Τι είναι βλάβη και τι αστοχία;
Η αστοχία αναφέρεται σε κάθε περιστατικό, όπου κάποιο στοιχείο του εξοπλισμού αδυνατεί να εκτελέσει τη λειτουργία για την οποία προορίζεται ή δεν λειτουργεί όπως θα θέλαμε. Τότε λέμε ότι αυτό αστόχησε. Στοιχείο μπορεί να είναι μια μηχανή, ένα εξάρτημα ή ένα συγκρότημα μηχανών, ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα, μια στατική κατασκευή, οποιοδήποτε υλικό αντικείμενο που εκτελεί ορισμένη λειτουργία. Αστοχία σε μια δεξαμενή καυσίμου θα ήταν μια διαρροή που την καθιστά ακατάλληλη προς περαιτέρω χρήση. Αστοχία σε μια αντλία νερού συμβαίνει όταν λόγω κάποιου προβλήματος της ίδιας της αντλίας, σταμάτησε να λειτουργεί ή δεν παρέχει πλέον την επιθυμητή ροή και πίεση
Ο τυπικός ορισμός της αστοχίας είναι: “Η διακοπή της ικανότητας ενός αντικειμένου να εκτελεί την απαιτούμενη από αυτό λειτουργία” (Standard EN 13306:2010 Maintenance terminology)*.
Σαν βλάβη ή σφάλμα θα εννοούμε οποιαδήποτε εκδηλωμένη απόκλιση από την φυσιολογική κατάσταση ενός στοιχείου του εξοπλισμού, που μπορεί να οδηγήσει σε κάποια μορφή αστοχίας. Λέμε ότι το μηχάνημα έβγαλε βλάβη, όμως μπορεί ακόμη να λειτουργεί, απλά οφείλουμε να καταπιαστούμε, διαφορετικά θα οδηγηθούμε σε αστοχία. Παραδείγματα υπάρχουν άπειρα: φθαρμένοι ιμάντες, λιπαντικό με ακαθαρσίες, φθαρμένη τσιμούχα (που επιτρέπει εισροή ακαθαρσίας και διαρροή λιπαντικού). Οι φθορές, ρηγματώσεις και διαβρώσεις είναι κλασικά παραδείγματα βλαβών που συναντούμε καθημερινά.
Αυτό που έχει μεγάλη πρακτική αξία για την Συντήρηση είναι να κατανοήσουμε ότι η αστοχία δεν είναι απλά ένα γεγονός ξεκομμένο από το παρελθόν αλλά αποτελεί το τελευταίο στάδιο μιας διαδικασίας. Μια αλυσίδα αιτιών και μια διαδικασία εξέλιξης συνωμότησαν ώστε να συμβεί. Πίσω και πριν από κάθε αστοχία υπάρχει μια βλάβη σε εξέλιξη.
Ας πιάσουμε κάποια παραδείγματα:
- Ένας ηλεκτρικός θερμοσίφωνας νερού «έσκασε» και αχρηστεύθηκε. Αυτό το γεγονός ήταν μια αστοχία. Κάνοντας μια απλή εξέταση του κατεστραμμένου θερμοσίφωνα, διαπιστώσαμε ότι τα τοιχώματα ήταν διαβρωμένα και το έλασμα αδυνάτησε σε τέτοιο βαθμό, ώστε να μην αντέξει τη δύναμη της πίεσης. Δεν χρειάζεται πολλή σκέψη για να συμφωνήσουμε ότι αυτή αστοχία ήταν η κατάληξη μιας διαδικασίας, που διήρκησε πολλούς μήνες ή έτη. Δηλαδή, το πρόβλημα που προκάλεσε την αστοχία, στην περίπτωσή μας η διάβρωση, δεν εμφανίσθηκε ξαφνικά αλλά προϋπήρξε και εξελισσόταν.
