Maintenance Optimisation Tool (Structureren van Onderhoud)

  • Opstellen van onderhoudsconcepten;
  • Uitvoeren van 'Streamlined Reliability Centred Maintenance' (SRCM);
  • Kwantitatief optimaliseren van kosten en van de beschikbaarheid van systemen (onderhoudsoptimalisatie)
  • Opzetten en begeleiden Probabilistisch Beheer en Onderhoud.

Reliability Centered Maintenance (risicobewust opstellen van onderhoudsconcepten)

1. Inleiding

Bij veel organisaties bestaat behoefte aan een gestructureerde manier om het hoe, wat en wanneer van onderhoudsactiviteiten aan installaties te onderbouwen. Heel vaak komt deze behoefte voort uit de noodzaak kosten te reduceren (Economie). Maar ook ongewenste situaties op het gebied van Veiligheid, Arbeidsomstandigheden, Milieu en Kwaliteit van proces en product kunnen reden zijn om naar structurele verbeteringen te zoeken. Reliability-Centered Maintenance (RCM) is hiervoor een goede methodiek.

Door bij nieuwbouwprojecten en modificaties aandacht te besteden aan de onderhoudbaarheid of instandhouding van de technische systemen worden tijdens de exploitatie kosten bespaard. Een algemeen geaccepteerde stelling is: "Hoe eerder de instandhoudingsaspecten worden beschouwd in de totale levenscyclus van een installatie des te groter zijn de mogelijkheden de exploitatiekosten te drukken, waardoor de totale levensduurkosten kunnen worden geminimaliseerd."

RCM onderscheidt zich van andere methodologieën met name door het pro-actieve karakter. Met RCM worden niet alleen bestaande problemen opgelost, maar door het op voorhand 'nadenken en handelen' kan men zich ook richten op de toekomst, waardoor potentiële bedreigingen in de kiem kunnen worden aangepakt. Kenmerkend voor RCM zijn de woorden Reasoning (onderbouwing), Co-operation (samenwerking) en Multidiscipline (multidisciplinaire aanpak).

2. Reliability-Cent(e)red Maintenance (RCM)

Zoals met zoveel methodieken bestaat DE RCM-methode niet. In de loop der tijd is de oorsponkelijke RCM methodiek op verscheidene punten aangepast en zijn er afgeleide methodieken ontwikkeld.

2.1 Reliability- Centered Maintenance (RCM-1978)

De ontwikkeling van de RCM methode is bij United Airlines begonnen in de jaren zestig met het uitbrengen van rapporten bekend geworden onder de namen MSG-1 en MSG-2. F. Stanley Nowlan (Director, Maintenance Analysis) en Howard F. Heap (Manager, Maintenance Program Planning) waren in 1978 verantwoordelijk voor het uitbrengen van het rapport 'reliability-centered maintenance'. Het werd het derde rapport van de Maintenance Study Group (MSG-3) die in de jaren zeventig, in vervolg op eerdere onderzoeken, een methodologie voor het vaststellen van een preventief onderhoudsprogramma ontwikkelde. Met die methodologie konden technische systemen worden geanalyseerd teneinde onderhoudsactiviteiten te identificeren en te initiëren waardoor catastrofaal falen van (vliegende) vliegtuigen kon worden voorkomen. De Maintenance Study Group werd gesponsord door de Amerikaanse defensie. Om die reden moest de in het rapport beschreven methodiek toepasbaar zijn voor verschillende typen militaire installaties. De MSG-3 methode is één op één overgenomen in de militaire standaard MIL-STD 1843, Reliability Centered Maintenance for Aircraft, Engines, and Equipment en in MIL-STD 2173, Application of Reliability Centered Maintenance to Naval Aircraft, Weapon Systems and Support Equipment. De schrijvers hebben de methode RCM genoemd omdat het borgen (tegen minimale kosten) van de inherente bedrijfszekerheids-eigenschappen van technische systemen bovenaan staat en niet het preventieve onderhoud. Onderhoud is slechts een middel en geen doel op zichzelf. In tegenstelling tot de MSG-1 en -2 methoden staan dus de gevolgen van storingen centraal en niet de indeling in onderhoudsactiviteiten.

