Một trong những ưu tiên hàng đầu đối với các nhà sản xuất là tối đa hóa vòng đời của máy móc. Một sự cố máy móc có thể dẫn đến ngưng trệ dây chuyền sản xuất và chi phí sửa chữa tốn kém. Do đó, các doanh nghiệp sản xuất cần có một giải pháp để giảm chi phí bảo trì, tăng thời gian hoạt động và tính khả dụng của các thiết bị máy móc.

Thông thường, các nhà sản xuất sẽ ứng dụng phương pháp bảo trì dự phòng (Preventative maintenance) – thường xuyên kiểm tra các thiết bị máy móc và điều chỉnh chúng, kể cả lúc chưa cần thiết. Tuy nhiên, bảo trì dự phòng không dựa trên tình trạng thực tế của thiết bị, do đó, việc bảo dưỡng đôi khi trở nên dư thừa và lãng phí. Mặt khác, bảo trì dự đoán (Predictive maintenance) cung cấp một giải pháp bảo trì hiệu quả và tiết kiệm hơn.

Định nghĩa “Bảo trì dự đoán”

Bảo trì dự đoán là quy trình giám sát tình trạng thực tế của thiết bị để dự đoán khi nào sẽ xảy ra hỏng hóc và tiến hành bảo trì máy trước khi sự cố xảy ra. Nhà sản xuất có thể giảm đáng kể chi phí khi áp dụng phương pháp bảo trì dự đoán do giảm thiểu tần suất bảo trì, tránh các sự cố không mong muốn và loại bỏ việc bảo trì dự phòng không cần thiết.

Bảo trì dự đoán (PdM), bắt nguồn từ phân tích dự đoán và sử dụng dữ liệu từ nhiều nguồn, cụ thể là các cảm biến thiết bị, , hệ thống quản lý thiết bị và bảo trì điện tử (CMMS Ecomaint) và dữ liệu sản xuất. Với những insight thực tế thu được theo thời gian thực sẽ giúp phát hiện sớm các dấu hiệu hỏng hóc hoặc bất thường để các quản lý bảo trì có thể phân bổ nguồn lực hiệu quả hơn.

Nguyên lý của bảo trì dự đoán

Mục đích chính của PdM là dự đoán thời điểm lỗi có khả năng xảy ra với thiết bị và cung cấp thông tin chi tiết để hỗ trợ lập kế hoạch bảo trì máy móc. Tận dụng công nghệ Internet of Things – cảm biến không dây, dữ liệu được thu thập và phân tích để theo dõi trạng thái hoạt động của máy móc trong thời gian thực. Có nhiều loại dữ liệu khác nhau được thu thập, mỗi loại theo dõi các bộ phận khác nhau của dây chuyền sản xuất – từ nhiệt độ đến độ rung và dò sóng siêu âm.

 Để dự đoán các lỗi hỏng hóc có thể xảy ra, các nhà sản xuất phải tìm ra kỹ thuật dự đoán phù hợp nhất với họ. Kỹ thuật được chọn không chỉ có thể dự đoán được hỏng hóc mà còn cung cấp đủ thời gian cảnh báo để bảo trì. Phải có sự kết hợp giữa phần cứng để theo dõi các thiết bị và phần mềm để đề xuất thứ tự quá trình khắc phục.

Các phương pháp bảo trì dự đoán bao gồm:

• Phân tích độ rung: Đối với máy móc hoạt động nặng, nhà sản xuất có thể ứng dụng cảm biến rung để phát hiện các dấu hiệu xuống cấp khi hoạt động. Ví dụ như các trục và vòng bi trong máy bơm và động cơ sẽ chuyển động khác đi khi chúng bị hư tổn. Phân tích độ rung được cho là một trong những kỹ thuật chính xác nhất để xác định các vấn đề trong máy móc.
• Tạo ảnh nhiệt: Còn được gọi là kỹ thuật hồng ngoại, nhằm phát hiện các điểm có nhiệt lượng cao trong thiết bị khi hoạt động, nghĩa là các bộ phận đó bị ma sát quá nhiều. Những phát hiện này thường cảnh báo các nhà sản xuất những vấn đề tiềm tàng cần được bảo trì.
• Phân tích sóng âm và siêu âm: Kỹ thuật này sử dụng các tín hiệu âm thanh để phát hiện các vết nứt nhỏ và mối hàn bị hỏng trước khi chúng có thể nhìn thấy được và gây rò rỉ khí hoặc chất lỏng.
• Phân tích dầu: Phân tích dầu kiểm tra số lượng các mảnh vụn trong các thiết bị sử dụng dầu. Số mảnh vụn kim loại càng nhiều thì dấu hiệu hao mòn càng lớn. Bên cạnh đó, kỹ thuật này cũng có thể tìm thấy rò rỉ và kiểm tra độ sạch của dầu.

Bên cạnh các phương pháp trên, bảo trì dự báo cũng có thể áp dụng kỹ thuật kiểm tra khí thảivà giám sát tình trạng để tăng cường phân tích hiệu suất. Sự kết hợp hợp lý của nhiều phương pháp khác nhau, tích hợp với Machine learning và các công cụ bổ sung như CMMS, sẽ giúp giảm thiểu tối đa sự cố và khối lượng công việc để bảo trì. Dẫn đến giảm tổng số thời gian và ngân sách dành cho việc duy trì các thiết bị máy móc.

Các lưu ý khi triển khai bảo trì dự đoán

Việc áp dụng bảo trì dự đoán cần phải được thực hiện cẩn thận. Phương pháp này yêu cầu trình độ chuyên môn cao và chuyên sâu để giải thích chính xác tình trạng của dữ liệu giám sát. Các nhân viên phải được đào tạo tốt và phải có kinh nghiệm, bao gồm cả về công nghệ thông tin và thiết bị máy móc.

Hơn nữa, so với bảo trì dự phòng, việc áp dụng các kỹ thuật giám sát có thể khá tốn kém ở giai đoạn đầu. Điều này dẫn đến một số doanh nghiệp chọn giải pháp nhà thầu giám sát theo điều kiện để giảm thiểu chi phí trả trước của hệ thống bảo trì dự phòng.

Trước khi đưa ra quyết định lắp đặt bảo trì dự đoán, các nhà sản xuất nên xem xét quy mô và mức độ ưu tiên của công ty trước. Nếu doanh nghiệp ưu tiên các phương pháp hiệu quả về chi phí, thì bảo trì dự đoán là lựa chọn tốt hơn so với bảo trì dự phòng. Mặc dù PdM có chi phí lắp đặt trước cao, nhưng về lâu dài, hệ thống bảo trì dự đoán có thể mang lại nhiều lợi ích cho bộ phận bảo trì máy móc cũng như toàn bộ doanh nghiệp.