Стратегии прогнозного обслуживания могут продлить срок службы подшипников и выявлять проблемы до выхода из строя.
Отказ подшипника может привести к дорогостоящим простоям. Чтобы этого избежать, подшипники должны быть правильно смазаны и защищены от загрязнений. Их замена может создавать сложности, особенно если ваши специалисты по обслуживанию работают со старыми машинами, которым долгое время не требовалась замена подшипников. Прогнозное обслуживание может сократить время простоя. Plant Services поговорил с Алексом Томпсоном, директором по управлению продуктами в SKF, о том, как прогнозное обслуживание может продлить срок службы подшипников.
По словам Томпсона, во многих организациях преобладает подход «чинить и заменять». Такое реактивное обслуживание — привычка, которую нужно менять, чтобы улучшить срок службы подшипников.
Изменение подхода к обслуживанию
Вместо того чтобы решать каждую проблему по мере её появления, выработайте привычку полагаться на оборудование для мониторинга и на регулярные осмотры. «Давайте установим оборудование, которое будет за этим следить за меня, вместо того чтобы делать дополнительные выборочные проверки», — сказал Томпсон. «Часто нам нужно определить, какое оборудование является наиболее критичным, потому что это действительно те вещи, которые мы не можем позволить себе допустить их отказ на заводе».
Причины отказа подшипников
Наиболее распространённые причины отказа подшипников:
- ненадлежащее смазывание,
- загрязнение,
- электрические повреждения,
- неправильная установка,
- чрезмерные нагрузки и др.
Прогнозное обслуживание предотвращает превращение мелких проблем в крупные. Чтобы поддерживать работу этих критических узлов, возможно, потребуется добавить датчики или установить новый график обслуживания и инспекций. Осмотр подшипника раз в две недели — хорошая отправная точка для уменьшения простоев в будущем.
Поддержка со стороны руководства
Смена привычек также требует времени и поддержки со стороны руководства предприятия. Как менеджерам по обслуживанию представить изменения в процессах, которые могут выглядеть как увеличение объёма работы при менее осязаемой выгоде?
Часто решение сводится к затратам или эффективности. Чтобы противостоять экономическому аргументу, представьте данные о преимуществах прогнозного обслуживания.
«Это может быть и про управление рисками», — говорит Томпсон. «Какой наихудший сценарий и как его подать, или это может быть риск цепочки поставок, и тут можно выбрать другой угол подачи».
Например, организации могут снизить риски в цепочке поставок за счёт привлечения большего числа поставщиков.
Производителям часто не нравится совет диверсифицировать цепочку поставок, отмечает Томпсон, но для снятия экономического давления на запасы могут потребоваться «креативные идеи с производителями оригинального оборудования».
Увеличение циклов мониторинга и установка подшипников и уплотнений более высокого качества также могут решить проблему простоев оборудования. В целом, говорит он, компании должны итеративно совершенствовать свои планы надёжности, основываясь на реальных данных.
Использование данных оборудования
Прогнозное обслуживание давно помогает производителям использовать данные оборудования для повышения эффективности. SKF установила собственное оборудование для мониторинга состояния в основном центре по производству подшипников в Флауэри Бранч, Джорджия.
«Оно обнаруживало шпиндели, которые выходили из строя, ещё до того, как мы поняли, что можем отправить на рынок плохую продукцию», — говорит Томпсон.
Затем работники SKF отправляли дефектный шпиндель на ремонт и устанавливали запасной шпиндель.
«Качество наших подшипников и продукции, которые мы производим, никогда не падало, потому что мы обнаружили высокий уровень вибрации. Мы уловили шум на раннем этапе процесса», — говорит он.
Керамические и гибридные подшипники
Смена типа подшипника также может иметь значение. Керамические подшипники дороже стальных и не нужны во всех приложениях. Тем не менее они могут быть полезны в условиях, где подшипники подвержены электрическим повреждениям. Если мотор часто нуждается в ремонте из‑за электрических воздействий, гибридный подшипник может стоить в пять раз дороже, но позволить мотору работать без проблем в течение пяти или десяти лет.
Керамическое покрытие или гибридные керамические подшипники предотвращают электростатические разряды, поскольку они являются изоляторами. Поэтому они не выйдут из строя при электрическом пробое, вызванном частотным преобразователем.
Керамика также обладает свойством «самоисцеления», говорит Томпсон.
