راهنمای PM مبتنی‌بر وضعیت (CBM): از آنالیز روغن کارکرده UOA تا ویبره برای تیم‌های نگهداری در ایران

در سال‌های 1404 و 1405، تکیه صرف به PM تقویمی (سرویس هر X ساعت/ماه) برای کارخانه‌ها و تعمیرگاه‌های تخصصی در ایران دیگر پاسخگو نیست. تغییرات بار، شوک‌های تولید، کیفیت متغیر سوخت و روغن، و فشار رقابت باعث می‌شود برخی تجهیزات خیلی‌زود یا خیلی‌دیر سرویس شوند. راه‌حل، حرکت به‌سوی PM مبتنی‌بر وضعیت (Condition-Based Maintenance/CBM) است؛ رویکردی که با پایش سلامت واقعی دارایی‌ها از UOA (آنالیز روغن کارکرده) و آنالیز ارتعاش تا دما و صدای غیرعادی، تصمیم توقف کنترل‌شده را جایگزین خرابی ناگهانی می‌کند. این مقاله، یک نقشه راه عملی برای تیم‌های PM، تعمیرگاه‌ها و شرکت‌های خدمات نگهداری در ایران ارائه می‌دهد.

تفاوت PM تقویمی، PM پیشگیرانه و PM مبتنی‌بر وضعیت (CBM)

سه رویکرد اصلی نگهداری را باید با نگاه هزینه، دقت و ریسک توقف اضطراری مقایسه کرد. جدول زیر به‌صورت ماتریس مفهومی ارائه می‌شود:

هزینه

• PM تقویمی: هزینه قطعات و زمان تعویض بالا به‌علت سرویس‌های زودهنگام؛ اتلاف روانکار.
• PM پیشگیرانه (بر مبنای توصیه سازنده و سوابق): هزینه متوسط؛ اما هنوز احتمال سرویس غیرضروری وجود دارد.
• CBM: هزینه پایش و ابزار بالاتر در شروع، ولی کاهش چشمگیر هزینه توقف و قطعات در میان‌مدت.

دقت

• PM تقویمی: پایین؛ به شرایط واقعی تجهیز حساس نیست.
• PM پیشگیرانه: متوسط؛ تا حدی مبتنی بر تجربه و داده‌های گذشته.
• CBM: بالا؛ تصمیم‌گیری بر مبنای داده وضعیت فعلی (روغن، ویبره، دما، صدا).

ریسک توقف اضطراری

• PM تقویمی: بالا؛ خرابی ناگهانی بین دو سرویس محتمل است.
• PM پیشگیرانه: متوسط؛ ریسک کمتر اما هنوز قابل توجه.
• CBM: پایین؛ با آلارم‌های زودهنگام و توقف کنترل‌شده مدیریت می‌شود.

نکات کلیدی: UOA یعنی هشدار زودتر از شکست مکانیکی. ویبره یعنی تشخیص نامیزانی و کاویتاسیون قبل از فاجعه. داده PM = دارایی.

نقش UOA (آنالیز روغن کارکرده) در تشخیص فرسایش، آلودگی و اکسیداسیون

UOA ستون فقرات PM مبتنی‌بر وضعیت است. با تحلیل روغن کارکرده می‌توان فرسایش اجزا (Fe, Cu, Al, Cr)، آلودگی ذرات (ISO 4406)، آب (ppm)، رقیق‌شدن با سوخت (% در موتور/کمپرسور)، اکسیداسیون/نیتره شدن، تغییر گرانروی و کاهش TBN یا افزایش TAN را دید. افزایش آهن و مس می‌تواند به فرسایش یاتاقان و بوش‌ها اشاره کند؛ رشد سیلیکون نشانه ورود گردوغبار است؛ ذرات بزرگ و PQ Index بالا یعنی خطر تماس فلز-به-فلز.

راهنمای عملی نمونه‌گیری

• هیدرولیک: نمونه را از نقطه جریان فعال و قبل از فیلتر برگشت بگیرید. از پورت نمونه‌گیری ثابت یا پمپ خلا با بطری استریل استفاده کنید. سطح مخزن یا کف را لمس نکنید.
• گیربکس: در حال کار و گرم، از پورت نمونه‌گیری در نیمه ارتفاع چرخ‌دنده‌ها برداشت کنید. از کف کارتر یا بعد از توقف طولانی نمونه نگیرید.
• کمپرسور: در اسکرو، از مدار روغن جداکننده در دمای کاری نمونه بگیرید. از تماس بطری با اتصالات آلوده پرهیز کنید.

