TRNG I HC S PHM K THUT HNG YÊN
Biên son: Lê Vn Hiu
Email:
1
Phn II
CÁC VN NGHIÊN CU TRONG QUN LÝ BO TRÌ
CÔNG NGHIP
1. TIN CY VÀ KH NNG SN SÀNG TRONG BO TRÌ
1.1. Quan im v tin cy
tin cy là xác sut ca mt thit b hot ng theo chc nng t yêu cu trong
khong thi gian xác nh và di mt u kin hot ng c th .
tin cy có th coi nh là thc o hiu qu hot ng ca mt hoc mt h
thng thit b.
1.2. Tm quan trng ca tin cy
- Nm 1985, tai nn công nghip ti t nht trong lch s xy ra nhà máy Union
Carbide Bhopal, n ngây ra hàng ngàn ngi thit mng và di chng cho hang trm
ngi.
- Phi thuyn con thoi Chellenger n gia không trung vào tháng giêng nm 1986.
- Tháng t nm 1986, tai nn lò phn ng ht nhân khng khip nht trong lch s
xy ra ti Chernobyl, Liên Xô. Hu qu là s do g phóng x vào bu khí quyn ca Liên
Xô và nhiu nc Châu Âu. Cui nm 2001, chính ph Ucraina ã quyt nh óng ca
vnh vin ba lò phn ng còn li.
- Nm 2000 tai nn tàu ngm nguyên t Kursk do mt qu ng lôi b n bên trong
tàu ngay sau khi bn .
- Nm 2000 tai nn máy bay concorde do bánh ca máy bay b v sau khi ván mt
mnh kim loi trên ng bng, làm n tung bình xng và toàn b máy bay.
i vi nhng h thng ln máy bay, phi thuyn, dây chuyn sn xut công
nghip, tin cy óng vai trò quan trng. Nhng h thng này c hình thành t nhiu
h, thng ph và thành phn. Tt c nhng thành phn phi c thit km bo tin
cy riêng nhm m bo tin cy ca toàn h thng. Th gii ã có nhng kinh nghim
ng t nh: Mt n tr tr giá 10 cent có th làm hng chuyn bay ca mt tên la tr
giá 300.000 USD.
Trong thc t nhiu tn tht v tin cy không nht thit vì s h hng ca
nhng b phn phc tp có khi ch do làm sai chc nng ca nhng b phn n gin
nh lp giáp sai linh kin n, thu lc trong máy móc.
TRNG I HC S PHM K THUT HNG YÊN
Biên son: Lê Vn Hiu
Email:
2
1.3. tin cy là mt c tính cht lng
Tui th ca mi sn phm không thc xác nh ngoi tr bng cách chy
vn hành trong thi gian mong mun hoc n khi h hng. Rõ ràng, không th thí
nghim mài mòn tt c sn phm chng minh chúng ã t tiêu chun và m bo cht
ng. Thng ngi ta da vào d liu bng cách kim tra nhng sn phm. tin cy
ca sn phm ca phi th hin kh nng sn phm hot ng hoàn ho trong mt thi
gian xác nh c th.
tin cy thng c th hin bng :
MTTF (Meam Time To Failures) : Thi gian hot ng trung bình n khi h
hng, nu sn phm ch s dng mt ln ri b
MTBF (Mean Time Between Failures): Thi gian hot ng trung bình gia
nhng ln h hng, nu sn phm có th s dng nhiu ln sau khi phc hi.
Nh vy ch s tin cy là thi gian trung bình ca mt thit b hot ng gia các
ln ngng máy bo trì.
1.4. tin cy ca h thng
R
s
= R
1
. R
2
. R
3
. R
4
….R
i
(1.1)
Trong ó : R
s
- tin cy ca h thng
R
i
- tin cy ca thành phn th i.
1.5. Ch s kh nng sn sàng
Ch s kh nng sn sàng là so hiu qu bo trì và có th xem là so kh
ng hot ng ca thit b mà không xy ra vn gì. Ch s này ph thuc mt phn
vào các c tính ca h thng k thut và mt phn vào hiu qu ca công tác bo trì.
Ch s kh nng sn sàng th hin kh nng ca thit b hot ng úng cách bt
chp các h hng và hn ch xy ra trong các ngun lc bo trì.
Ch s kh nng sn sàng bao gm ba thành phn :
- Ch s tin cy
- Ch s h tr bo trì
- Ch s kh nng bo trì .
1.6. Ch s h tr bo trì
Ch s h tr bo trì c o bng thi gian chi trung bình (Mean Waiting –
MWT). Ch s h tr bo trì là thi gian chi trung bình i vi các ngun lc bo trì
khi máy ngng. Ch s h tr bo trì chnh hng ca t chc và chin lc ca t b
phn sn xut và bo trì.
