ねえ、使い古したマシンはないの？
古い表現は、死と税金が人生の唯一の確実性であるというものです。同じことが機械にも当てはまると言う人もいます。機械が利益を生み出す場合、その利益に税金が課されることを私たちは知っています。しかし、死はどうですか？機械の死亡率も避けられませんか？
よく見てみましょう。マサチューセッツ工科大学のアーネスト・ラビノヴィッチ名誉教授によると、機械の有用性が失われる原因は、陳腐化、事故、表面劣化の3つです。
間違いなく、退行はエンジニアリングとテクノロジーの進化の基本です。古いものは新しいものに道を譲らなければなりません。しかし、いくつかの発明は長いライフサイクルを持っています-例えば、グリースフィッティング。 1920年代初頭にオスカー・ザークが発明して以来、そのデザインはほとんど変わっていませんが、今でも広く使用されています。一方、自動車はダイナミックで絶え間なく変化します。クラシックカーは永久に存続しますが、ほとんどの車は機能的に動作しなくなるずっと前に実際的な陳腐化に直面しています。
事故やその他の形態の人的機関のイベントも、機械を差し迫った危険にさらす可能性があります。同一の作業環境で動作しているが、2人の異なる個人によって操作されている、2つの同一のマシンは、異なる信頼性と動作寿命を示す可能性があります。相違点は通常、オペレーター（人間）によって引き起こされます。人的機関の失敗は、機械の設計と製造のエラーにも当てはまります。
機械が有用性を失う3番目の理由は、トライボロジーの世界（摩耗、摩擦、潤滑の研究）を扱っています。彼はこれを表面劣化と説明しており、化学的劣化（腐食）と機械的損傷に分けることができます。化学的損傷（20％）からの機械の内面の保護は、制御可能な条件によって大きく影響されます。化学的損傷の次の原因と、保守作業によるそれらの制御または介入の可能性を考慮してください。
- 効果のない、または苦しめられたバリアフィルム腐食防止剤を含む潤滑剤
- 急速に酸化する（酸を生成する）傾向のある潤滑剤
- アルカリ性予備力が低下したクランクケース潤滑剤（酸中和）
- オイル交換間隔が長すぎる
- 作業環境からの水および/または酸による油汚染
- 生物学的汚染の制御されていない成長
- タンク、サンプ、その他の潤滑コンパートメントの湿ったヘッドスペース
- 高い動作温度
- 化学的に攻撃的な擦り傷防止添加剤の不適切な使用
- 保管または設置された機器の不適切な保存、および湿気や腐食剤からの不適切な保護
- シール、プロセスケミカル、機械冶金、または表面処理と互換性のない潤滑剤
機械的表面劣化は、摩耗、疲労、接着に分けられます。マシンがサービスから削除される理由の約50％に対応するこれらの摩耗モードを調べてみましょう。具体的には、この破壊をどの程度制御または停止できるかを考えてみましょう。
MITのErnestRabinowiczは、機械の有用性が失われることに関連する原因の概要を説明しました。>
二体摩耗
おそらく、アブレシブ摩耗の20〜30パーセントは2体です。この場合、静止ジャーナルベアリング内で回転するシャフトなど、2つの表面が互いにスライドします。硬い表面（シャフト）の凹凸（高い点）は、ヤスリのように柔らかい表面を耕したり、削ったりする傾向があります。
これは制御できますか？すべての場合ではありませんが、ほとんどの場合はおそらく可能です。必要なのは、十分な油膜の生成だけです。これは、たとえば、ベアリングの構成とサイズを適切に選択することにより、機械に組み込むことができます。作動温度と潤滑剤の粘度も膜厚に影響します。ミスアライメント、アンバランス、オーバーロード、ドライスタート、突然のコーストダウンなどの重要な機械的条件も重要な役割を果たし、一般的に制御可能です。
三体摩耗
固体の異物が2つの表面の間に相対的なスライド運動で挿入されると、より深刻で一般的な形態の表面破壊が発生する可能性があります。この異物は、油膜厚さの一般的なサイズ範囲の硬い粒子です。これらの粒子は、通常、肉眼では見えませんが、非常に破壊的である可能性があります。
適切なサイズの粒子は、微細な切削工具のように機能して、反対側の表面に溝を作ることができます。ただし、柔らかい表面が犠牲的な役割を果たす2体の摩耗とは異なり、3体の摩耗では、粒子は硬い表面と柔らかい表面の両方に同等の損傷を与える可能性があります。一部の研究者は、3体の摩耗が、機械の全摩耗の80％を占めていると考えています。
3体の摩耗を制御できますか？絶対。微視的な粒子の大部分は、以前は空中に浮遊していた地形の塵として発生します。空気中の汚染物質が機械に取り込まれ、オイルやグリースと混合されると、人的機関の故障が発生します。これらの難破船の粒子は、機械の元の部品表の一部ではないため、これは人的機関です。多くの場合、怠慢と不十分な保守慣行のために、彼らは操作中に侵入することを許可されました。時間が経つにつれて、オイルは潤滑媒体というよりもホーニングコンパウンドになる可能性があります。
