Activitatile de Intretinere Si Reparatii
Activitatile de intretinere si reparatii
CUPRINS
CUPRINS
INTRODUCERE
CAPITOLUL 1
NOȚIUNI GENERALE DE PLANIFICARE ȘI ORGANIZARE A FACILITĂȚILOR
1.1. Introducere
1.2. Importanța procesului de planificare și organizare a facilităților
1.3. Componentele sistemului de producție și distribuție
1.4. Obiective urmărite în procesul de planificare și organizare a facilităților
1.5. Etape și faze în procesul de planificare și organizare a facilităților
CAPITOLUL 2
PLANIFICAREA ȘI ORGANIZAREA FACILITĂȚILOR DE ÎNTREȚINERE ȘI REPARAȚII
2.1. Noțiuni de bază. Fiabilitate, mentenabilitate, mentenanță
CAPITOLUL 3
NECESITATEA ACTIVITĂȚILOR DE ÎNTREȚINERE ȘI REPARAȚII
3.1 Funcția de mentenanță și importanța ei în întreprindere
3.2 Perspective ale mententenanței în producția modernă
3.3. Sisteme de întreținere și reparații
3.4 Sisteme de întreținere și reparații în unele țări
3.5 Sisteme de întreținere și reparații existente în România
3.6. Modernizarea utilajelor de producție
CAPITOLUL 4
ORGANIZAREA ȘI PLANIFICAREA ACTIVITĂȚILOR DE ÎNTREȚINERE ȘI REPARAȚII
4.1. Planul anual de întreținere și reparații
4.2 Programarea optimă a lucrărilor de întreținere și reparații
4.3. Decizii de planificare a locului de executare a activităților de întreținere și reparații 53
4.4 Asigurarea pieselor de schimb. Planificarea recondiționării pieselor de schimb.
4.5 Dimensionarea facilităților de întreținere și reparații
4.6 Indicatori pentru evaluarea activităților de întreținere și reparații
CAPITOLUL 5
STUDIU DE CAZ. DIMENSIONAREA FACILITĂȚILOR DE ÎNTREȚINERE ȘI REPARAȚII AL ROBOȚILOR INDUSTRIALI
5.1 Noțiuni generale de roboți industriali
5.2. Stabilirea numărului de utilaje necesare activității de întreținere și reparații.
5.3. Stabilirea suprafeței necesare pentru întreținere și reparații
5.4. Stabilirea forței de muncă
5.5 Tehnologii de întreținere și reparații a roboților cu acționare hidraulică sau pneumatică
5.6 Managementul activităților de întreținere și reparații ale Roboților Industriali – Studiu de caz robotul industrial ABB IRB 1600.
CONCLUZII
BIBLIOGRAFIE
INTRODUCERE
Având în vedere progresele în domeniul științei și tehnologiei, a globalizării piețelor de desfacere și a creșterii numărului competitivităților de clasă mondială, producătorii de bunuri materiale sau servicii trebuie să-și îmbunătățească rapid și continuu activitățile lor pentru a putea fi competitivi.
Se cunoaște faptul că la noi în țară, până la sfârșitul anului 1989 firmele și-au orientat eforturile pentru dezvoltarea de strategii de piață cu scopul principal de a obține loialitatea consumatorilor, înnoirea produselor sau serviciilor prin reproiectarea celor existente.
După anii 90 facilitățile de fabricație s-au îmbunătățit continuu, iar managerii de firme și-au dat seama că pentru satisfacerea consumatorilor trebuie să ia în considerare și intrările de servicii și materiale precum și ieșirile de bunuri și servicii. Acest lucru a condus la punerea unui accent mai mare pe planificarea și organizarea facilităților de aprovizionare întreținere și reparații, scule, dispozitive și desfacere.
Managerii s-au convins că realizarea unui produs nu este suficientă și că obținerea produsului (bun material sau serviciu) de către consumatori când, unde, cum și în ce cantitate, calitate și preț într-o modalitate optimă de cost – eficiență a constituit un nou tip de provocare pentru managementul facilităților în toate sferele de activitate, pentru satisfacerea consumatorilor. În multe țări avansate din punct de vedere economic se cheltuiește o mare parte din produsul intern brut (P.I.B.) pentru realizarea de noi facilități.
O activitate foarte importantă a intreprinderii, care contribuie în mod însemnat la satisfacerea cerințelor impuse economiei de piață o reprezintă activitatea de întreținere și reparații a utilajelor și echipamentelor, precum și modernizarea acestora. Organizarea corectă a acestui domeniu reduce substanțial timpul de staționare a utilajelor și echipamentelor de fabricație, reduce substanțial prețul de cost al fabricației, îmbunătățește calitatea produselor, prelungește durata de viață a utilajelor și echipamentelor.
Din cele prezentate mai sus, tema abordată în prezenta lucrare este importantă, de actualitate și de viitor, în orice domeniu de activitate economică.
Mi-am propus să tratez în mod special activitatea de întreținere și reparații a roboților industriali, activitate netratată în mod centralizat până în prezent la noi în țară.
CAPITOLUL 1
NOȚIUNI GENERALE DE PLANIFICARE ȘI ORGANIZARE A FACILITĂȚILOR
1.1. Introducere
Facilitățile reprezintă acele active fixe tangibile care asigură desfășurarea în bune condițiuni a unei activități, a unei subunități sau a unei organizații în ansamblul ei, care activează atât în sfera producției cât și în sfera serviciilor.
Planificarea și organizarea facilităților (POF) înseamnă stabilirea amplasamentului facilităților, precum și determinarea și organizarea acestor facilități.
Planificarea și organizarea facilităților presupune luarea în considerare a o serie de discipline. Ca urmare a caracterului interdisciplinar, la realizarea POF contribuie o serie de specialiști, ca de exemplu: ingineri din domeniile industrial, mecanic, construcții civile, electric, precum și arhitecți, planificatori urbani, consultanți, manageri etc. Abordarea problemelor din această lucrare se va efectua din mai multe unghiuri, dar în special din punctul de vedere al inginerului industrial. S-a urmărit o abordare practică a planificării și organizării facilităților pentru activitatea întrținere și reparații a roboților industriali (R.I.) Este important de reținut faptul că POF are un caracter dinamic, în continuă schimbare și că cerința principală a acestei activități este adaptabilitatea și flexibilitatea, adică posibilitatea ca facilitățile să fie potrivite pentru o nouă utilizare. Din punctul de vedere al persoanelor care se ocupă cu planificarea și organizarea facilităților, noțiunea de îmbunătățire continuă trebuie să fie o componentă a ciclului POF, așa cum se arată în fig. 1.1.
În cazul unei firme care produce bunuri, POF înseamnă determinarea celor mai bune facilități de fabricație – din mai multe variante posibile – care să conducă la realizarea acestor bunuri. Pentru un aeroport POF implică determinarea acelor facilități care să asigure interfața pasageri-avioane. Similar, pentru un spital, POF înseamnă acele facilități care să asigure îngrijirea bolnavilor, pentru activitățile de service-întreținere și reparații, implică determinarea facilotîților care să asigure un timp cât mai redus de ieșire din activitate a echipamentelor și readucerea lor la parametrii inițiali sau mai performanți.
1.2. Importanța procesului de planificare și organizare a facilităților
În ultimele două decenii managerii s-au confruntat cu probleme care n-au mai existat anterior. Ca urmare a progreselor în domeniul științei și tehnologiei, a globalizării piețelor și a creșterii numărului competitorilor de clasă mondială, organizațiile au trebuit să-și îmbunătățească rapid activitatea lor pentru a fi competitive.
În anii 60-70 firmele și-au concentrat eforturile pentru dezvoltarea de strategii de piață cu scopul principal de a obține loialitatea consumatorilor. De asemenea, ele și-au dezvoltat puternic funcțiile de inginerie (proiectare produse și procese) pentru a veni în sprijinul cerințelor pieții Inginerii erau chemați să traducă în fapte nevoile consumatorilor în specificații de "produse sau servicii la un înalt nivel de calitate și la un cost rezonabil.
Fig. 1.1. Schema generală a procesului de planificare și organizare a facilităților
În anii 80 cererea pentru produse noi a crescut, iar firmelor li s-a cerut să devină tot mai flexibile și să răspundă cu o viteză tot mai mare nevoilor consumatorilor, prin proiectarea de no: produse sau servicii sau prin reproiectarea celor existente.
În anii 90 facilitățile de fabricație s-au îmbunătățit continuu, iar managerii și-au dat seama că, pentru satisfacerea consumatorilor, trebuie să ia în considerare și intrările de servicii și materiale precum și ieșirile de bunuri și servicii. Acest lucru a condus la un accent mai mare pus pe planificarea și organizarea facilităților de aprovizionare și desfacere. Astfel managerii s-au convins că realizarea unui produs nu este suficientă și că obținerea produsului (bun sau serviciu), de către consumatori, când, unde, cum și în ce cantitate – într-o modalitate optimă de cost-eficiență – a constituit un nou tip de provocare pentru asigurarea facilităților necesare pentru satisfacerea acestor consumatori.
În multe țări, anual, o mare parte din produsul intern brut (PIB) este cheltuită pentru realizarea de noi facilități. Conform Sistemului European de Conturi Economice Integrate (SEC) în structura PIB, calculat după metoda cheltuielilor, intră și componenta "Formarea brută de capital fix, FBCF". Aceasta reprezintă valoarea bunurilor durabile (fără cele din domeniul militar), cu o durată de utilizare mai mare de un an achiziționate de unitățile producătoare rezidente.
Cheltuirea unei mari părți din PIB, în majoritatea țărilor, pentru noi facilități, relevă importanța deosebită care trebuie să i se acorde procesului de planificare și organizare a acestor facilități.
Importanța unei planificări și organizări riguroase a facilităților din subsistemul de transport-manipulare-depozitare-distribuție este dată și de ponderea costurilor acestora din veniturile unei firme. Costurile din acest subsistem în SUA, reprezintă frecvent peste o treime din costurile totale.
Costurile distribuției fizice sunt mai mari decât în SUA, în Marea Britanie (11,6%) și în Australia (21,1%).
Odată cu procesul de globalizare se produce o modificare a structurii costurilor producătorilor de bunuri, când aceștia își transferă activitatea dintr-o țară dezvoltată într-o țară în curs de dezvoltare.
De asemenea, se pune problema comparării costurilor facilităților amplasate în diferite țări, și în particular a comparării acestor costuri între țările în curs de dezvoltare și cele industrializate. Diferențele de costuri în cele două situații sunt date de coeficientul de amplasare (de localizare) (tabel 1.1.). Interesul legat de un astfel de factor provine din faptul că valoarea sa exprimă la un moment dat prețul relativ al facilităților dintr-o țară față de o altă țară, de referință.
Factorul de amplasare a facilităților are un caracter subiectiv deoarece el evoluează în timp sub influența unor factori cum ar fi: evoluția ponderii componentelor facilităților, variația inflației de la o țară la alta și a ratelor de schimb monetare.
Tabelul 1.1. Factorul de amplasare (de localizare), după Bridgwater la nivelul anului 2010
1.3. Componentele sistemului de producție și distribuție
Pentru a înțelege mai bine activitățile legate de procesul de planificare și organizare a facilităților se impune să cunoaștem elementele componente ale sistemului de producție și distribuție (fig. 1.3.) precum și schema fluxurilor de materii prime, materiale, componente și produse finite (fig. 1.4.).
Așa cum rezultă din figura 1.3. cele patru elemente componente sunt formate din numărul, amplasamentul și dimensiunile surselor de aprovizionare materii prime, componente, energie etc., a unităților de producție (ateliere, secții, fabrici), a depozitelor și a punctelor de desfacere. Aceste elemente componente sunt legate structural prin câteva subsisteme:
Subsistemul de transport, subsistemul de manipulare a materialelor, subsistemul de programare (pentru aprovizionare, producție și livrare) și subsistemul informațional asociat celorlalte subsisteme.
Pentru o firmă care activează în domeniul producției de bunuri materiale rezultă trei activități distincte:
aprovizionarea din diverse surse de aprovizionare (SA), situată în amonte de activitatea de producție;
producția, cu activități de recepție și depozîși transferă activitatea dintr-o țară dezvoltată într-o țară în curs de dezvoltare.
De asemenea, se pune problema comparării costurilor facilităților amplasate în diferite țări, și în particular a comparării acestor costuri între țările în curs de dezvoltare și cele industrializate. Diferențele de costuri în cele două situații sunt date de coeficientul de amplasare (de localizare) (tabel 1.1.). Interesul legat de un astfel de factor provine din faptul că valoarea sa exprimă la un moment dat prețul relativ al facilităților dintr-o țară față de o altă țară, de referință.
Factorul de amplasare a facilităților are un caracter subiectiv deoarece el evoluează în timp sub influența unor factori cum ar fi: evoluția ponderii componentelor facilităților, variația inflației de la o țară la alta și a ratelor de schimb monetare.
Tabelul 1.1. Factorul de amplasare (de localizare), după Bridgwater la nivelul anului 2010
1.3. Componentele sistemului de producție și distribuție
Pentru a înțelege mai bine activitățile legate de procesul de planificare și organizare a facilităților se impune să cunoaștem elementele componente ale sistemului de producție și distribuție (fig. 1.3.) precum și schema fluxurilor de materii prime, materiale, componente și produse finite (fig. 1.4.).
Așa cum rezultă din figura 1.3. cele patru elemente componente sunt formate din numărul, amplasamentul și dimensiunile surselor de aprovizionare materii prime, componente, energie etc., a unităților de producție (ateliere, secții, fabrici), a depozitelor și a punctelor de desfacere. Aceste elemente componente sunt legate structural prin câteva subsisteme:
Subsistemul de transport, subsistemul de manipulare a materialelor, subsistemul de programare (pentru aprovizionare, producție și livrare) și subsistemul informațional asociat celorlalte subsisteme.
Pentru o firmă care activează în domeniul producției de bunuri materiale rezultă trei activități distincte:
aprovizionarea din diverse surse de aprovizionare (SA), situată în amonte de activitatea de producție;
producția, cu activități de recepție și depozitare a materiilor prime, materialelor și componentelor, activitatea de fabricație și activitățile de depozitare și expediție a produselor finite;
distribuția, care poate cuprinde una sau mai multe din activitățile arătate în partea inferioară a figurii 1.4.
Fig. 1.3. Elementele componente ale unui sistem de producție și distribuție UP – unități de producție; UD – unități de depozitare; SA – surse de aprovizionare; PD – puncte de desfacere
Fig.1.4. Schema fluxurilor de materii prime, materiale, componente și produse finite
Orice planificator de facilități trebuie să plaseze activitatea, subunitatea sau organizația în ansamblul ei – pentru care el efectuează planificarea și organizarea facilităților – în cadrul unei rețele mai largi de facilități: Cunoașterea acestei rețele a fluxului de produse permite plasarea facilităților luate în studiu în cadrul general al rețelei. Configurația rețelei constă în precizarea unei scheme prin care produsele vor curge de la punctele sursă la punctele de cerere. Aceasta implică determinarea acelor facilități de care este nevoie, cât de multe trebuie să fie, unde trebuie ele amplasate, ce servicii de transport trebuie asigurate, cum trebuie deservite aceste facilități ș.a.m.d.
Această problemă de proiectare a rețelei are aspecte atât de natură spațială cât și de natură temporală.
Aspectul spațial se referă la plasarea geografică a facilităților (fabrici, instalații, depozite, magazine cu amănuntul etc.). Numărul, dimensiunile și amplasarea facilităților sunt determinate astfel încât să fie satisfăcute nevoile consumatorilor dar și cerințele de costuri pentru producție/cumpărare, pentru întreținerea stocurilor, de transport, de stocare, de manipulare etc.
Sub suport temporal problema de planificare a rețelei este de a asigura disponibilitatea produsului astfel încât să fie satisfăcute nevoile consumatorului. Disponibilitatea produsului poate fi realizată printr-un timp de răspuns adecvat la comanda de producție/cumpărare sau prin asigurarea unui anumit stoc în apropierea consumatorului.
Timpul de achiziție a unui produs de către consumator trebuie să constituie un obiectiv major. Astfel, deciziile care iau în considerare timpul de satisfacere a nevoilor consumatorului vor influența în mod considerabil amplasarea facilităților.
Pentru îndeplinirea cu succes a procesului de planificare și organizare a facilităților se impune clasificarea activităților legate de acest proces (fig.1.6.).
Amplasarea facilităților – aferentă unei activități, a unei subunități sau a unei organizații în ansamblul său – se referă la locul unde acestea se vor situa, evident în legătură cu alte elemente de interfață. Astfel, furnizorii influențează amplasamentul prin ponderea și importanța livrărilor, prin prețurile de livrare și prin cheltuielile de transport. Piețele de desfacere influențează noile amplasamente prin cheltuielile de transport. Trebuie de asemenea să se ia în considerare cheltuielile de transport ale competitorilor pentru a stabili care sunt piețele de desfacere pe care aceștia le pot acoperi.
Fig.1.6. Clasificarea activităților legate de procesul de planificare și organizare a facilităților.
La stabilirea amplasamentului trebuie să se țină cont de costul forței de muncă, de disponibilitatea forței de muncă cu calificare adecvată și de stabilitatea acesteia precum și de costul vieții care diferă în funcție de zona geografică și în funcție de sat-oraș. Existența și costul utilităților (energie electrică, gaze naturale, apă, canalizare etc.) vor influența amplasamentul facilităților. Alte elemente de interfață pot fi cele legate de legislația locală, de taxele și impozitele locale etc.
Determinarea facilităților se realizează pe trei subcomponente: determinarea facilităților de bază, a celor de transport – manipulare-depozitare și a celor auxiliare.
Subsistemul facilităților de bază constă din echipamente, mașini și alte dotări, situate cel mai adesea în interiorul clădirilor. Mai concret, acestea se referă la zonele de producție, la cele de sprijin sau în legătură cu producția, precum și problemele de dimensionare a personalului aferent acestui subsistem.
