В декабре 2019 года компания «Деснол Софт» выпустила решение «1С:RCM Управление надежностью», реализующее методологию RCM. RCM — Reliability Centered Maintenance — это техническое обслуживание, направленное на обеспечение надежности оборудования. В основе методологии — риск-ориентированный подход к управлению активами предприятия. Рассказывая о возможностях применения методологи RCM, хотелось бы начать историю с упоминания реального события.
NB. Вы можете прочитать статью или посмотреть это видео. Ну или и то, и другое, конечно.
Авария на ТЭЦ
29 мая 2020 года произошла авария на ТЭЦ-3 в Норильске. Из-за разгерметизации резервуара для хранения разлилось около двадцати одной тысячи тонн дизельного топлива. Авария привела к экологической катастрофе. К счастью, без человеческих жертв. Но нефтепродукты попали в две реки — Амбарную и Далдыкан. Росприроднадзор оценил ущерб экологии от этой аварии в 148 млрд рублей.
Компания «Норникель», допустившая аварию, понесла серьезные репутационные потери. По факту произошедшего было возбуждено сразу несколько уголовных дел. По версии представителей «Норникеля» и властей Красноярского края, авария произошла из-за проседания опор резервуара с дизельным топливом. Из-за аномально мягкой температуры подтаял грунт, и конструкции просели.
Нужно сразу сделать акцент на том, что всю информацию, которую мы здесь и далее приводим по компании Норникель, мы взяли из СМИ и открытых публичных источников.
Почему мы упоминаем эту историю, когда ведем речь об RCM?
Дело в том, что RCM — это техническое обслуживание, ориентированное на надежность. Или — безотказность. Чем дороже последствия срабатывания риска отказа оборудования (в данном случае риска разгерметизации системы хранения) — тем тщательнее нужно следить за тем, чтобы его не допустить.
Инструментом риск-ориентированного подхода к обслуживанию активов является RCM-анализ.
7 вопросов для RCM-анализа
Методология RCM гласит: существуют 7 ключевых вопросов, ответы на которые помогут нам учесть риски при обслуживании активов и за счет этого усовершенствовать существующую программу их обслуживания.
Вопрос № 1. Какие функции выполняет актив в производственном контексте?
Например, основная функция хранилища дизтоплива — «герметичное хранение дизельного топлива» — без снижения качества продукта и без утечек.
Вопрос № 2. В каких случаях актив перестает выполнять свои функции?
То есть что должно случиться, чтобы дизтопливо утекло в ближайшую реку? В нашем примере — это «нарушение герметичности резервуара».
Вопрос № 3. Каковы причины каждого функционального отказа?
То есть если случилось худшее — и события, которых мы опасались, произошли — как мы охарактеризуем причину в каждом отдельном случае? Из-за чего произошла разгерметизация? Она могла произойти, например, из-за коррозии стенок резервуара, из-за механического разрушения стенок ну или из-за опрокидывания резервуара в следствии проседания опор...
Вероятной причиной аварии в Норильске называют проседание почвы, вызванное таянием вечной мерзлоты. Причина — глобальное потепление. Факты проседания грунта под зданиями и промышленными объектами, построенными в арктических зонах на вечной мерзлоте, не редкость уж несколько лет.
Ростехнадзор рассматривает в качестве причин разлива дизельного топлива на ТЭЦ-3 недостатки проектирования, нарушения при строительстве и эксплуатации, а также климатическое воздействие.
Но это всё, конечно, частные примеры. И видов отказов, и причин отказов может быть и должно учитываться при RCM-анализе гораздо больше.
Вопрос № 4. Что случится после наступления отказа?
Иными словами, к каким последствиям приведет каждый из вариантов развития событий? Что если топливо утечет в реку? А что если в море? А что если попадет в водопровод ближайшего города?
Последствия обычно разделяют на категории по сфере воздействия.
- Первая категория — это последствия, касающиеся угрозы жизни и здоровью, безопасности окружающей среды. В Норильске зафиксирован факт значительного загрязнения окружающей среды. В результате разгерметизации резервуара на проезжую часть автодороги на промплощадке металлургического завода вылилось большое количество дизельного топлива, значительная его часть попала в реку Амбарная. Предельно допустимые концентрации вещества в реках, куда попало дизтопливо, были превышены в десятки тысяч раз. Потребовался план рекультивации земель, которым был нанесен урон после разлива топлива. В результате на реке Амбарная — а это основная зона загрязнения — обработано 400 тысяч квадратных метров территории. Можете представить масштаб катастрофы — это ведь площадь 56 футбольных полей! Росприроднадзор оценил ущерб экологии в 148 млрд рублей.
