Meer RCM-artikelen via het uitklapmenu linksboven.

De roots van Reliability Centered Maintenance (RCM) liggen in de luchtvaartindustrie. Bij het opstellen van onderhoudsplannen wordt daar nadrukkelijk gekeken naar de consequenties van storingen. Een lampje in een vliegtuigtoilet mag best een keer kapot gaan, maar een vliegtuigturbine natuurlijk niet. Het doel van RCM is dan ook om selectief díe storingen te voorkomen, die ernstige gevolgen hebben voor de primaire bedrijfsprocessen. Daarbij wordt gebruik gemaakt van FMEA, failure mode and effect analysis. RCM is vooral nuttig als er sprake is van machines met een hoog veiligheidsrisico, of als er hoge eisen worden gesteld aan de beschikbaarheid.

Oppervlakkig gezien lijkt Reliability Centered Maintenance (RCM) niet meer dan logisch redeneren. Veel mensen passen een eenvoudige vorm van failure mode and effect analysis (FMEA) dan ook intuïtief toe. Ik vervang bijvoorbeeld tijdig mijn autobanden, want bij de failure mode 'klapband' is één van de mogelijke effecten ernstig: 'ongeval'.

Volgens Rob Hermse, maintenance consultant bij Stork, is het echter niet zo je met alleen gezond verstand dezelfde resultaten bereikt als met RCM. 'Bij RCM breng je met multidisciplinaire teams systematisch alle mogelijke storingsbronnen in kaart, alsmede de storingen en de effecten daarvan. In zo´n team zit vaak ook iemand vanuit de original equipment facturer, het bedrijf dat het betreffende apparaat heeft geleverd. Die persoon weet dus precies hoe dit apparaat in elkaar zit. Andere teamleden zijn bijvoorbeeld een onderhoudsmonteur of een operator. Die kunnen aangeven waar de apparatuur in dit specifieke geval voor wordt gebruikt.' 

De kracht van RCM zit hem in de systematiek: 'Stork GLT renoveert en onderhoudt de gaswinningsclusters in het Groningse aardgasveld. Daarbij leverden de FMEA-sessies honderden meters papier op.'

kostenbesparing
Juist dat feit is echter voer voor criticasters: RCM zou een kleurloze methode zijn, met eindeloze vragenlijsten en veel papierwerk. 'Soms lijkt dat inderdaad zo', geeft Hermse toe. 'Je FMEA-ed je suf, en dan nog kun je niet elke vervelende storing voorkomen. Toch levert RCM wel degelijk resultaten op.'

FMEA levert veel papierwerk op  ('Je FMEA-ed je suf'), maar die exercitie leidt wel tot kostenbesparingen  (foto Stork)

Om dat te onderstrepen, neemt Hermse een hoofdcompressor in een Gronings aardgaswinningscluster als voorbeeld. 'De natuurlijke druk in het aardgasveld neemt geleidelijk af.  Daarom is er een compressor nodig om het gas op transportdruk te brengen. Per cluster is er maar één zo'n compressor, dus dat is straks een cruciaal onderdeel. Uitval betekent immers, dat de gasproductie van dat cluster stopt.'

Natuurlijk zou je het meest uitgebreide preventieve onderhoudsprogramma voor die compressor kunnen gaan uitvoeren.
'Je kunt dat programma gewoon uit de handleiding van de leverancier halen. Je weet dan vrijwel zeker dat de compressor nooit bij verrassing zal stilvallen, maar je hebt wel relatief veel stilstand ten gevolge van gepland onderhoud. En daar komt nog iets bij: Je geeft ook te veel geld uit. Het norm-onderhoudsprogramma gaat namelijk uit van de meest extreme gebruikscondities. Bovendien zal het soms vervanging van onderdelen voorschrijven, terwijl als je dat nalaat de hoofdfunctie van het apparaat niet direct in gevaar komt.'

'Op basis van de FMEA hebben wij daarom vastgesteld wat in ons specifieke geval, dus onder onze gebruikscondities, het beste onderhoudsplan is voor deze compressor. Daarbij is gebleken dat we toekunnen met veel minder onderhoudsactiviteiten dan standaard is voorgeschreven.'