Subsistemul de transport-mănipulare-depozitare se referă la problemele legate de materii prime, materiale, componente, produse finite, la personalul aferent subsistemului și la echipamentul necesar acestui subsistem – necesare pentru a susține procesul de bază. În conformitate cu figura 1.4., procesul de transport-manipulare-depozitare presupune luarea în considerare a o serie de activități prezentate în tabelul 1.5.
Tabelul 1.5. Tipurile de activități din subsistemul de transport-manipulare-depozitare
Subsistemul facilităților auxiliare cuprinde următoarele tipuri de facilități:
pentru asigurarea condițiilor de climat la locul de muncă (încălzire, ventilație, purificarea atmosferei, lumină);
pentru alimentarea cu energie electrică a echipamentelor precum sistemele de comunicații;
pentru sistemele de pază și securitate, de protecția muncii, pază contra incendiilor;
pentru sistemele sanitare și de protecție a mediului;
pentru infrastructura firmei.
1.4. Obiective urmărite în procesul de planificare și organizare a facilităților
În procesul de planificare și organizare a facilităților, planificatorii se conduc după diferite norme, reguli, principii și utilizează diferite metode și tehnici specifice. Dacă acestea sunt respectate atunci există stinsa realizării unor planuri eficiente. Este necesar ca obiectivele urmărite să fie bine înțelese, să se determine intercondiționările precum și "conflictele" care pot să apară între aceste obiective.
Se prezintă în continuare câteva obiective de bază care trebuie urmărite în procesul de planificare și organizare a facilităților.
Un obiectiv important este realizarea unui amplasament optim al facilităților. In 1930 W. G. Holmes a precizat obiectivul larg acceptat al amplasării facilităților industriale: "să se determine amplasarea în care, luând în considerare toți factorii care afectează costul livrării către clienți a produselor ce urmează a fi fabricate, va permite firmei să obțină cele mai mari beneficii ca urmare a acestei amplasări".
Planificarea și organizarea unor facilități noi sau modernizarea și reînnoirea unor facilități existente trebuie să sprijine obiectivele organizației printr-un mod de operare mai eficient și printr-o mai bună manipulare și depozitare a materiilor prime, materialelor și produselor finite.
Utilizarea eficientă a personalului, a echipamentelor, a spațiilor și a energiei trebuie să constituie un obiectiv deosebit de important în procesul POF.
Minimizarea capitalului investit este cerută atât de investitori cât și de recuperarea cât mai rapidă a acestuia.
Noile facilități trebuie să fie adaptabile pentru o nouă utilizare și să permită întreținerea și repararea ușoară.
Noile facilități, trebuie de asemenea, să asigure securitatea și satisfacția angajaților.
Multe firme utilizează o serie de criterii importante de care se ține cont în procesul de planificare a facilităților. Unele criterii sunt de natură internă ca de exemplu:
volumul producției;
costurile de materii prime, materiale, de livrare, cu forța de muncă, deșeuri etc; utilizarea capacităților de producție și/sau servicii;
calitatea și fiabilitatea produselor realizate cu ajutorul facilităților planificate; livrarea rapidă sau la termen;
valoarea investițiilor date de facilitățile planificate în sensul recuperării acestora; flexibilitatea facilităților pentru adaptarea la schimbarea produselor; flexibilitatea facilităților pentru adaptarea la schimbarea volumului de producție.
Criteriile de natură externă propun utilizarea câtorva indicatori pentru măsurarea unor performanțe legate direct de consumatori, ca de exemplu:
costul pentru consumatori;
timpul de livrare;
calitatea produselor;
flexibilitatea de livrare.
Este important de reținut faptul că nu toate aceste criterii și obiective pot fi realizate la același nivel de succes. În multe cazuri costurile joase se sacrifică în favoarea flexibilității, necesară pentru satisfacerea consumatorilor sau în favoarea livrării produselor, într-un anumit interval scurt de timp.
1.5. Etape și faze în procesul de planificare și organizare a facilităților
Procesul de planificare a facilităților trebuie privit în contextul "ciclului de viață" al facilităților. Cu toate că planificarea se realizează o singură dată, poate exista și un proces de replanificare, ca urmare a schimbării adesea a obiectivelor. Procesul de planificare și replanificare a facilităților este strâns legat de ciclul de planificare a acestora (vezi fig. 1.1.). Între managementul producției și serviciilor și planificarea și organizarea facilităților există o legătură indestructibilă. Managementul producției și serviciilor se realizează cu ajutorul facilităților de bază, a celor auxiliare și a celor de transport-manipulare-depozitare. Ca urmare, ciclul de viață al facilităților este adesea identic cu ciclul de viață al sistemului de producție și servicii (SPS) (fig. 1.7.).
Acest ciclu presupune dezvoltarea de la o fază inițială până la o fază finală, după cum urmează:
se propune o idee pentru realizarea unui bun sau a unui serviciu;
în continuare se analizează probleme de piață, de fabricație, de cerințe de capital ș.a.m.d.;
dacă s-a luat decizia de realizare a bunului sau serviciului se trece la:
definitivarea produsului;
stabilirea amplasamentului facilităților;
determinarea facilităților;
apoi se trece la realizarea sau amenajarea construcțiilor, achiziționarea echipamentelor;
urmează proiectarea sistemelor de control, de stocuri și punerea în funcțiune.
Fig. 1.7. Ciclul de viață al sistemului de producție sau servicii (SPS).
Este foarte posibil, ca în faza de punere în funcțiune sau în faza de funcționare sau la sfârșitul ciclului sistemului de producție sau servicii, să apară nevoia unor schimbări sau reorganizări cerute de:
noi produse sau servicii oferite;
noi schimbări în procesul de lucru;
schimbări pe piață sau chiar dispariția unor piețe.
Ca urmare, firmele trebuie să dispună de asemenea facilități care să se adapteze continuu la cerințele arătate mai sus. In figura 1.7., diagramele prezentate sunt în mare măsură simplificate și se referă la un sistem de producție sau servicii, luându-se în considerare doar un singur produs (bun sau serviciu). În figură reproiectarea SPS ar putea începe în faza de punere în funcțiune sau în faza de încetare a SPS.
Chiar dacă planificarea facilităților nu este exact o știință, ea poate fi tratată în mod sistematic. Procesul de planificare a facilităților este asemănător cu procesul de proiectare inginerească, care constă în realizarea următoarelor șase etape: 1) definirea problemei; 2) analiza problemei; 3) identificarea alternativelor de proiecte; 4) evaluarea alternativelor; 5) alegerea variantei optime de proiect;6) implementarea variantei optime.
Prin similitudine cu procesul de proiectare inginerească, procesul de planificare și organizare a facilităților se poate realiza parcurgând mai multe etape și faze.
CAPITOLUL 2
PLANIFICAREA ȘI ORGANIZAREA FACILITĂȚILOR DE ÎNTREȚINERE ȘI REPARAȚII
2.1. Noțiuni de bază. Fiabilitate, mentenabilitate, mentenanță
Timpul, suportul permanent al tuturor proceselor din natură, are un rol primordial în viața utilajelor de producție. Pentru aceste echipamente tehnice cu care utilizatorul realizează produsele întreprinderii, timpul poate fi: operațional atunci când utilajele sau echipamente- puse în funcțiune – execută lucrările cărora le sunt destinate sau când din diverse motive sunt în stare de repaus, sau de conservare, atunci când sunt depozitate în diverse scopuri.
În timpul operațional, corespunzător perioadei în care utilajele execută diverse lucrări, starea tehnică a acestora este la un nivel care le asigură funcționarea la parametrii proiectați, îndeplinindu- și funcția pentru care au fost create. Atunci când din diverse cauze se produce o defectare a acestora, timpul de lucru se oprește. Din acest moment începe să curgă timpul de pauză sau de nefuncționare, timp care la rândul său, se oprește după înlăturarea defectului, iar utilajele sunt repuse în funcțiune.
Durata de timp în care utilajele execută, în condiții prestabilite, lucrările cărora le sunt destinate, fără a se defecta, este caracterizată de fiabilitatea acestora.
În conformitate cu STAS 10307/80 fiabilitatea este definită ca: ”aptitudinea unui dispozitiv de a îndeplini funcția prevăzută – pentru care a fost creat – pe o perioadă de timp dat în condiții specificate”. Termenul “dispozitiv” poate avea sensul de: element, componentă, subansamblu, ansamblu, echipament sau sistem supus observațiilor, cu condiția ca ”să poată fi luat în considerare In mod individual și să poată fi încercat separat”.
Sub aspect calitativ, așa cum s-a precizat mai înainte, fiabilitatea este o aptitudine prin care Utilajul de lucru poate îndeplini funcția cerută, pe o durată de timp dată și în condiții specificate.
Sub aspect cantitativ, fiabilitatea R(t) corespunde unei probabilități. Sintetizat, fiabilitatea se exprimă prin relația:
(2.1)
adică prin probabilitatea ce măsoară șansa ca timpul de funcționare fără defecțiuni T, să depășească o durată prestabilită “t”.
Expresia matematică a fiabilității corespunde unei funcții de timp a cărei reprezentare grafică este ilustrată în fig. 2.1. Funcția este descrescătoare, relevând că în timp fiabilitatea scade.
Fig. 2.1. Variația fiabilității dispozitivelor
La momentul punerii în funcțiune – adică la t = 0- fiabilitatea R(t) = 1, reliefând că utilajul este corespunzător calitativ. Pe măsura trecerii timpului, în exploatare – adică pentru t→∞ – fiabilitatea R(t) = 0, ilustrând că pentru durate foarte mari de timp devine nulă.
Fiabilitatea constituie un parametru de sinteză a cărui apreciere, în contextul cheltuielilor pe care le implică și termenelor de realizare, poate fi reprezentată grafic prin triunghiul FTC (Fiabilitate – Termen de Realizare – Costuri), fig. 2.2.
Fig. 2.2. Triunghiul fiabilitate, (F) – costuri, (C) – termen de realizare, (T)
Totodată ea poate fi abordată ca sinteză a patru noțiuni: probabilitate; performanță și misiune de îndeplinit; condiții de funcționare și exploatare; timp de funcționare prescris.
Legat de conceptul de fiabilitate în practică se utilizează frecvent, noțiunea de cădere, care constituie acel defect (avarie, deranjament, ieșirea din limitele normale de funcționare etc.) care împiedică utilajul să-și îndeplinească una, mai multe sau toate funcțiile de bază. Nu orice defect constituie o cădere.
Căderile pot fi clasificate în :
căderi totale – care au ca urmare pierderea tuturor funcțiilor de bază ale utilajului și scoaterea acestuia din activitatea de producție;
căderi parțiale – care determină încetarea îndeplinirii uneia sau mai multor funcții de bază fară a duce la scoaterea utilajului din circuitul de producție.
După modul de apariție, căderile mai pot fi clasificate în:
căderi instantanee – care apar întâmplător și au la bază defecte ascunse ale utilajelor;
căderi progresive – determinate de gradul de uzare ce crește treptat făcând ca peste o anumită limită să nu se mai poată respecta parametrii de lucru proiectați.
Unul dintre indicatorii de bază ai fiabilității este timpul mediu de bună funcționare, definit prin raportul:
(2.2)
în care, t1…tN – sunt timpii de funcționare ai celor N utilaje de același fel, până în momentul căderii.
Acesta se calculează pentru a compara utilajele între ele în vederea alegerii pentru activitatea de producție a acelora care au durata de funcționare fară defectări, cea mai bună pentru utilizator.
Un alt indicator este rata căderilor care oferă informații legate de fiabilitatea la un moment dat și exprimă ponderea exemplarelor defectate în decursul unui interval de observație față de efcctivul existent la începutul intervalului respectiv.
Un caz des întâlnit în practică este cel al căderilor care se produc aleator cu frecvență redusă. Stabilirea probabilității apariției a “x” căderi de acest tip, într-un anumit interval de timp, este posibilă prin utilizarea modelului exponențial propus de Poisson, conform căruia:
(2.3)
unde λ este rata defectărilor.
Potrivit relației (2.3), probabilitatea ca pe o durată “t ” să nu apară nici o defecțiune va fi:
(2.4)
Probabilitatea să apară o defectare, va fi:
(2.5)
Probabilitatea de a se produce două defectări este:
(2.6)
Probabilitatea de a se produce “k” defectări, va fi:
(2.7)
Fiabilitatea este condiționată în bună măsură și de efectuarea unor activități corespunzătoare diverselor servicii de întreținere și reparații, aplicate utilajelor pe durata exploatării lor.
Timpul de pauză consumat în scopul îndeplinirii acțiunilor necesare repunerii în funcțiune a utilajelor, a fundamentat noțiunea de mentenanță.
Mentenanța, se definește ca ansamblul tuturor acțiunilor tehnico – organizatorice necesare, efectuate în scopul menținerii sau restabilirii unui utilaj în starea care să-i permită îndeplinirea funcțiilor cerute. Ea .se realizează prin lucrări de întreținere și reparații. îndeplinirea mai ușoară sau mai dificilă a acestor acțiuni depinde de mai mulți factori. Unul dintre aceștia îl constituie aptitudinea utilajelor de a fi ușor întreținute și reparate.
Mentenabilitatea, este aptitudinea utilajelor ca, în condiții de exploatare date, să poată fi menținute sau repuse în funcțiune (restabilite) în starea necesară îndeplinirii funcției cerute (specificate), atunci când acțiunile de mentenanță se efectuează în condiții precizate și într-un timp dat, prin procedee și remedii prescrise. Mentenabilitatea este un concept asociat fiabilității. Ținând seama de definiția dată, legătura dintre aspectul probabilistic și cel funcțional, poate fi scrisă sub forma:
(2.8)
care exprimă identitatea dintre probabilitatea ca durata x a restabilirii sau a repunerii utilajelor în funcțiune, să fie cel mult egală cu un timp t dat și funcția de timp a mentenabilității M (t’).
În prezent, pe plan mondial, mentenabilității i se acordă un interes din ce în ce mai mare. Asigurarea unei mentenabilități ridicate trebuie pusă pe seama studiilor și realizării ei încă din fazele de concepție și proiectare.
Condiția operațională conținută în însăși definiția mentenabilității, corespunde activității de mentenanță. Componentele acestei activități au implicații socio – economice importante. În adevăr, corespunzător cerințelor – calitative și cantitative, de mentenabilitate, impuse, se menționează:
timpii de reparații, revizii și de staționare;
volumul de muncă și nivelul de calificare a personalului necesar efectuării acestor activități;
necesarul de scule și aparate de măsură și control;
instrucțiuni pentru utilizarea mijloacelor de protecție și a măsurilor de securitate, necesare asigurării vieții personalului;
instrucțiuni precise (cărți tehnice) – referitoare la activitățile de mentenanță.
Ca și în cazul fiabilității, unde unul dintre indicatorii statistici de mare importanță este media timpului de bună funcționare, timpul de pauză necesar executării activităților de mentenanță conduce la media timpului de reparație.
Procedând și în acest caz la elaborarea unei previziuni încă din stadiul de proiectare a utilajului, anticiparea cu privire la mărimea acestui indicator, poate fi făcută pe baza cunoașterii numărului utilajelor (sau componentelor) de același fel ”n” și a ratei lor de defectare λ. În aceste condiții numărul mediu orar al defectărilor n’m așteptat să se producă în grupul ni de mașini (sau elemente de același fel) identice, va fi:
(2.9)
Pe de altă parte, dacă tt este timpul mediu apreciat în stadiul de proiectare, necesar înlăturării defectului care a provocat căderea unuia din cele ni utilaje, atunci media timpului de reparare (MTR) a utilajelor din grupul respectiv va fi:
(2.10)
Relația (2.10) permite calculul mediei timpului de reparație acordat în mod previzional unui utilaj alcătuit din k grupe de componente a căror fiabilitate este cunoscută sau a unuia din cele k utilaje cu fiabilitate cunoscută.
În cazul când un utilaj, aflat în exploatare de-a lungul unei perioade de urmărire, oferă posibilitatea de observare și înregistrare a unui șir de timpi observați (t’), corespunzători unui număr r de lucrări de reparații, atunci raportul:
(2.11)
permite estimarea acestui indicator rezultat din observații.
Timpul t’ necesar executării unei reparații sau timpul cumulat acordat tuturor reparațiilor din cursul unei perioade date, (o lună, un an), trebuie să fie cât mai mic, deoarece el are implicații de natură economică. Timpul unui utilaj, pe durata exploatării sale, se consumă conform reprezentării schematice din fig.2.3., într-o succesiune de perioade de bună funcționare , întreruptă de perioade pentru aplicarea,lucrărilor de mentenanță necesare repunerii în funcțiune sau restabilirii.
Fie. 2.3. Succsesiunea timpilor de devloatare a utilajelor
Arborele timpului tehnic al utilajelor de producție este reprezentat în schema din fig.2.4. în schemă este sintetizată diversitatea de ipostaze în care se poate afla utilajul în timpul vieții sale.
Fig. 2.4. Arborele timpului tehnic al unui utilaj de fabricație
Cu cât timpii de reparații și întreținere sunt mai mici, cu atât utilajele sunt puse în valoare cu cheltuieli mai mici, iar produsul executat cu acestea va costa mai puțin.
Căderile neplanificate se manifestă ca fenomene izolate de-a lungul timpului de exploatare.
Ele pot fi prognozate pentru un timp dat, sub aspectul numărului lor, cu ajutorul distribuției discrete (legea evenimentelor rare a lui Poisson), iar în raport cu timpul, prin legea exponențială a timpilor de defectare. Probabilitatea efectuării într-un timp t’ acordat, a unei reparații, necesară ca urmare a unei căderi întâmplătoare, evoluează de cele mai multe ori după o lege exponențială. În acest caz exprimarea mentenabilității în funcție de timpul t' acordat, se face conform relației:
(2.12)
care relevă că probabilitatea punerii în funcțiune, în timpul t’ a unui utilaj având media timpilor de reparație sau – ceea ce este același lucru – rata acțiunilor de mentenanță egală cu µ.
