Elektrik Bakım, Arıza Bulma ve Güvenlik Dersi 5. Ünite Özet

Giriş

Arıza, istenen bir durumun ya da fonksiyonun yerine getirilmemesi olarak tanımlanır. Arızalar; donanım, yazılım, sistematik ve fonksiyonel arızalar olmak üzere dört başlık altında ele alınır. Donanımı ya da ekipmanın çalışmasını zorlayan en önemli çevresel faktörler; ortam sıcaklığı, nem, korozyon ve çalışma limitlerinin aşılmasıdır. Ortak sebepli arızalar çoklu (ya da yedekli) sistemlerde meydana gelir. Kök sebep analizi, arızanın asıl kaynağının belirlenmesi için yapılır. Kök sebep bulunana kadar bu süreç tekrar edilir. Bu bölümde ayrıca arızalar kullanıcıya yani dışarıya yansıma durumuna göre açık arıza, gizli arıza, direkt arıza, tahmin edilemeyen arıza, ekipmanın kendi tespit ettiği arıza şeklinde sınıflandırılarak açıklanmıştır. Arıza giderme yaklaşımları özel ve genel arıza giderme yaklaşımları olmak üzere 2’ye ayrılır. Arıza bulma ve gidermede genel bir yaklaşım olan yedi adım prosedüründe yer alan aşamalar sırasıyla; problemin tanımlanması, probleme ilişkin bilginin toplanması, bilginin analiz edilmesi, bilginin yeterliliğinin belirlenmesi, bir çözüm önerilmesi, önerilen çözümün test edilmesi ve tamir edilmesi şeklindedir. İşletmeler günümüze kadar çok çeşitli bakım onarım metotları kullanarak üretimlerinin sürekliliğini devam ettirmeye çalışmışlardır. Bakım onarım metotları, koruyucu bakım (periyodik bakım), kestirimci bakım ve proaktif bakım olarak sınırlandırılır.

Arıza Tanımı ve Arıza Türleri

Arıza, istenen bir durumun ya da fonksiyonun yerine getirilmemesi olarak tanımlanır. Arızaların giderilebilmesi için arızanın neden kaynaklandığının bilinmesi gerekir. Arızalar; komponentten (donanım arızaları), programlama kodunun hatalı olmasından (yazılım arızaları) ya da insan hatalarından (sistematik arızalar) kaynaklanabilir. Bunun dışında fonksiyonel arızalardan söz edilir. Fonksiyonel arızalarda, sistem normal durumda düzgün bir şekilde çalışırken farklı bir giriş ya da durum söz konusu olduğunda istenen fonksiyon yerine getirilemez. Arızalar dört başlık altında ele alınır:

• Donanım arızaları
• Yazılım arızaları
• Fonksiyonel arızalar
• Sistematik arızalar

Donanım Arızaları

Donanım, bir işlevi yerine getirmek üzere tasarlanmış bir ya da birden fazla elemanı barından fiziksel bütünleşik yapıya verilen genel isimdir. Donanım arızaları, donanımın kendisinden kaynaklanan arızalardır.

Yazılım Arızaları

Yazılımla çalışan sistemlerde kullanılan yazılımın, tüm şartları ve gereklilikleri tam ve doğru olarak yerine getirecek şekilde tasarlanmış, kodlanmış ve test edilmiş olması gerekir. Endüstriyel çalışma ortamlarında meydana gelen yazılım arızalarının önde gelen sebeplerinden biri, tasarım veya kodlama sırasında yapılan hatalardır.

Fonksiyonel Arızalar

Alet ya da ekipmanda herhangi bir arıza olmamasına rağmen alet ya da ekipmanın istenen fonksiyonu yerine getirememesi fonksiyonel arıza olarak isimlendirilir. Fonksiyonel arızalar sıklıkla çalışma ortamında meydana gelir. Ancak çoğu zaman bu ortamda aletin ya da ekipmanın fonksiyonları kontrol edilmez. Bu durum fonksiyonel arızaların tespitini geciktirir. Alet / ekipmanın yanlış çalışma aralığında kalibre edilmesi ya da donanımın olması gerekenden çok küçük ya da çok büyük olması fonksiyonel arızalara sebep olur. Bu arızalar çoğunlukla bağlantılı ekipmanlarda meydana gelir.

Sistematik Arızalar

Sistematik arızalar, insan hatasından kaynaklanan arızalardır. Bu arızalara; yanlış tasarımlar, yanlış onarımlar, ihmaller, yanlış uygulamalar, uygun olmayan işlemler ya da kötü kullanımlar sebep olur.

