Zdroj: Kavan, 2002, s. 409
10
Fyzické opotřebení může nastat provozem stroje nebo za klidu stroje. Opotřebení při provozu vede ke snižování kvality a výkonnosti. Příčinou bývá zvětšování vůlí součástek stroje. Fyzické opotřebení za klidu stroje vzniká vlivem působení prostředí, například vlivem vlhkosti, kdy na stroj působí koroze, stárnutí izolace apod.
Morální opotřebení neboli zastarávání, vede k relativnímu snižování užitné hodnoty zařízení působením 2 vlivů. Prvním vlivem je technický rozvoj, který v daném oboru přinesl nové, dokonalejší zařízení. Druhým vlivem je zdokonalování výroby, díky kterému klesají náklady, což by se mělo projevit snižováním hodnoty stroje (Kavan, 2002).
Splnění cíle údržby, tedy udržovat výrobní zařízení v technicky dobrém stavu při vynakládání optimálních nákladů, je poněkud obtížné, jelikož ačkoli údržba patří k základním, tzv. obslužným, procesům každé výroby, je procesem rozporným. Na jedné straně spotřebovává finanční prostředky, techniku a pracovní sílu, snižuje časový fond atd., na druhé straně eliminuje následky opotřebení, tedy zvyšuje spolehlivost, prodlužuje životnost apod. a tím snižuje ztrátu z nevyrobené produkce. Mezi těmito dvěma aspekty údržby je potřeba hledat optimální proporce (Ptáček, 2004).
Úspěchu je možné dosáhnout uplatněním systémového přístupu k údržbě, údržba musí zahrnout všechny zaměstnance od topmanagementu až po provozní pracovníky.
Dle Voštová, Helebrant a Jeřábek (2002), údržbou rozumíme obnovovací proces, který systematicky odstraňuje důsledky fyzického, ale také ekonomického opotřebení jednotlivých prvků i celého systému zařízení, ke kterému dochází v důsledku jeho využívání ve výrobním procesu při vynakládání optimálních nákladů.
Systém údržby zahrnuje soubor prvků, které mají charakter finančních, organizačních, hmotných a jiných dat, která umožňují provádět údržbu v daných podmínkách tak, aby byla ekonomická, včasná a spolehlivá.
Famfulík (2006) uvádí, že cílem údržbového systému je zajistit spolehlivost a bezpečný provoz zařízení, vzniká zde souvislost mezi procesem opotřebení a vznikem poruchy na jedné straně a údržbovým systémem jako prostředkem k odstraňování nebo předcházení poruch na straně druhé.
11
Porucha znamená ukončení schopnosti zařízení plnit požadované funkce. Poruchy můžeme členit na:
- Náhodná porucha (porucha, kterou není možné předpovědět podle jiných souvislostí) - Dočasná porucha (porucha, která trvá jen po dobu působení určitého vnějšího vlivu
nebo může vymizet samovolně)
- Trvalá porucha (porucha, kterou je možné odstranit pouze obnovou prvku nebo soustavy)
- Katastrofální porucha (porucha, která způsobuje okamžitou a úplnou ztrátu schopnosti provozu)
- Úplná porucha (porucha, při které dochází k úplné neschopnosti zařízení plnit požadované funkce)
- Částečná porucha (porucha, která způsobuje neschopnost zařízení plnit některé funkce, přičemž některé funkce nadále plnit může)
Poruchy můžeme také klasifikovat podle jejich následků na:
- Konstrukční porucha (porucha, která je způsobená nesprávnou konstrukcí, špatným projektem nebo návrhem zařízení)
- Výrobní porucha (porucha, která je způsobena neshodou výrobního procesu s návrhem)
- Nezávislá porucha (porucha, jejíž příčinou není porucha jiného zařízení) - Závislá porucha (porucha, která je zapříčiněna poruchou jiného zařízení) - Závada (zhoršení schopnosti provozu, které zatím nezpůsobuje poruchu)
Přístupy k údržbě
Existují 4 základní přístupy k údržbě zařízení, které jsou vzájemně závislé:
- Poruchová údržba - Preventivní údržba - Prediktivní údržba - Proaktivní údržba
12
Poruchová údržba reaguje na situace, kdy zařízení nefunguje, je zastaveno, jelikož bylo usouzeno, že brzy selže, vyrábí zmetky nebo je nebezpečné pro pracovníky. Základními povinnostmi útvaru údržby je pak diagnostikování problému, plánování nápravy problému a provedení požadované opravy. Tento systém je jednoduchý, ale rizikový, měl by být uplatňován jen vůči nevýznamným zařízením, postrádá prevenci.
