn các dạng liên quan đến tuổi chỉ chiếm 8–23%.
Phần lớn hỏng hóc không liên quan đến tuổi, nên chỉ thay theo thời gian thì không ngăn được.
Nguồn: NASA, "Reliability-Centered Maintenance Guide for Facilities and Collateral Equipment" (2008). Các nghiên cứu xét máy bay và tàu hải quân; các con số không áp dụng trực tiếp cho thiết bị nhà máy.
Ít chi tiết có tuổi thọ mòn dự đoán được
Hướng dẫn của NASA giải thích rằng dạng mòn rõ rệt thường gặp ở chi tiết đơn lẻ và đơn giản, còn ở thiết bị phức tạp thì tuổi mòn rõ rệt không phổ biến. Nếu coi cả một động cơ, bơm hay hộp giảm tốc là một đối tượng với một chu kỳ, việc rút ngắn chu kỳ có thể không làm giảm hỏng hóc chút nào.
TBM lại hiệu quả với các chi tiết hao mòn đều đặn như dây curoa chữ V, bộ lọc và má phanh. Trước khi chọn phương thức, hãy hỏi trước một câu: chi tiết này có thật sự xuống cấp tỷ lệ với mức sử dụng không?
Đại tu có thể gây thêm hỏng hóc mới
Cũng hướng dẫn đó lưu ý rằng trong nhiều trường hợp, đại tu theo lịch làm tăng tỷ lệ hỏng chung do đưa hỏng hóc giai đoạn đầu vào một hệ thống vốn đang ổn định. Sai sót khi lắp, siết thiếu lực và lọt tạp chất đều có thêm cơ hội xảy ra mỗi lần tháo máy.
"Sau khi kiểm tra xong, máy chạy tệ hơn" là lời than quen thuộc của các tổ bảo trì. CBM cho phép bạn không động vào những gì chưa cần, và đó là một ưu điểm thực sự.
Ba điều kiện để CBM phát huy hiệu quả
Điều đó không có nghĩa là nên chuyển mọi máy sang CBM. CBM chỉ có lợi khi cả ba điều kiện dưới đây đều thỏa. Đường cong P-F, được dùng rộng rãi trong bảo trì, cho thấy logic này.
CBM hoạt động trong khoảng thời gian giữa điểm P, khi dấu hiệu xuống cấp lần đầu phát hiện được, và điểm F, khi thiết bị mất chức năng.
Thứ tự các phương pháp phát hiện là hướng dẫn chung về phương pháp nào bắt được dấu hiệu sớm nhất (dựa trên một bài trên tạp chí InTech của ISA). Độ dài khoảng P-F thay đổi rất lớn theo dạng hỏng và phương pháp phát hiện.
1. Sự xuống cấp có dấu hiệu đo được
Thứ nhất, phải có một thay đổi đo được xuất hiện trước khi hỏng. Ổ trục bị hư hiện ra ở độ rung, đầu nối điện bị lỏng hiện ra ở nhiệt, dầu bôi trơn xuống cấp hiện ra ở độ bẩn hoặc thay đổi thành phần của dầu. Mỗi dạng hỏng có chỉ số riêng.
Bắt được dấu hiệu càng sớm, bạn càng có nhiều thời gian xử lý. Đó là lý do phân tích dầu và đo rung thường phát hiện vấn đề sớm hơn kiểm tra bằng giác quan.
2. Có thời gian giữa dấu hiệu và hỏng hóc
Thứ hai, thời gian từ P đến F, tức khoảng P-F, phải đủ để kiểm tra, đặt phụ tùng, dừng máy và sửa. Nếu khoảng P-F ngắn, kiểm tra mỗi tháng một lần sẽ bỏ lỡ cảnh báo và máy vẫn hỏng.
Một quy tắc kinh nghiệm phổ biến là kiểm tra với chu kỳ ngắn hơn một nửa khoảng P-F, để có hơn một cơ hội bắt dấu hiệu. Nếu khoảng P-F cực ngắn, hãy chuyển sang giám sát liên tục hoặc chọn phương thức khác ngoài CBM.
3. Chi phí giám sát xứng đáng
Thứ ba, các con số phải cân bằng. Hãy cộng chi phí lắp cảm biến, lưu trữ dữ liệu và giờ công của người phân tích. Nếu tổng này vượt quá tổn thất bạn ngăn được và chi phí thay thế bạn tiết kiệm được, CBM không còn nhiều ý nghĩa.
