Údržba a diagnostika sú spojené nádoby, ktoré sa navzájom dopĺňajú

V dobe digitalizácie, internetu, inteligentných zariadení a ešte inteligentnejších softvérových aplikácií sa stále nájdu podniky, ktoré hľadajú príčinu odstavenia stroja až po tom, keď stojí polovica výroby. Ešte stále sa hľadajú dôvody, prečo treba meniť určité časti strojov v pravidelných predpísaných intervaloch namiesto vyhodnocovania skutočného stavu ich opotrebovania. Aj s týmito témami sme prišli s naším redakčným mikrofónom za dlhoročným odborníkom v oblasti sledovania stavu strojných zariadení a diagnostiky Ing. Petrom Tirindom, CSc., zakladateľom a konateľom spoločnosti B a K, s. r. o., a súčasne gestorom pre oblasť vibrodiagnostiky v rámci Asociácie technických diagnostikov SR.
Údržba a diagnostika sú spojené nádoby, ktoré sa navzájom dopĺňajú

Skúsme na úvod objasniť štruktúru systémov, ktorých úlohou je sledovanie stavu strojných zariadení.

Z hľadiska starostlivosti o strojné zariadenia a technológie by sme mohli hovoriť o troch základných systémoch. Prvým z nich je zabezpečovací systém (Machine Protection System), ktorý meria stanovené parametre, vyhodnocuje ich a porovnáva s hraničnými hodnotami. Na základe týchto informácií dokáže zabezpečovací systém v prípade prekročenia hraničných hodnôt strojné zariadenie odstaviť. Druhým je systém na monitorovanie stavu strojov, do ktorého sa už dajú zadefinovať napr. prevádzkové stavy. Tretím je vibrodiagnostický systém, ktorý zvyčajne odpovedá na otázku, prečo napr. hodnota kmitania narastá a aký typ poruchy možno následne očakávať.

Ako sa dokáže podnik dopracovať k fungujúcemu systému na sledovanie stavu strojných zariadení?

Vo väčšine prípadov samotné priemyselné podniky nedisponujú odborníkmi, ktorí by dokázali na základe svojich skúseností optimálne navrhnúť vhodný systém na sledovanie stavu strojných zariadení či diagnostiku. Na medzinárodnej úrovni sú síce definované pravidlá, kedy by mal byť nejaký konkrétny typ strojného zariadenia chránený napr. vibrodiagnostickým alebo iným systémom. Napr. norma určuje, že pri elektromotoroch s výkonom vyšším ako 15 kW by mal byť nasadený monitorovací systém. Existujú samozrejme výnimky, keď napr. olejové čerpadlo turbogenerátora ani nemusí mať taký vysoký nominálny výkon, avšak vzhľadom na to, že ide o kritické zariadenie, ktorého výpadok spôsobí zastavenie dodávky mazacieho oleja do turbogenerátora, čo by mohlo predstavovať vážne dôsledky a odstavenie jeho činnosti, malo by mať tiež svoju ochranu a sledovanie stavu. Takže vždy treba prihliadať aj na účel, ktorý dané zariadenia plní, a na hodnotu potenciálnej škody pri výpadku daného zariadenia a podľa toho navrhovať jeho adekvátnu ochranu. Okrem toho treba mať pri navrhovaní ochrany možnosť sledovať trendy vývoja niektorých sledovaných parametrov. Porucha na strojných zariadeniach sa neprejaví okamžite, ako napr. pri vypálení žiarovky, keď v momente vidíme dôsledok. No pred poruchou sa zvyknú objavovať rôzne príznaky, ktoré sa dajú zo sledovaných trendov „dešifrovať“. Aby som sa teda vrátil k vašej otázke, odporúčal by som pri návrhu a výbere vhodného systému ochrany a sledovania stavu strojných zariadení osloviť odborný tím. Dnes je už takmer bežné, že spoločnosti, ktoré nielen dodávajú, ale aj navrhujú konkrétne riešenia, dokážu priemyselnému podniku poskytnúť takéto poradenstvo bezplatne. Samozrejme, pri výbere takéhoto dodávateľa je dobré pýtať sa na jeho zázemie, referencie a pod.

Z hľadiska výberu vhodného systému na sledovanie stavu strojov asi treba vedieť rozlíšiť, či je vhodnejšie riešenie s pochôdzkovým systémom alebo automatizovaný, spojito fungujúci systém. Aké sú kritériá voľby v tomto prípade?

