Konstrukce zařízení a technická zařízení » Definice a vysvětlení
Aktualizováno: 27. 10. 2023 | Doba potřebná k přečtení: 7 minut
Co má společného počítačem řízená automatická pásová pila pro dřevařský průmysl, dopravníkový systém pro balení potravin a trubkový výměník tepla pro výrobu bioplynu? Ve všech třech příkladech se jedná o individuálně navržená technická zařízení pro realizaci komplexních úloh.
Zařízení jako toto jsou realizována ve strojírenství a pracují na nich konstruktéři s potřebným know-how. Nezáleží na tom, zda jde o potravinářský průmysl, farmaceutický průmysl, stavebnictví, leteckou dopravu, životní prostředí, zpracování plastů, tisk, balení, výrobu stavebnin nebo automobilový průmysl – vlastními konstruktéry disponuje každý obor, ve kterém se stroje a zařízení používají.
Podniky z oboru konstrukce zařízení a dopravní techniky vyvíjejí a vyrábějí stroje podle požadavků zákazníků. Provádějí také přizpůsobení a modernizaci stávajících zařízení, starají se o stroje po celou dobu jejich životnosti a zajišťují jejich údržbu. Údržba přitom představuje velmi důležitý bod, protože servis na míru zajišťuje vysokou disponibilitu zařízení.
Konstruktéři strojů a zařízení zpravidla pokrývají všechny fáze životního cyklu jejich zařízení. Práce začíná nápadem, následuje plánování, vývoj, výroba, montáž, uvedení do provozu a údržba a celý proces končí recyklací. Úkol tedy nekončí předáním zařízení zákazníkovi, ale až vyřazením zařízení z provozu.
Důležitým aspektem při seřizování a údržbě technických zařízení je dodržování všech relevantních norem pro kvalitu. Certifikace například podle DIN EN ISO 9001 zajišťuje zákazníkům, kteří si zařízení objednali, bezchybné průběhy procesů a dodání ve sjednaném termínu. Pro kvalitu zařízení jsou rozhodující vlastnosti a kvalita technických komponentů a dílů, které se používají při realizaci příslušné konstrukce a také v rámci její údržby.
Podstatný podíl na tomto úctyhodném a razantním vývoji měly programovatelné logické řídicí jednotky, nazývané také PLC.
Původně měly systémy PLC nahradit reléové logické řídicí jednotky, tedy složitě propojené systémy s bezpočtem relé, časových relé, pomocných stykačů a logických modulů. Díky tomu lze nejen kompletně eliminovat nevýhody starých řídicích systémů, jako jsou například vysoké nároky na prostor a materiál, silné opotřebení a chybějící flexibilita.
Výrazně snáze lze s programovatelnou řídicí jednotkou provádět v případě závady monitoring, údržbu a vyhledávání chyb.
Největším plusem moderních PLC je ale možnost propojení napříč zařízeními.
Propojená zařízení a použití umělé inteligence cílí na silnější automatizaci s procesy, které se samy organizují. Machine Learning pomáhá zařízením s vyhodnocením velkých množství dat a souvislostí v reálném čase. Propojené procesy zařízení poskytují výraznou přidanou hodnotu pro průmysl, protože tak lze výrobu individualizovat ještě flexibilněji.
Opatření na ochranu klimatu a energetická účinnost jsou dalšími důležitými body při zřizování a modernizaci zařízení. Hospodárné zacházení s přírodními zdroji a energetické úspory slouží dodržování klimatických cílů, pomáhají při ochraně životního prostředí a na pozadí stoupajících cen energií představují ekonomický faktor.
Opotřebení, poškození, únava materiálu, stárnutí, koroze, úbytek přesnosti a poškození působením vnějších vlivů nebo chybným používáním mohou u technických zařízení způsobit závady konstrukčních dílů. Důsledkem je nižší výkon, omezení při používání nebo dokonce odstávka. Proto strojní zařízení, stejně jako jakýkoliv složitější přístroj, potřebují pravidelný servis. Jedná se přitom zejména o údržbu podle normy DIN 31051. Podle této průmyslové normy zahrnuje údržba opravy, inspekci, servis, vylepšování a analýzu slabých míst. Cílem těchto pěti základních opatření je zachovat požadovaný stav zařízení a v případě potřeby ho obnovit. Dále platí Nařízení o provozní bezpečnosti (Betriebssicherheitsverordnung, BetrSichV), podle něhož je zaměstnavatel povinen provádět údržbářské práce na svých zařízeních.
Důležité:
Důsledné provádění údržby zajišťuje dlouhou životnost zařízení. Minimalizuje doby výpadku, zlepšuje bezpečnost zaměstnanců a také životní prostředí, udržuje náklady na nízké úrovni a umožňuje vyšší tvorbu hodnot ze strany provozovatele zařízení.
Inspekce (prohlídka)
V rámci inspekce provede technik kontrolu, při níž ověří funkčnost. Lze tak včas rozpoznat ztráty výkonu. Heslo inspekce zařízení zní: „Dívat se, dotýkat se a měřit, ale nic neupravovat a neměnit“.
