1) dr Branislav Jeremi, Mainski fakultet Kragujevac, Sestre Janji 6, mail: bane@kg.ac.yu 2) mr Ivan Maui, Mainski fakultet Kragujevac, Sestre Janji 6, mail: ivanm@kg.ac.yu 3) mr Petar Todorovi, Mainski fakultet Kragujevac, Sestre Janji 6, mail: petar@kg.ac.yu

STRATEGIJA ODRAVANJA TEHNIKIH SISTEMA I KVALITET RADNOG MESTA I RADNE OKOLINE

TECHNICAL SYSTEM MAINTENANCE STRATEGY AND WORKING

PLACE AND WORKING ENVIRONMENT QUALITY

dr Branislav Jeremi1), mr Ivan Maui2), mr Petar Todorovi3)

Rezime: Od tehnikih sistema u eksploataciji se zahteva zadovoljenje postavljenih kriterijuma cilja (efektivnost, raspoloivost, gotovost itd.), a da pri tome ne ugroavaju bezbednost i zdravlje zaposlenih kao i radnu okolinu. Sve navedeno u najveem obimu se obezbeuje pravilnom strategijom odravanja. ire posmatrano bezbednost tehnikih sistema kao i uticaj bezbednosti na kvalitet radnog mesta i radne okoline su primarno determinisani u fazi dizajniranja, izrade, eksploatacije i odravanja. Prema svetskoj statistici vie od 80% akcidenta kod sloenih tehnikih sistema za posledicu imaju neeljeni dogaaj, koji dovode do smrti, naruavanja zdravlja, povrede, oteenja ili drugih gubitaka, nastaje zbog greke u procesu eksploatacije ili kod odravanja opreme. Najvei broj faktora rizika u fazi eksploatacije koji dovode do ugroavanja bezbednosti i zdravlja radnika, kao i radne okoline, je vezan za neadekvatnu strategiju odravanja. Da bi se obezbedio kvalitet svakog radnog mesta i radne okoline prvenstveno treba, u zavisnosti od sloenosti i procesa koji se odvijaju u tehnikim sistemima, sistematizovati informacije o opasnostima koje mogu da se jave zbog neadekvatnog odravanja. Pri tome treba napomenuti da je strategija odravanja u najveem broju sluajeva povezana sa nivoom potencijalnog rizika koji dovodi do ugroavanja zdravlja i bezbednosti na radu kao i radne okoline. Kljune rei: strategija odravanja, bezbednost na radu, radno mesto, radna okolina, kvalitet Abstract: Technical systems in exploitation need to satisfy number of resettled target criteria (effectiveness, availability, reliability) while occupational safety and health neither working environment safety should not been endangered. All of previous facts mostly could be achieved by adequate maintenance strategy. Through wider objective technical systems safety and influence of safety measures on work place and work environment quality are primary determinate in phase of designing, manufacturing, exploitation and maintenance. According to global statistic more than 80% of complex technical systems accidents have consequences which lead to the death cases, illnesses, health damaging and other loses, are caused by mistakes in process of exploitation or maintenance. Largest number of risk factors in phase of exploitation, which could threat occupational safety and health and safety of working environment is related with inadequate maintenance strategy. In order to ensure work place and work environment quality, depending of complexity and type of processes in technical systems, efforts should be mainly focused on systematization of informations related to hazards influenced by inappropriate maintenance. It should be said that maintenance strategy in most cases is connected with level of potential risk which lead to endangering of occupational safety and health and working environment safety. Key words: maintenance strategy, occupational safety, work place, working environment, quality

1. STRATEGIJA ODRAVANJA I

FAKTORI RIZIKA U industrijski razvijenim zemljama

odravanje se, prethodnih decenija, razvijalo (Slika 1) od najednostavnijih oblika kada je degaradicija tehnikih sistema dovodila do havariskih zastoja

(1), preko preventivno planskog (2), pa sve do ovog vremena kada se identifikuje rana faza potencijalne degradacije u odravanju prema stanju (3) ili iskorak u budunost vezan za potpunu implementaciju proaktivnog odravanja (4).

