ما هي الصيانة القائمة على الحالة (CBM)؟

وتتضمن الصيانة القائمة على الحالة استخدام أجهزة الاستشعار ومعدات المراقبة الأخرى لجمع بيانات عن أداء المعدات. باستخدام الخوارزميات والتعلم الآلي والذكاء الاصطناعي، يتم تحليل البيانات المجمعة لتحديد الأنماط والحالات الشاذة التي قد تشير إلى وجود مشكلة في الصيانة.

في الماضي، كانت الشركات لا تجري الصيانة إلا وفقًا لجدول زمني ثابت أو عند تعطل المعدات، مما كان يؤدي في كثير من الأحيان إلى ممارسات صيانة مكلفة وغير فعالة (أي فترة تعطل غير متوقع وإصلاحات طارئة). ومع ذلك، تقدم الصيانة القائمة على الحالة نهجاً أحدث وأكثر تقدماً لإدارة الصيانة.

وبدلاً من إجراء الصيانة وفقاً لجدول زمني محدد مسبقاً أو انتظار تعطل المعدات، تستخدم الصيانة القائمة على الحالة البيانات في الوقت الفعلي لتحديد احتياجات الصيانة، مما يسمح بممارسات صيانة أكثر كفاءة وفعالية من حيث التكلفة.

الصيانة القائمة على الحالة والصيانة التنبؤية هما نهجان من أساليب إدارة الأصول يمكن أن يساعدا المؤسسات على تقليل احتمالية تعطل المعدات وإطالة عمر الأصول. ومع ذلك، فإنها تختلف في بعض النواحي الرئيسية.

في الصيانة القائمة على الحالة، يقوم قسم الصيانة بإجراء الصيانة حسب الحاجة؛ فهي عملية تفاعلية بطبيعتها. ومن ناحية أخرى، تستخدم الصيانة التنبؤية تحليل البيانات والتعلم الآلي للتنبؤ بموعد تنفيذ مهام الصيانة. وهو يمثل نهجًا أكثر استباقيةً لإدارة الأصول.

علاوة على ذلك، تعتمد الصيانة القائمة على الحالة على الفحوصات والاختبارات والبيانات اللحظية لتقييم الحالة الحالية للمعدات، بينما تعتمد الصيانة التنبؤية على المراقبة المستمرة وتحليل البيانات للتنبؤ بسلوك المعدات المستقبلي.

يمكن أن يساعد كلا النهجين المؤسسات في الحفاظ على تشغيل الأصول الحساسة بأعلى مستويات الأداء، لذا قد يكون أي من النهجين (أو كلاهما) مناسباً لشركتك. ومع ذلك، فإن اختيار أفضل الاستراتيجية يعتمد على عوامل مثل نوع المعدات التي لديك، أو أهمية الأصول، أو المجالات التي تعمل فيها، أو البيئة التي تحتفظ فيها بالأصول.

على الرغم من وجود عدد لا يحصى من تقنيات المراقبة الخاصة بالصيانة القائمة على الحالة، إلا أن هذه هي أنواع الصيانة القائمة على الحالة التي من المرجح أن تواجهها.

يستخدم التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء التصوير الحراري ليكشف عن ارتفاع درجة الحرارة وغيرها من المشكلات المتعلقة بدرجات الحرارة. يعتمد على قياسات غير تلامسية ليكشف التغيرات الحرارية التي قد تسبب إشكالية في الأجسام والأسطح.

يستخدم التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء كاميرات التصوير الحراري لالتقاط الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من شيء أو سطح وتحويله إلى صورة مرئية (أو مخطط حراري). ثم يتم استخدام الرسم الحراري لقياس درجة حرارة الأصل الحالية مقابل درجة الحرارة الأساسية للأصل.

تستخدم المؤسسات هذا النوع من أنواع الصيانة القائمة على الحالة في المقام الأول لمراقبة المحركات، وفحص المحامل، والتحقق من مستويات الغاز أو الحمأة أو السوائل.

يستخدم أسلوب مراقبة الاهتزاز، المعروف أيضاً بتحليل الاهتزاز، حساسات الاهتزاز لقياس ترددات الاهتزاز في الأصل ويكشف عن الحالات الشاذة التي قد تشير إلى وجود مشكلة.

نظرًا لأن الأصول الدوارة مثل المحركات والمضخات، على سبيل المثال، تميل إلى الاهتزاز بشكل مكثف وبصوت أعلى مع تقدم العمر، فإن قياس التغيرات في الاهتزاز يمكن أن يساعد في تحديد التآكل والتلف قبل تعطل الأصل. يمكن استخدام مراقبة الاهتزازات للكشف عن مجموعة كبيرة من المشكلات، بما في ذلك اختلال المحاذاة، واختلال التوازن، وتآكل المحامل أو تعطلها، والأعمدة المثنية والمكونات المفكوكة، من بين أعطال أخرى.

