Автор: Д.В. Дмитриев, генеральный директор (Инженерная компания «555»)
Опубликовано на портале «Химическая техника», март 2020
Мало кто знает, но рынок ремонта электроники – достаточно крупный и стабильно растущий сегмент в мире на протяжении последних лет. Лидером, конечно, является сегмент ремонта мобильных устройств и бытовой техники (75,4% рынка ремонта электроники). Но автоматизация производств, а в последние годы роботизация и цифровизация, приводят к значительному росту сложной электроники на промышленных предприятиях. Темпы роста рынка компонентного ремонта промышленной электроники пока немного отстают от потребительского сегмента, но по данным международных исследований рост в разных странах также составляет от 5 до 7% в год.
Компонентный ремонт промышленной электроники – это интегрированный в систему ТО и Р бизнес-процесс на крупных предприятиях в Европе и США. Практически все промышленные предприятия на западе имеют долгосрочные договоры со специализированными ремонтными компаниями, согласно которым вышедший из строя блок сначала проходит проверку на предмет ремонтопригодности и только потом, при невозможности его отремонтировать, заменяется новым. Такой подход позволяет сократить бюджет на покупку оборудования за счет увеличения сроков его службы, и, как следствие, повысить экономическую эффективность предприятия в целом.
В современной России в силу объективных факторов внутренние сервисные службы крупных корпораций и внешние сервисные компании, работающие в связке с производителями промышленного оборудования, нацелены на «узловой ремонт» и замену неисправных блоков. Компонентный ремонт – это современная высокотехнологичная альтернатива узловому ремонту. При таком ремонте специалист заменяет отдельные неисправные детали на плате. Такой вид ремонта требует высокой квалификации инженера, выполняющего ремонт, наличия специального дорогостоящего оборудования, опыта в решении подобных задач и широкой базы поставщиков комплектующих.
Восстановление оборудования на компонентном уровне выгодно для всех:
- занимает в 2 раза меньше времени, чем поставка новых комплектующих из-за рубежа. Время простоя производственной линии сокращается;
- экономит до 80% средств, направляемых на покупку нового оборудования;
- приносит пользу экологии: уменьшает объем мусора и сохраняет ресурсы, которые были бы потрачены на производство нового оборудования.
Как ускорить процессы внедрения компонентного ремонта электроники в системы ТО и Р в России
Перед службами главных инженеров, главных энергетиков и главных механиков различных заводов стоят одинаковые вызовы (рис. 1):
- снижение надежности оборудования старше 10 лет;
- возрастающая сложность новых внедряемых технологий;
- рост затрат на техническое обслуживание;
- снабжение запасными частями в условиях санкций;
- дефицит квалифицированных инженерных кадров.
Если не решать их системно, то это влечет снижение эффективности и производительности труда.
Согласно разработанным еще в советское время стандартам системы технического обслуживания и ремонта электрооборудования предприятий нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, система ТО и Р – это «совокупность взаимосвязанных средств, документации технического обслуживания и ремонта и исполнителей, необходимых для поддержания и восстановления качества электрооборудования, входящего в эту систему».
Силами только внутренних сервисных служб промышленных предприятий и существующих подрядчиков по ремонту и обслуживанию качественно решить задачу внедрения бизнес-процесса «Компонентный ремонт электроники» не представляется возможным. Но совместными усилиями с привлечением специализированных лабораторий, в которых накоплены знания и методики по восстановлению сложной промышленной электроники, системно решаются задачи безаварийной работы и устранения многих видов потерь.
Документация технического обслуживания и ремонта промышленной электроники
Производители силового преобразовательного оборудования и промышленной автоматики (частотных преобразователей, устройств плавного пуска, ИБП, сервоприводов, управляющих плат, контроллеров, панелей оператора, промышленных мониторов и т.п.) заинтересованы в замене блоков целиком, поэтому получение исчерпывающей технической документации для проведения компонентного ремонта практически всегда невозможно.
Модернизация производственных линий во всех отраслях промышленности проходила и проходит с активным участием ведущих поставщиков электроники и систем автоматизации. Переход к Индустрии 4.0 и внедрение принципов цифровизации производств также выполняется с привлечением крупнейших игроков рынка промышленной электроники. Системы и оборудование усложняются. Предприятия оказываются в заложниках у производителей и вынуждены вкладывать неоправданно большие средства в поддержку инфраструктуры, не имея доступа к подробной технической документации и возможности продлить жизненный цикл оборудования за счет ремонта на компонентном уровне.
При этом увеличение стоимости обслуживания складывается не только из необходимости закупки новых блоков, но и не полученной прибыли в результате простоя технологических установок, так как поставка новых комплектующих из-за рубежа занимает в 2 раза больше времени, чем компонентный ремонт. Формировать «подменный фонд» из нового оборудования в нефтегазовой сфере – экономически не всегда оправданная и сложная задача. Компонентный ремонт – это надежное решение для бесперебойной работы производства, в то время, когда один из блоков работает, другой блок восстанавливают высококвалифицированные инженеры-электронщики.
