Ứng dụng lý thuyết bảo trì và độ tin cậy tại công ty NSP

Khái niệm Bảo trì bao gồm nhiều hoạt động cần thiết để đảm bảo cho nhà máy, máy móc, công cụ, thiết bị, dịch vụ trong điều kiện làm việc tốt.. Mục tiêu của ngăn ngừa là làm giảm xác suấ

M C L C ỤC LỤC ỤC LỤC

1.1 ĐỘ TIN CẬY 1

1.1.1 Khái niệm và vai trò 1

1.1.2 Phương pháp xác định độ tin cậy 1

1.1.3 Tăng độ tin cậy (cung cấp dư thừa) 2

1.2 BẢO TRÌ 3 1.2.1 Khái niệm 3

1.2.2 Các phương pháp bảo trì 3

1.2.3 Chi phí bảo trì 5

1.2.4 Tính liên tục của công tác bảo trì 9

1.3 CÁC HỆ THỐNG CHUYÊN MÔN ĐƯỢC ÁP DỤNG ĐỂ BẢO TRÌ 9 1.4 THẨM ĐỊNH ĐỘ TIN CẬY VÀ BẢO TRÌ 11 1.5 MỘT SỐ VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý 12 2 ỨNG DỤNG LÝ THUYẾT BẢO TRÌ VÀ ĐỘ TIN CẬY TẠI CTY NSP 14 2.1 SƠ LƯỢC VỀ CÔNG TY NSP 14 2.2 MÔ TẢ HỆ THỐNG 14 2.3 ĐỘ TIN CẬY CỦA HỆ THỐNG 16 2.4 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN BẢO TRÌ 17 2.4.1 Thống kê số lượng hư hỏng kỳ vọng 17

2.4.2 Chi phí bảo trì khi không có bảo trì phòng ngừa 18

2.4.3 Chi phí bảo trì khi có bảo trì phòng ngừa 18

2.4.4 So sánh chi phí và lựa chọn phương án 19

2.5 MỘT SỐ BIỆN PHÁP NHẰM TĂNG ĐỘ TIN CẬY 19 2.5.1 Tăng độ tin cậy cho từng server 19

2.5.2 Nâng cao kỹ năng nhân viên 20

1 LÝ THUYẾT BẢO TRÌ VÀ ĐỘ TIN CẬY

Độ tin cậy của hệ thống là tổng hợp chức năng của số lượng các thành phần và độtin cậy cấu thành của các thành phần trong dây chuyền

1.1.1.2 Vai trò

Độ tin cậy là một nhân tố quan trọng đối với các nhà quản trị và điều hành vì hiểuđược độ tin cậy giúp cải tiến từng thành phần trong hệ thống điều hành sản xuất,nâng cao hiệu quả hoạt động

1.1.2 Phương pháp xác định độ tin cậy

Hệ thống điều hành sản xuất bao gồm một chuỗi các thành phần có mối quan hệriêng biệt nhau, cho mỗi thành phần thực hiện một công việc cụ thể Nếu có bất kỳmột trong các thành phần bị hỏng với bất kỳ lý do gì thì toàn bộ hệ thống có thểhỏng theo

Một điều cần lưu ý là nếu con số các bộ phận trong một chuỗi, hệ thống càng nhiềuthị sự tin cậy của toàn bộ hệ thống sẽ giảm xuống

Với 1 hệ thống có n bộ phận cấu thành, từng bộ phận hoặc thành phần riêng biệt có

tỷ lệ tin cậy duy nhất của chính nó Khi đó sử dụng phương pháp tính toán độ tin

cậy của hệ thống (Rs) – bao gồm tích số của các độ tin cậy riêng để đo lường sự tincậy của hệ thống Cụ thể, nếu gọi R1, R2…, Rn là độ tin cậy của thành phần 1, 2,…,

n thì độ tin cậy Rs của hệ thống được tính như sau:

Phương trình này cho rằng độ tin cậy của một bộ phận riêng lẻ không phụ thuộc vào

