İlaç Sektöründe Durum Bazlı Bakım (CBM) Uygulaması

Transkript

1 1 İlaç Sektöründe Durum Bazlı Bakım (CBM) Uygulaması Fatih TEZEL, Novartis Sağlık, Gıda ve Tarım Ürünleri San. Ve Tic. A.Ş. Yenişehir Mah. Dedepaşa Cad. Elif Sok. No: Pendik, İstanbul, Türkiye - Tel (216) Ufuk ALAGÖZ, ufuk.alagoz@artesis.com, Artesis Teknoloji Sistemleri A.Ş. GOSB Teknoparkı, Hightech Binası, Kat: 3 / B Gebze, Kocaeli, Türkiye - Tel (262) Dr. İzzet ÖNEL, izzet.onel@artesis.com, Artesis Teknoloji Sistemleri A.Ş. GOSB Teknoparkı, Hightech Binası, Kat: 3 / B Gebze, Kocaeli, Türkiye - Tel (262) ÖZET İlaç üretimi, yüksek emre amadelik ve güvenirlik gerektiren bir süreçtir. Bazen tamamlanması haftalar alabilen bu sürecin herhangi bir nedenle kesintiye uğraması nedeniyle ortaya çıkacak işgücü ve finansal kayıplar firma karlılığını doğrudan etkileyebilecek seviyededir. Bu nedenle bakım operasyonu, ilaç üretiminde kritik bir öneme sahiptir. Bakım ekibinin çalışmalarını optimize etme ve daha verimli çalışmalarını sağlama noktasında, durum izleme bazlı kestirimci bakım yöntemleri büyük önem kazanmaktadır. Ekipmanların durumunun sürekli olarak izlenmesini ve gelişmekte olan arızaların henüz başlangıç aşamasında tespit edilerek plansız duruşların, parça ve işçilik maliyetlerinin asgariye indirgenmesi hedefleyen durum izleme bazlı kestirimci bakım yöntemleri, aynı zamanda diğer bakım yöntemlerine nazaran çok daha etkili ve düşük maliyetli olması gibi önemli artılara sahiptir. Bu çalışmada durum izleme sistemleri vasıtasıyla ekipmanların verimli performanslarının nasıl sürdürülebildiği örnek vaka analizi ile gösterilmektedir. Anahtar Kelimeler: Durum bazlı bakım, Kestirimci bakım, Bakım etkinliği, Varlık yönetimi. ABSTRACT Pharmaceutical production is long and reliability required process which can be take long time to complete. Loss of manpower and financial losses that comes from interruption of this process can affect company profitability directly. Therefore maintenance operation has a very critical role in pharmaceutical sector. At the point of optimization of maintenance team job and providing more efficient work, condition based maintenance method has become more important. Condition based maintenance methods aim to minimize unexpected downtime, parts and labor costs with online monitoring of equipment status and also have important advantages like being a low cost and very effective solution when comparing with other maintenance methods. Maintaining of efficient operation for equipments by condition monitoring system will be explained with case study analysis. Key Words: Condition based maintenance, Predictive maintenance, Maintenance effectiveness, Asset management. 1

