Mentenanta Note De Curs 1 [626212]

1. NO ȚIUNI INTRODUCTIVE

Costurile de mentenan ță reprezint ă o mare parte a costurilor totale de
func ționare ale sistemelor industriale. Termenul de sistem in dustrial se refer ă
la o ma șin ă, centru de prelucrare, robot industrial, linie de fab rica ție, fabrică,
depozit, etc. În func ție de specificul fiec ărei ramuri industriale, costurile de
mentenan ță pot reprezenta de la 15 la 60% din costurile produse lor finite.

Exploatarea în condi ții optime și cu performan țe ridicate a sistemelor
industriale este strâns legat ă de prevenirea defec țiunilor provenite prin
manevre gre șite, datorit ă neaten ției operatorului sau prin suprasolicit ări
întâmpl ătoare, prin uzura excesiv ă și prematur ă a unor elemente componente,
etc. Dezvoltarea tehnicilor de monitorizare și diagnoz ă și implementarea lor pe
sistemele industriale asigur ă func ționarea în condi ții de siguran ță și de
performan ță a acestora, cu efecte pozitive asupra fiabilit ății și productivit ății.

Abordarea problemelor legate de apari ția și gestionarea unei situa ții de defect
într-un sistem industrial necesit ă, într-o prim ă etap ă, definirea unor termeni
uzuali.

Deteriorarea sau întreruperea capacit ății unui sistem de a asigura o func ție
cerut ă în condi țiile de func ționare specificate define ște o situa ție de defect
(defectare). O defectare este datorat ă apari ției unuia sau mai multor defecte.
Nu întotdeauna un defect duce la defectare, sistemul pu tând s ă continue s ă
func ționeze, dar la performan țe sc ăzute. Detec ția și izolarea defectelor este
deci o necesitate în orice sistem.

Detec ția defectelor se define ște ca determinarea prezen ței unui defect în
sistem; izolarea defectelor se refer ă la determinarea tipului de defect, a
locului de producere a defectului și a momentului de detectare; urmând ca prin
identificarea defectelor s ă se asigure determinarea m ărimii și comport ării în
timp a defectului, respectiv a cauzei care a generat def ectarea constatat ă.
Aceste trei func ții sunt îndeplinite de blocurile/echipamentele de dete c ție și
diagnoz ă a defectelor în sistemele industriale. Diagnoza includ e, deci, etapele
de izolare și identificare a defectelor, stabilind o leg ătur ă cauz ă-efect între un
simptom observat și defectarea care îi urmeaz ă, cauzele și consecin țele sale,
utilizând algoritmi specifici și conducând la detec ția timpurie a situa țiilor
anormale, prevenind astfel avarii importante.

Procesul de detec ție și diagnoz ă a defectelor presupune accesul la anumite
mărimi/parametri semnificativi ai sistemului, care dau în orice moment
informa ții asupra st ării acestuia. Ansamblul tuturor echipamentelor care
asigur ă preluarea și analiza semnalelor din sistem, detec ția și diagnoza
defectelor poart ă denumirea de modul de monitorizare a st ării sistemului,
termen întâlnit în limba englez ă ca și condition monitoring. Monitorizarea st ării

unui sistem se poate realiza utilizând echipamente/algo ritmi sofistica ți, sau,
pentru sistemele mai simple, se bazeaz ă pe experien ța și preg ătirea
operatorului sistemului respectiv.

1.1. CONCEPTE DE MENTENAN ȚĂ

Dezvoltarea activit ății industriale, realizarea unor produc ții cât mai mari, la
calitate cât mai bun ă și cu costuri cât mai mici, au determinat orientarea
managementului firmelor și a exper ților în utilaje și echipamente spre
elaborarea unor m ăsuri organizatorice și tehnologii care s ă reduc ă opririle
accidentale ale utilajelor și reducerea timpilor de sta ționare în repara ție, deci a
costurilor de mentenan ță . Mentenan ța poate fi considerat ă un ansamblu de
activit ăți tehnico-organizatorice care au ca scop men ținerea în stare de
func ționare, între ținerea și repara ția sistemelor industriale.

Primele politici de mentenan ță dezvoltate constau în interven ții asupra
utilajelor care func ționau pân ă la oprirea lor accidental ă (breakdown) datorit ă
uzurii instaurate sau datorit ă apari ției unor defec țiuni. Interven ția se considera
satisf ăcătoare atâta timp cât ma șina/sistemul func ționa la un nivel minim
acceptabil ( mentenan ță reactiv ă).

Dezvoltarea și cre șterea complexit ății sistemelor industriale a dus la
modernizarea și actualizarea tehnicilor și politicilor de mentenan ță . Func ție de
costurile legate de piesele de schimb și materiale, respectiv de pierderile
datorate timpului de sta ționare în repara ție, se deosebesc trei tipuri de politici
de mentenan ță .

Mentenan ța corectiv ă permite unui mijloc de productie, în mod provizoriu,
îndeplinirea integral ă a func ției, prin interven ții la momentul apari ției unei
probleme. Ac țiunea este bine planificat ă, îns ă, ac ționându-se nu numai la
nivelul simptomaticii, ci c ăutându-se și rezolvându-se îns ăș i cauza defectului.