độ tin cậy của các bộ phận khác (có nghĩa là các bộ phận này độc lập với nhau) Vàtrong phương trình này như trong hầu hết các yếu tố đều liên quan đến độ tin cậy,các độ tin cậy được thể hiện như các xác suất xảy ra

Đơn vị đo lường cơ bản đối với sự tin cậy là tỷ lệ hư hỏng sản phẩm Tỷ lệ hư hỏng

là các tỷ lệ phần trăm giữa lượng sản phẩm hư hỏng với tổng số sản phẩm được thửnghiệm FR (%) hoặc số lượng hư hỏng trong suốt chu kỳ thời gian FR (N):

Có lẽ điều kiện thông thường nhất trong sự phân tích sự tin cậy là thời gian trungbình giữa các hư hỏng (MTBF), chỉ tiêu này tỷ lệ nghịch với FR(N):

1.1.3 Tăng độ tin cậy (cung cấp dư thừa)

Sự dư thừa sẽ được cung cấp nếu một bộ phận bị hỏng và hệ thống cần sự giúp đỡtới hệ thống khác Để tăng thêm sự tin cậy của các hệ thống thì sự dư thừa (“dựphòng” các bộ phận) được thêm vào

Khi đó độ tin cậy của mỗi bộ phận sẽ được tính là khả năng làm việc của bộ phận

đó (a) cộng với khả năng làm việc của bộ phận dự phòng nhân với khả năng cần

thiết của bộ phận dự phòng

Chẳng hạn khi nói đến độ tin cậy của mỗi bộ phận là 0,80 Khi đó, kết quả của sự

tin cậy của toàn hệ thống là:

1.2 BẢO TRÌ

Trong hầu hết các xí nghiệp công nghiệp, để đảm bảo cho thiết bị luôn trong tìnhtrạng tốt phục vụ cho quá trình sản xuất, người ta thường đầu tư vào bộ phận bảo trìmáy móc thiết bị Đặc biệt trong một số ngành mà chi phí phải trả cho sự gián đoạnsản xuất lớn thì vai trò của bảo trì lại càng quan trọng Ngày nay, duy tu bảo trì như

là một bộ phận hỗ trợ không thể thiếu trong các xí nghiệp sản xuất cũng như dịch vụ

ví dụ như hàng không, khách sạn, điện, điện thoại, công ty thép, thủy tinh, lắp ráplinh kiện điện tử chính xác…

1.2.1 Khái niệm

Bảo trì bao gồm nhiều hoạt động cần thiết để đảm bảo cho nhà máy, máy móc, công

cụ, thiết bị, dịch vụ trong điều kiện làm việc tốt Nói một cách khác, bảo trì là việc

đảm bảo cho thiết bị sản xuất sẵn sàng trong điều kiện làm việc bất cứ lúc nào Bảotrì được đặc trưng bằng các hoạt động phát hiện hư hỏng, kiểm tra và sửa chữa

1.2.2 Các phương pháp bảo trì

1.2.2.1 Sửa chữa (corrective maintenance)

Sửa chữa bao gồm 3 thành phần: sửa chữa hư hỏng, phân tích lỗi (sai phạm) vàhành động (hoạt động) chính xác

Mục đích của sửa chữa:

 Cải tiến quá trình

 Cải tiến thiết kế

 Thay thế bộ phận hư hỏng

 Cải tiến hiệu quả việc ngăn ngừa

1.2.2.2 Ngăn ngừa/định kỳ (preventive maitenance)

Ngăn chặn hư hỏng và là giảm thiệt hại cho công ty Việc ngăn ngừa phải được tiếnhành ngay trong giai đoạn thiết kế/mua thiết bị, máy móc Mục tiêu của ngăn ngừa

là làm giảm xác suất hư hỏng của máy móc…

Hệ thống ngăn ngừa bao gồm:

 Sửa chữa và thay thế định kỳ: tùy theo loại thiết bị thời gian định kỳ có thể làngày, tuần, tháng, quý, 6 tháng, năm, hoặc khoảng thời gian phục vụ 100 giờ,

1000 giờ…

Ví dụ: hàng ngày như lau chùi, bôi trơn, vô dầu mỡ, hàng quý như sửa chữa hoặc thay thế nhỏ,…hàng năm như đại tu, thay thế lớn…

