Trillingsmetingen
Elke machine heeft zijn eigen trillingsverschijnselen. Voor iedere airfan installatie zal deze bepaald moeten worden met spectrumanalyses. Door eerst een database in de trillingsmeter op te slaan en de gegevens hierin te bewaren, kunnen er trendanalyses worden uitgevoerd. Doordat de meter basisgegevens opvraagt, kan de installatie in een zo goed mogelijke positie worden gebracht. Dit houdt in dat de meter een totaal beeld krijgt van de installatie (motor gekoppeld door snaren aan een airfan). De meter geeft aan hoe ernstig de trillingsstoring is met gering, middelmatig, ernstig en extreem. Als de installatie correct is uitgevoerd, gemonteerd en de basisgegevens zijn correct ingevuld, zal de meter gering aan moeten geven.
Thermografische metingen
Voor het meten van infraroodstraling zijn er weinig basis gegevens nodig. Er moet bekend zijn of bepaald worden, van welke objecten, thermografische beelden genomen moeten worden.
Daarnaast moet het systeem in bedrijf zijn. Kennis van zaken is dus belangrijk omdat mogelijke gevaarlijke onderdelen (bijv. elektrische aansluiting) vrij komen.
De range van het beeld wordt door het beeld zelf bepaald. Alle temperaturen worden gemeten en op het beeld geprojecteerd. In de foto is de minimaal en maximaal gemeten waarde gegeven. Door het beeld professioneel te analyseren kunnen mogelijke problemen worden gevonden.
Het meten van de temperatuur van onderdelen is een momentopname. Het is daarom nodig om de meting periodiek uit te voeren. Om op een efficiënte manier te werk gaan, is het efficiënter om de temperatuurmetingen direct uit te voeren met de trillingsmetingen. Het is ook logisch om de metingen op dezelfde dag uit te voeren, als het blijkt dat de installatie te veel trilt kan er aan de hand van de thermografische beelden meer informatie verkregen worden.
Met het meten van de temperatuur is het handig om een normale digitale foto van dezelfde plek te maken. Deze foto wordt gebruikt als referentie. De resultaten die uit het analyseren van de thermografische beelden geeft de optie tot preventief onderhoud.
Snaarspanning metingen
Het instellen van de juiste snaarspanning is bepaald door Gates. De gegevens zijn terug te vinden in Figuur 6.6: juiste snaarspanning. In deze tabel is ook al een minimale waarde en een maximale waarde te zien. Als er buiten deze waardes wordt gemeten, zal de snaar vervangen of aangespannen moeten worden.
7.3 Trendanalyses
Trillingsmetingen
Trendanalyses worden toegepast om bepaalde trends van het falen van de machine (in dit geval de airfan installaties) te vinden en daarna te kunnen analyseren. Hierbij wordt de nieuwe meting vergeleken met oude metingen. De trend kan worden weergegeven in een grafiek. Een voorbeeld is te zien in Figuur 7.2: Trend frequentie amplitude. Hierin is de blauwe lijn de trend van de amplitude.
Ook zijn er twee rode lijnen te zien. De laagste is het waarschuwingsniveau en de hoogste is het alarmniveau. Deze waardes voor deze lijnen moeten bepaald worden en dat kan worden gedaan aan de hand van de industrie norm: ISO 10816 (Figuur 7.3: ISO 10816-3). Voor dit gebruik moet het type motor bekend zijn en moet er bepaald zijn of er een scherpe of flexibele controle moet worden gehouden. Een blauw vakje geeft een nieuwe motor aan. Als het vakje groen is, dan is de bijbehorende snelheid onder het alert niveau. Bij geel is het erboven. Hierbij moet er onderzocht worden wat de oorzaak hiervan is en wat er aan gedaan moet worden. Het onderhoud kan dan gepland worden en hiermee wordt de storing verholpen. De rode blokjes geven aan dat het boven het foutniveau zit en dat het dringend is om de motor te vervangen. Blijkt dat deze norm te strak is.
Dus dat er te vroeg onderhoud wordt gepleegd, is het mogelijk om uit de trends het waarschuwingsniveau en alarmniveau te veranderen.
Figuur 7.2: Trend frequentie amplitude
Figuur 7.3: ISO 10816-3
Om schade te herkennen, wordt er gebruik gemaakt van de frequentie van de trillingen. De trilling wordt gemeten in het tijdsdomein en omgezet naar het frequentiedomein. Dit is te zien in Figuur 7.4:
trillingsanalyse. De pieken in het frequentiedomein geven een storing aan. De storing wordt vergeleken met eigen frequenties van storingen van de machine. Als de frequenties overeenkomen is het probleem gevonden.