Появление в России специализированных сервисных компаний, таких как «Инженерная компания «555», способствует не только снижению потерь от простоя оборудования, но и повышению промышленной безопасности страны в целом. За 6 лет работы удалось собрать огромную базу знаний на основе экспертизы более 14 255 блоков от более чем 500 различных производителей. Ни у одной компании в России нет такого опыта (рис. 2).
В результате проделанной работы и систематизации знаний удалось решить многие проблемы, связанные с отсутствием необходимой технической документации как для современных, так и для снятых с производства блоков, которые морально не устарели и могут успешно эксплуатироваться еще не одну пятилетку.
Тем не менее, для ускорения процессов внедрения компонентного ремонта электроники в системы ТО и Р в России все производственные компании должны отстаивать право на ремонт силовой и информационной электроники еще на этапе переговоров с поставщиками модернизируемых линий, чтобы сберечь свои ресурсы и ресурсы планеты на благо общего будущего.
«Право на ремонт» – RightToRepair – быстро развивающееся движение, отстаивающее право потребителя ремонтировать технику. Больше миллиона человек присоединились к ассоциации «Repair Association» в США.
Еврокомиссия с 2019 года продолжает ратифицировать свод регулирующих документов, так называемое «Право на ремонт», предписывающее производителям проектировать и создавать продукцию с длительным периодом эксплуатации и обеспечивать ее запчастями. Так можно сократить объем мусора на планете и сделать экономику нейтральной по отношению к климату к 2050 году.
Основные принципы «Права на ремонт»:
- Доступность информации: документации, ПО;
- Справедливый доступ к запчастям и инструментам, включая диагностику;
- Разблокировка для ремонта и повторного использования;
- Необремененная перепродажа оборудования, включая ПО;
- Ремонтопригодные продукты. Дизайнеры должны учитывать принципы ремонта и переработки при разработке продукта.
Средства для проведения ремонтов промышленной электроники
Возвращение прежних традиций восстановления промышленной электроники, основанного на современном подходе – это не просто современный тренд, а проверенная советским прошлым страны технология, которая исправно работала многие годы у нас в стране и продолжает работать во всем мире.
«Под термином «средства» понимается электрооборудование, механизмы, сооружения, инструмент, оснастка, средства механизации и автоматизации, а также запасные части, заготовки и материалы, используемые в процессах технического обслуживания и ремонта».
В современных условиях экономически нецелесообразно оснащение ремонтных и сервисных служб промышленных предприятий дорогостоящим точным специализированным оборудованием, позволяющим восстанавливать до 90% электронных блоков, признаваемых обычно неремонтопригодными.
Выход из ситуации – специализированные сервисные компании, обслуживающие заводы на постоянной основе. Интеграция в систему ТО и Р независимой экспертной компании дает возможность использования специально укомплектованной ресурсной базы для решения подобных задач на предприятиях отрасли.
«Инженерная компания «555» является первой российской ремонтной компанией, которая имеет сертификат международного стандарта IPC-7711B/7721B. Этот стандарт применяется к ремонтной деятельности во всем мире, и крупнейшие зарубежные компании являются участниками этой организации. Ремонт по международным стандартам подразумевает высокие требования к оснащенности лабораторий.
Программой оснащения лаборатории восстановления ИК «555» предусмотрено внедрение самого современного оборудования и систем. На сегодняшний день в составе лаборатории имеется следующее уникальное оборудование:
- программатор Siemens SIMATIC Field PG – образует идеальную аппаратную платформу для промышленного программного обеспечения. Программатор оснащен необходимыми интерфейсами для подключения к системам автоматизации, широким набором аксессуаров и предназначен для ремонта оборудования Siemens;
- различные программаторы с адаптерами для более 1000 видов корпусов;
- стенд нагрузочного тестирования частотных приводов;
- тепловизоры Fluke Ti32 и Testo 870;
- мультиметр-калибратор Fluke 789 ProcessMeter™;
- осциллограф Agilent MSO-X;
- паяльные станцииWeller WXR 3, Metcal CV-5210, ERSA i-CON VARIO 4;
- инфракрасная паяльная станция для работы с BGA компонентами;
- анализаторы различных шин и протоколов на основе настольной USB-лаборатории Analog Discovery;
- адаптеры для связи с оборудованием на основе интерфейсов: RS-232, RS-422, RS-485, HART-USB преобразователь интерфейсов;
- формирователи шин промышленных сетей: CANopen, ProfiBus, Modbus;
- другое высокотехнологичное оборудование.
Новая лаборатория позволяет инженерам ИК «555» ремонтировать в 3 раза больше оборудования. Срок ремонта блоков сократился на 30%, а возвращается для дальнейшей эксплуатации до 90% электронных блоков, признаваемых неремонтопригодными.
В лабораториях ИК «555» (рис. 3) смонтирована качественная электростатическая защита. Столы и монтажное оборудование соответствуют требованиям ESD защиты. У сотрудников специальная одежда и обувь. В лабораториях оборудовано специальное освещение, в том числе индивидуальное; приточно-вытяжная вентиляция, система кондиционирования, противопожарная сигнализация.