Pentru situa ția în care utilajele func ționeaz ă în condi ții de siguran ță pân ă la
instalarea unui anumit nivel de uzur ă sau a unui defect în stare incipient ă,
discut ăm de mentenan ță preventiv ă și predictiv ă. În astfel de sisteme,
utilajele vor fi oprite la o dat ă anticipat ă, iar repara ția va fi f ăcut ă doar acolo
unde este nevoie. Acest tip de mentenan ță permite depistarea din timp,
localizarea și identificarea defec țiunii sau a piesei uzate, precum și calculul
duratei de func ționare în condi ții de siguran ță a utilajului. Activitatea de tip
preventiv și predictiv face posibil ă planificarea opririi, preg ătirea echipei de
interven ție, asigurarea pieselor de schimb necesare, respectiv redu cerea la
minim a duratei de sta ționare pentru repara ție.

Mentenan ța predictiv ă reprezint ă un salt calitativ superior într-un sistem de
mentenan ță modern, indiferent de ramura industrial ă sau de specificul de
produc ție, deoarece ofer ă toate informa țiile necesare pentru:

– depistarea din timp a apari ției defec țiunilor;
– localizarea acestora;
– diagnosticarea defec țiunilor;
– calculul duratei de func ționare în condi ții de siguran ță a utilajului.

1.1.1. MENTENAN ȚĂ REACTIV Ă

Acest tip de mentenan ță este caracterizat ă prin dou ă elemente, și anume
planificare sc ăzut ă și repara ții incomplete. Repara țiile sunt de cele mai multe
ori prost planificate datorit ă constrângerilor de timp impuse de produc ție și de
managementul sistemului. În mod curent, mentenan ța reactiv ă cost ă de trei-
patru ori mai mult decât în cazul aceea și problem ă ar fi rezolvat ă în mod
planificat.

O a doua problem ă legat ă de mentenan ța reactiv ă este aceea conform c ăreia
activitatea se concentreaz ă pe repararea simptomului defectului, f ără a c ăuta
cauza. De exemplu, defectarea unui lag ăr poate cauza disfunc ționalit ăți ale
unui echipament, determinând oprirea produc ției. Acesta este schimbat cât de
repede și ma șina/sistemul este repus în func țiune, f ără a se încerca
determinarea cauzei defectului la nivelul lag ărului și/sau f ără a se încerca
prevenirea reapari ției defectului. Ca rezultat, fiabilitatea ma șinii/sistemului este
redus ă în mod drastic, ceea ce determin ă cre șterea frecven ței de apari ție a
defectului și, bineînteles, a costurilor de între ținere.

1.1.2. MENTENAN ȚA CORECTIV Ă

În cazul mentenan ței corective, spre deosebire de cea reactiv ă, activitatea se
focalizeaz ă pe sarcini planificate la intervale regulate de timp prin care s ă se
asigure men ținerea în stare de func ționare la parametri optimi a
ma șinilor/sistemelor critice. Eficien ța programului de mentenan ță se judec ă în
func ție de costul ciclului de via ță a ma șinilor/sistemelor critice și nu în func ție
de cât de repede este repus în func țiune.

Astfel, principalul obiectiv al mentenan ței corective este acela de a elimina
întreruperile în func ționare, devia țiile de la condi țiile optime de func ționare și
interven țiile nenecesare. Aceasta presupune repara ții corecte și complete ale
problemelor înc ă din faz ă incipient ă, pe baza unui program de interven ții bine
stabilit, implementat de oameni preg ăti ți în acest scop, repara țiile fiind
verificate înainte de a pune ma șina/sistemul din nou în fucn țiune. Problemele
incipiente nu se restrâng numai la probleme electrice sau mecanice. Toate
devia țiile de la condi țiile optime de func ționare, de exemplu randament,
capacitate de produc ție sau calitatea produselor, sunt corectate imediat ce
sunt detectate.

1.1.3. MENTENAN ȚA PREVENTIV Ă

Conceptul de mentenan ță preventiv ă are o multitudine de semnifica ții. O
interpretare literal ă a acestui termen define ște un program de mentenan ță
care are ca scop eliminarea sau prevenirea mentenan ței corective și/sau a
celei reactive. Un program de mentenan ță preventiv ă mai cuprinz ător va apela
la evaluarea periodic ă a echipamentelor/ma șinilor/sistemelor critice pentru a
detecta poten țiale probleme și pentru a programa imediat interven țiile
necesare care vor preveni orice degradare a condi țiilor de func ționare.

Activit ățile de asigurare a mentenan ței sunt gestionate în timp. Figura ….
prezint ă rata de apari ție a unui defect în func ție de timpul de func ționare.
Astfel, o ma șin ă nou ă are șanse mari s ă se defecteze în prima s ăpt ămân ă de
la punerea în func țiune datorit ă unor probleme legate de instalare. Dup ă
aceast ă perioad ă probabilitatea de apari ție a unui defect este relativ redus ă
pentru o perioad ă lungă de timp. Dup ă aceast ă perioad ă, numit ă ciclu de
via ță , probabilitatea defect ării cre ște rapid cu timpul scurs. Managementul
mentenan ței preventive ia sau trebuie s ă ia în considerare aceasta statistic ă în
planificarea lucr ărilor de repara ții și între țienere.

Fig. 1.1. Reprezentarea statistic ă a apari ției defectelor la o
ma șin ă/echipament/sistem.