2 2 1. GİRİŞ İlaç üretiminin hijyenik koşullarda yapılarak, ürünlerin mikroorganizma ve partiküllerden koruması için belli şartların yerine getirilmesi bir zorunluluktur. Bu şartların sağlanmasında temiz oda (clean room) tasarımlarının ve dolayısı ile üretim alanlarının doğru yapılandırılması ve iklimlendirilmesi hususu büyük önem arz etmektedir. Temiz alan sınıflandırmasında en önemli öğeler ise ortam sıcaklığı, nemi ve birim hacimdeki partikül sayısının yeterli şartlarda olmasıdır, çünkü bu faktörler doğrudan ürün kalitesini etkilemektedir. TS3419 da belirtilen standartlar doğrultusunda ortam sıcaklığının C ve bağıl neminin %30-40 aralığında olması istenmektedir [1]. Bu kritik değerler dikkate alınarak havalandırma sistemlerinin performansı sürekli olarak izlenmekte ve kontrol altında tutulmaktadır. Örneğin havalandırma ekipmanlarında meydana gelebilecek bir arıza sonucu, havalandırma hattında herhangi bir mikroorganizma üreyip üremediğini tespit edebilmek için validasyon 15 gün civarında sürmekte; üretici bu süre boyunca ya risk alıp üretime devam etmekte ya da üretimi durdurmak zorunda kalmaktadır. Risk alarak üretime devam ettiği süre zarfında eğer mikroorganizma testi sonuçları pozitif çıkarsa da 15 günlük üretimini çöpe atmak zorunda kalmaktadır. Görüldüğü gibi havalandırma ekipmanlarında meydana gelebilecek en ufak arıza, istenen koşullarının sağlanamamasına ve masraflı üretim kayıplarına yol açmasına doğrudan etkisi olduğu için ekipman izleme sistemleri ve bakım operasyonları büyük öneme sahiptir. 2. DURUM BAZLI BAKIM (CBM) Durum bazlı bakım, ekipmanların gerçek zamanlı (on-line) olarak izlenmesi, arızaların gerçekleşmeden önce tespit edilerek bakım planlaması yapılması ve plansız duruşların önüne geçilmesidir [2]. Diğer bakım yöntemlerine nazaran üretim verimliliği, bakım etkinliği ve varlık yönetimi gibi hususlara yönelik doğrudan pozitif etkisi en önemli artılarındandır. Endüstride kullanılan motor ve ekipmanların verimli operasyonunun devamlılığı sağlanması hususunda, yararlanılan bakım tekniği büyük önem arz etmektedir. Çünkü bakım masraflarının üretim giderlerinin yaklaşık yüzde yirmisini oluşturduğu günümüzde, etkin olmayan bakım faaliyetleri plansız duruşlara, dolayısı ile de ciddi üretim ve enerji kayıplarına neden olmaktadır. Durum bazlı bakım kavramı üretimdeki plansız duruşları ve arızaları minimuma indirgemek hedefiyle ortaya çıkmış ve ekipmanlarda gelişebilecek arızaları önceden tespit etmek üzere geliştirilmiştir [3]. Durum izleme bazlı kestirimci bakımın sağladığı faydalar herkesçe bilinse de yüksek maliyet ve uygulamadaki zorluklar nedeniyle kullanım oranı düşük seviyelerde kalmaktadır. Ancak artan rekabet ve gelişen teknolojiyle, yenilikçi ve daha etkin durum izleme sistemleri geliştirilmiş ve uygulanabilir hale getirilmiştir. Özellikle de modelleme yöntemi ile yapılan arıza analizi ve kestirimci bakım uygulamaları bunun en güzel örneğidir. 3. MODELLEME YÖNTEMİ İLE KESTİRİMCİ BAKIM Modelleme yöntemi ile yapılan kestirimci bakım tekniğinde motordan elde edilen üç faz akım ve gerilim bilgileriyle, sistemin dinamik davranışı sistem tanıma algoritmaları tarafından oluşturulur ve önceden elde edilmiş davranış modeli ile karşılaştırılarak arıza analizi yapılır [4]. Şekil 1 de görüldüğü gibi U(n) giriş gerilimi, V(n) motor bazlı sistemin akımı ve Y(n) model tarafından hesaplanan akımdır. Ölçülen ve hesaplanan akımlar arasındaki fark ise V(n) - U(n) olarak hesaplanmaktadır. Burada model, motorun elektromekanik davranışını açıklama niteliğine sahip sistem tanıma algoritmaları tarafından işlenmiş veriler neticesinde oluşturulmuştur. 2

