پایش وضعیت (Condition Monitoring) که به اختصار با CM نشان داده می شود، در واقع یک فرآیند نگهداری است. این فرآیند شامل دریافت، مطالعه و پردازش پارامترهای فیزیکی مربوط به تجهیزات صنعتی نظیر ارتعاش، صدا، عملکرد، روانکاری، دما و … است. با بررسی تغییرات این پارامترها در طول زمان کارکرد تجهیز، وضعیت آن از نظر صحت و سلامت گزارش می شود. پایش وضعیت از طریق آنالیز ترکیبی و آنلاین داده های دریافتی از سنسورهای نصب شده بر روی تجهیزات (با استفاده از نرم افزارهای مخصوص)، ایمنی و سلامت سازه را پیش بینی میکند.
این روش، تکنسین های نگهداری را قادر میسازد تا تک به تکِ اجزای تجهیزات صنعتی را بصورت ریموت مانیتور کنند. همچنین، پایش وضعیت بهره برداران را قادر می کند تا دید 360 درجه ای از روند عملیات مکانیکی مجموعه خود بدست آورند. در طی این فرآیند، نرم افزار پایش وضعیت در زمانهایی که ضرورت ایجاب کند، اخطارهایی را به بهره بردار ارسال میکند. بدین ترتیب، تکنسینهای نگهداری و تعمیرات بلافاصله شرایط تجهیز را بررسی کرده و در صورت نیاز تمهیدات مقتضی جهت اصلاح وضعیت تجهیز را در نظر میگیرند. علاوه بر این، پایش وضعیت یکی از اجزای اصلی عملیات نگهداری پیشبینانه (Predictive Maintenance) است.
طی این عملیات شرایط ماشین آلات بررسی و بسته به اهمیت آنها، تجهیزات در فواصل زمانی مشخصی بازدید می‌شوند. وضعیت تجهیز در بازدیدهای دوره‌ای ثبت و پایش می‌شود و در صورت مشاهده هر نوع خرابی، شرایط و سرعت رشد آن بررسی می شود. در نتیجه، قبل از تخریب تجهیز آن را از سرویس خارج کرده و به تعمیر قسمت معیوب می‌پردازند. بدین ترتیب، با توجه به اینکه دستگاه قبل از توقف ناخواسته از سرویس خارج شده است، خسارات و هزینه‌های ناشی از توقف دستگاه به حداقل ممکن می رسد. ضمن این که، با اجرای عملیات نگهداری پیشبینانه از تخریب دیگر قسمت‌های تجهیز نیز جلوگیری به عمل میآید.
روشهای پایش وضعیت (CM):
روشهای اشاره شده در زیر مهمترین روشهای پایش وضعیت (CM) مورد استفاده در صنعت هستند.
آنالیز ارتعاشات (Vibration Analysis) :
در روش آنالیز ارتعاشات، ارتعاشات ماشین اندازه‌گیری شده و بر اساس آن وضعیت دستگاه پایش وضعیت و عیب یابی می شود. روش آنالیز ارتعاشات بیشتر مورد استفاده ماشین‌آلات دوار است. در روش آنالیز ارتعاشات، به تحلیل اسپکترام فرکانسی و زمانی سیگنال پرداخته می شود. اندازه‌گیری ارتعاشات به وسیله سنسورهای جابه جایی، سرعت و شتاب صورت میگیرد. عموما در اندازه گیری فرکانس های زیر۲۰ هرتز و اندازه‌گیری حرکت نسبی از سنسور جابه جایی، در اندازه‌گیری فرکانس های بین ۲۰ تا ۲۰۰۰ هرتز از سنسور سرعت می گیرد. درآنالیز ارتعاشات برای اندازه‌گیری فرکانس های بالای ۲۰۰۰ هرتز از سنسور شتاب استفاده می شود.