Implementarea mentenan ței preventive la momentul actual variaz ă într-o
gam ă larg ă. Anumite programe sunt extrem de limitate și constau numai în
Num ăr de defecte
Timp Punere în
func țiune Timp de
via ță Uzur ă

lubrificare și ajust ări minore. Un program real și eficient de mentenan ță
preventiv ă presupune planificarea repara țiilor, lubrific ării, ajust ărilor,
recondi țion ării pentru toate echipamentele/ma șinile/subsisteme din cadrul unui
sistem industrial. Numitorul comun al acestor interven ții este programarea
corect ă în timp func ție de statistica prezentat ă mai sus.

Toate programele de mentenan ță pleac ă de la premisa c ă fiecare
ma șin ă/echipament are un timp de via ță specific. De exemplu, o pomp ă
centrifugală, func ționeaz ă în mod normal 18 luni, interval dup ă care necesit ă
lucr ări de repara ții capitale. Utilizând un program de mentenan ță preventiv ă,
pompa va fi scoas ă din serviciu dup ă 17 luni și introdus ă în programul de
repara ții capitale. Problema acestui tip de abordare este lega t ă de faptul c ă
modul de operare și variabilele specifice locului de montare sau ale sistemu lui
în ansamblu pot afecta ciclul de via ță al ma șinii. De exemplu, condi țiile de
exploatare și prin urmare statistica apari țiilor defectelor pentru o pomp ă de
ap ă nu sunt acela și cu o pomp ă care asigur ă evacuarea unor lichide de r ăcire
sau de ungere.

1.1.4. MENTENAN ȚA PREDICTIV Ă

Ca și mentenan ța preventiv ă, cea predictiv ă are o mul țime de defini ții. Pentru
o parte din operatorii umani aceasta se reduce la moni torizarea vibra țiilor
ma șinilor rotative în vederea detect ării defectelor incipiente și a prevenirii
întreruperii func țion ării. Pentru al ții, aceasta se refer ă la monitorizarea cu
camere de termoviziune a contactelor electrice, motoarel or sau altor
echipamente electrice, pentru a detecta problemele ap ărute.

Premisa comun ă de la care porne ște mentenan ța predictiv ă este aceea c ă
monitorizarea periodic ă sau continu ă a st ării mecanice, electrice sau a altor
indicatori ai func țion ării sistemelor sau proceselor poate furniza datele
necesare asigur ării intervalului maxim între lucr ările de repara ții și între ținere,
respectiv de a minimiza costul întreruperilor de produc ție neplanificate
datorate eventualelor defec țiuni.

Cu toate acestea, mentenan ța predictiv ă este mai mult decât atât. Este de fapt
mijlocul de îmbun ătățire și cre ștere a productivit ății, calit ății produselor și ale
randamentului total al sistemelor de fabrica ție și produc ție.

Mentenan ța predictiv ă este de fapt o filozofie sau o atitudine care, pe baz a
condi țiilor de func ționare permite optimizarea întregului sistem industria l. Un
management cuprinz ător al mentenan ței predictive utilizeaz ă cele mai
eficiente metode (monitorizarea vibra țiilor, termografia, tribologia, etc) pentru a
ob ține parametrii de func ționare ale subsistemelor componente ale unui
sistem industrial, pe baza c ărora va programa activit ățile de între ținere și
repara ție. Includerea mentenan ței predictive în programul general de
mentenan ță optimizeaz ă disponibilitatea ma șinilor și echipamentelor și reduce
foarte mult costurile de mentenan ță .

Spre deosebire de mentenan ța preventiv ă, care are ca baz ă de programare
timpul scurs de la punerea în func țiune/repara ție capital ă/interven ție pentru
organizarea activit ăților de mentenan ță , mentenen ța predictiv ă are la baz ă
programarea acestora func ție de parametrii/indicatorii efectivi de func ționare ai
echipamentului/ma șinii/sistemului. Utilizarea mentenan ței predictive ca
element important al politicii de mentenan ță ai unei firme furnizeaz ă date în
timp real asupra st ării mecanice actuale a fiec ărei sistem de antrenare și
randamentul de func ționare al fiec ărui proces. Aceste date reprezint ă o baz ă
important ă în organizarea activit ății de mentenan ță . Se vor putea evita astfel
întreruperile neprogramate ale procesului de produc ție, prin identificarea
problemelor înainte ca ele s ă devin ă serioase. Cea mai mare a problemelor
pot fi minimizate prin detectarea lor în faz ă incipient ă.

1.2. ABORDAREA ȘI IMPLEMENTAREA PROGRAMELOR
DE MENTENAN ȚĂ PREDICTIV Ă

În foarte multe cazuri, programele de mentenan ță preventiv ă nu au dat
rezultatele scontate, acest lucru fiind generat nu atât de limite tehnice cât de
modul de abordare și implementare a tehnicilor de mentenan ță la nivelul
locului de munc ă. În vederea eficientiz ării politicii de mentenan ță trebuie avute
în vedere câteva elemente, și anume: modul de abordare , de la cel mai înalt
nivel, pân ă la locul de munc ă, pe de o parte, dar și diferen ța între dezvoltarea
politicii de mentenan ță pentru firme mari, mijlocii sau mici pe de alt ă parte;
respectiv utilizarea corect ă a tehnicilor de mentenan ță .

