Модуль «TRIM-Управление отказами» (TRIM-RCM) предназначен для информационной поддержки RCM-процесса.

Модуль обеспечивает обработку входных и формирование выходных данных, что в конечном итоге позволяет выбрать для каждого возможного вида отказа рассматриваемого оборудования (физического актива) применимое и эффективное воздействие — метод управления отказом и программу работ. Такой подход известен как RCM, или Reliability-Centered Maintenance, что можно в первом приближении перевести как «обслуживание, ориентированное на надежность». В соответствии с ГОСТ Р 27.606-2013 русскоязычный вариант термина RCM определен как «надежностно-ориентированное техническое обслуживание».

При этом под применимым понимается такое воздействие, которое способно предупредить или снизить тяжесть последствий отказа. В основе регламента такой работы лежат технические характеристики самого отказа. Воздействие считается эффективным, если с его помощью достигается уменьшение риска до допустимого уровня и выполнение этого воздействия осуществимо.

Функциональность модуля основана на требованиях национальных и международных стандартов. В частности, основой функциональности модуля являются стандарты SAE JA 1011 и SAE JA 1012. В этой связи модуль поддерживает RCM-процесс, состоящий из 7 этапов, как это определено указанными стандартами. 

Суть каждого этапа отражается вопросом, ответ на который получается в итоге каждого этапа:

  1. Каковы функции оборудования и номинальные требования к ним? (functions)
  2. Что является нарушением выполнения каждой функции? (function failures)
  3. Каковы причины каждого функционального отказа? (failure modes)
  4. Что будет, если отказ произойдет? (failure effects)
  5. Какова оценка тяжести последствий?  (failure consequences)
  6. Что нужно делать для предсказания или предупреждения отказа? (task and task intervals)
  7. Что делать, если нет применимого и эффективного предупреждающего воздействия? (one time changes and run-to-failure)

Ответы на перечисленные вопросы — это и есть выходные данные RCM-процесса, и соответственно, выходные данные модуля «TRIM-Управление отказами». Входные данные для процесса RCM предоставляются другими модулями TRIM.

Функции

Функция — это то, что должен выполнять материальный актив или система активов (оборудование) по требованию владельца или пользователя.

Модуль «TRIM-Управление отказами» обеспечивает внесение записей о функциях и привязку одной или нескольких функций к каждому учтенному технологическому месту, а также ведение справочника классификации функций по типам.

Для функций могут быть указаны стандарты производительности, в качестве которых используются технологические параметры, привязанные к данной единице оборудования.

Функции, введенные посредством модуля, становятся доступными из других модулей TRIM. В частности, в модуле «TRIM-Техобслуживание» функции отображаются в дереве технологических мест, а также в экранной форме свойств технологического места.

Функциональные отказы

Функциональный отказ — состояние, в котором материальный актив или система активов (оборудование) не способны выполнять свои функции с требуемым уровнем производительности.

Посредством модуля «TRIM-Управление отказами» идентифицируются и привязываются к функциям их функциональные отказы, однозначно связанные с величиной ухудшения характеристик функции. Функциональным отказом считается нарушение стандарта производительности, то есть выход технологического параметра за его критические границы.

Регистрация произошедшего функционального отказа происходит автоматически, по факту нарушения стандарта производительности, или вручную, во время регистрации факта отказа оборудования в модуле «TRIM-Диспетчерский журнал».

На основании статистических данных о зарегистрированных функциональных отказах в модуле «TRIM-Управление отказами» осуществляется расчет MTBF для функций — Mean Time Between Failures, среднее время между отказами. Возможен также ввод MTBF вручную на основании экспертных оценок.

Виды отказа

Вид отказа — событие, которое приводит к функциональному отказу. Вид отказа это, по сути, причина функционального отказа.

В модуле «TRIM-Управление отказами» создается и ведется справочник, содержащий перечень возможных видов отказов для типов оборудования. Каждый вид отказа может относиться к одному или нескольким типам оборудования. Идентификация вида отказа осуществляется на уровне того элемента иерархической структуры оборудования, который подлежит обслуживанию.

В модуле также осуществляется привязка видов отказа к функциям и функциональным отказам, ведется классификация видов отказа на скрытые и явные в зависимости от того, становится ли очевидным для оператора произошедший отказ функции. К функции может быть привязан один или более вид отказа.

Виды отказа, введенные посредством модуля «TRIM-Управление отказами», становятся доступными из других модулей. В частности,  при регистрации факта отказа в модуле «TRIM-Диспетчерский журнал» из справочника выбирается отказавшая функция и вид отказа, определенные ранее для технологического места, на котором установлено данное оборудование. В модуле «TRIM-Техобслуживание» виды отказа отображаются как дочерние элементы типов оборудования.

На основании статистических данных о зарегистрированных отказах в модуле «TRIM-Управление отказами» осуществляется расчет MTBF для вида отказа. Значение MTBF может также указываться вручную на основании экспертных оценок.

Категория последствий и критерии тяжести последствий отказа

В модуле «TRIM-Управление отказами» ведутся справочники категорий последствий и критериев оценки тяжести последствий отказов.

