状態監視による時間とお金の節約

最近のアコースティックエミッション（AE）の研究では、主要な食品メーカーの計画された予防措置となる潜在的な重大なベアリングの故障が特定されました。これにより、かなりのコストと計画外のダウンタイムも回避されました。

計画された検査ルートで使用されたアコースティックエミッション装置とメインツールは、HolroydInstrumentsによって製造されました。この例では、ビジネスに多大なコストの影響を与える可能性のある主要な計画外のイベントを回避する上で、このタイプの機器の価値を示します。関連する機器への巻き添え被害は非常にコストがかかることが判明し、再構築のリードタイムが大幅なダウンタイムを引き起こし、不満を持った顧客が在庫状況に頼ることができなくなった可能性があります。

ストーリーは2010年4月に始まり、7日間のルーチンでサンプリングされた大型の降圧トランスファーギアボックスの2つのノードポイントでいくつかの初期の上昇した測定値が記録されました。苦痛の測定値が上昇し、アラームレベルがトリガーされました。それらは懸念され、その後の検査で明白でした。上昇傾向の一部であった3番目の上昇した読み取り値は、コンピューター化された保守管理システム（CMMS）で計画された作業指示を引き起こし、調査してさらにアクションを実行しました。この装置は、当時は高い生産需要に制約されていたため、軽快に使用を停止することはできませんでした。姉妹ラインの以前に計画されたベアリングの変更の経験も、リスクのエスカレーションに重要な役割を果たしました。

トランスファーギアボックスの入力側は、左側に出力ベアリングノードポイントが表示されています。

より詳細な検査で、最も苦痛が大きいベアリングが実際に疑わしい出力ベアリングであると判断されました。可聴クリック音は、出力エンドベアリングで大きくはっきりと聞こえました。ノード位置の2つのベアリングは、トランスファーギアボックスの入力端と出力端のモーターのドライブライン上にありました。大型のヘリカル降圧ギアの隣接するベアリングはまだ低く読み取られており、カチッという音は聞こえませんでした。エンジニアリングマネージャーは、入力ベアリングの1つに異常があり、他のベアリングは良好な状態であり、目標の状態監視を続けて生産を継続できることを通知されました。定期的なオイルサンプリングは、毎月から2週間ごとに増加しました。 AE検査が増加し、スペクトル測定値が4日周期になりました。これにより、新しいベアリングが最終的に取り付けられたときに、いくつかの比較証拠が得られます。

ベアリングセットの計画された変更は、生産計画担当者、保守管理者、および製品スペシャリストと調整されました。機器が利用可能になるまで、少なくともさらに6か月間は稼働する必要があることが明らかになりました。 AEの測定値またはオイルサンプルのいずれかが故障に向かって進んでいることが示された場合の緊急時の変更に備えて、緊急時対応計画が策定されました。ベアリングが故障した場合、これが急速に発生する可能性があるという警告が出されました。新しいベアリングセットを購入し、2011年の初めに最終的に交換されたときに使用済みのベアリングを検討するためにベアリングメーカーとの会議が予定されていました。

AEの測定値は、この長い待機フェーズの間、高いレベルにとどまり、オイルサンプルの結果では、ローラーベアリングの故障に関連する主要な要素の測定値の上昇は示されませんでした。更新前の数週間、将来の評価のためにギアボックスのすべてのポイントから多くのスペクトルが取得されました。これにより、アセンブリ周辺のオイルポンプやその他のコンポーネントからの周波数が除外されます。方位変化前のAE包絡線スペクトルグラフを以下に示します。

ご覧のように、73Hzでスパイクを生成する何かがありました。これはたまたまベアリングレースの周波数と一致していました。これは、ある種のレース表面の欠陥があり、要素が壊れたり、ケージが崩壊したりしていないという手がかりを提供しました。

ついにベアリングの交換が行われ、12時間以内に生産工場が復旧し、設備に計画外のダウンタイムが発生しなくなりました。使用済みのベアリングセットはトランスファーギアボックスと一緒に返送され、2台のユニットは脱脂されました。最初の検査では、両方とも類似しており、正常に見えました。次に、エレメントとケージをアウターレースとインナーレースから分解し、それらを整理して後で再組み立てできるように正しい状態に保つように注意しました。

疑わしい出力ベアリングでは、内輪に大きな破片が発生し、すべての要素に放出された破片が穴をあけていることが明らかになりました。この時点で、ベアリングメーカーの代表者がベアリングを訪問して調査するよう招待されました。彼は、ベアリングがほぼ10年間動作した大気と熱を考慮すると、ベアリングが非常に長持ちすることに同意しました。これは、寿命末期の故障モードと見なされます。それはさらに何ヶ月も続いたか、数日または数週間以内に失敗に加速した可能性があります。下の写真は、長さ約10 mm、幅2.5mmの破片です。

レースへの破砕による損傷は、破砕の荷重がかかった領域に羽毛のあるエッジと表面のくぼみがある状態で上に示されています。右側にある次の材料の層に注意してください。

修復作業が完了すると、追加のスペクトルサンプルが記録および監視され、詳細が確認されました。カーペットの騒音レベルは低く、デシベルスケールは前のグラフの例の3分の1でした。最大ピークは現在0.4デシベル未満でしたが、カーペットレベルは0.2デシベル未満でした。

結論として、毎日依存しているシステムとツールは、この異常が主要なイベントになる前に、この異常をキャプチャするのに効果的であることが証明されました。これの鍵は、可能な限り中断を最小限に抑えて修復作業を計画するために、エンジニアリングと運用を完全に関与させることでした。

学んだ教訓の中には、7日間隔での検査頻度がこの重要なプラントに対して正しいこと、予防措置が最も早い機会に開始されたこと、機器がベアリングの故障の特定を可能にしたこと、オーディオ設備がリンクした2番目の参照を許可したことなどがありました。カチッという音が聞こえるrpmであり、これにより、計画された作業を最も早い機会に開始するための十分な証拠が得られました。

ベアリングの変更が完了した直後に根本原因分析を実行して、この機器の保守に関する将来の推奨事項を調査しました。ベアリングは寿命に達したため、将来計画されているメンテナンスを変更する必要はないと判断されました。 AEによる状態監視は、曲線の非常に早い段階で異常を検出するための自信を提供しました。

状態監視システムの詳細については、www.kittiwakeholroyd.comのKittiwakeHolroydにアクセスしてください。