1.2.1. MODUL DE ABORDARE AL POLITICII DE MENTENAN ȚĂ

În ceea ce prive ște modul de abordare al politicii de mentenan ță predictiv ă la
nivelul unei firme trebuie avute în vedere dou ă elemente importante: primul
dintre ele se refer ă la în țelegerea locului și rolului mentenan ței predictive, în
timp ce al doilea se refer ă la dimensiunea firmei la care se aplic ă politica de
mentenen ță .

1.2.1.1. Percep ția mentenan ței predictive

Analiza problemelor legate de eficien ța diferitelor tipuri de echipamente de-a
lungul a 30 de ani [] a demonstrat ca politica de ment enan ță este responsabil ă
de aproximativ 17% din întreruperile produc ției sau ale problemelor de
calitate. Celelalte 83 de procente se datoreaz ă de cele mai multe ori practicilor
inadecvate de operare, proiect ării defectuoase, etc.

În dezvoltarea unei politici eficiente de mentenan ță predictiv ă este necesar ă
implicarea factorilor de conducere, a echipei manageria le care trebuie s ă
în țeleag ă necesitatea implement ării acesteia, cu costuri suplimentare, dar
care în timp î și vor dovedi eficacitatea. Astfel, pentru optimizarea proceselor

și a func țion ării firmei, în general, este necesar ă implementarea tehnicilor
specifice de mentenan ță predictiv ă, pentru detec ția, izolarea și rezolvarea în
timp util și cu costuri cât mai reduse a tuturor abaterilor de la p erforman țele
stabilite. Utilizarea acestor tehnici de mentenan ță trebuie îns ă acceptat ă la
toate nivelele, lucru dificil de realizat. De aceea est e esen țial ă formarea unei
categorii de personal care s ă aib ă ca principal scop acela al dezvolt ării și
implement ării politicii de mentenan ță .

Alegerea personalului și organizarea lui nu este un demers u șor. Membrii
echipei trebuie s ă posede cuno știn țe complete despre proiectarea ma șinilor,
echipamentelor și proceselor și s ă fie capabili s ă implementeze cele mai bune
practici atât pentru operarea, cât și pentru mentenan ța tuturor
ma șinilor/echipamentelor critice ale sistemelor industriale. De asemenea,
echipa trebuie s ă cunoasc ă și s ă utilizeze în mod corect tehnicile de
mentenan ță , în concordan ță cu caracteristicile ma șinii/echipamentului.

Aceat ă problem ă poate fi rezolvat ă în dou ă moduri. Prima abordare se refer ă
la selectarea personalului din rândul celor mai buni spe ciali ști ai firmei,
speciali ști care s ă posede cuno știn țe solide fiecare în domeniul propriu. Cea
de-a doua abordare se refer ă la angajarea unor ingineri specializa ți pe
asigurarea calit ății și a mentenan ței. De cele mai multe ori, speciali știi din
aceast ă categori î și ofer ă serviciile în calitate de consultan ți, de obicei pe
termen scurt, dup ă care firma va fi nevoit ă s ă apeleze la angaja ții proprii
pentru a continua aceast ă activitate.

1.2.1.2. Politica de mentenan ță vs dimensiunea firmei

Înainte de a analiza modul de abordare a politicii d e mentenan ță în func ție de
dimensiunea firmei, trebuie avut în vedere faptul c ă productivitatea ridicat ă,
costul redus, calitatea produselor și serviciilor, reprezint ă cerin țe atât la nivelul
firmelor mari, cât și la nivelul celor mici și mijlocii. Pe de alt ă parte, exist ă
câteva elemente fundamentale care trebuie analizate și avute în vedere
înainte de a discuta diferen țele între politicile de mentenan ță ale diferitelor
tipuri de firme.

Primul element ce trebuie avut în vedere este legat d e asigurarea unui mediu
propice muncii, cu implicarea tuturor angaja ților, de la nivel managerial, pân ă
la cel productiv. Toate serviciile din cadrul firmei tre buie implicate în
asigurarea unui flux tehnologic eficient, de la aprovi zionare, produc ție,
mentenan ță , pân ă la cel de vânz ări și marketing.

Astfel, serviciul de vânz ări și marketing trebuie s ă asigure un volum suficient
de noi contracte astfel încât s ă poat ă sus ține un nivel acceptabil al produc ției.
Implicarea în noi contracte trebuie s ă aib ă în vedere urm ătoarele: noile
produse s ă asigure o utilizare eficient ă a infrastructurii firmei, m ărimea noilor
contracte s ă reduc ă timpii necesari set ărilor pentru începerea unei noi linii de
produse, valoarea contractului s ă asigure un profit rezonabil.

Managementul produc ției este un alt element ce contribuie la asigurarea
performan țelor unei firme. Serviciul produc ție trebuie s ă planifice și s ă
organizeze activitatea astfel încât s ă se poat ă ob ține un randament maxim cu
infrastructura existent ă. O planificare corect ă depinde de o serie de factori,
dup ă cum urmeaz ă: o bun ă comunicare cu serviciul de vânz ări și marketing, o
bun ă cunoa ștere a capacit ății de produc ție, controlul materialelor și un
fiabilitate ridicat ă a echipamentelor. Nu trebuie pierdut din vedere cont actul
permanent cu serviciul aprovizionare, cu cel al resurselor umane, respectiv cu
cel de mentenan ță .