Arızalarda Çevresel Faktörlerin Etkisi

Bir ekipman / donanım, tasarım sırasında “belirlenen çalışma koşullarında” çalıştırılmalıdır. Bahsedilen bu çalışma şartlarını sağlamak çoğu zaman mümkün değildir. Dolayısıyla bu nedenden dolayı sıklıkla arızalar meydana gelir. Donanımın ya da ekipmanın çalışmasını zorlayan en önemli çevresel faktörler; ortam sıcaklığı, nem, korozyon ve çalışma limitlerinin aşılmasıdır.

Sıcaklık

Çevresel faktörlerden kaynaklanan arızaların en yaygın sebebi sıcaklıktır. Elektronik donanım ve elektrik ekipmanları için normal çalışma sıcaklığına göre sıcaklıktaki her 10º C’lik artış, arıza oranını ikiye katlar.

Korozyon

Arızalara sebep olan bir diğer çevresel faktör korozyondur. Korozyon, metal veya metal alaşımlarının, oksitlenme veya diğer kimyasal etkilerle aşınma durumudur.

Nem

Ortam nemi, donanım ve ekipmanlara zarar veren önemli bir çevresel faktördür. Nemden kaynaklanan yoğuşma (gazdan sıvıya dönüşme), korozyona ve bazı durumlarda da kısa devreye neden olabilir.

Çalışma Limitlerinin Aşılması

Ekipman/donanım, tasarım sırasında belirlenen çalışma koşullarının (sıcaklık, basınç ya da diğer fiziksel özellik ile ilgili belirlenen çalışma koşulları) dışında çalıştırılması “çalışma limitlerinin aşılması” olarak ele alınır. Donanımın bu koşullarda çalıştırılması donanıma zarar verebilir ya da donanımın işlevini iyi yapamamasına neden olur.

Ortak Sebepli Arızalar

Sistem ya da aletlerde kimi zaman bir faktör birden fazla arızaya neden olabilir. Bu şekilde gerçekleşen arızalar ortak sebepli arızalar olarak adlandırılır. Ortak sebepli arızalar, çoklu (ya da yedekli) sistemlerde meydana gelir. Tekli sistemlerde arızaları tespit etmek kolaydır, ancak çoklu sistemlerde ortak sebepli arızaları tespit etmek zordur. Bu tür durumlarda kayıt tutmak ve iyi gözlem yapmak önemlidir.

Kök Sebep Analizi

Kök sebep analizi, arızanın asıl kaynağının belirlenmesi için yapılır. Tekrar hatırlatmak gerekirse, ekipman / donanımdan kaynaklanan arızaları (dâhili arızaları) tespit etmek harici arızalara göre daha kolaydır. Harici arızaları tespit etmek için daha fazla araştırma yapmak gerekir. Harici arızalar geçici ya da kalıcı olabilir. Geçici arızaların asıl sebebini bulmak, başka bir arıza meydana gelmediği ya da ilave izleme ve kontrol yapılmadığı sürece oldukça zordur. Özellikle söz konusu geçici arıza, sürekli ve yapıyı bozan bir arıza ise, kök sebebi belirlemek için fazla bilgi gerekir. Kök-sebep analizi mantığa dayalı bir tekniktir ve bir ekip işi olup kimi zaman disiplinler arası çalışmayı da gerektirir. Kök sebep analizi, birincil sebebi belirlemekle ve bu sebebin etki analizini yapmakla başlar. Bu şekilde olası sebepler ve etkileri sıralanır. Bunlar arasından ikincil sebep belirlenir ve etki analizi yapılır.

Arıza Durumları

Arızalar aşağıdaki şekilde sınıflandırılır.

• Açık arıza
• Gizli arıza
• Direkt arıza
• Tahmin edilemeyen arıza
• Ekipmanın kendi tespit ettiği arıza (ekipmanın sahip olduğu test ekipmanı vasıtasıyla- self test)

Açık ve Gizli Arızalar

Açık arızalar, sistem ya da ekipmanda meydana gelen bir arızanın açıkça belli olduğu arızalardır. Arıza, sesli ya da görsel uyarılarla kullanıcıya bildirilir.

Direkt Arızalar

Direkt arızalar, çoğunlukla belirli bir arızanın gerçekleşmesi ya da güç kaybı durumlarında doğrudan arıza mesajı veren arızalardır.