«Он проедет через частицу грязи, раздавит её и продолжит вращение, и это фактически создаст почти что метеоритную полоску на стальных кольцах подшипника», — говорит он, «и из‑за того, какая твёрдая шариковая опора, она фактически снова сгладит это».
Вопросы смазки
Что касается смазки, это важная часть поддержания максимальной производительности подшипника, и выбор смазочного решения зависит от множества переменных.
Разные предприятия могут управлять этими переменными по‑разному. Некоторые запускают систему, автоматически смазывающую подшипники раз в месяц. Некоторые любят нажимать шприцы со смазкой до тех пор, пока из уплотнений не пойдёт чистая смазка, хотя это может вызвать другие проблемы, например уплотнения могут оторваться, что в долгосрочной перспективе повысит риск отказа подшипника.
Если в вашей системе используют масло для смазки подшипников, следует учесть, какая фильтрационная система применяется и как поддерживается чистота жидкости. В полиграфической отрасли, например, сферические роликоподшипники являются предпочтительным решением. Заполнение отверстия для смазки — важная часть цикла обслуживания в тяжёлых отраслях, таких как горнодобывающая промышленность или целлюлозно‑бумажное производство.
Инновации в мониторинге
SKF разрабатывает волоконно‑оптические датчики внутри подшипников. Относительно новым решением являются волоконно‑оптические датчики, размещаемые непосредственно внутри подшипников. Волоконно‑оптические подшипники SKF имеют встроенные оптические кабели.
«Пока всё вращается, нагружается, мы получаем данные, и у нас есть собственное программное обеспечение, которое считывает эти датчики», — говорит Томпсон.
Датчик внутри подшипника может делать измерения, которые невозможны для удалённых датчиков. Волоконно‑оптические подшипники могут показывать измерение градиента температуры или развитие зазора (изменения радиального зазора, то есть промежутка между качающимися элементами и дорожками) со временем, а также помогать специалистам по надёжности делать прогнозы.
Например, они могут предсказать, какие изменения могут произойти в ближайшие три года в зависимости от производственного графика. «Допустим, я хочу запустить это на 120 процентов, и вы действительно можете увидеть на уровне подшипника, какова производительность или какой ущерб вы наносите», — говорит Томпсон. «Смогу ли я это выдержать? Могу ли я так делать? Нужно ли мне что‑то менять в ближайшие шесть месяцев?»
Волоконно‑оптические подшипники также могут применяться для определения причины неисправности после возникновения проблемы, что полезно для выяснения, нарушила ли конкретная ситуация гарантийные условия машины.
Есть ограничение по размеру для волоконно‑оптических подшипников: их нельзя использовать в подшипниках с наружным диаметром меньше 130 мм, или 6 дюймов, объясняет Томпсон, из‑за допусков кабелей на изгиб. Тем не менее в SKF добились успеха с такими подшипниками в прототипных испытаниях в более крупных кейсах. Томпсон ожидает, что волоконно‑оптические подшипники начнут передавать данные от некоторых производителей, сотрудничающих с SKF в рамках первоначального запуска, в октябре или ноябре.
Заключение
Подшипники надёжны; «обычно 90 % подшипников переживают своё оборудование», — говорит Томпсон. Однако именно правильное обслуживание обеспечивает такой долгий срок службы, а прогнозное обслуживание может ещё больше улучшить срок службы подшипников и предотвратить более сложный ремонт в будущем.
Меган Крауз имеет десятилетний опыт в написании деловых новостей и материалов для B2B, в том числе сначала как автор, а затем как редактор Manufacturing.net. Её новостные и авторские материалы публиковались в Military & Aerospace Electronics, Fierce Wireless, TechRepublic и eWeek. Она редактировала новости и материалы по кибербезопасности в Security Intelligence. Она имеет степень по английской литературе и дополнительную специализацию по креативному письму в Университете Фэрли Дикинсон.
Другие материалы
- Мышление об обслуживании: может ли массовая доступность изменить парадигму надёжности для оборонного производства?
- Отчёт об индустриальной науке: как Northrop Grumman развивает производство двигателей и системы безопасности для Artemis II
- Переработка конструкции мотора как недооценённый вариант, когда замены недоступны
- Выбор насоса с малым расходом и высоким напором: факторы, влияющие на работу и надёжность оборудования