Roadmap conditiebewaking versnelt terugverdientijd

Doorlopende conditiebewaking van bedrijfsmid­delen heeft minstens 3 grote voordelen.

1. Op afstand = efficiënter

Conditiebewaking gaat tegenwoordig op afstand. Dat maakt het makkelijker om onderhoud te centraliseren, efficiënter in te plannen en downtime te verminderen. Als de TD op afstand alle assets kan monitoren, kun je de gegevens van diverse locaties combineren. Zo kun je organisatiebreed analyse­ren, trends spotten en best practices formuleren, zonder daarvoor de deur uit te hoeven.

2. Onderhoud bundelen

Een tweede voordeel is dat je het aantal werkor­ders kunt beperken en onderhoud gerichter kunt uitvoeren. Als je steeds realtime weet wat de status van je assets is, is correctief of preventief onderhoud niet nodig. Zo voorkom je onnodige revisie van machines die nog prima functioneren en verleng je de tijd tussen onderhoudsstops. Data-analyse maakt ook root cause analysis – het achterhalen van de onderliggende oorzaak van een storing – en het oplossen van dat probleem eenvoudiger. Gericht repareren is immers efficiën­ter dan een trial-and-error-aanpak.

3. Risicoreductie

Een derde voordeel is risicoreductie. Risico is gebaseerd op twee factoren: gevolgschade (impactniveau) en waarschijnlijkheid (kans op optreden). Stel dat je berekend hebt dat een compressorstoring een schade van € 500.000 zou veroorzaken aan productieverlies, arbeidskosten en vervangingsonderdelen. Als dit eens in de tien jaar voorkomt, bedraagt het jaarlijkse risico € 50.000, maar komt zo’n storing eens in de twee jaar voor, dan is het risico € 250.000. Met andere woorden, als een conditiebewakingssysteem zo’n storing vroegtijdig kan zien aankomen en voorkomen, verdient de investering in zo’n systeem zich snel terug.

Doelstellingen formuleren

Overweeg je om te investeren in een conditiebewakingsysteem, dan loont het om eerst goed te kijken naar je doelstellingen. Wat wil je vooral bereiken met dit systeem? De prestaties van je machinepark verbeteren? De uptime verhogen? Je onderhoudskosten drukken? De veiligheid op de werkvloer verhogen? Op basis van die doelen kan de TD of de onderhoudsmanager een road­map maken die gericht is op een snelle terugver­dientijd (ROI) en het maximaliseren van de waarde gedurende de levenscyclus van de apparatuur.

ROI berekenen

De waarde die een conditiebewakingssysteem oplevert, wordt gemeten aan de hand van de terugverdientijd en de ROI: het voordeel dat in een bepaalde periode wordt behaald, gedeeld door de investering, uitgedrukt als percentage of ratio. Valt een machine uit, dan kan dit meer of minder ernstige gevolgen hebben, die allemaal moeten worden meegewogen in een ROI-berekening:

• Normaal verlies – kosten van productieverlies en onderhoud tijdens een geplande stilstand.
• Waarschijnlijk maximaal verlies – kosten van groot onderhoud of vervanging van de machine en de daarbij horende productieverliezen.
• Maximaal mogelijk verlies – ernstige machine­defecten met verlies van productie, schade aan gezondheid, veiligheid en milieu, milieu­vervuiling, brand en/of bedrijfsstilstand.

Geen perfectie

Investeringen in conditiebewaking worden vaak berekend op basis van het idee dat het systeem perfect gaat functioneren, dat wil zeggen dat het altijd tijdig waarschuwt vóór elke mogelijke storing. Maar de praktijk is weerbarstiger. Gemiste storingen en valse alarmen brengen ook kosten met zich mee. Die moeten worden meegenomen in de berekening, omdat ze de terugverdientijd langer maken. Het is daarom belangrijk om nauwkeurig de kosten vast te stellen van elke gedetecteerde én onopgemerkte storing.

ROI-evaluatie

Het berekenen van de aanschafkosten van het geschiktste systeem is nog vrij eenvoudig, maar het is veel lastiger om de gerealiseerde voordelen realistisch te kwantificeren. Een goed uitgangspunt voor een ROI-evaluatie is het analyseren van de vier aspecten die de meeste besparingen opleveren:

1. Productieverlies – moeilijk exact te bepalen, maar cruciaal. Het voorkomen van een lagerstoring en 5 uur stilstand op een machine die € 10.000 per uur aan producten levert, bespaart € 50.000 aan productieverlies. Gemiddeld komt 60-70% van de totale besparing op het conto van verhoogde uptime.
2. Arbeidskosten – eenvoudig te berekenen door de onderhoudsrapporten van het voorgaande jaar te bekijken. Het aantal uren besteed aan gepland en ongepland onderhoud geeft een realistisch beeld van de mogelijke besparing na implementatie van conditiebewaking.
3. Kosten van reserveonderdelen – zoals kleppen,­ lagers en tandwielen. Deze informatie is meestal direct beschikbaar in de onderhoudshistorie van de machine.
4. Energieverbruik – moeilijker te evalueren, omdat dit zelden in onderhoudsrapporten wordt vastgelegd. Toch kan een verbeterde machine-efficiëntie het energieverbruik aanzienlijk verlagen.