Arıza Giderme Yaklaşımları

Arıza bulma ve giderme yaklaşımları ilk seferde çözüm üretemeyebilir. Böyle bir durumda genellikle bulunulan adımdan önceki adıma dönmek ve işlemleri tekrar yaparak ilerlemek gerekir. Bu şekilde arıza bulma ve giderme ile ilgili adımları birkaç kez tekrarlamak gerekebilir. Arıza ile ilgili çok fazla bilgi toplanmış olsa bile, bu tekrarlayan süreç daha fazlasına ihtiyaç duyulduğunu göstermektedir. Bazen bir tek ölçüm, bir önceki adımdan daha öncesine gitmeye dahi sevk edebilir. Böylece doğru çözümü bulana kadar sistematik olarak problem için olası çözümler elenir.

Arıza giderme yaklaşımları 2’ye ayrılır:

• Özel arıza giderme yaklaşımları
• Genel arıza giderme yaklaşımları

Özel Arıza Giderme Yaklaşımları

Özel arıza giderme yaklaşımları; belli bir alete, sisteme ya da belirli bir arızaya (probleme) uygulanmak üzere geliştirilen yaklaşımlardır. Bu yaklaşımlar genellikle sistem, donanım ya da ekipmanın üreticisi tarafından aşağıdaki biçimlerde verilir:

• Tablolar
• Akış şemaları
• Prosedürler

Genel Arıza Giderme Yaklaşımları

Üretici firma sistem, donanım ya da ekipman için özel arıza giderme prosedürü ya da yaklaşımı sunmadığında arızanın (problemin) çözümü için genel bir yaklaşıma ihtiyaç duyulur.

Yedi Adım Prosedürü

Arıza bulma ve gidermede genel bir yaklaşım olan “yedi adım prosedürü” adımları aşağıda verilmiştir:

Adım 1: Problemin tanımlanması
Adım 2: Probleme ilişkin bilginin toplanması
Adım 3: Bilginin analiz edilmesi
Adım 4: Bilginin yeterliliğinin belirlenmesi
Adım 5: Bir çözüm önerilmesi
Adım 6: Önerilen çözümün test edilmesi
Adım 7: Tamir edilmesi

Adım 1: Problemin Tanımlanması

Bir problem (arıza) rapor edildiğinde problem ile ilgili bulgular; tamamlanmamış, belirsiz ya da çok fazla bilgiye gömülmüş olabilir. Genellikle bir problem görüldüğü gibi rapor edilir ve bu rapora aynı vardiyada diğer çalışanların da izlenimleri eklenebilir. Aşağıda bu aşama ile ilgili karşılaşılabilecek durumlar ve bu durumlara ilişkin bazı ipuçları açıklanmıştır.

Basit Problemler; Basit problemler (arızalar) için, problemin tanımlamasında sadece bir çalışanla görüşülür.

Geçici ve Karmaşık Problemler; Geçici ve karmaşık problemlere ait belirti raporları, açık ya da belirsiz olabilir. Raporlar kısa ve bunun yanında doğru olmayabilir. Çok az ya da çok fazla bilgi rapor edilebilir ve rapor edilen bilgiler tutarsız veya önyargılı olabilir. Geçici problemler zaman zaman meydana gelen problemlerdir

İletişim; Problem tanımlanırken; problemi rapor eden kişi dikkatlice dinlenmeli ve problem ile ilgili belirtileri tam olarak anlatmasına izin verilmelidir.

Önyargı ; Bir problemi rapor eden kişi problemi önyargılı olarak anlatabilir. Genellikle problem için açık bir neden olmadığında, önyargılar ortaya çıkar.

Problemin Tanımlanma Düzeyi ; Problem, çalışan tarafın-dan yüzeysel ya da detaylı bir şekilde tanımlanabilir. Bir problemin doğru tanımlanması, problemle ilgili verinin toplanması için doğru bir başlangıç noktası sağlar.

Adım 2: Probleme İlişkin Bilginin Toplanması

Arıza tespit ve gidermede, problem tanımlandıktan sonra 2. Adım bilgi toplama işlemidir. Bu adım, Adım1 ile örtüşür ve basit problemler için bu iki adım aynı olabilir. Karmaşık problemler içinse bilgi toplama işlemi ayrı gerçekleştirilmesi gereken bir adımdır.

Belirtiler; Toplanan bilgi, genel olarak problem ile ilgili belirtileri ve bunun yanı sıra düzgün çalışan diğer alt sistem/ ekipmanlar ile ilgili bilgileri içerebilir. Birincil (ana) belirtiler doğrudan problemin nedeni ile ilişkilidir. İkincil belirtiler ise probleme doğrudan neden olmayan alt etkilerdir.

