WYDZIAŁ INŻYNIERII ZARZĄDZANIA POLITECHNIKA POZNAŃSKA
ROZPRAWA DOKTORSKA
METODYKA PLANOWANIA DZIAŁAŃ PREWENCYJNYCH UTRZYMANIA RUCHU MASZYN DOŁOWYCH
METHODOLOGY OF THE PREVENTIVE ACTIVITIES PLANNING OF UNDERGROUND MACHINES MAINTENANCE
mgr inż. MAREK JASIŃSKI
Promotor:
dr hab. inż. Stanisław JANIK, prof. nadzw.
Promotor pomocniczy:
dr inż. Małgorzata Jasiulewicz-Kaczmarek
Poznań 2019
2 Dedykuję:
Żonie, Dzieciom, Rodzicom oraz Wnukowi
Panu profesorowi dr hab. inż. Stanisławowi Janikowi składam serdeczne podziękowania za cenne uwagi i pomoc przy realizacji niniejszej rozprawy.
Dołączam również serdeczne podziękowania dla Pani dr inż. Małgorzaty Jasiulewicz- Kaczmarek za pomoc w realizacji tego przedsięwzięcia.
3
S
PIS TREŚCISTRESZCZENIE W JĘZYKU POLSKIM ... 5
SUMMARY ... 6
SYMBOLE I SKRÓTY ... 7
POROZUMIENIE W SPRAWIE UDOSTĘPNIENIA MATERIAŁÓW DO NAPISANIA ROZPRAWY DOKTORSKIEJ ... 10
1. WPROWADZENIE ... 11
1.1. Zarys problemu ... 11
1.2. Uzasadnienie podjęcia tematu ... 13
1.3. Założenia badawcze, hipoteza i cel pracy ... 16
1.4. Koncepcja rozwiązania problemu ... 17
2. TEORETYCZNE PODSTAWY PROBLEMATYKI ... 18
2.1. Utrzymanie ruchu obiektów technicznych ... 18
2.1.1. Definicja, cel i zakres utrzymania ruchu. ... 18
2.1.2. Strategie utrzymania ruchu ... 19
2.1.3. Współczesne koncepcje utrzymania ruchu ... 23
2.1.4. Technologie informatyczne wspomagające utrzymanie ruchu ... 25
2.2. Niezawodność obiektu technicznego... 28
2.3. Prognozowanie stanu obiektów technicznych ... 37
3. OPIS I PRZEBIEG BADAŃ ... 41
3.1. Teren badań ... 41
3.2. Kryteria doboru obiektu badań ... 43
3.3. Obiekt badań ... 44
3.4. Opis systemu CMMS (Computerised Maintenance Management Systems)... 47
3.5. Populacja generalna ... 49
3.6. Próbka ... 50
3.7. Proponowana metodyka badań dla planowania działań prewencyjnych utrzymania ruchu maszyn dołowych ... 51
3.8. Opis badań ... 53
4. NIEZAWODNOŚĆ UKŁADÓW I PODZESPOŁÓW WOZÓW ODSTAWCZYCH 58 4.1. Badanie niezawodności układów i podzespołów wozów odstawczych ... 58
4.1.1. Układ „ INSTALACJA GASNICZA” ... 59
4.1.2. Układ „ELEMENTY WYPOSAZENIA” ... 63
4.1.3. Układ „INSTALACJA ELEKTRYCZNA”... 65
4.1.4. Układ „CENTRALNE SMAROWANIE” ... 68
4.1.5. Układ „UKLAD HYDRAULICZNY“ ... 72
4.1.6. Układ „UKLAD ROBOCZY“ ... 76
4.1.7. Układ „ ELEMENTY KONSTRUKCJI” ... 80
4.1.8. Układ „UKLAD KLIMATYZACJI“ ... 83
4
4.1.9. Układ „UKLAD NAPEDOWY“ ... 85
4.2. Badanie poziomu niezawodności układów i pozdzespołów wozów odstawczych na podstawie diagramów Pareto-Lorenza ... 92
5. PLANOWANIE DZIAŁAŃ PREWENCYJNYCH SŁUŻB UTRZYMANIA RUCHU NA PODSTAWIE NIEZAWODNOŚCI UKŁADÓW I PODZESPOŁÓW WOZÓW ODSTAWCZYCH ... 142
5.1. Analiza wyników badań niezawodności układów i podzespołów... 142
5.2. Analiza wyników badań poziomu niezawodności układów i podzespołów na podstawie diagramów Pareto-Lorenza... 144
6. WNIOSKI I KIERUNKI DALSZYCH BADAŃ ... 153
7. BIBLIOGRAFIA ... 155
Spis tabel ... 164
Spis rysunków ... 173
5
STRESZCZENIE W JĘZYKU POLSKIM
Przedmiotem rozprawy jest opracowanie metodyki planowania działań prewencyj- nych utrzymania ruchu maszyn dołowych. Do przeprowadzonych badań wybrano jednego ze światowych liderów produkcji miedzi i srebra, który jest firmą nieustannie rozwijającą się zarówno, jeżeli chodzi o najnowsze technologie, jak i ekspansję na inne tereny wydo- bywcze (nawet na innych kontynentach). Treść rozprawy składa się z sześciu rozdziałów, spisu rysunków, tabel oraz spisu literatury.
W rozdziale pierwszym przedstawiono wprowadzenie do problematyki utrzymania ruchu w zakładach produkcyjnych ze szczególnym uwzględnieniem specyfiki pracy parku maszy- nowego w oddziałach górniczych oraz uzasadnienie podjęcia tematu dysertacji. W dalszej części przedstawiono założenia badawcze, hipotezę badawczą i cel pracy. W końcowej czę- ści rozdziału podano koncepcję rozwiązania problemu.
W rozdziale drugim podany został ogląd literatury przedmiotu i jej analiza pod kątem badanej problematyki. Omówiono definicję, cel i zakres zagadnienia utrzymania ruchu, przedstawiono strategie utrzymania ruchu, współczesne koncepcje utrzymania ruchu oraz technologie informacyjne wspomagające utrzymanie ruchu parku maszynowego. W dalszej części rozdziału omówiono zagadnienia związane z niezawodnością oraz prognozowaniem stanu technicznego obiektów technicznych.
W rozdziale trzecim został opisany teren badań, kryteria doboru obiektu badań oraz sys- tem informatyczny wspomagający utrzymanie ruchu maszyn w danym przedsiębiorstwie.
W kolejnej części została zaprezentowana populacja generalna i próbka, a w końcowej czę- ści rozdziału omówiono proponowaną metodykę oraz przedstawiono opis badań.
W rozdziale czwartym przedstawione zostały wyniki badań istniejącego stanu niezawod- ności układów i podzespołów wozów odstawczych oraz wyniki badań poziomu niezawod- ności układów i podzespołów wozów odstawczych na podstawie diagramów Pareto-Lo- renza.
W rozdziale piątym przedstawiono analizę badań niezawodności układów i podzespołów wozów odstawczych oraz analizę badań poziomu niezawodności układów i podzespołów wozów odstawczych na podstawie diagramów Pareto-Lorenza w kierunku planowania dzia- łań prewencyjnych utrzymania ruchu maszyn dołowych.
W rozdziale szóstym przedstawiono wnioski i określono kierunki dalszych badań.
Słowa kluczowe:
Utrzymanie ruchu, maszyny górnicze, CMMS, analiza niezawodności, diagramy Pareto, planowanie działań prewencyjnych.
6
SUMMARY
The subject of the dissertation is the development of a methodology for planning preven- tive activities for underground machines maintenance. One of the world leaders in the pro- duction of copper and silver was selected for the research. The company has been developing both in terms of the latest technologies and expansion to other mining area, even on other continents. The content of the dissertation consists of six chapters, a list of figures, a list of tables and a list of literature.
The first chapter presents an introduction to the problem of maintenance in production plants with particular emphasis on the specificity of the work of the machines park in mining industry and the justification of dissertation subject selection. The following part presents the research assumptions, the research hypothesis and the dissertation aim. The final part of the chapter contains the concept of problem-solving.
The second chapter presents a literature overview and its analysis in terms of the studied issues. The definition, aim and scope of the maintenance problem are discussed in this chap- ter. Maintenance strategies, modern maintenance concepts and information technologies supporting the machines park maintenance are presented. The next part of the chapter dis- cusses issues related to reliability and technical condition forecasting of technical facilities.
The third chapter describes the research area, the criteria for the selection of the research object, the IT system supporting the maintenance of the underground machines in the mining company. The next part contains the presentation of the general population and the sample.
The final part of the chapter presents the proposed methodology and a description of the research.
The fourth chapter presents the results of research on the existing reliability status of haul truck systems and components as well as the tests results on the reliability level of haul truck systems and elements based on Pareto diagrams
The fifth chapter presents an analysis of reliability tests of haul truck systems and com- ponents, as well as analysis of the tests results on the reliability level of haul truck systems and elements based on Pareto diagrams, focused on the preventive activities planning for underground machines maintenance.
The sixth chapter is a conclusion of the dissertation. It presents the achieved results and the directions for further research.
