Özet: İş süreçlerinin ve üretim süreçlerinin otomasyonu, maliyetlerin kontrolu ve kayıpların azaltılması için kaçınılmazdır. Bakım faaliyetlerinin otomasyon sistemleri ile etkileşimi, kayıpların azaltılması konusunda önemli fırsatlar sunmaktadır. Bu çalışmada bakım yönetim teknikleri ve bakım yönetim tekniklerinin otomasyon sistemleri ile etkileşimi irdelenmektedir.
Giriş:
Plansız duruşların dünya ekonomilerine yarattığı maliyet tüm dünyada 2.000.000.000.000$ (iki trilyon USD) üzerindedir ve sadece Amerika Birleşik Devletlerinde bu kayıpların yaklaşık 740.000.000.000$ (yediyüzkırkmilyar USD) civarında olduğu tahmin edilmektedir [1]
Plansız duruşlar firma içerisinde her bölümü farklı şekillerde etkiler. Örneğin, satış ve lojistik birimleri için geç teslimat, satın alma ve muhasebe birimleri için tedarik ve maliyetlerinde farklılaşma, üretim birimleri için kalite ve yeniden üretim, işletme birimlerini için yeniden ölçme ihtiyacı ve ayar kayıpları, insan kaynakları birimlerini çalışanların iş saatlerinde değişim sorunu olarak kendisini gösterebilir.
Bakım yönetiminin entegre üretim sisteminin bir parçası olmaması plansız duruşların engellenmesi ve etkilerinin maliyetlendirilmesini konusunda yaşanılan en büyük güçlüklerdendir.
Otomasyon ve Kaynak Yönetimi Sistemleri Etkileşimleri: Bilişim sistemlerindeki gelişmeler bakım yönetimini de etkilemektedir. Bu etki bakım yönetiminin otomasyon ve kaynak yönetim sistemlerine entegrasyonunu hızlandırıcı yöndedir.
Şekil 1. Üretim Tesislerindeki otomasyon ve kaynak yönetim sistemleri etkileşimleri.
Bakım Yönetimi Yetersizliğinin, Yönetim Teknikleri Üzerindeki Bozucu Etkisi: 1990 yılında Harvard Bussines Review dergisinde yayınladığı bir yazı ile ilk defa “değişim mühendisliği” kavramını ortaya atarak tüm dünyada yönetim teknikleri üzerinde çok büyük etki yaratmış olan Michael Hammer, 1993 yılında James Champy ile birlikte yazdığı “Şirketlerde Değişim Mühendisliği” isimli kitabında şirket yöneticilerinin en büyük sorunu aşağıdaki şekilde tanımlamıştır:
“Şirket yöneticilerinin çoğuna en büyük sorunları yaşatan süreç sözcüğüdür. İşadamlarının çoğu “süreç-odaklı” olmayı beceremez; bunlar görev, iş, insan, yapı gibi kavramlar üzerinde yoğunlaşırlar, ama asla süreç üzerinde değil. İş sürecini, bir veya bir kaç çeşit girdinin alındığı, bunlardan, müşteri için değer oluşturacak bir çıktının yaratıldığı faaliyetlerin toplamı olarak tanımlıyoruz” [2,5]
Beklenmedik sorunlar açısından bakıldığında, bakım yönetimindeki yetersizlikler, şirket yöneticilerine en acı sürprizleri yaşatabilme potansiyeline sahiptir. Tablo 1’de farklı yönetim tekniklerinin, yetersiz bakım yönetimi ile nihai amaçlarına erişimi nasıl engelleyeceği özetlenmiştir.
|
TEKNİK
|
NİHAİ AMAÇ
|
BAKIM YÖNETİMİ YETERSİZLİĞİNİN ETKİSİ
|
AÇIKLAMA
|
|
TPM
(Total Productive Maintenance)
TOPLAM ÜRETKEN BAKIM
|
SIFIR
KAYIP
|
İLAVE
KAYIP
|
Beklenmedik duruşlar ile %15’e varan üretim kayıplarına ve arızalı sistem ve ayarsızlıklar ile %10’a varan enerji kayıplarına neden olur.
|
|
TQM
(Total Quality Management)
TOPLAM KALİTE YÖNETİMİ
|
SIFIR
HATA
|
İLAVE
HATA
|
Beklenmedik duruşlar üretim prosesinin aksamasına üretimin yeniden başlamasına neden olmaktadır.