اکوستیک امیشن (Acoustic Emissions) :
آکوستیک امیشن (AE) پديده‌اي است كه در اثر ايجاد و انتشار يك موج الاستيك در محدوده مافوق صوت (ZΜΗ 1- ZΗK 20) ایجاد می شود. پس پایش وضعیت به روش آکوستيک اميشن شامل دريافت سیگنالهای منتشر شده توسط سنسورهای مخصوص و برقراری ارتباط بين سیگنالهای دریافتی و تغييرات ايجاد شده در تجهیزات است. آکوستیک امیشن(AE) برای پایش وضعیت فرآیندهایی مناسب است که در آن سیال فشار بالا یا پدیده های فعال مکانیکی وجود دارد. در روش آکوستیک امیشن، سیگنالهای فرکانس بالا توسط سنسورهای مخصوص ثبت شده و نتایج بصورت داده های عددی شامل پارامترهای دامنه و فرکانس سیگنالها نمایش داده می شود. تغییرات این پارامترها در طول زمان به عنوان معیاری برای ارزیابی خرابی های احتمالی در تجهیزات مورد تحلیل قرار میگیرد.
آنالیز روغن و ذرات سایشی (Lubricant Analysis) :
در روش آنالیز روغن، روغن و ذرات موجود در روغن پارامترهایی هستند که پایش می‌شوند. می‌توان روش آنالیز روغن را مشابه آزمایش خون دانست که پزشکان از طریق آن به وضعیت سلامتی انسان پی می‌برند. به همین ترتیب در روش آنالیز روغن با آزمایش روغن می‌توان وضعیت روغن را که نقشی حیاتی برای بسیاری از ماشین‌آلات دارد زیر نظر داشت. به این روش می توان سازه ها را تحت نظر داشت و به طور دقیق پایش وضعیت کرد. همچنین از جنس و شکل ذرات موجود در روغن در آنالیز روغن می‌توان به عیب و علت ایجاد آن پی برد. به طور مثال ذرات ایجاد شده در اثر خوردگی و سایش دارای شکل‌هایی متفاوت هستند.
ترموگرافی (Thermography) :
ترموگرافی یکی از روشهای پایش وضعیت است که بر اساس اندازه گیری دمای تجهیزات استوار است. در روش ترموگرافی تغییرات دمای سطوح تجهیزات با استفاده از تجهیزات خاص (دوربین های مخصوص) در محدوده مادون قرمز ثبت و تحلیل می شود. بطور کلی، جریان حرارت در نقاط مختلف تجهیزات را که در اثر از کار افتادگی قطعات و اتصالات رخ می دهد (مثلا در اتصالات الکتریکی)، می توان با روش ترموگرافی ردیابی کرده و عیوبات را تشخیص داد. ترموگرافی علاوه بر تجهیزات الکتریکی برای پایش وضعیت یاتاقانهای سرعت بالا، کوپلینگ های سیالاتی، مخازن نگهداری و … استفاده می شود.
سایر روش ها :
علاوه بر روشهای پر کاربرد اشاره شده در بالا، روشهایی نظیر بازرسی چشمی (Visual Testing)، آنالیز عملکرد (Performance Analysis)، آلتراسونیک (Ultrasonic)، آنالیز جریان الکتریکی (Current Analysis)، و … نیز با هدف پایش وضعیت تجهیزات مورد استفاده است. در کنار افزایش روز افزون این روش ها، فرآیند استاندارد سازی آنها نیز با سرعت در حال انجام است.
اهداف و مزاياي پایش وضعیت ( CM)
هر حركتي در صنعت جهت بهبود بهره وري و كاهش هزينه ها است. در این راستا، اهم مزايای بکارگیری فرآیندهای پایش وضعیت به شرح زير مي باشند:
- كاهش توقف تجهيزات خصوصا توقفهاي غير منتظره (به دليل اطلاع از وضعيت تجهيز و انجام تعمير تنها در صورت بروز اشكال در دستگاه)
- كاهش هزينه تعمير تجهيزات و مصرف قطعات يدكي (به دليل جلوگيري از خرابي هاي ثانويه و عدم باز شدن دستگاه در موارد غير ضروري)
- كاهش زمان تعمير تجهيز (با برنامه ريزي زمان تعمير و نياز به تعويض قطعات معيوب كه از قبل آماده شده است)
- افزايش كيفيت محصولات
- افزايش قابليت اطمينان
- افزايش بهره وري (با كاهش فرصتها و محصولات از دست رفته)
- بهبود دانش فني در مجموعه
