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2020/4/18

設備問題處理分享

首先,必須要強調一點:
設備問題的處理其實是一個非常需要"經驗"的技術工作,
一台設備裡面有許許多多不同的元件,
不同的元件出問題自然需要不同的處理方法,
碰到問題有處理過,自然會因為有處理經驗可以比較快找出並解決問題。

網路上有很多小故事用來強調這一點,其中一個廣為流傳的就是:

有一位工程師在公司工作30年,退休了,他對該公司的機器及產品瞭如指掌。

幾年後,該公司的一套機器故障,全公司的人都沒法找出問題來,絕望中,他們只好把退休的工程師找回來,這位工程師看了一個小時後,從上衣口袋拿出一枝粉筆,用粉筆在一個零件上畫了一個大叉叉,說:「就是這裡出問題。」


公司把零件換了,機器操作正常,公司請工程師開一筆維修費用,接著,公司收到一張十萬元的帳單,是這位退休工程師的收費,公司老闆火大了,認為一個小時不值這麼多錢,就要求送一張明細表。


這位退休工程師的回函是:「用粉筆畫叉叉,一元;知道在哪裡畫叉叉,九萬九千九百九十九元。」


這個故事的來源已經不可考,但是經常被引用,所以我也厚顏薄恥的拿來作為開頭引用一下。

但是過了這麼多年真的還是如此嗎???

身為一個中年大叔,在設備相關產業混了二十幾年的老"菜"鳥,
對這個問題的答案其實應該要說"當然是"來幫自己增加一點行情,
不過在現在這個網路資訊與知識充沛流動無礙的時代,
這種狀況其實已經開始有所改變!

管理制度的改善、資料庫與搜尋引擎的效能提升,
讓以往遙不可及、高成本的專家系統、AI概念有機會落實到設備問題處理上,
加上 AR (擴增實境) 硬體越來越低,
若能有良好的管理能力與工具把經驗與知識內化、整合到系統中,
新人與新進工程師也有機會可以透過系統的幫助,預測與解決發生的問題。

良好的系統可以提供相關問題的資訊,個人經驗可以分為以下步驟產生:
1. 從現象判斷問題的類型與相關的零組件,
2. 排除問題恢復運作所需要的軟硬體材料、維護工具與步驟程序,
3. 根據損壞元件的故障、損壞現象找出問題發生的根本因素,
4. 提出與預防問題的解決方案避免問題再次發生。

以上僅供參考,相信有更多能人可以提出更多更好的。

各種新的"知識"匯流技術已經在逐漸打破以往必須依靠幾十年老經驗的狀況;
所以千萬不可倚老賣老,
如果還想在業界騙吃騙喝,記得要不斷學習與充實。

不過老司機們也不要怨歎時不我與,畢竟年紀的成長價值,
除了經驗、知識的累積以外,
有時候更重要的是在性格上可以作到好的情緒控制、不急躁、有耐心...
如果又可以不用在汲汲於職位上的競爭,
用對的人、工具、方法,正確辨識事情、問題的本質,有效的處理完事情,
相信在看待問題上會有不同於青壯年工程師的想法(視野),
所以年長者還是有其可以發揮自身優勢的空間。

如果能組合自己累積的經驗與知識來解決新的問題,也是一種創新!

又是廢話一堆,年紀大的象徵…


回過頭來看設備問題處理。

設備出狀況要如何處理?

以下分享一個設備發生的處理經驗,
試圖從中整理出一個有邏輯、組織、可以建立標準文件的方法。

這個設備問題的狀況首先描述一下狀況:
一開始從使用者端傳來一個訊息:

鋁擠型輸送機的底部破損,要求入廠處理。

第一次發生這個問題的時候,擔當設備開發設計的主管馬上就派工程師入廠。

判斷設備故障狀況後先提出對策:換掉輸送機給使用者:

問題發生的原因:
負責的設計工程師與主管判斷是鋁擠型製造、組立不良造成...

解決方法:
換掉、更新輸送機損壞零組件後恢復正常功能使用。

處理結果:
產線可以順利運作,
使用者不會抱怨,那就沒事了。

結案!


不幸的是,
三個月後又發生了!!!

更不幸的是換成我接主管要去處理...