|
|
TSM
(Total Safety Management)
TOPLAM İŞGÜVENLİĞİ YÖNETİMİ
|
SIFIR
KAZA
|
İLAVE
KAZA
|
Çalışmayan güvenlik korumaları ve makinalardaki arızalı parçalar ilave kazalara neden olmaktadır.
|
|
JIT
(Just In Time)
TAM ZAMANINDA ÜRETİM
|
SIFIR
STOK
|
İLAVE
STOK
|
Beklenmedik duruşların etkisini azaltabilmek için ilave üretim ve onarım stoğu ihtiyacı doğmaktadır.
|
|
KAIZEN
SÜREKLİ İYİLEŞME
|
SIFIR KÖTÜLEŞME
|
İLAVE KÖTÜLEŞME
|
Beklenmedik duruşlar ve arızalanan cihazlar tesisin iyileşme süreçlerindeki kazanımları kayba çevirmektedir.
|
|
LEAN MANUFACTURING
YALIN ÜRETİM YÖNETİMİ
|
SIFIR YANLIŞ ÜRETİM
|
İLAVE
YANLIŞ
ÜRETİM
|
Beklenmedik duruş ve arızalar üretim hatalarına neden olmaktadır.
|
Tablo 1. Bakım Yönetimi Yetersizliğinin Yönetim Teknikleri üzerindeki bozucu etkisi
Otomasyon Sistemleri ve İletişim Ağı Seviyeleri: İletişim ve bilgi sistemlerindeki gelişmeler bakım yönetim tekniklerini de etkilemektedir. Bu etkileşim kendisini bakım yönetiminin de “Entegre Üretim Sistemi” ağının bir parçası olarak göstermektedir. Klasik entegre üretim sistem ağı ve bu ağa ait katmanlar Şekil 2’de özetlenmiştir [3]
Şekil 2 : Entegre Üretim Sistemi entegrasyon katmanları
Klasik üretim sistemi entegrasyon katmanlarının oluşumu dikkat edileceği gibi süreç odaklı bir yaklaşımdan ziyade teknik alt yapıya bağlı olarak oluşmuştur. Bunu katmanlar arasındaki iletişim ağlarının yapısında daha net olarak görmek mümkündür. (Şekil 3) [3]
Şekil 3 : Entegre Üretim Sistemi işletme ağları
Süreç odaklı olmayan teknik alt yapı, üretim makinaları ile iş ve kaynak yönetim sistemleri arasındaki iletişimi kolaylaştırırken, çoğu uygulamada bakımı bu iletişim ağının dışında tutmak zorunda kalmıştır. Bu durum kendisini ironi ile karışık “I operate, you fix it syndrome” (ben çalıştırırım, sen onarırsın sendromu) gibi [4] firma içerisindeki işletme ve bakım grupları arasındaki kopukluk şeklinde göstermiştir. Bunun bir başka yansıması pek çok büyük organizasyon içerisinde kullandığı cihazlar arasında iletişim olmayan insanlar arasında da iletişim olmaması şeklinde ortaya çıkmıştır.
Klasik iletişim alt yapısına bağlı olarak gelişen sıkıntılar varlık yönetim sistemlerinin ortaya çıkması ile aşılmaya başlamıştır. Bakım yönetimi varlık yönetim sistemlerinin önemli bir parçası haline gelmiştir. (Şekil 1 aşağıda tekrar verilmiştir.)
Şekil 1. Üretim Tesislerindeki otomasyon ve kaynak yönetim sistemleri etkileşimleri.
Bakım yönetiminin, entegre üretim sisteminin bir parçası olmasının önünde bulunan iki bariyerden birincisi haberleşme sistemlerindeki gelişmelere bağlı olarak aşılabilmektedir. Örneğin OPC-Server yazılımı aracılığı ile her iletişim ağı katmanı arasında haberleşmeyi imkanı mümkün hale gelmiştir. Bu sayede Seviye 0 ağında bulunan bir sensörden alınan bilgi Seviye 1 ve Seviye 2 ağlarında farklı algılama bilgisi olarak ama Seviye 4 ağında örneğin bir bakım bilgisi olarak kullanılabilmektedir.
Bakım yönetiminin otomasyon sistemleri ile etkileşiminde ikinci ve belki de en önemli engeli Durum Bazlı İzleme sistemleri (CBM – Condition Based Maintenance) ortadan kaldırmaktadır.
Varlık yönetim sistemlerinin entegrasyonunda yaşanılan en büyük sıkıntılardan bir tanesi bakım ile ilgili verilerin bakım teknisyenleri tarafından manual olarak girilmesi zorunluluğunun olmasıdır. Bu durum firmanın mevcut bakım kültürünün değişmesine ve bakım personelinin yapması gereken işlerle ilgili pek çok veri girmek için ilave iş yükü almasına ve manual veri girişleri nedeni ile oluşabilecek veri kaybı ve hatalara neden olmaktadır.