Praktijkvoorbeelden van besparingen

• Olie- en gasbedrijf: implementeerde voorspellend onderhoud op kritieke roterende apparatuur zoals pompen, compressoren en turbines. Door gebruik te maken van trillingsanalyse en andere technieken werd het aantal ongeplande stilstanden met 36% verminderd, de levensduur van assets met 25% verlengd en een ROI van 10:1 behaald.
• Internationaal productiebedrijf: voerde voorspellend onderhoud in op zijn productielijnen met behulp van sensoren, data-analyse en machine learning. Het resultaat: 45% minder ongeplande stilstanden, 30% lagere onderhoudskosten en een ROI van 7:1 binnen het eerste jaar.
• Energiebedrijf: implementeerde voorspellend onderhoud op windturbines, met behulp van trillingsanalyse, olieanalyse en thermografie. De beschikbaarheid van turbines steeg met 8%, onderhoudskosten daalden met 15%, en er werd een ROI van 5:1 behaald over een periode van 3 jaar.

Inzicht in het ROI-traject

De snelheid waarmee je de investering in conditiebewaking terugverdient, hangt af van een aantal factoren, zoals het type producten dat je produceert, de gemiddelde stilstandtijd van de fabriek, en hoe correct de conditiebewaking geïmplementeerd en gebruikt wordt. Veel bedrijven kunnen hun investering binnen enkele maanden terugverdienen en binnen een jaar een vier- tot vijfvoudige ROI realiseren. En soms is slechts één ernstig machinedefect al genoeg om het hele systeem terug te verdienen.

Weinig rendement?

Uit ervaring blijkt dat conditiebewaking meestal een snelle ROI oplevert, vooral bij de ingebruikname van nieuwe machines of na grote revisies of proceswijzigingen. Toch kan het voorkomen dat er in de eerste maanden weinig of geen rendement zichtbaar is. De onderhoudskosten kunnen aanvankelijk zelfs stijgen doordat er nu problemen aan het licht komen die eerder onopgemerkt bleven. Maar zodra die eerste problemen zijn opgelost, dalen de onderhoudskosten doorgaans drastisch en blijvend. Bij het opstellen van de roadmap moet wel rekening worden gehouden met deze mogelijke, tijdelijke extra kosten.

Total Cost of Ownership

Uiteraard moet de roadmap niet alleen rekening houden met de kosten van aanschaf, maar ook met de totale eigendomskosten (TCO) gedurende de levensduur van het systeem. Denk aan:

• Systeemengineering en installatie
• Extra veldinstrumentatie, sensoren en bekabeling
• ­Licenties voor monitoring- en diagnosesoftware
• Training en externe ondersteuning
• Doorlopend onderhoud van het systeem, inclusief­ sensorvervanging en software-updates.

Kritieke machines

Bij het opstellen van een ROI-roadmap moet je goed kijken naar hoe kritiek machines zijn. Dat bepaalt welke monitoringtechniek het geschiktst is en hoe strikt de machine bewaakt moet worden. Hoe kritieker de machine, hoe geavanceerder de bewaking moet zijn om storingen vroegtijdig te detecteren en dure gevolgen te voorkomen. Hoe kritiek een asset is, stel je vast met behulp van een risicomatrix die zowel de waarschijnlijkheid als de impact van een storing in kaart brengt. Je weegt daarbij verschillende factoren mee:

• Procesconfiguratie (enkele productielijn versus meerdere lijnen)
• Winst per uur in geval van productieverlies
• Mogelijkheid om de productie downstream van de storing voort te zetten
• Kosten van stilstand en herstart
• Mate van redundantie van de apparatuur
• Gemiddelde reparatietijd (MTTR)
• Storingsgeschiedenis van het apparaat
• Beschikbaarheid van onderhoudsexperts en gereedschappen

Inzicht in deze factoren helpt je om de juiste priori­teiten te stellen en middelen efficiënt in te zetten. Kritieke assets vereisen vaak een continu online bewakingssysteem, terwijl minder kritieke machines mogelijk toe kunnen met periodieke routine-­inspecties­ of draagbare inspectieapparatuur. Op die manier stem je het conditiebewakingsprogramma optimaal af op de bedrijfsomgeving en het beschikbare budget.

Praktijk: soms aanpassingen nodig

Als een conditiebewakingssysteem na enkele maanden nog geen rendement oplevert, zijn er misschien aanpassingen nodig. Belangrijke aandachtspunten hierbij zijn:

• Correcte configuratie van alarmen en parameters.
• Volledig gebruik van alle systeemfuncties.
• Gericht doorgeven van diagnostische meldingen­ aan de juiste personen, om te ­voorkomen dat waarschuwingen over het hoofd worden gezien.

Operators moeten leren vertrouwen op de meldingen en diagnoses die het systeem genereert. Stel dat het systeem ongebruikelijke, maar niet-kritieke slijtage detecteert, dan moet de operator niet gelijk de lijn stilleggen, maar de machine blijven monitoren en door laten draaien tot een geplande onderhoudsstop. Proactief, conditiegebaseerd onderhoud draait immers om alleen ingrijpen als het nodig is en niet eerder. Anderzijds geldt dat als nieuwe onderdelen of componenten vroegtijdig defect raken, een directe stop soms noodzakelijk is om een rampzalige storing te voor­komen. Dat kan frustrerend zijn, maar hoort bij de realiteit van condition-based onderhoud: ingrijpen wanneer het echt moet, niet wanneer het handig uitkomt.

De weg naar succes

Conditiebewaking begint dus met een duidelijke ROI-roadmap, die de TD of onderhoudsafdeling kan ontwikkelen, of die je samen met een automatiseringspartner in kaart brengt. Het laatste wat je wilt, is een dure, complexe installatie aanschaffen die niet het verwachte rendement oplevert. Een goed doordachte conditiebewakingsoplossing­ heeft een korte terugverdientijd (ROI), werkt efficiënt gedurende de hele levenscyclus en kan eenvoudig worden uitgebreid naar andere bedrijfs­ middelen wanneer dat nodig is.

Met dank aan Francisco Grela, directeur Europa, Reliability Solutions, Emerson.