2.2 Reliability-centred Maintenance 2 (RCM 2-1991, 1997)

RCM wordt niet alleen toegepast in de vliegtuigindustrie. In de beginjaren had de Amerikaanse nucleaire industrie grote belangstelling voor de methodiek. Naderhand is de methodiek in allerlei andere takken van industrie geïntroduceerd. Belangrijke motor voor de introductie van RCM in Europa is Aladon ltd. (Moubray) geweest. Na het uitbrengen van RCM 2 in 1991 heeft de methodiek ook in Nederland ruime belangstelling gekregen.

Door de RCM methode toe te passen in andere takken van industrie werd duidelijk dat de oorspronkelijke versie van Nowlan & Heap voor verbetering vatbaar was. RCM 2 wordt beschouwd als de klassieke aanpak die op tal van detailpunten is aangepast ten opzichte van de MSG -3 en latere versies.

De belangrijkste verbeteringen in RCM 2 zijn:

  • De aandacht voor storingen met milieu-technische gevolgen, naast veiligheid, economie en verborgen storingen;
  • De onderkenning dat menselijk falen een belangrijke oorzaak is van veel storingen;
  • De onderkenning dat de benodigde kennis is verspreid over velen, waardoor samenwerking en een multidisciplinaire aanpak noodzakelijk zijn;
  • De aandacht voor de organisatie en het implementatietraject.

Kenmerkend voor de RCM 2 methode is verder:

  • de verschuiving van ontwerpfase naar exploitatie- fase;
  • de zeven basisvragen;
  • de kwalitatieve aanpak;
  • het centraal stellen van de gevolgen;
  • de voordelen.

Ad 1.

De RCM methode is in verschillende takken van industrie toegepast, met name op bestaande installaties. RCM 2 is echter niet alleen geschikt om van bestaande installaties de instandhouding te verbeteren. De oorspronkelijke opzet van RCM was immers juist een methodiek toe te passen tijdens de ontwerpfase en deze te actualiseren tijdens de exploitatie.

Ad 2.

Bij elk systeem dat een RCM-analyse ondergaat worden zeven basisvragen gesteld:

  • wat zijn de functies en de bijbehorende eisen van het systeem bij de gegeven gebruiksomstandigheden?
  • op wat voor manier faalt het systeem functioneel?
  • wat veroorzaakt het functioneel falen (de storing)?
  • wat voor effect heeft de storing? (wat gebeurt er precies als er bij de storing niet wordt ingegrepen?)
  • hoe ernstig zijn de gevolgen van de storing?
  • welke pro-actieve taken zijn technisch haalbaar en effectief om de storing te voorspellen of te voorkomen?
  • wat te doen als er geen effectieve taken toepasbaar zijn?

 

Ad 3.

De nadruk wordt gelegd op de kwalitatieve aspecten van het onderhoud. Bewust wordt het gebruik van kwantitatieve modellen om onderhoudsintervallen of reservevoorraden te optimaliseren vermeden.

Ad 4.

Overgenomen vanuit het oorspronkelijke idee van RCM wordt de volgende stelling gehanteerd (Moubray, 1997): "Proactive Maintenance has much more to do with avoiding or reducing the consequences of failure than it has to do with preventing the failures themselves".

Ad 5.

De voordelen van RCM 2 worden gevonden op die terreinen waar men binnen de methodiek aandacht aan besteed. Op hoofdlijnen zijn deze:

  • verbeterde bedrijfsresultaten op het gebied van Veiligheid en Milieu;
  • verbeterde kwaliteit van proces en product;
  • verbetering van de bedrijfszekerheid;
  • efficiënter inzetten van onderhoudsmiddelen en personeel;
  • langere levensduur van dure systemen als gevolg van toestandsafhankelijk onderhoud;
  • een goed gedocumenteerde database met onderhoudsregels;
  • toename in individuele motivatie en een verbetering van teamgeest.