Atingerea parametrilor și caracteristicilor tehnice de către un utilaj, aparat sau o instalație, după punerea în funcțiune pentru prima dată, sau după reparație, nu se consideră suficiente pentru a defini calitatea acestora. Esențial este ca aceste performanțe să se mențină o perioadă cât mai îndelungată, chiar pe întreaga durată normată de exploatare. Gradul de satisfacere de către un utilaj a condițiilor pentru care a fost realizat și probabilitatea ca acesta să fie întrebuințat, conduce la conceptul de disponibilitate.
În conformitate cu STAS 8174/3-80, disponibilitatea se definește ca aptitudine a unui dispozitiv, utilaj – sub aspecte combinate de fiabilitate, mentenabilitate și de organizare a activităților de mentenanță – de a-și îndeplini funcțiile specificate, la un moment dat, s-au într-un interval de timp dat.
Disponibilitatea se află într-o strânsă relație de dependență cu fiabilitatea și mentenabilitatea, conform schemei din fig. 2.5. Accesibilitatea la elementele componente ale sistemului, reprezintă posibilitatea de dezmembrare simplă a acestuia, în părți componente și asamblarea lui în forma inițială. O bună accesibilitate are ca efect reducerea timpului de reparare.
Fig. 2.5. Dependența: disponibilitate-mentenabilitate-fiabilitate
Piesele de schimb și cele de rezervă sunt necesare pentru repunerea în stare de funcționare a produsului într-un timp scurt. Acțiuniile de service sunt activități ale unor echipe de operatori care urmăresc modul de comportare a echipamentelor și utilajelor în exploatare. Acestea intervin operativ pentru executarea lucrărilor de întreținere curentă.
În legătură cu calitatea unui sistem de a fi disponibil pot fi identificați următorii timpi:
timpul de disponibilitate, care este durata în care acesta își poate îndeplini funcțiile specificate;
timpul de indisponibilitate, definit ca durata în care sistemul nu este în măsură să-și îndeplinească funcțiile specificate;
timpul operativ, care este intervalul în care sistemul tehnic își îndeplinește funcțiile specificate;
timpul solicitat, corespunde intervalului în care utilizatorul solicită îndeplinirea funcțiilor specifice;
timpul nesolicitat, este intervalul în care utilizatorul nu solicită îndeplinirea funcțiilor specifice;
timpul liber, corespunzător intervalului prin care un'sistem tehnic este în măsură să-și îndeplinească funcțiile specifice fără să i se solicite aceasta.
Intervalele de timp precizate mai sus sunt prezentate schematic în fig.2.6.
Fig. 2.6. Schema timpului total al unui utilaj
În general, se admite că, între costul C al unei componente a echipamentului și nivelul ratei ei de defectare λ, există următoarea dependentă:
(2.13)
ale cărei constante A, B, depind de domeniul de utilizare și de tehnologia de fabricație a componentei.
În cele mai multe cazuri fiabilitatea proiectată a echipamentelor diferă de cea constatată în timpul exploatării. De aceea la proiectare trebuie să se ia în considerare un anumit prag al fiabilității și, în funcție de posibilitățile tehnico-economice, să se asigure acest nivel.
Asigurarea unei disponibilități economice se obține pentru o corelare dată între fiabilitate și mentenabilitate, așa cum rezultă din fig. 2.7.
Asigurarea competitivității în domeniul disponibilității prin fiabilitate la un anumit stadiu al fabricației unor componente din structura echipamentelor, este greu de realizat practic, deoarece implică costuri prea mari. Cu toate acestea, se poate atinge un nivel, competitiv, al disponibilității prin asigurarea unei mentenabilități ridicate. Un astfel de obiectiv poate fi atins prin reducerea la minim a timpilor afectați înlăturării defectelor și repunerii în exploatare a echipamentelor după apariția căderilor.
Fig. 2.7. Variația costurilor mentenanței, fiabilității și totale funcție de nivelul fiabilității
În cazul echipamentelor nereparabile disponibilitatea este echivalentă cu fiabilitatea acestora.
Disponibilitatea se calculează numai pentru perioada care corespunde duratei de viață utilă a echipamentelor. Ea nu este relevantă pentru perioada inițială de funcționare (cea de “tinerețe”) și nici pentru cea de uzare (de “bătrânețe”) când căderile au o frecvență mare în comparație cu cea existentă pe durata normală de serviciu. În exemplul realizat în capitolul 4 se prezintă o modalitate de abordare a realizării disponibilității utilajelor.
CAPITOLUL 3
NECESITATEA ACTIVITĂȚILOR DE ÎNTREȚINERE ȘI REPARAȚII
3.1 Funcția de mentenanță și importanța ei în întreprindere
Realizarea funcțiilor principale ale unei întreprinderi la parametrii proiectați, implică existența unor alte funcții, secundare, care să contribuie la realizarea celor principale. Una dintre funcțiile secundare ale întreprinderilor, cu influență covârșitoare asupra condițiilor de realizare a producției, este cea de mentenanță a mijloacelor de producție.
Folosirea utilajelor și echipamentelor întreprinderii în scopul realizării producției, se desfășoară în paralel cu procesul inevitabil al uzării acestora. Se înregistrează continuu două moduri de uzare:
uzarea fizică – datorată solicitărilor diverse și intensității de exploatare – al cărui efect este pierderea aptitudinilor necesare asigurării preciziei, productivității și consumurilor prestabilite;
uzarea morală – rezultat al depășirii performanțelor – ca Urmare a trecerii timpului și apariției unor utilaje similare, mult mai productive și mai precise.
În condițiile exploatării utilajelor pe fondul uzării continue, care nu poate fi eliminată, ci doar atenuată, utilizarea acestora este posibilă până când uzura atinge limite peste care nu se mai pot obține rezultatele prescrise. Peste acest nivel de uzare, exploatarea utilajelor este neeconomică și incompatibilă cu cerințele producției moderne. Eliminarea parțială sau atenuarea efectului cumulat al celor două moduri de uzare se realizează cu ajutorul mentenanței.
Neasigurarea mentenanței în conformitate cu prescripțiile de exploatare existente în documentele tehnice ale utilajelor și echipamentelor de producție, are consecințe negative, majore, dintre care se remarcă următoarele:
mărirea costurilor de producție, fie datorită creșterii timpului în care personalul direct productiv nu lucrează, în așteptarea reparării utilajelor pe care le deservește, fie prin oprirea fabricației ca urmare a imposibilității reparării;
evaluarea incorectă a capacității de producție disponibilă, datorită imposibilității de estimare exactă a timpului de nefuncționare a echipamentului de producție cauzată de căderile accidentale;
executarea de produse cu consum ridicat de energie și materiale auxiliare sau cu parametri inexacți, ca urmare a dereglărilor și uzării neînlăturate la timp;
imposibilitatea elaborării unor programe după modelul “just in time” care impune funcționarea utilajelor într-un ritm constant, ce asigură livrarea de produse la termene precise. Datorită opririlor cauzate de defectele ce trebuie remediate, sistemul de producție nu mai poate funcționa, cresc stocurile de materiale – în așteptarea de a fi prelucrate – crește costul stocării, iar termenul de livrare nu mai este respectat, cu toate consecințele ce decurg din acestea.
În cadrul oricărei întreprinderi industriale pierderile de producție datorate defectelor utilajelor de fabricație pot fi reduse substanțial prin menținerea lor la parametrii de funcționare prevăzuți în documentația de exploatare. în unele întreprinderi, ca urmare a managementului orientat greșit, în intenția de a se micșora costurile generale, se fac reduceri ale bugetelor pentru activitățile de întreținere și reparare a utilajelor. Această modalitate de abordare a producției poate să asigure, într-o oarecare măsură, micșorarea costurilor generale, dar numai pe termen scurt. Pe termen lung acest mod de abordare este păgubitor.
Activitatea de întreținere și reparații trebuie acceptată ca o investiție necesară pe termen mediu și lung:
pe termen mediu, pentru a asigura starea tehnică necesară producerii – la timp, la nivelul de calitate cerut, în ritmul, cantitățile și costurile prestabilite – a produselor;
pe termen lung, pentru a asigura utilizarea durabilă a resurselor în cadrul sistemului de dezvoltare economică durabilă, ce urmează a se generaliza în întreaga economie mondială.
Succesul activităților de mentenanță este pe deplin asigurat numai în condițiile abordării acestora în corelare cu terotehnica și terotehnologia.
Terotehnica este o componentă a ingineriei având ca preocupare elaborarea de documentații tehnice și tehnologice pentru: montarea și punerea în funcțiune a utilajelor; întreținerea; repararea; modernizarea; realizarea pieselor de schimb; recondiționarea pieselor uzate; înlocuirea mașinilor care și-au încheiat ciclul de viață; organizarea sistemului informațional între compartimentele de concepție – execuție – exploatare a utilajelor de producție. Terotehnica mai are ca obiect de activitate elaborarea de studii, proiecte și documentații pentru realizarea mentenanței la niveluri maxime de operativitate și rentabilitate.
Terotehnologia se ocupă cu cercetarea aplicării variantelor de soluții pentru organizarea și realizarea întreținerii pe principii economice.
Atât terotehnologia cât și terotehnica trebuie să abordeze toate componentele activităților lor și prin prisma păstrării în limite normale a condițiilor de mediu.
Activitatea de mentenanță, efectuată corect și la timp, asigură creșterea disponibilității utilajelor și echipamentelor din dotarea întreprinderii, menținerea nivelului de fiabilitate la cote ce permit o bună continuitate a procesului de producție și creșterea duratei totale de viață. În fig. 3.1 se prezintă evoluția nivelului de fiabilitate a unui utilaj în cazul când acesta este cuprins într-un program de întreținere și reparații, iar termenele efectuării lucrărilor programate sunt respectate – dreapta dx – și când activitățile prevăzute nu sunt execuțate în termen, sau nu corespund prescripțiilor din documentația tehnică – dreapta d2. Se remarcă descreșterea mult mai rapidă a nivelului de fiabilitate potențială atunci când utilajul nu este exploatat în regim de mentenanță planificat. O astfel de descreștere relevă nu numai întreruperi frecvente ale producției și costuri suplimentare pentru reluarea fabricației, ci și reducerea duratei totale de viață.
Fig. 3.1. Evoluția nivelului de fiabilitate a unui utilaj dj – nivel de fiabilitate planificat; d2 – nivel de fiabilitate neplanificat
În fig. 3.2. se prezintă frecvența defectărilor în timpul ciclului de viață al unui utilaj.
Curba 1 reflectă depășirea frecvenței defectărilor admise după timpul t2, în cazul utilajelor la care s-au executat numai parțial lucrările de întreținere și reparații, iar curba 2 pune în evidență atingerea frecvenței limită de defectare după un timpt3 >t2, reflectând o creștere a duratei de viață, în cazul efectuării lucrărilor specifice de mentenanță în conformitate cu programul prestabilit. Activitatea de mentenanță are o pondere de 10 – 30 % în costul de producție. Nerespectarea programului de întreținere și reparații poate să mărească mult această cotă.
Fig. 3.2. Frecvența defectărilor în timpul ciclului de viață al unui utilaj
3.2 Perspective ale mententenanței în producția modernă
În perspectivă, pentru a fi asigurate efectele benefice ale întreținerii și reparațiilor, este necesar ca aceste activități să fie programate, în cea mai mare parte, în cadrul unui sistem de mentenanță care corespunde specificului întreprinderii. în cadrul programului de mentenanță trebuie estimată durata de viață a utilajelor de producție, componentele aflate în stare critică sau care după un anumit timp urmează a ajunge într-o astfel de stare și să se pregătescă remedierea sau schimbarea lor conform unei documentații întocmită în faza de pregătire și fundamentată pe informațiile culese anterior.
Proiectarea unui program adecvat de întreținere și reparații necesită adoptarea unui sistem eficient, cu ajutorul căruia să fie oferite informații legate de starea fiecărui utilaj de fabricație și de calitatea activităților de mentenanță. Există opinia că, în următorul deceniu, în cadrul activităților de întreținere și reparații, vor fi folosite tot mai multe sisteme de monitorizare, control și simulare prin computere, astfel încât să se obțină informațiile necesare legate atât de performanțele de exploatare ale utilajelor de producție, cât și de prognosticare și diagnosticare la timp a defecțiunilor.
Utilizarea computerelor va permite ca o mare parte din activitățile de pregătire a lucrărilor de mentenanță să se efectueze în alte locuri decât în cele în care se află utilajele ce fac obiectul programului. Cea mai mare parte a lucrărilor de constituire a bazelor de date referitoare la stocurile de piese de schimb și de urmărire a lucrărilor efectuate, sau programate pentru a fi executate, va fi transferată calculatoarelor.
Există de asemenea perspectiva de a se mări numărul unităților centralizate cu cuprindere zonală, sau regională, în care urmează să se execute reparațiile capitale pentru întreprinderile existente pe o mare arie teritorială. Autorul proiectului propune organizarea de centre de reparații pentru echipamente de tipul manipulatoarelor și roboți industriali pentru intreprinderi care nu au posibilitatea de organizare proprie a unor ateliere de reparații capitale.
3.3. Sisteme de întreținere și reparații
După o perioadă îndelungată în care întreținerea și reparațiile echipamentelor de fabricație au fost abordate ca probleme minore, într-o concepție îngustă, care urmărea doar profitul pe termen scurt, managerii au ajuns la concluzia că siguranța în exploatare și realizarea volumului de producție propus, sunt strâns legate de activitățile de mentenanță din întreprindere. În preajma anului 1975, potrivit unui studiu al ONU multe întreprinderi din țările cu economie de piață nu aveau planuri de întreținere și reparații pe termen mediu și lung și nici nu luau în considerare – încă din fazele de concepție și proiectare – întreținerea și reparațiile în cadrul unor programe prestabilite
În România și în țările fostului lagăr CAER s-au practicat până în 1990 activități de mentenanță obligatorii bazate pe planificări riguroase, care deși rigide, asigurau nivelul tehnic necesar realizării volumului de producție de către întreprinderi.
Fiecare întreprindere avea organizată o activitate de întreținere și reparație de nivel mediu, iar pentru reparațiile capitale (RK), erau organizate intreprinderi specializate de reparații pe domenii de utilaje.
3.4 Sisteme de întreținere și reparații în unele țări
Lucrările de specialitate relevă, pe larg, diversitatea de opinii legate de tipurile posibile de sisteme de întreținere și reparații utilizate în întreprinderi.
În Anglia, se utilizează următoarelor tipuri de bază, fig. 3.3:
Fig. 3.3. Sistem de întreținere și reparație în Anglia
întreținere planificată;
întreținere după necesități (neplanificată).
În această concepție, întreținerea planificată poate fi: preventivă – atunci când în programul efectuării sale sunt înscrise inspecții periodice asupra stării utilajelor, efectuarea unor reglări și ajustări la intervale de timp prestabilite și înlocuirea unor piese uzate, depistate în urma controalelor efectuate;
corectivă – care constă în reparații minore, planificate pe termen scurt, pentru înlăturarea defecțiunilor dintre două inspecții, dar și în revizii generale al căror conținut se planifică în detaliu, pe termen lung, ca urmare a inspecțiilor preventive.
Întreținerea neplanificată se efectuează numai după apariția unor defecțiuni neprevăzute ce au rezultat din lipsa activităților preventive.
În lucrările de specialitate din Franța, tipurile sistemelor de producție și reparații sunt prezentate mai nuanțat, Astfel se consideră că acestea pot fi grupate în:
întreținere preventivă;
întreținere corectivă. ,
Fig. 3.4. Sistem de întreținere și reparație în Franța
Întreținerea preventivă în viziunea franceză, este de două tipuri:
sistematică;
condiționată.
Întreținerea preventivă sistematică se efectuează pe baza unui plan stabilit în funcție de timpul de utilizare și uzare a mijloacelor de producție și are ca scop evitarea defecțiunilor utilajelor de producție pe durata exploatării lor, urmărind a realiza, în același timp, următoarele obiective:
mărirea duratei de viață a utilajelor;
reducerea probabilității de defectare;
creșterea gradului de disponibilitate prin reducerea timpului de nefuncționare datorat căderilor;
evitarea consumurilor neraționale de energie și lubrifianți;
îmbunătățirea condițiilor de muncă ale muncitorilor care deservesc utilajele;
micșorarea costurilor de întreținere și reparații;
eliminarea cauzelor ce duc la accidentarea personalului muncitor.
Întreținerea preventivă sistematică este recomandată în următoarele situații:
când costurile defectării utilajelor prin implicațiile lor sunt foarte mari;
când defectarea utilajelor neîntreținute și nereparate la timp poate provoca accidente grave;
când exploatarea utilajelor în alt regim de mentenanță conduce la costuri mari de producție.
Întreținerea preventivă condiționată este fundamentată pe existența unor informații pe baza cărora se anticipează un eveniment, cum sunt: informațiile privind limita de uzare; cele privind limitele de reglare la cotă, limitele de presiune și forță etc. Mai este cunoscută și sub denumirea de întreținere predictivă.
În accepțiunea franceză, conceptul de întreținere corectivă este asemănător cu cel existent în lucrările de specialitate din Anglia, adică efectuarea lucrărilor se începe numai după apariția unei defecțiuni care diminuează parțial sau total capacitatea utilajului de a-și îndeplini funcțiile.
În Japonia sunt practicate mai multe tipuri de întreținere. Unele dintre acestea sunt identice cu cele prezentate anterior, iar altele introduc în domeniu o nouă viziune asupra întreținerii și reparațiilor. Astfel, potrivit accepțiunii japoneze, întreținerea poate fi grupată în:
întreținere datorată apariției unor defecțiuni;
întreținere preventivă;
întreținere predictivă;
întreținere productivă;
întreținere total productivă.
Primele trei subgrupe au în mare măsură același conținut cu întreținerea după necesități, cea preventivă și cea predictivă practicate în alte țări industrializate.
Concepția nouă asupra realizării întreținerii este specifică ultimilor două modalități de realizare a funcției de mentenanță a întreprinderii.