 Sửa chữa và thay thế trong kỳ: giữa 2 lần sửa chữa định kỳ có thể có sự cố

hư hỏng xảy ra, chúng ta phải có kế hoạch tác chiến để sửa chữa ngay nhằm đảm bảo sản xuất liên tục

Phương pháp sửa chữa định kỳ phổ biến hiện nay đang áp dụng ở Anh và các nướcTây Âu là Hệ thống ngăn ngừa của Quaker Oats (Quaker Oats system of preventivemaintenance scheme) như sau:

 Sửa chữa định kỳ là thường xuyên và liên tục

 Sửa chữa theo thứ tự yêu cầu từ bảng yêu cầu

 Hệ thống báo cáo theo đặc tính hư hỏng

 Có Ủy ban bảo trì cao nhất đưa ra những đề nghị để sửa chữa, bảo trì…

 Phải có thẻ ghi lại quá trình hư hỏng và sửa chữa

 Việc ngăn ngừa phải do bộ phận thường trực trong nhà máy đảm nhiệm

1.2.2.3 Chuẩn đoán/phát hiện hư hỏng (Predictive maintenance)

Việc bảo trì có ý nghĩa thật sự đối với những thiết bị cơ khí vớ nhiều di chuyển cơhọc, ngày nay nhờ ứng dụng điện tử, những chuyển động cơ học đã được thay thế

do đó chi phí bảo trì cũng giảm Chi phí ngăn ngừa bao gồm chi phí cho dự trữ phụtùng bảo trì và chi phí cho dịch vụ sửa chữa Chi phí hư hỏng thiết bị cũng bao gồm

2 phần là chi phí sửa chữa chi phí gián đoạn sản xuất

Chi phí bảo trì (sửa chữa và ngăn ngừa) sẽ giảm nếu chúng ta ước lượng trước được

hư hỏng và có biện pháp ngăn ngừa kịp thời Ngày nay, nhờ vào công nghệ hiệnđại, chúng ta có những thiết bị kiểm tra ngăn ngừa để ngăn chặng hư hỏng

1.2.2.4 Bảo trì đồng bộ (Total productive mantenance - TPM)

Đây là 1 cuộc cách mạng trong bảo trì của những nhà sản xuất Nhật Bản Nguyêntắc của bảo trì đồng bộ là thực hiện cả 3 phương pháp sửa chữa, ngăn ngừa vàchuẩn đoán Hay nói cách khác là việc ngăn chặn thành công là sự kết hợp của ngănchặn và chuẩn đoán Khi máy hỏng, đội sửa chữa sẽ làm việc bằng cách thay thếphụ tùng hỏng Trong khi đó đối với bảo trì đồng bộ, người ta ngăn chặn máy hỏngtrước khi nó xảy ra bằng cách bảo trì trước Quá trình này còn được gọi là bảo trì cóđiều kiện

1.2.3 Chi phí bảo trì

Việc bảo trì mang lại hiệu quả về kinh tế cho doanh nghiệp Công tác bảo trì càngtốt thì càng mang lại hiệu quả, thuận lợi và giảm chi phí cho sản xuất và vận hành.Ngược lại, công tác bảo trì kém dẫn đến hậu quả là máy hỏng thường xuyên, sảnxuất gián đoạn ảnh hưởng đến chất lượng và sản lượng Trong thực tế sản xuất mỗinhà xưởng và thiết bị đều có đặc điểm khác nhau Do đó, mỗi phân xưởng thiết bịphảo chọn một hệ thống bảo trì phù hợp cho mình

Tiêu chuẩn để chọn hệ thống bảo trì:

Trong điều kiện làm việc thực tế tiêu chuẩn lựa chọn hệ thống bảo trì rất khác nhaucủa nhiều nước trên thế Trong khi đó, hệ thống bảo trì đồng bộ không đưa ra đượcđiều kiện làm việc lý tưởng chung Việc phỏng đoán chưa được hoàn thiện Do vậychúng ta chủ yếu dựa trên việc ngăn ngừa và sửa chữa