- Ένα ρουλεμάν μιας μηχανής που εργάζεται σε συνεχή βάση, θα αρχίσει κάποτε, λόγω γήρανσης, να φθείρεται στις επιφάνειες τριβής και κάποια στιγμή θα αδυνατεί να συνεχίσει, αναγκάζοντάς μας να διακόψουμε την λειτουργία της μηχανής. Η εξέλιξη της φθοράς θα είναι περισσότερο ή λιγότερο ταχεία, εξαρτώμενη από την ταχύτητα περιστροφής και το φορτίο που δέχεται το ρουλεμάν. Ανεξαρτήτως της δυνατότητάς μας να την διαγνώσουμε, η βλάβη εξελίσσεται υπογείως και επιδεινώνεται, μέχρις ότου να καταλήξει στο γεγονός της αστοχίας, οπότε επιβάλλεται πλέον η διακοπή λειτουργίας. Βλάβη στην περίπτωση αυτή ήταν η φυσιολογική φθορά.
- Η απόδοση της αντλίας νερού μειώθηκε σε βαθμό που να επιβάλλεται η αντικατάστασή της. Βρέθηκε με φθαρμένη την πτερωτή. Η αστοχία ήταν το τελικό στάδιο της διάβρωσης και συνέβη σε 2 έτη.
- Η δεξαμενή καυσίμου παρουσίασε διαρροή. Η αστοχία ήταν κατάληξη της διάβρωσης από όξινο νερό που “έφαγε” τον πυθμένα της δεξαμενής. Η διαδικασία της διάβρωση διήρκεσε περίπου 5 έτη.
- Τα φρένα του αυτοκινήτου αστόχησαν επειδή φαγώθηκαν τα τακάκια ή άδειασε το υγρό…
- Η τροχαλία της ιμαντοκίνησης αποσπάσθηκε από τον άξονα, προκαλώντας ευρύτερη ζημιά. Βρέθηκε πλαστικά παραμορφωμένη (μασημένη) η σφήνα εφαρμογής της τροχαλίας στον άξονα. Κάποιο σφάλμα συναρμογής κατά την συναρμολόγηση και η τριβή κατά την λειτουργία προκάλεσαν την αστοχία.
Βλέπουμε σε όλα τα παραπάνω παραδείγματα πως η αστοχία:
- είναι η κατάληξη μιας βλάβης που ξεκίνησε πολύ νωρίτερα και που αφέθηκε να εξελιχθεί και
- η βλάβη οφείλεται σε συγκεκριμένες αιτίες που δεν αντιμετωπίσθηκαν.
Οι παραπάνω προφανείς διαπιστώσεις μας παρέχουν το πλεονέκτημα να θέσουμε υπό τον έλεγχό μας τις αστοχίες, με δύο τρόπους:
- εντοπίζοντας τη βλάβη, ώστε να ενεργήσουμε έγκαιρα και προγραμματισμένα, πριν συμβεί η αστοχία.
- εξαλείφοντας τα αίτια της βλάβης, ώστε να μην συμβεί η αστοχία!
Αν εξαιρέσουμε αιφνίδια γεγονότα όπως μιαν απρόβλεπτη νεροποντή, κεραυνούς, σεισμούς, θεομηνίες γενικά, η μεγάλη πλειονότητα των αστοχιών ακολουθεί τον κανόνα που αναφέρθηκε.
Πολλές αστοχίες μας δίνουν την εντύπωση ότι συμβαίνουν αναπάντεχα. Μια ηλεκτρονική πλακέτα που χάλασε, οι λαμπτήρες του αμαξιού που κάηκαν, ο τσιμεντένιος κεντρικός σωλήνας νερού ύδρευσης που έσπασε, αυτές και πολλές άλλες αστοχίες, φαίνεται να συνέβησαν ξαφνικά. Η πραγματικότητα όμως είναι ότι προηγήθηκε κάποια διεργασία μέχρι την αστοχία, που όμως ήταν κρυφή και βέβαια, συγκεκριμένες αιτίες συνέβαλαν στο γεγονός. Αυτό που τις κάνει να φαίνονται αιφνίδιες είναι ότι δεν έδωσαν κάποια σημάδια ή ότι δεν είχαμε τον τρόπο να αναγνωρίσουμε τη βλάβη που βρισκόταν σε εξέλιξη. Πολλές αστοχίες συμβαίνουν πράγματι ξαφνικά, χωρίς να έχουν δώσει κάποια φανερά σημάδια. Ηλεκτρονικά συστήματα, λαμπτήρες, διακόπτες κλπ, εκφυλίζονται στα κρυφά και καταλήγουν σε αστοχίες.