Nếu mở rộng giám sát liên tục sang động cơ nhỏ hoặc thiết bị đã có máy dự phòng, chính hệ thống giám sát có thể trở thành gánh nặng bảo trì. Hãy áp dụng giám sát nâng cao trước cho thiết bị bạn không thể chịu mất, rồi đi dần xuống các thiết bị còn lại.
Cách chọn phương thức bảo trì: bốn câu hỏi theo thứ tự
Chuyển các điểm trên thành quy trình cho từng máy hoặc từng bộ phận, bạn sẽ có trình tự dưới đây. Hãy hỏi từ câu trên cùng; câu trả lời "có" đầu tiên quyết định phương thức.
Đi từ câu hỏi trên cùng xuống. Câu trả lời "có" đầu tiên sẽ định phương thức.
Hỏng hóc có thể gây thương tích cho người hoặc hại môi trường không bao giờ được coi là "ảnh hưởng nhỏ" ở Q2.
Q1: Chu kỳ luật định đứng trước
Hãy kiểm tra quy định pháp luật trước tiên. Ở Việt Nam, cầu trục, cổng trục và xe nâng hàng thuộc nhóm máy, thiết bị có yêu cầu nghiêm ngặt về an toàn lao động theo Luật An toàn, vệ sinh lao động 2015. Chúng phải được kiểm định lần đầu, kiểm định định kỳ và kiểm định bất thường bởi tổ chức kiểm định được cơ quan nhà nước chỉ định.
Theo QCVN 25:2015/BLĐTBXH, chu kỳ kiểm định định kỳ của xe nâng hàng động cơ có tải nâng từ 1.000 kg trở lên là 3 năm một lần. Theo QCVN 30:2016/BLĐTBXH, chu kỳ của cầu trục, cổng trục làm việc trong điều kiện bình thường là 3 năm một lần, và 1 năm một lần với cầu trục đã sử dụng trên 12 năm. Cả hai quy chuẩn còn yêu cầu bảo trì, bảo dưỡng theo hướng dẫn của nhà chế tạo, và xe nâng hàng phải có sổ theo dõi quá trình bảo trì, bảo dưỡng, sửa chữa.
Luật Nhật thì khác: cầu trục phải được doanh nghiệp tự kiểm tra định kỳ ít nhất mỗi năm một lần và mỗi tháng một lần theo Quy tắc an toàn cầu trục. Xe nâng hàng phải tự kiểm tra đặc định (tokutei jishu kensa) với chu kỳ không quá một năm và tự kiểm tra định kỳ (teiki jishu kensa) với chu kỳ không quá một tháng theo Quy tắc an toàn vệ sinh lao động của Nhật. Vì vậy, kế hoạch từ công ty mẹ có thể ghi chu kỳ tháng và năm theo luật Nhật. Các chu kỳ này không tự thay thế kiểm định theo luật Việt Nam, và ngược lại. Hãy hỏi công ty mẹ và bộ phận phụ trách ATVSLĐ của nhà máy về việc giữ cả hai.
Với loại thiết bị này, bạn kiểm tra theo chu kỳ luật định dù tình trạng tốt đến đâu. CBM chỉ có thể thêm lên trên kiểm định theo luật, không thay thế được. Các thiết bị khác như nồi hơi hay bình chịu áp lực cũng thường có quy định riêng; hãy đối chiếu danh mục và quy chuẩn hiện hành trước khi đổi bất kỳ chu kỳ nào, vì văn bản có thể được sửa đổi hoặc thay thế.
Giám sát tốt hơn đôi khi vẫn có thể biện minh cho việc kéo dài chu kỳ luật định, như một ví dụ ở Nhật. Theo Hiệp hội An toàn Khí nén cao áp Nhật Bản (KHK), cơ sở được "chứng nhận siêu cấp" (super certification) theo Luật An toàn khí nén cao áp của Nhật có thể tự đặt thời gian vận hành liên tục tới 8 năm, so với mức như 4 năm của cơ sở được chứng nhận thông thường. Một trong các yêu cầu bổ sung của chứng nhận này là áp dụng công nghệ mới như IoT và big data. Trong các quy chuẩn nêu trên, chúng tôi chưa thấy cơ chế tương tự cho cầu trục và xe nâng hàng ở Việt Nam.
