Вступ
Allison Transmission, корпорація General Motors, є світовим лідером у розробці, виробництві та продажу автоматичних трансмісій для комерційного використання, гібридних силових установок, а також супутніх запчастин і послуг для вантажних автомобілів, автобусів, позашляхової техніки та військової техніки. Окрім головного офісу в Індіанаполісі, штат Індіана, компанія Allison Transmission, що входить до складу підрозділу силових агрегатів GM, має міжнародні регіональні офіси в Нідерландах, Японії, Китаї, Сінгапурі та Бразилії, а також представлена у більш ніж 80 країнах світу через дистриб’юторську та дилерську мережу, що налічує 1500 членів. Концепція Total Motor Maintenance (TMM) – це стратегія, яка використовується щодня, починаючи з інвентаризації та доставки двигунів, закінчуючи тестуванням і забезпеченням надійності двигунів.
Якісне планове обслуговування мережі
Allison Transmission дотримується процесу планового технічного обслуговування (QNPM), розробленого Об’єднаною мережею працівників автопромисловості General Motors North American (GMNA). Ця програма забезпечує загальний процес і послідовну структуру, щоб гарантувати, що обладнання, машини, інструменти та споруди працюють безпечним чином і доступні для конкурентоспроможного виробництва необхідної продукції для задоволення потреб клієнтів. Існують робочі принципи, які визначають основний напрямок загального процесу QNPM. На ці принципи посилалися протягом усього процесу планування та впровадження, щоб гарантувати, що вся діяльність зосереджена на досягненні наступних цілей: Забезпечити постійну підтримку та керівництво на рівні GMNA, підрозділів та заводу. Переконатися, що виробництво є власником та провідником планового технічного обслуговування. Створити можливості для всіх співробітників брати участь у процесі Впровадити концепцію залучення операторів Впроваджувати проактивне технічне обслуговування. Досягти показників світового класу з безпеки, якості, продуктивності та витрат. Підтримувати постійне вдосконалення
Планове технічне обслуговування складається з дванадцяти взаємозалежних елементів, які є невід’ємною частиною успішного процесу. Кожен елемент робить свій внесок і надає підтримку іншим. Пов’язані між собою елементи в цілому забезпечують основу для процесу планового технічного обслуговування (Рисунок 1): Залучення людей і організація Фінансовий моніторинг і контроль Наявність запасних частин Навчання Комунікації Реагування на аварійні поломки Планове технічне обслуговування Будівельні роботи Інструменти і обладнання для технічного обслуговування Надійність і ремонтопридатність Господарське обслуговування і прибирання Виробниче партнерство з технічного обслуговування
Партнерство з постачальниками для моторної програми
Управління товарами – це термін, який Allison Transmission використовує для позначення партнерської програми з нашим основним постачальником двигунів. Деякі з ключових особливостей, які реалізуються, включають поліпшення якості обслуговування та зниження операційних витрат і витрат на зберігання запасів. Запасні двигуни Allison, що перебувають на інвентаризації, зберігаються на складі постачальника. Згодом постачальник щомісяця зустрічається з персоналом Allison і звітує про закупівлі, заміни, час доставки, а також про тверду і м’яку економію (рис. 2).
Використовуючи аналіз електричного кола двигуна (MCA) як одну з технологій (інфрачервоний, вібраційний, ультразвуковий і т.д.) в рамках програми для двигунів, Allison може більш точно відповідати потребам і очікуванням наших клієнтів. Навіть з обмеженим досвідом можна протестувати двигуни за лічені хвилини, перш ніж знімати їх і відправляти в ремонтну майстерню постачальника. Аналіз першопричини відіграє важливу роль в оцінці двигунів як при внутрішньому тестуванні MCA, так і при залученні постачальника. Після завершення ремонту двигуна постачальник надає компанії Allison звіт про ремонт і причину ремонту. Якщо несправність пов’язана із забрудненням, зразок забруднення, знайдений всередині обмоток статора, відбирається постачальником в моторному цеху і передається в технологічний відділ Allison для лабораторного аналізу. Вся ця інформація допомагає компанії вирішити першопричину проблеми з двигуном і усунути несправності. В одному з відділів серводвигун виходив з ладу сімнадцять разів за десять місяців. Постачальник був залучений для надання допомоги у визначенні першопричини та плану коригувальних дій. Двигун знаходився у вологому суворому приміщенні з великою кількістю охолоджувальної рідини. Постачальник запропонував встановити стропу на вал двигуна та спеціальну технологію ущільнення, щоб запобігти передчасному виходу двигунів з ладу. Постачальник двигунів компанії позначив ці модифікації жовтою смужкою, яка вказує на те, що двигун був модифікований (рис. 3). На сьогоднішній день у серводвигуна не було жодного випадку виходу з ладу обмотки через забруднення.
