ISO 4406 در صنعت خودروسازی و قطعه‌سازی؛ راهنمای کنترل آلودگی روغن و کاهش توقف خط

در خطوط تولید خودروسازی و قطعه سازی، «کنترل آلودگی روغن» فقط یک کار آزمایشگاهی نیست؛ یک اهرم مستقیم برای کاهش توقف خط، پایدارسازی کیفیت قطعه و کم کردن هزینه های نت و تعمیرات است. استاندارد ISO 4406 زبان مشترک این کنترل است: به جای قضاوت های کلی مثل «روغن کدر است» یا «فیلتر خوب کار می کند»، با یک کد عددی مشخص می کنیم در هر میلی لیتر روغن، چه تعداد ذره در سه بازه اندازه وجود دارد. همین عددها مبنای تصمیم های اجرایی می شوند: آیا باید فیلتراسیون بهبود یابد؟ از فیلتر آفلاین استفاده شود؟ نقطه نمونه برداری تغییر کند؟ یا مشکل از ورود آلودگی حین شارژ و تاپ آپ است؟

ISO 4406 چیست و چرا برای خودروسازی و قطعه سازی حیاتی است؟

ISO 4406 یک استاندارد برای کدگذاری سطح پاکیزگی سیالات (معمولاً روغن های هیدرولیک و روغن های روانکاری در مدارهای صنعتی) بر اساس «شمارش ذرات» است. خروجی آن معمولاً به شکل یک کد سه بخشی نوشته می شود (مثلاً 18/16/13). هر بخش نشان می دهد تعداد ذرات بزرگ تر یا مساوی یک اندازه مشخص در هر میلی لیتر چقدر است. در نسخه رایج امروزی، اندازه ها معمولاً ≥4 میکرون، ≥6 میکرون و ≥14 میکرون هستند.

در خودروسازی و قطعه سازی، چند ویژگی باعث می شود ISO 4406 به ابزار کلیدی تبدیل شود:

• تجهیزات حساس و با تلرانس کم: سروووالوها، پروپورشنال والوها، واحدهای هیدرولیک پرس ها، اسپیندل ها و یاتاقان های دقیق در ماشین کاری.
• چرخه کاری پرتکرار و شوکی: پرسکاری، دایکست، تزریق پلاستیک و خطوط مونتاژ که آلودگی را سریع تر به خرابی تبدیل می کنند.
• هزینه توقف خط: حتی یک ساعت توقف، هزینه ای بسیار بزرگ تر از هزینه فیلتراسیون و پایش دارد.

نکته مهم این است که ISO 4406 «علت» آلودگی را مشخص نمی کند، اما «شدت» آن را با عدد نشان می دهد. همین عدد به شما اجازه می دهد اهداف پاکیزگی تعیین کنید، روند بگیرید و قبل از اینکه خرابی رخ دهد، مداخله کنید.

خواندن کد ISO 4406: از عددها تا تصمیم اجرایی

کد ISO 4406 سه عدد پشت سر هم است. هر عدد، یک کلاس لگاریتمی از تعداد ذرات را نمایش می دهد؛ یعنی با افزایش هر یک کلاس، تعداد ذرات تقریباً دو برابر می شود. بنابراین تفاوت بین 18 و 20 فقط «دو واحد» نیست؛ عملاً جهش قابل توجهی در تعداد ذرات است. برای تیم نت، این یعنی حساسیت بالا به تغییرات کوچک ظاهری در کد.

هر عدد دقیقاً چه می گوید؟

به صورت خلاصه:

• عدد اول: تعداد ذرات ≥4 میکرون در هر میلی لیتر
• عدد دوم: تعداد ذرات ≥6 میکرون در هر میلی لیتر
• عدد سوم: تعداد ذرات ≥14 میکرون در هر میلی لیتر

در بسیاری از خرابی های شیرهای کنترلی، سروو و پروپورشنال، ذرات ریز (۴ تا ۶ میکرون) نقش پررنگی دارند؛ در حالی که برای سایش پمپ ها و یاتاقان ها، افزایش ذرات در بازه های بزرگ تر هم اهمیت پیدا می کند. بنابراین «کدام عدد بدتر شده» سرنخ می دهد که مشکل بیشتر از جنس ذرات ریز (نفوذ از تنفس مخزن، فیلتراسیون ناکافی، بای پس فیلتر) است یا ذرات درشت (ورود آلودگی حین تعمیرات، خرابی داخلی و تولید براده).