* Failure: termination of the ability of an item to perform a required function. Note 1: After failure the item has a fault, which may be complete or partial. Note 2: “Failure” is an event, as distinguished from “fault”, which is a state.
Υποσημειώνεται ότι μετά την αστοχία υπάρχει ένα σφάλμα, μερικό ή ολικό, (που πρέπει να διορθωθεί). Σημειώνεται επίσης η παρατήρηση ότι η αστοχία είναι ένα γεγονός (σταμάτησε να δουλεύει …) ενώ το σφάλμα (η φθορά, η βλάβη …) είναι μια (ανεπιθύμητη) κατάσταση.
Τι είναι αξιοπιστία;
Χαρακτηρίζουμε ένα μηχάνημα αξιόπιστο, όταν δεν βγάζει συχνά βλάβες. Αξιοπιστία επομένως είναι η ιδιότητα να διατηρείται ο εξοπλισμός σε καλή λειτουργική κατάσταση για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Σύμφωνα με το πρότυπο EN13306, η αξιοπιστία αντιπροσωπεύει την ικανότητα ενός στοιχείου (του εξοπλισμού) να εκτελεί την απαιτούμενη (από αυτό) λειτουργία, κάτω από δεδομένες συνθήκες, για ένα δεδομένο χρονικό διάστημα*. Εννοείται ότι το στοιχείο βρίσκεται σε αποδεκτή λειτουργική κατάσταση στην αρχή της περιόδου. Σαν στοιχείο εννοείται ένα σύστημα, συγκρότημα, μηχανή ή εξάρτημα.
Ένας πιο μαθηματικός ορισμός: “αξιοπιστία ενός συστήματος είναι η πιθανότητα να εκτελέσει αυτό μια ορισμένη λειτουργία, υπό συγκεκριμένες λειτουργικές και περιβαλλοντικές συνθήκες, σε ορισμένο χρονικό διάστημα”. Δηλαδή Αξιοπιστία = η πιθανότητα να λειτουργεί ο εξοπλισμός επιτυχώς (όπως απαιτείται).
Η αξιοπιστία μπορεί να ποσοτικοποιηθεί με ορισμένους έμμεσους δείκτες. Ένας από αυτούς είναι το μέσο διάστημα μεταξύ αστοχιών (MTBF: Mean Time Between Failures), που θα συζητηθεί στο σχετικό κεφάλαιο.
* Reliability: ability of an item to perform a required function under given conditions for a given time interval. NOTE: It is assumed that the item is in a state to perform as required at the beginning of the time interval.
Σύμφυτη ή ενυπάρχουσα αξιοπιστία (intrinsic, inherent reliability)
Είναι αυτή με την οποία σχεδιάστηκε και κατασκευάσθηκε το αντικείμενο. Είναι η αξιοπιστία που έχει υποσχεθεί ο προμηθευτής. Αυτή που θα εμφανίσει το καινούργιο στοιχείο του εξοπλισμού, όταν τεθεί σε λειτουργία.
Συντηρησιμότητα (Maintenability):
Είναι η ιδιότητα του εξοπλισμού που προσδιορίζει την ευκολία με την οποία συντηρείται ένα σύστημα. Μετρά την ταχύτητα με την οποία το σύστημα επανέρχεται στην επιθυμητή προηγούμενη λειτουργική κατάσταση μετά από μια αστοχία. Αυξάνει όσο μειώνεται ο χρόνος συντήρησης.