Smyslem preventivní údržby je předcházet poruchám a haváriím. Podstatou je provést opravu v očekávání její skutečné potřeby. Provádí se periodické preventivní prohlídky, které zabraňují haváriím. Nečeká se, až stroj selže, jako u poruchové údržby, ale využívá se statistické analýzy předchozí služby (údaje o životnosti) k predikci okamžiku poruchy.
I v tomto systému se vyskytují poruchy, ale v mnohem menší míře, protože se jim předchází prevencí.
Prediktivní údržba usiluje o vyloučení zbytečných výkonů údržby a o opravování zařízení s optimálními náklady na základě jejich skutečného technického stavu. Technický stav je zjišťován inspekcí. Ta může být subjektivní, kdy inspekční údržbáři provádí periodické vizuální prohlídky, nebo objektivní, tedy monitorování stroje za provozu a měření jeho diagnostických parametrů – technická diagnostika.
Proaktivní údržba se zaměřuje na příčiny opotřebení zařízení a na jejich symptomy.
Cílem je prodloužení životnosti zařízení. Bylo zjištěno, že velmi častou příčinou závažných poruch je znečištění mazacích kapalin, olejů atd. Na odhalování těchto příčin nejsou preventivní ani prediktivní údržby zaměřeny (Ptáček, 2004).
Členění systému údržby
Voštová, Helebrant a Jeřábek (2002) uvádí členění výroby ze 4 různých hledisek:
1) Vnitřní členění z hlediska obsahu
- Udržování neboli autonomní údržba (snižování rychlosti opotřebení, např. čištěním, mazáním, ošetřováním strojů a zařízení atd.)
- Opravy (odstraňování následků opotřebení)
- Kontrolně inspekční a revizní činnost (zjišťování stavu opotřebení, např. technická diagnostika, revize zařízení, odborné prohlídky)
13 2) Členění z hlediska forem zabezpečení
- Údržba ve vlastní režii (opravárenská základna v podniku) - Dodavatelský způsob (outsourcing údržby)
- Servisní služba (např. technická pomoc, inspekční diagnostické služby)
3) Z časového hlediska
- Preventivní údržba (údržba plánovaná, předchází škodám způsobeným haváriemi, výpadkům výroby)
- Korektivní údržba (údržba neplánovaná, mimořádná, vytváří požadovaný stav zařízení po havárii či poruše)
4) Z hlediska organizace údržby
- Decentralizovaná údržba (zajišťována pracovníky organizačně zařazenými do výroby) - Centralizovaná údržba (zajišťována pracovníky údržby, kteří jsou soustředěni
do jednoho centra)
- Kombinovaná údržba (udržování je prováděno pracovníky výroby, opravy a inspekci mají na starost pracovníci centrální údržby)
Klasifikace údržbářských systémů do základních vývojových etap údržby
1) Systém údržby po poruše
Jedná se o koncepci, která znemožňuje zavedení systémového řešení údržby a je ji možné využít pouze u absolutně nedůležitých zařízení, která svým výpadkem nenaruší výrobu. Údržbářské zásahy většího rozsahu se provádí až když nastane porucha nebo havárie.
2) Systém plánovaných preventivních oprav
Plánované preventivní prohlídky a plánované preventivní opravy se provádí po uplynutí určitého předem stanoveného času (časového cyklu). Systém je poměrně nákladný, jelikož je založen na pevném časovém cyklu bez ohledu na objektivní technický stav zařízení. Výhodou je odstavení podle plánu.
14 3) Systém diferencované proporcionální péče
Systém diferencované proporcionální péče je založen na faktu, že stroje a zařízení netvoří homogenní soubor, ale dílčí soubory různých významů, vlastností, časového využití atd. Je zapotřebí stanovit stupeň složitosti strojů, stupeň technické úrovně, technický stav na základě znaků opotřebení a úroveň opravitelnosti. Řízení údržby probíhá na podkladě poruchovosti a nákladů. Jedná se o tzv. produktivní údržbu.