Figuur 7.4: trillingsanalyse
Thermografische meting
De beelden, die op verschillende tijdstippen, van hetzelfde onderdeel zijn gemaakt, kunnen met elkaar vergeleken en geanalyseerd worden. Onderhoudacties kunnen bepaald worden door het temperatuurverloop van de componenten te bestuderen. Zo kan er een tijd bepaald worden wanneer de componenten een warmte hebben bereikt waarbij de componenten gemiddeld kapot gaan. Door deze trends te bepalen kan er preventief onderhoud worden gepleegd.
Snaarspanning meting
Ook bij snaren kunnen trends worden bepaald. Dit kan op dezelfde manier als bij thermografische metingen gedaan worden. Eerst wordt er bepaald hoe lang het duurt wanneer snaren gemiddeld kapot gaan. Er zijn verschillende type snaren; dit moet dus gedaan worden per type snaar. Door het inplannen van onderhoud kan de snaar voordat deze kapot gaat, vervangen worden.
Onderhoudshistorie
Door het bijhouden van een onderhoudshistorie is het mogelijk om een trend te bepalen van de onderhoudsmomenten. In Figuur 7.5: falen bepalen door onderhoudshistorie is een voorbeeld grafiek te zien, waarbij het falen in beeld is gebracht ten opzichte van de tijd. In het begin van de grafiek zal onderhoud bepaald moeten worden door de trend van conditie bepaling. Daarna stijgt het aantal onderhoudsbeurten in een bepaald tijdsgebied. Hierin moet dus vaak onderhoud worden gepleegd. Door de onderhoudshistorie bij te houden, kan dit risicogebied bepaald worden. Hierdoor kan het meetgedrag aangescherpt worden, door bijvoorbeeld de periode tussen twee metingen in te korten.
Figuur 7.5: falen bepalen door onderhoudshistorie
Er moet bijgehouden worden wat er gedaan is (motor, v-snaren en/of poulies) en de reden/oorzaak waarom het werk uitgevoerd moest worden.
Op het moment worden de draaiuren nog niet bijgehouden. Het advies is om deze draaiuren wel bij te gaan houden. Dit zal Dow moeten gaan verzorgen en op het moment dat Spie de draaiuren nodig heeft, kunnen die worden opgevraagd. De draaiuren zullen opgevraagd moeten worden op het moment dat er onderhoud gepleegd moet worden. Dit betekent dat het controlsysteem aangeeft dat een onderdeel vervangen of gerepareerd moet worden.
Het is mogelijk dat dit voor problemen zorgt voor de airfan met frequentieregelaar, doordat er op verschillende toeren wordt gedraaid. Toch wordt het aangeraden om het systeem ook toe te passen op deze installatie. Het gaat over lange periodes. Mogelijk zitten in een dergelijke periode trends die zorgen dat het gevraagde vermogen, over de verschillende periodes, dicht bij elkaar ligt. Dit kan (misschien in minder maten) zorgen voor een grafiek zoals in Figuur 7.5: falen bepalen door onderhoudshistorie. Als het niet blijkt te werken bij airfans met frequentieregelaars kan deze techniek alleen worden toegepast bij de motoren met direct online circuits.
7.4 Informatieverwerking
Om de informatie op een overzichtelijke manier te verwerken, moeten er programma’s beschikbaar zijn, waarin de gegevens opgeslagen kunnen worden. De programma’s zullen, door het periodiek bijhouden van de gegevens, een melding geven voor de routinecontrole.
Fluke 810 en Fluke TI32
De Fluke 810 en Fluke TI32 zijn de meters die respectievelijk de trillings- en thermografische metingen kunnen uitvoeren. De meters zijn beiden voorzien van twee GB geheugen. Het is dus mogelijk om de informatie te bewaren op de meters. Om het overzichtelijker te maken, is het handig om de gegevens in een computer te verwerken.
Bij de Fluke 810 wordt een software cd geleverd. Door deze cd is het mogelijk om gegevens van machines te delen met de meter, nieuwe machines gegevens te maken, het spectrum analyseren met in- en uitzomen en het importeren van thermografische metingen. Door de laatst genoemde opties is het mogelijk om op de computer een totaal overzicht te krijgen van de trillings- en thermografische metingen.
