Một trong những ưu tiên hàng đầu đối với các nhà sản xuất là tối đa hóa vòng đời của máy móc. Một sự cố máy móc có thể dẫn đến ngưng trệ dây chuyền sản xuất và chi phí sửa chữa tốn kém. Do đó, các doanh nghiệp sản xuất cần có một giải pháp để giảm chi phí bảo trì, tăng thời gian hoạt động và tính khả dụng của các thiết bị máy móc.
Thông thường, các nhà sản xuất sẽ ứng dụng phương pháp bảo trì dự phòng (Preventative maintenance) – thường xuyên kiểm tra các thiết bị máy móc và điều chỉnh chúng, kể cả lúc chưa cần thiết. Tuy nhiên, bảo trì dự phòng không dựa trên tình trạng thực tế của thiết bị, do đó, việc bảo dưỡng đôi khi trở nên dư thừa và lãng phí. Mặt khác, bảo trì dự đoán ( Predictive Maintenance) cung cấp một giải pháp bảo trì hiệu quả và tiết kiệm hơn.
Bảo trì dự đoán – Predictive Maintenance là gì?
Bảo trì dự đoán hay còn gọi là Bảo trì dự báo hoặc Bảo trì tiên đoán (tiếng Anh: Predictive Maintenance) là việc sử dụng các công cụ và kỹ thuật phân tích dữ liệu để dự đoán những bất thường trong hoạt động của các thiết bị hoặc sai lỗi có thể xảy ra với trước khi dẫn đến hỏng hóc.
Mục tiêu cuối cùng của phương pháp này là thực hiện bảo trì tại một thời điểm đã lên lịch khi hoạt động bảo trì hiệu quả nhất về chi phí và trước khi thiết bị downtime tại thời điểm nào đó có tiên đoán trước được.
Theo nghiên cứu của Chương trình Quản lý Năng lượng Liên bang Mỹ (FEMP), ước tính một chương trình bảo trì dự đoán Predictive Maintenance hoạt động đúng cách có thể tiết kiệm từ 30% đến 40% so với bảo trì phản ứng (Reactive Maintenance).
Những khảo sát khác của US Department of Energy cũng chỉ ra rằng, trung bình một chương trình bảo trì dự báo công nghiệp có thể giúp:
- Tăng ROI lên 10 lần
- Giảm chi phí bảo trì: 25-30%
- Loại bỏ sự cố: 70-75%
- Giảm thời gian chết: 35-45%
- Tăng sản lượng: 20-25%
Sự khác biệt giữa bảo trì dự đoán và bảo trì dự phòng
Hãy tưởng tượng bạn đã mua một chiếc xe kinh tế mới cách đây ba tháng. Để đi lại, bạn thay thế giữa đi xe đạp, đi bộ và lái xe mới của bạn. Vì vậy, trong ba tháng kể từ khi bạn đã sở hữu chiếc xe, bạn đã điều khiển khoảng 1.000 dặm trên nó. Tuy nhiên, nhãn hiệu của xe nói để có được dầu thay thế mỗi ba tháng hoặc 3.000 dặm. Vì đã ba tháng rồi, bạn nên đưa xe của mình đến cửa hàng để có một sự thay đổi tốn kém về dầu được cho là sẽ giữ cho chiếc xe của bạn chạy trong tình trạng tuyệt vời. Đây là một ví dụ về bảo trì phòng ngừa.
Bây giờ hãy tưởng tượng, bạn sở hữu một chiếc xe hơi sang trọng. Có lẽ đó là một chiếc BMW được trang bị các chỉ báo dịch vụ dựa trên điều kiện cho bộ lọc dầu và bộ lọc động cơ của bạn trong số các bộ phận khác. Bạn lái xe sáu tháng, đưa khoảng 5.000 dặm trên nó, và sau đó một cảnh báo nói trên nói rằng bạn đã 500 dặm trái trước khi bạn phải thay đổi dầu.
Đây là một ví dụ về bảo trì dự đoán . Nó ngăn ngừa sự cố và cung cấp cho bạn lời nhắc dịch vụ phản ánh mức độ bạn thực sự lái xe của mình với cảnh báo trước đủ để sửa chữa sự cố trước khi máy không hoạt động.