يقوم تحليل الزيت بتقييم خصائص الزيت مثل اللزوجة والحموضة، على سبيل المثال، في الأصل ليكشف الملوثات أو الأجزاء المتآكلة. عادة ما يتضمن جمع عينة من زيت التشحيم من المعدات وإرسالها إلى المختبر للتحليل. يمكن أن يكون تحليل الزيت مفيدًا لمراقبة أصول مثل المحركات وعلب التروس والأنظمة الهيدروليكية.

يستخدم التحليل بالموجات فوق الصوتية (أو الاختبار بالموجات فوق الصوتية) موجات صوتية عالية التردد للكشف عن التسريبات أو الشقوق أو العيوب في قطعة من المعدات. يعتمد على تقنيات جمع البيانات التلامسية (المنقولة عبر الهيكل) وغير التلامسية (المنقولة جواً) لتحديد معدل استنزاف الأصل.

تُستخدم الطرق التلامسية للكشف عن المشاكل الميكانيكية - مثل مشاكل التشحيم وتلف التروس والقضبان الدوارة المكسورة - التي تولد أصواتًا عالية التردد. يمكن للطرق غير التلامسية الكشف عن المشكلات، مثل تسربات الضغط والتفريغ في أنظمة الغاز المضغوط التي تميل إلى توليد أصوات منخفضة التردد.

الأصول التي تحمل الغاز أو الهواء أو السوائل من الأفضل مراقبتها باستخدام تحليل الضغط، أي عملية قياس وتقييم مستويات الضغط داخل الأصل.

يمكن لفرق الصيانة استخدام تحليل الضغط لتحديد معدل تدفق وسرعة السوائل عبر الأنابيب والصمامات؛ لتحسين أداء ضواغط الهواء والمنظمات؛ وللتحكم في ضغط الغازات والسوائل في الخزانات وخطوط الأنابيب.

يقيم التحليل الكهربائي جودة الطاقة الواردة للأنظمة أو العناصر الكهربائية التي تستخدم قراءات تيار المحرك من من أجهزة قياس التيار الكهربائي ذات المشبك. يمكن لقياسات مثل الجهد، التيار، المقاومة، السعة، الحث والقدرة أن تساعد فرق الصيانة على توقع انخفاضات الجهد، ومشاكل عامل القدرة، وأعطال وتشوهات الدائرة.

تصف دورة حياة الصيانة القائمة على الحالة مراحل عملية الصيانة القائمة على الحالة، حيث يلعب كل منها دورًا لا غنى عنه في نجاح البرنامج بشكل عام. وتشمل هذه المراحل التخطيط والتنفيذ والمراقبة والتحليل والتحسين.

في مرحلة التخطيط، ينبغي لفريق الصيانة أن يحدد بوضوح أهداف برنامج الصيانة القائمة على الحالة. يجب أن تتماشى الأهداف مع الأهداف العامة للمؤسسة، وأن تكون محددة وقابلة للقياس وقابلة للتحقيق وذات صلة ومحددة زمنيًا.

بعد وضع أهدافك، يجب أن تحدد الأصول الحساسة وتركز برنامج المراقبة المعتمدة على الحالة على هذه الأصول.

يمكنك تطوير خطة مراقبة تنص على تقنيات المراقبة المحددة التي تستخدمها، وتكرار عمليات المراقبة ومدتها. يجب أن تحدد الخطة أيضاً الأفراد المسؤولين عن مراقبة وتحليل بيانات أداء المعدات. يساعد هذا النهج على ضمان استخدام أقسام الصيانة للموارد بفعالية وتقليل فترات التعطل غير المخطط لها إلى الحد الأدنى.

أخيرا، يجب على فريق الصيانة وضع الخطوط الأساسية في مرحلة التخطيط. تُعد خطوط الأساس عنصرًا أساسيًا من مكونات الصيانة القائمة على الحالة، حيث إنها توفر نقطة مرجعية لقياس التغيرات في حالة المعدات وتساعدك على تحديد أنماط سلوك الأصول.

يمكنك استخدام خطوط الأساس التشغيلية، والتي تعكس ظروف التشغيل النموذجية للأصول؛ أو خطوط الأساس التاريخية، والتي تستند إلى البيانات التاريخية للأصول؛ أو خطوط الأساس الخاصة بالشركة المصنّعة، والتي يتم وضعها من قبل الشركة المصنّعة للمعدات؛ أو أي مقياس أساسي آخر يجده قسم الصيانة مفيدًا.