Q2: Ảnh hưởng nhỏ? Chọn BM
Tiếp theo, xem điều gì xảy ra khi thiết bị dừng. Hướng dẫn RCM của NASA coi chạy đến khi hỏng (bảo trì phản ứng) là một quyết định có chủ ý và chấp nhận được với một số thiết bị. Ví dụ của họ gồm động cơ điện không quan trọng dưới 7,5 hp (khoảng 5,5 kW), điều hòa tiện nghi, quạt hút nhà vệ sinh, bình nước nóng nhỏ nhiệt độ thấp và các hạng mục khác mà hậu quả hỏng hóc không đáng kể.
Trong nhà máy, ứng viên có thể là điều hòa văn phòng, bơm nhỏ có máy dự phòng và đèn chiếu sáng. Nếu chi phí kiểm tra và thay thế phòng ngừa lớn hơn chi phí sửa khi hỏng, BM là lựa chọn hợp lý.
Q3 và Q4: Đo được dấu hiệu thì CBM, ước lượng được tuổi thọ thì TBM
Với thiết bị có ảnh hưởng lớn, hãy áp dụng ba điều kiện của CBM ở phần trước. Nếu đo được dấu hiệu và khoảng P-F đủ rộng, dùng CBM. Nếu sự xuống cấp tiến triển theo mức sử dụng, như mài mòn, nên có thể ước lượng được tuổi thọ, dùng TBM. Khi cả hai đều đúng, CBM ít lãng phí chi tiết hơn.
Không rơi vào trường hợp nào: cải tiến thiết kế
Nếu một hỏng hóc không có dấu hiệu báo trước và không thể dự đoán thời điểm, không phương thức bảo trì nào giải quyết được; phải thay đổi chính thiết bị. Bảo trì cải tiến (kairyo hozen) sửa vật liệu hoặc kết cấu, còn phòng ngừa bảo trì (hozen yobo) đưa bài học vào thiết kế của máy kế tiếp.
Một số hỏng hóc là hỏng hóc ẩn. Thiết bị an toàn và hệ thống dự phòng bình thường nằm im, nên hỏng mà không ai biết cho đến khi cần dùng. Với chúng, hãy lập kiểm tra định kỳ để xác nhận chúng thật sự hoạt động. Để liệt kê hệ thống các dạng hỏng và ảnh hưởng của chúng, dùng FMEA.
Kết hợp các phương thức theo mức độ quan trọng và bộ phận
Dù đã có thứ tự quyết định, xét từng máy trong nhà máy là công việc rất lớn. Cách phổ biến là xếp hạng thiết bị theo mức độ quan trọng, đặt phương thức mặc định cho từng hạng, rồi chỉ đi xuống mức bộ phận với các máy quan trọng. Cách xếp hạng mức độ quan trọng được nói riêng trong bài về quy trình bảo trì tại nhà máy Nhật.
Đặt mặc định theo mức độ quan trọng, và theo dõi tình trạng thiết bị quan trọng chặt chẽ hơn.
Mỗi nhà máy tự đặt số hạng và tiêu chí. Một bài trên tạp chí InTech của ISA đưa ra phân bố tham khảo: khoảng 10–20% tài sản có mức độ quan trọng cao, 20–30% trung bình và 40–60% thấp.
Đặt mặc định theo hạng mức độ quan trọng
Các tiêu chí xếp hạng thường gặp gồm:
- Ảnh hưởng đến sản xuất khi thiết bị dừng
- Ảnh hưởng đến an toàn và môi trường
- Ảnh hưởng đến chất lượng
- Thời gian và chi phí sửa chữa
- Có máy dự phòng hay không
Nhiều nhà máy chấm điểm từng tiêu chí rồi cộng lại. Mục tiêu là dồn công sức và tiền bạc bảo trì vào thiết bị quan trọng nhất. Nếu mọi máy đều được kiểm tra ở mức như nhau, máy quan trọng sẽ không được chú ý đủ.