Servisní technici posoudí a zdokumentují skutečný stav stroje a zjistí odchylky od požadovaného stavu. Přitom zkontrolují způsob fungování všech konstrukčních prvků, podívají se na nastavení a na výstupy a obvykle provádějí také měření. Určují a posuzují rozsah a příčiny opotřebení. Z toho technici odvozují důsledky pro další používání a pro nezbytnou opravu. Ve výsledné inspekční zprávě je uvedeno, která opatření k obnovení požadovaného stavu zařízení jsou smysluplná a nezbytná. Pokud je všechno v pořádku, zařízení získá zkušební známku nebo certifikát o zkoušce. Ty potvrzují řádný stav zařízení a informují o datu poslední inspekce a o datu následující inspekce.
Údržba
Prediktivní údržba představuje opakovaná preventivní opatření, která mají zpomalit pokračující opotřebení nebo mu mají v nejlepším případě úplně zamezit. Chrání vaše investice před neplánovanými výpadky. Opatření údržby jsou prováděna rutinně a v turnusech. Jejich cílem je obnovení požadovaného stavu a funkční bezpečnosti zařízení na delší dobu.
K údržbě patří:
- Čištění relevantních částí zařízení
- Výměna opotřebovaných dílů
- Naplnění nebo výměna provozních prostředků, jako jsou maziva nebo chladiva
- Nastavení nebo kalibrace zařízení
Na tyto údržbářské práce navazuje zkušební chod, který umožní kontrolu funkčnosti předtím, než je zařízení uvolněno k dalšímu používání.
Opatření údržby se provádějí podle předpisů výrobce zařízení a podle uvážení provozovatele zařízení nebo na základě zákonných nebo správních předpisů.
Provedení údržbářských prací by mělo být zaprotokolováno. Protokol slouží jako doklad, například pro úřady nebo při prosazování nároků ze záruky vůči výrobci zařízení.
Kromě toho kompletní doklad o údržbě zvyšuje hodnotu zařízení pro případ prodeje dalšímu vlastníkovi.
Údržba
Pokud je při údržbě nebo inspekci odhalen vadný díl zařízení, je nezbytné provést opravu zařízení.
Oprava technických komponentů má obnovit jejich původní funkci, a tedy požadovaný stav zařízení.
V závislosti na stavu je možné provést opravu nebo výměnu příslušných konstrukčních dílů.
Provedené opravy jsou zadokumentovány do protokolu zařízení.
Zvyšování efektivity při údržbě zařízení
Každý, kdo chce obstát v konkurenčním boji ve vlastní zemi nebo na mezinárodní úrovni, musí mít pod kontrolou náklady v procesní technice, resp. ve výrobě. Díky optimalizaci výroby lze nepřetržitě zvyšovat jak výkon, tak i produktivitu podniku. Základním předpokladem jsou bezpečné výrobní procesy a spolehlivě pracující zařízení. Společnost Conrad pomáhá s konstrukcí zařízení a s jejich provozem díky efektivním dílčím řešením pro údržbu, inspekci a opravy. Jako partner průmyslových podniků se 100letou zkušeností a celou řadou produktů a značek přesně víme, co je při nakupování náhradních dílů důležité.
Jako autorizovaný dodavatel z jednoho zdroje poskytujeme technikům výrobních zařízení, servisním technikům a všem, kdo mají co do činění s údržbou a opravami, ucelené řešení pro C-díly s jistotou disponibility. Ve spolupráci s firmou Conrad, která vám dodá produkty, stroje a nástroje, perfektně zvládnete jakoukoliv technologickou výzvu!
Platforma pro technická zařízení
C-díly od společnosti Conrad v kvalitě, kterou požadujete, zachovávají výkonnost vašich zařízení a zajišťují splnění povinností, které vám jako provozovateli ukládá zákon. Mezi C-díly patří šrouby, matice, maziva, čisticí utěrky a podobné produkty, které nejsou považovány za nejdůležitější komponenty zařízení nebo stroje. Přesto jsou pro fungování zařízení, a tedy i celých podniků, naprosto nepostradatelné.
Díky flexibilním podmínkám dodání, které zahrnují 24hodinové standardní odeslání nebo 2hodinovou expresní dodávku v požadovaném termínu přímo na místo, kde se zařízení nachází, je zajištěno rychlé zásobování díly. Můžete tak velmi rychle zareagovat i při neplánovaných opravách, řešit problémy přímo na místě a rychle obnovit pracovní procesy ve vašem závodu.
Přitom nehraje roli, zda potřebujete kabely a vedení, upevňovací materiál, mechanické nebo elektronické díly nebo maziva a čisticí prostředky.