Karakteristikler ve Parametreler ; Arıza ile ilgili olarak; arızanın zamanı, arıza olmadan önceki durum ve bu durumdaki parametreler, arıza olduktan sonra değişen durumlar ve değişen parametrelerin bilinmesi gerekir.

Görüşmeler ve Veriler ; Toplanan bilginin büyük kısmı, problemi rapor eden kişi ve ilgili diğer kişiler ile yapılan görüşmelerden elde edilir.

Kontrol ; Arızalı olma şüphesi olan alet veya problemin çözümüne ışık tutacak diğer aletler (basınç ve sıcaklık ölçerler, göstergeler gibi) de kontrol edilmelidir.

Dokümantasyon ve Kayıtlar ; Arıza tespit ve gidermede devre çizimlerine, bakım kayıtlarına ve sistem ile ilgili dokümanlara başvurulması gerekir. Ayrıca eski bakım ve arıza ile ilgili kayıtlar da faydalı bilgiler sağlar.

Adım 3: Bilginin Analiz Edilmesi

Bilgi toplama işlemi tamamlandıktan sonra bir çözüm önermek için toplanan bilginin yeterli olup olmadığını belirlemek amacıyla bu aşamada bilgi analiz edilir. Analize, öncelikle toplanan bilgilerin düzenlemesiyle başlanmalı ve daha sonra dış bilgilere ve mantıksal prensiplere başvurulmalıdır. Arıza ile ilgili bir çözüm önerisi geliştirebilmek için toplanan bilginin, farklı biçimlerde düzenlenmesi ve sınıflandırılması gerekir. Bu aşamada toplanan bilgiler aşağıdaki başlıklar altında sınıflandırılmalıdır.

1. Arızanın zamanı ve olay
2. Arızanın nedenleri ve etkileri
3. Gereksiz bilgiler

Benzer Analizler; Benzer sistem, alet veya cihazlar aynı prensiple çalışır ve dolayısıyla benzer arızalar meydana gelir. Dolayısıyla benzer sistem, alet veya cihazlarda arıza tespit ve giderilmesinde ortak bir yol izlenir.

“Ne, Nerede, Ne Zaman” Analizi; Arızaya ait toplanan bilgi ile ilgili aşağıdaki soruların yanıtları aranmalıdır.

• Ne çalışıyor?
• Ne çalışmıyor?
• Bir belirtinin (etkinin) sebebi nedir ve ne değildir?
• Problem nerede meydana geldi?
• Problem nerede meydana gelmedi?
• Problem ne zaman oluştu?
• Problem ne zaman oluşmadı?
• Ne değişti?
• Ne değişmedi?

Numunelerin İncelenmesi; Belirtiler bazen karmaşık veya zamanla dağılmış olabilir. Arıza belirtisi meydana geldiğinde üretilen numuneleri incelemek, belirtilerin analizinde yardımcı olabilir.

Temel Prensipler ; Ohm Kanunu ve Kirchhoff Kanunları gibi temel prensipler, problemli noktaları belirlemede uygulanabilir.

El Kitapları; Toplanan bilginin analizi aşamasında, aletin veya sistemin el kitaplarından yararlanılabilir.

Adım 4: Bilginin Yeterliliğinin Belirlenmesi

Bu adım, toplanan bilginin kademeli olarak gözden geçirilmesi ve çözüm önerisi için yeterliliğinin değerlendirilmesi aşamasıdır. Gözden geçirme işlemi, yeterli bilgiye sahip olana kadar devam ettirilir.

Doğrudan Süreç; Bazı durumlarda Adım 2, 3 ve 4 bir arıza gidermede doğrudan çözüme ulaşılmasını sağlayabilir. Doğrudan çözüm üç faktöre dayanır:

• Tecrübe,
• Eski kayıtlar,
• El kitabı kullanımı

Tekrarlayan Süreç ; Çoğu zaman bir probleme çözüm önerisi geliştirmede Adım 2, 3 ve 4 yardımcı olur. Ancak 4. Adım sonunda elde edilen bilgi yeterli değilse daha fazla bilgi toplamak için adım 2’ye geri dönülür ve adım 2, 3 ve 4 tekrar edilir. Bu tekrarlayan süreç yeterli bilgiye sahip olana kadar devam eder. Tekrarlayan süreç iki şekilde gerçekleştirilebilir. Bunlardan birincisi “doğrusal yöntem”, diğeri ise “böl ve yönet” yöntemidir.