بهینه‌سازی برنامه: خط پایه (Baseline) را با روغن نو و 100–200 ساعت اول بسازید. تناوب نمونه‌گیری را بر اساس اهمیت تجهیز و نتایج، از ماهانه تا فصلی تنظیم کنید. روندها (Trending) از تک‌نمونه مهم‌ترند؛ سه نقطه متوالی با شیب افزایشی، زنگ خطر واقعی است.

آنالیز ارتعاش (ویبره) روی یاتاقان‌ها و گیربکس‌های دور بالا

ویبره مکمل طبیعی UOA است. نامیزانی، عدم هم‌محوری، شل‌شدگی مکانیکی، عدم بالانس، لقی و خرابی المان‌های یاتاقان با تحلیل سیگنال ارتعاش قابل کشف‌اند. در گیربکس‌ها، فرکانس مش چرخ‌دنده و سایدداندها سرنخ می‌دهند؛ در یاتاقان‌ها، پیک‌های BPFO/BPFI/BSF و Envelope نشانگر عیب رولینگ هستند.

• سنسورها: شتاب‌سنج (Accelerometer) با نصب ثابت و جهت‌گیری استاندارد X/Y/Z. سرعت و جابجایی برای محدوده‌های فرکانسی پایین مفید است.
• پروتکل: ثبت شرایط کار (RPM، بار، دما)، نمونه‌برداری همسان و مسیرهای تکرارپذیر.
• معیارها: RMS کلی، پیک‌به‌پیک، طیف فرکانسی، Envelope Demodulation، و ترندینگ در بازه‌های هفتگی/ماهانه.

ترکیب نشانه‌ها کلید تصمیم‌گیری است: اگر RMS بالا می‌رود و Envelope پیک‌های مشخص یاتاقان را نشان می‌دهد، هم‌زمان در UOA افزایش آهن دیده می‌شود، توقف برنامه‌ریزی‌شده ارزشمندتر از ادامه کار با ریسک شکست است. برای پمپ‌ها، سیگنال با فرکانس‌های حباب‌زایی (کاویتاسیون) و نویز آلتراسونیک می‌تواند هشدار زودهنگام بدهد.

ادغام داده روغن، ویبره و دما در یک داشبورد PM

داشبورد وضعیت، داده‌های UOA، ویبره، ترموگرافی و حتی آکوستیک را یکپارچه کرده و با قوانین ساده چراغ‌راهنما (سبز/زرد/قرمز) تصمیم توقف کنترل‌شده را ممکن می‌کند. برای هر دارایی، حد آلارم و اقدام تعریف کنید: مثلاً ISO 4406 بالاتر از 19/17/14 = هشدار، 21/19/16 = اقدام؛ RMS بالاتر از حد ISO 20816 = هشدار.

• قوانین همبستگی: رشد آهن + رشد Envelope = احتمال عیب یاتاقان؛ افزایش دما + افت گرانروی = رقیق‌شدن یا برش مکانیکی.
• زمان‌بندی: اگر شیب سه ترند پیوسته صعودی باشد، زمان توقف را به نزدیک‌ترین پنجره تولید منتقل کنید.
• مستندسازی: هر آلارم باید به «اقدام اصلاحی»، «نتیجه» و «صرفه‌جویی» متصل شود تا ارزش CBM قابل اندازه‌گیری باشد.

برای شرکت‌های خدمات PM در ایران، داشبورد می‌تواند ساده شروع شود: فایل اشتراکی با نمودارها، سپس ارتقا به نرم‌افزار CMMS/EAM با ماژول Condition Monitoring. مهم این است که داده‌ها استاندارد و قابل مقایسه بمانند.

چک‌لیست استقرار CBM در تعمیرگاه تخصصی یا شرکت خدمات PM

تجهیزات پایه

• کیت نمونه‌گیری روغن، پمپ خلا و بطری‌های استریل؛ برچسب و زنجیره امانت نمونه.
• دسترسی به آزمایشگاه معتبر UOA (ASTM/ISO)؛ یا ذره‌شمار پرتابل برای پایش سریع.
• آنالایزر ویبره پرتابل با سنسورهای مناسب، تاکومتر/استروب، و نرم‌افزار تحلیل.
• دوربین ترموگرافی و دستگاه آلتراسونیک (برای نشتی و کاویتاسیون).