Pochôdzkový systém je takmer vždy finančne lacnejší, pričom disponuje tomu adekvátnou mierou funkcionality, ktorú si dokáže zaškolený používateľ sám upraviť. Takýto systém však vytvára takpovediac „ochrannú sieť“ s okami meter krát meter. Ak by som použil analógiu s artistickým vystúpením, môže sa stať, že artista v prípade nevydareného čísla alebo pri tréningu prepadne cez takéto veľké oko siete a je problém. Pri pochôdzkovom systéme sa hovorí o kontrole minimálne v dvojtýždňových periódach, avšak prax je taká, že kontroly sa zvyčajne vykonávajú raz mesačne. Preto je veľmi praktické urobiť nejakú analýzu rizík a porovnávať vynaložené investície a možné škody. To základné delenie by malo vychádzať z toho, či treba alebo netreba vôbec dané zariadenie chrániť. Ak je to z hľadiska chodu technológie nevýznamné zariadenie, bez vplyvu na dôležité časti technológie, tak je zbytočné takéto zariadenie osadiť monitorovaním či ochranou. V druhej kategórii sú teda zariadenia, pre ktoré existujú dôvody na sledovanie ich stavu a ochranu. Sem môžu patriť miestne vzdialené zariadenia, ktoré je účelné diagnostikovať a sledovať spomínaným pochôdzkovým systémom. Alebo sú to zariadenia zvyčajne významne ovplyvňujúce chod technológie, ktorých výpadok by znamenal výrazné ekonomické či iné škody.

Ten, kto navrhuje a dodáva systémy na sledovanie stavu strojov a ich diagnostiku, má teda značnú zodpovednosť.

To presne hovoria aj naše skúsenosti. V prípade dodávok takýchto systémov napr. do elektrární je tá zodpovednosť mimoriadne vysoká. Naše riešenia dohliadajú na celkovo 40 % inštalovaného výkonu v rámci Slovenska a „stlačením jedného tlačidla“ by sme dokázali odstaviť jeho dodávku do prenosovej sústavy. Systémy sledovania stavu strojov a diagnostické systémy dnes už disponujú databázovými systémami, z ktorých sa dá identifikovať, čo poruche predchádzalo, a dostať sa tak k zdroju poruchy. Počas našej praxe sme už niekoľkokrát odstavili veľké strojné zariadenie a prvým krokom bolo vždy obhájiť to, že odstavenie bolo naozaj nevyhnutné. V druhom kroku musíme vždy dokazovať, čo bola príčina odstavenia.

Majú moderné systémy na sledovanie stavu strojných zariadení možnosť ovplyvniť samotný zisk ich prevádzkovateľa?

Úplne objektívne sa to dá preukázať len ťažko. Disponujeme však viacerými vierohodnými štúdiami, že investícia do systému na sledovanie stavu strojných zariadení a diagnostických systémov má jednu z najkratších návratností. Dostupná odborná literatúra uvádza údaj návratnosti tri až päť rokov, čo je v porovnaní s návratnosťou iných častí technológie veľmi krátky čas. Ak sa na to pozrieme z iného uhla pohľadu, tak očakávané investície do technológií ochrany a diagnostiky majú dynamicky rastúci priebeh. Aj vďaka týmto prognózam vstupuje do tohto segmentu čoraz viac firiem, ktoré v predaji a nasadzovaní týchto systémov vidia obchodný potenciál.

Sú vzhľadom na dnešné možnosti systémov na monitorovanie stavu zariadení niektoré oddelenia údržby predimenzované?

Z môjho pohľadu je to, žiaľ, tak. Často citlivo zvažujeme, koho v danom podniku oslovíme. Z hľadiska investícií do tohto typu zariadení má zvyčajne rozhodujúce slovo riaditeľ alebo vedúci výroby, ktorý si zvykne prizvať aj zástupcov oddelenia údržby. Opäť z našej vlastnej praxe si dovolím povedať, že zástupcovia údržby stále a húževnato upozorňujú na dôležitosť pravidelného vykonávanie kontroly, pričom nie sú fanúšikmi vykonávania údržby a opravy podľa skutočných meraní a preukázateľných nedostatkov. Vnímam to skôr ako obranný postoj proti redukovaniu tímu údržby. Aj keď faktom je, že moderné systémy na sledovanie stavu strojov dokážu v značnej miere nahradiť mnohé činnosti, ktoré dnes stále vykonáva človek. Ak sa vrátim k tej analógii zo sieťou a artistom, adekvátne menšiemu počtu pracovníkov údržby treba prispôsobiť aj veľkosť oka záchrannej siete. Dnešné systémy sú schopné vyhodnocovať aj zložitejšie výsledky, nielen napr. súčtovú hodnotu, pričom vedia poukázať nielen na lokalitu, resp. konkrétnu časť zariadenia, kde sa problém objavuje, ale aj na čas, kedy sledované hodnoty prekročia svoje hranice. Na to môže zase nadväzovať nákup náhradných dielov alebo mobilizácia odborníkov potrebných na vyriešenie daného problému. Čiže interné oddelenie údržby by malo byť nastavené práve takýmto systémom, aby sa naplno využil potenciál moderných technológií a aby bol zároveň v prípade potreby tím akcieschopný.