Đối với ngăn ngừa chúng ta có công thức thời gian:

 Ta: thời gian trung bình giữa 2 lần hỏng liên tiếp,

 Ts: thời gian chu kỳ ngăn ngừa chuẩn,

 tm: thời gian ngăn ngừa trung bình

Trường hợp việc ngăn ngừa được thực hiện ngoài giờ làm việc thì tm = 0, Ta = Ts Trong thực tế dù cho hệ thống ngăn ngừa có thật tốt thì việc hư hỏng vẫn xảy ra do

đó ta có:

 tr: thời gian sửa chữa trung bình nếu có hư hỏng xảy ra

Hư hỏng càng cao thì tr càng cao và như thế tỷ số (Ts/Ta) càng thấp Trong trườnghợp tần số hư hỏng lớn nói lên hiệu quả của việc ngăn chặng kém Vấn đề có thể là

do khâu thiết kế, thiết bị cũ cần thay thế, vận hành sai hay sử dụng quá thời gian.Tảng băng biểu thị tổng chi phí bảo trì cho thấy có thể tiết kiệm nhiều loại chi phíbảo trì gián tiếp (phần chìm dưới tảng băng):

Chi phí bảo trì trực tiếp: là chi phí được chi trả trực tiếp cho các hoạt động liên quanđến bảo trì, bao gồm: chi phí cho đào tạo và huấn luyện về bảo trì, tiền lương vàtiền thưởng cho người bảo trì, chi phí cho phụ tùng thay thế, chi phí vật tư, chi phícho nhân công làm hợp đồng, chi phí quản lý bảo trì, chi phí cho sửa đổi, cải tiến.Chi phí bảo trì gián tiếp: là các tổn thất thu nhập hoặc các tổn thất, thiệt hại khác domáy móc hư hỏng làm gián đoạn sản xuất, bao gồm: thiệt hại do tuổi thọ của máygiảm, thiệt hại về năng lượng, thiệt hại về chất lượng sản phẩm, thiệt hại về năngsuất, thiệt hại do hao phí nguyên vật liệu, thiệt hại do an toàn và môi trường laođộng kém, gây hậu quả không tốt đến thái độ làm việc và năng suất lao động củacông nhân, thiệt hại về vốn, thiệt hại về khả năng xoay vòng vốn, thiệt hại do mấtkhách hàng và thị trường, thiệt hại về uy tín, thiệt hại do vi phạm hợp đồng (nếucó), thiệt hại về doanh thu và lợi nhuận

Chi phí bảo trì gián tiếp thường lớn hơn nhiều so với chi phí bảo trì trực tiếp, điềunày cho thấy phần thiệt hại do công tác bảo trì không tốt là khá lớn

Như vậy mục tiêu của bảo trì là đầu tư cho chi phí bảo trì trực tiếp (phần trên củatảng băng) hợp lý sao cho tổng chi phí bảo trì (toàn diện phần trên và phần dưới củatảng băng) là nhỏ nhất

Có những thiết bị có thể hỗ trợ trong việc xác định khi nào một quy trình nên đượcbảo trì Ngoài ra, với những báo cáo về kỹ thuật các công ty có thể bảo dưỡng các

hồ sơ của các quy trình, máy móc hoặc thiết bị riêng lẻ Các hồ sơ như thế này có

thể cung cấp 2 thông tin về yêu cầu bảo trì và thời gian cần thiết của bảo trì Chúngcũng có thể góp phần cung cấp các thông tin tương tự về giả định của trang thiết bị.Một khi sản phẩm, máy móc hoặc một quy trình ổn định, một nghiên cứu có thểđược tư phân bổ của thời gian bình quân giữa các hư hỏng (MTBF), các phân bổnày có thể là phân bổ bình thường hoặc xấp xỉ bình thường Khi các phân bổ này có