مهارت نیروی انسانی

• آموزش نمونه‌گیری درست، تشخیص تداخل و آلودگی.
• توانایی خواندن گزارش آزمایشگاه (TAN/TBN، ISO 4406، فلزات سایشی) و طیف ویبره.
• تحلیل روندها و نوشتن توصیه عملیاتی (Flush، فیلترگذاری، تنظیم هم‌محوری، تعویض یاتاقان).

فرایند گزارش

• استاندارد نام‌گذاری دارایی‌ها و نقاط اندازه‌گیری.
• چرخه گزارش ماهانه با وضعیت سبز/زرد/قرمز و لیست اقدامات.
• بازبینی فصلی KPI با مشتری و تنظیم تناوب پایش.

KPI پیشنهادی

• MTBF، نرخ توقف اضطراری، مصرف روانکار/100 ساعت، انطباق نمونه‌گیری، زمان آلارم تا اقدام، و صرفه‌جویی مستند.

KPIهای کلیدی در قراردادهای نگهداری

• MTBF (میانگین زمان بین خرابی‌ها): نشان‌دهنده قابل‌اعتماد بودن دارایی پس از استقرار CBM.
• نرخ توقف اضطراری: تعداد توقف‌های ناگهانی در ماه/فصل؛ هدف، کاهش پیوسته با داده‌های وضعیت.
• مصرف روانکار در هر 100 ساعت کارکرد: کنترل هدررفت، نشتی و تعویض‌های غیرضروری.
• Mean Alarm-to-Action: میانگین فاصله آلارم تا اقدام اصلاحی؛ هرچه کمتر، بهتر.
• Compliance نمونه‌گیری: درصد نمونه‌های گرفته‌شده طبق برنامه؛ پایه تضمین کیفیت داده.
• Cost Avoidance مستند: ارزش توقف‌های اجتناب‌شده یا قطعاتی که پیش از خرابی برنامه‌ریزی‌شده تعویض شدند.

سناریوی واقعی: پمپ هیدرولیک 250 بار قبل از خرابی چه می‌گوید؟

یک پمپ پیستونی محوری 250 بار در خط پرس فلزی را در نظر بگیرید. طی 6 هفته پایش:

1. هفته 1–2: UOA نشان می‌دهد ISO 4406 از 18/16/13 به 20/18/15 رسیده؛ آهن و مس اندکی بالاتر از خط پایه. ویبره RMS کمی رشد کرده؛ دما طبیعی است.
2. هفته 3–4: رشد سیلیکون (ورود گردوغبار) و افت گرانروی جزئی؛ Envelope ویبره پیک‌های زودهنگام تماس رولر–Race را نشان می‌دهد؛ آلتراسونیک صدای کاویتاسیون مقطعی ثبت می‌کند.
3. هفته 5–6: PQ Index بالا می‌رود؛ آب به 200 ppm نزدیک می‌شود؛ دمای موضعی هوزینگ پمپ 5 درجه افزایش. مجموعه نشانه‌ها: صافی مکش کثیف، مکش هوا، آلودگی ذره‌ای و شروع فرسایش یاتاقان.

اقدام CBM: توقف کنترل‌شده 4 ساعته؛ تعویض فیلتر مکش، هواگیری، فیلترگذاری آفلاین، تعویض سیل مکانیکی پمپ، تنظیم هم‌محوری کوپلینگ. پس از راه‌اندازی، ISO 4406 به 17/15/12 بازمی‌گردد، RMS به حد نرمال و دما پایدار می‌شود. نتیجه: جلوگیری از شکست پرهزینه پمپ و توقف چندروزه خط.