Internet vecí, cloudové technológie a moderná údržba. Ide to dokopy?

Ide a veľmi účinne. Dodávatelia systémov na sledovanie stavu strojov sú už na tieto technológie pripravení. Dánsko je napr. z hľadiska monitorovania stavu veterných elektrární svetovou špičkou. Mnohé z nich sú umiestnené v mori, čo ani nedáva veľa iných možností na monitorovanie a spracovanie údajov ako pomocou cloudových technológií a internetu vecí. Následne v miestnosti riadenia na pevnine dvadsaťčlenný tím vyhodnocuje tieto údaje a generuje pre prevádzkovateľa veterného parku reporty zrozumiteľné aj ekonómom, investičným oddeleniam či vrcholovému manažmentu. Takto sa sleduje cca desaťtisíc strojných zariadení.

Máme s takýmito riešeniami aj konkrétne skúsenosti na Slovensku?

Podobný, aj keď nie úplne cloudový systém je v prevádzke u najväčšieho prepravcu plynu na Slovensku. Ten má na distribučnej trase umiestnené štyri kompresorové stanice, v rámci ktorých sú umiestnené aj štyri servery prepojené priemyselným internetom so vzdialenou miestnosťou riadenia. Oddelenie diagnostiky strojov tejto spoločnosti má takto prostredníctvom klientských počítačov rýchly online prístup k údajom.

Aké služby sa spájajú so systémami na sledovanie stavu strojov, ktoré by mohli koncoví používatelia okrem nákupu samotného HW a SW ešte využiť?

Máme napríklad veľkých zákazníkov, ktorí investovali do inteligentných systémov na sledovanie strojových zariadení, ale pritom nechcú zamestnávať interných pracovníkov, ktorí by sa tejto problematike venovali. Majú preto s nami uzavretých niekoľko rôznych rámcových servisných zmlúv. V rámci jednej z nich napríklad garantujeme udržanie chodu nejakého strojného zariadenia za paušálnu cenu. Okrem toho poskytujeme diagnostické služby, ktorých výsledkom sú prehľadné správy zrozumiteľné aj vrcholovému vedeniu v podniku.

Koncepcia Priemyslu 4.0 má ovplyvniť množstvo podnikových procesov. Akú úlohu však v tomto koncepte, resp. pri jeho realizácii zohrá údržba zariadení?

Ak mám byť úprimný, tak firmám, ako sme aj my, prichádza koncepcia Priemyslu 4.0 vhod. Interpretácia a vec využitia tohto konceptu je v súčasnosti ešte stále veľmi individuálna. No v jednom ohľade sa ten koncept zjednocuje – výrobné a iné zariadenia majú o sebe poskytovať informácie. V súčasnosti sme sa nielen ako firma, ale aj ja osobne zapojili do projektu spoločnosti OSIsoft, ktorá na trh ponúka riešenie s názvom PI server. Prelomová myšlienka tohto riešenia, ktoré má ambíciu veľkým dielom prispieť k reálnemu naplneniu konceptu Priemyslu 4.0, je, že dokáže komunikovať takmer s akýmkoľvek riadiacim či diagnostickým systémom v reálnom čase. To znamená, že zbierané údaje z technologických procesov sú značkované rovnakou časovou základňou. Tento trend považujem za veľkú príležitosť pre výrobné podniky. Samozrejme, že každý výrobca systému, ktorý sa chce zapojiť do tohto trendu, musí byť tzv. PI server kompatibilný a naša spoločnosť ako prvá na svete z oblasti monitorovania strojných zariadení a vibrodiagnostiky strojov takýto status má (platilo v čase realizácie interview, koncom júna 2019, pozn. red.). A túto funkcionalitu už teraz môžeme našim zákazníkom ponúkať bezplatne.

Kde sa Slovensko nachádza v súčasnosti a kam by sa malo posunúť z hľadiska sledovania stavu strojov, údržby a diagnostiky?

Z mojich skúseností môžem povedať, že v oblasti údržby a diagnostiky strojných zariadení sa môže právom porovnávať s európskymi krajinami. Vzhľadom na pomer HDP máme nainštalovaných takmer rovnaký podiel systémov na sledovanie stavu strojov a diagnostiku ako veľké ekonomiky – Francúzsko, Nemecko a pod. Citlivé miesto, kde ja vidím priestor na zlepšenie, je osveta významných predstaviteľov štátu aj priemyselnej sféry o tejto téme, nakoľko len malé percento z nich si uvedomuje skutočnú dôležitosť, hodnotu a prínosy údržby a diagnostiky. Veľkým problémom je chýbajúci dorast v uvedených oblastiach. Starší pracovníci odchádzajú a ich adekvátna náhrada môže byť problém. Nutne by sa mali tieto témy objaviť v študijných programoch stredných škôl a univerzít.