Стоимость вложений в техническое оснащение окупается именно из-за растущего потока блоков, поступающих на ремонт со всей страны. Многообразие ремонтируемого оборудования, с одной стороны, делает работу практически над каждым блоком отдельным исследовательским реинжиниринговым процессом, а с другой – позволяет инженерам накапливать бесценный опыт и компетенции, которые невозможно было бы получить, работая в электролаборатории отдельного даже самого крупного завода. Экономическая модель построения взаимодействия с промышленными компаниями за 6 лет работы полностью оправдала себя.
Шестилетний положительный опыт сотрудничества с крупными федеральными компаниями, такими как ПАО «Роснефть», ПАО «Новатэк», ПАО «Лукойл», ПАО «Сургутнефтегаз», ПАО «СИБУР Холдинг», Госкорпорация «Росатом», привели к решению создать специализированный Российский Инженерно-Экспертный Центр «555», который нацелен стать центром экспертизы в области ремонта промышленного электронного оборудования, т.е. не просто восстанавливать работоспособность вышедших из строя блоков, но знать о них все и уметь эффективно применять эти знания.
Так, с 2018 года в составе Российского Инженерно-Экспертного Центра «555» начала свою работу новая «Лаборатория разработки и развития», чтобы иметь возможность как можно больше оборудования тестировать на собственной базе и давать дополнительную гарантию заказчикам.
Накопленная экспертиза работы с промышленной электроникой, синергия уникальных специалистов, знаний и методик позволяет команде РИЭЦ «555» поддерживать бесперебойную работу российской промышленности, делиться накопленной экспертизой с профессиональным российским и международным сообществом. Еще многое предстоит сделать, но уже сегодня более трех тысяч компаний являются заказчиками компании, миссия которой – поддерживать промышленную безопасность страны.
Исполнители в системе ТО и Р электрооборудования
«Качество и надежность модифицированных или отремонтированных печатных плат и электронных сборок в значительной степени зависит от навыков и компетентности человека, выполняющего эти операции. Выполнение правильных операций неквалифицированным персоналом может привести к получению конечного изделия, не соответствующего стандарту» – это выдержка из стандарта IPC-7711/7721 «Восстановление, модификация и ремонт электронных сборок». Данный стандарт предъявляет достаточно высокие требования к квалификации инженеров-электронщиков, так как современные электронные сборки гораздо сложнее и миниатюрнее, чем когда-либо прежде.
На российских промышленных предприятиях успешно работают электролаборатории, участки монтажно-наладочных работ, подразделения энергообеспечения и сервисного обслуживания. Однако из-за специфики оборудования выявить и устранить неполадку на компонентном уровне собственными силами возможно лишь в 5–10% случаев.
В условиях специализированных лабораторий ИК «555» за счет накопленного опыта и освоенных методик вероятность восстановления неремонтируемого оборудования составляет 90%.
Именно накопленный опыт и высочайшую квалификацию инженеров-экспертов ИК «555» предлагает встраивать в системы ТО и Р электрооборудования на промышленных предприятиях (рис.4). Совместно со специалистами, внедряющими на заводах современные подходы к обслуживанию оборудования, такие как RCM, RBM, TPM, 6σ (Six-Sigma), наши эксперты готовы в ходе технических аудитов предлагать пути снижения различных видов потерь и повышения надежности обслуживаемого оборудования вне зависимости от методов обслуживания: по состоянию, планово-предупредительные ремонты, эксплуатация до отказа, обслуживание на основе теста.
Отказы силовой электроники и промышленной автоматики происходят по разным причинам: износ оборудования, перебои в электроснабжении, перегрев, коррозия, воздействие магнитных полей, человеческий фактор, другие факторы, снижающие срок службы оборудования. На базе накопленного опыта ремонтов и предварительной диагностики эксперты ИК «555» дают рекомендации по профилактической замене компонентов, которые чаще всего становятся причиной выхода из строя оборудования в тех или иных условиях эксплуатации.
О надежности
Надежность эксплуатируемого оборудования для опасных производств является приоритетом. Бизнес-процесс «Компонентный ремонт электроники» как раз способствует повышению надежности. Компоненты силового оборудования имеют различный срок службы. При своевременной замене или профилактическом обслуживании отдельных элементов срок службы, например преобразователей частоты, может составлять до 20 лет.
Приведем недавний пример. В 2015 году инженеры ИК «555» выполнили ремонт преобразователя частоты Siemens SIMODRIVE, который успешно отработал 5 лет и снова вернулся на восстановление в 2020 году (рис. 5).
Следует отметить, что при проведении восстановительных работ гарантия составляет 12 месяцев на весь блок, а не только на выполненные работы. В результате комплекса проведенных работ ИК «555» предоставляет не только отчет, но и рекомендации по дальнейшей эксплуатации системы с учетом условий работы и возраста оборудования.
Восстанавливать – общемировая практика работы с оборудованием, вышедшим из строя, так делают в США, в Европе, странах ОПЕК. Только если восстановление невозможно, запускается процесс закупки нового оборудования.
198096, г. Санкт-Петербург, ул. Кронштадтская, д.11, литер А, офис 305А
