Принципы проектирования для технического обслуживания

Design for Maintenance — это часть философии Design for Excellence (DFX). Философия учитывает тот факт, что дизайн продукта может иметь значительное влияние на аспекты жизненного цикла продукта, такие как производство, сборка, надежность, устойчивость и так далее.
Принимая во внимание эти факторы на ранних этапах процесса проектирования, мы можем предотвратить дорогостоящие проблемы с помощью простых и экономичных решений.

В этой статье мы рассмотрим дизайн, предусматривающий обслуживание оборудования и то, как использование определенных основных правил может помочь обеспечить оптимальное обслуживание продукта.

Что такое дизайн для обслуживания?

Проектирование технического обслуживания (или дизайн для ремонтопригодности) — это философия, направленная на уменьшение трудностей и затрат, связанных с обслуживанием продуктов. Дизайн, ориентированный на техническое обслуживание, учитывает эксплуатацию и будущее техническое обслуживание продуктов. Это гарантирует, что мы сможем выполнить задачи по ремонтопригодности быстро, легко и по доступной цене.
Сосредоточение внимания на обслуживании может начинаться с самого этапа проектирования.
Дизайн любого продукта оказывает существенное влияние на его ремонтопригодность. Применяя междисциплинарный подход к функциям, стоимости, сложности и обслуживанию, мы можем разработать продукт с лучшими характеристиками в течение всего жизненного цикла с небольшим увеличением первоначальных инвестиций.

Преимущества

Основные преимущества применения принципов ремонтопригодности при проектировании заключаются в следующем:
✅ Низкие затраты;
✅ Меньше ошибок;
✅ Сокращение времени простоя;
✅ Более безопасные задачи обслуживания;
✅ Простое устранение неполадок и ремонт;
✅ Экономия времени (более быстрая разборка, исправление и сборка);
Давайте взглянем на некоторые из популярных принципов, которые могут помочь нам достичь вышеуказанных преимуществ.

Принципы технического обслуживания

Многие из принципов проектирования не новинка для тех, кто знаком с другими методами DFX, такими как проектирование для сборки (DFA), проектирование для производства (DFM) и т. д. Но определенно есть некоторые уникальные аспекты применения этих принципов для упрощения обслуживания.
Десять самых популярных принципов таковы:
✅ Стандартизация;
✅ Модульность;
✅ Доступность;
✅ Сообщение о неисправности;
✅ Схема слабого звена;
✅ Простая идентификация;
✅ Эффективная упаковка;
✅ Использование быстросъемных креплений;
✅ Безопасность по дизайну
✅ Использование стандартных интерфейсов;

Стандартизация

Стандартизация относится к использованию стандартных компонентов при разработке продуктов. Это могут быть как простые крепежные детали, такие как гайки и болты, так и сложные детали, такие как частотно-регулируемый привод, используемый для управления скоростью двигателя.
При использовании стандартного оборудования задачи технического обслуживания становятся намного более понятными, поскольку эти компоненты обычно производятся с экономией на масштабе, что снижает отдельные затраты на них.
Например, десятки брендов производят смарт-часы со стандартным размером циферблата 1,78″, потому что этот размер можно легко и недорого приобрести на рынке.
Стандартные детали также предотвращают путаницу и ошибки, поскольку технические специалисты знакомы с их использованием и областями применения.

Модульность электротехники

Модульность относится к конструкции компонента с использованием подкомпонентов, взаимозаменяемых при возникновении дефекта. Все подкомпоненты автономны.
Наличие модульного продукта позволяет специалистам по техническому обслуживанию и инженерам заменять неисправные детали, не затрагивая другие компоненты. Кроме того, необходимо заменять только неисправные детали, что также снижает затраты на техническое обслуживание и его время.
Хороший пример эффективной модульности можно увидеть в промышленных электрических системах, где многие автономные части, такие как реле, контакторы и предохранители, объединяются с полевыми устройствами: двигателями, приводами, клапанами, вентиляторами, датчиками, заслонками и частотно-регулируемыми приводами.
Всякий раз, когда возникает неисправность, благодаря эффективной модульной конструкции неисправность может быть легко определена и устранена путем замены только неисправных съемных модулей.

Доступность

Детали, предназначенные для обслуживания, должны быть легко доступны для инженеров и техников. Кроме того, вокруг них должно быть достаточно места для беспрепятственного перемещения таких инструментов, как динамометрические ключи и молотки.
Неисправности обычно дают достаточно слабые сигналы перед поломкой. Достаточное пространство вокруг оборудования также позволяет проводить постоянные проверки оборудования, что важно для программы мониторинга состояния.
Точно так же эти части не должны требовать удаления других деталей, насколько это возможно, чтобы упростить их отделение от системы при выполнении ремонта.
Сообщение о неисправности и коды ошибок
Много времени тратится на поиск неисправности. Особенно это заметно в электрических системах. Поиск неполадок может занять гораздо больше времени, чем их исправление.
Насколько это возможно, система должна иметь возможность информировать техника о неисправности. Пример оповещения о неисправности можно увидеть в современных стиральных машинах, где на дисплее отображаются разные коды ошибок или символы для разных неисправностей.
Технические специалисты могут легко определить неисправность, обратившись к руководству по продукту. Это повышает эффективность обслуживания за счет сокращения затрат и времени, связанных с процессом.