Ale také nástroje, zkoušečky a měřicí přístroje, které jsou pro údržbu a opravy zapotřebí, objednáte u společnosti Conrad na několik kliknutí. Jednoduše použijte fulltextové vyhledávání a ukazatel okamžité dostupnosti v internetovém obchodě, přes Conrad Smart Procure nebo prostřednictvím řešení eProcurement, přizpůsobeného potřebám vaší firmy.
Nehraje roli, kterou variantu objednávání vy a vaši kolegové upřednostňujete: Slučování vašich nákupů MRO (Single Creditor) vede ke zjednodušení procesů a umožňuje podniku vyšší efektivitu. Zkratka MRO znamená Maintenance (údržba), Repair (opravy) a Operations (provoz). Mezi nákupy MRO patří všechny díly v podniku s menším významem pro výsledný produkt. Díly MRO se v průmyslových podnicích vyskytují ve vysokých počtech. Objem vašich nákupů je v podstatě nízký, náklady na nakupování jsou ale relativně velmi vysoké. Sloučení nákupů MRO u jednoho velkého dodavatele namísto většího počtu malých dodavatelů drasticky snižuje náklady na koordinaci a realizaci objednávek MRO. Ve výsledku se tím snižují efektivní ceny dílů.
Potenciální úspory díky smlouvám s dodavateli
Dynamický management nakupování u firmy Conrad, která v pozici partnera nabízí vašemu podniku velké množství ekonomických výhod. Díky zeštíhlení procesů objednávání s jednotnými daty produktů snížíte náklady na personál, čas a logistiku. Udržíte tak celkovou náročnost zpracování objednávek na nízké úrovni a budete profitovat z udržitelné optimalizace nákladů.
Bezpečnostní rizika pro průmyslová zařízení
Zvyšující se digitalizace a propojení strojů a výrobních zařízení poskytuje průmyslovým podnikům nové možnosti, například v oblasti servisu. Na základě vyhodnocení dat strojů lze předběžně odhadnout, kdy bude nutná určitá údržba nebo oprava a jakého druhu budou. Efektivní údržba na bázi digitálně řízených cyklů zamezuje neplánovaným výpadkům a také dlouhým odstávkám, což udržitelným způsobem snižuje náklady na opravy.
Ve výrobních procesech, které jsou celosvětově propojené, nabývá téma hospodárnosti a průmyslové bezpečnosti na důležitosti. Útoky na inteligentní stroje zvenčí nebo zevnitř mohou bez dostatečných ochranných opatření vést až k zastavení výroby a zapříčinit vysoké náklady.
Ještě drastičtější jsou dopady, pokud v důsledku manipulací v procesu řízení vzniknou fyzické škody na produktech, nebo když utrpí jejich kvalita, protože byly díly nesprávně namontovány, aniž by si toho někdo povšiml, nebo byly změněny receptury. Kromě toho hrozí reputační škody s dalekosáhlými hospodářskými dopady pro dotčený podnik. Také průmyslová špionáž ohrožuje konkurenceschopnost. Kromě toho se ve středu pozornosti objevuje regulace ze strany úřadů, například Industrial Security prostřednictvím nařízení Cybersecurity Act v rámci Evropské unie.
Komplexní Industrial Security pro výrobní zařízení
Rostoucí digitalizace produktů vyžaduje komplexní management bezpečnosti v oblastech automatizace, výroby a konektivity zařízení. Cílem opatření je ochránit propojené procesy proti útokům z kyberprostoru a z podniku samotného.
Zlepšování bezpečnosti zařízení vyžaduje komplexní koncept, který se úzce zaměřuje na stroje a pracovní procesy v podniku. Ten sahá od kontroly přístupu do provozu přes odstupňovaná oprávnění k přístupu ke strojům, aktualizacím softwaru pro hardware a řízení procesů až po kontrolu komunikace mezi IT systémy a technikou zařízení.
Obzvláště kritické jsou přechody od interní sítě zařízení k nabídkám servisu a služeb v cloudu a rozhraní se systémy dodavatelů a poskytovatelů služeb.
Nepřetržité monitorování dostupných procesních dat a stavových informací pomáhá redukovat potenciální rizika a současně přijmout protiopatření.
Bezpečnost v oblasti výroby a automatizace
Těžiště konstrukce zařízení a řízení výroby spočívá obvykle ve funkčnosti systémů a v tom, jak se používají, a ne v otázkách bezpečnosti. Existují nejrůznější přístupy pro komplexně bezpečné výrobní stroje v éře internetu věcí, například norma IEC 62443. Ta prosazuje koncept bezpečnosti IT systémů založený na metodě Defense in depth.
Norma IEC 62443 popisuje ochranná opatření, která se zakládají na různých technických úrovních průmyslového zařízení, jako jsou systémy, komponenty, software a aplikace, ale také na organizačních procesech. Opatření se přitom liší podle role v rámci struktury zařízení: výrobci strojů, systémoví integrátoři a provozovatelé zařízení.
Mezi opatření, která lze doporučit, patří permanentní monitorování zařízení a IT systémů. To zajišťuje integritu síťové infrastruktury a pomáhá odkrývat cílené útoky.