Key words:
Maintenance, mining machines, CMMS, reliability analysis, Pareto diagrams, planning of preventive activities
7
SYMBOLE I SKRÓTY
WO - Wóz odstawczy,
SMG - Samojezdna maszyna górnicza, KGHM - Kombinat Górniczo-Hutniczy Miedzi,
CMMS - Computerised Maintenance Management Systems, UR - Utrzymanie ruchu,
SUR - Służby utrzymania ruchu,
DTR - Dokumentacja Techniczno – Ruchowa, TPM - Total Productive Maintenance,
RCM - Reliability Centered Maintenance, RCFA - Root Cause Failure Analysis FMEA - Failure Mode and Effects Analysis SP - Samodzielne przeglądy techniczne, P(⋅) - Prawdopodobieństwo,
R(t) - Funkcja niezawodności,
λ(t) - Funkcja intensywności uszkodzeń, f(x) - Funkcja gęstości prawdopodobieństwa, F(t) - Dystrybuanta rozkładu prawdopodobieństwa,
t - Czas,
T - Czas zdatności obiektu, trwałość, n - Liczba uszkodzeń,
N - Liczba maszyn,
λ - Intensywność uszkodzeń,
λw - Średnia ważona intensywność uszkodzeń, p=1-α - Przedział ufności,
δ - Względna precyzja oszacowania, EKO - UKLAD ELEM-KONSTRUKCJI, EWY - UKLAD ELEM-WYPOSAZENIA, IEL - UKLAD INST-ELEKTRYCZNA-24V, IGA - UKLAD INST-GASNICZA,
UCS - UKL-CENTR-SMAR, UHY - UKL-HYDRAULICZNY, UKL - UKL-KLIMATYZACJI, UMO - UKL-MONITORINGU,
UNA - UKL-NAPEDOWY,
URO - UKL-ROBOCZY,
ZOG - UKLAD ZAST-OGOLNE, PUS - UKLAD PUSTE,
IEUN - INNE-ELEM-UKL-NAPEDOWY,
MNA - MOST-NAPEDOWY,
PCW - PIASTA-CIAGNIOWA-WO, SSP - SILNIK-SPALINOWY,
8 PHR - PRZEKLADNIA-HR,
SKB - SKRZYNIA-BIEGOW, UCH - UKLAD-CHLODZENIA,
UDP - UKLAD-DOLOTOWY-POWIETRZA,
UPA - UKLAD-PALIWOWY,
UWY - UKLAD-WYDECHOWY,
WNA - WAL-NAPEDOWY,
ZMO - ZMIENNIK-MOMENTU, PU1 - PUSTE UNA,
IEUH - INNE-ELEM-UKL-HYDRAULICZNY,
PHY - POMPA-HYDR,
ROZD - ROZDZIELACZ,
RHY - ROZDZIELACZ-HYDR,
AHY - AKUMULATOR-HYD,
SIL - SILOWNIK,
SIH - SILOWNIK-HYDR, SHY - SILNIK-HYDR, PU2 - PUSTE UHY,
RAM - RAMA,
KOP - KABINA-OPERATORA, BPW - BELKA-PRZEGUBU-WO, IEK - INNE-ELEM-KONSTRUKCJI, PU3 - PUSTE EKO,
IEW - INNE-ELEM-WYPOSAZENIA, PU4 - PUSTE EWY,
ALT - ALTERNATOR,
IEIE - INNE-ELEM-INST-ELEKTR-24V,
PWI - PRZEWOD-WIAZKA,
ROZR - ROZRUSZNIK,
AKU - AKUMULATOR,
ECM - ECM, PU5 - PUSTE IEL,
BPR - BUTLA-PROSZKOWA,
EDE - ELEMENTY-DETEKCJI, INI - INICJATOR,
IEIG - INNE-ELEM-INST-GASNICZA,
PDY - PRZEWODY-DYSZE,
STE - STEROWNIK, PU6 - PUSTE IGA,
PSM - POMPA-SMAR,
DOZ - DOZOWNIK,
IEUC - INNE-ELEM-UKL-CENTR-SMAR, RSM - ROZDZIELACZ-SMAR,
PU7 - PUSTE UCS,
9 REN - REJESTRATOR-ENTE,
PAR - PAROWNIK,
IEUK - INNE-ELEM-UKL-KLIMATYZACJI, SPR - SPREZARKA,
SKS - SKRZYNIA-STALA,
SKZ - SKRZYNIA-ZALADOWCZA,
KLA - KLAPA,
WSP - WYPOSAZENIE-SPECJALISTYCZNE, IEUR - INNE-ELEM-UKL-ROBOCZY,
OBR - OBROTNICA,
SKR - SKRZYNIA RUCHOMA, WYS - WYSIEGNIK,
PU8 - PUSTE,
EZO - ELEM-ZAST-OGOLNE, PU9 - PUSTE ZOG,
* Uwaga opis niektórych skrótów nie zawiera polskich liter.
10
POROZUMIENIE W SPRAWIE UDOSTĘPNIENIA MATERIAŁÓW
DO NAPISANIA ROZPRAWY DOKTORSKIEJ
11
1. WPROWADZENIE
1.1. Zarys problemu
Przedsiębiorstw wydobywczych jest bardzo mało i stanowią one marginalny pro- cent w stosunku do wszystkich przedsiębiorstw funkcjonujących w kraju. Wydobycie rud miedzi wymaga użycia specjalistycznych maszyn i urządzeń, dostosowanych do warunków wynikających ze specyfiki pracy w zakładach górniczych. Sam proces technologicz- ny w wymienionych kopalniach rud miedzi w strefie wydobywczej rozpoczyna się uzyska- niem urobku (Butry & Kicki, 2003), który wymaga transportu poziomego w obrębie pod- ziemi kopalni, a następnie wydobycia go na powierzchnię transportem pionowym (Antoniak, 1980). W polu eksploatacyjnym w podziemiach kopalń proces produkcyjny koń- czy się na odstawie urobku wozami odstawczymi lub ładowarkami. Do przeprowadzonych badań wybrano jednego ze światowych liderów produkcji miedzi i srebra, który jednocze- śnie jest firmą nieustannie rozwijającą się zarówno, jeżeli chodzi o najnowsze technologie, jak i ekspansję na inne tereny wydobywcze, a nawet na inne kontynenty (KGHM, 2015).
Występujące w procesie technologicznym podziemnych zakładów górniczych zjawisko tur- bulentności spowodowane zmieniającymi się warunkami pracy (zmiany głębokości, miąż- szości pokładu, temperatury, wilgotności, pochylenia wyrobisk) wymusza w konsekwencji systematyczne dostosowywanie (doskonalenie) wielu procesów zachodzących w jego oto- czeniu bliskim jak i dalszym (KGHM, 1996). Prowadzenie eksploatacji w podziemnym śro- dowisku pracy wymusza diametralne zmiany, nie tylko w organizacji pracy ludzi, ale także i maszyn uczestniczących w procesie technologicznym (Jasiński & Janik, 2017). Jest ono przyczyną systematycznego rozwoju technologicznego tych firm. Coraz bardziej skompli- kowane i specjalistyczne środki techniczne wymuszają ciągłe doskonalenie, przemodelo- wanie procesu utrzymania ruchu maszyn dołowych (w celu dostosowania istniejącego stanu do aktualnych warunków) lub wypracowania całkiem nowego, który pozwoli uzyskać za- kładaną efektywność w zakresie utrzymania ruchu maszyn dołowych zaangażowa- nych w proces wydobywczy. Utrzymanie ruchu powinno być tak zorganizowane, aby za- pewnić ciągłość produkcji pomimo zmieniających się z dnia na dzień uwarunkowań np.
miejsc pracy maszyn dołowych (Jasiński, et al., 2017). Potrzeba zmniejszenia kosztów funk- cjonowania przedsiębiorstwa w sferze wydobycia, oraz zwiększenia efektywności utrzy- mania ruchu spowodowała, że w podziemnych komorach naprawczych samojezdnych ma- szyn górniczych umiejscowione są stanowiska serwisowe poszczególnych producentów ma- szyn górniczych (Jurczak, 2/2013). Tam właśnie dokonywane są planowane naprawy ma- szyn oraz usuwanie awarii. We wcześniejszej fazie rozwoju przedsiębiorstwo dokonywało napraw maszyn przede wszystkim własną bazą zasobową. Obecnie zmieniły się relacje ilo- ściowe pomiędzy pracownikami (UR) zakładu, a pracownikami firm zewnętrznych, których w podziemiach jest coraz więcej. Warto w tym miejscu zwrócić uwagę na trendy utrzymania ruchu podawane w literaturze przedmiotu. Pierwszym przykładem może być stosowanie naj- nowszych technologii (rozwiązań technicznych) w firmie, bowiem ciągły postęp technolo- giczny jest obecnie determinantem zapewnienia odpowiedniej konkurencyjności firmy na rynku (Legutko, 2009). Kolejnym aspektem jest ciągłe doskonalenia pracowników (operato-
12 rów) obsługujących nowoczesny park maszynowy na specjalistycznych szkoleniach podno- szących kwalifikacje personelu (Jasiński, et al., 2015), (Słowiński, 2007), (Jasiulewicz- Kaczmarek, 2007). Inną dobrą praktyką zapewniającą wyjście z sytuacji nadążania za roz- wojem cywilizacyjnym jest niewątpliwie powierzenie obowiązku utrzymania ruchu specja- listycznym firmom zewnętrznym (np. serwisom fabrycznym), czyli zastosowanie tzw. out- sourcingu (Chrostowski, 37/2003), (Jurczak, 2/2013) lub przejście na stosowanie rozwiązań e-maintenance (Muller, et al., 2008), (Leyrat, et al., 2008). Utrzymanie maszyn i urzą- dzeń w należytym stanie jest rolą pracowników ruchu zakładu generalnie, aczkolwiek za- leży to przede wszystkim od stosowanej w zakładzie strategii utrzymania ruchu. Duże przed- siębiorstwa (w tym zakłady górnicze wydobywające rudy miedzi) ze względu na swoją wiel- kość dla prawidłowego funkcjonowania UR oraz zwiększenia jego efektywności muszą wspomagać działy utrzymania ruchu poprzez stosowanie systemów komputerowych klasy CMMS (Jasiulewicz-Kaczmarek, et al., 2017), (Crespo-Marquez & Gupta, 2006), Pamiętać jednak należy, że sama informatyzacja i komputeryzacja nie jest w stanie funkcjonować bez czynnika ludzkiego, a tylko prawidłowa współpraca pomiędzy operatorem, serwisan- tem i producentem (konstruktorem) jest w stanie w wyniku ciągłego doskonalenia wypra- cować wzrost efektywności procesu eksploatacji parku maszynowego przedsiębiorstwa. Li- teratura przedmiotu spośród wielu systemów utrzymania ruchu wskazuje na konieczność stosowania przede wszystkim utrzymania ruchu bazującego na niezawodności (Burnos, 3/2012), (Legutko, 2009). Do właściwego projektowania systemu utrzymania ruchu skiero- wanego na niezawodność niezbędna jest systematyczna i aktualna informacja na temat stanu środków technicznych (opis), a także prac aktualnie prowadzonych, planowanych napraw, remontów, rodzajów awarii, opisu ich przyczyn i objawów niewłaściwej pracy maszyn. In- formacje te powinny być dostępne dla wszystkich zainteresowanych uczestników utrzyma- nia ruchu (służb zakładowych, pracowników dozoru, serwisantów, a także pracowników zaopatrzenia). Nastawienie na niezawodność wymaga posiadania przez przedsiębiorstwo dużej ilości