تحليل السبب الجذري للأعطال المتكررة في المعدات الثقيلة

كيف يحدد باريتو العطل الذي يجب التركيز عليه؟

يوضح فحص باريتو ما إذا كان عدد قليل من مجموعات الأعطال يشكل الجزء الأكبر من الخسارة الإجمالية. والنظر إلى عدد الأعطال وحده هنا مضلل. فتنبيه حساس مدته خمس دقائق تكرر عشر مرات لا يساوي في الأولوية توقف ناقل الحركة ثلاثة أيام الذي حدث مرتين. أعدّ ثلاث رؤى على الأقل: عدد الأعطال وإجمالي ساعات التوقف ونفقات الصيانة. وفي التشغيل غالبًا ما يكون إجمالي ساعات التوقف معيار الترتيب الأول.

وحّد الفئات أولًا. إذا كان تسرب الهيدروليك وانفجار الخرطوم وتسرب الزيت أوصافًا مختلفة للحدث نفسه انقسم التحليل. وفي المقابل فإن جمع تآكل المضخة الداخلي وتسرب الوصلة الخارجية في فئة واحدة يخفي السبب أيضًا. يجب أن يكون قاموس الفئات بسيطًا بما يكفي ليختاره الفني في الموقع بسهولة، ومفصلًا بما يكفي للحفاظ على التمييز الهندسي.

شغّل باريتو منفصلًا للآلة ولنوع العطل ولتقاطعهما. فعطل يبدو صغيرًا على مستوى الأسطول قد يشكل معظم التوقف في آلة حرجة واحدة. وتحقق كذلك من الأثر الموسمي. فقد تختفي أعطال الكهرباء التي تزداد في موسم الأمطار داخل المتوسط في الإجمالي السنوي. وبعد الترتيب الأول افتح فحصًا تفصيليًا لأعلى مشكلتين أو ثلاث تسبب أكبر خسارة؛ ولا تحاول حل عشرات المواضيع في آن واحد.

• الترتيب بحسب عدد الأعطال
• الترتيب بحسب إجمالي ساعات التوقف
• إجمالي الخسارة لكل آلة
• تقاطع الآلة ونوع العطل
• تفصيل بحسب الفترة والوردية وظروف التشغيل

مثال رقمي خطوة بخطوة لباريتو وMTBF وMTTR

الأرقام التالية للتوضيح. لنفترض أن مجموعة من خمس آلات أنتجت في الأشهر الثلاثة الأخيرة ما مجموعه 7,200 ساعة تشغيل. تُظهر سجلات التوقف للهيدروليك 8 أعطال و96 ساعة، وللكهرباء 12 عطلًا و36 ساعة، وللمحرك 3 أعطال و45 ساعة، ولمجموعة الجنزير 2 عطلان و18 ساعة، وللأخرى 5 أعطال و15 ساعة. إجمالي عدد الأعطال 30 وإجمالي التوقف 210 ساعات.

الخطوة الأولى حساب حصص باريتو للتوقف. حصة الهيدروليك 96 مقسومًا على 210 يساوي 45.7%. حصة المحرك 45 مقسومًا على 210 يساوي 21.4%؛ وحصة الكهرباء 36 مقسومًا على 210 يساوي 17.1%؛ ومجموعة الجنزير 8.6%؛ والأخرى 7.1%. يسبب الهيدروليك والمحرك معًا 141 ساعة توقف. وبما أن 141 مقسومًا على 210 يساوي 67.1% فإن الفحص الأول يتجه إلى هاتين المجموعتين. وإن كانت الكهرباء الأولى بحسب عدد الأعطال فإن الهيدروليك الأول بحسب أثر التوقف.

الخطوة الثانية هي قيمة MTBF. تعني MTBF متوسط الزمن بين الأعطال. MTBF للمجموعة هو 7,200 ساعة تشغيل مقسومة على 30 عطلًا يساوي 240 ساعة. وبالنسبة للهيدروليك تحديدًا، إذا افتُرض أن مجموع تشغيل الآلات المعرّضة لهذه الأعطال في الفترة 4,000 ساعة فإن MTBF للهيدروليك 4,000 مقسومًا على 8 يساوي 500 ساعة. الخطوة الثالثة هي قيمة MTTR. تعني MTTR متوسط زمن الإصلاح. MTTR العام هو 210 ساعات توقف مقسومة على 30 عطلًا يساوي 7 ساعات. وMTTR للهيدروليك 96 مقسومًا على 8 يساوي 12 ساعة.