- Вторая категория — производственные последствия. Разгерметизировался резервуар, принадлежащий комбинату НТЭК, дочернему предприятию Норильско-Таймырской энергетической компании. 21 163 тонны горючего — весьма значительный объем. Компания потеряла примерно 350 железнодорожных цистерн дизельного топлива. Помимо этого, на локализацию аварии и устранение ее последствий были оттянуты значительные силы компании, которые в это время не занимались созданием прибыли, а устраняли последствия катастрофы. К ликвидации последствий разлива нефтепродуктов привлечено 250 человек и 72 единицы техники Заполярного филиала компании «Норильский никель», НТЭКа и специализированных организаций. А еще компания «Норникель» сразу же стала проводить проверку более 600 своих объектов, в том числе те, что уже выведены из эксплуатации. Тоже серьезная нагрузка на предприятие.
- Третья категория — непроизводственные последствия. Это, в первую очередь, ущерб деловой репутации компании, что напрямую влияет на капитализацию. По оценкам СМИ, акции «Норильского никеля» подешевели на 10% (или примерно до 20 тысяч рублей за акцию) в течение суток после объявления об этом происшествии. По факту произошедшей аварии было возбуждено сразу несколько уголовных дел: нарушение правил охраны окружающей среды при производстве работ, порча земли, загрязнение вод...
Разобрав ситуацию с причинами отказа, перейдем к вопросу № 5. На что влияет каждый отказ?
Рассматривая каждое возможное последствие, мы взвешиваем риски. Какова вероятность наступления того или иного события? А какова цена срабатывания риска? Мы рассматриваем два ключевых параметра: вероятность возникновения отказа и тяжесть его последствий. Тем самым определяется итоговая величина риска.
Вернемся к случаю в Норильске. Еще 20 лет назад вероятность таяния вечной мерзлоты воспринималась нами как «научная фантастика». А вот уже два-три года назад — как объективная реальность, в которую просто не очень хочется верить. СМИ пишут: «из-за глобального потепления в Арктике начинается таяние вечной мерзлоты, на которой за многие десятилетия построены не только предприятия, но и большие города. Проявлений таких последствий уже называют немало в разных регионах Заполярья».
После аварии вице-президент Норникеля признает, что стратегическая задача компании — разработка новой концепции и принципов ведения хозяйственной деятельности в арктической зоне страны.
То есть риск наступления неблагоприятного события за последние годы возрос кратно. И теперь его нельзя не учитывать!
Что же касается тяжести последствий и цены срабатывания риска — и последствия, и цена, как мы уже видели, колоссальны. На основании очень примерных оценок это миллиарды рублей.
Итоговая оценка риску присваивается перемножением вероятности его возникновения на величину ущерба. В данном случае величина ущерба большая, вероятность наступления, наверное, могла быть оценена как низкая. Но вероятнее всего итоговое значение (или вес риска среди множества других) было бы таким, на которое не обратить внимание невозможно.
Вопрос № 6. Что можно и нужно сделать для предотвращения отказа?
Учитывая ответы на пять вопросов, которые мы рассмотрели ранее, мы должны скорректировать нашу программу обслуживания оборудования так, чтобы в ней были учтены критичные с точки зрения потенциального ущерба риски, все угрозы и неблагоприятные последствия — финансовые, репутационные, производственные, штрафы надзорных органов и так далее.
При этом нужно учитывать, что традиционный подход к обслуживанию совсем не учитывает риски! Стандартная программа ТОиР дает нам возможность построить график планово-предупредительных ремонтов, традиционно основанный на паспортных данных активов. В том время как RCM-анализ «посмотрит» на производственную и непроизводственную инфраструктуру не с точки зрения «паспортных или проектных правил обслуживания», а с точки зрения возможных рисков и цены их последствий. И обратит наше внимание именно на те объекты, которые могут быть «вне зоны пристального контроля» обычного традиционного ТОиР.
Давайте разберем эту ситуацию как задачу. Дано: программа 1С:ТОИР, в которой собрана структурированная база всех объектов ремонта. На нужно: провести RCM-анализ по объектам, которые определены как критичные (то есть те, последствия отказа которых наиболее дорого обойдутся предприятию).
Для RCM-анализа нам необходимы данные, которые есть в 1С:ТОИР: иерархия активов, список технологических карт и операций с их стоимостью, а также список зафиксированных дефектов для классификации в виды отказов по этим объектам. Получив эти данные, мы можем провести RCM-анализ — то есть пройти все те 5 шагов, которые мы описывали выше, по каждому активу или по группам схожих активов. Проведя анализ, мы сможем сформировать оптимальную программу обслуживания для выбранных активов.
После чего наша обновленная и улучшенная программа должна вернуться обратно в 1С:ТОИР. Где, в свою очередь, на основании этой улучшенной программы будут сформированы график ремонтных работ, графики осмотров, инспекций и так далее.