進到現場觀察現況,
直接從破損處(鋁擠型輸送機的下方)觀察狀況:

從破損位置看進去內部,
可以看到:"鏈條側翻推擠在一起"

搬送用倍速鍊條,圖片來源:TSUBAKI

從觀察到的破損現場狀況判斷鋁擠型破損原因是:

鏈條側面連接片持續磨擦鋁擠型造成鋁擠型破損!


鍊條組成示意圖,圖片來源:TSUBAKI

連接片是不銹鋼材質,硬(強)度比鋁高,
硬度高的連接片持續將與鋁擠型接觸部位的鋁刮下成為粉末,
最後當磨穿到鋁擠型外表面時,
形成使用者看到的鋁擠型底部破損!

當然解決方法將輸送機鋁擠型結構與鏈條換條恢復正常使用是一種方案。

但是這是結果,到底是什麼原因造成鏈條會側翻?!

這是不應該發生的情況。
真正必須要解決的問題是鏈條為什麼會側翻?
鋁擠型破損破裂是問題的表象而不是問題發生的原因!
如果不把問題的原因找出來,並提出改善對策處理好,三個月後可能再來一次!

所以鏈條側翻的原因是?

使用不當?
維護保養不當
安裝問題?
製造組裝的瑕疵?
鏈條品質不良?
還是設計單位最不願意面對的設計“錯誤”



鍊條側翻的原因從現象觀察是鏈條在回流段推擠後側翻,
回流段如上圖 Return Side
圖片來源:TSUBAKI
為什麼會推擠?

因為鏈條在回流段太長、太鬆!

為什麼鏈條在回流段會太長、太鬆?

製造、組裝、設計那個階段發生錯誤?

設計上有確認鏈條張力強度、節數與加入鏈條拉緊裝置。

元件入廠規格符合要求,
組裝時確認鏈條安裝與排列,
實務上也很難故意將鏈條留太長並故意側翻進行安裝,
出廠前測試一切正常,
因此看來不是製造、組裝的問題!


回頭思考:兩次問題的發生都是在使用一段時間之後。

所以鏈條變長、變鬆、產生推擠側翻是在使用過程中漸漸發生的!

那為什麼使用時會逐漸變長?

回頭查鏈條型錄:
鏈條因為製造時是在沒有負荷的狀態,加上負荷後會伸長,
視負載大小,鍊條會因為材料中的微細結構影響,產生一點永久變形而拉長,
每一個單元伸長 0.01%,40米長的鏈條就會伸長 4mm,0.1%就會伸長 40mm,0.2%就是 80mm,
這些伸長量必須藉由調整鍊條拉緊裝置補償,以維持鏈條足夠的張力,
避免回流段鬆弛、推擠、鍊條側翻。

這種現象在各種金屬鍊條、纜繩等都會發生。
所以初次使用一段時間後必須調整鏈條張力,隨後每隔一陣子要檢查與調整張力,以避免發生回流段(鬆邊)的鏈條側翻。

詢問現場使用者完全沒有進行鍊條張力的檢查與調整保養,
因此在使用 3個月後,鍊條伸長量就會大到足以造成在回流段側翻的現象,
還好在使用說明書中有寫輸送機鍊條需定期保養與調整,
所以責任歸屬不是在設計、製造端,回歸到使用者端的未實施定期保養檢查!!!

但是畢竟是同公司,所以最終是將鍊條拉緊裝置從手動調整改成氣缸自動拉緊加感測器檢知拉長極限,
只要伸長量到觸發氣缸上的感測器就強制停機保養(剪掉一節),累積剪斷一定節數後須整段鍊條進行更換),
後來相關問題就沒有再發生過。

像這一類因為磨損、疲勞、潛變造成的失效、故障問題的發生過程是經年累月的,無法短時間觀察到,
在判斷原因上會比短時間發生的過負載、精度等問題困難。

所以設備問題的判斷與處理其實有時候還蠻複雜的,
如果從上面的例子過程來看,
問題的發生與處理過程大致上可以歸納為以下步驟:

1. 蒐集問題資訊:包括基本的有關人、事、時、地、物的描述,照片、影片等。
2. 快速地恢復設備為可運作狀態:更換損壞故障的零部件。
3. 找出問題的根本原因,提出改善措施防止再度發生:包括設計變更、定期點檢保養維護更換標準作業程序。
4. 改善措施實施與確認。

參考資料:
1. 自動化取代人類員工的問題,導入AR可以解決,Digitimes。

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