可用性
定义
可用性指设备在计划时间内实际处于可运行状态并能达到所需性能的时长占比。在工艺与混合技术领域,该术语描述了系统在实际运行条件下能够投入使用的频率及持续时间。
可用性(%)= 实际运行时间 ÷ 计划生产时间 × 100
对于运营商而言,高可用性意味着:设备能在需要时正常运行——可靠、可预测且产品质量稳定。
主要影响因素
技术可用性
它描述了设备纯粹的技术状态,不考虑材料短缺或人员不足等组织因素的影响。对于混合机而言,以下组件主要影响其技术可用性:
- 搅拌器
- 驱动单元和变速箱
- 密封系统
- 传感器和控制系统
- 出料装置和阀门
运营可用性
它还涵盖所有运营和组织因素,例如换线准备时间、产品更换时的清洗间隔、物料供应以及操作员干预。
可靠性
设备的无故障运行时间越长,其可用性就越高。在设备维护中,这通常用MTBF(平均故障间隔时间)来描述,即两次故障之间的平均时间。
可维护性
较短的维修和保养时间可直接提高可用性。MTTR(平均修复时间)指设备发生故障后,平均需要多长时间才能恢复运行。便于维护的设计、良好的可维护性以及快速的备件供应都能降低这一数值。
清洁和换线时间
特别是在频繁更换产品的情况下,清洁和换线往往是影响设备实际可用性的最大因素。在设计上专为快速清洁而优化的设备,能显著减少停机时间。
与OEE的区别
设备可用性是设备综合效率(OEE)的三大因素之一,另外两个因素是产能和质量。它仅回答设备是否在运行这一问题。设备是否按预期速度运行以及产出是否符合规格要求,则由其他两个因素来衡量。因此,仅凭较高的设备可用性并不能证明生产率很高。
实践中的意义
生产计划与交期遵守
高可用性是制定可靠生产计划和做出可信交付承诺的基础。在食品、制药和化工行业,任何计划外的停机都会直接导致生产损失。
经济效益
由于可用性以乘法形式计入OEE,因此即使是微小的改进也能产生显著的经济效益。
实现高可用性的设计特征
- 低磨损的混合工具
- 轴穿墙处的易维护密封件
- 便于清洁和维护的可达性
- 支持CIP和WIP的结构设计
- 具有充足冗余的坚固驱动技术
- 用于状态监测维护的传感器系统
维护策略
- 预防性维护:计划性措施可降低计划外停机的风险。
- 基于状态的维护:振动、温度和电流消耗监测可及早提示磨损情况。
- 预测性维护:基于数据的预测有助于在故障发生前安排维护。
备件可用性:组织有序的易损件套件可缩短维修时间并提高有效可用性。
典型应用场景
对于配方或产品更换频繁的设备,与清洁相关的可用性尤为重要。一款具有良好排料性能且混合腔易于操作的立式混合机,可以显著缩短清洁时间,从而使设备更快恢复生产状态。
对用户的启示
高可用性不仅是一个技术指标,更是提升生产率、确保交货准时性和提高经济效益的直接杠杆。因此,在选择混合机时,不仅应关注混合质量和性能,还应关注那些能最大限度缩短维护、清洁和维修时间的结构细节。