În plus, fiecare func ție de produc ție trebuie s ă aib ă și să foloseasc ă proceduri
standard pentru utilizarea fiec ărui mijloc de produc ție, proceduri care trebuie
evaluate și upgradate pentru a asigura un randament corespunz ător. Nu
trebuie pierdut din vedere factorul uman. Personalul firmei trebuie s ă fie
preg ătit corespunzator, evaluat periodic și, dac ă este nevoie, introdus în
programe de training.

Departamentul de aprovizionare are un rol deosebit d e important, atât în
rela ția sa cu cel de produc ție, cât și cu cel de mentenan ță , deoarece el
asigur ă necesarul de materii prime și materiale în acord cu ritmul produc ției,
precum și piesele de schimb și materialele necesare eventualelor lucr ări de
între ținere și repara ții.

Serviciul de mentenan ță trebuie s ă asigure men ținerea în stare perfect ă de
func ționare și exploatare a echipamentului de produc ție. Obiectivul activit ății
de mentenan ță este prevenirea problemelor și rezolvarea lor f ără un impact
negativ la adresa produc ției. Trebuie avute în vedere atât mentenan ța
corectiv ă, cât și cea preventiv ă, cu utilizarea eficient ă a infrastructurii și a
capacit ății de produc ție a firmei. Aceasta poate fi realizat ă pe baza unor
proceduri și practici standard, care trebuie s ă asigure intervalul corect între
inspec ții, ajust ări sau repara ții. Procedurile standard trebuie cunoscute de
către personalul de între ținere astfel încât sarcina s ă fie îndeplinit ă în timp
minim și cu costuri minime.

De și cele prezentate mai sus sunt elemente general valabil e, indiferent de
mărimea firmei, la dezvoltarea unei politici de mentena n ță trebuie avut în
vedere acest element.

Pentru firmele mici implementarea unei strategii de m entenan ță predictiv ă este
de cele mai multe ori un efort deosebit din punct de v edere financiar. De și
programul poate genera rezultate similare celor din f irmele mari, la nivel
financiar nu este întotdeauna justificabil ă o astfel de abordare. Exist ă îns ă
program special concepute pentru firmele mici, care s ă le permit ă acestora
implementarea unor programe de mentenan ță , în vederea cre șterii
randamentului și productivit ății, f ără modific ări în structura de personal sau în
cea productiv ă.

Pentru firmele mari, implementarea unor programe de mentenan ță predictiv ă
sunt perfect justificabile, cu precizarea c ă aceste programe s ă fie integrate
într-o politic ă unitar ă, pentru a se evita disiparea eforturilor și apari ția unor
cheltuieli suplimentare. De aceea este foarte important ă existen ța unui sistem
informatic de management, care s ă includ ă toate elementele ce concur ă la
desf ăș urarea unei activit ăți de produc ție profitabil ă. Implementat în mod
corect, un astfel de sistem va furniza un mijloc de comun icare și de integrare a
serviciilor de aprovizionare, produc ție, mentenan ță și vânz ări.

1.2.2. TEHNICI UTILIZATE DE POLITICILE DE MENTENAN ȚĂ

Componentele unui sistem, precum pompe, motoare electri ce sau hidraulice,
sisteme de transmisie, etc ca p ărți integrante ale acestuia trebuie s ă
func ționeze la parametri optimi pentru a asigura atingere a performan țelor
proiectate ale sistemului în ansamblu. Abordarea proble melor de mentenan ță ,
stabilirea procedurilor și strategiei de mentenan ță pentru un sistem trebuie de
aceea s ă aib ă în vedere atât monitorizarea și diagnoza la nivelul fiec ărei
componente, dar și influen ța variabilelor sistem. De cele mai multe ori cauza
unui defect se g ăse ște la nivelul varia țiilor parametrilor de proces și o
abordare neintegrativ ă a monitoriz ării și diagnozei sistemului poate duce la
ac țiuni ineficiente. Astfel, pe lâng ă cele mai cunoscute tehnici de monitorizare
și diagnoz ă (monitorizarea vibra țiilor, termografia, tribologia) trebuie avu ți în
vedere și al ți parametri ai unui sistem precum: debite, tensiuni, cu ren ți,
temperaturi, etc.

În sisteme echipate cu comand ă prin calculator sau prin automate
programabile cea mai mare parte a acestor parametri sun t achizi ționa ți și
utiliza ți în procesul de comand ă și control. Tipul și num ărul acestora variaz ă
de la un sistem la altul, dar algoritmul aplic ării procedurii de monitorizare și
diagnoz ă este asem ănător. Colectarea acestor parametri, împreun ă cu
aplicarea tehnologiilor tradi ționale ale mentenan ței predictive vor furniza toate
datele necesare pentru analiza st ării și performan țelor sistemului.

Deoarece cea mai mare parte a echipamentelor utilizate în sistemele
industriale fac parte din categoria sistemelor electromeca nice, analiza
tehnologiilor de mentenan ță se va focaliza pe acestea, de la cele mai simple
exemple – sisteme de antrenare de tip motor electric-po mp ă, pân ă la linii
complexe de fabrica ție.