Ch s h tr bo trì th hin kh nng ca mt t chc bo trì, trong nhng u
kin nht nh, cung cp các ngun lc theo yêu cu bo trì mt thit b.
TRNG I HC S PHM K THUT HNG YÊN
Biên son: Lê Vn Hiu
Email:
3
1.7. Ch s kh nng bo trì
Ch s kh nng bo trì c o bng thi gian sa cha trung bình (Mean Time to
Repair – MTTR). Thi gian sa cha trung bình chnh hng rt ln bi các bn thit
k thit b, ngha là nó c xác nh tu thuc vào giai on thit k .
Ch s kh nng bo trì th hin kh nng ca mt thit b, trong nhng u kin
nht s dng nht nh c duy trì hoc phc hi li tình trng mà nó th hin trong
nhng u kin nht nh và s dng các trình t và các ngun lc nht nh.
gia tng ch s kh nng sn sàng phi có kh ng gia tng ch s tin cy,
gim ch s h tr bo trì và t s kh nng bo trì .
1.8. Thi gian ngng máy trung bình
Thi gian ngng máy trung bình (Mean Down Time – MDT) là tng ca ch s h
tr bo trì (MWT) và ch s kh nng bo trì (MTTR). Trong thc t khó xác nh c
thi gian chi và thi gian sa cha. Trong trng hp này ngi ta s dng MDT.
MTBF MDT
(thi gian hot ng
gia các ln hng) (Thi gian ngng
máy trung bình)
MWT MTTR
(Thi gian ch (Thi gian sa
Trung bình) cha trung bình)
Hình 1.1. Các thành phn ca ch s kh nng sn sàng
A=
dmup
up
TT
T
+
hay
A=
MWT
MTTR
MTBF
MTBF
MDT
MTBF
MTBF
++
=
+
(1.2)
Ch s kh nng sn sàng
Ch s tin cy Thi gian ngng máy
Ch s h
tr bo trì
Ch s kh
ng bo trì
TRNG I HC S PHM K THUT HNG YÊN
Biên son: Lê Vn Hiu
Email:
4
Trong ó: A- Ch s kh nng sn sàng .
T
up
- Tng thi gian máy hot ng.
T
dm
-Tng thi gian máy ngng bo trì.
1.9. ng sut và kh nng sn sàng
Nu b phn bo trì qun lý úng úng phng pháp s giúp nng sut trong quá
trình sn xut gia tng nhanh chóng. Sn xut ph thuc phn ln vào nng lc các thit
b lp t, tuy nhiên chúng còn ph thuc vào nhiu yu t khác nh: các tn tht do bo
trì , các tn tht cht lng, chy không máy, làm nh hng n sn xut và nng xut.
s dng 100% nng lc , thit b phi hot ng liên tc và không c ngng ti bt
kì thi m nào khi nó ã c lên k hoch hot ng, ngha là ch s sn sàng là
100%. Ch s kh nng sn sàng càng thp thì sn lng càng thp.
Công tác bo trì snh hng n ch s kh nng sn sàng vi mt mc cao
nên nng xut cng bnh hng trc tip. khi u t vào bo trì, thi gian hoàn vn
ng nng xut phi c tính toán. Nng sut tng làm tng sn lng, tng cht lng,
ng vn u t, …
Khi lp k hoch vào công tác bo trì thì yu tu tiên phi tính toán là tìm ra ch
s kh nng sn sàng sau khi da án ã thông qua. Yu t th hai là phi tính toán có bao
nhiêu ch s kh nng sn sàng mi snh hng n nng sut và sn lng.
Hình 1.2. nh hng ca bo trì n nng sut và hiu qu tron sn sut
Các hot ng t công tác bo trì s làm tng s % ca ch s kh nng sn sàng,
nh vy nng sut s gia tng và li nhun cao hn.
Ví d: ch s kh nng sn sàng tng 1% s cho
750.000 USD i vi mt nhà máy thép (A = 85 – 90%)
NNG SUT VÀ HIU QU
SN XUT
NNG SUT NNG SUT
t qu ca h qu bo trì
- Tng kh nng sn
sàng
- Tng nng sut
- Gim chi phí bo trì
BO TRÌ
TRNG I HC S PHM K THUT HNG YÊN
Biên son: Lê Vn Hiu
Email:
5
90.000 USD i vi mt nhà máy giy (A = 90 – 95%)
30.000 USD i vi mt xng gia công kim loi (A = 80%)
50.000 USD i vpí mtnhà máy hoá cht (A = 85 – 90%)
50.000 USD i vi nhà máy in (A = 95 – 99%)
Mt câu hi thng gp là: “Trong nhà máy chúng ta ch s kh nng sn sàng là
bao nhiêu ?”.