Một máy, nhiều phương thức theo bộ phận
Ngay cả máy hạng A cũng sẽ có nhiều phương thức khác nhau khi chia xuống bộ phận. Một cụm bơm và động cơ có thể như sau:
- Ổ trục: CBM dựa trên đo rung
- Dây curoa chữ V và bố thủy lực (gland packing): TBM, thay theo chu kỳ cố định
- Đèn báo: BM, thay khi cháy
Thay vì dán nhãn "CBM" cho cả máy, hãy gán phương thức cho từng bộ phận theo cách nó thực sự hỏng. Bạn sẽ tốn ít tiền và công sức hơn.
Thiết bị chọn BM vẫn cần gì
Chọn BM không có nghĩa là không làm gì. Để sửa nhanh khi hỏng, hãy chuẩn bị:
- Phụ tùng dự phòng trong kho
- Quy trình sửa chữa
- Ước tính thời gian thay thế
Luôn ghi lại mỗi lần hỏng. Nếu cùng một máy hỏng liên tục, giả định "ảnh hưởng nhỏ" không còn đúng, và đã đến lúc xem lại hạng hoặc phương thức của nó.
Rà soát phương thức bảo trì: năm bước và các sai lầm thường gặp
Phương thức bảo trì không phải đặt một lần rồi quên. Bạn điều chỉnh khi có dữ liệu hỏng hóc. Để rà soát một kế hoạch bảo trì hiện có, hãy đi qua năm bước.
Bắt đầu từ kiểm kê thiết bị, rồi liên tục điều chỉnh phương thức và chu kỳ theo kết quả.
Không cần rà soát mọi máy cùng lúc. Bắt đầu từ thiết bị hạng A là cách thực tế.
Ở bước 5, dữ liệu hữu ích nhất là bản ghi tình trạng từng chi tiết bạn đã thay. Nếu chi tiết thay theo TBM vẫn còn nhiều tuổi thọ, bạn có thể kéo dài chu kỳ. Nếu chúng đã hư hỏng khi thay, hãy rút ngắn chu kỳ hoặc cân nhắc chuyển sang CBM.
Ba sai lầm xuất hiện lặp đi lặp lại trong các lần rà soát này:
- Cố đưa mọi thứ sang CBM: cảm biến được gắn vào thiết bị ít ảnh hưởng và vào các dạng hỏng không có dấu hiệu báo trước, khiến khối lượng giám sát cứ tăng
- Giữ chu kỳ TBM mà không có căn cứ: khuyến nghị của nhà chế tạo hoặc cài đặt của người tiền nhiệm được dùng nguyên, nên bảo trì quá mức và bỏ sót vấn đề không được sửa
- Không chuẩn bị cho thiết bị BM: không có phụ tùng và quy trình, nên một hỏng hóc nhỏ biến thành đợt dừng dài
Sai lầm đầu tiên ngày càng phổ biến khi IoT lan rộng. Thiếu nhân lực và thiết bị lão hóa đã đẩy nhiều công ty về phía giám sát tình trạng. Hãy giữ mục tiêu trong tầm mắt: giảm tổng chi phí của tổn thất do hỏng hóc và chi phí bảo trì, chứ không phải giám sát vì giám sát. Dừng máy ngoài kế hoạch còn hiện ra như tổn thất do hỏng hóc trong OEE; xem bài về OEE và 7 tổn thất lớn so với Six Big Losses trong TPM.
Hướng dẫn RCM của NASA gọi cách kết hợp các phương thức dựa trên cách thiết bị hỏng và hậu quả của hỏng hóc là bảo trì lấy độ tin cậy làm trung tâm. Hướng dẫn nêu rằng một chương trình RCM cân đối thường cắt giảm 30–50% ngân sách bảo trì hằng năm. Kết quả thay đổi theo cơ sở và thiết bị, nhưng con số cho thấy việc chọn lại phương thức bảo trì tự nó là một cách giảm chi phí.