قانون طلایی تفسیر: روند مهم تر از یک عدد منفرد است

یک نمونه تنها ممکن است به خاطر خطای نمونه برداری یا آشفتگی لحظه ای مدار، شما را گمراه کند. اما اگر روند نشان دهد کد مثلاً از 17/15/12 به 19/17/14 رسیده، این یک هشدار عملیاتی است: یا ظرفیت فیلتراسیون پاسخگو نیست یا منبع ورود آلودگی فعال شده است. در کارخانه های قطعه سازی، همین روندگیری می تواند پیش از گیر کردن سروووالو یا افت کیفیت سطح ماشین کاری، اقدام اصلاحی را فعال کند.

سطوح پاکیزگی پیشنهادی در تجهیزات رایج خودروسازی: مقایسه کاربردی

یک خطای رایج در صنعت این است که «یک سطح پاکیزگی» را برای همه مدارها نسخه کنیم. در عمل، سطح هدف باید تابع حساسیت قطعه، نوع پمپ/والو، فشار کاری، و پیامد توقف باشد. جدول زیر، یک چارچوب مقایسه ای برای تصمیم گیری می دهد (اعداد دقیق هدف باید با توصیه سازنده تجهیزات و تجربه میدانی شما نهایی شود):

مزیت نگاه مقایسه ای این است که بودجه فیلتراسیون را هدفمند می کند. اگر روی مدار کم حساس، سطح پاکیزگی بسیار سخت گیرانه تعیین کنید، احتمالاً هزینه فیلتر و توقف های تعویض بالا می رود؛ و اگر روی مدار حساس سهل بگیرید، هزینه خرابی و توقف خط چند برابر می شود.

کنترل آلودگی در سیستم های هیدرولیک خطوط پرس و مونتاژ

در کارخانه های خودروسازی و قطعه سازی ایران، بخش بزرگی از توقف های ناگهانی از «رفتار غیرقابل پیش بینی سیستم هیدرولیک» شروع می شود: نوسان فشار، کند شدن حرکت، گیرکردن ولو، یا آلارم اختلاف فشار فیلتر. ISO 4406 اینجا نقش داشبورد را دارد. وقتی کد پاکیزگی از هدف فاصله می گیرد، می توانید قبل از آنکه قطعه حساس آسیب ببیند، علت را پیدا کنید.

منابع اصلی ورود آلودگی در هیدرولیک

• تنفس مخزن (Breather) نامناسب در محیط های پرگردوغبار
• شارژ روغن از بشکه/مخزن بدون فیلتراسیون هنگام تاپ آپ
• باز و بسته کردن شیلنگ و اتصالات در تعمیرات بدون کنترل تمیزی
• بای پس شدن فیلتر به علت گرفتگی یا انتخاب غلط درجه فیلتراسیون

چالش و راه حل: آلارم فیلتر زیاد می شود، اما کد ISO هم بدتر است

چالش: تعویض مکرر فیلتر، بدون بهبود پایدار در ISO 4406؛ یعنی منبع آلودگی فعال است یا فیلتر در اندازه درست انتخاب نشده.

راه حل اجرایی:

1. بازبینی Breather و ارتقا به نوع مناسب شرایط محیطی
2. الزام «فیلتر هنگام انتقال» برای هر شارژ/تاپ آپ و حذف قیف و توری های غیر استاندارد
3. استفاده از فیلتراسیون آفلاین (kidney loop) برای کاهش تدریجی کد، بدون توقف خط طولانی
4. تنظیم برنامه نمونه برداری دوره ای و روندگیری کدها برای تشخیص بازگشت آلودگی

در این سناریو، تصمیم های نگهداری باید به داده تکیه کند: اگر عدد اول و دوم (ذرات ریز) بیشتر بدتر می شوند، به احتمال زیاد مسیرهای ورود ریزگرد و تنفس و فیلتراسیون ریزمسام مطرح است؛ اگر عدد سوم جهش دارد، احتمال ورود آلودگی درشت یا تولید داخلی براده بیشتر می شود.