لنفترض أنه في مقارنة ثلاثة أشهر بعد الإجراء عمل النطاق نفسه 4,100 ساعة وأنتج 5 أعطال هيدروليك و35 ساعة توقف هيدروليك. يكون MTBF الجديد للهيدروليك 4,100 مقسومًا على 5 يساوي 820 ساعة؛ وMTTR الجديد للهيدروليك 35 مقسومًا على 5 يساوي 7 ساعات. فقد ارتفع MTBF من 500 ساعة إلى 820 ساعة وانخفض MTTR من 12 ساعة إلى 7 ساعات. وكانت كثافة التوقف قبل ذلك 96 مقسومًا على 4,000 يساوي 2.4% لكل ساعة تشغيل، وبعده 35 مقسومًا على 4,100 يساوي نحو 0.85%. تعطي هذه النتيجة إشارة إيجابية؛ ومع ذلك لا يُدّعى ثبوت السببية قبل فحص اختلاف ظروف التشغيل وحجم العينة.

• MTBF العام في الفترة الأولى: 240 ساعة
• MTTR العام في الفترة الأولى: 7 ساعات
• تغير MTBF للهيدروليك: من 500 ساعة إلى 820 ساعة
• تغير MTTR للهيدروليك: من 12 ساعة إلى 7 ساعات
• كثافة توقف الهيدروليك: من 2.4% إلى نحو 0.85%

الأسباب الخمسة: النزول من العَرَض إلى الآلية

لا تعني طريقة الأسباب الخمسة أن تسأل السؤال نفسه خمس مرات بصورة آلية. يجب أن تتيح كل إجابة انتقالًا مدعومًا بالدليل إلى السؤال التالي. لنفترض أن المشكلة هي انفجار خرطوم ذراع الحفارة للمرة الثالثة خلال شهرين. السبب الأول: تآكل الخرطوم من سطحه الخارجي. والدليل أثر الاحتكاك حول موضع الانفجار والصورة. السبب الثاني: لامس الخرطوم حافة المشبك أثناء حركة الذراع. والدليل نقطة التلامس التي ظهرت في تجربة الحركة.

السبب الثالث: لم يُثبَّت مسار الخرطوم في الاستبدال الأخير على الموضع المحدد في تعليمات الخدمة. السبب الرابع: استُخدم مشبك بقطر مختلف لأن المشبك المناسب لم يكن متوفرًا في المخزون. السبب الخامس: لم يكن هناك معيار معرّف للقطع المكافئة وإكمال المخزون لمواد توصيل الخراطيم الحرجة. وبذلك لا يُترك السبب الجذري خطأ تركيب من الفني وحده؛ بل يُعالج معيار المواد وطريقة العمل معًا.

ليس من اللازم أن ينتهي كل فرع بسبب جذري واحد. وإذا وُجد أثر ضغط زائد أيضًا فإن فحص الضغط يصبح فرعًا منفصلًا إلى جانب مشكلة المسار. وفي اللحظة التي تتحول فيها الإجابة إلى افتراض أوقف سلسلة الأسئلة وافتح مهمة تحقق. فالقول إن ضغط المضخة مرتفع دون قياس تخمين لا تحليل. ويجب أن يوضح تعبير السبب الجذري حالة نظامية قابلة للتغيير وكيف أدت هذه الحالة إلى العَرَض.

• هل لكل إجابة سبب دليل من ملاحظة أو قياس أو سجل؟
• هل جرى التساؤل عن طريقة العمل وحالة النظام عند نقطة ما يسمى خطأ بشريًا؟
• هل فُصلت فروع الأسباب المستقلة المتعددة؟
• هل يُفصل الافتراض عن النتيجة المتحقق منها بوضوح؟

مسح الأسباب المحتملة بشكل كامل بهيكل السمكة

تمنع طريقة هيكل السمكة انشغال الفريق بأول قطعة تخطر على البال. وفي أعطال المعدات الثقيلة تكون الفئات الخمس الرئيسية المفيدة هي المشغّل والصيانة والقطعة وظروف التشغيل والتصميم. الفئات اتجاهات بحث لا إجابات. تُكتب تحت كل عنوان الأسباب التي قد تكون مرتبطة بالحدث؛ ثم تُعلَّم الأسباب التي استُبعدت والتي تحققت بالدليل.