Схема предохранителей

Все системы и продукты могут быть разработаны со слабым звеном, которое в случае неисправности выходит из строя первым. Простейшим примером такого слабого звена является предохранитель в электрической системе.
Когда возникает электрическая неисправность, предохранитель перегорает и предотвращает повреждение любого другого компонента. Он действует как отказоустойчивый механизм, предотвращающий повреждение более дорогих и трудно заменяемых компонентов, и как точка обслуживания для возобновления работы системы.
Но необходимо позаботиться о том, чтобы слабое звено можно было легко и быстро заменить и чтобы оно было относительно дешевым.

Простая идентификация

Простая идентификация может сэкономить много времени, особенно в сложных системах со многими похожими компонентами.
Насколько это возможно, соглашение об именах для различных частей должно быть простым и запоминающимся. В случае, когда компонентов слишком много, во всей системе должна соблюдаться единая система для простоты понимания.
Отличный пример систематических соглашений об именах можно увидеть в больших электрических системах. Например, если вы взглянете на схему электроснабжения корабля, вы увидите, что она содержит сотни страниц соединительного оборудования, которое очень трудно отследить без надежной системы.
В результате каждая страница электрического плана разделена на столбцы (а иногда и строки), а компоненты названы в соответствии с их положением в электрическом плане.
Например, если электрическая схема двигателя присутствует на стр. 25 в колонке №. 2, двигатель назван M252 для мгновенного доступа к схеме в случае неисправности. Физическая бирка с таким же номером размещается на двигателе. Технический специалист может мгновенно получить доступ к схеме двигателя, не просматривая сотни страниц.

Эффективная упаковка

Мы также можем использовать упаковку для повышения скорости обслуживания. Все компоненты, необходимые для выполнения определенной задачи обслуживания, могут быть собраны и упакованы вместе, чтобы ускорить работу.
Это предотвращает потерю времени на поиск компонентов и инструментов во время проведения технического обслуживания.
Пример функциональной упаковки можно увидеть в том, как предоставляются комплекты для обслуживания центробежных сепараторов. Всякий раз, когда необходимо выполнить процедуру очистки чаши, техник снимает комплект для обслуживания, предоставленный производителем. Комплект содержит все уплотнительные кольца, уплотнения и крепежные детали, необходимые для работы, в одной упаковке.
Технический специалист может легко выполнить полное техническое обслуживание и убедиться, что он заменил все детали, проверив упаковку.

Используйте быстроразъемные соединения

Быстроразъемные соединения можно использовать в тех случаях, когда внутри компонента нет повышенного давления и нет риска утечки или повторного доступа к компоненту.
Быстроразъемные застежки, такие как запрессовываемые панели, вставные зажимы, четвертьоборотные ручки, подпружиненные плунжеры, крыльчатые гайки, защелки, а также защелки с утолщением и скольжением, очень эффективно сокращают время, необходимое для доступа к защищенным компонентам.

Безопасность по дизайну
пока-йоке

Иногда при проведении технического обслуживания наиболее опытный персонал может совершать ошибки по разным причинам, например, из-за усталости или из-за нечетких инструкций.
Чтобы учесть это, проектировщики могут включить в конструкцию компонентов функции безопасности, чтобы предотвратить неправильное размещение критического оборудования.
Это можно сделать, сделав соединение асимметричным или используя визуальные подсказки, такие как соответствие вилок и розеток по цвету. Этот метод называется защитой от ошибок (poka-yoke) .
Хорошим примером является SIM-карта вашего телефона, которая подходит только в правильной ориентации. Любая другая ориентация не позволит разместить SIM-карту в слоте.

Использование стандартных интерфейсов

Использование стандартных интерфейсов упрощает соединение между компонентами.
Технические специалисты редко допускают ошибки при работе со знакомыми компонентами. Их также легче заменить. Некоторыми распространенными примерами стандартных интерфейсов являются розетки питания и USB-соединения.
Краткое содержание
Техническое обслуживание является неотъемлемым аспектом многих продуктов, особенно в капиталоемких отраслях. Часто затраты на техническое обслуживание в течение жизненного цикла продукта могут в несколько раз превышать первоначальные инвестиционные затраты, особенно если он имеет плохой дизайн.
Однако отказ от технического обслуживания и запуска оборудования до отказа может стоить в 10 раз больше, чем регулярная программа технического обслуживания. Крайне важно, чтобы мы уделяли должное внимание ремонтопригодности оборудования на всех этапах.
Вот почему дизайн для технического обслуживания так важен. Применяя простые и экономически эффективные стратегии, мы можем разрабатывать продукты, которые легко обслуживать, и которые гарантируют, что они прослужат дольше и принесут больше пользы клиентам.
Made on
Tilda