informacji dostępnych elektronicznie. Warunek ten zostaje spełniony, gdy przedsiębiorstwo deklaruje się wdrożonym systemem informatycznym przeznaczonym do wspomagania zarządzania środkami trwałymi. Odchodzi się tym samym od prowadzenia dokumentacji technicznej w formie papierowej (forma ta staje się na dzień dzisiejszy coraz częściej archaizmem). Odpowiednie oprogramowanie najczęściej w postaci baz danych wy- konywanych np. w Excelu, (umożliwiające sortowanie, zliczanie, przedstawianie danych w różnych postaciach: grafy, wykresy, równania matematyczne itd.) w większości firm jest wystarczające. W przypadku firm o rozbudowanej strukturze preferowane jest stosowania specjalnie do tych celów dedykowanych systemów informatycznych klasy CMMS (Compu- terised Maintenance Management Systems) (Biały & Bobkowski, 2009/19), (Jasiński, et al., 2017), (Woźnicka & Pawlak, 2013). W strategiach UR odchodzi się generalnie od utrzyma- nia reakcyjnego (remonty po pojawieniu się uszkodzenia). W niektórych zakładach wdro- żone są strategie zapobiegawcze. Jednak w przedsiębiorstwach, którym zależy na poprawie- niu sprawności działania systemu produkcyjnego na poziomie operacyjnym i wydłużeniu cyklu życia kosztownego wyposażenia produkcyjnego utrzymanie ruchu bazuje na nieza- wodności (Drelichowski, et al., 2012), (Jasiulewicz-Kaczmarek, 2015), (Piersiala &
Trzcieliński, 2005), (Słowiński, 2007). W praktyce stosowane są trzy podejścia do utrzyma- nia ruchu od reaktywnego (generacja I), w którym remonty dokonywane są po pojawieniu
13 się uszkodzenia, poprzez prewencyjne utrzymanie ruchu (generacja II) polegające na doko- nywaniu planowo-zapobiegawczych remontów, aż po prognostyczne utrzymanie ruchu (ge- neracja III) reprezentowane przez PdM (predictive maintenance), CM (corrective mainte- nance), MP (maintenance prevention), PrM (Productive maintenance), RCM (Reliability Centered Maintenance), TPM (Total Productive Maintenance), (Basri, et al., 2017), (Labib, 2006), (Peng, 2012), (Sharma & Yadava, 2011), (Walczak, 2016).
Spojrzenie na problem sprawności technicznej maszyn może być realizowane pod róż- nym kątem. Warte uwagi na pewno jest przewidywanie ich stanu w oparciu o informacje o uszkodzeniach udostępnionych przez badanego w postaci papierowej lub przechowywa- nych w zasobach aktualnie używanego w firmie systemu informatycznego. Prognozowanie w małych firmach (niewielki park maszynowy) można uzyskiwać na drodze doświadczenia fachowców, ekspertów, czy drogą intuicyjną. Dla dużych przedsiębiorstw, dysponujących obszerną bazą danych, konieczne jest wspomaganie komputerowe wykorzystujące metody matematyczne. W przypadku badania niezawodności maszyn z reguły stosowane są modele probabilistyczne o nieznanym modelu trendu typu m.in.: wyrównywanie wykładnicze, me- toda autoregresji AR, metoda średniej ruchomej i metoda mieszana ARMA (Antosz &
Perłowski, 3/2009), (Słowiński, 2014), (Żółtowski, 2002). Maszyny dołowe ze względu na trudne środowiskowe warunki pracy, pracę na cztery zmiany w podziemiach kopalń, cha- rakteryzują się krótkim cyklem życia (Loska, 2010). Z jednej strony interesującą wydaje się być prognoza, jak maszyny zachowają się w kolejnym roku eksploatacji oraz informacja, czy np. warto w nie jeszcze inwestować. W badanej firmie wydobywczej cykl życia maszyn wynosi 6 lat. Z drugiej strony warto przewidywać przyszłość (nie na dalsze lata eksploatacji maszyn istniejących), dla nowych maszyn tego samego typu rozpoczynających pracę w śro- dowisku podziemnym. Na logikę takie postępowanie docelowo powinno skutkować wydłu- żeniem cyklu pracy tych maszyn.
1.2. Uzasadnienie podjęcia tematu
Wydobycie rud miedzi wiąże się z operacjami technologicznymi wykonywanymi w pod- ziemiach kopalni. Do realizacji każdej z operacji przeznaczone są specjalistyczne samojez- dne maszyny górnicze typu: wozy wiercące, kotwiące, do obrywki, odstawcze, ładowarki kopalniane i inne. Do zapewnienia pełnej zdolności produkcyjnej zakładu górniczego wy- magana jest właściwa eksploatacja parku maszynowego pracującego w polu eksploatacyj- nym przedsiębiorstwa górniczego (Jasiński & Janik, 2015). Odpowiadają za nią zarówno pracownicy służb utrzymania ruchu zakładu górniczego, jak również firm zewnętrznych.
Dlatego w podziemnych komorach naprawczych samojezdnych maszyn górniczych umiej- scowione są także stanowiska serwisowe poszczególnych producentów maszyn górniczych, które zajmują się dokonywaniem planowanych napraw maszyn oraz usuwaniem awarii.
Układ taki wymusiła konieczność zmniejszenia kosztów funkcjonowania przedsiębiorstwa w sferze wydobycia, które we wcześniejszej fazie dokonywało napraw wszystkich maszyn dołowych własną bazą zasobową. Ze względu na bardzo dużą liczbę samojezdnych maszyn górniczych (kopalnia jest wielką firmą transportową - około 300 maszyn), pracujących pod ziemią przy wydobyciu rud miedzi, w celu prawidłowej obsługi ich serwisowania wdrożony został (od 2011r.) w zakładach górniczych rud miedzi system informatyczny klasy CMMS
14 (Computerised Maintenance Management System). Pozwala on przede wszystkim na nale- żyte rozliczanie za usługi serwisowania maszyn dołowych, które z dnia na dzień stanowią coraz większy udział w utrzymaniu ruchu parku maszynowego (Biały & Bobkowski, 2009/19). Na rysunku 1.1. przedstawiono elementy składowe systemu informatycznego sto- sowanego w kopalniach rud miedzi i powiązania między nimi.
Rysunek 1.1. Elementy składowe systemu informatycznego i powiązania między nimi. Źródło (Grondalski & Mazurowski, 2016)
W pracy zostały ujęte następujące problemy naukowe (Jeszka, 2013):
1. Jaka jest awaryjność układów i podzespołów wozów odstawczych w poszcze- gólnych latach eksploatacji maszyny?
2. Jak wykorzystać wyniki analiz intensywności uszkodzeń do planowania działań prewencyjnych w celu zmniejszenia zdarzeń awaryjnych wozów odstawczych?
Analiza prowadzona jest w oparciu o bazę danych udostępnioną w systemie CMMS oraz informacji dotyczących utrzymaniu ruchu maszyn dołowych uzyskanych bezpośred- nio w badanym przedsiębiorstwie podczas wizyt roboczych. Do chwili wprowadzenia ob- sługi informatycznej nie była prowadzona dokumentacja ilościowa dotycząca liczby, ro- dzaju oraz przyczyn awarii w samojezdnych maszynach górniczych. Powodem tego była m.in. trudność w zbieraniu informacji. Wszystkie zdarzenia dotyczące maszyny zapisywane były wyłącznie w książce pracy maszyny KPM (8-10 książek dla cyklu życia jednej ma- szyny, bo zapisy dokonywano, co zmiana robocza) przechowywanej na dole kopalni w ko- morach naprawczych (KGHM, 2016). W literaturze tematycznej można znaleźć informacje o badaniach niezawodnościowych dotyczących silników napędowych maszyn górniczych eksploatowanych w podziemnych zakładach górniczych węgla kamiennego. Szymański w pracy (Szymański, 2007) podaje definicję niezawodności maszyny górniczej, jako zdol- ność do realizacji zadanych procesów technicznych i technologicznych, realizowanych w określonym czasie przy założonych warunkach eksploatacyjnych. Określa niezawodność, jako prawdopodobieństwo, że wartości parametrów określających podstawowe parametry nie przekroczą wielkości dopuszczalnych, w założonym przedziale czasu. W powyższej pu- blikacji określona została definicja niezawodności maszyny górniczej transportowej, jako zdolność maszyny transportowej do realizacji zadań przewozowych w danym przedziale czasu (zmiany roboczej) w określonych warunkach pracy (Szymański, 2007). Dokonana jest ocena awaryjności przenośników górniczych z określeniem głównych przyczyn awarii sil- ników napędowych. W opracowaniach naukowych można znaleźć informacje dotyczące utrzymania ciągłości produkcji w przemyśle lekkim (Jasiński, 2014), w przemyśle lotniczym
15 (Antosz & Perłowski, 3/2009), spożywczym (Heinrich & Jasica, 2007). Metody przewidy- wania niezawodności i opis wskaźników niezawodnościowych znajdują się w publikacji To- rell i Avelara (Torell & Avelar, 2018), 2018). Zestawienie definicji i formuł obliczeniowych na najważniejsze wskaźniki niezawodności, które umożliwiają ocenę środków transportu szynowego wskazał w swojej publikacji (Szkoda, 2012). Zdaniem autora w ocenie nieza- wodności środków transportu szynowego niezawodność należy traktować, jako pojęcie kompleksowe, w którym mieszczą się takie cechy obiektu jak: nieuszkadzalność (intensyw- ność uszkodzeń), gotowość (wskaźnik gotowości technicznej), trwałość (MTTF) i obsługi- walność (MTTR) (Szkoda, 2012).