في فئة المشغّل يُفحص أسلوب الاستخدام وتسليم الوردية والاستجابة للتحذير والكفاءة. وفي الصيانة تُعالج الفترة وقائمة الفحص والتشحيم وطريقة التركيب وتطبيق عزم الربط. وفي القطعة يُسأل عن المرجع الصحيح والجودة والتخزين والعمر على الرف وخطر التقليد. وفي ظروف التشغيل تُقيَّم الغبار والماء والحرارة والأرض والانحدار ودورة الحمل وكثافة الوردية. وفي التصميم تُفحص الحماية والمسار وقدرة التبريد ونقطة التوصيل والملاءمة للموقع.

لا تحوّل الاجتماع إلى مسابقة أفكار. شارك أولًا تسلسل الحدث والدليل المتاح، ثم اطلب من كل مشارك سببًا محتملًا. تُرتَّب الأسباب المحتملة بحسب الأثر وسهولة التحقق. وللفرضيات الثلاث أو الأربع الأقوى يُخطط لقياس أو فحص قطعة أو ملاحظة في الموقع أو تجربة مضبوطة. والفرضية التي لم تثبت لا تصلح مبررًا لإجراء.

• المشغّل: الاستخدام وتسليم الوردية والاستجابة للتحذير
• الصيانة: الفترة والفحص والتركيب والتشحيم
• القطعة: الملاءمة والجودة والتخزين ومعيار المكافئ
• ظروف التشغيل: الغبار والحرارة والأرض والحمل والوردية
• التصميم: الحماية والمسار والسعة وسهولة الوصول

تصميم الإجراء التصحيحي والوقائي

يزيل الإجراء التصحيحي أثر العطل الحالي؛ ويغيّر الإجراء الوقائي آلية التكرار. فتجديد الخرطوم المنفجر إجراء تصحيحي. أما توحيد المسار وتعريف المشبك الصحيح ووضع حد أدنى للمخزون وإضافة فحص الحركة بعد التركيب فهي وقائية. وإذا لم يُخطط للاثنين معًا عادت الآلة بسرعة إلى العمل لكنها قد تتوقف مجددًا للسبب نفسه.

يجب أن يتضمن كل إجراء شخصًا مسؤولًا وتاريخًا مستهدفًا ومجموعة الآلات المتأثرة والموارد اللازمة وطريقة التحقق ودليل الإغلاق. التدريب وحده إجراء ضعيف؛ ويجب إضافة فحص أو أداة أو تعليمات عمل أو نقطة تدقيق تدعم السلوك. وعند تغيير القطعة يجب التحقق من التوافق وظروف الموقع؛ وعند تغيير التصميم يجب الحصول على تقييم فني مفوّض.

عند تحديد الأولوية فكّر في الأثر على السلامة وفقدان الإنتاج واحتمال التكرار ومدى الانتشار معًا. فالحدث قليل التكرار لكنه يحمل خطر سلامة جسيمًا قد يُعالج أولًا حتى لو بقي دون ترتيب باريتو. وليكن قرارك مكتوبًا: نتيجة السلامة الحرجة فورًا؛ والأثر العالي في التوقف مع احتمال تكرار عالٍ أولوية مخططة؛ والحدث المنفرد قليل الأثر مراقبة.

• أي آلية من آليات السبب الجذري يغيّرها الإجراء؟
• هل المسؤول والتاريخ المستهدف محددان؟
• هل أُجري فحص الانتشار على جميع الآلات المشابهة؟
• هل دليل الإغلاق يثبت تحقق النتيجة لا اكتمال العملية فقط؟
• هل قُيّم احتمال الارتداد أو الخطر الجديد؟

التحقق من نجاح الإجراء والحالات الحدية

لا يُغلق التحليل باكتمال الإجراء. يجب مراقبة المعيار المختار سلفًا لمدة كافية في ظروف تشغيل مماثلة. انظر: هل يرتفع MTBF، وهل ينخفض MTTR، وهل يظهر العَرَض نفسه مجددًا، وهل تنخفض كثافة التوقف الإجمالية. وانخفاض عدد الأعطال وحده لا يكفي؛ فإذا عملت الآلة أقل فمن الطبيعي أن تُرى أعطال أقل. لذلك استخدم النسبة إلى ساعة التشغيل.