ماشین کاری و تجهیزات حساس: چرا ذرات ریز می توانند کیفیت قطعه را به هم بزنند؟

در بخش ماشین کاری قطعات (سرسیلندر، بلوک، قطعات گیربکس، قطعات شاسی)، کیفیت سطح و پایداری فرآیند به شدت به وضعیت روانکارها وابسته است؛ از روغن های هیدرولیک ماشین ابزار گرفته تا روغن های گردش و سیستم های روغن کاری مرکزی. آلودگی ذره ای دو اثر اصلی دارد: نخست افزایش سایش و کاهش عمر یاتاقان ها و پمپ ها؛ دوم ایجاد ناپایداری در عملکرد (لرزش، افزایش دما، افت دبی) که به تلرانس های فرآیندی ضربه می زند.

در بسیاری از خطوط، وقتی علائم به شکل «ریزش کیفیت» یا «افزایش ضایعات» ظاهر می شود، ذهن تیم تولید به سمت ابزار و برنامه CNC می رود؛ در حالی که گاهی کد ISO 4406 در سیستم هیدرولیک یا روغن کاری مرکزی، یک هشدار زودتر داده است. اینجا استفاده درست از استاندارد، یعنی وصل کردن کیفیت محصول به سلامت سیال.

نکته برجسته: کد ISO 4406 جایگزین اندازه گیری های دیگر نیست

ISO 4406 فقط آلودگی ذره ای را می سنجد. برای تصویر کامل، باید کنار آن به آب، ویسکوزیته، محصولات اکسیداسیون و فلزات سایشی هم توجه کنید. اما مزیت ISO این است که «سریع» و «قابل اقدام» است: وقتی کد از محدوده خارج شد، اولین اقدام معمولاً در حوزه فیلتراسیون و کنترل ورود آلودگی تعریف می شود، نه تعویض بی برنامه روغن.

در برنامه های پایش وضعیت، ترکیب نتایج کد ISO با راهنمای فنی و انتخاب صحیح محصول هم اهمیت دارد؛ برای مثال در بسیاری از سیستم های هیدرولیک و گردش، انتخاب درست از خانواده روغن صنعتی به همراه تعریف هدف پاکیزگی، باعث می شود هم عمر تجهیزات بالا برود و هم هزینه فیلتر و تعویض کاهش یابد.

نمونه برداری و فیلتراسیون: از استاندارد روی کاغذ تا اجرای قابل اتکا

دو کارخانه ممکن است یک هدف پاکیزگی یکسان تعریف کنند، اما نتایج بسیار متفاوت بگیرند؛ علت اغلب در «نمونه برداری» و «طراحی فیلتراسیون» است. اگر نمونه را از جای نامناسب بگیرید یا ظرف و روش تمیز نباشد، کد ISO 4406 بیشتر از آنکه وضعیت واقعی روغن را نشان دهد، کیفیت نمونه برداری شما را منعکس می کند.

اصول نمونه برداری قابل اتکا (چک لیست کوتاه)

• نقطه نمونه برداری ثابت و قابل تکرار تعریف کنید (ترجیحاً در جریان فعال و نماینده مدار).
• از برداشت از کف مخزن یا نقاط ساکن پرهیز کنید مگر برای هدف مشخص (مثلاً بررسی ته نشینی).
• قبل از نمونه گیری، خط را تا حد امکان flush کنید تا نمونه نماینده باشد.
• ظروف تمیز و درب بندی درست، و زمان بندی ارسال به آزمایشگاه را کنترل کنید.

فیلتراسیون: مقایسه دو رویکرد رایج در خطوط تولید

در عمل، بسیاری از خطوط موفق از ترکیب هر دو استفاده می کنند: فیلتر خط برای حفاظت فوری، و آفلاین برای پایین آوردن و تثبیت کد ISO 4406 در محدوده هدف.

اشتباهات رایج در استفاده از ISO 4406 و راه حل های میدانی

ISO 4406 اگر درست اجرا نشود، می تواند تبدیل به یک عدد تزئینی در گزارش شود. چند اشتباه پرتکرار در کارخانجات و راه حل پیشنهادی:

1) تعریف هدف پاکیزگی بدون توجه به حساسیت تجهیزات

مسئله: یک عدد ثابت برای همه یونیت ها.