độ lệch chuẩn thấp, khi ấy chúng ta biết chúng ta có một ứng viên cho bảo trì phòngngừa dù là việc bảo trì rất tốn kém Một khi chúng ta có ứng viên cho bảo trì phòngngừa, chúng ta muốn xác định khi nào phòng ngừa là tiết kiệm Thông thườngkhoảng cách trung bình giữa các lần hư hỏng phải nhỏ hơn độ lệch chuẩn đối vớibảo trì phòng ngừa để tiết kiệm, càng đắt tiền bảo trì thì mức phân bổ của thời gianbình quân giữa các hư hỏng càng thấp Hơn nữa, nếu quy trình sửa chữa khi máymóc bị hư hỏng không tốn kém hơn bảo trì phòng ngừa thì sẽ để quy trình hư hỏngrồi mới sửa chữa

Việc chỉ định nhiều tiền và nhân lực vào bảo trì phòng ngừa sẽ giảm được số lượng

hư hỏng Nhưng ở vài điểm nào đó, việc giảm chi phí bảo trì hư hỏng sẽ ít hơntrong việc tăng chi phí bảo trì phòng ngừa, và tổng đường cong chi phí sẽ hướnglên Xung quanh điểm tối ưu này, công ty sẽ chờ đợi xảy ra hư hỏng rồi mới sửachữa chúng Hình bên dưới cho thấy mối quan hệ giữa bảo trì phòng ngừa và bảo trì

hư hỏng

Hình 1.1 Chi phí bảo trì

Các nhà điều hành hoạt động cần xem xét cán cân thanh toán giữa hai chi phí này.Chi phí bảo trì phòng ngừa là hợp lý và trong mọi tình huống, mỗi người điều hànhmáy móc phải hiểu được trách nhiệm kiểm tra máy móc, dụng cụ Sự phân tích này

là ở chỗ chi phí toàn bộ cho hư hỏng hiếm khi được xem đến Nhiều chi phí được

bỏ qua do chúng không có liên quan trực tiếp đến việc hư hỏng trước mắt Điều đókhông làm giảm giá trị của thiết bị Ví dụ như chi phí được duy trì để bồi thườngcho thời gian chết của máy móc không được xem xét như đặc thù; hoặc cũng khôngphải do tác động của việc hạn chế thời gian chết của máy móc mà có thể là ảnhhưởng đến chi phí, vì người lao động tin tưởng rằng việc thực hiện các tiêu chuẩn

và bảo trì trang thiết bị là không quan trọng

Tất cả các chi phí kết hợp với thời gian chết của máy móc đã được xác định, nhânviên kế hoạch có thể tính toán được mức tối ưu của các hoạt động bảo trì trên cơ sở

lý thuyết Tất nhiên việc phân tích này cũng yêu cầu dữ liệu thống kê xác thực vềchi phí bảo trì, các khả năng hư hỏng và số lần sửa chữa

1.2.4 Tính liên tục của công tác bảo trì

Các nhà điều thành tác nghiệp cũng có một quyết định chính sách để thực hiện nhưtính liên tục trong hình 2 cho mỗi nhiệm vụ bảo trì được tuân thủ theo Ổn định vớiđiều hành đặc biệt và trách nhiệm của người lao động, trong trường hợp bắt buôc thìchính người lao động phải tự bảo trì trang thiết bị của họ Như một quyết định nên

để việc bảo trì bên trái trong hình 2 Tuy nhiên, không phải mọi người lao động đềuđược huấn luyện toàn bộ khả năng về sửa chữa trang thiết bị của họ

Bảo trì phòng ngừa có chi phí thấp hơn và nhanh hơn di chuyển nó qua bên trái,

khi chúng ta di chuyển qua phải thì chi phí cao hơn

Hình 1.2 Tính liên hoàn của hình thức bảo trì được thực hiện

Cho dù các chính sách và kỹ thuật bảo trì phòng ngừa được quyết định như thế nào

đi chăng nữa thì chúng cũng có tầm quan trọng đối với người lao động đảm nhậntrách nhiệm về bảo trì Việc bảo trì của người lao động chỉ có thể là làm vệ sinh,kiểm tra và quan sát sự thay đổi, nhưng nếu mỗi người điều hành làm những côngviệc như vậy trong khả năng họ sẽ góp phần bảo dưỡng hệ thống làm việc