倦怠感
疲労とは、マクロスケールでの曲げ疲労（たとえば、歯車の歯）またはミクロスケールでの接触疲労（たとえば、孔食）に関連する広義の用語です。後者が主なケースであり、通常、歯車の歯のピッチラインや転がり軸受の軌道面の荷重ゾーンなどの転がり接触で発生します。通常、マイクロピッチングとして開始し、マクロピッチングに進みます。最終段階は、大きな破壊的な破片になります。
接触疲労は、荷重が表面の凹凸、へこみの肩、および荷重下で粒子が表面を橋渡しする場所に集中することが許可されている場合に最大になります。表面疲労は、表面粗さ、表面硬度、粘度、流体圧力-粘度係数、動作荷重と速度、水分汚染、粒子サイズ分布など、さまざまな条件の影響を受けます。いくつかの例外を除いて、これらの条件のほとんどは、機械の設計段階または運用および保守段階のいずれかで、制御の範囲内にあります。ある大手転がり軸受メーカーは、その軸受は「油膜よりも大きな粒子が油から除去されると、無限の寿命を持つ可能性がある」と述べています。
粘着摩耗
開始に時間がかかる表面疲労とは異なり、接着剤の摩耗はすぐに発生する可能性があります。厳しい境界滑り条件下では、同様の金属の表面が文字通りスポット溶接される可能性があります。負荷が大きく、動きの遅い機械は、特に表面がかなりの距離をスライドして摩擦熱を発生させる場合（たとえば、大きな噛み合う歯車の歯）、接着剤の摩耗が最も発生しやすくなります。
擦り傷やかじりとしても知られている接着剤の摩耗は、接触疲労や摩耗と比較して制御が最も難しい場合があります。多くの場合、最も制御しやすいのは摩耗の程度または速度です。機械が適切に設計され、適切に製造され、適切に試運転され、定格の負荷と速度で動作する場合、通常、接着剤の摩耗は最小限に抑えられます。ただし、負荷が非常に高い場合は、界面活性剤または固体潤滑剤を使用する必要がある場合があります。
機械はただ死ぬだけではありません...彼らは殺害されます
一部の機械では、摩耗の進行を止めようとすることは、重力に逆らうことを試みるようなものです。避けられないことから逃れることはできません。多くのマシンはおそらくすでに生命維持装置を使用しています–それらはあまりにも遠いです。ただし、これは一部のマシンのみであり、すべてではありません。通常のサービスで潤滑された機械の割合が高いと、一見無限の寿命を持つ可能性があります。手入れが行き届いていると、摩耗や故障の可能性が低くなります。これは、マシンの表面がさらされる環境と動作条件に関連して今説明した多くの理由によるものです。
失敗の確率に失敗の結果を掛けたものとして定義される「リスク」という言葉を聞いたことがあるでしょう。機械の信頼性に関しては、故障の結果は実際的な制御の範囲内ではないかもしれませんが、故障の可能性はそうかもしれません。
この記事では、機械の信頼性に対する人間の代理店の重大な影響について概説しました。人的機関の失敗の頻度は、トレーニング、パフォーマンスメトリック、信頼性文化などの要因に反比例する傾向があります。
これを考慮してください：一部のプラントの専門家は、メンテナンスには2つの問題があると考えています：
- 作業しなかったため、壊れています。
- 作業を行ったため、壊れています。
これは間違いなくメンテナンスのパラドックスです。メンテナンス分野の誰もがそれを直接経験した可能性があります。しかし、パラドックスを解決するための答えは、問題を次のように簡単に言い換えることによって、その中にあります。
- 壊れないようにする方法がわからなかったため、壊れています。または、壊れていることを知らなかったために機能しなかったため、壊れています。
- 壊れていないことを知らなかったので壊れて、とにかく作業しました。または、作業中にどのように破損するかわからなかったため、破損しています。
「私たちは知りませんでした」というのが一般的で効果的なフレーズです。摩耗と同様に、それは制御可能ですが、知識を通じて保守組織に力を与えるためのイニシアチブが取られた場合に限ります。
ですから、いや、機械が消耗することは想定されていません。しかし、彼らはしばしばそうします。理由を調べると、実際に殺害されたことがわかるでしょう。根本原因の痕跡をたどると、単によく知らなかった1人以上の善意のある個人（オペレーター、職人、整備士、エンジニアなど）の手に喫煙銃が見つかる可能性があります。
NoriaCorporationの社長兼シニアテクニカルコンサルタントであるJimFitchは、潤滑、オイル分析、トライボロジー、および機械の故障調査において、「塹壕内」で豊富な経験を持っています。彼のクライアントリストには、ミシュラン、ティムケン、ジョンディア、キャタピラー、デュークエナジー、インターナショナルペーパー、カミンズ、USスチールなどの企業が含まれています。
機器のメンテナンスと修理