قد تشوّه الحالات الحدية النتيجة بسهولة. فإذا تغير العداد أو أُعيد تصفيره وجب تصحيح سلسلة زمن التشغيل. وإذا أُغلق الحدث نفسه ثم أُعيد فتحه فلا يُحتسب عطلين. وإذا بدأ العطل في وردية الليل وأُغلق في اليوم التالي بقي التوقف حدثًا واحدًا. وإذا عملت الآلة شهرًا في مشروع آخر بظروف أخف فيمكن تفسير المقارنة قبل وبعد باختلاف الظروف.

في الأحداث التي طال فيها انتظار القطعة لا يُظهر MTTR قدرة الإصلاح الفني وحدها؛ بل يتضمن تأخر التوريد أيضًا. في هذه الحالة يجب تتبع زمن العمل الفعلي وزمن التشخيص وزمن انتظار القطعة منفصلة. وإذا زادت ممارسة صيانة وقائية جديدة أعطالًا أخرى فقد يخفي التحسن المحلي النتيجة الإجمالية. استخدم معيارًا مضادًا واحدًا على الأقل؛ مثلًا تحقق هل يزداد زمن الصيانة غير المخططة أو استهلاك القطع بينما تنخفض أعطال الهيدروليك.

• هل قورنت مجموعة الآلات نفسها وظروف حمل مماثلة؟
• هل أُدرج فرق ساعات التشغيل في حساب النسبة؟
• هل دُمجت السجلات المكررة للحدث الواحد؟
• هل فُصل انتظار القطعة عن زمن الإصلاح الفعلي؟
• هل فُحص الأثر السلبي للإجراء على أنواع الأعطال الأخرى؟

الأخطاء الشائعة ودور بيانات Reper Axis

الخطأ الأول الشائع هو اعتبار العطل الأكثر ظهورًا أكبر خسارة. يجب قياس العدد والتوقف والأهمية منفصلة. والخطأ الثاني إنهاء سلسلة الأسباب الخمسة بإهمال المشغّل أو خطأ الفني. فإعلان الإنسان السبب الأخير دون التساؤل عن الكفاءة وطريقة العمل وتوافر القطع ونظام الرقابة لا يقطع طريق التكرار. والخطأ الثالث عدم تسجيل القيمة الأساسية قبل الإجراء؛ فإذا لم توجد قيمة أساسية فلا يمكن قياس التحسن.

الخطأ الرابع هو تغيير الفئات باستمرار. فإذا فُتح العَرَض نفسه بأسماء مختلفة انقسم باريتو. الخطأ الخامس تجميل المقياس بحذف بعض الأحداث المختارة. وإذا وُجدت مشكلة في جودة البيانات فيُصحَّح السجل ويُحفظ مبرره. والخطأ السادس عدّ فترة قصيرة بلا أعطال نجاحًا. وعندما تكون مدة المراقبة أقصر من الفاصل المتوقع بين الأعطال تكون النتيجة ضعيفة إحصائيًا.

يفتح Reper Axis سجل العطل بالصورة والأولوية والفئة. وعندما تُوسم الآلة بأنها لا تعمل يبدأ التوقف، ويُغلق عندما تُعلن الآلة جاهزة. وسجل العطل هو أيضًا أمر عمل العطل الذي يحمل التعيين وساعات العمل وطلب القطع أو المواد ومسار الموافقة. وتوفر الجاهزية وMTBF وMTTR والأعطال بحسب الآلة وسجل التوقف ودرجة الخطر بيانات للتحليل.

لا يجري Reper Axis تحليل السبب الجذري تلقائيًا. فاختيار نطاق باريتو وإدارة نقاش الأسباب الخمسة والتحقق من فرضيات هيكل السمكة والقرار بشأن نتيجة الإجراء مسؤولية فريق الصيانة. وقيمة البرنامج أن يُبنى هذا القرار على بيانات حدث وتوقف موثوقة.

• النظر إلى عدد الأعطال وحده
• إغلاق السبب الجذري مبكرًا بالخطأ البشري
• الانتقال إلى الإجراء دون أخذ القياس الأساسي
• استخدام قاموس الفئات بصورة غير متسقة
• اعتبار فترة المراقبة القصيرة نجاحًا قاطعًا
• قبول البيانات دون تفسير كأن هناك تحليلًا آليًا