Fig. 3.5 Sisteme de întreținere și reparație în Japonia
În cadrul întreținerii productive, o parte din atribuțiile compartimentului specializat al întreprinderii sunt transferate personalului angajat pentru activitățile de producție. În acest mod personalul muncitor care lucrează pe diversele mașini și utilaje, este răspunzător de efectuarea unor lucrări de întreținere curentă, care asigură păstrarea parametrilor de lucru și funcționarea normală, clar și realizarea volumului de producție în condiții prestabilite.
Întreținerea total productivă acumulează trăsăturile de bază ale celei preventive și celei corective, efectuându-se în totalitate de către muncitorii care deservesc mașinile în procesul de exploatare. Este concepută pentru a atinge următoarele obiective:
maximizarea eficienței utilajelor;
elaborarea unor programe de întreținere preventivă pentru întreaga durată de viață a utilajelor;
atragerea în această activitate a mai multor compartimente ale întreprinderii – cum sunt cele de proiectare, tehnologie, fabricație ș.a – pentru o abordare sistemică;
antrenarea întregului personal al întreprinderii de la manager până la muncitori;
realizarea autonomă a întreținerii de către muncitorii ce deservesc mașinile, individual sau în grupuri mici.
În cadrul întreținerii total productive, pentru realizarea eficienței maxime a utilajelor din dotarea întreprinderii, se urmărește eliminarea a șase tipuri de pierderi care contribuie la exploatarea neeficientă. Acestea sunt grupate pe trei categorii [12] după cum urmează:
timpul pentru remedierea defecțiunilor:
defecțiuni ale mașinilor și echipamentului de producție;
reorganizări și readaptări,
timpul datorat pierderilor de producție:
reduceri ale vitezei de .lucru ca urmare a apariției unor defecțiuni ce nu afectează total funcțiile mașinii, dar nu permit viteze normale;
opriri minore cauzate de defecțiuni neremediate la timp.
imperfecțiuni ale activității de producție
organizarea defectuoasă a producției;
reducerea volumului de producție.
În concepția japoneză, întreținerea predictivă se bazează pe controlarea activă sau la intervale de timp date a unor moduri de manifestare a funcționării utilajelor în procesul de exploatare sau a unor parametri de lucru. Sunt enumerate următoarele măsurări:
măsurarea vibrațiilor;
controlul presiunilor și sarcinilor de lucru;
măsurarea uzurii și dereglării subansamblelor componente;
gradul de corodare și erodare.
Toate măsurările se efectuează cu scopul de a determina momentul optim de declanșare a activităților de întreținere și evitarea căderilor accidentale care implică lucrări neplanificate. în acest mod se asigură creșterea duratei de viață a utilajelor, reducerea costurilor de întreținere și realizarea producției în condițiile de calitate prestabilite.
În viziunea specialiștilor din SUA, întreținerea poate fi aplicată în cadrul a două tipuri de bază:
întreținere preventivă;
întreținere de remediere sau necesități.
Întreținerea preventivă, potrivit concepției americane, este constituită din activități efectuate asupra utilajelor înaintea producerii unor defecțiuni. Aceste activități constau în principal din:
Fig. 3.5 Sisteme de întreținere și reparație în SUA
selectarea și instalarea utilajelor în locurile de exploatare în așa fel încât să se asigure funcționarea acceptabilă a acestora;
inspectarea periodică și monitorizarea funcționării utilajelor pentru a fi posibilă evaluarea stării tehnice a acestora și luarea, pe această bază, a unor decizii care să aibă ca urmare evitarea apariției defecțiunilor;
lubrifierea, vopsirea și curățirea utilajelor conform prescripțiilor producătorului; reglarea și efectuarea unor mici remedieri apărute întâmplător;
efectuarea de lucrări periodice de revizii și reparații generale, chiar dacă nu s-au produs defecțiuni.
O latură a întreținerii preventive, în managementul american, o constituie întreținerea predictivă. Aceasta are la bază informațiile culese de la diverși senzori instalați pe utilaje și rezultatele analizelor stării tehnice cu ajutorul cărora să poată stabili în ce măsură sunt păstrate performanțele de lucru și dacă poate să apară probabilitatea defectării. Defecțiunile și scăderea performanțelor constatate conform celor de mai sus, sunt remediate pe bază programată, înainte de a se produce căderi și pagube materiale.
Întreținerea de remediere sau după necesitate, în concepție americană, constă în înlăturarea defecțiunilor după ce deja ele s-au produs. Pentru compensarea scoaterii utilajelor defectate din circuitul de producție în vederea remedierii lor se recomandă utilizarea unor unități de rezervă. Aceste utilaje de rezervă trebuie să existe însă.
Întreținerea de clasă mondială, apărută în America în acelaș timp cu conceptul de “fabricație de clasă mondială”, este modul de întreținere în măsură să asigure starea tehnică a utilajelor asfel încât să permită obținerea de produse capabile să concureze oriunde pe piața mondială, de a fi în stare să întreacă orice competitor, oriunde în lume, pe baza prețului de cost, a calității și ritmului de livrare. În cadrul acestui sistem de întreținere, muncitorii care deservesc utilajele de producție sunt și cei care execută întreținerea zilnică, asfel că aceștia trebuie să fie policalificați.
Pe baza celor prezentate mai înainte referitor la tipurile de întreținere practicate pe plan mondial rezultă următoarele:
tipul de întreținere preventivă este acceptat unanim ca cel ce asigură eficacitate maximă în întreprinderi;
tipul de întreținere de remediere sau corectivă nu se realizează pe baza unei planificări, cu consecințele negative ce rezultă de aici;
întreținerea productivă și total productivă prezintă elemente remarcabile de superioritate comparativ cu toate celelalte sisteme existente.
3.5 Sisteme de întreținere și reparații existente în România
În industria românească s-au practicat până în anul 1990, mai multe tipuri de sisteme de întreținere și reparații cu caracter de obligativitate. Deși în prezent nu sunt reglementări cu privire la obligația întreprinderilor private de a urmări și efectua planificat activitățile de întreținere și reparații, aceste tipuri se păstrează și pot fi aplicate.
Ca urmare, în România se practică următoarele tipuri de sisteme de întreținere și reparații:
întreținere corectivă;
întreținere funcțională curentă;
întreținere funcțională periodică de tip preventiv-planificat;
revizii tehnice și reparații preventiv-planificate;
întreținere și reparații preventiv-planificate, paliative.
În întreprinderi se aplică unul sau mai multe tipuri din cele prezentate mai sus. Alegerea acestora, în cele mai multe cazuri, are la bază numai criteriul eficienței economice. Nu este introdus, încă, un criteriu legat de mediu, nici chiar reflectat în costurile de exploatare a utilajelor.
Fig. 3.5 Sisteme de întreținere și reparație în România
Sistemul de întreținere corectivă
Acest tip de organizare, în accepție românească, urmărește realizarea următoarelor obiective:
îmbunătățirea constructiv-cinematică a utilajelor prin reproiectarea unor componente sau subansambluri ale acestora în scopul sporirii funcțiilor lor, reducerii vitezei de uzare și a nivelurilor dc zgomot și vibrații;
înlocuirea unor părți componente ale utilajelor care din proiectare sunt sub nivelul de mentenabilitate și fiabilitate dorite de utilizator, completarea cu părți și accesorii care să confere noi funcții în exploatare;
efectuarea unor corecții privind modul de deservire a utilajelor, executarea comenzilor și urmărirea parametrilor de funcționare prin care să se îmbunătățească nivelul economic și să se permită o exploatare normală.
Sistemul de întreținere funcțională curentă
Este practicat în baza unui program efectuat zilnic sau la intervale de timp prescrise. Activitățile ce se execută sunt prevăzute în fișe tehnologice speciale în care sunt înscrise toate fazele lucrărilor ce trebuie executate, normele standard privind nivelul de execuție și normele de timp prevăzute în acest scop. Activitățile specifice constau în următoarele:
curățirea utilajelor și îndepărtarea corpurilor străine de pe acestea, lucrare care poate fi făcută de operatorul ce deservește locul de muncă vizat, sau în cazul unor construcții speciale, este efectuată de personal specializat;
lubrifierea utilajelor – efectuată în cele mai multe cazuri de echipe specializate de ungători din cadrul atelierului de întreținere și reparații, sau chiar de către muncitorii care deservesc locul de muncă;
urmărirea zilnică a funcționării utilajelor și evidențierea aspectelor incompatibile cu regimul normal de lucru al acestora – activitate ce poate fi efectuată de muncitorii ce deservesc utilajele, sau pentru observarea unor parametri speciali de către personal calificat în acest scop.
Sistemul de întreținere funcțională periodică, preventiv-planificată. "
Acest tip de întreținere urmărește, cu prioritate, prevenirea defectării utilajelor de lucru și are următoarele obiective:
asigurarea unei viteze reduse de uzare și prelungirea duratei de viață a utilajelor;
menținerea randamentului de lucru la nivelul prescris în documnetația tehnică;
eliminarea opririlor accidentale datorate unor factori ce pot' fi identificați înainte de a se produce căderile;
mărirea siguranței în funcționare pe durata exploatării;
reducerea consumurilor de energie, lubrifianți și materiale auxiliare.
Activitățile specifice sistemului de întreținere funcțională periodică, preventiv-planificată pot fi grupate după cum urmează:
Verificare periodică – în cadrul cărora se efectuează:
constatarea stării tehnice a utilajului;
evaluarea probabilității unor căderi;
constatarea gradului de uzare a unor părți ale utilajelor, care pot afecta precizia și capacitatea de lucru a acestora;
verificarea funcționării utilajelor în limitele parametrilor proiectați;
remedierea unor mici defecțiuni descoperite în cadrul verificării periodice.
Verificările periodice se execută fără scoaterea utilajelor din circuitul activităților zilnice.
Revizie parțială – în cadrul căreia se execută următoarele activități:
constatarea stării tehnice, pe subansambluri, a utilajelor;
constatarea mărimii uzării;
constatarea frecvenței căderilor pe o anumită durată de timp și a cauzelor care le-au determinat;
remedierea unor defecțiuni identificate cu ocazia reviziei.
Remedierea defecțiunilor, în cadrul reviziilor parțiale, se execută după dezmembrarea subansamblelor ce prezintă imperfecțiuni și constă în: curățirea părților componente ale acestora, înlocuirea celor ce nu mai corespund și efectuarea reglajelor necesare repunerii în funcțiune a utilajelor intrate în revizie.
Revizie generală Rt – în cadrul căreia, pe lângă constatările stării tehnice și gradului de uzare a subansamblelor și mecanismelor, se mai verifică precizia de lucru, consumurile de lubrifianți și de energie ș.a. Revizia generală se efectuează pe utilajele oprite și dezmembrate. Se execută spălări, curățiri, măsurări și înlocuiri ale componentelor care au produs defecțiunile. Se execută reglajele necesare.
Controlul tehnic – care se efectuează după verificările parțiale, reviziile parțiale și cele generale. în cadrul controlului se constată dacă lucrările de verificare și reviziile au fost efectuate corect, au fost înlăturate defectele și s-au făcut reglajele astfel încât utilajele să fie repuse în circuitul de producție.
Sistemul de revizii tehnice și reparații preventiv-planificate
Este cel mai eficient sub aspectul atingerii obiectivelor propuse. în cadrul acestui sistem sunt urmărite, cu prioritate, următoarele obiective:
pregătirea din timp a documentației și materialelor necesare pentru efectuarea activităților; efectuarea în timp util a activităților prescrise;
modernizarea utilajelor cu ocazia efectuării reparației capitale;
creșterea randamentului utilajelor, atât sub aspectul utilizării lor la capacitatea maximă, cât și cel legat de consumurile energetice;
reducerea costurilor reparațiilor prin efectuarea lucrărilor înainte de a se produce defecțiuni.
Reparațiile practicate în cadrul acestui sistem sunt grupate în funcție de scopul propus și de complexitatea lor, după cum urmează:
reparații după necesitate;
reparații pe baza constatărilor;
reparații cu planificare rigidă;
revizii tehnice;
reparații curente de gradul I;
reparații curente de gradul II;
reparații capitale.
Reparațiile după necesitate se execută în cazurile căderilor accidentale. Ele sunt abateri de la planul de reparații al întreprinderii. Efectuarea lor duce automat la eliminarea din program a reparației imediat următoare.
Reparațiile pe baza constatărilor sunt executate pe baza identificării unor rezultate ale exploatării ce anticipează producerea iminentă a căderilor. De asemenea se efectuează când utilajele nu mai asigură nivelul de precizie dorit sau funcționează cu consumuri de energie peste limitele prevăzute. Aceste reparații nu sunt planificate. Executarea lor elimină reparația imediat următoare, planificată.
Reparațiile cu planificare rigidă se execută la termene fixe pe baza unei planificări, indiferent de starea tehnică a utilajelor. Se aplică la echipamente de mare răspundere și importanță, a căror mică defectare accidentală poate produce pagube uriașe.
Reviziile tehnice se execută înainte de prima reparație capitală dar și între celelate tipuri de reparații curente Rc1 și Rc2. Sunt planificate la anumite intervale de timp și se execută în perioadele în care utilajele sunt în repaus (schimburile nelucrătoare, zilele nelucrătoare și între schimburi).
În cadrul reviziilor tehnice se stabilește starea tehnică a utilajelor și pe această bază se prevede conținutul lucrărilor ce vor fi efectuate la prima reparație planificată.
Cu ocazia reviziilor tehnice sunt eliminate și micile defecțiuni ce nu necesită pregătire specială.
Reparațiile curente de gradul I (Rc1), sunt executate pentru a restabili capacitatea de lucru a utilajelor. Sunt efectuate numai intervenții asupra unor subansambluri care nu-și mai îndeplinesc corect funcțiile, din diverse cauze. Pentru reparațiile curente de gradul I sunt demontate numai subansamblurile care prezintă defecte, iar utilajele rămân pe fundația, pe care funcționează, din secția de producție.
Termenele la care se execută Rc1 și duratele pentru efectuarea lucrărilor aferente sunt prestabilite și prevăzute în planul anual de reparații al întreprinderii. Volumul reparațiilor curente de gradul I nu depășește 18-20% din reparațiile capitale.
Reparațiile curente de gradul II (Rc2), sunt executate pentru a readuce utilajele la nivelul tehnic care să le confere aptitudinile de lucru prevăzute în documentele tehnice și pentru preîntâmpinarea scoaterii acestora din funcțiune înainte de termenele planificate. Lucrările aferente reparațiilor curente de gradul II se efectuează cu utilajele rămase pe fundațiile din secția de producție în care sunt exploatate. Pentru efectuarea lucrărilor de reparații, utilajele se demontează numai parțial. Volumul lucrărilor aferente acestui tip de reparații reprezintă 50-60% din cel al reparațiilor capitale.
Reparațiile capitale (RK ), au ca principal obiectiv readucerea utilajelor la starea tehnică inițială începerii exploatării lor. De asemenea, cu ocazia reparațiilor capitale – în funcție de necesități – se fac modernizări ale utilajelor, prin care li se atribuie funcții suplimentare, sau sunt aduse la performanțele unor utilaje similare, de concepție și execuție mai recentă prin care, se elimină – parțial sau total – uzura morală.
Reparațiile capitale se execută cu scoaterea utilajelor de pe fundație și transportarea lor în secția specializată în acest scop. Fac excepție utilajele foarte mari și foarte grele la care reparațiile capitale se execută la locul de exploatare a acestora.
În cadrul RK se fac în principal următoarele lucrări: demontarea, spălarea și uscarea componentelor, controlul și selectarea componentelor ce nu mai corespund, înlocuirea componentelor uzate, reasamblarea, vopsirea părților exterioare, reglarea și controlul calității execuției reparării. Valoarea totală a unei reparații capitale, inclusiv modernizarea, nu trebuie să depășească 60% din valoarea de înlocuire a utilajului respectiv, Cu toate acestea, se consideră utilă achiziționarea unei mașini noi în locul executării reparației capitale în următoarela cazuri speciale:
când mașina căreia,urmează să i se facă reparația capitală are o mare uzură fizică și morală;
când condițiile de producție cer, pentru locul de muncă respectiv, creșterea productivității și îmbunătățirea preciziei, condiții ce nu pot fi realizate' nici prin reparația capitală și nici prin modernizarea mașinii;
atunci când este necesar să se îmbunătățească condițiile de muncă și să se asigure o securitate mai mare pentru operatorul uman.
Sistemul paliativ de întreținere și reparații
Se aplică utilajelor și echipamentelor care deși au ajuns la stadiul de amortizare, nu sunt scoase din exploatare din. diverse motive. Menținerea lor în exploatare este motivată, cel mai adesea, de inexistența unor utilaje cu care să fie înlocuite. De asemenea mai este motivată de păstrarea, încă, de către acestea, a aptitudinilor ce le pot face utile o perioadă de timp, în continuare. La aceste utilaje se înregistrează o frecvență mare a căderilor.
3.6. Modernizarea utilajelor de producție
Prin modernizare trebuie să se asigure, cu efectuarea unor cheltuieli relativ mici, obținerea de randamente sporite la utilajele în funcțiune, comparabile cu cele ale celor mai noi construcții similare, îmbunătățirea condițiilor de securitate și mediu și economii ale fondurilor de investiții. Modernizarea trebuie să fie o preocupare continuă a întreprinderilor care dispun de puține mijloace financiare pentru investiții în noi utilaje. Ea nu elimină complet dotarea întreprinderii cu utilaje noi, ci numai parțial și temporar.
Conținutul modernizării utilajelor întreprinderii este orientat în principal către următoarele directii:
perfecționarea constructiv-cinematică în vederea reducerii timpului de bază;
echiparea utilajului cu subansambluri și mecanisme speciale care să reducă timpul auxiliar;
îmbunătățiri ale unor subsisteme prin care să se obțină reduceri ale consumurilor de energie și materiale secundare;
ridicarea performanțelor de precizie;
creșterea duratelor de disponibilitate;
îmbunătățirea condițiilor de muncă;
creșterea gradului de securitate și asigurarea condițiilor de mediu.
