Prediktivt underhåll och varför det är så viktigt!

Industri 4.0 är en revolution som nu påverkar alla företag på ett eller annat sätt! I de flesta fallen är de nya möjligheterna positiva. Men för de företag som inte följer med i utvecklingen och fortsätter på som ”vanligt”, finns det flera risker. I detta inlägg vill jag illustrera vikten av att börja jobba med prediktivt underhåll och energioptimering på ett strukturerat sätt.

Industri 4.0 är ett samlingsbegrepp för en mängd olika teknologier, med stark koppling till Internet of Things ”IoT” och analys av stora datamängder. Där en del av målet är att öka kvalitén och sänka kostnader genom ökad driftsäkerhet, höjd effektivitet och färre haverier.

Reaktivt, preventivt och prediktivt underhåll.

Reaktivt underhåll är den del av underhållet som drar störst kostnad och innebär att underhåll sker när något har havererat, stannat eller det framförts klagomål. Detta resulterar i höga kostnader och medför ofta produktionsbortfall, förstörda varor och missnöjda kunder.

Förebyggande (schemalagt/preventivt) underhåll baseras generellt på besök med regelbundna tidsintervaller (veckor, månader år osv) eller på drifttid.

Prediktivt (tillståndsbaserat) underhåll baseras på behov, och enskilda komponenters tillstånd ”styr” när service ska ske. 

Det är just “behovsstyrningen” som skiljer prediktivt underhåll ifrån konventionella underhållsmetoder. Det är inte tid eller haverier som styr, utan tillstånd/avvikelser/behov. Direkt när avvikelser uppstår så planeras servicen, oavsett om det var två år eller en vecka sen den senaste servicen. På detta sett kan haverier effektivt undvikas.

Ett haveri skapar såklart “behov”, men bra service borde innebära (och bedömas på) att haverier undviks, inte hur snabbt service sker vid ett haveri.

Med det sagt, låt oss fokusera på värdet och hur företag kan öka driftsäkerhet samt säkerställa energieffektivitet i kylmaskiner och värmepumpar genom att jobba aktivt med prediktivt (tillståndbaserat) underhåll. Självklart är detta applicerbar inom många områden, givet att man har tillgång till rätt nivå av information, men jag har valt att begränsa mig lite. Jag vill även ge dig en inblick i de möjligheter som uppstår med industri 4.0 och hur detta kan stärka en organisations hållbarhetsarbete.

Värdet med prediktivt underhåll.

Redan idag samlas stora mängder data (temperaturer, tryck, elförbrukning osv) in, även i kylmaskiner och värmepumpar. Dessvärre räcker det inte att bara samla in data. Måste man säkerställa att det är “rätt” data (värden) som samlas in så att en prestandaanalys kan utförs. Först då “får” man användbar information.

När informationen finns tillgänglig, ska det vara möjligt att automatiskt detektera förändringar och avvikelser på komponentnivå direkt när de uppstår. Annars är den inte på rätt nivå. Baserat på informationen ska service kunna planeras och utföras innan haverier inträffar. I och med att avvikelser upptäcks när de uppstår blir det också möjligt att undvika långa perioder av ineffektiv drift som innebär ökad energikonsumtion.

Utöver våra erfarenheter från tusentals mätningar, så finns det forskning på hur effektivt prediktivt underhåll är. U.S Department of Energy kom i rapporten ”Operations & Maintenance Best Practices, A Guide to Achieving Operational Efficiency” fram till att Prediktivt underhåll är extremt kostnadseffektivt.

De konstrade att med prediktivt underhåll var det ofta möjligt att sänka totalkostnaden med 30‑40% jämfört med konventionella/traditionella underhållsmetoder då haverier och driftstörningar minimeras samtidigt som energiförbrukningen kan optimeras. De konstaterar också följande besparingar med prediktivt underhåll:

• 70–75% Färre haverier
• 35–45% Färre stillestånd
• Att återbetalningen ofta är 10 gånger investeringen
• 20–30% Sänkt underhållskostnad
• 20–25% Produktionsökning

Var och hur ska man börja?

Energioptimering är lösningen på många problem, något som gör det än mer komplext. Att vi måste minska energianvändningen är solklart men för alla är det inte självklart var, när eller om man ska börja.

Luftkonditionering, kylmaskiner och värmepumparssystem står ofta för 30‑60% av fastigheters elförbrukning något som gör dem till en av de största elförbrukarna i fastigheter. De påverkas också av många faktorer i så det är viktigt att ha koll på dem, för att undvika suboptimeringar. Dessvärre så ifrågasätts sällan prestandan så länge ”rätt temperatur” uppnås, då man förutsätter att systemet fungerar ”bra” ända tills det är för sent och maskinen löser ut.

Det är denna “acceptans” som ofta leder till en möjlighet att sänka elförbrukningen med 10‑30% och öka driftsäkerheten, när prestandaanalys introducerats och det blir möjligt att jobba strukturerat med energioptimering och prediktivt underhåll. Utöver att aggregaten är “storförbrukare” är de ofta affärskritiska. Detta bör motivera alla som jobbar seriöst med energieffektivisering och hållbarhet att inkluderar dem på ett strukturerat sätt. 

Säkerställ att rätt data finns för analys.