Ciekawą wydaje się być publikacja (Gölbaşı & Demirel, 2018), w której opracowano na podstawie dostępnej literatury metodologię alokacji niezawodności, polegającą na ustalaniu priorytetów zadań utrzymania ruchu dla części składowych systemu. Zaproponowaną meto- dykę zastosowano w odniesieniu do dwóch spychaczy dużej mocy, pracujących w kopalni węgla kamiennego w Turcji. Autor alokację niezawodności wykorzystuje do chwilowego pomiaru konieczności obsługi elementów systemu w trakcie jego pracy. Analizę niezawod- ności urządzeń wiertniczych wykorzystywanych w kopalniach odkrywkowych rud miedzi przedstawili w swojej publikacji Rahimdel BM.J., i inni. Na podstawie dostępnych danych przeanalizowano niezawodność urządzeń wiertniczych w oparciu o teorię Markowa uzyska- no prawdopodobieństwo, że wszystkie urządzenia wiertnicze będą w stanie zdatności na po- ziomie 72% (Ataei, et al., 2013). Poszukując informacji w dostępnej literaturze na temat badanego obiektu (wozy odstawcze stosowane w kopalniach rud miedzi) można znaleźć kar- ty technologii dotyczące wozów odstawczych i planowanych rodzajów ich napędów: spali- nowy (Cuprum, 2017a), elektryczny (Cuprum, 2017b) i na ogniwa paliwowe (Cuprum, 2017c). Podejście to ukazuje propozycje zastosowań innych napędów niż silniki spalinowe w podziemnych kopalniach. Tematykę wozów odstawczych porusza Kościelny proponując model optymalizacyjny odstawy urobku w kopalni rud miedzi (Kościelny, 2016). Najlep- szym rozwiązaniem na analizowanych oddziałach byłaby współpraca jednej ładowar- ki z dwoma wozami odstawczymi typu CB4PCK. Autor stwierdza, że transport urobku ma znaczący wpływ na wynik ekonomiczny całego przedsiębiorstwa, a poprawne zaprojekto- wanie procesu odstawy urobku będzie skutkować lepszym wynikiem finansowym. Dostępne są także dokumentacje techniczno-ruchowe (DTR) producenta oraz informacje zamieszczo- ne na jego stronie internetowej. Tematyką wozów odstawczych w kopalniach rud miedzi pod kątem wdrożenia TPM zajmował się Chlebus wraz z zespołem (Chlebus, et al., 2014).
Przedstawili oni opracowane standardy przeprowadzania jednej z często występujących napraw wozów odstawczych (naprawa piasty koła WO) oraz standard wykonywania oceny codziennej wozu odstawczego. Ponadto przygotowali koncepcję adaptacji istniejącej wnęki w Komorze Maszyn Ciężkich zgodną z zasadami TPM i 5S (Jasiulewicz-Kaczmarek, 2008), (Kawecka-Endler, 2004). Król, Zimroz oraz Stolarczyk w pracy (Król, et al., 2009) dokonali analizy awaryjności układów hydraulicznych samojezdnych maszyn roboczych stosowa- nych w kopalniach miedzi typu samojezdny wóz wiercący, samojezdny wóz wiercąco-ko- twiący, ładowarka kołowa, wóz odstawczy. Analizę opracowano dla wybranych grup obiek- tów uwzględniając ilość przepracowanych godzin do wystąpienia awarii układu hydraulicz- nego. Najlepiej w klasyfikacji wypadły wozy odstawcze (czterokrotnie dłuższy czas pracy do awarii). Najbardziej zawodnym elementem okazała się pompa hydrauliczna. Ze względu
16 na fakt, iż zakładów wydobywających rudy miedzi jest mało w kraju, a wydobycie rud mie- dzi wymaga użycia specjalistycznych maszyn, to zauważalny jest niedobór opracowań szczegółowych na temat kwantytatywnego podejścia (Mantura, 2006) do określenia:
- intensywności uszkodzeń maszyn dołowych w kopalniach rud miedzi, - prognozowania intensywności uszkodzeń maszyn dołowych w kopalniach,
- wykorzystania informatycznej obsługi procesu utrzymania ruchu maszyn dołowych do określenia intensywności uszkodzeń maszyn dołowych,
- wykorzystania informatycznej obsługi procesu utrzymania ruchu maszyn dołowych do planowania działań prewencyjnych służb utrzymania ruchu na podstawie analizy intensywności uszkodzeń maszyn dołowych.
Na podstawie analizy literatury (m.in. pozycje książkowe Centrum Badawczo-Rozwo- jowego CUPRUM KGHM, czasopisma przedmiotowego „Czasopismo Naukowo-Technicz- ne Górnictwa Rud” i czasopisma „Eksploatacja i Niezawodność - Maintenance and Reliabi- lity”) można stwierdzić, że jest niedobór aktualnych (nie starszych niż 3 lata) opracowań dotyczących:
- badania niezawodności samojezdnych maszyn dołowych górnictwa rud miedzi, - metodyki planowania działań prewencyjnych utrzymania ruchu w oparciu o analizę
niezawodności przeprowadzonej na podstawie danych kwantytatywnych.
Podsumowując przegląd literatury wskazać należy, że istnieje niedobór opracowań doty- czących podejścia kwantytatywnego przy badaniu niezawodności parku maszynowego eks- ploatowanego w zakładach podziemnych. Luką badawczą jest brak analiz dotyczących pla- nowania działań prewencyjnych opartych na wynikach badań niezawodności maszyn doło- wych przeprowadzonych dla przemysłu górniczego rud miedzi.
1.3. Założenia badawcze, hipoteza i cel pracy
Na podstawie analizy literatury i informacji o badanym obiekcie ustalono następujące założenia badawcze:
- sprawność eksploatacyjna wozów odstawczych ma istotny wpływ na ciągłość pod- ziemnego procesu technologicznego kopalni,
- istnieje możliwość prognozowania ilościowych i rodzajowych przyczyn występo- wania awarii maszyn dołowych.
Postawiona na podstawie powyższych założeń hipoteza brzmi:
Jeżeli określona zostanie liczba i przyczyny uszkodzeń to możliwe będzie planowa- nie działań prewencyjnych utrzymania ruchu maszyn dołowych.
Cel realizacji pracy
W pracy do opracowania metodyki prognozowania działań prewencyjnych utrzymania ruchu maszyn dołowych w podziemnych zakładach górniczych wydobywających rudę mie- dzi wykorzystano:
1. Informacje uzyskane w wyniku przeprowadzonego studium literatury.
2. Dane otrzymane przez autora na podstawie porozumienia z przedsiębiorstwem wy- dobywczym na napisanie pracy doktorskiej.
3. Badania realizowane na terenie badanego przedsiębiorstwa.
17 Cel pracy:
Opracowanie metodyki planowania działań prewencyjnych utrzymania ruchu sa- mojezdnych maszyn dołowych na przykładzie wozów odstawczych.
Autor zdaje sobie sprawę, z prawdziwości sentencji, którą wypowiedział Albert Einstein odnośnie tworzenia modelu, „Jeśli model jest dobry, to nie odnosi się do rzeczywistości;
jeśli zaś odnosi się do rzeczywistości, to na pewno nie jest dobry” i dlatego w pracy zostanie podjęta próba opracowania modelu metodyki odnoszącego się do zagadnień związa- nych z planowaniem działań prewencyjnych utrzymania ruchu w celu poprawy niezawod- ności maszyn dołowych. Budowanie modelu wynika z potrzeby uzyskaniu przybliżonego opisu rzeczywistości związanej z utrzymaniem ciągłości procesu technologicznego w pod- ziemiach zakładów górniczych i jest szczególnie trudne ze względu na zmienność warunków pracy w kopalniach (niekontrolowane czynniki, nieprzewidziane przez producenta nietypo- we sposoby eksploatacji urządzenia). Uznano, że należy zastosować metody statystyczne do opracowania zagadnień związanych z awariami maszyn dołowych, w tym szczególnie pro- gnozowania polegającego na estymowaniu awaryjności komponentów maszyn dołowych zależnie od czasu użytkowania (Słowiński, 2014). Identyfikację przyczyn awarii dokonano na podstawie analizy danych udostępnionych przez badanego w systemie informatycznym.
Ze względu na obszerność dostępnych danych dokonano ich eksploracji, poddano opraco- waniu statystycznemu, a następnie przeprowadzono analizę Pareto dla poszczególnych pod- zespołów oraz układów maszyny dołowej. Uzyskane wyniki wskazujące na podzespoły i układy generujące największe straty, przestoje, pozwoliły drogą eliminacji mało istotnych komponentów budowy na określenie kierunków doskonalenia i poprawy prowadzenia utrzy- mania ruchu maszyn dołowych w zakładach górniczych.
1.4. Koncepcja rozwiązania problemu
1. Badania literaturowe związane z przedmiotem rozprawy.
2. Wybór obiektu badań.
3. Zbieranie informacji dotyczących systemów informatycznych wspomagających utrzy- manie ruchu, a szczególnie eksploatowanego w badanym przedsiębiorstwie.