Slika 1- Evolucija strategije odravanja

Sve ljudske aktivnosti u procesu eksploatacije i odravanja tehnikih sistema u sebi nose odreeni nivo rizika. Ovaj rizik je kombinacija verovatnoe i posledice (a) odreenog opasnog dogaaja koji se prvenstveno manifestuje kroz negativan uticaj na zdravlje i bezbednost ljudi kao i radnu okolinu. Osim navedenog mogu nastati i znaajni ekonomski gubitci a pogotovu kada doe do ozbiljnih otkaza-havarija, poara, eksplozija itd. Uvek treba imati na umu Hejnriijevu raspodelu (Slika 2) po kojoj je od 330 akcidenata jedan sa ozbiljnim povredama, 29 sa umrenim a 300 bez povreda.

Slika 2 - Hejnriijeva raspodela ishoda

akcidenata Veliki broj neeljenih dogaaja na tehnoloki

sloenoj i skupoj opremi je mogao biti predupreen kroz sistemski pristup kod definisanja strategije odravanja zasnovane na kvantifikaciji i praenju potencijalnih uzronika otkaza.

Najednostavniji oblik odravanja je takozvano korektivno odravanje, koje je na prvi pogled i najjeftinije sa aspekta direktnih trokova vezanih za angaovanje materijalnih i ljudskih resursa. Kod ovakve strategije odravanja je i potencijalno najvei rizik (Slika 3) koji dovodi do ugroavanja bezbednosti i zdravlja operatora kao i ugroavanja radne okoline. Kod korektivnog odravanja, koje je na alost jako prisutno u naoj industrijskoj praksi, doputa se eksploatacija tehnikog sistema do pojave otkaza, a bez prethodnih pregleda i praenja stanja tog sistema. Ovakva strategija odravanja kod sloenih i skupih tehnikih sistema

za posledicu ima duge zastoje i ugroavanje ljudi i okoline. Jedan od najsavremenijih prostupa odravanju je zasnovan na proaktivnoj strategiji.

Slika 3 - Uticaj strategije odravanja tehnikih

sistema na nivo rizika Koncept proaktivnog odravanja se relativno

skoro pojavio u industrijskoj praksi. Proaktivni pristup problemu odravanja tehnikih sistema baziran je na stalnom praenju i kontroli osnovnih uzronika otkaza i aktivnostima na njihovom eliminisanju ili znaajnom smanjenju negativnog dejstva.

Proaktivni koncept ne prihvata otkaz kao normalno i mogue stanje, ve se sprovodi niz adekvatnih mera da do otkaza uopte ne doe. Jednostavno reeno tei se da svaki tehniki sistem "vodi zdrav ivot" i da mu se na taj nain maksimalno produi vek eksploatacije.

Osnovni princip u proaktivnom odravanju je identifikacija i eliminacija uzronika otkaza. Iskustvo je pokazalo da i pored velikog broja moguih uzronika samo je nekoliko njih odgovorno za najvei deo problema (prihvaeno je da je samo 10% svih moguih uzronika otkaza odgovorno za vie od 90% problema). Kod ovakve strategije odravanja je skoro u potpunosti eliminisano ugroavanje bezbednosti i zdravlja radnika kao i radne okoline, odnosno obezbeen je maksimalni efekat u pogledu kvaliteta radnog mesta i radne okoline.

Kod definisanja strategije odravanja uvek treba voditi rauna o optimalnim trokovima, uzimajui pri tome u obzir i rizik. Tako je na primer optimalni interval za sprovoenje preventivnih aktivnosti odravanja onaj pri kome su trokovi odravanja minimalni (Slika 4).

Slika 4 - Optimizacija trokova odravnja i rizika

Ukupni trokovi predstavljaju sumu trokova odravanja i trokova usled nastanka opasnog dogaaja zbog prisutnog rizika. Direktni trokovi odravanja se smanjuju sa poveanjem vremenskog intervala izmeu preventivnih aktivnosti ali se istovremeno poveava rizik nastanka dogaaja sa visokom materijalnom tetom i negativnim uticajem na zdravlje i bezbednost ljudi kao i radnu okolinu. 2. KVANTIFICIRANJE UTICAJNIH

PARAMETARA VEZANIH ZA KVALITET RADNOG MESTA I OKOLINE

Na dananjem nivo razvoja, definisanje

strategije odravanja sloenih tehnikih sistema se fokusira na razvoj i implementaciju savremenih tehnologija koje treba da omogue prognozu preostalog raspoloivog radnog resursa i pripadajueg nivoa rizika. Polazni osnov za ovo je definisanje kritinih strukturnih komponenti i mehanizama koji dovodi do njihove degradacije. Ovo podrazumeva kreiranje vremenskog scenarija kod kojeg se predvia ponaanje strukturnih komponenata na osnovu prethodnog kvantificiranja relevantnih neregularnosti koje ugroavaju obavljanje funkcije tehnikog sistema i negativno se manifestuju na kvalitet radnog mesta i radne okoline.

