05
nov

Mot Industry 4.0 och vidare

För er som först som vill ta en returbiljett tillbaka till förra inlägget kan följa länken här.

Spänn fast säkerhetsbältet för nu ökar vi farten mot betydligt modernare och snabbt utvecklande strategier inom underhåll. Dessa följer i stor utsträckning den generella teknikutveckling som industrin just nu genomgår, där vi rör oss mot uppkopplade maskiner som blir smartare och som kan samla och processa betydligt mer data än vad som tidigare varit möjligt. Den här utvecklingen brukar benämnas som Industri 4.0 men även Maintenance 4.0 börjar forma sig och få en tydlig riktning. Så, nu åker vi igen!

Förebyggande underhåll

Förebyggande underhåll (PM) är underhåll som regelbundet utförs på en utrustning i fungerande skick för att minska risken för att något går fel. 

Det finns två huvudtyper av förebyggande underhåll:

Tidsbaserat förebyggande underhåll är när uppgifter planeras på en tillgång vid ett visst tidsintervall, till exempel var 14:e dag på måndagar.

Användningsbaserat förebyggande underhåll är när arbete planeras baserat på drift av utrustningen. Ex. när 10 000 enheter tillverkats skall en kontroll eller utbyte ske på en funktion.

Scenario

I bilens servicebok står det att jag ska byta kamrem var 12 000 mil eller var 10:e år. Det betyder att om bilens ålder når 10 år före den rullat 12 000 mil så gäller 10 år som servicepunkt, och vice versa. I mitt fall bytte jag kamrem för 10 år sedan och sedan dess har bilen rullat 8 000 mil, det innebär att den tidsbaserade (Antal år) gäller. Med andra ord, dags för service!

Bilar som är byggda på 2000-talet har både tidsbaserad mätare och en användarbaserad mätare. Du kommer bara bli upplyst via en display att det är dags för service, det kan då vara baserat på antalet rullade mil eller antal år sedan senaste service.

Slutsats

Förebyggande underhåll är applicerbart på utrustning som har någon form av tidsbegränsad utmattningskurva, exempel på detta kan vara kullager och turbinmotorer.

Tillståndsbaserat underhåll (CBM – Condition based maintenance)

I tillståndsbaserat underhåll (CBM) övervakas en tillgångs prestanda för att avgöra när underhåll behöver göras. CBM använder vissa indikatorer, som ökad vibration, temperaturförändringar och viskositet för att fånga punkten när en trend börjar som kan leda till ett haveri.

Scenario

I detta scenario är jag ägare av en modern bil årsmodell 2018. I veckan fick jag se på bilens display att den föreslår att jag ska byta olja om 500 km. Hur kan bilen veta det?

Men vi backar bandet något. I de flesta fall utförs motoroljebyten baserat på körsträcka eller kalender. Det vill säga tidsbaserat förebyggande underhåll. Den här strategin är dock inte helt effektivt eftersom ingen hänsyn tas till hur bilen använts eller hur kvaliteten på oljan faktiskt är.

Slutsats

Beroende på fordonstyp och dess användningsområde kan användningsläget vara annorlunda. Vissa fordon kanske endast går på jämn och fin väg med optimala hastigheter. Medan andra bara används i stadstrafik eller i ett bergslandskap. Användningsläget påverkar alltså nedbrytningsprocessen i motoroljan. Det innebär därmed att två fordon av samma bilmärke, årsmodell och miltal behöver olika intervaller på oljebytet baserat på användningsläget.

I vårt fall visar sig att bilen har ett antal mätare som kontrollerar oljeviskositet, oljans föroreningsgrad och oljetryck. Bilens mätare har fastlagda gränsvärden, t ex får oljan bara ha en viss föroreningsgrad. Om dessa värden ökar för mycket mellan varje mätning kommer ett larm att ett oljebyte måste göras inom 500 km. Alla tre mätarna har alltså kontrollerat tillståndet på oljan och baserat på de fastlagda gränsvärdena visar det sig att oljan börjar bli förorenad och att något börjar gå fel. Därför föreslår bilens dator att oljebyte borde ske inom mycket snar framtid för att felet inte ska bli värre.

Prediktivt underhåll (PdM – Predictive Maintenance)

Prediktivt underhåll (PdM) använder tillståndsövervakningsverktyg och tekniker för att spåra utrustningens prestanda, identifiera defekter och hjälpa dig att åtgärda dem innan det går fel.

Skillnaden mellan prediktivt underhåll och tillståndsbaserat underhåll ligger i mätning och timing. CBM använder prestandadata i realtid för att påpeka ett problem efter att en maskin börjar gå fel. Medan PdM tar med all information beräkningen (förfluten, nutid och framtid) och erbjuder en idealisk tid för underhåll innan fel.

Scenario

Eftersom jag har valt att använda mig av bilen som genomgående exempel väljer jag att köra elbil idag. Eftersom PdM inte helt självklart på en bil, men det används för en del elbilar.

Min elbil har en dator som är uppkopplad mot en server i ”molnet”. Sedan bilen togs i bruk laddas data hela tiden upp till servern. Det finurliga är att hela världens elbilar av min bils märke laddar data till molnet. Baserat på denna oändliga information kan analyser utföras till min bil.

Idag blinkade det till på displayen i bilen att jag ska åka till en verkstad i stan eftersom en drivenhet måste kontrolleras. Jag har inga som helst problem med min bil, men baserat på miljontals Gigabyte information så förutser datorn att något kan hända och därmed bör vi undvika detta genom att kontrollera.  

Slutsats

Prediktivt underhåll börjar användas mer frekvent än tidigare och kommer användas ännu mer inom snar framtid. Den stora fördelen med PdM är att felen aldrig behöver uppstå, vi kommer alltså åtgärda felet före felet uppstår.

Förskrivningsunderhåll

Prescriptive maintenance (RxM) tar prediktivt underhåll till nästa nivå. Det använder tillståndsövervakning och maskininlärningsverktyg för att förutsäga när underhåll ska utföras. Men det anges också exakt vilken typ av underhåll som ska göras för att utrustningen ska fungera bättre längre.

Scenario

Min elbil har en dator som är uppkopplad mot en server i ”molnet”. Sedan bilen togs i bruk laddas data konstant upp till servern. Det finurliga är att hela världens elbilar av min bils märke laddar data till molnet. Baserat på denna oändliga information så kan analyser utföras till min bil. Idag blinkade det till på displayen, den säger att en enhet måste bytas på bilen. I bilen kan jag godkänna att felet ska åtgärdas genom att klicka på en ikon på displayen. I och med det kommer reservdelen med posten inom 24 timmar. Jag kan byta den själv, sedan sköter datorn resten med att ladda enheten med ny information.

Skillnaden mellan prediktivt och preskriptivt underhåll är att det senare även ger mig information vilken typ av underhållsåtgärd som ska utföras på min bil.

Slutsats

Preskriptivt underhåll börjar användas mer frekvent än tidigare och kommer användas ännu mer inom snar framtid. Den stora fördelen med preskriptivt underhåll är att felen aldrig behöver uppstå. Vi kommer alltså åtgärda felet innan felet uppstår och även vägledas i vilka alternativ vi har.

Till nästa gång…

Nu har vi kört igenom de olika underhållsstrategier som finns i generella termer men till nästa inlägg parkerar vi bilen och hoppar istället in på ett antal fabriker där vi omvandlar detta till praktisk användning. Generella termer i all ära men alla fabriker är unika och implementeringen bör alltid anpassas efter dess förutsättningar.