توصیه استاد دانشگاه آزاد: کاهش هزینه‌های سنگین توقف تولید با اجرای نگهداری و تعمیرات پیش‌بینانه داده‌محور

فاطمه کیادلیری، استاد گروه مهندسی صنایع دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، در گفت‌وگو با خبرنگار آنا، ضمن تشریح تفاوت نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه و پیش‌بینانه، از نقش داده‌های تخریب، شرایط محیطی و عملیاتی در پیش‌بینی خرابی تجهیزات سخن گفت و بر ضرورت پیوند دانشگاه با صنعت برای بهره‌گیری از این رویکرد تأکید کرد.

عبور از نگهداری و تعمیرات واکنشی؛ ضرورتی انکارناپذیر

کیادلیری با اشاره به رویکرد غالب در بسیاری از صنایع کشور، اظهار داشت: متأسفانه در بسیاری از صنایع، نگرش نسبت به نگهداری و تعمیرات تجهیزات، واکنشی است؛ یعنی ابتدا خرابی اتفاق می‌افتد و سپس برای رفع مشکل اقدام می‌کنیم. در حالی که امروزه رویکردهای جدیدتری در مهندسی صنایع و نگهداری و تعمیرات وجود دارد که بر اساس آن، تلاش می‌کنیم پیش از وقوع خرابی، نشانه‌ها و شواهد مرتبط با آن را شناسایی کنیم.

تفاوت نگهداری پیشگیرانه و پیش‌بینانه

این استاد مهندسی صنایع با تشریح تفاوت دو رویکرد نگهداری و تعمیرات، تصریح کرد: نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه (Preventive Maintenance) به این معناست که اقداماتی پیش از وقوع خرابی انجام می‌شود؛ مثلاً همان‌طور که روغن خودرو را هر ۵ هزار کیلومتر تعویض می‌کنیم.

وی افزود: اما نگهداری و تعمیرات پیش‌بینانه (Predictive Maintenance) از داده‌های ثبت‌شده توسط سنسورهای ماشین‌آلات و تجهیزات صنعتی استفاده می‌کند تا زمان تعویض قطعات و تعمیرات را به منظور پیشگیری از خرابی ناگهانی، به‌صورت بهینه تعیین کند. در پژوهش اخیری که انجام داده‌ام، از داده‌های تخریب استفاده شده است؛ به این معنا که وقتی یک دستگاه متوقف می‌شود، این اتفاق به‌یکباره رخ نمی‌دهد، بلکه در طول زمان بر اثر سایش‌ها، ترک‌ها و شرایط محیطی و عملیاتی مؤثری مانند دما، رطوبت، فشار و... خرابی به‌تدریج شکل می‌گیرد.

پیش‌بینی خرابی با داده‌های عملکردی و محیطی؛ از توربین‌های بادی تا پمپ‌های صنعتی

کیادلیری با اشاره به کاربردهای عملی این رویکرد، گفت: در نگهداری و تعمیرات پیش‌بینانه، قابلیت اطمینان و عمر مفید تجهیزات را بر اساس داده‌های تخریب، شرایط محیطی و عملیاتی و داده‌های سانسورشده (داده‌هایی که در آن‌ها زمان دقیق خرابی به‌طور کامل ثبت نشده است) دنبال می‌کنیم. به‌عنوان مثال، در توربین‌های بادی می‌توان تغییرات رفتار تجهیز را با داده‌های تخریب موجود و متغیرهای عملیاتی و محیطی مؤثر پایش کرد، یا در پمپ‌های صنعتی، روند تخریب مانند افزایش نشتی را مبنای تصمیم‌گیری برای نگهداری و تعمیر قرار داد. نتیجه این رویکرد، کاهش توقف‌های ناگهانی، کاهش هزینه‌های تعمیرات اضطراری و افزایش قابلیت اطمینان تجهیزات است.

نگاه سیستمی مهندسی صنایع؛ از خرابی یک تجهیز تا اثر بر کل تولید

این استاد دانشگاه با تأکید بر نگاه سیستمی مهندسی صنایع، خاطرنشان کرد: مهندسی صنایع تنها زمان‌سنجی، برنامه‌ریزی تولید، کنترل موجودی، کنترل پروژه و کنترل کیفیت نیست؛ یکی از نقش‌های مهم آن، نگاه سیستمی به عملکرد سازمان است. در این نگاه، خرابی یک تجهیز می‌تواند بر تولید، هزینه، کیفیت و کل سیستم اثر بگذارد؛ بنابراین اگر نگهداری و تعمیرات پیش‌بینانه به‌درستی انجام شود، می‌توانیم سیستم بسیار بهره‌ورتری داشته باشیم که سود آن به اقتصاد کشور بازمی‌گردد و چرخه اقتصاد را رونق می‌بخشد.