Planul de modernizare trebuie întocmit pentru o perioadă de mai mulți ani și pe baza unui studiu amplu, a întregii dotări a întreprinderii, să cuprindă toate utilajele care sunt incluse în acest program.
Modernizarea se execută pe baza unor proiecte pregătite anterior, pe baza unui studiu tehnico-economic bine fundamentat. în cazul când această lucrare este executată în afara întreprinderii beneficiare, la unități de reparații specializate, modernizarea se face pe baza unor proiecte tip.
Pentru aprecierea eficienței economice a modernizării trebuie folosit un sistem de indicatori care să reflecte îmbunătățirea performanțelor utilajului, sub raportul măririi randamentului, creșterii productivității, îmbunătățirea calității, dar și evidențierea cheltuielilor și recuperării acestora din beneficiile obținute ca urmare a acțiunii întreprinse.
De regulă modernizarea este considerată eficientă, sub raport economic, atunci când asigură creșterea productivității cu cel puțin 20-30%, cheltuielile ocazionate de executarea ei se recuperează în 2-5 ani; iar utilajul supus acestei acțiuni urmează să mai fie menținut în exploatare cel puțin 5 ani (adică cel puțin pe durata de recuperare a investiției).
Este recomandată executarea modernizării cu ocazia primei reparații capitale a utilajului. O astfel de orientare creează condițiile utilizării echipamentului modernizat pe o durată lungă de timp și valorificării la maxim a investiției efectuate. Utilajele existente în exploatare de peste 15 ani, nu mai sunt modernizate decât dacă sunt de neînlocuit în procesul de producție – într- un termen scurt – și nu sunt posibilități de procurare a unora noi.
Toate modificările constructive sau constructiv-cinematice precum și cele ale unor parametri de lucru ai mașinilor modernizate, trebuie să fie înscrise în cartea tehnică și în fișa de inventar a acestora. Atunci când modificările constructive și cele ale parametrilor tehnico-funcționali sunt substanțiale, când utilajul capătă funcții noi și când își modifică destinația tehnologică, trebuie să se întocmească o carte tehnică nouă a mașinii.
CAPITOLUL 4
ORGANIZAREA ȘI PLANIFICAREA ACTIVITĂȚILOR DE ÎNTREȚINERE ȘI REPARAȚII
4.1. Planul anual de întreținere și reparații
Programul activităților de mentenanță al întreprinderilor se concretizează în planurile anuale de întreținere și reparații. Elaborarea acestor planuri necesită un volum mare de informații în legătură cu utilajele de producție din dotarea întreprinderii și cu posibilitățile de executare a mentenanței. Principalii factori care influențează elaborarea planurilor de întreținere și reparații sunt:
numărul utilajelor, pe tipuri și grupe, existente în secțiile de producție;
durata de funcționare a utilajelor de producție;
evidența defecțiunilor și reparațiilor anterioare;
posibilitățile de executare a lucrărilor.
Informațiile ce trebuie să stea la baza fundamentării planurilor de întreținere și reparații pot fi grupate în:
Informații în legătură cu sistemul de întreținere și reparații practicat în întreprindere și starea tehnică a utilajului, din care urmează să rezulte ca date de intrare:
sistemul sau sistemele aplicate în întreprindere;
starea tehnică a utilajelor;
utilajele care urmează să fie scoase din folosință.
Informații privind dotarea viitoare a întreprinderii:
extinderea întreprinderii;
dotarea cu utilaje noi.
Informații legate de existența bazei materiale pentru activitățile de mentenanță:
cantitatea de piese de schimb necesare pentru reparații;
Modul de asigurare a stocului de piese de schimb și de materiale necesare Informații referitoare la capacitatea de producție a secției, compartimentului sau atelierului de întreținere din întreprindere:
mărimea și structura dotării secției de reparații;
suprafețele disponibile pentru efectuarea unor lucrări de demontare și montare în secția de reparații;
forța de muncă disponibilă pentru mentenanță – număr de persoane și profesii.
Fig. 4.1. Schema logică a elaborării planului de întreținere și reparații
În lucrare se propune elaborarea planului de întreținere și reparații conform schemei logice din fig. 4.1. Din schemă rezultă că planul anual se bazează pe informațiile menționate mai sus și se defalcă pe diverse perioade. În etapa inițială de elaborare a planului se trec în revistă, mai întâi, structura și starea tehnică a utilajului din dotarea întreprinderii și apoi se elaborează proiectul anual, defalcat pe luni, în care sunt specificate toate lucrările necesare și termenele de executare a acestora.
Volumul reparațiilor se stabilește pe baza experienței acumulate pentru fiecare tip de utilaj în conformitate cu normele de timp pentru lucrările ce trebuie executate.
Timpul de funcționare dintre două reparații capitale – sau cel din momentul începerii exploatării unui nou utilaj până la prima reparație capitală – constituie ciclul de reparații. Într-un ciclu de reparații sunt cuprinse, într-o succesiune dată, mai multe revizii și reparații. în tabelul 4.1 se prezintă, pentru exemplificare, structura ciclurilor de reparații pentru unele grupe de utilaje.
Un utilaj, pe durata vieții sale fizice, poate avea mai multe cicluri de reparații.
În practica exploatării mașinilor-unelte și a altor mașini de lucru, se folosesc frecvent normativele departamentale. Cele mai importante normative utilizate în serviciile de mentenanță sunt:
ciclul de reparații, cu precizarea structurii și duratei (tab. 4.1.);
durata de funcționare T între diversele tipuri de reparații precum și între reviziile tehnice succesive;
coeficienții de complexitate a reparației;
orele necesare executării diferitelor reparații;
durata de imobilizare a mașinilor pentru executarea reparațiilor;
normele de servire a utilajelor în exploatare;
costul reparațiilor, în procente, din valoarea de înlocuire.
Pentru întocmirea planului de mentenanță este necesară cunoașterea atât a structurii ciclului de reparații (tab.4.1.), cât și a duratei ciclului și a perioadelor de timp pentru efectuarea acestora. În acest scop sunt utilizate diverse relații de calcul care iau în considerare o serie de coeficienți tehnico-funcționali ce caracterizează utilajele de reparat. În tabelul 4.2. se prezintă relațiile de calcul pentru stabilirea duratei de timp dintre două reparații.
Tabelul 4.1. Structura ciclurilor de reparații pentru unele mașini-unelte așchietoare
Pentru mașinile-unelte așchietoare durata de timp a ciclului între două reparații capitale se poate calcula, așa cum rezultă din tabelul 4.2, cu relația:
(4.1)
în care A* este un coeficient a cărui valoare depinde de timpul de exploatare (vechimea în exploatare) a mașinilor după cum urmează:
pentru mașinile-unelte cu o vechime în exploatare de până la 10 ani:
A* =27.000;
pentru mașini-unelte cu vechime în exploatare între 10 și 20 ani: A* =26.000;
pentru mașini-unelte cu vechime în exploatare mai mare de 20 ani:
A* =22.600.
Tabelul 4.2. Relații de calcul pentru determinarea timpului dintre două reparații
Coeficientul βpr ține seama de tipul de producție în care este utilizată mașina ce intră în reparație. Valorile lui sunt date în tabelul 4.3.
Tabelul 4.3. Valorile coeficientului βpr
Observație: dacă în perioada dintre două reparații se schimbă tipul de producție, se ia în considerare media coeficienților specifici tipurilor de producție respective.
Coeficientul ia în considerare și timpul necesar pentru instalarea și reglarea utilajului la diferite tipuri de producție
Coeficientul βmt ține seama de gradul de precizie pe care trebuie să-l asigure mașina reparată și de felul materialelor ce se prelucrează pe aceasta. Valorile lui se dau în tabelul 4.4.
Tabelul 4.4. Valorile coeficientului βmt
Pentru mașinile modernizate, speciale și agregate coeficientul βmt se ia egal cu 0,9.
Pentru mașinile pe care se prelucrează diferite materiale necunoscute, în calculul perioadei dintre două reparații, coeficientul βmt se ia egal cu 0,9.
Coeficientul βut ia în considerare condițiile în care lucrează mașina-unealtă și gradul de precizie. Valorile acestui coeficient sunt date în tabelul 4.5.
Tabelul 4.5. Valorile coeficientului βut
Observație: în cazul când în perioada dintre două reparații se schimbă condițiile în care funcționează mașina, se ia în considerare media celor doi coeficienți.
Valorile coeficientului βg sunt prezentate în tabelul 4.6, și iau în considerare gradul de mărime a mașinilor-unelte.
Tabelul 4.6. Valorile coeficientului βg
În cazul mașinilor-unelte agregate și liniilor automate formate din mașini agregate se folosește o relație de calcul asemănătoare, ai cărei coeficienți sunt prezentați în lucrările de specialitate.
Pentru reducerea volumului de calcule și stabilirea operativă a perioadelor de funcționare, sunt elaborate normative în care sunt prezentate tabelar valorile parametrilor urmăriți.
Timpul de funcționare a unui utilaj pe durata unui ciclu de reparație poate fi calculat cu relația:
(4.2)
în care Tk este durata, în ore, a ciclului de reparații;
tk – durata reparațiilor capitale;
nc1 și nc2 – numărul de reparații curente Rc1 și respectiv Rc2;
tc1 și tc2 – timpul pentru reparațiile curente Rc1 și Rc2;
nrc. – numărul total de reparații curente.
Timpul de oprire pentru reparație se calculează cu relația:
(4.3)
în care tt este timpul total necesar pentru lucrările de reparație;.
nm – numărul de muncitori care lucrează simultan la executarea reparației;
ns – numărul de schimburi, a câte 8 ore, în care se lucrează la reparații;
Ti – timpul, în ore, acordat pentru alte lucrări cum sunt verificările, vopsirea, uscarea, mici retușuri ș.a. (Ti=r tt), în care r = 0 la reparațiile curente, și r = 1 la reparațiile capitale).
Costurile estimate ale lucrărilor de reparație, Cr, pot fi stabilite cu relația:
(4.4)
în care Cid sunt cheltuielile directe pentru o anumită lucrare la un anumit utilaj;
Cii – cheltuielile indirecte, pentru utilajul (i).
Condiția elaborării unui plan eficient sub aspectul costurilor este exprimată prin relația:
(4.5)
în care Ce este costul estimat al lucrărilor, rezultat din calcul;
Ca – este costul admis, stabilit fie pe baza cunoașterii bugetului alocat lucrărilor de reparații, fie pe baza normativelor tehnice în cazul aplicării sistemului preventiv- planificat.
Corelarea lucrărilor de executat cu capacitatea de producție a secției de reparații, stabilește în ce măsură materialele, mașinile și forța de muncă disponibile pot asigura necesarul pentru efectuarea reparațiilor.
Pentru capacitatea de prelucrare se compară numărul orelor de lucru disponibile, pe fiecare tip de lucrări, Tdl (strunjire, frezare, rabotare, rectificare etc.), fig. 4.1, cu cel al orelor necesare efectuării prelucrărilor Tnl. în această fază se stabilesc locurile înguste și se decide dacă sunt necesare colaborări cu alte secții, dacă se organizează activitatea în două sau trei schimburi, sau dacă anumite lucrări pot fi executate pe alte mașini mai puțin încărcate. Dacă disponibilitățile sunt mai mari este posibil ca mașinile mai puțin încărcate să fie utilizate, o parte din timp, pentru executarea unor lucrări ale secțiilor de producție.
Pentru forța de muncă se procedează, de asemenea, la stabilirea necesarului, în ore, pentru fiecare tip de lucrare și se compară cu disponibilitățile, pe mașini, pe zile și pe schimburi de lucru. Pot exista diverse cazuri pentru care se găsesc soluțiile organizatorice cele mai adecvate.
Necesarul de materiale pentru confecționarea pieselor de schimb se stabilește luând în considerare consumurile din perioadele anterioare în care s-au efectuat reparații similare și elementele de diferență în raport cu planul care se elaborează.
Programarea lucrărilor pentru executarea reparațiilor pe baza prelucrării informațiilor referitoare la utilajele de complexitate medie și mare, trebuie să fie transpusă într-un grafic rețea cu ajutorul căruia, prin metoda drumului critic să fie reliefate termenele minime și maxime de începere a activităților de reparație. De asemenea trebuie să rezulte rezervele de timp, durata optimă de execuție a întregii lucrări și să se evidențieze posibilitățile executării în paralel a altor activități. Graful rețea poate fi transpus și într-un grafic calendaristic individual de tip Gannt, în care se precizează zilele și schimburile de execuție a tuturor activităților constitutive ale procesului tehnologic de reparare a utilajului.
Pentru planificarea anuală și programarea lucrărilor de întreținere și reparații, un rol deosebit de important îl au documentele cuprinzând informațiile referitoare la fiecare utilaj de producție. Elaborarea unui plan coerent și bine fundamentat implică analiza, cel puțin, a următoarelor documente:
livretul – cartea utilajului, în care trebuie să fie înregistrate toate informațiile referitoare Ia punerea în funcțiune a utilajului, caracteristicile tehnice, piesele care înregistrează uzare mare și timpul după care se shimbă, reparațiile efectuate (cu toate datele referitoare la ele), orele de funcționare în fiecare an de exploatare și normativele de reparații;
fișa individuală a utilajului – fișa U – în care trebuie să fie cuprinse, pe zile și schimburi de lucru, orele de funcționare și cele de oprire precum și cauzele nefuncționării;
programul lunar de întreținere și reparații în care se regăsesc informațiile din planul anual, completate cu detalii ce relevă specificitatea pentru utilajul considerat;
comanda de intrare în reparații întocmită cu ocazia trimiterii la reparare în secția specializată în acest scop. Acest document trebuie să conțină toate informațiile necesare executantului reparației, pe tip de utilaj și pe tip de lucrări;
costul lucrărilor de reparație aferent fiecărei comenzi executate, care este, practic, o fișă de calcul ce cuprinde consumurile de muncă vie și materializată, efectuate cu ocazia executării fiecărei reparații.
Realizarea unui sistem informațional în legătură cu lucrările de mentenanță, care să cuprindă cel puțin documentele menționate mai sus permite abordarea elaborării planului de reparații pe baze reale, evitându-se utilizarea metodei coeficienților care conduce la estimări neconcordante cu situația existentă.
4.2 Programarea optimă a lucrărilor de întreținere și reparații
Programarea lucrărilor de întreținere și reparații se efectuează pe baza planului anual defalcat pe luni și durate de timp planificate pentru imobilizarea utilajelor de producție. În cadrul programărilor se adâncește repartizarea, în timp, a lucrărilor prin defalcare pe perioade scurte – decade, zile, schimburi de lucru – și pe executanți. În cadrul programărilor se corelează posibilitățile de execuție cu necesarul. Corelările sunt evidențiate prin grafice sau prin programări în care sunt eșalonate lucrările în funcție de priorități.
Optimizarea programării implică cunoașterea unui volum remarcabil de informații pe care trebuie să le dețină biroul de planificare al secției specializate pentru reparații. în acest scop se utilizează – ca date de intrare – informațiile din planul anual aferente lunii calendaristice, referitoare la felul lucrărilor, termenele de începere și finalizare ș.a. în acest scop sunt necesare următoarele activități:
repartizarea eșalonată a lucrărilor pe decade sau perioade mai scurte de timp în funcție de diverse criterii, între care cel al priorității.
Alegerea eșalonării pe criteriul priorității este motivată de costurile necesare pregătirii lucrărilor și de cele legate de costurile de scoatere din producție a unor utilaje.
Adoptarea programării eșalonate pe criteriul priorității poate fi abordată sub aspectul costurilor, în diverse moduri dintre care cele mai justificate sunt prezentate în continuare.
Prioritatea reparării utilajelor a căror staționare costă cel mai mult. Acest mod de abordare ia în considerare costurile dislocării utilajelor din activitatea productivă. Costurile opririi unui utilaj, pe durata unei ore de funcționare, Cu, pot fi stabilite din suma:
(4.6)
în care Cr sunt costurile necesare executării reparației, pe oră;
Cs – pierderi orare datorate scoaterii temporare a utilajului din circuitul de producție, adică costurile nefuncționării.
Costurile de reparare, pe oră, rezultă din raportarea sumei calculată cu relația (4.7) la timpul total Tr alocat pentru reparație, conform relației:
(4.7)
în care Cid sunt cheltuieli directe pentru utilajul i;
Cii – cheltuielile indirecte pentru repararea utilajului i.
Costurile nefuncționării utilajului pot fi stabilite din produsul:
(4.8)
în care np este numărul de piese sau operații neexecutate de utilajul imobilizat;
Pm – profitul mediu aferent fiecărei piese sau operații neexecutate.
Se poate programa succesiunea lunară a executării reparațiilor în ordinea descrescătoare a costurilor de oprire, pe oră.
Prioritatea programării utilajelor care necesită cel mai mic timp de efectuare a reparațiilor. Conform acestui criteriu, eșalonarea intrării în reparație a utilajelor se face în ordinea descrescătoare a timpului planificat pentru executarea lucrărilor. în cazul acordării priorității pe acest criteriu, trebuie să se calculeze pierderile ce apar ca urmare a ținerii în stare oprită a celorlalte utilaje, luând în considerare faptul că acestea urmează să intre în reparații, după oprirea timpului de așteptare.
Prioritatea utilajelor care în perioada de oprire pentru reparații, induc celorlalte utilaje aflate în așteptare, cele mai mici cheltuieli de oprire. Potrivit acestui criteriu se vor calcula costurile de stagnare pentru perioada de așteptare și se fac ordonări ale începerii lucrărilor în strânsă legătură cu pierderile aferente fiecărei variante.
preluarea, din planul anual, a datelor referitoare la luna din plan, corelarea lor cu posibilitățile reale pe această perioadă, ale secției de reparații și întocmirea proiectului de program, centralizator, pentru luna respectivă;
verificarea, pentru fiecare decadă, a nivelului disponibilităților de materiale și alte resurse și compararea cu cele necesare executării, în termen, a lucrărilor prevăzute.
