Wynalezienie silnika parowego przez Jamesa Watta i opatentowanie go w Anglii w 1769 r. dało początek uprzemysłowieniu na dużą skalę. Na początku XIX w. produkcja i wykorzystanie maszyn ruszyły pełną parą. W tamtym czasie cechowały się one wysoką awaryjnością – ze względu na niski poziom wiedzy technicznej, stosowane technologie wytwarzania oraz mało skuteczne zabezpieczenia. A dzisiaj? Można by oczekiwać, że po dwóch wiekach dynamicznego rozwoju nauki i wszystkich dziedzin techniki maszyny nie będą się psuły. Jednak tak nie jest.

NIE MA MASZYN DOSKONAŁYCH
Czas życia maszyny należy liczyć od pierwszych założeń techniczno-ekonomicznych, obejmuje on potem projektowanie, budowę, montaż, rozruch, okres użytkowania, wreszcie wycofanie maszyny z eksploatacji. Urządzenia nie powinny być, i zazwyczaj nie są, eksploatowane do – mówiąc potocznie – „zajechania”, czyli stanu, w którym nie nadają się już do naprawy. Ich wycofanie z eksploatacji następuje najczęściej z przyczyn ekonomicznych, gdy maszyna po przeprowadzeniu standardowego przeglądu i naprawy, nie osiąga swoich nominalnych parametrów, lub jeżeli jej wydajność i jakość wytwarzanych produktów, przestają być akceptowalne na rynku, przy uwzględnieniu konkurencyjnych cen.

Przyczyny awarii mogą się wiązać z każdym etapem budowy i aspektem użytkowania maszyny. Z moich doświadczeń – jako inżyniera zajmującego się oceną ryzyka ubezpieczeniowego maszyn i urządzeń – wynika, że w procesach produkcyjnych o małej złożoności, przyczyną awarii częściej są błędy wykonawcze i montażowe. Natomiast przy stosowaniu skomplikowanych technologii awarie znacznie częściej są skutkiem błędów eksploatacyjnych.

OD PROJEKTU DO BUDOWY
Można przyjąć, że błędy w dokumentacji projektowej, wynikające z pomyłek w obliczeniach, występują rzadko. Częściej spotykamy się z doborem niewłaściwych materiałów lub nieprawidłowym wykonaniem głównych podzespołów maszyny. Pomimo kontroli jakości prowadzonej przez producenta, i to z użyciem specjalistycznych urządzeń, nie udaje się wychwycić wszystkich usterek. Błędy, które nie zostały wykryte, z całą pewnością w przyszłości doprowadzą do awarii. Wydaje się, że jedną z przyczyn tego stanu są wymagania rynku, który oczekuje od producentów – i w jakimś stopniu wymusza to na nich – budowy coraz bardziej wydajnych maszyn, jednocześnie tańszych przy zakupie i w przyszłej eksploatacji. To musi prowadzić do większej podatności urządzenia na awarie.

MONTAŻ NA STANOWISKU I ROZRUCH
Błędy podczas montażu maszyny na stanowisku nie zdarzają się często. Miejsce jej ustawienia jest sprawdzane, a wszystkie zauważone usterki i niedociągnięcia zostają usunięte. Pomijam zagrożenia występujące podczas przeładunków i transportu urządzeń. Odbywa się to z zachowaniem wymagań producenta oraz ogólnych zasad bezpieczeństwa. Nie jest dobrze, jeśli realizacja inwestycji się opóźnia, ponieważ urządzenia dostarczane są na budowę w terminach zgodnych z zamówieniem. Dochodzi do takich sytuacji, że budynki produkcyjne, w których miały być zainstalowane urządzenia, nie są jeszcze do tego przygotowane.

