Що таке технічне обслуговування, орієнтоване на надійність (RCM)?

Технічне обслуговування, орієнтоване на надійність (RCM) – це стратегія технічного обслуговування, яка забезпечує безперервну надійність системи з мінімальним рівнем технічного обслуговування. RCM розпочався в 1960-х роках і був прийнятий авіаційною галуззю в 1970-х роках. Військові наслідували цей приклад у 1980-х роках, а в 1990-х роках процес поширився на цивільних користувачів, таких як атомні електростанції, нафтогазові компанії, метрополітени, лікарні тощо. Визначений технічним стандартом SAE JA1011, RCM забезпечує усвідомлення ризиків, що підвищує надійність, одночасно зменшуючи потребу в інвазивному технічному обслуговуванні та знижуючи експлуатаційні витрати

✈️ 1970-ті

Авіаційна галузь

🎖️ 1980-ті

Військова сфера

🏢 1990-ті

Цивільні користувачі

Принцип «Ремонтуй, коли зламається» працював зі старою технікою. У випадку з повітряними перевезеннями цей метод більше не застосовується, і United Airlines була першою компанією, яка запровадила методологію контролю якості повітря (RCM) з міркувань безпеки. Конструкція сучасних літаків і нового обладнання тепер узгоджується з RCM для оптимізації технічного обслуговування.

Акумулятори LiFePO4

Надійні літій-залізо-фосфатні акумулятори для сонячних та резервних систем.

Акумулятор LiFePO4 Sacred Sun SCIFP1250 12В 50Аг

LiFePO4 Sacred Sun SCIFP1250 (12В, 50Аг)

Компактний акумулятор із вбудованим BMS для безпечної роботи у сонячних та резервних системах.

Купити
Акумулятор LiFePO4 Sacred Sun 12В 50Аг з BMS

 LiFePO4 Victron Lithium SuperPack 12.8В 100Аг

Сучасна літій-залізо-фосфатна батарея (LiFePO4) з вбудованим BMS і захистом від перевантаження

Купити
Акумулятор Sacred Sun SCIFP1250 LiFePO4 12В 50Аг

LiFePO4 Victron Smart Battery 12.8V/100Ah 

 Високоякісне джерело енергії з довгим терміном служби, високою безпекою та сумісністю з екосистемою Victron Energy

Купити

Акумулятори часто встановлюють і забувають. Новий акумулятор починає працювати зі 100% ємністю, і його поступове згасання заряду спочатку залишається непоміченим. Подібно до механічної деталі, акумулятори також можуть передчасно вийти з ладу, особливо якщо їх надмірно навантажувати. Враховуючи зростаючу важливість, до акумуляторів слід ставитися так само, як і до критично важливої ​​деталі літака чи машини, знос якої підпадає під суворі правила технічного обслуговування.

⬛ Синдром «Чорної скриньки»

Акумулятори не виявляють свого стану неозброєним оком. Пакет виглядає однаково, коли він повністю заряджений або розряджений, новий або потребує заміни. Для порівняння, автомобільна шина деформується, коли в ній мало повітря, або вказує на закінчення терміну служби, коли протектор зношений.


Акумулятори у сфері охорони здоров'я: прихована проблема

Регулюючі органи знають про недоліки батарей, і це особливо очевидно в охороні здоров'я. На відміну від фармацевтичної продукції, яка суворо регулюється, батареї не контролюються належним чином. Біомедичний технік сказав: «Батареї є найбільш зловживаними компонентами; персонал мало піклується про них і робить лише найнеобхідніше». Інформатор продовжує: «Посилання на обслуговування батарей є розпливчастими та прихованим в інструкціях з обслуговування».

AAMI (Асоціація сприяння розвитку медичного приладобудування) оцінює управління батареями як одну з 10 головних проблем. Опитування FDA показує, що до 50% проблем у лікарнях пов'язані з батареями. FDA вказує на недостатнє забезпечення якості батарей виробниками пристроїв, брак розуміння інтеграції систем батарей та незнання кінця терміну служби батарей.

Нещодавно біомедичний технік, що виходить на пенсію, організував семінар у великій лікарні в Мічигані, щоб обговорити проблеми з акумуляторами в охороні здоров'я. Учасниками були досвідчені біомедичні техніки, переважно віком 50 років, з великим практичним досвідом. Компанія Cadex Electronics взяла участь, ставлячи запитання, щоб допомогти в розробці нових технологій діагностики акумуляторів. Cadex також взяла участь у подібному семінарі в Бельгії, щоб дізнатися про проблеми з акумуляторами в Європі.

Обговорення з біомедичними техніками: Q&A

❓ Чи є батарейки проблемою в медичних пристроях?