Lợi ích của bảo trì dự đoán
Ứng dụng bảo trì dự báo trong sản xuất hiệu quả đem lại nhiều lợi ích cho doanh nghiệp:
Tối ưu hóa thời gian dừng máy
Cơ chế hoạt động của phương pháp bảo trì dự đoán cũng giống với việc sử dụng máy tính. Việc thường xuyên vệ sinh máy, quét virus, làm sạch các dữ liệu rác sẽ giúp máy chạy ổn định, hiệu quả, từ đó, phục vụ nhu cầu của người dùng tốt hơn, lâu dài hơn. Tương tự như vậy, việc tạm dừng máy để lau chùi, bảo dưỡng và thay thế các bộ phận hỏng hóc sẽ giúp giảm thiểu rủi ro thiết bị hư hỏng bất chợt.
Bảo trì dự đoán không thực hiện bảo trì máy móc của doanh nghiệp một cách ngẫu nhiên. Tất cả thời gian máy được dừng để bảo trì, kiểm tra đều được lựa chọn kỹ càng dựa dựa trên những thu thập và phân tích dữ liệu từ quá trình vận hành. Hệ thống sẽ lên kế hoạch bảo trì thường xuyên nhưng chỉ tại các thời điểm ít ảnh hưởng đến sản xuất nhất. Điều này giúp doanh nghiệp tối ưu hóa thời gian sử dụng máy, gia tăng tuổi thọ của máy móc đắt tiền, máy móc khó thay thế.
Tối thiểu việc dừng máy bất chợt
Việc dừng máy không có kế hoạch gây ra sự trì trệ và lãng phí trong sản xuất. Với sự hỗ trợ của công cụ bảo trì dự đoán, các thiết bị sản xuất được kết nối với hệ thống này, trong quá trình vận hành, sẽ tự động thu thập hàng loạt các dữ liệu thô. Dựa vào đó, hệ thống sẽ đưa ra các dạng khuôn mẫu vận hành đặc trưng cho từng máy. Bằng việc so sánh hoạt động của máy với mô hình chuẩn, hệ thống bảo trì dự đoán sẽ xác định được thiết bị nào có khả năng xảy ra sai lỗi để có những phương án bảo trì kịp thời, hợp lý.
Gia tăng tuổi thọ thiết bị
Bảo trì dự đoán cho phép nhà sản xuất giám sát hoạt động máy móc và chất lượng sản phẩm đầu ra của họ một cách tự động và liên tục. Từ đó, hệ thống biết được thời điểm lý tưởng để bảo trì máy, cũng như khi nào thì máy móc đạt tới giới hạn tuổi thọ và cần được thay thế.
Tuổi thọ một thiết bị có mối liên hệ chặt chẽ với mức độ sử dụng của nó. Tuy nhiên, doanh nghiệp hoàn toàn có thể can thiệp vào điều này thông qua hệ thống bảo trì dự đoán vào sản xuất. Bằng việc theo dõi liên tục dữ liệu về điều kiện máy và so sánh chúng với mô hình chuẩn của máy, hệ thống có thể xác định được khi nào phát sinh nhu cầu thay thế các bộ phận cho máy. Đồng thời, việc dự báo được giới hạn tuổi thọ của máy giúp doanh nghiệp có những chuẩn bị kỹ càng và tiết kiệm đáng kể thời gian cũng như chi phí.
Tối ưu năng suất nhân viên
Thay vì để máy dừng đột ngột, bảo trì dự đoán cung cấp cho nhà sản xuất lên lịch và thời gian cần sửa vừa đủ cho máy. Điều này giúp doanh nghiệp giảm thiểu thời gian chết (downtime) khi dây chuyền bị gián đoạn, đồng thời cân đối ca làm của nhân viên để tối ưu năng suất lao động.
Bên cạnh đó, dưới góc nhìn của nhân viên, công cụ này còn đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng môi trường làm việc an toàn, ổn định cho người lao động. Bằng việc bảo trì đúng thời điểm và dự đoán được trước thời gian máy đạt giới hạn tuổi thọ giúp giảm nguy hiểm trong lao động, hạn chế tối đa các sự cố nguy hiểm phát sinh bất ngờ. Người lao động từ đó cũng cảm thấy an tâm và tập trung hơn vào hoàn thành công việc được giao.
Tăng doanh thu
Một lợi ích không thể không đề cập tới của bảo trì dự báo đối với doanh nghiệp áp dụng hệ thống này trong sản xuất là việc nâng cao doanh thu, hay cụ thể hơn, là nâng cao hiệu quả cho quá trình sản xuất.
- Tiết kiệm chi phí bảo trì: Mô hình bảo trì dự đoán sử dụng dữ liệu thu thập được từ hoạt động thực tế của máy để giám sát, phân tích và lập kế hoạch bảo trì vào thời điểm cần thiết. Điều này giúp nhà sản xuất giảm thiểu đáng kể tính thiếu hiệu quả trong bảo trì máy móc dư thừa.