Категориями последствий могут быть, например, безопасность (последствия в отношении здоровья и жизни человека), экология (последствия в отношении окружающей среды) и производственные последствия (влияние на производительность, качество и т.д.).

Тяжесть последствий — это степень влияния отказа в соответствующей категории последствий. Тяжесть последствий может характеризоваться качественной оценкой и/или количественной в денежном эквиваленте, с использованием шкалы критериев оценки тяжести, имеющей несколько градаций (например, три — С1, С2, С3).

Для указанных выше категорий, справочник модуля «TRIM-Управление отказами» может иметь, например, такие градации тяжести последствий:

  • категория «Безопасность»:
    • С1 — не влияет на безопасность.
    • С2 — незначительное влияние на безопасность.
    • С3 — значительное влияние на безопасность.
  • категория «Экология»:
    • С1 — нет загрязнения.
    • С2 — умеренное загрязнение.
    • С3 — значительное загрязнение.
  • категория «Производственные последствия»:
    • С1 — нет потерь продукции.
    • С2 — задержка либо сокращение производства.
    • С3 — значительные производственные потери.

В модуле «TRIM-Управление отказами» для каждого вида отказа выбирается из справочника, или задается количественно, значение тяжести последствий в каждой зарегистрированной категории последствий.

Оценка риска

Оценка риска в модуле «TRIM-Управление отказами» производится для каждого вида отказа в каждой категории последствий. Оценка формируется в виде значения (количественная оценка) или в виде уровня (качественная оценка).

В первом случае риск определяется как произведение значений вероятности вида отказа и тяжести его последствий, выраженных в баллах. Для бальной оценки используется шкала, устанавливающая соответствие между численными значениями вероятности (тяжести последствий) и величиной в баллах.

Во втором случае риск определяется посредством классической матрицы (таблицы) «Вероятность отказа — тяжесть последствий». Для оценки вероятности вида отказа создается, и ведется шкала MTBF, состоящая из нескольких диапазонов вероятности. Например:

  • «низкая» — от 0 до 1 отказа в год;
  • «средняя» — от 1 до 3 отказов в год;
  • «высокая» — от 3 до 10 отказов в год;
  • «очень высокая» — более 10 отказов в год.

По столбцам и строкам матрицы, соответственно, устанавливается тяжесть последствий и диапазон MTBF. Матрица строится в каждой категории последствий, и для каждого вида отказа в каждой категории определяется уровень риска, например — L (Low, низкий), M (Medium, средний) и H (High, высокий).

Матрица риска: вероятность отказа - тяжесть последствий

Оценка риска отказа используется для выбора оптимального воздействия на рассматриваемое оборудование для предупреждения возникновения его функционального отказа.

Метод управления видом отказа

В соответствии со стандартами на RCM-процесс, модуль «TRIM-Управление отказами» устанавливает следующие методы управления видами отказов:

  1. Периодическое обслуживание, включая:
  • работы по состоянию, выполняемые для обнаружения отказа и последующего его предупреждения посредством выполнения предопределенных работ (on-condition task);
  • плановая замена элемента через определенные периоды, независимо от его состояния (scheduled discard);
  • плановое восстановление характеристик элемента через определенные периоды, независимо от его состояния (scheduled restoration);
  • периодические проверки, произошел скрытый отказ или нет (failure finding task);
  1. Непериодические воздействия, включая:
  • разовые изменения, когда периодическое обслуживание не эффективно (on-time task):
    • модернизация оборудования;
    • совершенствование методики проведения работы;
    • улучшение условий эксплуатации;
    • повышение квалификации обслуживающего персонала.
  • эксплуатация до отказа (run-to-failure).

Выбор метода управления и формирование программы работ

Выбор метода управления осуществляется на основе соображений снижения риска отказа до приемлемого уровня.

Для выбора эффективного метода управления видом отказа осуществляется расчет целесообразности его применения (сравнение рисков отказа и затрат на его предупреждение), на основе исходных данных, характеризующих тот или иной метод. Исходные данные для расчета и оценки применимости программы работ включают в себя, например:

  • вероятность отказа в случае применения этого метода управления;
  • тяжесть последствий отказа;
  • материальные потери от отказа и косвенные потери;
  • стоимость предупредительной работы;
  • периодичность выполнения предупредительной работы,
  • P-F интервал (для работ по обнаружению отказа),
  • период, на который выполняется расчет,
  • технологический параметр для контроля (для работ по состоянию).

Один из рассчитанных методов управления может быть включен в типовую программу работ для оборудования данного типа.

Типовая программа работ включает в себя выбранные методы управления всеми видами отказов данного типа оборудования. В каждом конкретном случае, для определенных условий  эксплуатации и для имеющихся бюджетных ограничений, на основе типовой программы работ формируется конкретная долгосрочная программа работ для данного конкретного оборудования.  На одном предприятии для различного оборудования одного типа могут применяться разные долгосрочные программы работ.

После проведения процесса RCM в базе данных TRIM сохраняется перечень всех доступных методов управления и типовых программ работ для использования их на разных этапах жизненного цикла оборудования при оптимизации системы управления физическими активами.