راه حل: دارایی ها را بر اساس حساسیت دسته بندی کنید (سروو/پروپورشنال، پمپ های دقیق، مدارهای عمومی) و برای هر گروه هدف جداگانه بگذارید.

2) تکیه بر تعویض روغن به جای کنترل آلودگی

مسئله: وقتی کد بد می شود، سریع روغن عوض می کنند؛ اما ریشه ورود آلودگی باقی می ماند.

راه حل: اول مسیر ورود آلودگی را ببندید (breather، انتقال، تعمیرات)، سپس با فیلتراسیون کد را اصلاح کنید؛ تعویض روغن را فقط وقتی انجام دهید که سایر شاخص ها (مثل اکسیداسیون/آب) هم نیاز را تایید کند.

3) نمونه برداری غیرتکرارپذیر

مسئله: یک بار از مخزن، یک بار از خط برگشت، یک بار بعد از توقف.

راه حل: نقطه و شرایط نمونه برداری را استاندارد کنید و در دستورالعمل نت بنویسید.

4) بی توجهی به زنجیره تامین و اصالت محصول

مسئله: روغن تازه هم ممکن است سطح پاکیزگی مناسب سیستم حساس را نداشته باشد یا در حمل و نگهداری آلوده شود.

راه حل: کنترل پاکیزگی در هنگام ورود (Incoming) برای مدارهای حساس، نگهداری درست بشکه ها، و انتقال با فیلتر. برای ناوگان ها و اتوسرویس های حرفه ای هم، یک زنجیره تامین پایدار و قابل رهگیری اهمیت دارد؛ در این مسیر، استفاده از منابع تخصصی روغن موتور به تصمیم گیری مهندسی کمک می کند، حتی اگر موضوع اصلی شما روغن صنعتی باشد.

نقشه راه پیاده سازی ISO 4406 برای کاهش توقف خط (گام به گام)

برای اینکه ISO 4406 از یک گزارش ماهانه به یک ابزار کاهش توقف خط تبدیل شود، یک نقشه راه ساده اما دقیق لازم دارید. این نقشه راه در خطوط خودروسازی و قطعه سازی قابل اجراست و با منابع محدود هم می تواند شروع شود:

1. تعریف دارایی های بحرانی: پاورپک های پرس، سرووها، یونیت های ماشین ابزار حساس، و هر تجهیزی که توقف آن گلوگاه تولید است.
2. تعیین هدف پاکیزگی برای هر گروه: با توجه به حساسیت و توصیه سازنده، یک بازه هدف تعریف کنید و آستانه هشدار/اقدام بگذارید.
3. استانداردسازی نمونه برداری: نقطه ثابت، زمان بندی، شرایط عملکرد، ظرف و روش.
4. طراحی اقدام اصلاحی: اگر کد از هدف خارج شد، دقیقاً چه می کنیم؟ (تعویض فیلتر، افزایش فیلتراسیون آفلاین، بررسی breather، کنترل انتقال روغن، بازرسی نشتی گردوغبار).
5. روندگیری و گزارش مدیریتی: گزارش را طوری بنویسید که مدیر تولید هم بفهمد: «کد بدتر شد = احتمال توقف بالا رفت» و «اقدام انجام شد = کد برگشت».

در پروژه های موفق، ISO 4406 به KPI تبدیل می شود: نه برای تنبیه تیم نت، بلکه برای مدیریت ریسک توقف. اگر به صورت همزمان برنامه تامین روانکار استاندارد و سازگار هم داشته باشید (مثلاً در چند سایت و شهر)، هماهنگی تامین و مشاوره فنی می تواند بخشی از ریسک را کم کند؛ از جمله در زنجیره هایی که نیاز به پوشش منطقه ای دارند مثل روغن صنعتی در تهران.

جمع بندی: ISO 4406، پلی بین پایش روغن و پایداری تولید

در صنعت خودروسازی و قطعه سازی، ISO 4406 یک استاندارد «عملیاتی» است: با تبدیل آلودگی ذره ای به کد عددی، به شما اجازه می دهد سطح پاکیزگی هدف تعیین کنید، روند بگیرید و پیش از خرابی تجهیزات حساس (مثل سروووالوها و پاورپک ها) اقدام اصلاحی انجام دهید. ارزش اصلی این استاندارد زمانی آشکار می شود که کد ISO به تصمیم های مشخص وصل شود: نمونه برداری تکرارپذیر، کنترل نقاط ورود آلودگی، و انتخاب ترکیب درست فیلتراسیون خط و آفلاین. نتیجه این رویکرد، کاهش توقف خط، افزایش عمر پمپ و ولو، و پایدارتر شدن کیفیت فرآیند است.