Strukturerad datainsamling är en förutsättning för industri 4.0 och det sker i vissa fall rutinmässigt redan idag. Många givare visualiseras i styr och övervakningssystem men ofta utan den analys som krävs för att undvika problem – förhoppningen att fel ska upptäckas av att driftpersonal bevakar data/värden dygnet runt är inte realistisk. Dessutom händer det att vissa givare saknas eller att värden inte visas ifrån kritiska givare. I många fall är dessa givare lätta att installera även om det hade varit ännu mer kostnadseffektivt att säkerställa att de var med i projekteringen.

När rätt data finns måste man säkerställa att den används och analyseras effektivt i realtid, något som inte är en självklarhet. För att säkerställa detta måste man ställa krav på att data analyseras och informationen används korrekt. När det kommer till energieffektivisering och prediktivt underhåll av kylmaskin och värmepumpar så måste prestandan på anläggningen analyseras kontinuerligt, annars kommer avvikelser inte upptäckas eller åtgärdas i tid. Således är en korrekt datainsamling bara första steget, inte målet.

ClimaCheck har tagit fram en guide som går igenom; datadriven energioptimering och prediktivt underhåll (dDOP-metoden), och dess nio steg för att implementera prediktivt underhåll och energioptimering effektivt i organisationer som har kylmaskiner och värmepumpar i sin verksamhet. Guiden kan laddas ner här för de som vill börja idag.

Hur påverkas arbetet kring kylmaskiner och värmepumpar?

ClimaCheck har genom åren analyserat tusen och åter tusen kylmaskiner, luftkonditioneringsaggregat och värmepumpar och kan konstatera att det ofta går att sänka elförbrukningen med 10‑30% med enkla (kostnadseffektiva) åtgärder samtidigt som det går att undvika i stort sett alla haverier. Men man måste göra vissa ändringar.

Som beställare är man tvungen att specificera dokumentation av prestanda och prediktivt underhåll för att få det. Som en del av detta måsta det säkerställas att rätt tjänster köps/beställs samt att den data som är nödvändiga samlas in och analyseras (så att man får alla KPIer som behövs). Det kan innebära initiala/nya kostnad, men det långsiktiga värdet bör motivera kostnaden, om man är seriös i sitt hållbarhetsarbete.

När prestandan analyseras, får man den nödvändiga nivån på information så att t.ex. schemalagda besök och läcksökningar kan effektiviseras (se t.ex. “indirekt läcksökning“). Något som sparar tid, pengar och energi, därför är viktigt att se helheten, inte bara initiala ”nya” kostnader.

Man kan också konstatera är att företag måste förändras om de vill behålla sin konkurrenskraft då reaktivt underhåll och hög energiförbrukning inte är kostnadseffektivt.

För serviceföretag som inte bygger upp kompetens att erbjuder energioptimering och prediktivt underhåll baserat på nya metoder, finns det en risk att de kommer tappa kunder till de aktörer som jobbar med moderna analysverktyg och kontinuerlig övervakar prestanda. Då det blir möjligt att övervaka 100-tals anläggningar och komponenters prestanda centralt. Baserat på informationen, kan sen service planeras och struktureras effektivt. Något som är väldigt resurseffektivt, då man t.ex. kan minska akuta ärenden.

Framtiden?!

Människan måste bli mer hållbar för att vi ska kunna fortsätta finnas. Att minska resursanvändningen är en kritiks del i detta. Så kraven på energieffektivisering och minskad miljöpåverkan ökar hela tiden via nationella och internationella lagstiftningar. Dessutom börjar både kunder och investerare med hållbarhetsfokus att titta mer företags hållbarhetsarbete.

Beställare som ofta saknat djup teknisk kompetens inom kyl- och värmepumpsystem och därmed ofta fokuserat på att upphandla service till ”konkurrenskraftigt pris”, anpassar sig till möjligheterna med Industri 4.0 och prediktivt underhåll. Vilket leder till ökade krav.

Insamling av stora mängder data kommer fortsätta men kravet på att moderna verktyg för prestandaanalys på komponentnivå kommer introduceras för att generera information med ett högre värde. Genom att använda all data som finns, blir det också möjligt att övervaka prestanda ner på komponentnivå på tusentals anläggningar samtidigt. I en bransch där tid alltid är en bristvara, blir det möjligt att effektivisera många faktorer.

Redan idag finns det exempel på företag som tagit steget in i prediktivt underhåll och får en bra analys utan att det krävs orimliga (tidskrävande) ingenjörsinsatser för att identifiera avvikelser i anläggningar. Då detta göras i “molnet”. Så det som ”förut” kunde ta dagar eller veckor att komma fram, visualiseras nu i realtid. Som en del i detta kommer fokus på att löpande höja kompetensen både i drift- och serviceorganisationen genom utbildning och erfarenhetsuppbyggnad bli kritiskt. Då den nya informationen ändra hur man kan jobba, leverera tjänster och göra upphandlingar.

Omställningen till prediktivt underhåll kommer också säkerställa att den personen med rätt kompetens får rätt information i tid. Så att de åtgärder som krävs för att förhindra haverier och onödig energianvändning kan genomföras. Detta resulterar i att hållbarhet-, klimat- och miljömål blir lättare att uppnå. Så t.ex. “Net-Zero” kan uppnås snabbare, samtidigt som företag sparar pengar och tar steget in i Industri 4.0 och en mer hållbar framtid.

Vill du veta mer är du välkommen att kontakta Niklas Berglöf
ClimaCheck Sweden AB