Так вот. Для того, чтобы провести все эти операции в рамках RCM-анализа, есть готовое решение. Это решение называется «1С:RCM Управление надежностью».
1С:RCM Управление надежностью
Решение 1С:RCM вышло в 2019 году и дополнило экосистему 1С:ТОИР. Совместное использование 1С:RCM и 1С:ТОИР позволяет сэкономить время на вводе начальных данных, оптимизировать программу обслуживания (по методологии RCM), запланировать выполнение этой программы, проследить за ее выполнением и обеспечить цикл постоянных улучшений на основании риск-ориентированного подхода к обслуживанию активов.
Как и в методологии RCM, процесс анализа разбит на отдельные шаги. А при переходе между шагами проверяются корректность и полнота введенных данных. Процесс нужно пройти полностью, чтобы получить оптимальную программу техобслуживания и ремонтов с учетом параметра надежности.
Помимо основных шагов в системе 1С:RCM есть интересные дополнения. Фишки. Ну или, как мы, разработчики, их называем, фичи, которые помогают проводить анализ.
Фича № 1: матрица рисков
Например, на шаге определения видов отказов мы добавили элементы поиска корневых причин. Важно обнаружить и проанализировать именно корневую причину отказа, т.к. мероприятия, направленные против условий возникновения такого отказа, будут эффективнее.
Чтобы сделать более наглядным процесс определения вероятностей и тяжести последствий, можно использовать не только цифры, но и категории. Например, для описания вероятности могут использоваться категории: маловероятно, редко, часто. А для тяжести последствий: минимальные, серьезные, катастрофические. Эти категории образуют матрицу рисков — таблицу, в ячейках которой находится риск. Наше решение позволяет формировать собственные матрицы и определять критичность видов отказов по ним. Помните, выше мы говорили о перемножении цены последствий на вероятность срабатывания риска? Вот это оно и есть.
Если вспомним случай в Норильске, как раз на этом этапе риск утечки с огромной стоимостью последствий привлек бы наше внимание. Матрица вывела бы в «красную зону» этот резервуар. А значит, риск не был бы недооценен. И по итогу анализа для объекта была бы назначена программа обслуживания, которая предусматривает необходимые обходы, замеры и так далее.
Результат RCM-анализа
Программа обслуживания — это результат RCM-анализа. Это та программа, выполнение которой призвано снизить вероятность наступления рисков. При определении программы обслуживания можно выделить 2 этапа.
- Первый этап формирования программы обслуживания — выбор стратегии.
При этом выбирается одна из шести стратегий: плановое восстановление, плановая замена, обслуживание по состоянию, поиск отказов, работа до отказа, перепроектирование. Последняя стратегия применяется, если остальные стратеги не могут уменьшить риск или тяжесть последствий в необходимой мере.
При выборе стратегии обслуживания можно не только опираться на чье-то «экспертное мнение», но и применять диаграмму решений. Каждая диаграмма представляет собой дерево, в узлах которого находятся вопросы. Отвечая на текущий вопрос, мы переходим в следующий узел и так далее, пока не спустимся к стратегии (или группе стратегий). Некоторые диаграммы приведены в ГОСТах и стандартах (номер ГОСТа вы видите на рисунке ниже). Также нам известно, что на некоторых предприятиях используются собственные диаграммы. Решение 1С:RCM позволяет вводить собственные диаграммы и удобно ими пользоваться.
- Второй этап формирования программы обслуживания — определение мероприятий и их периодичности.
На этом этапе определяются состав работ и их периодичность. Периодичность, как правило, соответствует периоду развития отказа.
А что если?..
Давайте представим, что бы могло произойти, если бы при проектировании хранилища с топливом был проведен RCM-анализ.
Риск вида отказа «Разгерметизация резервуара» был бы признан высоким и была бы разработана программа обслуживания, которая полностью исключает такое развитие событий или значительно снижает тяжесть последствий.
Например, выбираем стратегию «Перепроектирование». Конструкции опор резервуара могут быть перепроектированы, например, наподобие тем, что делают в сейсмически опасных зонах — это должны быть конструкции повышенной устойчивости. Или выбираем стратегию «Обслуживание по состоянию». В этом случае уместны периодические осмотры, результаты которых должны фиксироваться. Благодаря этому могли быть замечены изменения в структуре замерзшего грунта.
В любом случае, если бы этот вид отказа был определен и записан — он оказался бы в списке возможных угроз. И занял бы свое место в программе обслуживания.
Если RCM-анализ не был проведен ранее , его можно провести сейчас! Уже зная фактическую цену последствий.