Przywiezione maszyny należy przechować, jednak nie ma gdzie, ponieważ pierwotny harmonogram budowy zakładał dostawę bezpośrednio na stanowisko montażu. Potrzebny jest magazyn, szczególnie jeśli urządzenia nie mogą być składowane na placu, bo są np. wrażliwe na pył. Niektóre wręcz wymagają pomieszczeń magazynowych z klimatyzacją. Budowa magazynu w takim przypadku odpada z dwóch powodów. Po pierwsze wymaga czasu, a po drugie podnosi koszty inwestycji, na co inwestorzy nie patrzą przychylnym okiem. Stawiane są więc naprędce hale namiotowe, wynajmowane budynki, które przystosowuje się do funkcji magazynu. Jednym słowem – improwizacja. Próby dodatkowego zabezpieczenia urządzeń i opracowane w przyśpieszonym tempie sposoby konserwacji nie zawsze są do zaakceptowania przez ubezpieczycieli. Bywa, że urządzenia w nieodpowiednich warunkach leżakują nawet do kilkunastu miesięcy. W efekcie, po przekazaniu maszyn do eksploatacji, ryzyko ich awarii wzrasta. Zdarzały się przypadki cofnięcia przez producenta gwarancji na bezawaryjną pracę maszyny. Montaż maszyn na stanowisku nie powoduje zwiększenia ryzyka awarii w przyszłej eksploatacji – zajmują się tym przedsiębiorstwa ze znajomością branży, zatrudniające ludzi o wysokich kwalifikacjach, którzy swoje doświadczenie zdobywali i pogłębiali na niejednej budowie. Urządzenia o wysokim stopniu złożoności, gdy wymaga tego technologia, montowane są pod nadzorem specjalistów producenta.

Naprawa uszkodzonej maszyny czy zakup nowej, to nie wszystkie koszty, które trzeba ponieść. Awaria maszyny może zagrażać zdrowiu, a nawet życiu operatora. Spowoduje zatrzymanie linii produkcyjnej i, co za tym idzie, doprowadzi do niewywiązania się z umowy handlowej na dostawę wyrobów.

Po zakończeniu montażu przeprowadza się próby pomontażowe, nazywane często „rozruchem zimnym”. Wszystko odbywa się pod kontrolą inspektorów nadzoru. Na tym etapie ryzyko popełnienia błędu, który w przyszłości mógłby skutkować awarią, jest niewielkie. Prawdopodobieństwo uszkodzenia maszyny wzrasta podczas rozruchu technologicznego, czyli pierwszej próby rozpoczęcia produkcji. Do instalacji podawane są media, podejmuje się próby osiągnięcia znamionowych parametrów procesu, niekiedy tych najbardziej niebezpiecznych, tj. temperatur, ciśnienia lub próżni, prędkości obrotowych elementów wirujących. Sprawdza się działanie układów sterowania, sygnalizacji, blokad technologicznych i zabezpieczeń. Jest to czas na regulację aparatów i korektę nastaw zabezpieczeń. Oprócz nadzoru inwestorskiego w rozruchu technologicznym biorą udział specjaliści ze strony producenta lub autoryzowanych firm serwisowych. Po jego zakończeniu wykonuje się jeszcze próby dochodzenia do tzw. parametrów gwarantowanych, czyli przyjętej w dokumentacji i oczekiwanej przez inwestora wydajności, sprawności itp. zarówno poszczególnych urządzeń, jak i całej linii technologicznej. Praktyka pokazuje, że może to trwać od kilku do nawet kilkunastu tygodni. Dobrze, jeśli popełnione wcześniej błędy w projektowaniu, doborze materiałów czy podczas budowy maszyny, zostaną wykryte na etapie testów i prób. Nawet gdyby doszło do awarii, to koszty jej usunięcia będą mniejsze niż podczas eksploatacji. Na miejscu są przecież ekipy montażowe, łatwiej o części zamienne i materiały eksploatacyjne. Nie bez znaczenia jest to, że w takim przypadku koszty remontu prawie zawsze ponosi dostawca maszyny. Strata inwestora wynika wówczas jedynie z opóźnienia terminu zakończenia inwestycji i braku przychodów z planowanej sprzedaży.

I WRESZCIE EKSPLOATACJA
Pomimaszyny3jam wpływ czynników atmosferycznych, takich jak: deszcz, śnieg, mróz, wysoka temperatura w miejscach nasłonecznionych. Pomijam zagrożenia procesowe wynikające z technologii, a także działanie szkodliwych czynników zewnętrznych w budynkach, np. wilgoci, związków chemicznych itp. Pomijam również ryzyko procesowe. Zakładam, że maszyna jest konstrukcyjnie dostosowana do warunków, w których ma pracować, i funkcji, jakie ma pełnić.