Câu hi này d nhiên không th tr li c do yêu cu v kh nng sn sàng ca
mi doanh nghip khác nhau. Các s liu bng 2.1 th hin mi quan h gi ch s kh
ng sn sàng, thi gian không sn sàng và kh nng không sn sàng mi nm, tháng
ngày.
Các con sc tính toán cho vic sn xut 24 gi mt ngày. Nu s dng các
thi gian sn xut khác phi nhân các con s trong bng vi ch s s dng:
6 gi mt ngày- ch s s dng là 0,66.
8 gi mt ngày- ch s s dng là 0,33.
Bng 1.1 Mi quan h gia các ch s kh nng
sn sàng và thi gian tng ng.
Kh nng không sn sàng
Ch s kh nng
n sàng, %
Thi gian không
n sàng, %
m Tháng Ngày
0 100 8760h 730h 24h
50 50 4380h 365h 12h
80 20 1752h 146h 4,8h
90 10 876h 73h 2,4
99 1 87,6h 7.3h 14,4’
99,9 0,1 8,76h 43’ 1,4’
99,99 0,01 53’ 4.3’ 8,6”
99,999 0,001 5,3’ 26” 0,86”
99,9999 0,0001 32” 2,6” 0,086’
1.10. Tính toán ch s kh nng sn sàng
Phn c bn trong qun lý bo trì là tính toán ch s kh nng sn sang. Mi vic
tính toán kinh t trong công tác bo trì phi bt u bng cách tính toán ch s kh nng
sn sàng tính toán s gia tng, ci tin trong ch s kh nng sn sàng bi các thay i
c lp k hoch.
1.10.1. Các công thc.
- A: Ch s kh nng sn sàng.
TRNG I HC S PHM K THUT HNG YÊN
Biên son: Lê Vn Hiu
Email:
6
- MTBF: (Thi gian trung bình gia các l h hng) = tin cy.
- MWT (Thi gian chi trung bình ) = ch s h tr bo trì.
- MTTR (Thi gian s cha trung bình ) = ch s kh nng bo trì.
A=
%100
MTTR
WT
×
++
M
MTBF
MTBF
hoc (1.3)
A=
%100
MTTR
WT
×
++
M
MTBF
MTBF
; (MTDT= M WT +MTTR)
Hoc A=
%100×
+
dmup
up
TT
T
(1.4)
Trong ó: T
up
- Tng thi gian máy hot ng(time up for production).
T
dm
- Tng thi gian ngng máy bo trì.
MTBF=
a
T
up
(gi/ln h hng)
Trong ó a là s ln ngng máy bo trì.
Trong thc t khó thy s khác nhau gia thi gian ch và thi gian sa cha.
Trong trng hp ó thì s dng thi gian ngng máy, thi gian sa cha. Trong trng
hp ó thì s dng thi gian ngng máy, có ngha là thi gian ngng máy = thi gian ch
+ thi gian sa cha.
MDT=
a
T
dm
(gi/ln h hng )
MTBF =
4
4321 TupTupTupTup
+
+
+
MDT =
4
4321 TdmTdmTdmTdm
+
+
+
Tup = ( T- Tdm), Tdm = ( T – Tup)
Thi gian
dm4
up4
dm3
up3
dm2
up2
dm1
up1
T= thi gian sn xut
TT
TT
T
T
T
T
Ngng T
tdm
Sn xut T
up
TRNG I HC S PHM K THUT HNG YÊN
Biên son: Lê Vn Hiu
Email:
7
1.10.2. Tính toán.
Phi bit :
- Tng thi gian máy hot ng (T
up
).
- Tng thi gian ngng máy bo trì (T
dm
).
- S ln ngng máy(a).
Ví d: Tình trng hin ti
T
up
=940 T
dm
= 160h; A=70 ln
⇒
MTBF=
70
940
=13,4 MDT=
70
160
=2,3
⇒
MTTR =0,7 MWT=1,6
A=
160
940
940
+
=0,85 hay A=
6,17,04,13
4,13
++
=0,85= 85%
Bng 1.2 ánh giá các hot ng bo trì.
Hin ti Hot ng Kt qu dánh giá
S ln h hng
A=70
Giám sát tình trng có h thng.
Công tác bo trì và bôi trn nh k
Tt
a = 30
Cha tt
a =50
MTTR= 0,7h
MWT=1,6h
MDT=2,3h
- Bo trì phòng nga gia tng trong k
hoch.