Pe baza verificărilor pot să apară mai multe situații pentru care trebuie găsite cele mai bune soluții de definitivare a programului lucrărilor.
4.3. Decizii de planificare a locului de executare a activităților de întreținere și reparații
Deciziile privind planificarea activităților de întreținere și reparații sunt legate, în bună măsură, de modul de organizare adoptat de întreprindere. În practica industrială se aplică două moduri de organizare a reparării:
în cadrul fiecărei întreprinderi care exploatează utilajele ce urmează să intre în reparație;
în întreprinderi specializate existente la nivel național, zonal sau cu arie mai restrânsă, în care se execută reparații pe tipuri de mașini, sau pe tipuri de lucrări etc.
Decizia de a accepta efectuarea reparațiilor într-o formă sau alta de organizare, este determinată, în cea mai mare măsură, de durata de imobilizare a utilajelor, deoarece reducerea acesteia constituie o rezervă remarcabilă de creștere a volumului producției de bază.
Executarea întreținerii și reparațiilor în întreprinderea care exploatează utilajele
Are mai multe avantaje, între care cele mai importante sunt:
rapiditatea intervenției în cazul unor căderi accidentale;
flexibilitatea mărită a lucrărilor de reparații;
costuri reduse;
relații de informare bune între beneficiar și executant.
Reparațiile executate în cadrul întreprinderii beneficiare, pot fi organizate în trei moduri distincte: centralizat, descentralizat sau mixt.
Se consideră adecvat acel mod de organizare a întreținerii și reparațiilor care asigură gradul maxim de operativitate și de specializare în executarea lucrărilor
Sistemul centralizat, se caracterizează prin efectuarea tuturor lucrărilor de către secția specializată pentru întreținere și reparații din întreprinderea în care sunt exploatate utilajele. Acest mod de organizare implică personal mai puțin, iar acesta se poate specializa pe tipuri de lucrări ceea ce constituie avantaje remarcabile. Alte avantaje constau din producerea pieselor de schimb în condiții optime, iar corrsumul de materiale este redus.
Sistemul descentralizat, asigură executarea lucrărilor de întreținere și reparații în secția în care sunt exploatate utilajele de producție. în aceste condiții secția de producție trebuie să fie dotată și cu mașini și aparate de măsură și control, scule și materiale necesare întreținerii și reparațiilor. De asemenea trebuie să dispună de forță de muncă specializată. Se aplică în întreprinderile care au în dotare utilaje complexe de mare tehnicitate și grad sporit de automatizare.
Sistemul mixt, constă în executarea lucrărilor de complexitate mică și medie la secțiile de producție care exploatează utilajele, iar executarea reparațiilor de complexitate mare și a celor capitale în secția specializată a întreprinderii. Acest sistem îmbină avantajele primelor două, dar cumulează și dezavantajele acestora.
Executarea lucrărilor de întreținere și reparații în întreprinderi specializate
Acest mod de realizare a reparațiilor există în următoarele variante:
la întreprinderi industriale constructoare de mașini care au în dotare secții puternice de reparații;
la întreprinderi specializate pe feluri de lucrări de reparații și pe tipuri de utilaje.
Ambele variante necesită transportarea utilajelor ce trebuie să intre în reparație la distanțe mari inducând, prin aceasta, costuri suplimentare.
Executarea reparațiilor în întreprinderi industriale are ca avantaje folosirea acelorași metode pentru executarea lucrărilor și folosirea acelorași piese de schimb pe care le procură pentru utilajele din dotarea proprie. Se aplică atunci când întreprinderea beneficiară nu are capacitatea necesară să execute lucrările și când complexitatea reparațiilor este mare.
Executarea reparațiilor în întreprinderi specializate pe tipuri de lucrări și utilaje prezintă avantaje legate de calitatea reparațiilor și utilizarea eficientă a materialelor.
Alegerea unuia din cele două moduri de a executa programul de reparații, implică o decizie ce trebuie fundamentată pe criterii economice și de calitate.
Efectul economic E al executării reparațiilor în întreprinderi exterioare poate fi stabilit cu relația:
(4.9)
în care Crs este costul reparațiilor în întreprinderea specializată;
Pis – pierderile datorate imobilizării utilajului, pentru transport și reparații la întreprinderea specializată;
Crp – costul reparației în întreprinderea proprie;
Pip – pierderile datorate imobilizării utilajului pentru reparații în întreprinderea proprie.
Durata de imobilizare în întreprinderile externe este diferită de la o unitate la alta, depinzând de mai mulți factori între care regimul de lucru, procesul tehnologic de efectuare a lucrărilor de reparații și nivelul de calificare al forței de muncă. De regulă această durată este mai mică decât în cazul efectuării reparațiilor în întreprinderea proprie.
Pierderile datorate imobilizării utilajelor pe durata reparației Pri sunt echivalente cu profitul înregistrat pentru aceeași perioadă dacă utilajele ar funcționa la întrega capacitate. Ele sunt diferite de la o întreprindere la alta și pot fi calculate cu relația:
(4.10)
în care Ti este timpul de imobilizare la întreprinderea specializată sau în secția proprie de reparații (după caz în zile);
Pp – profitul mediu pe unitate de produs fabricat cu utilajul imobilizat (mii lei/buc);
nh – numărul de ore ale unui utilaj într-o zi de lucru (ore/zi);
Rh – randamentul mediu al unui utilaj (buc/oră).
Decizia alegerii între varianta de executare a reparațiilor în secția specializată a întreprinderii proprii, sau în întreprinderi specializate, externe, trebuie să se bazeze pe rezultatul calculului piederilor și pe aprecierea calității lucrărilor executate. În toate cazurile trebuie să fie îndeplinită condiția potrivit căreia costurile variantei alese să fie mai mici decât a celorlate variante.
4.4 Asigurarea pieselor de schimb. Planificarea recondiționării pieselor de schimb.
Realizarea programelor de întreținere și reparații și intervenția operativă în cazurile căderilor accidentale, dar și în cele prevăzute, depind în bună măsură de existența în stoc a pieselor de schimb necesare pentru înlocuirea celor uzate sau a celor care au cedat provocând încetarea activității utilajului. Existența în stoc, procurarea sau executarea pieselor de schimb în timpul optim, sunt atribute care relevă buna planificare a activităților de întreținere și reparații.
Pe de altă parte, formarea unor stocuri mari care imobilizează cote importante ale fondurilor de investiții, nu este recomandabilă. De aceea constituirea și dimensionarea stocurilor pe grupe de piese ce trebuie să asigure efectuarea la timp a lucrărilor de mentenanță, indiferent dacă acestea sunt planificate sau intervin accidental, trebuie să fie corect fundamentată. Dintre metodele de control cu urmări favorabilr asupra deciziilor privind nivelul stocurilor, în cadrul activităților de mentenanță se aplică următoarele:
Metoda ABC de analiză a stocurilor, care diferențiază piesele de schimb după valoarea lor în trei grupe:
grupa A, în care sunt incluse în medie 10% din nomenclatorul pieselor de schimb cu o pondere de 70% în valoarea totală a pieselor aprovizionate. Cantitatea de piese, în stoc, din această grupă, trebuie să fie cât mai mică și de aceea comenzile de aprovizionare sunt lansate la intervalerelativ mici de timp în vederea procurării lor;
grupa B, conține 15…20% din piesele de schimb cu pondere de 15…20% din valoarea totală a aprovizonărilor. Necesarul pieselor din această grupă se stabilește fie pe baza informațiilor din planul anual de reparații, fie pe baza experienței acumulate în peroada anterioară. Stocul de siguranță pentru această grupă de piese poate fi dimensionat pentru o perioadă mai mare timp;
grupa C, care are cea mai mare pondere cuprinzând 70-75% din nomenclatorul pieselor de schimb cu contribuție de 10-15% din costul pieselor aprovizionate. Stocul poate fi dimensional pentru a asigura necesarul pe 2-6 luni.
Metoda de control, bazată pe numărul de rotații ale stocului de piese de schimb. Ciclul de folosire și reaprovizionare al pieselor se stabilește prin raportul dintre valoarea producției pe un an și valoarea stocului mediu anual. Creșterea numărului de rotații are ca urmare reducerea costului de stocare. Un număr mare de rotații determină reducerea la minim a stocurilor și creează posibilitatea ca în anumite împrejurări să lipsească piesele necesare. De asemenea un număr prea mare de rotații și aprovizionările frecvente contribuie la creșterea costurilor de reparație.
Metoda încadrării în bugetul alocat aprovizionării cu piese de schimb
Mărimea stocului de piese de schimb depinde de nivelul general al activităților de întreținere și reparații preventive. Este dificil de precizat cu exactitate cât de mare trebuie să fie cantitatea de materiale de un anumit sortiment și de piese de schimb de un anumit tip, deoarece în afară de activitățile planificate apar – adesea – și unele suplimentare datorită căderilor accidentale. Totuși există posibilitatea estimării cantităților minime necesare în stoc pentru a fi asigurată continuitatea activităților de reparații și realizarea acestora în termenele prevăzute. Aprovizionarea cu piese de schimb, în aceste condiții, trebuie astfel planificată încât costurile acesteia să se încadreze în limitele bugetului alocat pe sortimente.
Stocul pieselor de schimb Sps din întreprindere, stabilit pe baza normativelor în unități bănești, poate fi calculat cu relația:
(4.11)
în care S1 – este stocul la începutul perioadei;
S2 – este stocul constant;
S3 – intrări în stoc prin aprovizonare, din piese recondiționate sau din piese noi executate în secția de reparații și întreținere;
S4 – ieșiri din stoc prin trecerea uzării asupra costurilor prin consum integral.
Realizarea stocului de piese de schimb este posibilă prin:
executarea lor de către secția de reparații ca piese noi, în cantitățile prevăzute lunar, conform planului de întreținere și reparații;
procurarea acestora de la întreprinderi specializate pe fabricarea pieselor de schimb;
recondiționarea pieselor uzate provenite din dezmembrarea utilajelor intrate în reparații.
Alegerea uneia dintre modalitățile de mai sus este legată de mai mulți factori. în cea mai mare parte a întreprinderilor se practică toate cele trei moduri, simultan, fiecare în cazul în care prezintă cele mai mari avantaje.
4.5 Dimensionarea facilităților de întreținere și reparații
4.5.1. Componente de bază ale secțiilor de întreținere și reparații
Dimensionarea activității de întreținere și reparații trebuie astfel concepută încât să asigure satisfacerea cererilor tuturor sectoarelor de producție ale întreprinderii sau a beneficiarilor posibili.
Principalele componente pe baza cărora se dimensionează activitatea de întreținere și reparații sunt:
utilajele de producție specifice prelucrărilor cu care se realizează producția de bază a întreprinderii și, care urmează să beneficieze de programe de mentenanță, în funcție de care se stabilește necesarul de mașini, echipamente și instalații ce vor alcătui dotarea secției;
suprafețele necesare amplasării mașinilor din dotarea secției, suprafețele pentru demontarea și montarea utilajelor ce intră și ies din reparații, suprafețele de depozitare, pentru activități administrative și cerințe sociale;
Forța de muncă, pe grupe de calificări, care urmează să execute toate lucrările de reparații necesare.
4.5.2. Stabilirea numărului și tipurilor de utilaje necesare
Numărul de utilaje necesar pentru activitatea de întreținere și reparații se poate stabili prin două metode:
metoda analitică, a cărei fundamentare pornește de la stabilirea detaliată, pe grupe de prelucrări, a tuturor tipurilor de mașini necesare;
metoda raportării la numărul total de mașini din secțiile de producție ale întreprinderii.
Prima metodă permite calculul numărului de mașini necesare, pe grupe, cu o precizie ridicată, dar presupune o bună informare și o activitate laborioasă.
A doua metodă este mai simplă, dar este mai puțin precisă.
Metoda analitică de calcul a numărului de mașini din secția de întreținere și reparații, pe tipuri, necesită cunoașterea timpului total Tpj pentru un anumit tip de prelucrări necesare, anual, în vederea reparării întregului utilaj de același fel din dotarea întreprinderii. Acest timp se calculează eu relația:
(4.12)
în care Tpi este timpul de executare a prelucrărilor j pentru efectuarea reparării unui utilaj de tip i;
Ni – numărul de utilaje de tipul i pentru care se fac lucrări pe utilaje de tip j .
Timpul total de prelucrare de un anumit fel, necesar unui anumit tip de mașină din secția de întreținere și reparații pentru efectuarea reparării tuturor utilajelor de producție din întreprindere se obține din suma:
(4.13)
Numărul de mașini de tipul i necesare efectuării prelucrărilor specifice pentru repararea utilajelor întreprinderii rezultă din raportul:
(4.14)
în care Ttj este timpul total necesar pentru prelucrările de tipul j efectuate pe mașinile specifice;
Td – fondul de timp disponibil, planificat, pe unitatea de utilaj;
kn – coeficientul planificat de îndeplinire a normelor;
kud – coeficientul de utilizare a fondului de timp disponibil.
Procedând în mod analog pentru fiecare tip de prelucrare, se stabilește numărul de mașini pe grupe.
Numărul total de mașini de lucru pentru secția de întreținere și reparații va rezulta din suma tuturor tipurilor de mașini calculate cu relația ( 4.12).
Un calcul mai simplu, tot prin metoda analitică, constă în calculul, mai întâi, al tuturor utilajelor necesare pentru secția de întreținere și reparații, urmat de repartizarea acestora, procentuală, pe tipuri. în această metodă de calcul, se stabilește, mai întâi, timpul total de prelucrare, prin însumarea timpilor pe tipuri de mașini Ttn. Numărul total de mașini nt va rezulta din raportul:
(4.15)
Numărul de mașini, pe tipuri, se calculează procentual din nt. În diverse lucrări de specialitate se recomandă următoarele ponderi, ale mașinilor de un anumit tip, în totalul mașinilor din secția de întreținere și reparații:
strunguri paralele 46 %
strunguri revolver 4 %
strunguri carusel 2 %
strunguri frontale 1 %
mașini de găurit fixe 2 %
mașini de frezat 9 %
mașini de rectificat 10 %
mașini de danturat 7 %
mașini de rabotat 8 %
mașini de mortezat 3 %
mașini de alezat 3 %
mașini speciale 3 %
Metoda de calcul prin raportare, ia în considerare numărul total de mașini din secțiile de producție. Potivit acestei metode de calcul, numărul total de mașini din secția de întreținere și reparații poate fi de 4,1 – 7,4 % din numărul total de utilaje de lucru existent în întreprindere. După stabilirea numărului total nt se procedează la stabilirea procentuală a mașinilor de un anumit tip, conform celor prezentate mai înainte.
În afară de utilajele care au rezultat din calcule, pe baza uneia din metodele prezentate, în secțiile de întreținere și reparații mai sunt necesare și altele. Cele mai importante dintre acestea sunt: mașinile de centrare, mașinile de debitat, mașinile de găurit montate pe banc, mașinile de filetat, mașini portabile de polizat, prese hidraulice, aparate de sudare ș.a., care reprezintă 20 % din nt.
Pentru manevrarea și transportul pieselor grele trebuie să se prevadă mijloace de ridicat și transport ca: poduri rulante, macarale grindă, macarale pivotante, monoșine cu cărucioare suspendate ș.a. De asemenea, pentru transportarea componentelor obișnuite ale mașinilor intrate în reparație, secția urmează să fie dotată cu: motocare, electrocare, electrostivuitoare etc.
4.5.3 Stabilirea suprafețelor necesare pentru întreținere și reparații
Pentru stabilirea suprafeței secției de întreținere și reparații pot fi utilizate două metode:
metoda proiectării detaliate;
metoda aproximativă.
Aplicarea metodei de calcul detaliat necesită parcurgerea următoarelor etape:
stabilirea modului de amplasare a mașinilor pe grupe și caracteristici geometrice în plan
calculul suprafețelor ocupate de fiecare tip de utilaj;
calculul suprafeței totale ocupată de utilaje și, apoi, a suprafeței totale a secției.
Metoda de proiectare detaliată stabilește suprafața pe bază de calcule. Potrivit acestei metode, suprafața necesară pentru toate utilajele Stj din grupa j se calculează cu relația:
(4.16)
în care Ssj – este suprafața statică pentru amplasarea pe fundații a utilajelor de tip j ;
Sgj – este suprafața de gravitație – utilizată de muncitori pentru deplasarea în jurul mașinilor și de deservire a locurilor de muncă -necesară pentru mașinile de tipul j;
Sej – suprafața de evoluție – necesară deplasării mijloacelor de transport și a personalului secției – pentru mașinile de tipul j.
Suprafața totală necesară amplasării utilajelor de prelucrare din secția de întreținere și reparații, pe baza unor norme standard, rezultă din suma suprafețelor ocupate de toate tipurile de utilaje, conform relației:
(4.17)
în care n este numărul total de tipuri (grupe) de utilaje.
Suprafețele pentru celelalte dotări ale secției, cum sunt cele pentru depozitare, pentru activități administrative și pentru necesități sociale, se calculează procentual din suprafața totală necesară amplasării utilajului în ateliere.
Metoda aproximativă pornește de la prevederea potrivit căreia suprafața rezervată pentru o mașină-unealtă de categorie mijlocie, este de 18-20 m2. Suprafața totală ocupată de mașini va fi suma suprafețelor ocupate de toate mașinile din toate tipurile, prevăzute în secție.
Suprafața atelierului de lăcătușerie și montaj se stabilește luând în considerare numărul locurilor de muncă pentru acest tip de lucrări, cunoscând că pentru un loc de muncă sunt necesari 15-18 m2
Suprafața pentru executarea lucrărilor de demontare a mașinilor supuse reparării poate fi de cca 20 – 25 % din cea a atelierului de lăcătușerie.