De thermografische beelden kunnen door een USB-kaartlezer worden ingelezen in de computer.
Voor het analyseren van de beelden is het niet nodig om een speciaal programma te hebben. Dus de beelden kunnen zo bij de trillingsmetingen worden ingevoegd en vanuit deze software worden meetinstellingen van de meter worden aangepast (de optie is aanwezig).
Om de trend van de snelheid te bepalen is er hieronder in Figuur 7.6: flowchart motor controle een flowchart te zien. Hierin wordt het typenummer van de airfan installatie ingevoerd met de waarschuwings- en alarmwaarde en het aantal dagen wordt gevraagd. Het advies is, om de drie maanden een controle uit te voeren.
Bij het controleren van de snaren waren er een aantal opties om met het systeem te kunnen werken. In het geval van de snaren was dit het melden van onderhoud, het wijzigen van waardes voor een bepaald type en het invoeren van een nieuwe installatie. Voor het controleren van de motor zijn deze opties ook nodig om het controlsysteem te kunnen laten werken. De flowcharts zijn in dit geval terug te vinden in hoofdstuk 6.5 Controleersysteem voor snaren. Hieronder wordt de uitleg gegeven hoe het toegepast wordt in het geval van de motoren.
Er is een optie om de routinecontrole te versnellen of te vertragen. Dit kan gedaan worden omdat de installatie heel belangrijk is of omdat uit te trends blijkt dat de periode van drie maanden te lang of te kort is. Daarna moet de gemeten snelheid worden ingevuld. Deze wordt onthouden en het aantal metingen wordt ook bijgehouden. Het programma geeft aan wanneer er een nieuwe controle moet worden uitgevoerd en zal op die dag ook nog een melding geven. Op deze manier kan het door de persoon zelf worden gepland en indien de persoon, door een persoonlijke fout, het toch vergeten is, wordt er een herinnering getoond. Dit zorgt ervoor dat controles systematisch en op tijd kunnen reparatie (snelheid boven alarmwaarde). Verder zullen er gegevens worden weergegeven die gebruikt kunnen worden voor de trendanalyse.
Figuur 7.6: flowchart motor controle
Met de flowcharts die er nu zijn, is de basis gelegd voor het programma en deze zullen terug komen in het totaal programma.
7.5 Werkproces beheer en onderhoud airfan
Om controles en reparaties aan airfan installaties gestructureerd uit te voeren, is in dit gedeelte een beschrijving met een overzicht (Figuur 7.7: werkproces voor controlsysteem) te vinden met de uit te voeren stappen en de volgorde van deze stappen.
Eerst zullen er basisgegevens moeten worden verzameld. In het geval van de snaren is het nodig het aantal dagen te bepalen volgens de flowchart die in Figuur 6.8: bepalen levensjaren snaren staat. Voor de airfan installatie moeten de volgende gegevens bekend zijn:
Typenummer Plaats
Maximale snaarspanning Minimale snaarspanning
Aantal dagen tot nieuwe meting aan snaren Waarschuwingswaarde voor trillingsmetingen Alarmwaarde voor trillingsmetingen
Aantal dagen tot nieuwe meting voor trillingsmeting
De draaiuren van de airfans moeten worden bijgehouden door Dow een aan Spie geleverd worden.
Het programma gaat er vanuit dat er in eerste instantie metingen zijn verricht. Dit moet dus ook gebeuren. Hierbij moet de gemeten snaarspanning en trillingssnelheid ingevoerd worden. Naast dit, moeten er ook nog thermografische foto’s worden gemaakt met normale foto’s erbij. Bij de trillingsmeting moeten de plaatsen die gemeten worden, gemarkeerd worden. Zo kan de volgende meting op dezelfde plaats worden uitgevoerd.
Als dit gebeurd is, kan het ontworpen programma worden opgestart en kunnen de gegevens worden ingevoerd. Het programma wijst zichzelf. Verder moeten bij spectrumanalyses de gemeten gegevens ook worden toegevoegd aan het bijgevoegde programma bij de trillingsmeter. Hier kunnen de trillingsmetingen en thermografische metingen worden opgeslagen en geanalyseerd.