Menaderi u odravanju na sadanjem nivou razvoja tehnike i tehnologije mogu da donose odluke na bazi definisanog stepena degradacije tehnikog sistema i u najveem broju sluajeva da veoma tano procenjuju preostali raspoloivi resurs (prognostika). Polaz za ovo je identifikacija i razumevanje neregularnosti u tehnikom sistemu kao indikatora koji slue za mapiranje potencijalnih oteenja u procesu degradacije komponenata tehnikih sistema. Pri tome mehanizam degradacije rezultira fizikim oteenjem a stepen degradacije je u korelaciji sa intenzitetom neregularnosti.

Slika 5 - Pogonska stanica

Za transport jalovine na povrinskom kopu uglja pogonska stanica slui za pogon transportne trake (Slika 4). Osnovnu strukturu pogonske stanice ini pogonska jedinice (Slika 5-pozicija 1) i nosea struktura sa platformom i kabinom operatora (Slika 5-pozicija 2).

Pogonska jedinica (1) je sastavljena od elektromotora (400 kW, 1486 min-1) i zupastog trostepenog reduktora. Na osnovu naih istraivanja na jednom povrinskom kopu utvrdili smo neregularnost u procesu rotacije kod 19 od ukupno 20 pogonskih pogonskih jedinica. Najei uzronik neregularnosti je bio od debalansa na uestanosti obrtanja elektromotora (1486 min-1 a to odgovara priblino 25 Hz) i nesaosnosti osovina pogonskog elektromotora i reduktora. Pored navedenog su bili prisutni i multipli prethodno pomenute uestanosti nastali kao posledica poremeenih veza mehanikih elemenata, naina oslanjanja itd.

Neregularnost vezana za proces rotacije u zavisnosti od vrste i pogonske snage tehnikog sistema se kvantificira preko dozvoljenog nivoa efektivne brzine vibracija (ISO 2372 i ISO 10816), definiui pri tome mogua stanja Slika 6.

Slika 6 - Ocena stanja tehnikog sistema na osnovu oscilatornog ponaanja (ISO 2372)

Slika 7 - Tipian oblik frekventnog

dijagrama brzine vibracija na pogonskim jedinicama

Sa slici 7 vidi se da je najvii nivo brzine

vibracija na uestanosti broja obrtaja

1

2

elektromotora (25 Hz). Kvantificirano stanje nastalo zbog navedene neregularnosti poveava rizik pojave otkaza. Sa druge strane ova neregularnos utie na pogoranje kvaliteta radnog mesta i moe direktno ugroziti zdravlje radnika ako je due vreme izloen vibracijama. Radno mesto u navedenom primeru se nalazi u kabini na platformi (Sl.5-pozicija 2). Merenje nivoa vibracija koji se prenose na operatora je sprovedeno u skladu sa preporukama internacionalnog standarda ISO 2631-1:1997, a jedan od tipinih rezultata je prikazan na Slici 8. Na alost, u naoj praksi smo se susreli sa velikim brojem slinih primera.

Slika 8 - Tipian oblik frekventnog dijagrama nivoa vibracija na seditu operatora pogonske

stanice Odravanje koje koje nije eliminisalo debalans

i nesaosnost elektromotora i reduktora stvorilo je probleme vezane za visok nivo brzine vibracija na uestanosti od 25 Hz a to pripada obratanju elektromotora (slika 8.). Istovremeno najvei nivo vibracija na seditu operatora je na uestanosti 25 Hz a dolazi kao pobuda od pogonske jedinice.

Oigledno je da neadekvatna strategija odravanja utie na kvalitet radnog mesta, jer za navedeni primer prema standardu ISO 2631-1:1997 stanje se definie kao MALA NEUDOBNOST. Vibracije kao neregularnost u obavljanju funkcije velikog broja tehnikih sistema uvek se negativo manifestuju na zdravlje i bezbednost ljudi. Zbog toga vibracije kroz preventivne aktivnosti odravanja treba kvantificirati i minimizirati.

Drugi najee prisutan problem visokog rizika se generie kod elektrinih ili elektroenergetskih instalacija. Tipina elektrina instalacija se sastoji od veeg broja strukturnih komponenata povezanih na meusobno razliite naine. Pored nedozvoljenog zagrevanja strukturnih komponenata, najee dolazi do zagrevanja kontaktne zone i kontaktnih elemenata (spojeva) a pogotovu ako se radi o prenosu veih sanga. Pregrevanje kontakta esto dovodi do promene provodnosti, prekida elektrinog toka,

topljena izolacije na kablovima i na kraju paljenja kompletnih elektrinih instalacija. Osnovni uzronik velikog broja poara, a samim tim i ugroavnja radne okoline, vezan je za navedene probleme kod elektrinh isntalacija. Adekvatnom strategijom odravanja zasnovanoj na primeni infracrvene termografije navedeni problemi se u fazi nastanka mogu identifikovati, kvantificirati i eliminisati.

Polazni osnov za definisanje nivoa krtitinosti je razlika utvrene temperature i temperature okoline. Na osnovu ovoga se preporuuje odreena aktivnost koju treba sprovesti (Tabela 1).

Kate-gorija

Iznad temeprature okoline

Nivo kritinosti

Preporuena Aktivnost

1 Do 100C Nije kritino Nisu potrebne aktivnosti

2 Izmeu 100C i 200CMalo kritino

Nastaviti sa monitoringom

3 Izmeu 200C i 400CPolu kritino

Prekinuti sa monitoringom i pripremiti se za reavanje problema

4 Iznad 400C Kritino

Treba odmah reavati problem pre nastanka tete sa veim posledicama

Tabela 1 Najbolji nain za kvantificiranje nivoa

kritinosti kod elektrinih instalacija je primena infracrvene teremografije. Priprema iziskuje odreeno vreme dok se ne definiu merna mesta, a ponovni monitoring samo dopunjava postojee baze podataka sa novim IC snimcima. Jedno merno mesto (zona koju obuhvata objektiv infracrvene kamere) prikazano je na slici 9. Na ovom mernom mestu koje se odnosi na blok za kompenzaciju reaktivne energije registrovana je zona sa temperaturom od ak 132,09OC.

Slika 9 - IC snimak bloka za kompenzaciju

reaktivne energije

Na osnovu kriterijuma datih u Tabeli 1 i redovne termovizijske kontrole koju smo sproveli 2005. godine u dve veoma uspene fabrike u naoj zemlji (jedna domaa a druga strana), na ukupno 185 mernih mesta dobili smo rezultate koji su prikazani na slici 10. Jedno od kritinih mernih mesta gde je poar veoma blizu prikazano je na Slici 9.

Slika 10 - Stanje elektrinih instalacija

Na osnovu dobijenih rezultata slube

odravanja su preduzele aktivnosti i eliminisale registrovane probleme a to je potvreno u naknadnom termovizijskom ispitivanju. Na ovaj nain je u znaajnoj meri eliminisan rizik od poara koji je u velikoj meri mogao negativno da utie na radnu i ivotnu okolinu. Na osnovu onoga to je prikazano na Slici 10 za dve veoma uspene fabrike u naoj zemlji, moe se samo pretpostaviti kakvo je stanje kod ostalih.

3. ZAKLJUAK

U radu je na ilustrativan nain, kroz dva

tipina primera iz nae industrijske prakse, prikazano postojanje snane interakcije i meusobne zavisnosti izmeu strategije odravanja tehnikih sistema, odnosno problema koji proistiu kao posledica nepravilno definisanog i sprovedenog koncepta odravanja sa jedne strane i posledica koje iz toga proizilaze i koje se, izmeu ostalog, manifestuju i kroz znaajno smanjenje kvaliteta radnog mesta i radne okoline. Oigledno je da propusti koji se ine u oblasti odravanja tehnikih sistema imaju za direktnu posledicu poveanje nivoa rizika vezanih za bezbednost i zdravlje radnika i to kako kroz poveanje verovatnoe nastanka akcidenata, tako i kroz kompleksnost i ozbiljnost posledica koje iz akcidenta proistiu.

Ovakva uslovljenost donosi sasvim novu dimenziju funkciji odravanja, pre svega sloenih tehnikih sistema, u uslovima koje namee savremena industrijska proizvodnja, nivo tehnikog razvoja i sve stroiji zahtevi za podizanjem nivoa kvaliteta poslovanja. U tom smislu, definisana i implementirana strategija

odravanja postaje jedan do kljunih faktora u procesu uvoenja integrisanog sistema upravljanja kvalitetom obzirom na jasno izdiferenciran uticaj na sve vitalne segmente poslovanja, ukljuujui i bezbednost i zatitu zdravlja radnika i zatitu ivotne sredine.