Thuật ngữ bảo trì Nhật: bảng tra nhanh
Bảng dưới giúp bạn đọc đúng kế hoạch và email từ phía Nhật. Cột phiên âm là cách phát âm, cột cuối là cách gọi tiếng Việt và tiếng Anh thường dùng ở nhà máy.
| Tiếng Nhật | Phiên âm | Tiếng Việt / tiếng Anh |
|---|---|---|
| 予防保全 | yobo hozen | Bảo trì phòng ngừa (Preventive maintenance, PM) |
| 時間計画保全 / 時間基準保全 | jikan keikaku hozen / jikan kijun hozen | Bảo trì theo thời gian (TBM); "scheduled maintenance" trong IEC 60050-192 |
| 定期保全 | teiki hozen | Bảo trì theo chu kỳ lịch, một dạng của TBM |
| 経時保全 | keiji hozen | Bảo trì theo giờ vận hành (age-based), một dạng của TBM |
| 状態基準保全 / 状態監視保全 | jotai kijun hozen / jotai kanshi hozen | Bảo trì theo tình trạng (CBM) |
| 予知保全 | yochi hozen | Bảo trì dự đoán (predictive maintenance), thường dùng lỏng lẻo cho CBM |
| 事後保全 | jigo hozen | Bảo trì sau hỏng hóc (BM / corrective maintenance) |
| 改良保全 | kairyo hozen | Bảo trì cải tiến (thường viết tắt CM trong TPM; không phải "corrective maintenance") |
| 保全予防 | hozen yobo | Phòng ngừa bảo trì (Maintenance Prevention, MP) |
| 日常点検 | nichijo tenken | Kiểm tra hằng ngày, thường do người vận hành làm |
| 五感点検 | gokan tenken | Kiểm tra bằng giác quan (nhìn, nghe, sờ, ngửi) |
| 特定自主検査 / 定期自主検査 | tokutei jishu kensa / teiki jishu kensa | Tự kiểm tra đặc định hằng năm / tự kiểm tra định kỳ hằng tháng theo luật Nhật (ví dụ xe nâng hàng) |
Checklist: trước khi đổi phương thức hoặc chu kỳ bảo trì
- Chu kỳ có do luật hoặc quy định ấn định không (ở Nhật hoặc ở Việt Nam)? Nếu có, giữ nguyên và chỉ thêm CBM lên trên.
- Bạn có biết vì sao chu kỳ hiện tại được chọn không (khuyến nghị của nhà chế tạo, lịch sử hỏng, một sự cố trước đây)?
- Điều gì xảy ra nếu bộ phận này hỏng: dừng sản xuất, rủi ro an toàn hoặc môi trường, lỗi chất lượng lọt ra ngoài?
- Dạng hỏng này có dấu hiệu báo trước đo được không (rung, nhiệt độ, tình trạng dầu, dòng điện)?
- Khoảng P-F có đủ dài để kiểm tra ở chu kỳ ngắn hơn một nửa của nó, đặt phụ tùng và lên lịch sửa không?
- Chi tiết có xuống cấp tỷ lệ với giờ hoặc số chu kỳ, để tuổi thọ ước lượng được không?
- Chi phí giám sát có thấp hơn tổn thất và chi phí thay thế mà nó ngăn được không?
- Với hạng mục chạy đến khi hỏng: đã có phụ tùng, quy trình sửa và ước tính thời gian sửa chưa?
- Bạn có ghi lại tình trạng chi tiết đã thay để lần rà soát sau có dữ liệu không?
Câu hỏi nên hỏi phía Nhật
Dùng các câu này khi kế hoạch bảo trì đến từ công ty mẹ hoặc nhà chế tạo thiết bị Nhật, hoặc khi bạn muốn thay đổi nó:
- Hạng mục nào trong kế hoạch này là TBM, hạng mục nào là CBM, và hạng mục nào là BM theo chủ đích thiết kế?
- Với mỗi chu kỳ TBM, căn cứ là gì: khuyến nghị của nhà chế tạo, dữ liệu hỏng hóc hay luật?
- Kiểm tra nào bắt buộc theo luật Nhật, và yêu cầu đó có áp dụng ở nhà máy chúng ta, hay chỉ áp dụng luật Việt Nam?
- Khi các anh chị nói "yochi hozen", đó là dự báo theo xu hướng hay kiểm tra tình trạng nói chung?
- Với hạng mục CBM, điểm đo, phương pháp đo và ngưỡng kích hoạt công việc là gì?
- Thiết bị nào là hạng A ở nhà máy mẹ, và tiêu chí nào đưa chúng vào hạng đó?
- Nếu chúng tôi kéo dài chu kỳ dựa trên tình trạng chi tiết đã thay, ai phê duyệt thay đổi, và nó có ảnh hưởng đến bảo hành thiết bị không?