4. Zbieranie informacji dotyczących uszkodzeń maszyn dołowych na podstawie danych umieszczonych w systemie informatycznym i ich eksploracja.
5. Przeprowadzenie badań statystycznych w celu ustalenia intensywności uszkodzeń, średniej ważonej intensywności uszkodzeń dla układów i podzespołów wozów od- stawczych z wykorzystaniem arkusza kalkulacyjnego.
6. Analiza niezawodności maszyn dołowych na podstawie wyników badań intensywno- ści uszkodzeń układów i podzespołów maszyny dołowej.
7. Wykonanie diagramów Pareto-Lorenza niezawodności podzespołów i układów ma- szyny dołowej.
8. Analiza danych przedstawionych na diagramach Pareto-Lorenza w kierunku wskaza- nia dwudziestu procent podzespołów i układów maszyn generujących osiemdziesiąt procent ich awarii w celu planowania takich działań prewencyjnych służb utrzymania ruchu, które będą niwelować liczbę zdarzeń awaryjnych.
18
2. TEORETYCZNE PODSTAWY PROBLEMATYKI
2.1. Utrzymanie ruchu obiektów technicznych 2.1.1. Definicja, cel i zakres utrzymania ruchu.
Utrzymanie ruchu maszyn jest kompleksowym procesem polegającym na dbaniu o do- stępność sprawnych maszyn do zaangażowania w proces produkcji (Encyklopedia Zarządzania, 2016). Zdaniem autora najpełniejszą definicję utrzymania ruchu podaje Miko- łajczyk w pracy (Mikołajczyk, 2013) stwierdzając, że jest to zespół działań mających na celu zapewnienie ciągłości produkcji, lub gdy jest to niemożliwe skrócenie czasu przestojów do minimum, utrzymanie maszyn w dobrym stanie technicznym (przeglądy, naprawy, konser- wacje (Tytyk, 2006)), a także sprawne usuwanie awarii i usterek z zachowaniem bezpie- czeństwa ludzi i środowiska naturalnego. Jasiulewicz-Kaczmarek wskazuje, że utrzymanie ruchu to swoiste „sprawowanie opieki” nad posiadanymi maszynami i urządzeniami (Jasiulewicz-Kaczmarek, 2005). Według Kwiatkowskiej (Kwiatkowska, 2006) odpowiedni- kiem pojęcia utrzymanie ruchu jest termin maintenance. Według normy (PN-EN 13306:2018-01, 2018) wersja angielska, utrzymanie ruchu to „kombinacja wszelkich działań technicznych, administracyjnych i kierowniczych podczas cyklu życia obiektu, mających na celu utrzymanie lub przywrócenie stanu, w którym obiekt może wykonywać obowiązujące funkcje”.
Zadaniem służb utrzymania ruchu (często nazywanych służbami remontowymi), zgodnie z dominującym postępem technologicznym, jest utrzymanie w pełnej zdolności produkcyj- nej parku maszynowego i innych środków trwałych oraz obiektów przemysłowych, przy najniższych kosztach eksploatacji (Soboniak, 1973). Niziński zwraca uwagę, że służby utrzymania ruchu odpowiadają za (Niziński & Michalski, 2007):
- utrzymanie ciągłości produkcyjnej, - redukcję poziomu awaryjności, - bezpieczeństwo obsługi maszyn,
- właściwy kierunek inwestycji (wdrażanie nowych technologii).
Do podstawowych funkcji służb utrzymania ruchu zalicza się (Piersiala & Trzcieliński, 2005)
- działania związane z konserwacją parku maszynowego,
- doskonalenie lub ulepszanie niezawodności maszyn i urządzeń, jak również poprawa warunków użytkowania tych obiektów,
- przywracanie lub podtrzymywanie pierwotnego stanu infrastruktury technicznej utra- conego w okresie jego użytkowania,
- nadzór nad sprawnością obiektów technicznych bez wykonywania konserwacji, na- praw lub ulepszeń.
Lis wyszczególnia następujące zadania służb utrzymania ruchu (Lis, 1984):
- planowanie i realizacja okresowych inspekcji, przeglądów i napraw, - planowanie i realizacja okresowej wymiany części i podzespołów, - monitorowanie warunków pracy maszyn i urządzeń,
19 - regulacje maszyn, kalibracje urządzeń pomiarowych,
- naprawa lub wymiana uszkodzonych podzespołów, - wykrywanie i usuwanie usterek maszyn.
Dla zapewnienia pełnej zdolności produkcyjnej przedsiębiorstwa niezbędny jest dobrze zorganizowany i sprawnie działający dział eksploatacji, nazywany działem utrzymania ru- chu, który powinien umożliwiać realizację dwóch grup zadań (Słowiński, 2014):
- technicznych (utrzymanie maszyn i urządzeń w gotowości oraz sprawności), - dokumentacyjnych (planowanie i gromadzenie informacji o stanie maszyn).
Reasumując można powiedzieć, że głównym celem działu utrzymania ruchu jest zapew- nienie ciągłości procesu technologicznego poprzez zagwarantowanie prawidłowej eksploa- tacji parku maszynowego i całej infrastruktury technicznej.
2.1.2. Strategie utrzymania ruchu
Żyjemy w świecie, w którym technologia rozwija się błyskawicznie i zmienia nasze ży- cie. Jesteśmy od niej coraz bardziej uzależnieni. Większość czynności za człowieka wyko- nują różnego rodzaju maszyny. Z dnia na dzień rośnie ich ważność w życiu codziennym człowieka. Warto, zatem kilka słów poświęcić pojęciu maszyna, eksploatacja, utrzymanie ruchu. Według Karpińskiego maszyna to sztuczne urządzenie przeznaczone do częściowego lub całkowitego zastąpienia funkcji energetycznych, fizjologicznych lub intelektualnych człowieka (PWN, 2016). Zgodnie z Dyrektywą 2006/42/WE oraz przepisami prawa po- wszechnego (Minister Gospodarki, 2008) maszyna to zespół wyposażony, lub który można wyposażyć w mechanizm napędowy inny niż bezpośrednio wykorzystujący siłę mięśni ludz- kich lub zwierzęcych, składający się ze sprzężonych części lub elementów, z których przy- najmniej jedna jest ruchoma, połączonych w całość mającą konkretne zastosowanie, albo zespół, o którym wyżej mowa, gotowy do zainstalowania i zdolny do funkcjonowania jedy- nie po zamontowaniu na środkach transportu lub zainstalowaniu w budynku lub na konstruk- cji. Maszyną uznaje się także zespół sprzężonych części lub elementów, z których przynajm- niej jeden jest ruchomy, połączonych w całość, przeznaczony do podnoszenia ładunków, którego jedynym źródłem mocy jest bezpośrednie wykorzystanie siły mięśni ludzkich. Na uwagę zasługuje przypomnienie przez Śliwkę genezy pojęcia „maszyna”, które pocho- dzi z narzecza doryckiego (mechene), gdzie oznaczało środek pomocniczy, narzędzie (Śliwka, 2012). Obecnie ze względu na postęp technologiczny to, co wcześniej nazywano maszyną najczęściej obecnie jest traktowane, jako narzędzie. Zgodnie z definicją po- daną w słowniku języka polskiego narzędzie jest to mechanizm lub zespół mechanizmów do wykonania określonej czynności (PWN, 2016). Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Gospodarki urządzenie może być elementem składowym maszyny np. urządzenie sterujące, urządzenie do zatrzymania awaryjnego (Minister Gospodarki, 2008). Z drugiej strony we- dług Słowińskiego pojęcie urządzenie jest szersze niż maszyna, chociaż potocznie przyjęto maszynę nazywać także urządzeniem (Słowiński, 2014).
Maszyna lub inne urządzenie, zastosowane do wykonania określonych zadań, wymaga różnorodnych działań człowieka (Słowiński, 2014). W przypadku zakładu produkcyjnego działania wymagające decyzji eksploatacyjnych człowieka dotyczą przede wszystkim ope-
20 ratora (kierowcy, tokarza, spawacza itp.), osoby, która wykonuje czynności związane z in- stalowaniem, obsługiwaniem (PN-82/N-04001, 1982), regulowaniem, konserwowaniem, czyszczeniem, naprawianiem lub przemieszczaniem maszyny. Dotyczą one także zakłado- wych służb utrzymania ruchu (SUR) zapewniających kompleksową i prawidłową eksploat- ację parku maszynowego (Minister Gospodarki, 2008). Na rys 2.1. przedstawiono grupy po- wyżej wymienionych działań. Z maszynami, urządzeniami nierozerwalnie związane jest po- jęcie eksploatacja. Maszyna jest elementem systemu eksploatacji. Eksploatacja systemu technicznego jest to zbiór celowych działań technicznych, organizacyjnych, normatywno- prawnych i ekonomicznych, podejmowanych przez człowieka z wykorzystaniem odpowied- nich środków w okresie od rozpoczęcia funkcjonowania systemu do jego kasacji (Kaźmierczak, 2000). W literaturze jest ono na różne sposoby definiowane np., jako umie- jętność wykorzystania maszyny lub urządzenia, w bezpośrednim z nią działaniu, jako zabez- pieczenie stanu technicznego maszyny czy urządzenia technicznego (Olszewska, et al., 1979), czy „działanie człowieka z maszyną” (Słowiński, 2014).