4) Systém diagnostické údržby
Systém diagnostické údržby respektuje skutečný technický stav za pomocí metod technické diagnostiky. Stroje jsou odstavovány, pokud dosáhnou mezní fáze opotřebení nebo překročí meze přípustné tolerance. Za použití metod technické diagnostiky je možné detekovat poruchu, lokalizovat místo možného defektu a specifikovat druh defektu. Měření jsou uskutečňována formou kontrolně inspekční činnosti v určitých časových cyklech, na objednávku či monitorováním. Jedná se o tzv. mezní údržbu.
5) Systém prognostické údržby
Systém prognostické údržby je pokračováním systému diagnostické údržby. Naměřené diagnostické parametry neslouží pouze k vyhodnocování momentálního technického stavu, ale na základě trendů se provádí predikce určení tzv. zbytkové životnosti stroje neboli predikce času do následně nezbytné opravy. Jedná se o tzv. systém údržby podle skutečného stavu.
6) Systém automatizované údržby
Systém automatizované údržby umožňuje řízení údržby v reálném čase, jedná se o informační systémy pro řízení údržby za podpory výpočetní techniky (Voštová, Helebrant a Jeřábek, 2002).
7) Systém komplexní produktivní údržby Viz kapitola 2.3.
15
2.3 Komplexní produktivní údržba
Komplexní produktivní údržba (Total Productive Maintenance) je metoda, jejímž cílem je lépe využívat čas zařízení a optimalizovat jeho celkový výkon, dále pak minimalizovat náklady na provoz a údržbu zařízení a na začlenění pracovníků do procesu TPM.
Základem TPM je nalézt ztráty, které vznikají na strojích, a následně je systematicky řešit. Je důležité vést pracovníky k větší péči o stroje a zařízení, provádět plánované údržby strojů, plánovat nové stroje atd. (Tomek, Vávrová, 2007).
Bauer (2012) uvádí, že TPM představuje souhrn těch nejlepších zkušeností a aktivit.
Je zapotřebí si položit otázku, jaké ztráty na strojích vznikají a jak zvýšit efektivitu všech strojů, které podnik vlastní.
Ztráty na strojích můžeme členit na:
- Poruchy
- Nadměrné seřizování a úpravy - Snížená rychlost
- Chod naprázdno
- Ztráty při najíždění po odstranění poruchy - Snížená výtěžnost
Příčinami poruch bývá nedostatečná údržba, opotřebení, nekvalitně provedené opravy.
Nedostatečné znalosti, dovednosti a zkušenosti pracovníků či nesprávný technologický postup zapříčiňují nadměrné seřizování a úpravy. Za sníženou rychlost mohou obvykle drobné vady zařízení či nedostatečné zkušenosti operátorů. Chod stroje naprázdno je způsoben nutností opakovat některé operace kvůli chybám stroje či operátora. Ztráty při najíždění po odstranění poruchy jsou zapříčiněny nejakostní výrobou či skutečností, že zařízení po určitou dobu nedává stoprocentní výkon. Za sníženou výtěžností stojí obvykle nutnost opakovat proces, který nebyl proveden správně napoprvé (Macurová, 2014).
Je zapotřebí ztráty identifikovat a systematicky řešit. Vhodné je začít sledovat ztráty na jednotlivých strojích, zaznamenávat všechny prostoje a vyhodnocovat. Zhruba po dvou měsících jsou k dispozici poměrně objektivní výsledky, z nichž lze vypočítat celkovou produktivitu zařízení. Metoda TPM stojí na základech metody 5S, jejímž cílem je odstranit plýtvání a vytvořit tak štíhlé pracoviště, zajišťuje systém, pořádek, bezpečnost při práci a kvalitu (Bauer, 2012).
16 2.3.1 Pilíře TPM
V případě, že 5S dobře funguje, je možné implementovat TPM s 8 základními pilíři, viz Obr. 2.2.
Obrázek 2.2 Pilíře TPM
Zdroj: Bauer, 2012, s. 63
Kobetsu Kaizen je pokročilá technika řešení problémů ve 12 systematických krocích.
Autonomní údržba strojů vede obsluhu strojů k větší péči o stroje. Jedná se o čištění a mazání strojů, o standardizaci a vizualizaci, o údržbu formou jednodušších oprav.
Tento způsob údržby se postupně zavede v celém podniku (Smith, Mobley, 2003).