Giới hạn của bài viết này
- Tỷ lệ các dạng hỏng hóc đến từ nghiên cứu máy bay và tàu hải quân. Chúng cho thấy xu hướng, không phải giá trị áp dụng trực tiếp cho thiết bị nhà máy.
- Mức cắt giảm ngân sách 30–50% là phát biểu của NASA về các chương trình RCM tại cơ sở vật chất. Kết quả của bạn phụ thuộc vào nhà máy và điểm xuất phát.
- Các chu kỳ kiểm định của QCVN 25:2015/BLĐTBXH và QCVN 30:2016/BLĐTBXH được lấy từ các nguồn tra cứu pháp luật trực tuyến và có thể đã được sửa đổi hoặc thay thế. Hãy kiểm tra văn bản hiện hành với bộ phận ATVSLĐ hoặc tổ chức kiểm định trước khi đổi bất kỳ chu kỳ nào liên quan đến luật. Các ví dụ luật Nhật (cầu trục, xe nâng hàng, khí nén cao áp) chỉ áp dụng ở Nhật.
- Hạng mức độ quan trọng, tiêu chí và thuật ngữ bảo trì khác nhau giữa các công ty và ngành. Hãy coi các ví dụ hạng ở đây là điểm khởi đầu, không phải tiêu chuẩn.
- Bài này giải thích cách chọn phương thức bảo trì. Nó không phải hướng dẫn công việc; với mọi công việc bảo trì thực tế, hãy tuân thủ quy tắc khóa – treo thẻ (LOTO) và quy định an toàn của nhà máy theo Luật An toàn, vệ sinh lao động 2015.
Tóm tắt
- Bảo trì chia thành bảo trì phòng ngừa và bảo trì sau hỏng hóc (BM). Bảo trì phòng ngừa gồm TBM (theo thời gian) và CBM (theo tình trạng).
- TBM dễ lập kế hoạch nhưng dễ thành bảo trì quá mức. CBM ít lãng phí hơn nhưng cần cách đo tình trạng và tiêu chí phán đoán rõ ràng.
- Phần lớn hỏng hóc không gắn với tuổi, nên chỉ thay theo chu kỳ cố định không ngăn được chúng.
- Chọn theo thứ tự: yêu cầu pháp luật, ảnh hưởng của hỏng hóc, dấu hiệu báo trước đo được, tuổi thọ dự đoán được.
- Đặt mặc định theo hạng mức độ quan trọng, gán phương thức theo bộ phận với thiết bị quan trọng, và liên tục rà soát bằng dữ liệu thực.
Chọn đúng tổ hợp bắt đầu từ việc hiểu thiết bị của bạn và cách nó hỏng.
Câu hỏi thường gặp
TBM và CBM khác nhau thế nào?
TBM (bảo trì theo thời gian) bảo dưỡng hoặc thay chi tiết theo khoảng lịch hoặc giờ vận hành cố định. CBM (bảo trì theo tình trạng) chỉ hành động khi đo hoặc kiểm tra cho thấy dấu hiệu xuống cấp. Cả hai đều là bảo trì phòng ngừa; chúng khác nhau ở điều kích hoạt công việc.
CBM có giống bảo trì dự đoán không?
Không hoàn toàn. CBM bao gồm mọi bảo trì dựa trên tình trạng đo được, kể cả kiểm tra của người vận hành. Bảo trì dự đoán thường có nghĩa là dùng dữ liệu giám sát để dự báo thời điểm hỏng, nên dễ hiểu nhất khi coi nó là dạng nâng cao của CBM. Nhà máy Nhật thường dùng 予知保全 (yochi hozen) cho cả hai.
Khi nào chạy đến khi hỏng là chấp nhận được?
Khi hỏng hóc ít ảnh hưởng đến sản xuất, an toàn và chất lượng, và việc phòng ngừa tốn hơn chi phí sửa. Hướng dẫn RCM của NASA liệt kê các hạng mục như động cơ không quan trọng dưới 7,5 hp, quạt hút nhà vệ sinh và bình nước nóng nhỏ. Hãy chuẩn bị sẵn phụ tùng và quy trình sửa, và không bao giờ áp dụng cho hỏng hóc có thể làm hại người hoặc môi trường.
Với CBM, nên kiểm tra bao lâu một lần?