✅ Існує загальна недовіра до батарейок, і біомедичні фахівці погоджуються із заявою FDA про те, що до 50% проблем у лікарнях пов'язані з батарейками. Будучи сам сервісним техніком, я добре знаю, що несправність батарейок становить приблизно половину викликів до служби підтримки.

❓ Хто відповідає за батарею?

✅ Тут важливу роль відіграє сумісність батареї. Якщо батарея вбудована в пристрій, відповідальність за її перевірку та заміну несе технік. Процедура змінюється, якщо батарею можна знімати для заряджання. Пристрої зі знімними батареями мають перевагу в тому, що користувач може замінити порожню батарею на заряджену, перевірити її за допомогою аналізатора батареї та вивести її з ладу, коли вона розрядиться, без залучення сервісної служби.

❓ Коли слід замінити батарею?

Відповіді були неоднозначними. Якщо не перевірити за допомогою аналізатора батареї, ємність невідома. Батареї постачаються збільшеного розміру, щоб врахувати деяке зниження ємності; кінець терміну служби зазвичай становить 80%. Ємність батареї слід перевіряти в рамках обслуговування пристрою та перед заміною акумулятора.

❓ Які нормативні процедури тестування?

✅ За відсутності аналізатора акумуляторів виробники пристроїв рекомендують замінювати акумулятори з датою, що забезпечує 2 та 3 роки служби. Виготовлення до місця призначення призводить до затримки, і акумулятор може мати один рік віку на момент введення в експлуатацію. Дата заміни призводить до утилізації справних акумуляторів. Після двох років служби ємність акумулятора дефібрилятора все ще може перевищувати 90%. Менеджер Міністерства енергетики США виявив, що щороку викидається близько мільйона придатних для використання літій-іонних акумуляторів.

Виробники пристроїв усвідомлюють високу вартість заміни, коли багато акумуляторів використовуються недостатньо. Як загальне правило, свинцево-нікелеві акумулятори придатні для використання приблизно 3 роки, але літій-іонні можуть прослужити більше п'яти років. Натомість, на акумулятори для електромобілів гарантія становить вісім років. Такий термін служби також досягається в охороні здоров'я за допомогою діагностичного обладнання. Щоб продемонструвати довговічність акумуляторів, організатор цього семінару повторно використав використані акумулятори від серцевих насосів пацієнтів для косіння трави своєю електричною газонокосаркою.

❓ Як перевірити ємність акумулятора?

✅ Тут філософія відрізняється. Один пан сказав, що він замінює батарейку відповідно до обов'язкової дати виготовлення, але більшість інших дотримуються здорового глузду, за умови, що докази можуть бути доведені. Виробники медичного обладнання знають про недоліки нанесення дати виготовлення, і деякі послабили цю політику.

❓ Які переваги "розумного" акумулятора?

✅ Багато акумуляторів та портативних пристроїв мають індикатор рівня заряду, який показує стан заряду акумулятора (SoC). Хоча це корисно, показник не гарантує тривалості роботи. Серйозна помилка виникає, якщо старий акумулятор показує 100% SoC, тоді як ємність впала до 50%. У цьому випадку час роботи скорочується вдвічі. Ми запитуємо: «100% чого?»

❓ Чи працюватиме Fishbowl?

✅ Як доповідач на семінарі, я запропонував Fishbowl (Рисунок 2) для графічного відображення стану батареї (SoF). Піктограма показує SoC за допомогою кільця заряду, яке рухається проти годинникової стрілки до сигналу заряду під час розряду. Купол стану показує стан батареї; зниження заряду батареї відображається як опускаючася стеля в куполі. Кінець терміну служби настає, коли зниження заряду батареї досягає лінії «Пройдено/Непройдено». Натискання купола на сенсорному екрані відображає детальну інформацію про батарею (Таблиця 4). На рисунку 3 показано типові стани батареї, зображені з першого погляду.

Рисунок 2. Fishbowl показує SoF

 

Рисунок 3: Fishbowl показує стан батареї, зрозумілий кожному.

Таблиця 4: Детальна інформація про акумулятор SMBus, представлена ​​в Cadex Cloud.

Легенда
SoC: Стан заряду
SoH: Стан справності; головним чином базується на ємності
SoF: Стан функціональності
FCC: Повна заряджена ємність; стосується ємності акумулятора

Біомедичні фахівці вважали Fishbowl занадто складним і запропонували замість цього повідомлення з одного речення. Але це не дало б достатньо інформації з численними недоліками та спричинило б проблеми в неангломовному світі. Зі знайомством Fishbowl забезпечить швидке та просте зчитування SoF, щоб зробити акумулятор прозорим.

