一张图片胜过千言万语——J.R.辛普劳应用直接主动的石油分析来保持竞争力

一张图片胜过千言万语——J.R.辛普劳应用直接主动的石油分析来保持竞争力

莎伦·h·多莉和阿特·德南，J.R.辛普劳公司，www.noria.com

在过去的十年中，没有一个行业能够免受竞争日益激烈的商业环境的要求。为了在全球竞争，企业不得不提高产品质量并降低运输成本。J.R.辛普劳公司就是一个例子，该公司将这些质量实践应用于设备维护和润滑管理，使用油分析。

J.R.辛普劳是一家私人食品加工和农业公司，拥有12000名员工。J.R.辛普劳磷矿位于怀俄明州杰克逊霍尔附近，被认为是美国西部最大的高品位磷矿。

磷酸盐是肥料的主要成分，在开采后被混合成浆液，并以3300 psi(约225 Bar)的压力泵送至87英里外的加工厂，在那里用于制造肥料。由于肥料市场的竞争性质，磷矿开采对生产经济特别敏感。磷矿占化肥成本的20% -30%。因此，开采和运输矿石的成本占了化肥生产总成本的很大一部分。

设备维护占该矿总运营成本的30-40%(图1)．采矿业历来认为这些高昂的维护成本是正常的，但J.R. Simplot的团队认为，这些成本是可以控制的，可以为底线增加可观的利润。采矿业有句话:“好的矿藏造就贫穷的矿工”，所以“贫穷的矿藏造就优秀的矿工”。

虽然j·r·辛普劳在怀俄明州的煤矿被认为是高等级的，但维护团队决定在维护方面不自满。

基准测试显示方法:移动设备是磷矿作业的核心。车队消耗了公司总维护预算的70%。在这一预算中，很大一部分是由拖车消耗的，这些卡车从铁铲上接收矿石，然后将其运输到卸货、加工和泵送。新的拖运卡车的运营成本约为150万美元，每小时运营成本约为100美元，其中50%是维护费用，尤其是发动机维护(一台发动机的重建成本在13万至16万美元之间)。

将该矿的维护成本与其他磷酸盐露天矿进行比较，使维护团队感到震惊。他们发现，该矿的表现与行业最佳实践之间存在相当大的差距。发现了许多改进的机会。增加卡车柴油发动机的寿命就是其中之一。

原始设备制造商(OEM)保守地建议每15,000个工作小时重新安装发动机。在实施新的维护计划之前，Simplot决定将OEM的建议间隔时间缩短至14,000小时，以避免灾难性故障的风险。通过专注的努力，团队相信他们可以大幅增加柴油发动机的重建间隔时间，并为公司带来可观的利润。

获得卓越润滑的常识性方法:该团队认识到润滑管理不良是发动机故障的主要根本原因。他们制定了一项战略，对润滑管理进行改变，称为“高级发动机计划”，以帮助延长发动机寿命。

润滑油升级:该团队升级为API服务分类CH4润滑剂，使用II类基础油和优质添加剂包装配制。润滑剂是从价格最低的投标人手中购买的，在润滑剂质量方面地位不高。通过指定提高质量的产品，排水间隔从250小时延长到350小时，过滤器开始持续更长时间。虽然每加仑润滑油的成本增加了30%，但润滑发动机的总成本下降了。除了从延长的排水间隔和更长的过滤器寿命中获得的好处外，次要的好处也有助于改变的盈利能力。例如，劳动力成本已经降低。

过滤升级:使用干净机油的机器寿命更长。引擎也不例外。维修团队决定升级到更高质量的过滤器。他们检查了市场上几种可用产品的Beta评级(粒子捕获有效性)，并选择了最适合他们需求的一种。通过升级全流过滤器和增加侧流过滤器，实现了污染控制。通过升级空气过滤器，污染物排除得到改善。

石油分析:1992年，该矿开始进行石油分析。在早期，进行石油分析是因为他们“觉得应该这样做”，而不是因为他们相信会产生可衡量的好处。在当时，这个项目是典型的;抽取样本并提交分析，结果被归档。当一份新的燃料和润滑剂合同发布后，矿场收到了一份石油分析趋势软件程序，他们对石油分析变得更加认真。然后在每次换油时抽取样本并进行分析，换油每350小时发生一次，或大约每月两次。

研究小组很快发现，他们用元素光谱学趋势分析预测发动机故障的能力有限。异常条件下产生的磨损过大，无法用常规的原子发射元素光谱检测。他们通过反冲洗过滤器补充了该技术，然后当磨损金属(铁、铜、铝、铬、铅)急剧增加时，就用元素光谱分析碎片。.．.

对于那些达到15,000小时的“高级发动机”，元素光谱学补充了大粒子定向测试。颗粒计数是对石油中的大颗粒进行量化的方法。此外，在更换机油和滤清器时，收集在滤清器中的碎片会被反冲洗，沉积在一块补丁上，在显微镜下观察并进行数码拍摄。这些颗粒是根据大小和形状来评估的。如果发动机产生大量的大磨损颗粒，则假定其寿命有限，并计划超长。

其他系统改进包括保持满负荷系统、变速风扇、长寿命冷却剂和升级的燃料过滤器。除了油量分析外，还要定期检查机器的状况。

结果如下:高级发动机计划已被证明是有效的，非常有利可图的J.R.辛普劳公司。此前，这些发动机的平均寿命为13,075小时。他们将两次发动机重建的平均小时数增加到18000小时以上(图2)，增长了37% !发动机的摊销重建成本从每小时8.26美元下降到5.68美元(图3)；这相当于每年减少超过1.5万美元的成本。因为这是一个维护成本，节省下来的钱直接进入营业利润线。高级发动机计划中的所有发动机都显示出寿命延长，除了由于人为错误而失败的1393号发动机。该团队的目标是使两次重建之间的平均间隔时间达到25000小时。发动机寿命几乎翻倍，每年的重建成本将减少一半，约为2.5万美元。

该团队独特的油液分析方法使他们能够通过应用贴片显微镜分析在条件下重建发动机。除了获得发动机的全部寿命外，机油分析提供的提前警告还允许智能的维护计划。照片中的显微照片图4显示磨损颗粒比之前的样品增加了四倍。团队知道这个引擎何时需要重新构建。

该团队拍摄了一台被拆卸的发动机的部件，该发动机在18000小时后重建，因为油分分析显示磨损过度。正如预测的那样，有几个部件显示出过度磨损的迹象。方位图5例如，表明严重剥落。正如人们所预料的那样，并不是所有的部件都磨损了，但有足够的损伤可以证实做出了正确的决定。主动管理发动机寿命的措施延长了5000小时的工作寿命，而油分分析表明，发动机已达到寿命极限。

结论:J.R. Simplot在WY Jackson Hole附近的磷矿的维护团队已经证明，智能设备维护可以降低成本，而良好的润滑管理和油分析起着至关重要的作用。该团队的高级引擎程序是简单的缩影。当机器被推到超过证明的时间限制时，它们会使用油分析进行更详细的健康监测。当机器提供了一个视觉指示，它正在剥落磨损碎片，立即采取行动。团队的努力提高了J.R.辛普劳的竞争地位，提高了利润和股东财富，让维护团队有很多值得庆祝的事情。