Quy tắc kinh nghiệm phổ biến là kiểm tra với chu kỳ ngắn hơn một nửa khoảng P-F, tức thời gian từ dấu hiệu đầu tiên phát hiện được đến khi hỏng chức năng. Cách đó cho bạn nhiều hơn một cơ hội bắt vấn đề. Nếu khoảng P-F rất ngắn, hãy dùng giám sát liên tục hoặc phương thức khác.
CBM có bắt buộc phải dùng cảm biến không?
Không. JIS Z 8115 ghi chú rằng tình trạng có thể được đánh giá qua quan sát theo lịch của người vận hành, bên cạnh giám sát tình trạng. Kiểm tra hằng ngày về tiếng ồn hoặc nhiệt bất thường, kèm quy tắc rõ ràng "gọi bảo trì khi nào", đã được tính là CBM. Cảm biến đáng đầu tư ở thiết bị quan trọng, nơi phát hiện sớm hơn xứng với chi phí.
Nguồn tham khảo
- Thuật ngữ và định nghĩa bảo trì: JIS Z 8115:2019, Từ vựng về độ tin cậy (tiếng Nhật); IEC Electropedia, 192-06-12 scheduled maintenance
- Khái niệm bảo trì theo tình trạng: Hiệp hội Kỹ sư Điện Nhật Bản (IEEJ), Bộ phận Điện lực và Năng lượng, "Giải thích thuật ngữ số 147: Bảo trì theo tình trạng" (tiếng Nhật)
- Nghiên cứu dạng hỏng hóc, ví dụ chạy đến khi hỏng, tác động của đại tu, mức tiết kiệm RCM: NASA, "Reliability-Centered Maintenance Guide for Facilities and Collateral Equipment" (tháng 9/2008)
- Đường cong P-F, phương pháp phát hiện, phân bố mức độ quan trọng: ISA InTech, "Improving maintenance by adopting a P-F curve methodology" (2019)
- Chu kỳ kiểm tra và khoảng P-F: Power-MI, "The P-F Curve: A Cornerstone in Condition-Based Maintenance"
- Kiểm định xe nâng hàng (Việt Nam): QCVN 25:2015/BLĐTBXH, An toàn lao động đối với xe nâng hàng sử dụng động cơ, có tải trọng nâng từ 1.000 kg trở lên
- Kiểm định cầu trục, cổng trục (Việt Nam): QCVN 30:2016/BLĐTBXH, An toàn lao động đối với cầu trục, cổng trục
- Tự kiểm tra định kỳ cầu trục (Nhật): Trung tâm Thông tin An toàn Vệ sinh JISHA, Quy tắc an toàn cầu trục, Điều 34 và 35 (tiếng Nhật)
- Tự kiểm tra đặc định và định kỳ xe nâng hàng (Nhật): e-Gov, Quy tắc An toàn Vệ sinh Lao động, Điều 151-21, 151-22 và 151-24 (tiếng Nhật)
- Thời gian vận hành liên tục của cơ sở chứng nhận siêu cấp (Nhật): Hiệp hội An toàn Khí nén cao áp Nhật Bản (KHK), "Chứng nhận siêu cấp và chứng nhận tự quản an toàn" (tiếng Nhật)
Bài gốc tiếng NhậtHướng dẫn này được biên soạn từ một bài viết của MONOSCOPE dành cho độc giả tại Nhật: 設備保全のTBMとCBMの違い｜事後保全を含めた選び方と使い分け
Về biên tập viên
Biên tập viên MONOSCOPEFOUNDER & EDITORKhoảng mười năm làm việc tại một nhà sản xuất thiết bị nhà máy và một công ty kỹ thuật nhà máy, phụ trách đề xuất, thiết kế và chạy thử thiết bị, sau đó chuyển sang tiếp thị trực tuyến. Hiện là tư vấn web cho các nhà sản xuất B2B, giúp họ trình bày rõ sản phẩm và công nghệ. Có chứng chỉ quốc gia Nhật Bản về Quản lý năng lượng (Energy Manager) và Kỹ sư điện trưởng hạng ba.
Viết blog kỹ thuật từ năm 2017 (hơn 500 bài) và có kênh YouTube tiếng Nhật với khoảng 20.000 người đăng ký. Mỗi hướng dẫn được viết từ góc nhìn hiện trường Nhật Bản và đối chiếu với các tiêu chuẩn được trích dẫn.