Це партнерство з майстернею з ремонту двигунів виявилося дуже ефективним. Компанія Allison має можливість телефонувати 24 години на добу, сім днів на тиждень, щоб доставити двигун, який зберігається на складі, і встановити його в док протягом двох годин (рис. 4). Час реагування був неоціненним при плануванні виробничих графіків. Компанія Allison також має доступ до профільних експертів постачальника двигунів. Тому ми вважаємо постачальника частиною нашого інструментарію забезпечення надійності. Зрештою, постачальник моторного цеху звітує перед командою управління товарами Allison Transmission, яка складається з представника QNPM, електриків з моторного цеху та відділу надійності, команди запасних частин, керівників технічного обслуговування та окремих осіб з фінансового відділу.
Огляд MCA
Програма для двигунів Allison Transmission є важливим компонентом у роботі компанії. За допомогою MCA двигуни, які мають проблеми, можуть бути протестовані для підтвердження несправності, перш ніж їх буде знято та відправлено на ремонт. Якщо проблему з двигуном не виявлено, електрик допомагає сервісному техніку знайти першопричину. Двигуни, які важко встановити, тестуються перед тим, як викликати персонал з ремонту машин для встановлення. Двигуни на складі постачальника щоквартально перевіряються за допомогою тесту MCA. Деякі маршрути були створені через повторювані несправності двигунів, ці двигуни щомісяця тестуються та аналізуються в рамках процесу MCA. Двигуни з насосами випробовуються перед відновленням насоса, щоб визначити, чи не буде економічно вигідніше замінити комбінацію двигун-насос, ніж відновлювати. Розподіл різних типів двигунів, відремонтованих або замінених протягом 2002 року, показано на рисунку 4.
QNPM CO ЧЕМПІОНИ З ТЕХНІЧНОГО ОБСЛУГОВУВАННЯ
За словами Делберта Чейфі (Delbert Chafey), співчемпіона Allison UAW, “Використання інструменту аналізу електричних ланцюгів електродвигунів зробило величезну різницю в тому, як ми ведемо бізнес у сфері виробничих послуг, і змінило ситуацію щодо втрат, понесених через неправильні судження, наприклад, коли вирішили, що електродвигун поганий, і просто замінили його. Кількість замовлень на заміну двигунів у нашого менеджера з постачання різко скоротилася, і, як наслідок, виробнича служба може забезпечити більший час безвідмовної роботи обладнання. Результатом є більша кількість деталей за більш конкурентоспроможною ціною, ширша технологічна база, краще використання аналізу першопричин відмов (Root Cause Failure Analysis – RCFA) та вищий рівень довіри до нашої технологічної групи. Більший час безвідмовної роботи + економія + навчені фахівці + чудові інструменти для нашого технологічного інструментарію = успіх. Чудова комбінація!” Террі Боуен, співчемпіон Allison Transmission QNPM, відвідав семінар з аналізу електричних ланцюгів двигуна на симпозіумі GM QNPM 2001 року і вважає, що компанія могла б отримати вигоду від впровадження програми MCA в технологічному відділі. У травні 2001 року під час презентації в моторному цеху Боуен визнав важливість цього інструменту і повідомив, що компанія Allison придбала три таких прилади. До придбання аналізаторів електричних ланцюгів ALL-TEST Pro™ аналіз електродвигунів включав в себе багато здогадок. Іноді двигуни відправлялися постачальнику без повної діагностики проблеми. Після тестування постачальником у звіті вказувалося: “ПРОБЛЕМУ НЕ ВИЯВЛЕНО”. Тепер, коли програма MCA працює, компанія Allison збільшила час безвідмовної роботи обладнання та зменшила кількість звітів “ПРОБЛЕМУ НЕ ВИЯВЛЕНО”. Близько 50 кваліфікованих робітників компанії Allison проходять навчання по застосуванню та використанню інструментів MCA на внутрішньому восьмигодинному курсі, який викладає Дейв Хамфрі (Dave Humphrey). У навчанні беруть участь електрики, інженери з експлуатації електростанцій, спеціалісти з кондиціонування повітря та технічного обслуговування.