Trebuie avut în vedere faptul c ă, în orice sistem, programul de mentenan ță se
va focaliza pe componentele critice ale acestuia. O compon ent ă critic ă este
definit ă ca elementul direct implicat în procesul productiv, de ca re depinde în
mod esen țial productivitatea întregului sistem, randamentul ace stuia și, nu în
ultimul rând, calitatea produsului.

Principalele tehnologii de monitorizare și diagnoz ă a st ării unui sistem sunt
prezentate în continuare.

Analiza vibra țiilor este una din cele mai utilizate metode de detec ție și
diagnoz ă a defectelor în sisteme electromecanice. Prin aceast ă metod ă se
măsoar ă vibra țiile sistemului, de obicei cu un accelerometru, dup ă care se
examineaz ă spectrul de frecven țe generat în vederea identific ării frecven țelor
semnificative din punct de vedere al st ării ma șinii. Anumite frecven țe sunt
proprii sistemului în func ționare normal ă. Modificarea amplitudinii anumitor
armonici, de exemplu, poate semnifica prezen ța unui defect. Datele pot fi
colectate periodic, utilizând un sistem portabil, sau cont inuu, instalându-se un
sistem de monitorizare continu ă.

Prin vibra ții se pot detecta defecte precum: dezechilibre, problem e în lag ăre,
rezonan ță structural ă, defecte rotorice la ma șinile electrice, excentricit ăți.
Măsur ătorile sunt rapide și neinvazive, func ționarea sistemului testat nefiind
tulburat ă.

Pentru fiecare sistem electromecanic se define ște un nivel propriu de vibra ții,
orice deriva ție de la acesta indicând o problem ă, astfel încât s ă se poat ă
interveni înainte ca sistemul s ă se deterioreze. Exist ă de asemenea standarde
care furnizeaz ă nivele de vibra ții pentru grupe de echipamente și viteze de
operare. Acestea pot fi folosite ca termen de compara ție în stabilirea nivelului
de vibra ții ale unui anumit echipament.

Pe pia ță exist ă o gam ă larg ă de instrumente de m ăsur ă a vibra țiilor, de la tipul
portabil, pân ă la echipamente complexe, fixe, pentru sisteme care necesi t ă o
monitorizare permanent ă. Marea majoritate a aparatelor de m ăsurare a
vibra țiilor lucreaz ă în domeniul 10 Hz…1kHz, considerat cel mai bun inte rval
pentru probleme de tipul dezechilibre, excentricit ăți, eforturi suplimentare.
Aparatele mai sofisticate lucreaz ă într-o band ă mult mai larg ă, pân ă la 20 kHz
și afi șeaz ă atât în domeniu timp cât și în domeniul frecven ță pe ecran LCD.
Datele pot fi prelucrate imediat sau pot fi desc ărcate pe un computer host
pentru analiz ă și procesare. Aceste sisteme pot fi utilizate nu numai pentru
măsurarea vibra țiilor, dar și pentru diagnosticarea unor defecte specifice, pe
baza transformatei Fourier (FFT).

Un alt parametru cheie care poate furniza informa ții asupra st ării unui
echipament/sistem este temperatura. Aceasta este un indica tor important al
condi țiilor mecanice, electrice sau al sarcinii aplicate unei anu mite
componente. De exemplu, frec ările într-un lag ăr determin ă cre șterea
temperaturii. Instalând termocuple în l ăca șul lag ărelor și m ăsurând
modific ările de temperatur ă poate fi stabilit ă prezen ța unor probleme.
Între ținerea poate fi astfel programat ă încât s ă se evite apari ția unei probleme
mai serioase.

Termografia reprezint ă utilizarea unei camere cu infraro șu pentru a vizualiza
și m ăsura energia termic ă emis ă de un obiect. Energia termic ă este o parte a
spectrului electromagnetic ce nu poate fi detectat ă de ochiul uman, dar este
perceput ă ca și c ăldur ă. În domeniul infraro șu, orice corp cu temperatur ă
diferit ă de zero emite c ăldur ă. Chiar și obiectele cu temperatur ă sub zero
grade emit unde în infraro șu. Camerele cu infraro șu produc imagini ale
radia ției termice și dau posibilitatea m ăsur ării temperaturii f ără contact direct.

Analiza fluidului de ungere poate fi utilizat ă pentru a determina condi țiile de
uzur ă mecanic ă, cele de lubrifiere sau starea fluidului. Prezen ța unor particule
metalice în fluidul de ungere sugereaz ă existen ța unei uzuri, analiza acestora
furnizând informa ții asupra piesei supuse uzurii. Aciditatea fluidului ara t ă fie
oxidarea datorit ă temperaturilor înalte de lucru, fie contaminarea cu p articule
de ap ă sau utilizarea îndelungat ă a acestuia. Vâscozitatea este de asemenea
un parametru important și trebuie s ă fie în conformitate cu cea precizat ă în
datele produc ătorului. Alcalinitatea sau pierderea acesteia dovede ște c ă
fluidul este în contact cu acizi anorganici precum acidul sulfuric sau cel nitric.
Pentru analiza fluidului se utilizeaz ă o serie de metode, parte dintre ele fiind
prezentate în continuare.