في مرحلة التنفيذ، يقوم الفريق بتركيب أجهزة الاستشعار وأنظمة الحصول على البيانات ويدرب الأفراد على استخدام أدوات الصيانة القائمة على الحالة. تتطلب هذه المرحلة أن يقوم الفريق بتطوير نظام إدارة البيانات ودمج الصيانة القائمة على الحالة في نظام إدارة الصيانة في المؤسسة.

إن مرحلة المراقبة هي الجزء الأكثر أهمية في أي برنامج صيانة قائمة على الحالة. وتتضمن جمع البيانات من أجهزة الاستشعار وأنظمة الحصول على البيانات، ويفضل أن يكون بشكل مستمر، لمراقبة حالة المعدات في الوقت الفعلي.

في مرحلة التحليل، يقوم الفريق بتفسير البيانات التي تم جمعها خلال مرحلة المراقبة، إما يدوياً أو باستخدام أدوات برمجية. ويتضمن ذلك تحديد الأنماط والاتجاهات، واكتشاف الحالات الشاذة والأعطال المحتملة.

بمجرد أن يفسر الفريق نتائج التحليل، يقوم بتطوير وتنفيذ خطة عمل. قد يشمل ذلك جدولة أنشطة الصيانة، أو تعديل معايير التشغيل، أو إجراء تحسينات على المعدات أو نظام المراقبة نفسه.

كما سيقوم الفريق أيضاً بتوثيق نتائج برنامج الصيانة القائمة على الحالة ودمجها في أنشطة التخطيط والتنفيذ المستقبلية.

ومن المهم أن نلاحظ أن دورة حياة الصيانة القائمة على الحالة ليست عملية لمرة واحدة، بل هي دورة مستمرة. على هذا النحو، يعتمد نجاح برنامج الصيانة القائمة على الحالة على ما إذا كانت المؤسسة تعمل باستمرار على تحسين/كيفية تحسين نهجها في الصيانة وتنقيحه.

الصيانة القائمة على الحالة هي استراتيجية فعالة لتحسين موثوقية المعدات وتقليل تكاليف الصيانة. ومع ذلك، لا يمكن أن تكون فعالة إلا عندما يكون برنامج الإدارة القائمة على الحالة مصممًا جيدًا ومنفذًا بشكل جيد. إليك بعض أفضل الممارسات التي ستساعد مؤسستك على تحسين عملية الصيانة القائمة على الحالة.

يمكن أن يكون فهم فترات p-f ومنحنيات p-f مفيداً في برامج الصيانة التنبؤية لأنها تساعد في تحديد التوقيت الأمثل لأنشطة الصيانة.

يوفر منحنى p-f تمثيلاً مرئيًا للعلاقة بين خطورة العطل والمدة المتوقعة قبل تعطل الأصل. من خلال تحليل منحنى p-f للمعدات، يمكن تحديد أكثر الأعطال حساسية وترتيب أولويات أنشطة الصيانة حسب الحساسية.

ومع ذلك، يوضح فترة p-f الوقت المتاح لإجراء الصيانة عند اكتشاف عطل وشيك. يمكن أن تساعد فترة p-f أفراد الصيانة في جدولة أنشطة الصيانة مسبقاً قبل تعطل المعدات.

تولد عملية الصيانة القائمة على الحالة كميات كبيرة من البيانات التي تحتاج إلى تخزينها وتحليلها والتعامل معها في الوقت المناسب. يمكن لبرامج إدارة البيانات وتحليلها أن تساعد في فهم البيانات وتحويلها إلى رؤى قابلة للتنفيذ.

بالإضافة إلى ذلك، تتوافق العديد من برامج الصيانة القائمة على الحالة مع أنظمة إدارة الصيانة المحوسبة (CMMSs) وأنظمة إدارة الأصول المؤسسية (EAM)، مما يجعل دمج الصيانة القائمة على الحالة في برنامج إدارة الأصول الحالي أكثر بساطة.

تتطلب برامج الصيانة القائمة على الحالة من فرق الصيانة جدولة الصيانة بناء على الحالة الفعلية للمعدات. لتحقيق ذلك بفعالية، تحتاج المؤسسة إلى تنفيذ نظام جدولة الصيانة الذي يمكنه أخذ بيانات الأداء في الاعتبار وترتيب أولويات مهام الصيانة وفقاً لذلك.

الصيانة القائمة على الحالة ليست تنفيذًا لمرة واحدة، بل هي عملية مستمرة للمراقبة والتحليل والتحسين. يجب على المؤسسات تشجيع موظفي الصيانة باستمرار على تحديد مجالات التحسين وتنفيذ التغييرات بناء على النتائج.