«Известия» передают слова главы «Норникеля» Владимира Потанина: «Сейчас в связи с тем, что мы с этим столкнулись, получается, что надо пересматривать вообще подходы к строительству, к мониторингу, к обеспечению промышленной безопасности на вечной мерзлоте».
Памятуя о том, что «Норникелю» придется проверить более 600 своих объектов после аварии, применение единого подхода при RCM-анализе к объектам со схожими функциями значительно облегчило бы задачу.
Т.е. в подобной ситуации нужно добавить отказ в перечень возможных отказов для всех подобных резервуаров, спланировать мероприятия по контролю риска или его предотвращению, внести всё это в программу ремонтных мероприятий и перегрузить назад в систему ТОИР для всех резервуаров.
Именно для решения таких — и подобных — задач и применяется методология RCM.
Итак, мы обсудили то, что нужно сделать для предотвращения отказа. Но есть и вопрос № 7. А что можно сделать для прогнозирования отказа?
И тут нам на помощь приходит фича № 2 по порядку, но не по значению — предиктивная аналитика.
Фича № 2: предиктивная аналитика
Риск-ориентированный подход к обслуживанию активов демонстрирует еще большую эффективность при совместном применении 1С:RCM с сервисом предиктивной аналитики.
Сервис предиктивной аналитики — это новая разработка нашей компании. В основе сервиса — технологии машинного обучения. Успешное практическое применение бета-версии в течение года идет на одном из крупных предприятий нефтегазовой отрасли, где наш сервис предиктивной аналитики уже доказал свою эффективность и сэкономил массу средств на ремонте отказов, которые не произошли.
Предиктивная аналитика использует методы анализа данных, которые основаны на прогнозировании поведения и позволяет выявить аномалии (то есть отклонения) в работе оборудования, которые потенциально могут привести к выходу его из строя. Задача сервиса — как можно раньше обнаружить аномалию и сигнализировать о ней оператору. А оператор решает, что это на самом деле: аномалия (и нужно принять меры) или же нормальное состояние (тогда система дообучается и принимает это состояние как норму).
Так вот, благодаря предиктивной аналитике мы можем узнать о наличии скрытых аномалий, что сделает статистику более «честной», а общую картину — понятной. Пользователь получает отчет об аномалиях. Отчет содержит список датчиков, их фактическое и предсказанное значение, признак и оценку аномальности. Анализируя показания датчиков, можно определить виды отказов по свойственным им шаблонам отклонения. Шаблоны можно «запомнить» в системе и затем в приходящих отчетах получать уже известные (определенные по характеру аномалий) дефекты заранее. Это позволяет провести профилактические мероприятия до момента поломки, тем самым предотвратив простой оборудования и дорогостоящий ремонт.
Так, получая картину «скрытых» отказов, мы можем прогнозировать и предотвращать не случившиеся выходы из строя. И параллельно можем формировать базу данных потенциальных отказов.
Применение RCM «в мирное время»
Мы рассмотрели ситуации, при которых риск-ориентированный подход к обслуживанию активов помогает не допустить рисков техногенных катастроф, снизить тяжесть последствий или избежать их вовсе.
Тем не менее, есть ли для 1С:RCM, так сказать, применение «в мирное время»?
Конечно. Вот основные преимущества и возможности использования системы, о которых мы не говорили ранее.
- Повышение производительности, объема производства, качества продукции или сервиса. Это достигается путем выбора наиболее эффективных видов обслуживания для каждого актива.
- Большая эффективность затрат на техническое обслуживание, т.к. RCM фокусирует внимание на тех видах обслуживания, которые дают наибольший эффект на производительность предприятия.
- Повышение срока службы дорогих активов, т.к. обслуживание планируется с учетом конкретной ситуации: условий эксплуатации, условий окружающей среды.
Дополнительные возможности.
- Формируется и постоянно пополняется база данных рисков, которая не позволит забыть о выявленных угрозах. Кроме того, мы можем ранжировать свои активы по риску.
- Устанавливается связь между видами отказа и мероприятиями, что не только дает данные для расследования инцидентов и совершенствования программы ТОиР, но и помогает отчитаться перед надзорными органами.
- Сформированный список видов отказа и их рисков позволяет «играть» бюджетом в сторону увеличения или уменьшения средств на обслуживание. Мы либо принимаем какие-то риски — полностью или частично. Либо рассматриваем их как неприемлемые.
Итак, использование методологии RCM, с одной стороны, позволяет определить возможные угрозы, рассчитать стоимость риска и выбрать обслуживание, соответствующее этому риску, — что, в свою очередь, позволит уменьшить вероятность и тяжесть последствий различных видов отказов и вызванных ими аварий (в том числе техногенных катастроф). С другой стороны, применение RCM позволяет наиболее эффективно использовать бюджет, выделенный на обслуживание активов.