موتورازین با رویکرد داده محور و مهندسی، کمک می کند کنترل آلودگی از یک کار مقطعی به یک سیستم پایدار تبدیل شود؛ از انتخاب روانکار مناسب تا طراحی منطق نمونه برداری و فیلتراسیون. اگر هدف شما کاهش خرابی تکراری و مدیریت اقتصادی روغن در خطوط تولید است، موتورازین می تواند نقش مرجع دانش و تامین کننده معتبر را در کنار تیم نت و تولید شما ایفا کند. این یعنی تصمیم های روانکاری، قابل اندازه گیری، قابل دفاع و قابل پیگیری می شوند.

پرسش های متداول

کد ISO 4406 مثل 18/16/13 دقیقاً چه چیزی را نشان می دهد؟

این کد نشان می دهد در هر میلی لیتر روغن، تعداد ذرات در سه بازه اندازه (معمولاً ≥4، ≥6 و ≥14 میکرون) در چه کلاس هایی قرار دارد. هرچه عدد بزرگ تر باشد، تعداد ذرات بیشتر است و سطح پاکیزگی پایین تر. تفسیر درست فقط با نگاه به روند و مقایسه با هدف پاکیزگی همان تجهیز معنا پیدا می کند.

برای سروووالوها در پرس های دقیق چه سطح پاکیزگی مناسب است؟

سروووالوها معمولاً به ذرات ریز بسیار حساس اند و به سطح پاکیزگی سخت گیرانه تری نسبت به مدارهای عمومی نیاز دارند. در عمل بسیاری از خطوط برای این گروه، اهدافی در بازه های نزدیک به 16/14/11 تا 17/15/12 تعریف می کنند، اما عدد دقیق باید با توصیه سازنده، شرایط محیطی و تجربه توقف های گذشته شما نهایی شود.

اگر کد ISO 4406 ناگهان بدتر شد، اول چه کاری انجام دهیم؟

اول مطمئن شوید نمونه برداری درست بوده است (نقطه ثابت، ظرف تمیز، شرایط تکرارپذیر). اگر معتبر بود، سریع ترین اقدام معمولاً بررسی وضعیت فیلتر (احتمال بای پس یا گرفتگی)، کنترل breather و بازبینی آخرین تعمیرات/تاپ آپ است. سپس با فیلتراسیون آفلاین یا ارتقای فیلتراسیون خط، کد را به محدوده هدف برگردانید.

آیا تعویض روغن همیشه کد ISO را درست می کند؟

نه لزوماً. اگر مسیر ورود آلودگی فعال باشد (تنفس نامناسب، انتقال بدون فیلتر، تعمیرات آلوده)، روغن تازه هم سریع دوباره آلوده می شود. ضمن اینکه خود روغن نو هم ممکن است برای مدارهای بسیار حساس، به فیلتراسیون هنگام شارژ نیاز داشته باشد. تعویض روغن زمانی منطقی تر است که هم زمان شاخص های دیگر هم نشان دهند روغن از نظر شیمیایی یا عملکردی افت کرده است.

هر چند وقت یک بار باید ISO 4406 را در کارخانه پایش کنیم؟

بازه نمونه برداری به بحرانی بودن تجهیز و سرعت تغییرات آلودگی بستگی دارد. برای دارایی های گلوگاهی مثل پاورپک های پرس یا سیستم های کنترل دقیق، پایش ماهانه یا حتی کوتاه تر (در دوره های پرریسک) رایج است. برای مدارهای عمومی تر می توان فاصله را بیشتر کرد. معیار خوب این است که روندگیری به اندازه کافی داده بدهد تا قبل از خرابی، هشدار قابل اقدام تولید شود.

منابع:

ISO 4406:2017 Hydraulic fluid power — Fluids — Method for coding the level of contamination by solid particles
Parker Hannifin, Hydraulic Fluid Contamination Control (Technical guidance)