توقف ناگهانی؛ هزینه‌ای سنگین برای صنایع

کیادلیری با اشاره به هزینه‌های سنگین توقف ناگهانی تجهیزات، اظهار داشت: اگر یک پمپ چند ساعت متوقف شود، تنها هزینه تعمیر پمپ مطرح نیست؛ بلکه هزینه توقف تولید، معطل ماندن نیروی انسانی و به‌هم‌ریختن برنامه تولید نیز ایجاد می‌شود. نمونه این موضوع را در زندگی شخصی نیز داریم؛ مثلاً زمانی که می‌خواهیم به مسافرت برویم، خودروی شخصی را بررسی می‌کنیم تا خرابی ناگهانی در مسیر اتفاق نیفتد. نگهداری پیشگیرانه در برخی شرایط به‌تنهایی کافی نیست، زیرا تعمیرات بر اساس زمان یا میزان کارکرد تجهیز انجام می‌شوند و لزوماً وضعیت واقعی آن را در نظر نمی‌گیرند. نگهداری و تعمیرات پیش‌بینانه با پایش وضعیت و تحلیل داده‌های تجهیز، امکان شناسایی زودهنگام علائم خرابی و تعیین زمان مناسب برای تعمیرات را فراهم می‌کند و در بسیاری از کاربردها می‌تواند رویکردی دقیق‌تر و کارآمدتر باشد.

داده‌محور بودن طرح؛ چالش صنایع در ثبت و بهره‌گیری از داده‌ها

این استاد مهندسی صنایع با اشاره به داده‌محور بودن طرح نگهداری پیش‌بینانه، تصریح کرد: این طرح داده‌محور است و مشکل اصلی صنایع این است که داده کافی از تجهیزات را ثبت نمی‌کنند و پس از خرابی به فکر تعمیر تجهیزات هستند. هدف من آن است که صنایع از این موضوع آگاهی پیدا کنند، چراکه ممکن است حتی در بعضی از صنایع این داده‌ها ثبت شوند، اما مورد استفاده قرار نگیرند. از طریق سنسورها می‌توان شاخص‌ها و سیگنال‌های مرتبط با فرآیند تخریب، مانند ارتعاش، نشتی و... و متغیرهای عملیاتی و محیطی اثرگذار مانند فشار، دما، رطوبت و... را به‌صورت لحظه‌ای ثبت کرد و با تحلیل این داده‌ها، عمر مفید و قابلیت اطمینان سیستم را پیش‌بینی کرد. این امر به ما کمک می‌کند بدانیم چه زمانی باید تجهیز را به‌روزرسانی، تعمیر یا نگهداری کنیم تا احتمال خرابی ناگهانی کاهش یابد.

کاربرد گسترده طرح؛ از صنعت برق تا سایر حوزه‌های صنعتی

کیادلیری در پاسخ به این پرسش که آیا این طرح صرفاً در حوزه صنایع کاربرد دارد یا به بخش‌هایی مانند برق نیز قابل تعمیم است، گفت: بحث نگهداری و تعمیرات را در تمامی صنایع کشور می‌توان استفاده کرد. هر جایی که ماشین‌آلات و تجهیزات وجود داشته باشد، این روش متناسب با شرایط و داده‌های موجود، قابل اجراست. در صنعت برق نیز این موضوع اهمیت ویژه‌ای دارد، چون اگر کوچک‌ترین قطعه یا تجهیزی آسیب ببیند، ممکن است برق بخش بزرگی از یک منطقه تحت تأثیر قرار گیرد و هزینه‌های زیادی برای جلوگیری از توقف و خرابی انجام می‌شود.

این استاد گروه مهندسی صنایع با تأکید بر پیوند دانشگاه با صنعت، اظهار داشت: یکی از دغدغه‌های مهم من در مهندسی صنایع، پیوند دانشگاه با صنعت است. در بازدیدهای دانشجویی از کارخانه‌ها، مشاهده می‌کنیم که در اکثر بخش‌ها بحث نگهداری و تعمیرات اضطراری مطرح است؛ یعنی دستگاه خراب می‌شود و سپس کارشناس به فکر تعمیر می‌افتد. در برخی کارخانه‌ها طرح نگهداری پیشگیرانه (PM) اجرا می‌شود، اما نگهداری و تعمیرات پیش‌بینانه موضوعی است که بسیاری از صنایع به آن توجه نمی‌کنند، در حالی که موضوع مهمی است.

کیادلیری با اشاره به هدف مهندسی صنایع برای بهینه‌سازی، تصریح کرد: در رشته مهندسی صنایع، هدف بهینه‌سازی و رساندن سیستم به بهترین و ایده‌آل‌ترین حالت ممکن است. ممکن است یک صنعت خاص، سودآور باشد، اما این سود می‌تواند بیشتر شود. مهندسی صنایع می‌گوید شما می‌توانید با کاهش هزینه‌ها، مثلاً با نگهداری و تعمیرات پیش‌بینانه، از هزینه‌های اضطراری جلوگیری کنید.

نگهداری و تعمیرات؛ رویکردی فراگیر فراتر از صنعت

این استاد دانشگاه در پایان با اشاره به فراگیر بودن مفهوم نگهداری و تعمیرات، خاطرنشان کرد: بحث نگهداری و تعمیرات یک رویکرد فکری است که هر فردی باید آن را در نظر بگیرد، حتی در زندگی شخصی. همان‌طور که در حوزه پزشکی می‌گویند پیشگیری بهتر از درمان است، در مورد تجهیزات و ماشین‌آلات نیز همین‌طور است. اگر از خودرو، موبایل و ابزارهای شخصی خود به‌درستی نگهداری نکنیم، هزینه‌های زیادی بر ما تحمیل می‌شود. این طرح می‌تواند هزینه‌های صنعت و تولید را به‌شکل قابل توجهی کاهش دهد و به اقتصاد کشور کمک کند.