On-line CBM sistemlerinin ana faydası kritik ekipmanların belli zamanlarda veya arıza durumunda izlenmesinin yaratacağı problemleri ortadan kaldırmasıdır. Sürekli izlenen sistemlerde oluşan hata ve arızalar anında görülebilmekte ve otomatik olarak tutulan kayıtlar sayesinde yaşanan sorunlara ait kök-neden analizi kolayca yapılabilmektedir.
Varlık yönetim sistemlerine entegrasyon açısından sağlayacağı fayda ise tıpkı proses kontrol sistemleri ile varlık yönetim sistemleri arasında olduğu gibi istenilen verilerin otomatik olarak aktarılmasıdır.
Örneğin bir motora ait veriler Artesis MCM (Motor Condition Monitoring) sistemi ile izlendiğinde;
1. Bu motora ilişkin pek çok parametre sürekli izlenebilir,
2. Mevcut ve gelişen arızaların analizi arızayı oluşturan sebepleri de irdeleyerek gerçekleştirilir.
3. Bakım planlaması için gerekli olan ne kadar zaman içerisinde bakım yapılmalıdır verisi oluşturulur.
4. Bakım sonrası, yapılan bakımın amacına ulaşıp ulaşmadığı kolayca izlenebilir. [6]
Sadece motorlara ait oluşacak arızaların aylar öncesinden tespiti ile dahi beklenmedik duruşlar engellenebilir ve verimsiz çalışan makinalar tespit edilerek bir sanayi tesisinde yüzbinlerce dolar tasarruf sağlanabilir.
MCM sistemi ile elektrik motorlarının üzerine bir sensör takmadan, sadece motora giden besleme hattı üzerinden akım ve gerilim bilgisini kullanarak motora ait mevcut ve gelişmekte olan arızaları aylar öncesinden tespit eder.
MCM sistemi motorlara ait arıza analiz işlevlerinin yanı sıra üç ana fonksiyonu yerine getirir:
1. İzleme : Motorun üç fazına ait akım, gerilim bilgisi, aktif güç (KW), reaktif güç (kVAr) , güç faktörü, gerilim dengesizliği (%), akım dengesizliği (%), frekans (Hz), Toplam Harmonik (%), 3-5-7-9-11-13. Harmonikler (%) sürekli olarak izlenir ve kaydedilir.[6]
2. Hata Analizi ve Teşhisi : Motorda mevcut ve gelişmekte olan Gevşek zemin/komponent,Balanssızlık/eksenelkaçıklık/Kaplin/rulman,Kayış/aktarma elemanı/sürülen ekipman, Rulman, Rotor, Stator/kısa devre, Dahili elektriksel arızalar, Harici elektriksel arızalar, Şebeke durumu ve Yük Durumu arızalarını, arızanın seviyesine ve ne kadar zaman içerisinde bakım yapılması gerektiği bilgisi ile verir.[6]
3. Bakım Planlama : Mevcut ve gelişmekte olan arızaları yeri ve şiddeti ile birlikte ne kadar zaman içerisinde bakım yapılması bilgisi ile birlikte verir. Yapılan bakım sonrasında arızanın giderilip giderilemediği takip edilebilir.[6]
Kullanılacak bir OPC Server yazılımı aracılığı ile yukarıda yer alan veriler farklı otomasyon ve kaynak yönetim sistemlerinde farklı şekillerde kullanılabilir. Örneğin DCSve SCADA motora ait izlenen veriler işletme yönetimi tarafından izlenirken, hata analizi ve teşhis verileri varlık yönetim sistemlerinde arıza ve kök-neden analizi amacı ile kullanılabilir, bakım planlama verileri ERP sistemlerinde bakım yönetimi verisi olarak kullanılabilir.
Sonuç: Maliyetlerin kontrolü ve tasarruf imkanlarının hayata geçirilebilmesi için bakım yönetiminin entegre üretim sisteminin dahili bir parçası olması kaçınılmazdır. Bakım yönetiminde yaşanacak yetersizliklerin engellenmesi firma yönetim ağları içerisine entegre olmuş bir bakım yönetimi ile mümkündür. CBM sistemlerindeki ve iletişim sistemlerindeki gelişmeler bakım yönetiminin, entegre üretim sistemine entegrasyonu sürecindeki bariyerleri ortadan kaldırmaktadır.