Standby vs. Ersatzteile: Ein Beispiel für ein integriertes Zuverlässigkeits- und Wartungsdesign
Einführung:
Die Verfügbarkeit von Assets hängt sowohl von der Zuverlässigkeit der Subsysteme als auch von Ausfallzeiten aufgrund von Fehlern ab. Das Problem ist, dass Systemzuverlässigkeit und Ausfallzeit zu verschiedenen Disziplinen gehören: Die Zuverlässigkeit von Komponenten liegt in der Verantwortung des Zuverlässigkeitsingenieurs, während Ausfallzeiten ein Problem sind, das von Wartungs- und Betriebsingenieuren behandelt wird.
Ein eindrucksvolles Beispiel für die Verbindung zwischen Zuverlässigkeit und Wartung ist die Wahl zwischen dem Entwurf eines Systems mit Standby-Redundanz und dem Ersetzen der Redundanz durch eine Ersatzteilwartungsrichtlinie. Die Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen den beiden Ansätzen werden in diesem Dokument in Bezug auf Verfügbarkeit und Kosten untersucht.
Beispiel - Pumpe:
Wir haben ein einfaches Beispiel: Betrachten Sie eine Ölpumpe mit einer mittleren Ausfallzeit (MTBF) von 3 Jahren (26.280 Stunden). Wenn die Pumpe ausfällt, beträgt die durchschnittliche Reparaturzeit (MTTR) eine Woche (168 Stunden). Die Verfügbarkeit der Pumpe beträgt daher: 99.365%. Dies bedeutet, dass die Pumpe an durchschnittlich 2,3 Tagen pro Jahr nicht verfügbar ist. Um die Situation zu verbessern, kann man das System entweder mit einer zweiten Pumpe im Standby-Modus konstruieren oder eine zweite Pumpe als Ersatzteil in der Nähe platzieren.
Standby-Szenario:
Anfangs funktioniert die Hauptpumpe und die Reservepumpe funktioniert nicht (Cold Standby). Wenn die Betriebspumpe ausfällt, ersetzt die Reservepumpe sie sofort. Die ausgefallene Pumpe wird an die Reparaturwerkstatt geschickt (Heißreparatur). Wenn der Reparaturvorgang abgeschlossen ist, bevor die Reservepumpe ausfällt, kehrt das System in den Ausgangszustand zurück. Andernfalls tritt ein Systemfehler auf, bis eine der Pumpen repariert ist.
Das oben beschriebene Szenario kann als Erneuerungsprozess modelliert werden, für den in Abbildung 1 ein einfaches Markov-Kettendiagramm dargestellt ist: