Sürekli Ölçüm Teknikleri ve Ölçüm Otomasyon Sistemlerinin Önemi Kestirimci Bakımın Maliyetleri Azaltmadaki Rolü

👤Ferdi Akçelik, Genel Müdür – Ersis
Üretim tesislerinde işletme maliyetlerinin önemli bir bölümü bakım harcamalarına gider. Bu oran, sektörüne bağlı olarak değişkenlik gösterir ve %15 ile %60 arasında olabilir. Örneğin, gıda ile ilgili üretim tesislerinde bakım maliyeti toplam ürün maliyetinin %15’i kadar olurken; demir çelik gibi ağır endüstri tesislerinde bu oran %60’a kadar çıkabilmektedir. Yakın zamanda yapılan araştırmalar, bakım giderlerinin %33’ünün yanlış bakım stratejileri yüzünden gereksiz yere harcandığını göstermektedir. Yanlış bakım yöntemlerinin yol açtığı üretim aksamaları, düşük kaliteli ürünler, düşük verimlilik gibi olumsuz durumlar, küresel ortamda rekabet etmek zorunda olan sanayiciler için önemli bir engel teşkil etmektedir. Otomobil periyodik bakımı kavramının zihinlere kazıdığı “bakım maliyetlerinden kaçış yoktur” düşüncesi, 15-20 yıl önce geçerli olan bir yaklaşımdı. Ancak, günümüzde mikro denetleyicilerin ucuzlaması, yetenek ve performanslarının artması sonucu gereksiz parça değişimi, en gerektiği anda üretim tesisinin durması gibi verimliliği ve karlılığı olumsuz etkileyen olaylardan kaçınmak mümkün olmuştur. “Arızaya Koş” bakım yöntemi Basit ve net bir yaklaşımdır. “Arıza olursa git tamir et” şeklinde özetlenebilir. Aslında “Arıza yoksa bir şey yapma” şeklinde de yorumlanabilir. Bu yaklaşımın bedeli, yüksek yedek parça stok maliyeti, yüksek işçilik maliyetleri, uzun süreli durmalar ve düşük verimlilikle ödenir. Dolayısıyla en pahalı bakım tekniğidir. Korumacı bakım yöntemi Korumacı bakım yönteminde arıza olsun olmasın, makine ya da sahanın planlı durdurulması söz konusudur. Bu yöntemde, gereksin ya da gerekmesin parça değişimi yapıldığı için bakım masrafı çoktur. Parça değişimi sırasında yapılabilecek yanlış montaj sonucu erken arızalanma olasılığı da yüksektir. Şekil 1’de yer alan arızalanma olasılığı eğrisinde görüldüğü gibi montaj hatası yüzünden arıza çıkma olasılığı başlangıç anında en yüksek olmaktadır. Dolayısıyla çalışan bir makineyi ya da sistemi durdurup, parça değiştirip yeniden çalıştırmanın maliyeti yüksek olmaktadır. Kestirimci bakım yöntemi Kestirimci bakımın temel prensibi, saha ekipmanlarının ne zaman arızalanacağının sahadan alınan ölçümlere bakarak kestirimine (tahminine) dayanır. Kestirimci bakım yönetiminde 5 temel “tahribatsız muayene” (non destructive testing) tekniği kullanılır. Bunlar; vibrasyon gözleme, proses parametrelerinin gözlenmesi, termografi, sürtünme analizi ve görsel izlemedir. Her bir tekniğin kendine özgü avantajları, bakım yöneticisinin vereceği kararı yönlendirmede etkili olur. Burada verilmesi gereken kritik karar, mevcut tesis için en uygun hangi teknik ya da tekniklerin uygulanacağıdır. Birçok kapsamlı bakım programında vibrasyon analizi temel gereç olarak kullanılır. Çünkü çoğu saha ekipmanı mekaniktir. Vibrasyon analizini çoğunlukla sıcaklık ölçümleri tamamlar. Kestirimci bakım metodolojisinin firmaya en önemli katkılarından biri, geçmiş verilerin kullanılarak arızalar arası ortalama süre bilgisinin elde edilmesidir. Bu bilgi, sürekli olarak yüksek bakım maliyetleri ödemek yerine, “Ne zaman parça değiştirmeli?” sorusuna en verimli yanıtın verilmesini sağlar. Bunun da ötesinde, geçmişe yönelik verilerin saklanmasının bir diğer önemli avantajı, makinenin işletme ve bakım maliyetlerinin makine maliyetinin üstüne çıkması durumunu ortaya koyarak “Makine ne zaman değiştirilmeli?” sorusunu yanıtlayarak firma için önemli bir kararının verilmesini sağlar. Araştırmalar, durum izleme ve kestirimci bakım tekniklerinin uygulanmasıyla tesis kullanılabilir süresinin %30 artığını ortaya koymuştur. Aynı oranda işletme etkinliği, dolayısıyla üretim verimliliği ve kapasite kullanımı da artmaktadır. Durum gözlemeye dayalı kestirimci bakım için gerekli ölçüm altyapısı maliyeti son yıllarda bilişim teknolojisindeki gelişmelere paralel olarak hızla düşmektedir. Her şeyin ötesinde kestirimci bakım bir yatırımdır ve her yatırım gibi karşılığı beklenir. Efektif bir kestirimci bakım programı hem duruma bağlı hem de zamana bağlı görevleri içermelidir. Bu görevler sahayı oluşturan ekipman ve sistemler tarafından belirlenir. Ölçüm otomasyon sistemleri Ölçüm otomasyon sistemlerinde mutlaka yer alan bileşenler, veri toplama cihazları, veri saklama ortamı ve gözlem/analiz yazılımıdır. Veri toplama cihazları eskiden voltmetre, ampermetre, termometre gibi temel büyüklükleri içerirken günümüzde termal kamera gibi üst düzey ölçüm cihazlarını da içerir olmuştur. Keza gözlem analiz raporları da tablo ve 2 boyutlu çizimlerden 3 boyutlu grafiklere, animasyonlara dönüşmüştür. Veri saklama olanakları üstel olarak artmış; en basit veri toplayıcılarda bile birkaç yıllık veri saklanabilir hale gelmiştir. Artık geçmişe yönelik termal kamera görüntülerini saklamak, zaman içindeki ısıl değişimleri animasyonlar halinde izlemek sıradan hale gelmiştir. Web ve bulut teknolojileri sayesinde anlık ve geçmiş verilere, analiz ve raporlara dünyanın her yerinden erişebilmek mümkün olmuştur. Başarılı bir kestirimci bakım yönetiminin uygulanabilirliği başarılı bir ölçüm otomasyon sistemi kurulumundan geçmektedir. Uygun sensör seçimi, doğru ve kararlı veri toplama (birçok durumda hızlı veri toplama), yeterli veri saklama ortamı ve güçlü analiz yazılımının yanında güvenilir alarm mekanizmalarının kurulması da esastır. Şekil 2’de tipik bir geniş alan ölçüm otomasyon sistemi ağ yapısı yer almaktadır. Blok şemada görüldüğü gibi, farklı mesafe, farklı veri hızı ihtiyaçlarını karşılamak üzere değişik protokoller bir arada uygulanmıştır.