- H thng thc hin và các th tc
chun b và lp k hoch.
- Ci thin tài liu k thut.
- Ci thin th kho.
MTTR=0,7h
MWT=0,8h
MDT=1,5h
MTTR=0,7h
MWT=1,2h
MDT=1,9h
1.10.3. Kt qu tt.
T
dm=
a x MDT = 30 x 1,5 =45h
T
up
= T – T
dm
=1100-45 = 1055h
A =
45
1055
1055
+
= 0,96. Nng lc sn xut tng 11%và các chi phí bo trì thp
n.
1.10.4. Kt qu cha tt.
T
dm
= a x MDT= 50x 1,9 =95h
T
up
= T –T
dm=
1.100 -95 = 1.005h
A =
95
1005
1005
+
= 0,91. Nng lc sn xut tng 6% và các chi phí bo trì thp
n.
TRNG I HC S PHM K THUT HNG YÊN
Biên son: Lê Vn Hiu
Email:
8
1.11. Ch s kh nng sn sàng trong nhng h thng sn xut khác nhau.
Ch s kh nng sn sàng toàn b thì khác nhau ph thuc vào các dng liên kt
khác nhau ca thit b trong h thng.
1.11.1. H thng ni tip
Các thit bc lp ni tip vi nhau thì rt nhy trên quan im ch s kh nng sn
sàng. Nu mt thit b ngng hot ng thì toàn b h thng cng s ngng. tính toán
ch s kh nng sn sàng toàn b trong mt h thng ni tip dung công thc:
A
toàn b
= A
1
.A
2
.A
3
…A
n
(2.5)
Trong trng hp này cn có ch s kh nng sn sàng ca mi thit b rt cao t
c ch s kh nng sn sàng toàn b h thng cao.
1.11.2. H thng song song
Trong h thng song song thì nhy rt kém. Trong h thng song song tt c
các thit bc lp song song vi nhau, hot ng ti cùng mt thi m. Nu mt
Trong các thit b ngng hat ng thì tn tht v sn
xut s không nhiu, bi vì các thit b còn li vn
tíêp tc hot ng c.
tính toán ch s kh nng sn sàng toàn
b cho mt h thng gm 4 thit b, ngi ta s
dng công thc sau:
A
toàn b
= [A
1
. A
2
.A
3.
. A
4
] +[A
1
.A
2
.A
3
.(1-A
4
)]+
[A
1
.A
2
.A
4
.(1-A
3
)]
+ [A
1
.A
3
.A
4
.(1-A
2
)]+ [A
2
.A
3
.A
4
.(1-A
1
)] (1.6)
1.11.3. H thng d phòng
Trong mt s trng hp cn liên kt các thit bng cnh nhau trong mt h
thng. Trong trng hp này nhy s thp hn so vi các trng hp khác nhng chi
phí u t cho h thng này li cao hn nhiu ln. Loi h thng này c gi là h
thng d phòng. Trong h thng d phòng thì không cn thit phi cho các thiêt b hot
A
2
A
1
A
3
A
n
A
n
A
1
A
3
A
2
TRNG I HC S PHM K THUT HNG YÊN
Biên son: Lê Vn Hiu
Email:
9
ng ti cùng mt thi m. Có khi ch cn mt thit b hot ng là và các thit b
còn li vn nm chc khi ng trong trng hp thit bang hot ng b ngng.
tính toán h thng này, ngi ta dung công thc:
A
toàn b
=1-[ (1-A
1
) (1-A
2
)(1-A
3
)(1-A
4
)] …(1-A
n
) ]
1.12 Ch s hiu qu toàn b.
Ch s hiu qu thit b toàn b (OEE- Overall Equipment Overall) c dùng
ánh giá mt cách toàn din hiu qu s dng dây chuyn thit b trong sn xut công
nghip. OEE c tính nh sau: OEE –A.H.C.
Trong ó: A: Là ch s kh nng sn sàng
H: Là hiu sut s dng thit b, bng sn lng thc t chia cho sn lng mà dây
chuyn thit b có th làm ra c.
C: Là h s cht lng, bng s lng sn phm t yêu cu chia cho tng s
ng ã sn xut.
Trong sn xut trình th gii (Wold class manufacturing), ngi ta a ra giá tr OEE
cn t nh sau :
-A
≥
90% -H
≥
99% Ngha là OEE
≥
85%
≥
(90%.95%.99%)
TRNG I HC S PHM K THUT HNG YÊN
Biên son: Lê Vn Hiu
Email:
10