Adım 5: Bir Çözüm Önerilmesi

Bu aşamada analiz sonuçlarına bağlı olarak çözümler önerilir. Arızalı parçanın yenisiyle değiştirilmesi veya tamir edilmesi genellikle önerilen bir çözümdür. Bazı durumlarda önerilen çözüm, kesin çözüm olmayabilir ve bu durumda önerilen çözümün test edilmesi veya bu çözüm yerine başka bir çözüm ortaya konması gerekebilir.

Adım 6: Önerilen Çözümün Test Edilmesi

Bir çözüm veya çözümler kombinasyonu önerildiğinde, problemin analizinin doğru olup olmadığını anlamak amacıyla test edilmesi gerekir. Probleme sebep olan soruna göre kimi durumlarda problem ile ilgili özel çözüm yanında genel çözümünde ortaya konması gerekebilir.

Özel Çözüm, Genel Çözüm; Bu adımda özel ya da genel bir çözümün gerekli olup olmadığının belirlenmesi gerekir. Birçok durumda arızalı aletin değiştirilmesi veya tamir edilmesi özel bir çözümdür.

Tekrarlayan Süreç; Önerilen ve test edilen çözüm doğru değilse, bilginin analiz edilmesi aşamasına (adım 3) geri dönülmesi gerekir. Bu aşamada arıza doğru tespit edilmiş olabilir, ancak önerilen ve test edilen çözüm doğru olmayabilir. Bu durumda diğer bir çözüm önerisine geçilmelidir.

Adım 7: Tamir İşlemi

Bu adımda önerilen çözüm uygulanır. Bazı durumlarda adım 6 ve 7, bir arada gerçekleşir. Tamir işleminin bitiminde etiketleme, veri tabanının ve bakım kayıtlarının güncellenmesi gibi ilave işler söz konusu olabilir.

Bakım ve Onarım

Bakım-onarım, bir işletmedeki tüm makine, donanım ve sistemlerin işlevlerini tam olarak ve en yüksek performansla yerine getirebilmeleri ve bu hallerini sürdürebilmeleri için gerçekleştirilen faaliyetlerin bütünüdür. Her ne kadar gereken önem verilmese de bir işletmedeki en kritik bölümlerden biri bakım onarım bölümüdür.

Arıza Çıktıkça Bakım

“Programsız Bakım” olarak adlandırılan bu bakım yönteminde bakım; arıza oluştuktan sonra yapılmaktadır. Kendi oluruna bırakılan sistemde oluşabilecek bir arıza, başka arızaları da yaratabileceği ve onarım sırasında elektrik dağıtımını önemli ölçüde olumsuz etkileyeceğinden bu yöntem artık ekonomik olma özelliğini yitirmiştir.

Koruyucu Bakım

Günümüzde, işletmelerde yaygın olarak kullanılan bu bakım yöntemi bir periyodik bakım uygulamasıdır. Planlı bakım, periyodik bakım ya da zamana dayalı bakım olarak da adlandırılan bu bakım türü, özellikle arızalanması halinde üretimi sekteye uğratacak, arızalanmasının maliyeti çok yüksek olabilecek kritik ekipman ve tezgâhlara uygulanır.

Kestirimci Bakım

Kestirimci bakım, gelecek hakkında bugün ve geçmişten alınan ölçüm değerlerinin eğilim çözümleme yöntemi ile gelişiminin takip edilmesi prensibine dayanır. Makineler çalışırken, durumlarını titreşimler yoluyla ortaya koyarlar. Kestirimci bakım, makinelerin üzerlerinden tahribatsız şekilde ve periyodik olarak alınacak titreşim verilerinin eğilimlerinin izlenmesi, artış belirlenenlerde FFT (Fast Fourier Transition-Hızlı Fourier Dönüşümü) spektrumu ve dalga formu grafikleri ile detaylı analizlerle arıza teşhisinin önceden yapılmasıdır. Arıza ortaya çıkmadan önce, planlı onarım faaliyetleri ile olası arızanın giderilmesini sağlayan bir metottur.

Proaktif Bakım

Kestirimci bakımda durum izlemesi yapılarak arızanın meydana gelebileceği zamanın tahmini yapılsa da, arızanın temel nedeni her zaman tam olarak tespit edilemeyebilir. Bu noktada proaktif bakım devreye girer.

Proaktif bakım, bakım metotları ile elde edilen bilgileri, problemi tanımlamak ve arıza kaynağını izole etmek için kullanır.