PM مبتنی‌بر وضعیت (CBM) در عمل: از برنامه تا فرهنگ

CBM فقط ابزار نیست؛ یک «فرهنگ تصمیم‌گیری با داده» است. برای موفقیت در ایران:

• کوچک شروع کنید: 5 تا 10 دارایی بحرانی را انتخاب و خط پایه بسازید.
• استانداردسازی: فرم نمونه‌گیری، نقطه اندازه‌گیری ویبره، و نام‌گذاری را یکدست کنید.
• آموزش و مربی‌گری: تکنسین‌ها باید معنی اعداد را بفهمند، نه فقط گزارش‌ها را بخوانند.
• مشارکت تامین‌کننده روانکار: انتخاب روغن موتور مناسب، فیلتراسیون و پاکیزه‌سازی هوشمندانه است.
• حاکمیت داده: هر اندازه‌گیری یک دارایی اطلاعاتی است که باید حفظ و تحلیل شود.

پرسش‌های متداول

1.چرا با وجود سرویس منظم هنوز خرابی ناگهانی داریم؟

زیرا PM تقویمی به شرایط واقعی کار حساس نیست. تغییرات بار، آلودگی، دمای محیط و کیفیت روانکار، فرسایش را جلو یا عقب می‌اندازد. CBM با UOA، ویبره و دما، وضعیت واقعی را می‌سنجد و آلارم زودهنگام می‌دهد. وقتی سه ترند پیوسته هشدار می‌دهند (مثلاً رشد آهن، RMS و دما)، می‌توان توقف کنترل‌شده برنامه‌ریزی کرد و از شکست ناگهانی جلوگیری کرد.

2.چند نمونه روغن در ماه کافی است؟

به بحرانی‌بودن تجهیز بستگی دارد. برای دارایی‌های حیاتی خط، ماهانه یا هر 250–500 ساعت منطقی است؛ برای تجهیزات کم‌ریسک، فصلی کافی است. مهم‌تر از تعداد، ثبات روش نمونه‌گیری و تحلیل روندهاست. با ساخت خط پایه و بررسی شیب تغییرات (نه فقط یک عدد)، می‌توانید تناوب را بهینه کنید و هزینه را مدیریت کنید.

3.ابزار ویبره بخریم یا خدمات بیرونی کافی است؟

اگر ناوگان بحرانی و پراکندگی سایت‌ها زیاد است، خرید آنالایزر پرتابل و آموزش تیم توجیه دارد. برای حجم محدود یا شروع کار، برون‌سپاری به سرویس‌های تخصصی اقتصادی‌تر است. راه میانی: مسیرهای اندازه‌گیری را داخلی اجرا کنید و تحلیل طیف پیچیده را به کارشناس بیرونی بسپارید تا هم هزینه کنترل شود و هم کیفیت تحلیل بالا بماند.

4.آیا UOA فقط برای روغن موتور است یا هیدرولیک و گیربکس هم لازم است؟

UOA برای همه مدارهای روغنی مفید است: هیدرولیک، گیربکس، کمپرسور و موتور. در هیدرولیک، ISO 4406 و آب بحرانی‌اند؛ در گیربکس، فلزات سایشی و گرانروی؛ در کمپرسور، اکسیداسیون و رقیق‌شدن. هدف مشترک، کشف زودهنگام آلودگی و فرسایش و تصمیم به فیلترگذاری، تعویض یا تعمیر قبل از خرابی است.

چرا گذار از سرویس سنتی به CBM حیاتی است

در فضای رقابتی 1404 و 2025، هزینه توقف خط و کمبود قطعه یدکی می‌تواند سود پروژه را از بین ببرد. PM مبتنی‌بر وضعیت با اتکا به UOA، ویبره، دما و صدا، تصویری زنده از سلامت تجهیز می‌سازد. نتیجه، توقف‌های برنامه‌ریزی‌شده به‌جای خرابی‌های ناگهانی، کاهش مصرف روانکار، افزایش MTBF و شفافیت قراردادهای PM است.

ما در موتورازین، با تجربه تامین روغن موتور و راهکارهای Condition Monitoring، دیده‌ایم که حتی یک برنامه ساده CBM روی دارایی‌های بحرانی می‌تواند نرخ توقف اضطراری را به‌طور محسوسی کاهش دهد. از کوچک شروع کنید، داده جمع کنید، روندها را ببینید و به‌تدریج پوشش را گسترش دهید؛ CBM نه‌تنها هزینه را کاهش می‌دهد، بلکه فرهنگ تصمیم‌سازی مبتنی بر داده را در نگهداری پیش‌بینانه تقویت می‌کند.