Стало очевидним, що не всі біомедики знайомі з SMBus. Цю прогалину також помітили на нашій презентації в Бельгії. Шкода, що виробники пристроїв вагаються використовувати дані SMBus на благо користувача. Інтелект заблоковано, і акумулятор залишається чорною скринькою. Завдяки можливості зчитування вбудованої інформації SoF, розумним акумуляторам потрібен лише повний цикл для калібрування та перевірки ємності перед заміною. Сервісні інструменти, такі як аналізатори акумуляторів, довше підтримують акумулятори в робочому стані, підвищують надійність системи та скорочують експлуатаційні витрати.

❓ Наскільки корисна база даних?

✅ Cadex Cloud – це онлайн-база даних, яка надає доступ до результатів тестування акумуляторів користувачам акумуляторів, технікам та керівникам автопарку. Акумулятори, рівень заряду яких падає нижче встановленого користувачем цільового значення, ідентифікуються та замінюються. Система також реєструє спожиту енергію, зчитуючи показники стану акумулятора (SoC) перед зарядкою. Акумулятори, що повертаються з низьким запасним зарядом, можна відстежувати в рамках управління ризиками. Аналогія – літак, що має достатню кількість палива для передбачення зустрічного вітру та другого заходу на посадку. На рисунку 5 показано двосторонній зв'язок за допомогою обчислювального пристрою.

Рисунок 5: Cadex Cloud виконує функції супервайзера

❓ Наскільки добре документується медичні батареї?

✅ Семінар показав, що галузь охорони здоров'я вимагає мінімальної документації щодо батарей. Немає встановлених стандартів, і мало що робиться для відстеження історії роботи. Сервісні інструменти для допомоги в обслуговуванні та документуванні батарей, ймовірно, надходитимуть з приватного сектору та виходитимуть за межі охорони здоров'я.

Батарейні монітори

Відстежуй основні показники акумуляторів та будь у курсі стану твого акб

Акумулятор LiFePO4 Sacred Sun SCIFP1250 12В 50Аг

Батарейний монітор Victron BMV-700

Монітор підходить для AGM, GEL, а також літієвих батарей LiFePO4, і вимірює напругу, струм, спожиту ємність, час до розрядження, а також може опціонально відображати температуру батареї.

Купити
Акумулятор LiFePO4 Sacred Sun 12В 50Аг з BMS

Батарейний монітор Victron SmartShunt 500A

Це інтелектуальний шунт з функціями повноцінного батарейного монітору, який підключається до вашого смартфона або GX-пристрою через вбудований Bluetooth або VE.Direct порт.

Купити
Акумулятор Sacred Sun SCIFP1250 LiFePO4 12В 50Аг

Батарейний монітор Victron SmartShunt 500A IP65

Вдосконалена версія популярного SmartShunt, розроблена для використання у вологих, пилових або морських умовах, з повним захистом корпусу за стандартом IP65

Купити

Короткий зміст та ключові показники

RCM набула популярності завдяки повітряному транспорту, зменшуючи кількість відмов та знижуючи витрати на обслуговування. Акумулятори також набувають значення, але перш ніж RCM можна буде впровадити всерйоз, необхідно розробити ефективніші технології діагностики акумуляторів. Акумулятори використовують інші критерії, ніж знос механічної деталі, та враховують ємність, внутрішній опір та саморозряд.

Ємність

Ємність відображає можливості зберігання, які важко виміряти на льоту. Кулонівський підрахунок добре підходить для вимірювання ємності літій-іонних акумуляторів. Електрохімічна імпедансна спектроскопія (EIS) перевіряє свинцево-кислотні та літій-іонні акумулятори за допомогою частотного сканування.

Внутрішній опір

Внутрішній опір визначає струм подачі. Омічні значення легко зчитувати, але ці цифри не корелюють з ємністю. Опір, як правило, залишається низьким протягом усього терміну служби, тоді як ємність передбачувано падає під час використання.

Саморозряд

Саморозряд відображає механічну цілісність елемента. Літій-іонний акумулятор має низький саморозряд; підвищений саморозряд вказує на пошкодження, пов'язані з напругою, що може поставити під загрозу безпеку. Сучасні аналізатори акумуляторів вимірюють ємність, внутрішній опір та саморозряд.

Зменшення нашої залежності від викопного палива накладає нові обов'язки на акумулятори. Досягнення в діагностичному управлінні акумуляторами (DBM) зрештою призведуть до появи RCM як інструменту для обслуговування акумуляторів.
Удосконалення акумуляторів полягають не лише в підвищенні ємності, а й у забезпеченні надійного та безпечного джерела енергії протягом усього терміну служби акумулятора. DBM сприяє розробці акумуляторів, забезпечуючи триваліший термін служби акумуляторів, знижуючи експлуатаційні витрати та зменшуючи вплив на навколишнє середовище від виробництва та утилізації акумуляторів.