2.3 Streamlined RCM

Vanaf 1980 is industriële ervaring opgedaan met de RCM methode. Een van de grote bezwaren tegen de methodiek is de hoeveelheid tijd die men nodig heeft om de analyse voor een gehele plant (petrochemie, nucleair) uit te voeren. Vandaar dat naast het zoeken naar verbeteringen van de bestaande methode (van RCM naar RCM 2) er ook gezocht is naar versnelling van de methode: Streamlined RCM.

Kenmerkend voor de snellere methode is:

  • duidelijke prioriteitstelling (wat wel en wat niet, wat eerst en wat als laatst?);
  • beperking van de doelstelling (bijvoorbeeld alleen economische consequenties in beschouwing nemen);
  • beperking van de diepgang van de FMECA (bijvoorbeeld geen onderscheid in verschillende faaloorzaken, maar alleen de dominante faaloorzaak beschouwen);
  • gebruik van 'templates' (bijvoorbeeld van generieke onderhoudsconcepten voor instrumentatie, pompen, kleppen, motoren);
  • gebruik van 'checklists' (bijvoorbeeld om kritieke functies te onderkennen, of om anders dan de analyse voorschrijft toch preventief onderhoud uit te voeren).

Aanhangers van de Streamlined methode beweren 30% tot 50% (analyse-)kosten te kunnen besparen ten opzichte van de klassieke aanpak zonder noemenswaardig in te boeten in kwaliteit. Aanhangers van de klassieke aanpak beweren dezelfde kostenreductie te kunnen halen als gevolg van goede opleiding, begeleiding en ervaring in de uitvoering van RCM 2.

3. RCM: proces en concept

3.1 Het proces

RCM is een proces waarmee het functioneel falen van technische systemen wordt geanalyseerd, waarbij wordt aangegeven met welke activiteiten het falen of het gevolg van het falen kan worden voorkomen of worden gereduceerd. Hierbij wordt verondersteld dat een systeem functioneel faalt als het systeem niet werkt volgens de gewenste eisen in de gegeven gebruiksomstandigheden.

Binnen de hedendaagse RCM-aanpak zijn een kwalitatieve en een kwantitatieve analyse- methode te onderscheiden. Het resultaat van de kwalitatieve analyse, uitgevoerd door een projectgroep, is een lijst van aanbevolen effectieve maatregelen: onderhoudsactiviteiten, modificaties en instructies van personeel. Nadat bepaald is welke activiteiten technisch haalbaar zijn, wordt onderzocht of deze ook economisch verantwoord (efficiënt) zijn. Deze economische afweging wordt in het kwantitatieve deel van de analyse uitgevoerd. RCM is een continu proces. Het start al tijdens de ontwerpfase, waarin ondanks summiere gegevens nagedacht dient te worden over het onderhoud aan installaties. Functionele eisen en gebruiksomstandigheden veranderen in de loop der tijd, men komt tot nieuwe inzichten waarmee men bij de uitvoering van onderhoudsactiviteiten rekening moet houden.
Het onderhoudsconcept waarin de onderhoudsactiviteiten worden beschreven, dient dus regelmatig tegen het licht te worden gehouden. Door een gezonde kritische houding van het personeel van hoog tot laag, door een goede samenwerking tussen productie, technische dienst en engineering leidt dit proces tot een weloverwogen manier van produceren en onderhouden.

3.2 Het Onderhoudsconcept

Het onderhoudsconcept is een, op basis van de technische eisen, eigenschappen en het gebruiksprofiel, concrete vaststelling van de onderhoudsactiviteiten en de daarbij vereiste logistieke middelen (reservedelen, documentatie, outillage en opleiding). In het onderhoudsconcept wordt tevens aangegeven wat de argumentatie is geweest.