Spectrometria reprezint ă m ăsurarea cantit ății și tipului elementelor metalice
într-o monstr ă de fluid. Principiul de operare const ă în pulverizarea unei
monstre de fluid diluat într-un gaz inert formând un aerosol. Acesta este
introdus într-un câmp magnetic pentru a forma o plasm ă la o temperatur ă de
aproximativ 9000° C. Ca rezultat al acestei temperatur i ridicate, ionii metalici
preiau și elibereaz ă energie sub form ă de fotoni. În acest fel este creat un
spectru cu diferite lungimi de und ă pentru fiecare element metalic. Un
spectrometru poate detecta particole foarte mici de meta l aflate în suspensie
în fluid, cu dimensiuni de la 0 la 3 microni, ca indicat ori ai prezen ței unei uzuri.

Un dispozitiv relativ ieftin, pentru detectarea zgomotolui ultrasonic , poate fi
utilizat pentru a determina scurgeri de lichid sau gaz. Când un fluid trece de la
o zon ă de presiune mare la una de presiune redus ă se produce zgomot
ultrasonic datorit ă curgerii turbulente. Detectorul transform ă zgomotul
ultrasonic în zgomot în gama audibil ă. Inspec țiile se fac de obicei semestrial
sau anual.

O component ă important ă a unui sistem electromecanic este blocul de
ac ționare electric ă. Pentru detec ția și diagnosticarea defectelor în sistemele
de ac ționare electric ă s-au dezvoltat o gam ă larg ă de metode, atât pentru
circuitul de for ță , cât și pentru convertorul electromecanic. Măsurarea
impedan ței complexe , a rezisten ței de izola ție , analiza spectrului de
armonici al curentului de faz ă, sau a fluxului de sc ăpări , sunt câteva
metode utilizate la diagnosticarea sistemelor de ac ționare electric ă.
Principalele defecte ce pot ap ărea în sistemele de ac ționare electric ă se refer ă
la probleme legate de lag ărele ma șinilor electrice, excentricit ăți, scurtcicuite

ale înf ăș ur ărilor, bare rupte, miezuri neomogene, etc. Elemente suplimentare
vor fi prezentate într-un paragraf separat.

1.3. IMPLICA ȚII FINANCIARE

În condi țiile normale ale analizei unei noi investi ții se pun în balan ță costurile
ini țiale și beneficiile a șteptate, în termeni de economii realizate și de cre ștere
a profitului. Pentru a considera proiectul ca fiind o bun ă investi ție trebuie
recuperate cheltuielile realizate într-un interval de timp rezonabil.

Dac ă pentru achizi ționarea și instalarea unui nou echipament aceste calcule
sunt relativ u șor de f ăcut, beneficiile investi țiilor în mentenan ță sunt foarte
greu de evaluat, deoarece acest proces implic ă mult mai multe variabile.

În evaluarea necesit ății dezvolt ării și implement ării în ultim ă instan ță a unei
politici de mentenan ță la nivelul unei companii trebuie avute în vedere câ teva
elemente, și anume: frecven ța întreruperilor, distribu ția lor în timp, necesitatea
unor repara ții dese, num ărul de produse cu defect fabricate, posibile reduceri
ale performan țelor, etc. De aceea este important ă cunoa șterea performan țelor
anterioare ale ma șinii/echipamentului/sistemului asupra c ăruia se va interveni
prin programul de mentenan ță , dar și analiza posibilit ății îmbun ătățirii
acestora.

Pentru a justifica sus ținerea financiar ă a unui politici de mentenan ță într-o
firm ă este necesar ca aceasta s ă fie într-o oarecare m ăsur ă cuantificabil ă din
punct de vedere al costurilor și beneficiilor pe care le presupune. Calculul
acestora include atât costuri și beneficii ce pot fi determinate cu acurate țe, dar
și unele greu de cuantificat. De exemplu, pentru prima categorie, se pot
calcula costurile unei întreruperi de produc ție. Într-o întrerupere de x ore a
procesului de produc ție rezult ă un num ăr de piese nerealizate și un alt num ăr
de piese defecte, al c ăror corespondent financiar se poate determina. Este
însă greu de cuantificat insatisfac ția clientului, dac ă furnizarea produselor
întârzie, sau corectarea întreruperilor de produc ție, dac ă realizarea unui
anumit produs este prioritar ă.

O alt ă categorie de cheltuieli cuantificabile sunt reprezentat e de costurile
directe și de instalare ale echipamentelor ce urmeaz ă a fi achizi ționate pentru
implementarea politicii de mentenan ță . Trebuie avut în vedere momentul
instal ării acestora, în a șa fel încât s ă se elimine întreruperile de produc ție și, în
plus, trebuie preg ătit personal care s ă fie capabil s ă le exploateze.

O dat ă ce echipamentul a fost instalat și pus în func țiune, costurile aferente se
refer ă în principal la personalul dedicat exploat ării acestuia. Dac ă îns ă
personalul existent este bine preg ătit și dac ă echipamentul nou instalat preia o
parte din sau îmbun ătățește randamentul sarcinilor operatorilor, atunci

costurile de operare sunt reprezentate în cea mai mare parte de combustibilul
sau energia necesare, consumabile, etc.

În concluzie, se poate spune c ă justificarea financiar ă a implement ării unei
politici de mentenan ță trebuie s ă aib ă la baz ă un plan de afaceri ferm, în care
cheltuielile de investi ții s ă fie acoperite de beneficii din punct de vedere
financiar.