الصيانة القائمة على الحالة هي استراتيجية فعالة لتحسين موثوقية المعدات وعمرها. الفائدة الأساسية من الصيانة القائمة على الحالة هي نهجها الرشيق في إدارة الأصول، لكنها تقدم فوائد أخرى أكثر تعقيداً أيضاً.

تمنع أعطال المعدات وفترات التعطل: من خلال اكتشاف المشكلات المحتملة والأعطال الوشيكة مبكراً، يمكن لفريق الصيانة جدولة الصيانة في الوقت المناسب لها، عندما يكون ذلك الأكثر توفيراً من حيث التكلفة. يمكن أن يساعد ذلك في تقليل التكاليف المرتبطة بالصيانة والإصلاح الطارئة، وتقليل تأخيرات جدول الإنتاج، وتعظيم مدة التشغيل للأصول.

تمديد عمر الأصل: من خلال إجراء الصيانة المنتظمة بناء على البيانات الفورية، يمكن لموظفي الصيانة الحفاظ على المعدات في أفضل حالة، مما يقلل من التآكل ويمدد عمر الأصل.

تحسين السلامة: يمكن للصيانة القائمة على الحالة أن تكتشف المشكلات التي قد تتحول إلى مخاطر تتعلق بالسلامة لاحقاً، مما يسمح للصيانة باتخاذ إجراءات تصحيحية قبل وقوع الحادث، وفي النهاية تقليل إصابات مكان العمل ومخاطر الحوادث.

تقليل تكاليف الصيانة: بدلاً من إجراء الصيانة وفق جدول محدد مسبقاً، تسمح الصيانة القائمة على الحالة للفرق بأداء مهام الصيانة فقط عند الضرورة، مما يقلل فعلياً من تكاليف الصيانة غير الضرورية.

تحسين كفاءة الصيانة: تساعد الصيانة القائمة على الحالة في تبسيط ممارسات الصيانة من خلال تقليل الوقت والموارد المطلوبة للصيانة، وتحسين دقة ممارسات الصيانة.

تمكّن برامج الصيانة القائمة على الحالة المؤسسات من تطوير خطط صيانة استباقية، لكن قد تكون هناك تحديات في التنفيذ.

تكاليف التنفيذ العالية: أحد التحديات الرئيسية هو الحاجة إلى المعدات والخبرات المتخصصة. يتطلب تنفيذ الصيانة القائمة على الحالة استخدام أجهزة استشعار ومعدات متقدمة، وبرمجيات وخوارزميات لتحليل بيانات الأصول.

قد يكون ذلك مكلفاً في البداية، لكن الفوائد طويلة الأمد للصيانة القائمة على الحالة عادة ما تفوق الاستثمار الأولي. كما أن التقدم التكنولوجي قد جعل برامج الصيانة القائمة على الحالة أكثر توفراً، مما يجعلها متاحة للاستخدام بواسطة عدد أكبر من المؤسسات.

جمع البيانات وتحليلها على نطاق واسع: تعتمد الصيانة القائمة على الحالة على التشخيص في الوقت الفعلي لإمداد عملية صناعة القرار وممارسات الصيانة بالمعلومات اللازمة، لذلك يجب جمع البيانات وتحليلها بشكل مستمر. وهذا يتطلب نظامًا قويًا لجمع البيانات وبرنامج صيانة قادرًا على تحليل كميات كبيرة من البيانات بمجرد توفرها. علاوة على ذلك، يجب تدريب الموظفين على تفسير البيانات واتخاذ الخطوات المناسبة بناءً على النتائج، لذا يجب على الشركات التي ترغب في اعتماد استراتيجيات الصيانة القائمة على الحالة أن تستعد وفقاً لذلك.

عملية التكامل المعقدة: لكي تكون الصيانة القائمة على الحالة فعالة بشكل مثالي، يجب أن تتكامل مع الأنظمة والمعدات الحالية. قد يكون ذلك صعبًا في الصناعات ذات المعدات أو الأنظمة القديمة التي لا تتوافق مع معدات المراقبة الحديثة. قد تحتاج بعض المؤسسات في النهاية إلى تحديث المعدات بأجهزة استشعار وأجهزة مراقبة جديدة أو ترقية الأنظمة لضمان التوافق مع الصيانة القائمة على الحالة. يمكنها أيضًا تقييم الحلول التي توفر موصلات لتسهيل التكامل مع الأنظمة القديمة.

اعتبارات أمن البيانات الهامة: تعتمد الصيانة القائمة على الحالة على جمع البيانات وتخزينها على نطاق واسع، مما قد يثير مخاوف بشأن أمن البيانات. من المهم المساعدة في ضمان تخزين البيانات بشكل آمن وقصر الوصول إلى البيانات الحساسة على الموظفين المصرح لهم فقط.