Als de waardes goed zijn, zal er een melding verschijnen wanneer er een nieuwe meting gedaan moet worden. Als een waarde niet goed is zal dit gemeld worden en daarna zullen er gegevens worden weergegeven welke in een Excel bestand verwerkt kunnen worden. In het Excel bestand staat het typenummer van de airfan, het aantal uitgevoerde controles tussen twee onderhoudsbeurten, het totaal aantal dagen dat het duurde voordat er een onderdeel kapot ging met de draaiuren van de airfan, wat de oorzaak is en welk onderdeel er kapot gegaan en vervangen is (mogelijk meerdere onderdelen). Mocht hier data worden gezocht, kan het typenummer worden ingedrukt en dan is er direct een overzicht te zien van de airfan installatie. Er zijn twee datums die gemeld worden. De eerste datum is voor het meten van trillingen en thermografische gegevens. De tweede datum is voor het meten van de snaarspanning. In het geval dat de snaren gecontroleerd moet worden, wordt de installatie stilgezet. Op dit moment moet de persoon die dit controleert ook kijken of er slijtage zit op de poulie en/of snaren zoals beschreven staat in hoofdstuk 6.5.3 Routinecontrole van snaren.
Vervolgens kunnen datums worden vastgelegd voor onderhoud of voor nieuwe metingen. Vanaf dit punt kan er gewacht worden tot de vastgelegde datum voorbijkomt en zal de omschreven actie opnieuw worden uitgevoerd. In het geval dat er een nieuwe meting moet worden uitgevoerd, hoeven de basisgegevens niet meer bepaald en ingevoerd te worden. De rest van het programma kan opnieuw worden uitgevoerd. Mocht het nodig zijn om basis gegevens te veranderen of een nieuwe installatie in te voeren kan dit gedaan worden. Het programma zal hier om vragen. Voor het analyseren zal het bijgeleverde programma hiervoor informatie verschaffen.
Figuur 7.7: werkproces voor controlsysteem
7.6 Dev C++ programma
Voor het maken van het programma zijn eerst basis ideeën aan de hand van flowchart gemaakt.
Vervolgens moest er een werkend C++ project uit komen. Om het project te ontwerpen, is er eerst een use case diagram gemaakt. Deze is te vinden in Figuur 7.8: Use case. Dit is een schematische weergave van wat er moet gebeuren.
Figuur 7.8: Use case
Door het omschrijven van een “perfect word” situatie is er een class diagram (Figuur 7.9: class diagram) ontstaan. In een class diagram wordt de basis gelegd voor het programma dat ontworpen moet worden.
Perfect word
Het programma dat gemaakt moet worden, zorgt ervoor dat ingevoerde waardes goed zijn en meldt wanneer er periodiek onderzoek moet worden gedaan. Op de dag zelf zal er nog een herinnering worden weergegeven. Op de dag zelf wordt onderhoud gepleegd. Door gegevens die ingevoerd zijn in het begin van het programma wordt de nieuwe datum bepaald. Dit zal blijven doorgaan totdat er een waarde is die buiten het aangegeven gebied valt. De computer zal dan de onderhoudsgegevens terug melden. Nadat dit overgenomen is kan er doorgegaan worden met het programma.
Perfect World.
1. Invoer gegevens
2. Gemeten snaarwaarde (s) invoeren 3. Snaarwaarde(s) vergelijken
4. Gemeten trillingswaarde(s) invoeren 5. Trillingswaarde(s) vergelijken
6. Datum melden 7. herinnering sturen
8. onderhoud uitvoeren motor/snaren
Figuur 7.9: class diagram
Om vervolgens te kunnen zien hoe het programma gaat werken, is er een “sequence diagram”
(Figuur 7.10: sequence diagram) gemaakt. Hierin is te zien welke actie het programma wanneer uitvoert. Met dit ontwerp kon het programma gemaakt worden. Eerst zullen de gegevens die gemeten zijn en die nodig zijn voor het programma worden ingevoerd. Het programma gaat vaststellen wanneer er opnieuw gemeten of gecontroleerd moet worden. Deze waardes worden uitgevoerd.
Figuur 7.10: sequence diagram
7.7 Test
In Figuur 7.11: test is één van de uitgevoerde testen te zien. Hierbij zijn waardes verzonnen. Dit is gedaan om het programma te kunnen controleren. Vanaf de eerste keer dat de spankracht wordt ingevuld, gaat het fout bij airfan c op locatie d. De melding is dat de snaarspanning niet goed is en er wordt aangegeven na hoeveel dagen de controle was. Hierbij is er vanuit gegaan dat er altijd één keer gecontroleerd moet worden. Bij de gemeten trillingssnelheid gaat het bij dezelfde airfan fout.