- Giảm thiểu lãng phí: Bảo trì máy móc chỉ có lợi khi nhà sản xuất thực hiện hoạt động này đúng thời gian, đúng phương pháp. Việc bảo trì không dựa trên tình trạng máy sẽ dẫn đến những lãng phí trong sản xuất: Chi phí lưu kho bãi của nguyên liệu thô, chi phí lao động, chi phí trả cho hoạt động bảo trì,… Bảo trì dự đoán giúp phát hiện những vấn đề đó trước khi nó xảy ra.
- Tối ưu hóa hoạt động dây chuyền sản xuất: Các dữ liệu của máy được hệ thống bảo trì dự đoán thu thập tự động. Dựa trên những phân tích chuyên nghiệp, hệ thống sẽ xử lý dữ liệu và đưa ra kế hoạch bảo trì đảm bảo tối ưu quy trình hoạt động cho dây chuyền sản xuất của doanh nghiệp.
Các phương pháp bảo trì dự đoán
Hiện nay, có năm phương pháp bảo trì dự báo phổ biến, đó là:
- Phân tích độ rung: Đối với máy móc hoạt động nặng, nhà sản xuất có thể ứng dụng cảm biến rung để phát hiện các dấu hiệu xuống cấp khi hoạt động. Ví dụ như các trục và vòng bi trong máy bơm và động cơ sẽ chuyển động khác đi khi chúng bị hư tổn. Phân tích độ rung được cho là một trong những kỹ thuật chính xác nhất để xác định các vấn đề trong máy móc.
- Tạo bản đồ nhiệt: Còn được gọi là kỹ thuật hồng ngoại, nhằm phát hiện các điểm có nhiệt lượng cao trong thiết bị khi hoạt động, nghĩa là các bộ phận đó bị ma sát quá nhiều. Những phát hiện này thường cảnh báo các nhà sản xuất những vấn đề tiềm tàng cần được bảo trì.
- Phân tích sóng âm và siêu âm: Kỹ thuật này sử dụng các tín hiệu âm thanh để phát hiện các vết nứt nhỏ và mối hàn bị hỏng trước khi chúng có thể nhìn thấy được và gây rò rỉ khí hoặc chất lỏng.
- Phân tích dầu: Phân tích dầu kiểm tra số lượng các mảnh vụn trong các thiết bị sử dụng dầu. Số mảnh vụn kim loại càng nhiều thì dấu hiệu hao mòn càng lớn. Bên cạnh đó, kỹ thuật này cũng có thể tìm thấy rò rỉ và kiểm tra độ sạch của dầu.
Bên cạnh các phương pháp trên, bảo trì dự báo cũng có thể áp dụng kỹ thuật kiểm tra khí thải và giám sát tình trạng để tăng cường phân tích hiệu suất. Sự kết hợp hợp lý của nhiều phương pháp khác nhau, tích hợp với Machine learning và các công cụ bổ sung như CMMS, sẽ giúp giảm thiểu tối đa sự cố và khối lượng công việc để bảo trì. Dẫn đến giảm tổng số thời gian và ngân sách dành cho việc duy trì các thiết bị máy móc.
Ưu & Nhược điểm của Bảo trì dự đoán
Ưu điểm lớn nhất phải kể đến mà bảo trì dự báo đem lại cho nhà sản xuất là tính tiết kiệm trong chi phí dành cho các hoạt động bảo dưỡng, sửa chữa máy móc. Bên cạnh đó, doanh nghiệp còn có được sự chủ động và kịp thời trong việc đưa ra các phương pháp bảo trì và kéo dài tuổi thọ của máy. Điều này là tiền đề giúp hoạt động sản xuất trong doanh nghiệp được vận hành ổn định.
Tuy vậy, bảo trì dự báo cũng có những hạn chế nhất định mà doanh nghiệp cần lưu ý. Phương pháp này đòi hỏi chi phí đầu tư ban đầu khá tốn kém về cả mặt công nghệ và lắp đặt. Ngoài ra, nó cũng đặt ra những yêu cầu khắt khe về trình độ chuyên môn và kinh nghiệm ở phía nhân sự để có thể quản lý hệ thống hiệu quả.
Bài viết trên đây đã cung cấp cho bạn nhiều thông tin cụ thề về câu hỏi Bảo Trì Dự Đoán – Predictive Maintenance Là Gì.