Een onderhoudsconcept is een beheers- en stuurinstrument voor het instandhouden van technische systemen. Dit betekent dat een onderhoudsconcept niet alleen moet worden gemaakt, maar ook moet worden gebruikt. Bovendien is een onderhoudsconcept een vastlegging van de aanwezige kennis m.b.t. het instandhouden van systemen. Verder geeft een onderhoudsconcept inzicht in de te verwachten onderhoudskosten en de te verwachten storingen. Een onderhoudsconcept bevat minimaal de volgende elementen:

een beschrijving van de onderhoudsactiviteiten, wanneer welk onderhoud moet worden gepleegd, door wie en waarom. De onderhoudsactiviteiten zijn hierbij uitgesplitst naar periodieke taken, toestandsafhankelijke en correctieve taken;

  • een beschrijving van de reservedelen en het aantal;
  • een beschrijving van benodigde speciale gereedschappen;
  • een beschrijving van eisen t.a.v. opleiding;
  • een inschatting van de bij de onderhoudsactiviteiten horende onderhoudskosten;
  • een inschatting van de (resterende) storingsfrequentie ondanks het preventieve  onderhoud met bijhorende derving;
  • de daadwerkelijke onderbouwing.
     

4. Samenvattende overwegingen en aanbevelingen

Hieronder wordt een aantal zaken opgesomd waarmee rekening dient te worden gehouden bij het opstellen van onderhoudsconcepten volgens de RCM-methodiek:

  • Beschouw het maken en gebruiken van onderhoudsconcepten als een proces, waarbij mensen betrokken zijn en waarbij de theorie en praktijk elkaar kunnen aanvullen;
  • Kies voor een goede samenstelling van de projectgroep die verantwoordelijk is voor het maken van het onderhoudsconcept;
  • Zorg ervoor dat de analyse wordt opgesplitst in een kwalitatief en een kwantitatief deel. De puzzel-aanpak wordt sterk aanbevolen, waarbij de handleiding niet noodzakelijk van de eerste bladzijde tot aan de laatste bladzijde en in die volgorde moet worden doorlopen;
  • Pas bij de kwalitatieve analyse van (deel) systemen een "gelaagde" aanpak toe, en ga alleen in detail als dat op voorhand relevant lijkt te zijn;
  • De methode biedt de mogelijkheid de diepgang te laten toenemen met de verworven kennis en inzichten;
  • Geef gelegenheid af te wijken van Storingsafhankelijk Onderhoud als daar reden toe is, ook als dat niet voortkomt uit de RCM-analyse. Denk hierbij aan garantiebepalingen, overheidsvoorschriften, kostenoverwegingen, verzekeringsafspraken etcetera;
  • Voer geen kwalitatieve analyse uit op deelsystemen als alleen storingsafhankelijk onderhoud effectief is;
  • Maak geen onderscheid in faalmechanismen en oorzaken als de maatregel dezelfde is;
  • Maak gebruik van algemene lijsten of tabellen met faalmechanismen, oorzaken en lokale effecten voor representatieve componenten, waardoor de analyse kan worden versneld (maintenance templates);
  • Pas alleen fysieke decompositie toe als dit (mogelijk) leidt tot optimalisatie van onderhoud of reservedelen. De fysieke decompositie wordt, alleen indien nodig, tot het laagste onderdeel uitgevoerd. Het laagste onderdeel is het niveau waarop onderhoud wordt gepleegd;
  • Alle maatregelen die genomen kunnen worden om de storingsfrequentie of ernst van de gevolgen te beïnvloeden moeten betrokken worden bij de analyse. In de kwalitatieve analyse mag het menselijk handelen falen niet uit het oog worden verloren. Vandaar dat aandacht voor voorschriften en instructie noodzakelijk is;
  • De relatie tussen de kosten van onderhoud en de bedrijfszekerheid van de (deel)systemen is van belang voor een goede kosten-batenanalyse. Het gebruik van kwantitatieve modellen om beslissingen te ondersteunen dient zorgvuldig te worden afgewogen.

Literatuuropgave

1. Nowlan F.S. & Heap H.F., Reliability-centered Maintenance, National Technical Information Service, 1978
2. Moubray J.M., Reliability-centred Maintenance, Oxford, Butterworth Heinemann, 1991, 1997
3. Smith A.M., Reliability-Centered Maintenance, New York, McGraw-Hill, 1993