Polazei od iskustava razvijenih zemalja, kao set najefikasnijih preventivnih i proaktivnih mere usmerenih ka ranom uoavanju simptoma otkaza, odnosno eliminisanju njihovih uzronika, nameu se razliite metode tehnike dijagnostike i primena savremenih dijagnostikih instrumenata i procedura u svakodnevnoj industrijskoj praksi. Osim direktnog uticaja na podizanje efektivnosti, raspoloivosti i gotovosti tehnikih sistema i smanjivanju trokova odravanja, njihova primena dovodi i do znaajnog smanjenja velikog broja faktora rizika po bezbednost i zdravlje zaposlenih, odnosno do podizanja nivoa kvaliteta na radnom mesti i u radnoj okolini.

LITERATURA [1] S. Takata, F. Kimura, F.J.A.M. van Houten,

E. Westkmper,M. Shpitalni, D. Ceglarek, J. Lee, Maintenance: Changing Role in Life Cycle Management , SME, Feb 04, 2005

[2] S. Dunn ,Condition Monitoring in the 21st Century, Plant Maintenance Resource Center, http://www.plant-maintenance.com/

[3] Report of Japanese industry, Towards Risk-Based Life Cycle Assessment, http://www.iias.or.jp

[4] M. Pilling, Realibility based Maintenance and Condition Monitoring, http://www.iam-uk.org/

[5] S.P.Garnaik, Thermography: A Versatile Technology For Condition Monitoring And Energy Conservation, Maintenance Journal Australia, February 2006, pp 32-34,

[6] Mainski fakultet u Kragujevcu, Centar za terotehnologiju, Izvetaji broj CT 05-5/2006 i CT 05-6/2006 o ispitivanju vibromehanikog stanja i nivoa vibracija na seditima operatera pogonskih jedinica za pogon transportera na DTO sistemu

[7] Mainski fakultet u Kragujevcu, Centar za terotehnologiju, Izvetaji broj CT 08-1/2005 i 10-2/2005 o termovizijskoj dijagnostici tehnikih sistema

/ColorImageDict > /JPEG2000ColorACSImageDict > /JPEG2000ColorImageDict > /AntiAliasGrayImages false /CropGrayImages true /GrayImageMinResolution 300 /GrayImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleGrayImages true /GrayImageDownsampleType /Bicubic /GrayImageResolution 300 /GrayImageDepth -1 /GrayImageMinDownsampleDepth 2 /GrayImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeGrayImages true /GrayImageFilter /DCTEncode /AutoFilterGrayImages true /GrayImageAutoFilterStrategy /JPEG /GrayACSImageDict > /GrayImageDict > /JPEG2000GrayACSImageDict > /JPEG2000GrayImageDict > /AntiAliasMonoImages false /CropMonoImages true /MonoImageMinResolution 1200 /MonoImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleMonoImages true /MonoImageDownsampleType /Bicubic /MonoImageResolution 1200 /MonoImageDepth -1 /MonoImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeMonoImages true /MonoImageFilter /CCITTFaxEncode /MonoImageDict > /AllowPSXObjects false /CheckCompliance [ /None ] /PDFX1aCheck false /PDFX3Check false /PDFXCompliantPDFOnly false /PDFXNoTrimBoxError true /PDFXTrimBoxToMediaBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXSetBleedBoxToMediaBox true /PDFXBleedBoxToTrimBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXOutputIntentProfile () /PDFXOutputConditionIdentifier () /PDFXOutputCondition () /PDFXRegistryName () /PDFXTrapped /False

/Description > /Namespace [ (Adobe) (Common) (1.0) ] /OtherNamespaces [ > /FormElements false /GenerateStructure true /IncludeBookmarks false /IncludeHyperlinks false /IncludeInteractive false /IncludeLayers false /IncludeProfiles true /MultimediaHandling /UseObjectSettings /Namespace [ (Adobe) (CreativeSuite) (2.0) ] /PDFXOutputIntentProfileSelector /NA /PreserveEditing true /UntaggedCMYKHandling /LeaveUntagged /UntaggedRGBHandling /LeaveUntagged /UseDocumentBleed false >> ]>> setdistillerparams> setpagedevice