3 3 Şekil 1. Model bazlı sistem çalışma prensibi Bu yöntem ile motorda ve ekipmanda var olabilecek elektriksel ve mekanik arızalar aylar öncesinden tespit edilebilir, aynı zamanda kullanıcılara operasyona ve enerji verimliliğine ilişkin tavsiyeler verilebilir. Kullanım kolaylığı, düşük maliyetli ve geniş arıza kapsamına sahip olması gibi durum bazlı bakım kavramına getirdiği yenilikçi çözümlerden dolayı kullanıcıların beklentilerini karşılayan çok etkin bir bakım yöntemidir. 4. ÖRNEK DURUM İNCELEMESİ Bu bölümde, ilaç sektöründe üretim yapan bir fabrikada model bazlı kestirimci bakım yöntemiyle izlenen aspiratör ekipmanına ait sorunun tespit edilmesi ve giderilmesine yönelik yapılan bakım çalışması incelenecektir. Aspiratör ekipmanı iklimlendirme sisteminde ortamdan havayı emip dışarı atma amacı ile kullanılmaktadır. Aspiratör üç fazlı asenkron elektrik motoru tarafından sürülmekte ve aktarma işlemi kayış tarafından yapılmaktır. Fan Motor Kayış Şekil 2. Aspiratör ekipmanı ve motoru 3

4 4 Ekipmanda zaman zaman kayış gevşekliği, rulman, mekanik gevşeklik gibi çeşitli problemler meydana gelmekte ve bu problemler ancak düzenli bakım esnasında ya da periyodik kontroller ardından giderilebilmekteydi. Ancak Şekil 3'de de görüldüğü gibi gelişmeye başlayan zemin gevşekliği problemi aylar öncesinden durum izleme sistemi ile tespit edilmiştir. Artış Trendi Arıza Eşik Seviyesi Zemin Gevşekliği arıza parametresi İzleme Cihazı Alarmı Şekil 3. Zemin gevşekliği problemi gelişimi 15 Aralık 2012 tarihinden itibaren zemin gevşekliği parametresinde görülen artış neticesinde, 2 Şubat 2013 tarihinde parametrenin arıza eşik seviyesini geçmesinin ardından izleme cihazı ile aynı tarihinde alarm verilerek kullanıcı uyarılmıştır. Alarmlar bu tarih itibari ile giderek sıklaşmış ve bir yerden sonra devamlı hale gelmiştir. İzlenmekte olan ekipmanın model grafiği olan PSD eğrisi üzerinden yapılan teşhis neticesinde zemin gevşekliği parametresi oluşturulmakta ve ekipmanın durumu sürekli olarak izlendiğinden dolayı bu parametredeki değişim gözlenebilmektedir. Her bir mekanik ya da elektriksel arıza PSD eğrisi üzerinde kendisini farklı noktalarda göstermekte ve arızaların teşhisi için aynı zamanda elektriksel parametrelerden de yararlanılmaktadır. Zemin Gevşekliği Şekil 4. Örnek Ekipman PSD eğrisi 4