În cele mai multe cazuri calculul suprafețelor altor ateliere decât ale celor pentru prelucrări mecanice se efectuează prin raportare la acestea după cum urmează:
atelierul de demontare 12-15 %
atelierul de lăcătușerie și asamblare 65-70 %
atelierul pentru pregătirea materialelor, 6-7 %
inclusiv depozitul de semifabricate metalice
depozite intermediare 7-9 %
depozite pentru piese de schimb 5-7 %
atelierul de ascuțire a sculelor 5-6 %
cabinele pentru maiștri. 1-2 %
Suprafața atelierului de lăcătușerie și asamblare calculată conform celor de mai sus, poate fi repartizată pe activități cu următoarele ponderi:
asamblare generală 60-70 %
montarea subansamblelor 20-25 %
standuri pentru probe 4-6 %
vopsitorie și expediere. 6-9 %
Celelalte suprafețe pentru alte tipuri de activități pot fi stabilite în procente comparativ cu cel pentru prelucrări mecanice și de lăcătușerie:
tinichigerie – cuprare – acoperiri 1,5-2 %
sudare 1,5-2 %
construcții metalice 4-5 %
spațiul pentru reparat instalații termohidraulice 4-5 %
Spațiile pentru activitățile administrative și cele pentru cerințele sociale se stabilesc după normative în funcție de schema de organizare a secției și personalul aferent fiecărui compartiment.
4.5.4. Stabilirea forței de muncă necesară
Forța de muncă necesară se stabilește luând în considerare – în primul rând – tipul sistemulu de întreținere și reparații practicat în întreprindere. Fiecăruia dintre tipurile menționate mai înainte, îi corespunde forță de muncă diferită, atât sub aspect cantitativ, cât și ca diversitate.
Forța de muncă în cadrul sistemului preventiv – planificat și al celui predictiv se stabileșt în funcție de operațiile care alcătuiesc procesul tehnologic al lucrărilor de reparații cuprinse î planul întreprinderii.
Numărul de muncitori Nm pentru executarea pieselor de schimb și a altor lucrări pentru car sunt stabilite norme de timp, poate fi calculat cu relația:
(4.18)
în care Tn este timpul total necesar executării tuturor lucrărilor, conform planului de repatații și normelor;
Ft – fondul de timp de lucru, planificat, al unui muncitor pe durata unui an;
kn – coeficientul de îndeplinire a normelor.
Timpul total necesar se calculează prin sumarea timpilor aferenți grupei de reparații din ciclu, prevăzute pentru anul de referință, conform relației
(4.19)
în care : timpul pentru executarea a m reparații capitale planificate anual;
– timpul pentru executarea a n reparații curente de gradul întâi;
– timpul pentru executarea a p reparații curente de gradul doi;
– timpul pentru executarea a q reparații tehnice prevăzute în planul anual.
Numărul de muncitori necesari pentru fiecare grupă de lucrări poate fi stabilit în funcție de ponderea lucrărilor respective.
O grupă numeroasă de muncitori este cea alcătuită din lăcătuși mecanici de întreținere, electricieni de întreținere, ungători ș.a. Numărul de muncitori din aceste subgrupe, Nms, se poate calcula pe baza normelor de servire, utilizând relația:
(4.20)
în care Ttl este timpul total aferent grupei de lucrări pentru care se face calculul;
te – timpul efectiv de lucru al unui muncitor;
kn – coeficientul de îndeplinirea normei.
Stabilirea celorlalte categorii de personal – ingineri, tehnicieni, maiștri, personal administrativ – se face pe baza aplicării normelor unitare de structură și pe baza adoptării unei organigrame în funcție de mărimea secției și de specificitatea activităților. Se recomandă următoarea pondere din numărul total de muncitori direct productivi: ingineri și tchnicieni 3 – 4,8 %, personal administrativ și de birou 2 -3 %.
Forța de muncă în sistemul de reparații după necesități se stabilește pe baza unor calcule laborioase, care necesită un volum mare de informații în legătură cu utilajul de reparat și cu producția întreprinderii.
În sistemul de reparații după necesități se execută repararea utilajelor după producerea căderii accidentale a acestora. Căderile accidentale se produc în momente și din cauze aleatoare. Ca urmare, pentru eliminarea acestora, volumul de muncă este diferit chiar dacă lucrările ce se vor executa au același caracter. Efectuarea lucrărilor de întreținere și reparații în cadrul acestui sistem necesită stabilirea numărului de echipe de intervenție, mărimea și structura acestora, echipamentul cu care se execută lucrările de reparații, materialelle și piesele de schimb necesare ș.a. Deciziile privitoare la soluțiile pentru cele menționate implică o abordare laborioasă. în aceste cazuri este utilă aplicarea modelării matematice prin folosirea teoriei așteptării.
4.6 Indicatori pentru evaluarea activităților de întreținere și reparații
Există mai multe opinii în legătură cu posibilitățile de evaluare a activităților de întreținere și reparații. Cea mai edificatoare dintre ele este cea care propune evaluarea pe bază de indicatori pe trei trepte:
la nivelul întreprinderii, pentru care se face evaluarea, în cadrul căreia se evidențiază:
raportul dintre costul materialelor folosite pentru executarea lucrărilor de mentenanță și costul manoperei necesare activităților;
cheltuielile de întreținere și reparații raportate la unitatea de produs;
costurile pentru întreținere și reparații pe o anumită perioadă de timp.
raportul dintre numărul de muncitori din sectorul de mentenanță și cel al personalului din întreaga întreprindere;
raportul dintre volumul de muncă efectuat în secția proprie de întreținere și reparații și cel executat în întreprinderi specializate;
numărul persoanelor care lucrează în domeniul întreținerii și reparațiilor în cadrul întreprinderii;
la nivelul secției de întreținere și reparații a întreprinderii, ocazie cu care se evidențiază următorii indicatori:
raportul dintre numărul orelor de muncă planificate și cel al orelor efectuate pentru întreținere și reparații;
ponderea orelor consumate pentru întreținerea preventivă în totalul orelor muncă consumate în activitățile de întreținere și reparații;
ponderea orelor lucrate suplimentar în totalul orelor consumate pentru întreținere și reparații;
ponderea orelor pentru remedierea căderilor accidentale în totalul orelor consumate;
ponderea lucrărilor planificate în totalul orelor executate;
ponderea timpului de funcționare a utilajelor de bază ale întreprinderii în urma timpului de funcționare și de staționare pentru întreținere și reparații;
ponderea defecțiunilor datorate calității necorespunzătoare a întreținerii și reparațiilor în numărul total al defecțiunilor.
la nivelul personalului care execută lucrările, în care sunt relevați indicatori specifici ca:
ponderea personalului pe meserii, în totalul personalului secției de întreținere și reparații;
ponderea orelor muncă utilizate efectiv, pe fiecare meserie, pentru lucrările de întreținere și reparații în totalul orelor consumate pentru aceste activități.
Pentru o apreciere mai extinsă este utilă compararea activităților de întreținere și reparații din unitatea în care se face analiza cu cele din întreprinderi de același profil ale ramurii industriale, comparații pot oferi informații cu privire la evoluțiile înregistrate de mai multe întreprinderi în tendințele care se manifestă în domeniul mentenanței.
CAPITOLUL 5
STUDIU DE CAZ. DIMENSIONAREA FACILITĂȚILOR DE ÎNTREȚINERE ȘI REPARAȚII AL ROBOȚILOR INDUSTRIALI
Pentru studiul de caz am considerat existența unui număr de 300 roboți industriali și manipulatoare în intreprinderile și societățile comerciale economice din zona de sud-vest și vest a țării noastre.
Starea tehnică a utilajelor și vechimea lor este evidențiată în documentele primare a acestora care se găsesc în evidența serviciului mecanic șef.
5.1 Noțiuni generale de roboți industriali
Definiții
Robotul este un sistem automatizat de înalt nivel capabil să manipuleze obiecte și scule în scopul suplinirii unor activități umane. Realizarea și implementarea aplicațiilor necesită cunoștințe din domenii diverse (mecanică, hidraulică, electrotehnică, electronică, informatică).
Roboții industriali trebuie să răspundă necesităților mediului industrial: flexibilitate (pentru a putea fi adaptați diferitelor serii de fabricație), productivitate mare, fiabilitate, cost cât mai redus. Roboții industriali se utilizează în aplicații industriale caracterizate prin repetabilitate, cadență foarte mare, aplicații în medii nocive.
Principalele aplicații în care utilizarea roboților industriali are avantaje evidente sunt: încărcarea și descărcarea mașinilor unelte cu comandă numerică; sudură prin puncte sau pe contur (39%); operații de ansamblare (19%); vopsire (8%); turnarea în forme a pieselor mari (14%); controlul calității; manipularea substanțelor toxice, radioactive.
Robotul industrial este definit în prezent ca un manipulator tridimensional, multifuncțional, reprogramabil, capabil să deplaseze materiale, piese, unelte sau aparate speciale după traiectorii programate, în scopul efectuării unor operații diversificate de fabricație.
Roboții mobili (independenți) utilizați din ce în ce mai mult în diverse aplicații pentru a îndeplini sarcini complexe în spații sau medii în care accesul omului este dificil sau imposibil: mediu marin la adâncimi foarte mari, inspecția anumitor instalații din industria chimică sau nucleară.
Nanoroboți, medicină pentru microoperații.
Terminologie
Pentru diferitele componente ale roboților industriali, figura 5.1, s-au definit termeni specifici care vor fi utilizați prin preluarea termenilor din bibliografia studiată.
Baza este suportul pe care se fixează prima axă a structurii mecanice. Folosește pentru fixare și reprezintă punctul de referință în raport cu care se calculează toate deplasările axelor.
Structura mecanismului generator de traiectorie (MGT) este formată din axa 1, axa 2 și axa 3 și asigură poziționarea grosieră a unui punct caracteristic atașat ultimului element.
Structura mecanismului de orientare (MO) este alcătuită din axele 4, 5 și 6, trebuie să aibă una, două sau trei și este utilizată la realizarea poziționării unghiulare, respectiv orientarea față de axele de coordonate. Cele două structuri formează împreună dispozitivul de ghidare al robotului, iar cele două funcții, poziționarea și orientarea formează funcția de situare a ultimului element al dispozitivului de ghidare (DG).
Fig. 5.1 Robot industrial – structură generală
Efectorul final este un dispozitiv prin care se realizează operații specifice, de prehensiune sau de prelucrare.
Elementul de cuplare este un dispozitiv specializat care permite cuplarea rapidă a dispozitivelor efectoare care intră în dotarea robotului.
Arhitectura de bază a roboților industriali actuali este prezentată în figura 5.2.
Mediul de lucru este spațiul în care robotul poate desfășura operația și în care sunt incluse toate obiectele din acel volum.
Sarcina robotului este reprezentată de aplicația pe care trebuie îndeplinită de structura mecanică a robotului.
Fig. 5.2 Structura generală roboților industriali – schema bloc
Structura mecanica este un ansamblu de corpuri rigide conectate prin articulații astfel încât să formeze un lanț cinematic.
Sistemul de acționare este format din distribuitoarele de energie, adaptoarele de mișcare și elementele de execuție prin care se transmite energia de la sursă la structura mecanică.
Sursa de energie poate fi hidraulică, pneumatică sau electrică.
Sistemul de comanda este un microcontroler pe 8 sau 16 biți. Asigură interpretarea instrucțiunilor de nivel înalt și transformarea lor în comenzi specifice către sistemul de acționarea al axelor. Prelucrează informații de la traductoarele de axă sau de la traductoarele externe.
5.2. Stabilirea numărului de utilaje necesare activității de întreținere și reparații.
Dintre metodele de calcul prezentate în capitolul 4, pentru calculul utilajelor necesare am ales metoda raportării la numărul total de mașini din secțiile da producție ale intreprindeii.
Numărul de mașini se determină cu relația:
nt=(4,7-7,4)%∙nb (5.1)
nb=150 utilaje de bază
rezultă:
nt=7%∙150=10,5 utilaje
se alege nt=11 utilaje de prelucrare (mașini unelte)
Conform recomandărilor precizate în capitolul anterior aceste mașini unelte se repartizează pe tipuri după cum rezultă din tabelul 5.1.
Tabel 5.1. Utilaje de întreținere și reparație
Pe lângă mașinile de prelucrare de bază de bază rezultate din calcul în secțiile de întreținere și reparații mai sunt necesare și alte utilaje care reprezintă circa 20%.
Se mai aleg utilajele:
Prese hidraulice 1 buc.
Cuptor tratament termic 1 buc.
Pentru transport și manevra pieselor grele sunt necesare:
Macara grindă 1 buc.
Macarale pivotante 3 buc.
Motocar 1 buc.
Electrocar 1 buc.
Electrostivuitor (motostivuitor) 1 buc.
În afară de aceste utilaje și echipamente în secțiile de reparații sunt necesare și echipamente auxiliare de tipul:
Aparate de sudură electrice 3 buc.
Aparat de sudură MIG-MAG 1 buc
Mașini portabile de găurit 5 buc.
Mașini portabile de polizat 5 buc.
5.3. Stabilirea suprafeței necesare pentru întreținere și reparații
Pentru stabilirea suprafeței atelierului de întreținere și reparații am utilizat metoda aproximativă prezentată în capitolul 4.
Această metodă pornește de la prevederile suprafețelor rezervate pentru o mașină sau echipament. Conform normativelor pentru o mașină unealtă se prevede o suprafață de 18-20 m2.
Rezultă SMU=11∙20 = 220m2 pentru mașini unelte.
Suprafața atelierului de lăcătușărie și montaj se determină cu relația:
SL=NL∙(15-18)=20∙15=300m2
unde NL=20 – număr locuri de muncă pentru lăcătuși.
Suprafața pentru executarea lucrărilor de demontare a utilajelor și echipamentelor supuse reparării în atelier reprezintă (20-25%) din suprafațe aferentă lăcătușeriei. Rezultă SD=20%∙300=60m2.
Alte suprafețe:
SE=10%=10%∙300=30m2 – ateler electricieni
SM=20%SMU=20%∙220=44m2 – magazii de piese și materialeS
ST=4%SL=4%∙300=12m2 – birou tehnic
SSP=6%SL=6%∙300=18m2 – spațiu pentru standuri de probă
St=4%SL=4%∙300=12m2 – tinichigerie
Ss=3%SL=3%∙300=10m2 – sudură
SCM=5%SL=5%∙300=15m2 – confecții metalice
SV=2∙Nm=2∙34=68m2 – vestiar
Nm – nr. muncitori
Spațiul total de lucru și servicii este:
S=781m2
Spațiul de circulație al mijloacelor de transport intern este:
SC=0,5∙SMU=0,5∙220=110m2
Suprafața totală a secției de întreținere și reparații rezultă:
ST=781+110=891m2
În figura 5.3. se prezintă câteva imagini privind arhitectura unor secții de întreținere și reparații, iar în figura 5.4 o schema generală de organizare și amplasare a utilajelor și echipamentelor de întreținere și reparații. Din comparația spațiului obțint anterior prin calcule și suprafața dein exemplul dat rezultă valori apropiate.
Fig. 5.3. Arhitecturi ale unor secții și complexe de întreținere și reparații
Fig. 5.4. Exemplu de amenajare interioară a unei secții de întrținere și reparații
5.4. Stabilirea forței de muncă
Forța de muncă productivă în cadrul sistemului preventiv – planificat și a celui predictiv se stabilește în funcție de operațiile care alcătuiesc procesul tehnologic de reparații cuprinse în planul anual al intreprinderii precum și a normelor de timp prevăzute, conform relației:
(5.2)
Unde Tn – este timpul total de reparații conform planului anual de întreținere și reparații.
Pentru cazul analizat rezultă: Tn=52000 ore
Ft – fondul de timp al unui muncitor pe durata unui an
Se consideră 8 ore/zi, 22 zile/lună, 11 luni/an, rezultă:
Ft=8∙22∙11=1936 ore/an/muncitor
Kn – coeficient de îndeplinire al normelor
Kn=(0,8-0,9)
rezultă:
Se alege Nm=34 muncitori
Aceste elemente determinate reprezintă facilitățile de bază ale unei activități de întreținere și reparații.
5.5 Tehnologii de întreținere și reparații a roboților cu acționare hidraulică sau pneumatică
În continuare se prezintă câteva tipuri reprezentative de tehnologii de întreținere și reparații a unor echipamente hidraulice și pneumatice din structura roboților industriali cu acționare hidraulică sau pneumatică.
Tehnologia de reparație a pompelor cu roți dințate.
Am ales acest exemplu deoarece în cadrul tuturor mașinilor CNC respectiv a mașinilor de injectat se întâlnesc echipamente hidraulice.
Etape de reparații
Pentru oricare din produsele hidraulice (și pneumatice) procesul tehnologic de recondiționare conține următoarele operații:
demontarea produsului
spălarea reperelor componente control tehnic de constatare a uzării reperelor componente. În cadrul acestei operații se stabilește care repere pot fi și trebuie remediate, care repere se execută din nou și care repere se refolosesc.
recondiționarea reperelor care pot fi remediate
Recondiționarea reperelor se va face întotdeauna la precizia, condițiile geometrice și calitatea suprafeței prevăzute în documentație,
înlocuirea reperelor nereparabile.
Aceste repere se execută din nou după tehnologia existentă, sau se aprovizionează.
montarea produsului
rodaj și probe pe stand la parametrii, conform caietului de sarcini (C. S.), sau a fișelor tehnice (F.T.).
La toate produsele, reperele care nu prezintă uzuri se refolosesc.
Recondiționarea pompelor cu roți dințate
Construcția unei pompe cu roți dințate este prezentată în figura 5.5.
Fig. 5.5 Construcția unei pompe cu roți dințate
1. Pinion conducător și pinion condus; 2. Bucșe port – lagăr (ochelari) 3. Corp pompă;
4. Capace; 5. Simering; 6. Lagăr (cuzinet); 7. Garnitură de etanșare
Reperele supuse uzării la o astfel de pompă pe grupe de repere de uzură (cuple de frecare) sunt:
pinion conducător – inel de etanșare (simering)
ax – cuzineți
ochelari (bucșe port – lagăr) – roți dințate
roți dințate – corp pompă
Garniturile de etanșare pentru echilibrarea hidrostatică, fiind executate din cauciuc își pot pierde în timp elasticitatea și de aceea este recomandat a fi înlocuite.