1.4. ALEGEREA STRATEGIEI DE MENTENAN ȚĂ

În alegerea strategiei în vederea implement ării unui anumit tip de mentenan ță ,
trebuie avut în vedere în primul rând faptul c ă mentenan ța nu presupune
executarea lucr ărilor de repara ții în cel mai scurt timp, ci este în principal un
mijloc de prevenire a pierderilor cauzate de probleme le
ma șinilor/echipamentelor. Astfel, rolul strategiei de men tenan ță este acela de
a ob ține și men ține urm ătoarele:
– disponibilitate optim ă a echipamentelor/sistemelor de produc ție și a
celor auxiliare, pentru men ținerea capacit ății de produc ție a companiei
la nivelul de performan ță stabilit;
– condi ții de operare optime pentru echipamentele/sistemele de
produc ție sau auxiliare;
– utilizarea eficient ă și la capacit ăți maxime a resurselor pentru
mentenan ță ;
– extinderea timpului de via ță al echipamentelor/sistemelor;
– reac ție rapid ă în caz de defect;

Dezvoltarea unei strategii de mentenan ță la nivelul unei companii nu se
reduce la un singur tip de mentenan ță . Va exista întotdeauna o mixtur ă de
mentenan ță reactiv ă, corectiv ă, preventiv ă și predictiv ă. De asemenea, un
factor important în alegerea unui tip de mentenan ță este reprezentat de
consecin țele unei eventuale st ări de defect la nivelul
ma șinii/echipamentului/sistemului. Apari ția unui defect poate pune probleme
de securitate a muncii sau a produc ției, sau poate duce la probleme de mediu.
Exist ă defecte care determin ă costuri mari legate de pierderi de produc ție, sau
defecte care pot face irecuperabil un echipament. De cele mai multe ori,
pentru fiecare echipament/proces se cunosc consecin țele unui eventual
defect. În caz contrar se poate apela la operatorul ech ipamentului respectiv
sau în documenta ția aferent ă acestuia.

În literatura de specialitate, strategiile de mentenan ță amintite mai sus se
reg ăsesc și sub alte denumiri. [] prezint ă ca posibile metode/strategii de
mentenan ță urm ătoarele:
– mentenan ță bazat ă pe evaluarea continu ă a parametrilor
ma șinii/echipamentului/procesului (CBM – condition based
maintenance);
– interven ții la intervale fixe de timp (FTB – fixed time main tenance);

– func ționare pân ă la întreruperea capacit ății de func ționare (OTB –
operate to breakdown);
– mentenan ță din proiectare (DOM – design out maintenance).

OTB este corespondentul mentenan ței reactive, interven ția asupra
ma șinii/echipamentului/procesului realizându-se numai dup ă ce defectul a dus
la întreruperea capacit ății de func ționare. Pentru astfel de situa ții, cea mai
bun ă solu ție este aceea a dezvolt ării unei proceduri corective care s ă permit ă
interven ția asupra defectului, cu analiza cauzei, nu numai a simp tomaticii și cu
verificarea repara ției înainte de repunerea în func țiune.

DOM este o categorie aparte de mentenan ță , care ia în considerare
problemele legate de mentenan ță înc ă din faza de proiectare. De exemplu, se
prev ăd sisteme de ungere automate, etan șă ri mecanice sau lag ăre etan șe,
pentru prevenirea unor eventuale defecte.

FTM poate fi echivalat ă cu mentenan ța preventiv ă, caz în care interven țiile
sunt stabilite și organizate din timp, la intervale fixe de timp, d e cele mai multe
ori în func ție de ciclul de via șă al ma șinii/echipamentului sau diferitelor
subansamble ale acestora.

CBM, fiind o metod ă bazat ă pe evaluarea continu ă a st ării ma șinii/
echipamentului, intr ă în categoria mentenan ței predictive. Monitorizarea
continu ă a st ării ma șinii/sistemului permite detectarea înc ă din faz ă incipient ă
a defectelor, astfel încât interven ția corectiv ă poate fi planificat ă și organizat ă
din timp. La dezvoltarea unui sistem de monitorizare și diagnoz ă trebuie avu ți
în vedere doi factori. În primul rând, metoda sau teh nica de monitorizare
trebuie s ă fie func țional ă pe timpul func țion ării
ma șinii/echipamentului/procesului monitorizat. Pe lâng ă aceasta, metoda
aleas ă trebuie s ă fie obiectiv ă, bazându-se pe date furnizate de sisteme
performante de m ăsur ă, achizi ție și procesare date.

Pentru o mentenan ță eficient ă este necesar ă preg ătirea unei documenta ții
specifice, care s ă fie accesibil ă personalului de mentenan ță la locul
interven ției. Aceast ă documenta ție trebuie s ă con țin ă:
– indica ții asupra monitoriz ării și ungerii în timpul func țion ării;
– proceduri de monitorizare și ungere pe perioada opririi și proceduri de
FTM;
– standarde de monitorizare pentru diferite componente ;
– standarde specifice.

Trebuie avut în vedere faptul c ă un echipament/sistem are în structura sa o
mul țime de componente/subansamble, fiecare cu propriul progr am de
mentenan ță care specific ă: intervalul de timp la care trebuie realizat ă
inspec ția, tehnicile și personalul de inspec ție. Astfel, un sistem complex de
mentenan ță trebuie s ă posede o baz ă de date bine pus ă la punct, sub form ă
scris ă sau computerizat ă.