Het aantal metingen dat gedaan is, wordt weergegeven. Hierna worden de datums dat er gecontroleerd moet worden, getoond. De datums worden gecontroleerd en doordat airfan a na nul dagen controle heeft (dus op de dag van testen, hier vergelijkt het programma mee) wordt alleen nog naar de gemeten waardes gevraagd van deze airfan. Op 9 mei 2012 zal er naar de gemeten waardes worden gevraagd voor airfan c. In de rest van het programma heeft airfan a storingen en wordt dit gemeld.
Figuur 7.11: test
8 Werkproces
Het eerste gedeelte in dit hoofdstuk gaat over het huidige werkproces. Hierin wordt omschreven hoe de huidige situatie bij Spie is.
Eerst zal hieronder omschreven worden wie er allemaal betrokken zijn in dit proces en wat deze persoon zijn hoofdtaak (en) zijn. Daarna zijn er afbeeldingen te zien met hoe het huidige werkproces in elkaar zit.
Afdelingshoofd
Leiding geven aan afdeling(en), het coördineren van het inzetten van medewerkers, de planningen opstellen, het ondersteunen van calculators en zorgen dat voorschriften worden nageleefd.
Projectleider
Toezicht houden en leiding geven. Verantwoordelijk voor realiseren van projecten binnen budget, planning en goede verstandhouding met opdrachtgever. Leidt vergaderingen, zorgt voor goede instructies, adequate organiseren en eerste contactpersoon voor klant.
Chef monteur
Coördineren van en leiding geven aan de montagemedewerkers. Ontvangt opdrachten, betrokken bij werkvoorbereiding, detail planning en materiaal regelen.
Werkvoorbereider
Staat onder afdelingshoofd en werk onder het projectteam in functie van een projectleider. Een systematische uitwerking van organisatorische commerciële, uitvoertechnische, administratieve en specifieke werkzaamheden realiseren. (probleemanalyse + omschrijving aanpak + werkzaamheden voorbereiden).
Calculator
Werkt onder afdelingshoofd en met andere calculators. Zet een kostenprijs calculatie en overzicht op.
E&I onderhoudsmonteur
De E&I onderhoudsmonteur voer de werkzaamheden uit. Krijgt zijn opdrachten van de chef monteur.
Administratieve medewerker
Secretariële en administratieve werkzaamheden.
Voorwaarden op schematisch overzicht
Bij routine werk kunnen stappen (deels) worden overgeslagen. Bijvoorbeeld bij het maken van een plan van aanpak en delen van het ontwerp.
Stappen kunnen ook worden overgeslagen in verband met tijd (mogelijk spoed geval of chef monteur is vol gepland)
8.1 Huidig werkproces
In Figuur 8.1: schematisch overzicht werkzaamheden Spie is een schematisch overzicht te zien hoe het werk bij Spie wordt aangepakt. Dit is gemaakt in een PowerPoint bestand. Door op de onderstreepte woorden te drukken zal er duidelijkheid komen wat er per activiteit gedaan wordt. De omschrijving is in het vervolg van dit hoofdstuk terug te vinden.
Figuur 8.1: schematisch overzicht werkzaamheden Spie
Contract opstellen
Het contract dat Dow met Spie heeft, zorgt ervoor dat er voor de werkzaamheden geen contract moet worden opgesteld.
Specifieke gegevens kunnen op de werkopdracht worden vermeld. Dit kan bijvoorbeeld zijn wanneer de start en eind datum is.
In de afspraken tussen Dow en Spie zijn zes verschillende urgenties om aan te geven hoe snel de werkzaamheden moeten worden uitgevoerd. Urgentie 1 is dat de opdracht heel snel moet gebeuren (starten binnen 2 werkdagen) en het loopt op naar urgentie 5 die het minste haast heeft.
Hiernaast is er ook nog een urgentie E. Dit is een spoed klus. Dit werk moet direct worden uitgevoerd. De urgentie wordt bepaald door Dow.
Dow is verplicht om een wois aan Spie te geven. Deze wois is een opdrachtomschrijving waarin een beknopte omschrijving te vinden over de werkzaamheden die uitgevoerd moeten worden. Op de woisen komt geen informatie te staan over de materialen die toegepast zijn in het systeem. Dow
Dow is verplicht om een wois aan Spie te geven. Deze wois is een opdrachtomschrijving waarin een beknopte omschrijving te vinden over de werkzaamheden die uitgevoerd moeten worden. Op de woisen komt geen informatie te staan over de materialen die toegepast zijn in het systeem. Dow