Κατά το πρότυπο EN 13306 “Συντηρησιμότητα” * είναι η ικανότητα ενός αντικειμένου (του συντηρούμενου εξοπλισμού), να διατηρηθεί ή να επανέλθει στην κατάσταση στην οποία μπορεί να εκτελέσει την (από αυτό) απαιτούμενη λειτουργία, μετά από συντήρηση που εκτελέσθηκε (σε αυτό) κάτω από δεδομένες συνθήκες και εφαρμόζοντας τις αναφερόμενες (στις οδηγίες) διαδικασίες και πόρους (εννοούνται εξαρτήματα, εργαλεία κλπ).
* Maintenability: ability of an item under given conditions of use, to be retained in, or restored to, a state in which it can perform a required function, when maintenance is performed under given conditions and using stated procedures and resources.
Διαθεσιμότητα (Availability):
Η διαθεσιμότητα εκφράζει το ποσοστό του χρόνου, κατά το οποίο ο εξοπλισμός είναι διαθέσιμος προς χρήση και εκμετάλλευση. Εξαιρούνται δηλαδή τα χρονικά διαστήματα όταν τίθεται εκτός λειτουργίας για συντήρηση και όταν ακινητοποιείται λόγω αστοχιών. Για τα διαστήματα διακοπής λόγω μη ζήτησης του προϊόντος ή από έλλειψη Α’ Υλών και άλλες εξωτερικές αιτίες, ο εξοπλισμός θεωρείται διαθέσιμος, εφόσον πράγματι βρίσκεται σε λειτουργική ετοιμότητα.
Κατά το πρότυπο EN 13306 Διαθεσιμότητα είναι η ικανότητα ενός αντικειμένου (του εξοπλισμού) να βρίσκεται σε μια κατάσταση όπου δύναται να λειτουργεί, όπως και όταν απαιτείται, κάτω από δεδομένες συνθήκες, εφόσον παρέχονται οι αναγκαίοι εξωτερικοί πόροι. *
Η διαθεσιμότητα συνδέεται με την αξιοπιστία, που τυπικά εκφράζει την ικανότητα να λειτουργεί ένα σύστημα χωρίς διακοπές για ένα χρονικό διάστημα και επίσης με την συντηρησιμότητα, στο βαθμό που αυτή συνεπάγεται μικρούς χρόνους επισκευών.
* Availability: ability to be in a state to perform as and when required, under given conditions, assuming that the necessary external resources are provided. NOTE 1: This ability depends on the combined aspects of the reliability, maintainability and recoverability of the item and the maintenance supportability. NOTE 2: Required external resources, other than maintenance resources, do not affect the availability of the item although the item may not be available from the user’s viewpoint. NOTE 3: Availability may be quantified using appropriate measures or indicators and is then referred to as availability performance.
Γιάννης Μανόπουλος
Ειδικός Συντήρησης, Τέως Reliability Manager. ΑΓΕΤ ΗΡΑΚΛΗΣ
Ο Γιάννης Μανόπουλος είναι Μηχανολόγος – Ηλεκτρολόγος Μηχανικός, Διπλωματούχος του ΕΜΠ. Έχει απασχοληθεί επί 30 έτη στον τομέα της Συντήρησης από τα οποία, τα 22 στη βιομηχανία Τσιμέντου με εξειδίκευση στο Σχεδιασμό και Προγραμματισμό της Συντήρησης. Διετέλεσε Reliability Manager και εσωτερικός σύμβουλος σε θέματα αναδιοργάνωσης και βελτιστοποίησης των πρακτικών διοίκησης της Συντήρησης. Εργάσθηκε για την μηχανοργάνωση του τομέα, την εισαγωγή της τεχνολογίας ανάλυσης των δονήσεων και την εφαρμογή της Προβλεπτικής Συντήρησης. Συνέχισε να προσφέρει τις υπηρεσίες του σαν σύμβουλος επί θεμάτων διαχείρισης συντήρησης καθώς και σαν εκπαιδευτής στην επιμόρφωση στελεχών της Συντήρησης.