Rysunek 2.1. Grupy działań wymagających decyzji eksploatacyjnych człowieka (Jasiński, et al., 2015) (Słowiński, 2014)
Nawiązując do interdyscyplinarności pojęcia eksploatacja warto przytoczyć stwierdze- nie, że: „eksploatację urządzeń technicznych należy rozpatrywać nie tylko, jako zagadnienie techniczne, ale jako problem interdyscyplinarny – system, w którym powiązano oddziaływa- nia techniczne, ekonomiczne, społeczne, ekologiczne na tle fluktuacji poziomu gospodarki kraju i życia ludzi w jedną całość” (Oziemski, 1999). Eksploatacja, pomimo, że jest pojęciem interdyscyplinarnym, tym niemniej najczęściej kojarzy się ją z maszynami i urządzeniami i wymaga właściwego podejścia przy jej projektowaniu (Rohatyński, 1998). Zagwarantowa- nie utrzymania parku maszynowego w dobrej kondycji technicznej wymaga ze strony firm stosowania odpowiednich strategii. Słowo strategia pochodzi od słów „stratós” znaczy „ar- mia”, natomiast „ágein” – „dowodzić". W pierwotnej wersji utożsamiane było jedynie ze sztuką wojenną. „Strategós” oznaczało przewodzenie armii i tworzenie koncepcji walki.
Obecnie mówiąc o strategii mamy na myśli program ogólny działalności przedsiębiorstwa ukierunkowany na wykorzystanie potencjału produkcyjnego i zasobów dla osiągnięcia za- mierzonych celów (Encyklopedia Zarządzania, 2016). Przezstrategię utrzymania ruchu ro- zumie się zbiór długofalowych celów i przedsięwzięć realizacyjnych (Słowiński, 2007).
Wraz z rozwojem cywilizacyjnym następowała zmiana w trendach rozwoju utrzymania ru-
zasilanie użytkowanie
obsługiwanie
sterowanie
Maszyna, jako element systemu eksploatacji
21 chu. W literaturze podawane są trzy okresy w utrzymaniu ruchu, które ewolucyjnie prze- chodzą jeden w drugi. Na rysunku 2.2. przedstawiono trendy rozwoju utrzymania ruchu, które szeroko omawiane są w literaturze przedmiotu: (Jasiulewicz-Kaczmarek, 2005), (Legutko, 2009), (Piersiala & Trzcieliński, 2005), (Słowiński, 2014), (Walczak, 2016).
Rysunek 2.2. Trendy rozwoju utrzymania ruchu. Źródło: (Jasiulewicz-Kaczmarek, 2005), (Legutko, 2009), (Piersiala & Trzcieliński, 2005), (Słowiński, 2014), (Walczak, 2016).
W tabeli 2.1. zaprezentowano podejścia w utrzymaniu ruchu w powiązaniu ze stopniem zmechanizowania produkcji i wpływem awarii na ciągłość procesu produkcyjnego.
Tabela 2.1. Strategie utrzymania ruchu, a rozwój zakładów przemysłowych. Źródło: (Jasiński, et al., 2018)
Służby utrzymania ruchu systematycznie dostosowują się do uwarunkowań wewnętrz- nych i zewnętrznych zakładu. Inaczej wyglądała, bowiem sytuacja w początkowym etapie rozwoju cywilizacyjnego, gdzie stopień umaszynowienia był znikomy, a inaczej wy- gląda w realiach gospodarki wolnorynkowej. Wraz z rosnącym umaszynowieniem rosła ważność działu utrzymania ruchu. Podniosły się także wymagania kompetencyjne dla pra- cowników służb utrzymania ruchu. W tabeli 2.2. przedstawiono ważność, strukturę i kom- petencje służb utrzymania ruchu na tle rozwoju technologicznego przedsiębiorstw.
Tabela 2.2. Służby utrzymania ruchu a rozwój zakładów przemysłowych. Opracowanie własne na podsta- wie, (Legutko, 2009), (Piersiala & Trzcieliński, 2005), (Słowiński, 2014), (Walczak, 2016)
Okres UR
Ważność SUR
Struktura SUR
Kompetencje SUR
reaktywny mała brak brak
lub niskie
prewencyjny średnia prosta podstawowe
(mechaniczno-elektryczne)
prognostyczny kluczowa złożona podstawowe, złożone (elektronika, komputeryzacja) Okres
Utrzymania Ruchu
Stopień zmechanizo- wania
Wpływ awarii na ciągłość produkcji
reaktywny niski mały
prewencyjny średni średni
prognostyczny wysoki duży
URZYMANIE RUCHU
REAKTYWNE PREWENCYJE PROGNOSTYCZNE
22 W praktyce eksploatacyjnej spotyka się dwa rodzaje strategii utrzymania ruchu: reak- tywne i prewencyjne. Reaktywne utrzymanie ruchu polega na świadomym oczekiwaniu na zdarzenie awaryjne, a po jego wystąpieniu doraźne reagowanie, aby przywrócić stan zdat- ności maszyny jak najszybciej. W pierwszym okresie powstawania i rozwoju utrzymania ruchu, kiedy ze względu na niski stopień umaszynowienia (mała liczba zakładów produk- cyjnych zmechanizowanych) wystąpienie awarii nie posiadało dużego wpływu na ciągłość procesu produkcyjnego. W dzisiejszych czasach podejście takie nie jest możliwe do zasto- sowania, jako podstawowe, ale bardzo dobrze sprawdza się, jako uzupełnienie innych stra- tegii. Tego rodzaju podejście nie wymagało od pracowników wysokich kwalifikacji (tabela 2.2.) (Legutko, 2009) (Piersiala & Trzcieliński, 2005),
Wraz z rozwojem cywilizacyjnym wzrosła liczba eksploatowanych maszyn i ich złożo- ność. Wzrósł także wpływ awarii maszyny na ciągłość procesu produkcyjnego. Taki stan wymusił wprowadzenie systemu planowo-zapobiegawczych remontów, które są podejmo- wane w ustalonych odstępach czasu lub po wykonaniu określonej ilości pracy (strategia we- dług resursu) (Jasiulewicz-Kaczmarek, 2005), (Legutko, 2009) (Słowiński, 2007). Wystą- pienie niesprawności maszyn znacząco wpływało na realizację zadań produkcyjnych, ważne stało się podejście skierowane na opracowanie planowych działań służb utrzymania ruchu polegających na cyklicznym dokonywaniu konserwacji, przeglądów, remontów i planowych wymian podzespołów w ramach przeglądów (Piersiala & Trzcieliński, 2005), (Legutko, 2004). Takie podejście wymuszało opracowywanie dokumentacji technicznej, zawierającej wykaz czynności, działań służb utrzymania ruchu zgodnie ze ściśle podanym resursem.
W ramach przeglądów pracownicy działu utrzymania ruchu dokonywali oględzin, konser- wacji (czyszczenie, smarowanie, dokręcanie itp.), wymiany zużytych części i podzespołów a także pomiary regulacje i sprawdzenia maszyny. Oględziny maszyn polegają na ocenie ich stanu (na podstawie wiedzy technicznej o nich) za pomocą zmysłów ludzkich. Można wów- czas wykryć wystąpienie awarii na podstawie objawów wadliwej pracy urządzenia. Oglę- dziny wykonywane są na pracującym obiekcie technicznym. Celem przeglądów jest utrzy- manie właściwego stanu technicznego maszyn i urządzeń. Przeprowadzenie remontu obie- ktu technicznego związane jest z jednoczesną wymiana lub naprawą wszystkich komponen- tów maszyny. Zdecydowaną zaletą jest zwiększenie niezawodności maszyny, pewności, że maszyna będzie pracować poprawnie, bezawaryjnie w okresach między przeglądami (Kuryło & Serebriakow, 2014). Kolejne podejście w utrzymaniu ruchu wymusił bardzo silny proces industrializacji. Priorytetem w zakładach pracy stało się zapewnienie bezuszkodze- niowej pracy w całym okresie użytkowania. Polega ono na proaktywnym poszukiwaniu roz- wiązań ograniczających potrzeby w zakresie utrzymania ruchu (Walczak, 2016). Należy pa- miętać, że strategia prewencyjnego utrzymania ruchu nie sprawdza się w przypadkach wy- stępowania znaczącej liczby uszkodzeń we wczesnej fazie cyklu życia maszyny. Lukę tę wypełniły nowe koncepcje utrzymania ruchu RCM, TPM (Pawłowski, et al., 2010), (Woźnicka & Sikora, 2014). Podsumowując można stwierdzić, że tylko dobór odpowiednich strategii obsługowych, nadzorowanie skuteczności podjętych działań i ewentualne podejmo- wanie działań korygujących może zapewnić odpowiednio wysoką niezawodność obiektów technicznych.
23 2.1.3. Współczesne koncepcje utrzymania ruchu
Znaczenie służb utrzymania ruchu podlega nieustannym zmianom, wynikającym z ko- nieczności dostosowania działalności przedsiębiorstwa do nowych trendów i wyzwań przede wszystkim technologicznych, jak i w podejściu do praktyki codziennej w utrzymaniu ciągłości produkcji zakładu. W publikacjach (Burnos, 3/2012), (Walczak, 2016) autorzy zwracają uwagę, na coraz to większe znaczenie służb utrzymania ruchu (SUR), które w du- żych zakładach przestały pełnić przede wszystkim funkcję działalności pomocniczej. Klu- czową rolę we właściwym funkcjonowaniu służb utrzymania ruchu będą odgrywać pracow- nicy zatrudnieni bezpośrednio w produkcji i pracownicy odpowiadający za utrzyma- nie w należytym stanie maszyn i urządzeń produkcyjnych. Należy mieć świadomość, iż pra- cownicy służb utrzymania ruchu powinni deklarować się posiadaniem właściwych upraw- nień, zaświadczeń kwalifikacyjnych (np. elektro-energetycznych) wymaganych przepisami prawa zarówno powszechnego (ustawy, rozporządzenia), (Minister Gospodarki, 2003) jak i wewnątrzzakładowego (zarządzenia, instrukcje itp.). Świadomy pracodawca wie, że tylko dobrze wyszkolona kadra z odpowiednim doświadczeniem i kompetencjami (ukoń- czone specjalistyczne szkolenia, kursy) zapewni wymaganą i oczekiwaną ciągłość dostępu do usług świadczonych przez infrastrukturę techniczną. Obecny kształt służb utrzymania ruchu (SUR) ulegał systematycznym zmianom wraz z postępem technicznym. W realiach gospodarki wolnorynkowej, praca służb utrzymania ruchu jest niezmiernie ważna w całym zakładzie i w dużej mierze odpowiada za generowanie kosztów.