Проблеми з моторикою
Несправності статора двигуна, виявлені за допомогою MCA, варіюються від замикань між витками, між фазами, між котушками, замикань на землю та замикань на ротор. Несправності ротора, які частіше зустрічаються в двигунах на 4160 вольт, а не на 480 вольт, мають вигляд зламаних стрижнів ротора, ексцентриситету і ливарних пустот. Вимірювання кута зсуву фаз і частоти струму на приладі ALL-TEST ProTM MCA дозволяє виявити несправності статора. Порівнюючи опір обмоток кожної фази між собою, можна виявити високоомні з’єднання. Замикання на землю можна виявити за допомогою тесту ізоляції на землю. Порівнюючи між собою показники імпедансу та індуктивності, можна виявити забруднення, яке може варіюватися від мастильно-охолоджувальної рідини, масла і води до перевантажених обмоток. Забруднення на серводвигунах почне проявляти свій негативний вплив за кілька місяців до виходу з ладу. Загальна тенденція полягає в тому, що в сервісну службу надходитимуть дзвінки з повідомленням про перевантаження по струму на панелі. Якщо повернутися назад і відстежити замовлення на виконання робіт через систему Allison CMM, несправність, пов’язана з перевантаженням по струму, швидше за все, з’являтиметься частіше, що вимагатиме замовлення на заміну серводвигунів. Фахівці з планування ділянок отримали повідомлення, що попереджає їх про стан перевантаження по струму і про те, як його можна виявити до того, як серводвигун повністю вийде з ладу. Порівняно з реактивним способом дій, планове технічне обслуговування дозволяє уникнути витрат. Чисте занурення і запікання в моторному цеху дешевше і ефективніше, ніж повне перемотування. Відповідна таблиця уникнення витрат послідовно поширюється в мережі QNPM відповідно до наступного: Відправлення замовлення на проведення MCA Виїзд електрика на моторний майданчик Проведення та аналіз MCA-тесту і прийняття рішення Впровадження плану дій. Наприклад, якщо серводвигун добре проходить MCA-тестування, починається розслідування першопричини, щоб перевірити інші причини несправності, такі як перегорілий запобіжник, SCR, привід, кабель або роз’єм, що підключається до двигуна. Якщо замінюється кабель, на основі історії технічного обслуговування документується порівняння витрат між проактивним і реактивним ремонтом (Таблиця 1).
Allison Transmission надає перевагу проактивному, а не реактивному технічному обслуговуванню, особливо з фінансової точки зору. Наприклад, загальна сума економії витрат на Allison завдяки програмі MCA у 2002 році склала $307 664 (Рис. 6).
ОДНОФАЗНЕ ТЕСТУВАННЯ
При тестуванні трифазних двигунів пристрій ALL-TEST Pro™ MCA добре працює при виконанні порівнянь між обмотками. Але як щодо тестування однофазних? Що, ніхто більше не використовує однофазні двигуни в промисловому застосуванні? Allison використовує двигуни постійного струму, які мають набір обмоток збудження (два дроти), а також міжфазні обмотки і якір (два дроти) для багатьох застосувань. Відділ інженерних випробувань використовує вихрострумові динамометри для того, щоб моделювати навантаження на всі вироблені трансмісії з метою тестування, які також мають 2 набори обмоток з двома проводами. Як порівнюються ці два пристрої з двома проводами? Спочатку проводиться тест MCA на обмотці, потім інформація зберігається в базі даних разом з інформацією з заводської таблички для ідентифікації подібних двигунів. Нарешті, порівняйте подібні обмотки, і буде виявлено обмотку з проблемами. (Таблиця 2).
Тематичні дослідження
Рисунок 7: Тестування обробного центру за допомогою MCA
Тематичне дослідження 1 Інфрачервона термографія (ІЧ)
Електрик, який працював на прогнозованому інфрачервоному маршруті, помітив гарячий двигун. Це був насос охолоджувальної рідини потужністю 7,5 кінських сил у групі з п’яти однакових машин. Було подано заявку на проведення аналізу електричного кола двигуна, і згодом було виконано і проаналізовано MCA, який не виявив жодних проблем з двигуном. Було складено замовлення на проведення аналізу вібрації, за результатами якого було визначено, що температура підвищувалася через несправність підшипника. Насос охолоджувальної рідини було замінено, і температура стала відповідати нормі для групи верстатів. Цей верстат є обробним центром для виготовлення корпусів коробок передач. Вихід з ладу двигуна насоса охолоджуючої рідини, як правило, призводить до зупинки виробництва і, можливо, до зупинки складальної операції.