5 5 Şekil 4 te görüldüğü üzere zemin gevşekliği parametresi eğri üzerinde kendini 0-7,5 Hz arasında göstermektedir. Burada mavi çizgi ile ekipman PSD eğrisi, yeşil çizgi ile dünya üzerinde ölçülerek ortalaması alınan binlerce motorun PSD eğrisi ve kırmızı çizgi ile de arıza eşik seviyesi gösterilmektedir. Kullanıcı 17 Mart 2013 tarihinde ekipmanı inceleyerek motoru zemine sabitleyen somunların birinde bir hayli gevşeklik olduğunu görerek zemin gevşekliği problemini teyit etmiştir. Gevşek Vida Şekil 5. Gevşek motor zemin vidası Vidaların herhangi birinde meydana gelebilecek gevşeklik, diğer bağlantı noktalarını da etkilemekte ve zamanla gevşekliğin artarak motorun devreden çıkmasına yol açabilmektedir. Bu tip bir arızanın henüz başlangıç aşamasında giderilmesi ile aspiratörün kesintisiz operasyonu sağlanmış ve arızası sonucu oluşabilecek havalandırma problemleri neticesinde üretilmiş bir ilaç grubunun kaybına kadar gidebilecek masraflı üretim kayıpları önlenmiştir. SONUÇ İncelenen örnekte görüldüğü üzere, arızanın henüz başlangıç aşamasında yakalanarak giderilmesi ile durum bazlı bakımın diğer bakım yöntemlerine kıyasla ne kadar proaktif ve etkin çözümler sunduğunu göstermektedir. Bahsi geçen ilaç fabrikasında durum izleme sistemi kullanılmadan önce klasikleşmiş bakım metotları ile plansız duruşların engellenmesi için sürekli olarak ekipmanların kontrol edilmesi gerekmekte, özellikle de rulman ve kayış değişimleri sık periyotlarda yapılmakta, bu da gereksiz yere işgücü ve zaman kaybına yol açmaktaydı. Durum izleme sistemine geçilmesinin ardından ise proje dâhilindeki yaklaşık 100 ekipmanın bakım ekibi tarafından gerçek zamanlı olarak izlenerek; periyodik olarak değil, gereken zamanda bakım yapılması sağlanmıştır. Dolayısı ile motorda ve ekipmanda olabilecek elektriksel, mekanik arızalar 5

6 6 henüz başlangıç aşamasında tespit edilerek ekipmanların kesintisiz çalışması sağlanmıştır. Tüm bunların neticesinde büyük miktarlarda tasarruf imkânı sağlanmıştır. Durum izleme sistemi firmada bakımın bir parçası haline gelmiş, aynı zamanda bakım etkinliğini ve güvenilirliğini artırarak yöneticilere varlık yönetimi fırsatı vermiştir. KAYNAKLAR [1] TSE, Havalandırma ve İklimlendirme Tesisleri Projelendirme Kuralları, TS3419 Nisan 2002 [2] S.K. SETHIYA, Condition Based Maintenance (CBM), Ocak 2006 [3] DUYAR, A., Simplifying Predictive Maintenance, Orbit, 31, 1, 38-45, 2011 [4] DUYAR, A., Model Bazlı Arıza Analizi ve Kestirimci Bakım, TMMOB, 2009 ÖZGEÇMİŞ Fatih TEZEL 1980 İzmit doğumludur. İstanbul Üniversitesi nde lisans, Yıldız Teknik Üniversitesinde yüksek lisans öğrenimini tamamlamıştır. Halen Novartis PharmOps İstanbul fabrikasında Toplam Verimli Bakım Koordinatörü olarak görev yapmaktadır. Ufuk ALAGÖZ İstanbul doğumludur. Lisans eğitimini Karadeniz Teknik Üniversitesi, Elektrik Elektronik Mühendisliği bölümünde 2012 yılında tamamlamıştır. Halen Artesis Teknoloji Sistemleri A.Ş. nde Teknik Hizmetler Yöneticisi olarak çalışmaktadır. İlgi alanları arasında enerji verimliliği ve elektrik makinelerinde arıza teşhisi bulunmaktadır. Dr. İzzet ÖNEL Lisans, Yüksek Lisans ve Doktora eğitimini Yıldız Teknik Üniversitesi, Elektrik Mühendisliği bölümünde 1998, 2001 ve 2006 yıllarında tamamladı yılları arasında YTÜ Elektrik mühendisliği, Elektrik Makinaları ABD nda araştırma görevlisi olarak çalıştı. Halen Artesis Teknoloji Sistemleri A.Ş. nde İş Geliştirme Yöneticisi olarak çalışmaktadır. Araştırma alanları arasında elektrik makinelerinde arıza teşhisi, arıza kök sebep analizi, arızaların motor verimine etkisi ile arızaların ekonomik etkileri bulunmaktadır. 6