W literaturze przedmiotu można znaleźć informacje dotyczące konkurencyjności strategii utrzymania. Najkorzystniejszą, najskuteczniejszą wg Słowińskiego jest opracowana w Ja- ponii strategia TPM (Total Productive Maintenance – Totalne Produktywne Utrzymanie Ru- chu). Na drugim miejscu znajduje się RCM (Reliability Centered Maintenance) (Mączyński, 2009). Jest to strategia skierowana na niezawodność, a na końcu plasuje się strategia pla- nowo- zapobiegawcza, jako ta, która generuje największe koszty utrzymania. Według stra- tegii TPM utrzymywanie maszyn i urządzeń to zapewnienie im właściwej „kondycji zdro- wotnej” (Nakajima, 1988), (Jasiulewicz-Kaczmarek, 2005), (Piersiala & Trzcieliński, 2005).
Strategia ta zapewnia płynną realizację zadań produkcyjnych nawet przy parku maszyno- wym, który jest mocno wyeksploatowany. Aby uzyskać, jak najlepszą dostępność maszyn i urządzeń, wymaganiem koniecznym jest wyparcie tradycyjnego spojrzenia, że nawet naj- prostsze czynności związane z obsługą i remontami, należą do obowiązków działu utrzyma- nia ruchu (Brzeski & Figas, 2006). Utrzymanie ruchu zintegrowane z produkcją polega na zintegrowaniu podstawowych czynności obsługowych z procesem produkcyjnym poprzez włączenie operatorów do utrzymania ruchu. Przekazanie im odpowiedzialności za maszynę oraz uprawnień do wykonywania dodatkowych czynności przy maszynach pozwala lepiej wykorzystać posiadaną przez nich wiedzę na temat maszyn i urządzeń. Takie postępowanie wzmacnia u nich poczucie własnej wartości i umożliwia im świadomy udział w realizacji planów przedsiębiorstwa (Ahuja & Khamba, 2008), (Legutko, 2009), (Rosłonek, 2013). Za- łożeniem tej strategii jest ciągłe diagnozowanie stanu pracy maszyny przez operatora, wy- chwytywanie nieprawidłowości jej pracy i natychmiastowe usunięcie usterek (diagnoza ma- szyny dzięki wykorzystaniu stanu wiedzy operatora na temat poprawnej pracy maszyny wy-
24 nikającej najczęściej z jego doświadczenia) (Cempel & Tomaszewski, 1992). Poprzez zaan- gażowanie operatorów do utrzymania pełnej gotowości użytkowej maszyn można w znacz- nym stopniu ograniczyć liczbę awarii. Utrzymywanie maszyny podczas pracy w należytym stanie wymaga od operatora systematycznego jej czyszczenia, smarowania, dokręcania po- łączeń śrubowych itp., czyli generalnie dbania o nią. Operator pracujący, na co dzień przy maszynie posiada olbrzymi zasób wiedzy dotyczącej jej funkcjonowania, najczęstszych usterek, nieprawidłowości i tylko on jest w stanie stosunkowo szybko sprawdzić na podsta- wie zadanych (wymaganych) parametrów nieprawidłowości w pracy maszyny (Moubray, 1997), (Brzeski & Figas, 2006), (Kubik, 2012), (Kornicki & Kubik, 2009).
Strategia RCM (Reliability Centered Maintenance) skierowana jest na niezawod- ność i szczególnie polecana jest w przypadku zakładów produkcyjnych, gdzie występuje zagrożenie zdrowia i bezpieczeństwa publicznego (Legutko, 2009), (Dunn, 2017). Istotę tej strategii ilustruje siedem podstawowych pytań (Jasiulewicz-Kaczmarek, 2005):
1. Jakie funkcje spełnia obiekt techniczny i jakie odpowiadają im standardy osiągów (np. wydajność, klasy jakości produktu, koszty eksploatacji, bezpieczeństwa) w kon- tekście bieżących zadań produkcyjnych?
2. W jaki sposób obiekt może zawieść w spełnianiu funkcji, (w jaki sposób powstają uszkodzenia)?
3. Co może być przyczyną każdego z uszkodzeń funkcjonalnych?
4. Jakie mogą być skutki każdego z tych uszkodzeń, (co się dzieje, kiedy występuje uszkodzenie)?
5. Jakie znaczenie ma każdy ze skutków tych uszkodzeń?
6. Co można zrobić, aby przewidzieć każde z tych uszkodzeń lub im zapobiec?
7. Czego należy zabronić, gdy nie można znaleźć odpowiedniego działania „proaktyw- nego” - zapobiegawczego?
Podczas wdrażania strategii niezawodnościowej przedsiębiorstwo zobligowane jest za- stosować podejście systemowe. Pozwala ono na ochronę funkcji systemu, identyfikację możliwych uszkodzeń, wskazanie uszkodzeń krytycznych oraz zadań prewencyjnych utrzy- mania ruchu (Jasiulewicz-Kaczmarek, 2007). W dzisiejszych czasach ze względu na duży stopień zmechanizowania naturalną rzeczą jest skierowanie uwagi przedsiębiorstw na nieza- wodność (Mączyński, 2013). Reliability Centered Maintenance sprawdza się w różnych branżach przemysłowych, w różnej wielkości firmach, w których priorytetem stało się dą- żenie do wiedzy pozwalającej przewidzieć okres poprawnej pracy obiektu technicznego (Carretero, et al., 2000). W procesie RCM wykorzystuje się narzędzia analityczne takie jak:
analizy krytyczności (CA), analizy stanów awaryjnych, ich przyczyn i efektów (FMEA), analizy przyczyn źródłowych uszkodzeń (RCFA), analizy statystyczne, analizy ryzyka i wie- le innych (Burnos, 3/2012), (Koronacki & Mielniczuk, 2004). W strategii niezawodnościo- wej szczególne znaczenie posiada praca zespołowa (zwłaszcza na etapie wdrażania). Praca zespołowa pozwala na ustalenie najlepszych odpowiedzi na postawione siedem pytań, na które sami specjaliści od utrzymania ruchu nie są w stanie odpowiedzieć i muszą być wspo- magani wiedzą i doświadczeniem operatorów maszyn. Takie postępowanie umożliwia zdo- bycie rozległej wiedzy dotyczącej działania maszyn i urządzeń. Jak widać istnieje wiele możliwych podejść w zakresie realizacji funkcji utrzymania ruchu. Priorytetem jest po- trzeba doboru rozwiązania najlepiej dopasowanego do potrzeb danego przedsiębiorstwa
25 z uwzględnieniem jego specyfiki działalności (np. kopalnie głębinowe rud miedzi). W zwią- zku z tym działalność służb utrzymania ruchu (SUR) powinna być skierowana przede wszystkim na stosowanie nowego podejścia charakteryzującego się przede wszystkim (Jasiulewicz-Kaczmarek, 2005), (Legutko, 2009), (Moubray, 1996):
- unikaniem, redukowaniem lub eliminowaniem uszkodzeń, a nie tylko zapobie-ga- niem,
- uwzględnieniem w ramach utrzymania ruchu bezpieczeństwa ludzi i ochrony środo- wiska naturalnego, jakości produktu i poziomu obsługi klientów, a nie tylko kosztów, - odejściem od poglądu wiążącego wiek urządzeń i maszyn z intensywnością ich
uszkodzeń,
- określaniem częstotliwości działań utrzymania ruchu na podstawie symptomów uszkodzeń, a nie na podstawie wskaźników awaryjności urządzeń i maszyn,
- opracowywaniem wspólnych metod utrzymania ruchu tylko dla maszyn identycz- nych, których zasady eksploatacji, funkcje i oczekiwane standardy realizacji są rów- nież identyczne,
- samodzielnym opracowywaniem programów utrzymania ruchu w przedsiębiorstwie przy rozsądnym uwzględnieniu zaleceń producenta, a nie traktowaniem producenta, jako jedynego uprawnionego do ich opracowania,
- opracowaniem programów utrzymania ruchu przez służbę utrzymania ruchu i opera- torów, a nie tylko przez służbę utrzymania ruchu,
- uznaniem zaangażowania pracowników (wszystkich poziomów zarządzania) w dzia- łania utrzymania ruchu, jako kluczowego czynnika sukcesu, a nie tylko działań tech- nicznych realizowanych przez służbę utrzymania ruchu,
- uznaniem utrzymania ruchu, jako strategicznego obszaru przedsiębiorstwa, a nie tylko, jako gospodarki pomocniczej.
Należy mieć jednak na uwadze, że nawet najlepsza strategia utrzymania ruchu parku ma- szynowego, najlepszy plan działań konserwacyjno-naprawczych nie jest w stanie uchronić zakład przed zdarzeniami awaryjnymi eksploatowanych maszyn i urządzeń.
2.1.4. Technologie informatyczne wspomagające utrzymanie ruchu
Aby skutecznie zniwelować występowanie awarii, chcąc osiągnąć jak najlepsze (skutki) wyniki należy sumiennie i systematycznie zbierać dane o parku maszynowym i na bieżąco poddawać je analizie. Tradycyjny sposób zbierania informacji w przypadku dużych firm nie zapewnia odpowiedniego przepływu informacji i utrudnia reagowanie na przestoje i awarie.