1.3 CÁC HỆ THỐNG CHUYÊN MÔN ĐƯỢC ÁP DỤNG ĐỂ

BẢO TRÌ

Việc sử dụng các hệ thống chuyên môn là cung cấp tính hữu ích của hệ thống bảotrì Các hệ thống chuyên môn trong bảo trì là giúp đỡ các nhân viên bảo trì trongviệc đơn lập và sửa chữa những hư hỏng khác nhau của máy móc và trang thiết bị

Để tách biệt vấn đề này, đầu tiên hệ thống đó thể hiện danh mục các phạm vi hưhỏng có thể xảy ra Sau đó, khi người sử dụng đã chọn được một phạm vi hư hỏng,phần mềm sẽ hỏi một loạt các câu hỏi chi tiết để hướng dẫn và hỗ trợ người sử dụngxác định nguyên nhân Hệ thống DELTA bao gồm khoảng 500 quy tắc, trong đó

330 được dùng để chẩn đoán hư hỏng và các thủ tục sửa chữa Các câu hỏi còn lại là

để hướng dẫn, huấn luyện, hệ thống để trả lời cho các câu hỏi của người sử dụng

Hệ thống giúp đỡ này trả lời các câu hỏi như đã được định vị của các thành phần vàphân loại của các bộ phận thay thế

Hệ thống quản lý bảo trì

Dịch vụ kho bãi

Người điều

khiển máy Phòng bảo trì Dịch vụ lĩnh vực của nhà

sản xuất

Quản lý bảo trì là một công cụ quản lý để nâng cao hiệu quả sản xuất Quản lý bảo trìnhằm điều hành tốt hơn các tổ chức bảo trì và những bộ phận có liên quan Để có thểquản lý hoạt động bảo trì theo đúng mục tiêu cần phải có một hệ thống quản lý bảo trìhiệu quả.

Các chức năng cơ bản của hệ thống quản lý bảo trì gồm lập kế hoạch bảo trì, điều độcông việc bảo trì, triển khai thực hiện công việc bảo trì, mua sắm vật tư và phụ tùng,ghi nhận và lưu trữ dữ liệu/tài liệu, kiểm soát tồn kho và phụ tùng, phân tích kinh tế và

kỹ thuật về lịch sử nhà máy, công việc bảo trì và khả năng sẵn sàng của thiết bị

Quá trình quản lý bảo trì bao gồm sáu giai đoạn, như được mô tả trên hình sau:

Hình 1.3 Quá trình quản lý bảo trì

Quá trình này cho thấy những vòng lặp kiểm soát quen thuộc, trong đó kế hoạch đượclập, công việc bảo trì được thực hiện và đầu ra (kết quả công việc bảo trì) được so sánhvới kết quả ban đầu Kinh nghiệm cho thấy lý do chính mà hệ thống quản lý bảo trì củamột nhà máy không đạt mục tiêu là do những thông tin phản hồi và các vòng lặp kiểmsoát bị lãng quên hoặc vận hành không hiệu quả

Để có một hệ thống quản lý bảo trì thành công cần: kiểm soát việc điều độ và công việcbảo trì hàng ngày, kiểm soát và quản lý việc điều độ hàng tuần, cải tiến không ngừngviệc lập kế hoạch bảo trì, kiểm soát ngân sách và chi phí bảo trì, thực hiện các giải phápcải thiện hiệu quả công tác bảo trì Chìa khóa đảm bảo thành công là xây dựng nhữngquá trình kiểm soát và xác định các thông tin cần thiết, sau đó xây dựng hệ thống vàqui trình cung cấp thông tin

Có thể áp dụng hệ thống quản lý bảo trì được thực hiện thủ công hoặc được máy tínhhóa Áp dụng hệ thống quản lý bảo trì thủ công khi số lượng máy móc, thiết bị ít;những yêu cầu thay đổi trong hệ thống không nhiều; chi phí cho vật tư, phụ tùng thấp;

có đội ngũ quản lý đầy đủ và có kinh nghiệm Tuy nhiên cần chú ý rằng hệ thống quản

lý bảo trì thủ công đòi hỏi nhiều thời gian vận hành, khó truy xuất thông tin, độ chính