Приклад 2: MCA проти DMM та випробування ізоляції на заземлення
Електрик, який виконував предиктивний ІЧ-маршрут, помітив гарячий двигун потужністю 5 кінських сил на машині з 4 свердлильними головками, яка виконувала операцію свердління. Було виконано та проаналізовано MCA, і, порівнявши показники імпедансу та індуктивності, які явно не були паралельними, результати показали, що обмотки двигуна були забруднені. Імпеданс та індуктивність не можна побачити за допомогою DMM або тестера ізоляції до землі. І опір, і тест ізоляції на заземлення були хорошими. Двигун було відправлено на ремонт, оскільки ця модель відсутня на складі. Для визначення причини забруднення електродвигуна було проведено MCA. В автомайстерні провели повний розтин двигуна, і після розкриття торцевих дзвонів стало очевидно, що проблема полягала в рідині в обмотках. Невідому рідину злили в пляшку для зразків. В автомайстерні провели капітальний ремонт обмоток, а також нанесли епоксидну прокладку на цю ділянку після того, як визначили, що рідина є сумішшю охолоджуючої рідини та гідравлічного масла. Двигун був повернутий і встановлений менш ніж за 24 години. Цей верстат просвердлює ряд отворів на несучій рамі для трансмісії. Якби верстат вийшов з ладу, це призвело б до зупинки конвеєра. Кошторис замовлення нового двигуна склав три дні.
Практичний приклад 3 # 8 Повітряний компресор, 4160 вольт 1000 кінських сил
18 червня 2003 року працівники електростанції надали дані до відділу надійності для перевірки та уточнення показань приладу ALL-TEST IV PRO™ 2000 на 4160-вольтовому двигуні потужністю 1000 кінських сил на повітряному компресорі №8. Було виявлено резистивний дисбаланс 84,5%. Двигун був протестований на ЦКП, а потім на з’єднувальних наконечниках двигуна. Погане з’єднання на наконечниках було виявлено і виправлено, що дозволило зменшити дисбаланс до 0,17%. Цей випадок ще раз показав, що MCA є корисним, оскільки 4160-вольтні з’єднання на компресорі не потрібно було розбирати і збирати назад. Електродвигун не потрібно було знімати і відправляти до постачальника електродвигунів, компанії McBroom Electric. Це заощадило витрати на непотрібний ремонт двигуна і втрати стисненого повітря для деяких виробничих машин.
Висновок
Аналіз електричних ланцюгів електродвигунів має велике значення для компанії Allison. З наближенням вимог NFPA 70E щодо ЗІЗ, аналіз автономних ланцюгів електродвигунів є дуже цінним і безпечним. Світ двигунів тепер, можливо, буде розглядатися інакше, ніж у ті часи, коли використовували лише мультиметр та тестер ізоляції та заземлення. Allison Transmission вірить і довіряє системам, які послідовно і правильно забезпечують проактивне технічне обслуговування.
Про автора
Дейв Хамфрі – вісімнадцятирічний ветеран з досвідом роботи електриком-початківцем у General Motors. Його батько – електричний підрядник, і Дейв почав працювати з батьком у віці 10 років. До приходу в GM він працював на різних підрядників. Дейв має сертифікати з аналізу електричних ланцюгів двигуна, інфрачервоного термографа та аналізу вібрації. Відвідав численні курси з діагностики двигунів, ультразвуку та аналізу першопричин несправностей. Дейв закінчив Університет Пердью і є сертифікованим майстром-електриком. Дейв викладав двигуни, трансформатори, методи усунення несправностей та Національний електротехнічний кодекс в рамках програми стажування GM. В даний час Дейв викладає курси аналізу електричних ланцюгів двигунів в Allison. Дейв є віце-президентом Habitat For Humanity у своєму окрузі і забезпечує електропроводку для всіх будинків програми. Дейв дуже активний сім’янин і християнин.
READ MORE
ALL-TEST PRO™ MD Kit