Przedsiębiorstwa posiadające duży park maszynowy ze względu na swoją wielkość dla pra- widłowego funkcjonowania, zwiększenia jego efektywności muszą wspomagać służby utrzymania ruchu stosowaniem systemów komputerowych wspomagających ich działanie (Jasiulewicz-Kaczmarek, 2007), (Mączyński, 2013). W małych firmach w większości prz- padków wystarczające jest wspomaganie komputerowe, które polega na tworzeniu baz da- nych (np. w Excelu), które umożliwiają sortowanie, zliczanie, przedstawianie, raportowanie danych w różnych postaciach graficznych. W przypadku firm o rozbudowanej strukturze preferowane jest stosowania specjalnie do tych celów dedykowanych systemów informa-
26 tycznych klasy CMMS (Biały & Bobkowski, 2009/19), (Woźnicka & Pawlak, 2013). Aktu- alnie tylko część dokumentacji jest w formie papierowej, pozostała część jest w postaci elek- tronicznejlnie można powiedzieć, że w dzisiejszych czasach proces decyzyjny dotyczący wielu działań związanych z utrzymaniem ruchu, może być skutecznie wykonywany jedynie z wykorzystaniem odpowiednich systemów komputerowych (Słowiński, 2014).
Zdaniem Cieńskiej dobrze dopasowany, skrojony na miarę system IT pozwala na wy- generowanie zgodnego z rzeczywistością obrazu sytuacji w przedsiębiorstwie w wielu ob- szarach, na przeprowadzania dokładnych, ale też szybko dostępnych analiz (nawet ogrom- nych ilości) danych, które spływają przez cały czas, co umożliwia stałe monitorowanie dy- namicznej sytuacji, właściwe decyzje zarządcze i rozwój firmy (Cieńska, 2012).
Do najczęściej spotykanych funkcji systemu CMMS należą (Rybińska & Sekieta, 2009):
- zarządzanie naprawami i remontami,
- zarządzanie częściami zamiennymi i gospodarką materiałową, - tworzenie oraz kontrola zakupów,
- planowanie harmonogramów przeglądów,
- zbieranie oraz analiza danych na temat utrzymania urządzeń,
- koordynacja działań podejmowanych przez Dział Utrzymania Ruchu z realizacją planu produkcyjnego,
- optymalizacja magazynu części zamiennych, - monitoring działań utrzymania ruchu,
- analiza kosztów.
Jasiulewicz zwraca uwagę na fakt, iż implementacja odpowiedniego do potrzeb organi- zacji systemu CMMS pozwala m.in. na (Jasiulewicz-Kaczmarek, 2007):
- wzrost bezpieczeństwa pracy dzięki odpowiednio wykonywanym pracom konserwa- cyjnym i remontowym,
- zarządzanie posiadanym majątkiem trwałym, a nie tylko prowadzenie jego ewidencji, - minimalizowanie nieplanowanych przestojów, przede wszystkim zapobieganie awa-
riom, a nie tylko usuwanie ich skutków,
- wydłużenie okresu użytkowania maszyn i urządzeń dzięki terminowym, właściwie przeprowadzonym pracom obsługowym (konserwacjom, przeglądom, remontom), - optymalizację zapasów części wymiennych i materiałów eksploatacyjnych,
- zmniejszenie kosztów napraw i awarii,
- zwiększenie efektywności wykorzystania pracowników służb remontowych,
- szybki dostęp do informacji na temat majątku trwałego firmy, jego stanu technicz- nego, przeprowadzonych prac remontowych.
Na rysunku 2.3. zostały przedstawione przykładowe możliwości systemu informatycz- nego CMMS stosowanego w kopalniach głębinowych rud miedzi (Jasiński, 2018).
27
Rysunek 2.3. Przykładowe możliwości systemu CMMS. Źródło: (KGHM, 2015-2017), (KGHM, 2017), (Jasiński, et al., 2018)
Systemy CMMS (Computerised Maintenance Management System) dedykowane są ge- neralnie do wspomagania szeroko pojętego utrzymania ruchu. Systemy klasy EAM (Enter- prise Asset Management) wspomagają zarządzanie majątkiem przedsiębiorstwa, a systemy ERP (Enterprise Resource Planning) ograniczają się do środków trwałych. Najbardziej zna- nym systemem komputerowym ze względu na ilość zastosowań jest system SAP, który za- licza się do grupy systemów ERP. Swoją funkcjonalnością obejmuje główne obszary dzia- łalności firmy: finanse, kontroling, gospodarkę materiałową, zaopatrzenie, sprzedaż, pro- dukcję, dystrybucję, zarządzanie personelem (Cieńska, 2012). System SAP jest systemem rozbudowanym o strukturze modułowej i dla każdego obszaru wcześniej wymienionego ist- niej kilka modułów, z których możemy korzystać. Nie każda firma wykorzystuje u siebie wszystkie moduły. Systemy CMMS różnią się także swoją wielkością, która uzależniona jest od potrzeb przedsiębiorstwa. Na rynku dostępne są systemy informatyczne jednostano- wiskowe dedykowane do obsługi małych firm np. „Maszyna”, a także i skomplikowane, roz- budowane dedykowane do obsługi dużych przedsiębiorstw: „MAXIMO”, „SAP”, „AGI- LITY”, „ARETICS”. (Bąbiak, 1/2012) Warte zaznaczenia jest, ze na rynku znajduje się już około 40 różnych systemów klasy CMMS. Te najbardziej złożone pozwalają na bezkoli- zyjną integrację z innymi systemami działającymi w przedsiębiorstwie.
Na zakończenie należy zaznaczyć, że coraz częściej ze względu na fakt użytkowa- nia w przedsiębiorstwie coraz bardziej skomplikowanych i specjalistycznych maszyn i urządzeń, których prawidłowa eksploatacja związana jest z wąską i bardzo specjalistyczną wiedzą wymuszone jest stosowanie tzw. outsourcingu. Firmy o zasięgu globalnym, ze względu na duże rozrzucenie (nawet na inne państwa czy kontynenty) zobligowane są do wprowadzenia nowego rodzaju outsourcingu tzw. e-maintenance – koncepcji utrzymania ruchu, której zasoby mogą być monitorowane i zarządzane przez internet (Jantunen, et al., 2009). Muller w swojej pracy (Muller, et al., 2008) definiuje pojęcie e-Maintenance jako wsparcie utrzymania ruchu (e-technologie (np. oparte na sieci web, bezprzewodowe itd.)
28 oraz działania (operacje lub procesy), takie jak e-monitoring, e-diagnostyka itp.), które obej- muje zasoby, usługi i zarządzanie konieczne do proaktywnego wykonywania procesu decy- zyjnego. itp. Firmy zewnętrzne deklarujące się pracownikami o wysokich kompetencjach prowadzą systematyczną kontrolę (np. zmiana parametrów pracy turbin) tak, aby zapewnić zdalny monitoring oraz diagnostykę maszyn i urządzeń z wykorzystaniem nowoczesnych technologii informacyjno-komunikacyjnych (ICT) (Midor, et al., 2012). Ta nowa koncepcja utrzymania ruchu będzie się prężnie rozwijać ze względu na powszechność dostępu do sieci internetowych. Z dnia na dzień będzie rosło jej wykorzystanie w różnych dziedzinach, po- zwalając na bardzo szybki dostęp do stanu dozorowanych obiektów technicznych, prac ak- tualnie prowadzonych na nich, rodzajów awarii, opisu ich przyczyn i objawów niewłaściwej pracy dla wszystkich osób uprawnionych do uzyskania tych informacji.
2.2. Niezawodność obiektu technicznego
Niezawodność (ang. reliability) definiuje się, jako własność obiektu technicznego i z re- guły rozumiana jest, jako niezawodność techniczna, która określa nam jego zdolność do spełnienia stawianych mu wymagań. Wielkością charakteryzującą zdolność do spełnienia przez obiekt techniczny wymagań może być prawdopodobieństwo ich spełniania. Stąd defi- nicja: „niezawodność obiektu jest to prawdopodobieństwo spełnienia przez obiekt stawia- nych mu wymagań” (Macha, 2001). Według Żółtowskiego niezawodność to własność wy- rażająca stopień zaufania, że spełnione zostanie wymagane działanie (Żółtowski, 1996). We- dług słownika IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) niezawodność to zdolność systemu lub elementu do wykonywania żądanych funkcji w danych warunkach przez określony czas (IEEE, 1990). Niezawodność przyjmuje się, jako prawdopdobieństwo, że system lub element pomyślnie zrealizuje swoje zadanie w określonym czasie bez awarii.
Wiadomo, że liczba zdarzeń awaryjnych decyduje o niezawodności obiektu technicznego.
Iwasiewicz podaje, że niezawodność określana jest, jako prawdopodobieństwo zdarzenia, które polega na tym, że wyrób użytkowany w określonych warunkach, będzie zachowywał zdolność do spełnienia stawianych mu wymagań w określonym przedziale czasu użytkowa- nia (Iwasiewicz, 2005). Słowiński podkreśla, że niezawodność można postrzegać i definio- wać w sposób opisowy lub ocenowy (wartościująco-normatywny) (Słowiński, 2002). Ten drugi sposób określa, jako ujęcie inżynierskie dedykowane do praktycznej oceny niezawod- ności i zaznacza, że niezawodność jest wielkością mierzalną. Niezawodność obiektu tech- nicznego jest to własność obiektu do zachowania zdolności do wykonywania określonych funkcji, w określonych warunkach i w określonym przedziale czasu (PKN, 1993). Chociaż maszyna może się znajdować w różnym stanie technicznym podczas jej użytkowania, to do celów analiz wystarczy zawężenie liczby stanów do dwóch (Olszewska, et al., 1979), (Kaźmierczak, 2000); stanu zdatności, kiedy urządzenie działa poprawnie i poprawnie wy- konuje postawione zadania; stanu niezdatności, kiedy zadań nie może wykonać poprawnie (Haviland, 1968).
Obiekty techniczne w postaci maszyn zaliczane są do układów złożonych otwar- tych, w których dopuszcza się możliwość wymiany zarówno materii, energii jak i in- formacji (Bojarski, 1967). Dekompozycja maszyn na elementy składowe typu układy, pod- zespoły umożliwia dokonywanie różnego rodzaju badań. W literaturze można znaleźć opis