Nie bez znaczenia dla odporności maszyny na uszkodzenia jest liczba przepracowanych godzin, uruchomień i wyłączeń oraz stanów szczególnych, gdy przekraczane są znamionowe parametry pracy. Na szczęście, czas eksploatacji to również okres, gdy podejmowane są czynności, których celem jest ograniczenie ryzyka uszkodzenia maszyny.

Oczywiście, żadne działania nie zapobiegną wszystkim awariom. Ich liczbę można jednak zmniejszyć – służą temu określone rutynowe działania:

• Stosowanie zabezpieczeń technologicznych i elektrycznych. Wybierając system zabezpieczeń, musimy pamiętać o jego cenie. Zabezpieczenia nie mogą być droższe od chronionego mienia i ewentualnych kosztów przestoju wskutek zatrzymania maszyny.

• Przeprowadzanie prawidłowej konserwacji. Wszelkie czynności eksploatacyjne należy wykonywać zgodnie z zaleceniami producenta. Harmonogram remontów powinien być sporządzony na podstawie rzetelnej oceny stanu technicznego uzależnionej od wyników badań diagnostycznych oraz własnych doświadczeń. Do remontów powinny być używane oryginalne lub certyfikowane części zamienne.

• Stosowanie diagnostyki. Badania diagnostyczne wykonywane z użyciem kamer termowizyjnych, spektrografów, endoskopów, przy pomocy ultradźwięków i promieni RTG, dają szansę wczesnego wykrycia oznak konieczności wykonania remontu.

LICZYMY STRATY
Naprawa uszkodzonej maszyny czy zakup nowej, to nie wszystkie koszty, które trzeba ponieść. Awaria maszyny może zagrażać zdrowiu, a nawet życiu operatora. Spowoduje zatrzymanie linii produkcyjnej i, co za tym idzie, doprowadzi do niewywiązania się z umowy handlowej na dostawę wyrobów. Jeśli produkt ma być przetwarzany u odbiorcy, pojawia się ryzyko zatrzymania produkcji u partnera handlowego. Dopuszczenie do pracy maszyny niesprawnej, zwiększa odsetek wyrobów niepełnowartościowych, powoduje zmniejszenie sprzedaży i spadek rentowności zakładu. Wzrasta też liczba reklamacji składanych przez niezadowolonych klientów. W szczególnym przypadku może dojść do konieczności wycofania produktu z rynku i poniesienia odpowiedzialności za straty nabywców. Jest jeszcze jeden rodzaj strat trudnych do oszacowania: mamy z nimi do czynienia wtedy, gdy uszkodzona maszyna jest przyczyną wydostania się z instalacji technologicznej substancji chemicznej, powodującej skażenie środowiska naturalnego.

PODSUMOWANIE
Mówiąc o awariach maszyn i urządzeń, nie sposób uznać, że występują one głównie z przyczyn technicznych. Wzrasta bowiem liczba tych spowodowanych błędami obsługi. Człowiek jest słabym ogniwem procesu sterowania maszyną. Pomimo istnienia blokad technologicznych, systemów zabezpieczeń oraz obowiązujących procedur, nieprawidłowości w obsłudze mogą wystąpić w każdej chwili i spowodować poważne szkody. Nikt nie może być pewien bezawaryjnej pracy swoich maszyn. Człowiek popełnia błędy, zabezpieczenia ograniczają tylko skutki awarii. Nadzieję na poprawę tego stanu dają nowe technologie wkraczające w obszary sterowania i zabezpieczeń. Większość nowych systemów wdrażanych w przemyśle nadzoruje przebieg procesu technologicznego, by wyeliminować jego niedoskonałości. Niewątpliwie do takich należy system SCADA (ang. Supervisory Control And Data Acquisition), który zbiera, porównuje i prezentuje dane pozyskane w trakcie monitoringu urządzeń. System w szerokim zakresie jest już wykorzystywany w energetyce, przemyśle farmaceutycznym i innych branżach. Można go też łatwo i niskim kosztem dostosować do sterowania i nadzoru nad pracą maszyn i urządzeń nietypowych. Łańcuch metod, którymi można ograniczyć awaryjność maszyn, jest długi, ale tylko tak mocny, jak jego najsłabsze ogniwo.

About the author

Tagi: , , , , , , , , ,

POLECANE DLA CIEBIE

TAGI