Grupa ax conducător – inel de etanșare (simering)
În general simeringul se înlocuiește cu altul nou.
Dacă axul conducător prezintă uzură accentuată în zona de contact cu simeringul, axul va fi rectificat, cromat dur și apoi rectificat la cota inițială.
O soluție mai economică, numai în cazul în care locașul simeringului din capacul pompei permite, o constituie deplasarea zonei de contact a axului cu simeringul în afara zonei afectate de pe ax.
Ax – cuzinet
Cuzineții uzați sunt înlocuiți cu alții noi.
Dacă și axele roților dințate sunt uzate acestea se recondiționează prin croma- re dură și rectificare la diametrul inițial din documentația de execuție.
Grupa ochelari – roți dințate
Suprafața uzată a ochelarilor, se rectifică până la dispariția urmelor de uzură păstrând paralelismul cu suprafața opusă.
De obicei, uzura fețelor frontale a roților dințate în contact cu ochelarii este nesemnificativă.
Sunt și cazuri când aceasta este evidentă, caz în care fețele vor fi rectificate păstrând paralelismul dintre ele. Lățimea danturii trebuie să fie aceeași la ambele pinioane (1).
Grupa roți dințate – corp pompă
În urma rodajului, pe corpul pompei în zona de contact cu pinioanele (aspirație), apare o uzură de contact normală, în limita jocurilor din lagăre.
Pe măsură ce lagărele se uzează această pată se adâncește și poate ajunge în unele cazuri la valori de peste 0,7… 1 mm. în acest caz, chiar dacă se schimbă cuzineții, pierderile de debit prin jocul creat sunt foarte mari, iar randamentul volumetric al pompei scade.
Recondiționarea în acest caz, constă în înlocuirea lagărelor (cuzineților) concomitent cu montarea corpului pompei în poziția în care fosta refulare devine aspirație această zonă nefiind uzată.
Fostul orificiu de refulare (în cazul în care orificiile de aspirație și refulare diferă ca diametru (Daspirație >Drefulare) se majorează la Daspirație.
Pompe și motoare hidraulice cu pistonașe
Constructiv aceste echipamente din structura sistemelor de acționare a roboților hidraulici pot fi realizate să funcționeze ca și sursă de energie, adică pompe, sau ca elemente de execuție – motoare.
Ele pot fi realizate în construcție cu „bloc înclinat”, sau „disc fulant” (înclinat). Se prezintă în figurile 5.6 elementele componente ale unei pompe linie-motor cu pistonașe axiale și bloc inclinat.
Fig. 5.6. Pompă motor cu pistoane axiale cu bloc înclinat
1-corp, 2-ax, 3-disc, 4-bloc cilindrii, 5-cilindrii, 6-pistonașe, 7- placă de distribuție
Grupele de uzură pentru care se recomandă recondiționarea, din punc de vedere tehnic și economic, pentru beneficiar sunt următoarele:
Ax pompă – semering
La o întreținere sau recondiționare a echipamentelor cu pistonașe axiale este recomandat ca elementele de etanșare din cauciuc (O-ringuri și simeringuri) să fie înlocuite cu altele noi.
Axul pompei motorului se uzează de regulă în zona de contact cu elementele de etanșare, datorită contactului și abraziunii. Recondiționarea axului constă în cromarea dură și rectificarea la cota inițială din documentație.
Rulmenții
Datorită unei exploatări defectoase, apare un joc mare, ceea ce duce la azgomote și vibrații. Rulmenții uzați se schimbă cu alții noi (nu se recondiționează).
Grupa bloc cilindrii-placă de distribuție
Datorită mișcării relative de rotație dintre cele două elemente, apar uzuri importante, în special în blocul cilindrilor, care poate să ajungă până la 0,7…1 mm adâncime. Placa de distribuție prezintă de obicei uzuri de ordinul (0,05…0,1mm), deci sub grosimea stratului durificat (grosime de nitrurare de (0,2…0,4).
Recondiționare celor două elemente se face prin rectificarea sferică, prin rodarea celor două elemente între ele cu pastă de rodat. După recondiționarea acestor acestor elemente se reglează prestrângerea dintre ele.
Cuplele sferice și pistonașele nu se recondiționează, ele se înlocuiesc cu altele noi, ceea ce este neconomic pentru beneficiar.
După recondiționare pompele se testează pe standul de probă verificându-se parametrii efectivi și realizați în special debitul și presiunea, care trebuie sa fie apropiați de cei inițiali prescriși în catalog. Un exemplu de stand pentru verificarea pompelor este prezentat în figura 5.7.
Fig. 5.7 Stand pentru verificarea pompelor
Tehnologia de reparație a unui motor pneumatic cu piston
Aceste motoare se întâlnesc intr-un număr destul de mare în sistemele de montaj existente în cadrul intreprinderii analizate. Pe parcursul exploatării apar defecțiuni în special datorită uzării elementelor în mișcare relativă și în special a garniturilor de etanșare.structura unui motor pneumatic cu piston se prezintă în figura 5.9.
1, 3 – pistonaș de frânare
2 – magnet colector
4 – cilindru (corp)
5 – bucșe de ghidare
6 – garnituri etanșare – tija capac
7 – capac anterior
8 – racord alimentare
9 – limitatoare de cursă
10 – tije piston
11 – piston motor
12 – garnituri etanșare – piston cilindru
13 – capac posterior
14 – șurub de reglaj
15 – tiranți de asamblare
Fluxul tehnologic de reparație
Tabel 5.3. Operații tehnologice la recondiționare motor
Succesiunea și durata unei reparații RC2 la un robot industrial
Fig. 5.9 Robot industrial ABB IRB 1600
5.6 Managementul activităților de întreținere și reparații ale Roboților Industriali – Studiu de caz robotul industrial ABB IRB 1600.
Se prezintă în continuare câteva activități de întreținere și reparații ale roboților industriali cu particularizare la robotul industrial ABB IRB 1600.
Fiecare procedură prezentată conține toate informațiile necesare pentru a efectua activitatea de întreținere și reparație, precum și echipamentele și materiale necesare. Procedurile sunt prezentate în diferite secțiuni și împărțite în funcție de activitatea de întreținere și reparații.
Înainte de a începe orice lucrare este important să se citească protecția muncii la aceste activități.
Dacă robotul este conectat la alimentare, asigurați-vă că robotul este legat la pământ înainte de a începe orice lucrare de întreținere!
Programul de întreținere și de viață al componentelor
Specificații de intervalele de întreținere
Intervalele sunt specificate în moduri diferite, în funcție de tipul de activitate de întreținere (RT, RC1, RC2, RK) ce vor fi efectuate și condițiile de muncă ale robotului:
timp calendar: specificate în luni indiferent dacă robotul lucrează sau nu
timpul de funcționare: specificată în ore de funcționare.
Funcționare mai frecventă a robotului înseamnă activități mai frecvente de întreținere.
Programul de întreținere
Robotul trebuie să fie întreținut în mod regulat pentru a asigura o bună funcționare. Activitățile de întreținere și intervalele sunt specificate în tabelul 5.4.
Tabelul 5.4
Un interval regulat presupune că activitatea va fi efectuată în mod regulat, dar intervalul real nu poate fi specificat de producător. Alertă baterie descărcată (38,213 de încărcare a bateriei scăzută) este afișată atunci când capacitatea de rezervă este mai mică de 2 luni. Durata de viață tipic al unei baterii noi este de 36 de luni calendaristice.
Activități de inspecție
Inspecții la amortizoarele axelor 2, 3 și 5
În figurile 5.10, 5.11, 5.12 este prezentat localizarea tuturor amortizoarelor care trebuie inspectate.
Fig. 5.10.
Amortizor la axa 2
Șurub de fixare
Fig. 5.11.
Amortizor la axa 3
Apărătoare amortizor
Fig. 5.12.
Amortizor la axa 5
Nișă
Activități de schimb
În figura 5.13 sunt prezentat locașurile pentru încărcarea cu ulei a cutiei de viteze :
Fig. 5.13
Cutia de viteză în axa 1
Cutia de viteză în axa 2
Cutia de viteză în axa 3
Cutia de viteză în axa 4
Cutia de viteză în axa 5
Cutia de viteză în axa 6
Tipul și cantitatea de ulei în cutii de viteze:
Schimbul de ulei în cutiile de viteze pentru axe 5 și 6 este prezentat la figura 5.14:
Fig. 5.14
Gaura pentru umplere și golire uleiului.
Gaura pentru aerisire
Echipamente necesare pentru schimbul de ulei:
Golirea uleiului:
Procedura este prezentată în tabelul următor modul cum trebuie golit uleiul de la cutiile de viteze
Înlocuirea acumulatorului și măsurarea lui.
Acumulatorul este poziționat în baza robotului cum se vede la figura 5.15.:
Fig. 5.15.
capac de bază cu garnitură, acumulatorul se află în sub capac
Acumulatorul este atașat în serie la unitatea de măsură după cum se arată și la figura 5.16
Fig. 5.16
Baterie B- Arici C- Mufa X3
Echipamentele necesare
Înlocuirea acumulatorului
Procedura de mai jos prezintă cum trebe înlocuit acumulatorul.
Efectuarea unui test de scurgere
După montarea la loc a oricărui motor și cutie de viteze, se verifică integritatea tuturor sigiliilor de protecție, trebuie să fie verificat uleiul din cutia de viteze
Echipamentele necesare
Procedură
Operații de schimbare a rulmenților
Această secțiune detaliază modul de montare și lubrifiere pentru diferite tipuri de rulmenti.
Echipamentele necesare
Asamblarea tuturor rulmenților
Respectaț instrucțiunile de mai jos atunci când este executată montarea unui rulment
Ungerea rulmenților
Rulmenții trebuie unși după asamblare, în conformitate cu instrucțiunile de mai jos:
• Rulmenții nu trebuie să fie umplut complet cu vaselină
• În timpul funcționării, rulmentul trebuie umplut la 70-80% din volumul disponibil.
• Asigurați-vă că vaselină este tratată și depozitată corespunzător pentru a evita contaminarea
Operații de montaj pentru garnituri de etanșare
Această secțiune detaliază cum se montează diferite tipuri de garnituri pe robot.
Elemente de etanșare rotative rotative
Procedura de mai jos detaliază cum trebuie să se potrivească etanșările de rotative.
Montarea garniturilor trebuie efectuată pe bancuri de lucru curate.
• Folosiți o husă de protecție pentru zona manșonului de etanșare în timpul montajului.
Flanșele și garniturile
Inelele (O-ring)
Informații de calibrare
Acest capitol cuprinde informații generale despre diferite metode de calibrare.
Când robotul trebuie să fie recalibrat, aceasta se face în conformitate cu documentația care va fi prezentată mai jos.
Sistemul trebuie să fie calibrat în următoarele situații:
Dacă valorile sunt schimbate: În cazul în care sunt schimbate valorile, robotului trebuie recalibrat utilizând metodele de calibrare furnizate de ABB.
Contorul de memorie este pierdut: În cazul în care se pierde memoria, contoarele trebuie actualizate.
Acest lucru se va produce atunci când:
• bateria este descărcată
• apare o eroare de rezolvator
• semnalul între un rezolvator și placa de măsurare este întreruptă
• axa robotului este deplasată, sau când sistemul de control este deconectat
Robotul este reconstruit: Dacă robotul este reconstruit, de exemplu, după un accident sau atunci când robotul este schimbat pentru alte accesibilități, atunci trebuie să fie recalibrat pentru valori noi.
Metodele de calibrare
Prezentare generală
Această secțiune specifică diferitele tipuri de calibrare și metode de calibrare, care sunt furnizate de la ABB.
Tipuri de calibrare
Metodele de calibrare
Fiecare metodă de calibrare este detaliată într-un manual separat. Mai jos este o scurtă descriere a metodelor disponibile.
Calibrare cu pendulum – metoda standard
Calibrare cu pendulum este metoda standard de calibrare a tuturor roboților ABB (cu excepția 6400R IRB, IRB 640, 1400H IRB și IRB 4400) și este, de asemenea, cea mai precisa metoda de tip standard de calibrare. Aceasta este metoda recomandată pentru a obține o performanță adecvată.
Două diferite metode de calibrare cu pendulum sunt disponibile:
• Calibrare cu pendulum II
• Calibrare de referință
Echipament de calibrare cu pendulum este livrat ca un set de instrumente complet, inclusiv manualul de utilizare pentru calibrare cu pendulum, care descrie metoda de calibrare.
Calibrare – calibrare precizie absolută
Pentru a realiza o poziționare bună în sistemul de coordonate carteziene, calibrare precizie absolută este folosit ca o calibrare TCP. Acest lucru este detaliat în manualul de aplicare absolută precizie Calibware Domeniul 5.0.
În cazul în care o operațiune de serviciu se face la un robot cu o precizie absolută, o nouă calibrare precizie absolută este necesar, în scopul de a stabili performanțe complete.
Scala de calibrare și poziția axei corectă
Această secțiune specifică pozițiile scară de calibrare și poziția axei corecte pentru toate modelele de roboți.
Semne de calibrare, IRB 1600
Figura 5.17 prezintă semne de calibrare și pozițiile corecte ale celor șase axe ale robotului. Marcajele din detaliile prezentate fig. 5.20. sunt numerotate în funcție de numărul de axe: 1- pentru axa 1, 2- pentru axa 2, 3- pentru axa 3, 4- pentru axa 4, 5- pentru axa 5 și 6- pentru axa 6
Fig.5.17. Marcaje ale axelor pentru calibrare mecanică a axelor robotului
Desene și componente pentru piese de schimb
În această secțiune se specifică toate elementele considerate piese de schimb ale robotului. Lista de echipamente necesare sunt specificate în fiecare instrucțiune, de asemenea, elementele de înlocuire necesare și toate instrumentele de servicii necesare (scule, dispozitive).
Piese de schimb
Piese de schimb pentru baza robotului sunt enumerate mai jos și prezentate în figura 5.18.
Fig. 5.18
Piese de schimb – conexiunile bazei
Piese de schimb pentru conexiunile bazei sunt enumerate și prezentate în figura 5.19.
Fig 5.19
Piese de schimb – pentru cadru
Piesele de schimb sunt enumerate mai jos și prezentate în figura 5.20
Fig. 5.20
Piese de schimb – braț inferior
Piesele de schimb sunt enumerate mai jos și prezentate în figura 5.21
Fig. 5.21
Piese de schimb – braț superior
Piesele de schimb sunt enumerate mai jos și prezentate în figurile 5.22 și 5.23
Fig. 5.22
Fig. 5.23
O parte dintre operațiile de întreținere și reparație enumerate mai înaine se execută cu robotul în spațiul său de exploatare, de către personalul de întreținere și reparații specializat. Reparațiile curente RC2 și reparațiile capitale RK, se execută în ateliere, secții sau întreprinderi specializate.
CONCLUZII
În cadrul prezentului proiect am abordat o activitate deosebit de importantă, care contribuie în mod substanțial la creșterea duratei de viață a unui echipament, utilaj și în special a roboților industriali și prin aceasta conducând la satisfacerea cerințelor economice a societății impuse de economia de piață.
Am realizat o concepție de organizare a activității de întreținere și reparații centralizate a roboților industriali, ținând cont că numărul acestora a crescut simțitor în unitățile economice din țară.
Consider că se poate realiza o activitate centralizată pe zone geografice de reparații a roboților industriali redând acestora parametrii constructivi și funcționali inițiali la prețuri convenabile.
BIBLIOGRAFIE
Băban Calin Florin, Băban Marius – Fiabilitatea și Mentenanța Echipamentelor. Editura Universității din Oradea 2006
Bungău Constantin, „ Ingineria sistemelor de producție”, Editura Universității din Oradea 2005
Moldovan L., Logistică industrială – Universitatea Petru Maior – Târgu-Mureș 2000
Mudura P., – Management Comercial – Notițe de curs Universitate din Oradea 2010
Pop, Delia – Managementul resurselor umane. Note de curs și aplicații practice, Ed. Universității din Oradea; 2007
Țuțurea M., ș.a. – Bazele Managementului – Editura Universității din Sibiu 1999
Țuțurea M., ș.a. – Manual de inginerie Economică – Editura Dacia Cluj-Napoca 2000
Nicolae Polojințef Corbu, Paul Bronz, – Logistică Industrială, Editura Universității din Oradea, 2003
Țarcă Radu Cătălin – Bazele roboticii – curs – Universitatea din Oradea
Tripe Vidican A. – Proiectarea și constucția sisitemului mecanic al roboților industriali – Editura Universității din Oradea 2006
http://emsil.ro/
http://ro.dmg.com
BIBLIOGRAFIE
Băban Calin Florin, Băban Marius – Fiabilitatea și Mentenanța Echipamentelor. Editura Universității din Oradea 2006
Bungău Constantin, „ Ingineria sistemelor de producție”, Editura Universității din Oradea 2005
Moldovan L., Logistică industrială – Universitatea Petru Maior – Târgu-Mureș 2000
Mudura P., – Management Comercial – Notițe de curs Universitate din Oradea 2010
Pop, Delia – Managementul resurselor umane. Note de curs și aplicații practice, Ed. Universității din Oradea; 2007
Țuțurea M., ș.a. – Bazele Managementului – Editura Universității din Sibiu 1999
Țuțurea M., ș.a. – Manual de inginerie Economică – Editura Dacia Cluj-Napoca 2000
Nicolae Polojințef Corbu, Paul Bronz, – Logistică Industrială, Editura Universității din Oradea, 2003
Țarcă Radu Cătălin – Bazele roboticii – curs – Universitatea din Oradea
Tripe Vidican A. – Proiectarea și constucția sisitemului mecanic al roboților industriali – Editura Universității din Oradea 2006
http://emsil.ro/
http://ro.dmg.com
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Activitatile de Intretinere Si Reparatii (ID: 108753)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.