Hermse geeft nog een ander voorbeeld, waaruit blijkt dat de manier waarop je iets gebruikt gevolgen kan hebben voor de manier waarop je het moet onderhouden. 'In één van de leidingen van de aardgaswinningsclusters zit een filter. In de handleiding daarvan staat dat je dat filter eens in de zoveel tijd moet vervangen. Onder normale condities bevindt zich echter in dit geval geen olie in de leiding, het filter dient puur als guard om in geval van lekkages olie op te vangen. Daarom hebben wij besloten om de drukval over het filter te gaan monitoren. Pas als dit drukverschil oploopt, dan vervangen wij het filter.'

Boeing 747
RCM werd in de jaren zestig en zeventig ontwikkeld binnen de vliegtuigindustrie. Aan het eind van de jaren vijftig bleek namelijk, dat de onderhoudskosten in deze sector de pan uitrezen.
Dit feit bedreigde met name de levensvatbaarheid van de nieuwe Boeing 747, die groter en complexer was dan alle bestaande vliegtuigen. Bovendien bleek dat de gangbare preventieve onderhoudsprogramma's niet goed werkten.
De aanname daarbij is, dat de storingskans toeneemt met de leeftijd van een onderdeel. Sommige onderdelen bleken echter het vaakste kapot te gaan, als ze nieuw waren!

In de jaren zestig ontwikkelde een Maintenance Steering Group (MSG) van de Amerikaanse Federal Aviation Agency (FAA) daarom een vorm van onderhoudsplanning, die puur is gericht op het vergroten van de betrouwbaarheid. Het eerste doel daarbij was het vaststellen van een onderhoudsplan voor de Boeing 747. RCM werd dus oorspronkelijk ontwikkeld voor een nieuw vliegtuig, waardoor deze methode bij uitstek geschikt is voor nieuwe installaties, zie ook het kader 'de case'.

In de jaren zeventig werd de denkwijze van de MSG overgenomen door de Amerikaanse militaire sector. Vanaf dat moment heet die aanpak  formeel 'RCM'. Vervolgens werd deze methode ook met succes toegepast in kerncentrales, bij spoorweginstallaties en in (chemische) fabrieken.

Hermse: 'In de tien jaar dat ik bij katalysatorenproducent Zeolyst werkte, heb ik voor het eerst met failure mode and effect analysis gewerkt. Het belangrijkste verschil met de procesindustrie is, dat daar de gegevens minder exact zijn. In de vliegtuigindustrie is het gangbaar om de reliability te meten tot wel zeven cijfers achter de komma. Dat komt onder meer omdat je bij vliegtuigen gegevens kunt verzamelen over een groot aantal identieke toestellen.'  

Niet zaligmakend
In 2000 trad Hermse in dienst bij Stork Maintenance Management (SMM), een onderdeel van Stork Industry Services. Zijn collega Paul Casteleijn is een bekende deskundige op het gebied van onderhoudsmanagement. Casteleijn is van origine werktuigbouwkundig ingenieur en is sinds begin 2005 werkzaam als maintenance manager bij SMM. Beiden zien RCM niet als het zaligmakende middel om onderhoud effectiever te maken.
Casteleijn: 'RCM, en zeker FMEA, zien we gewoon als één van onze gereedschappen. Daarnaast gebruiken we andere managementtools zoals Total Productive Maintenance, Six Sigma en Lean Manufacturing. Vaak passen we een mix van die methodes toe. Onze core business is asset management, en dat is een discipline op het snijvlak van productie, onderhoud en technologie. Als er een probleem is met de beschikbaarheid van apparatuur kan het bijvoorbeeld ook aan het gebruik of aan het ontwerp liggen.'

'Als we binnenkomen bij een klant, onderzoeken we daarom eerst waar de belangrijkste problemen liggen: Wat hindert een bedrijf om zo veel mogelijk geld te verdienen. Soms is dat snel duidelijk, een andere keer is er een overall equipment effectiveness meting nodig, om de belangrijkste knelpunten in een industriële installatie op te sporen. Dat soort knelpunten noemen wij de bad actors. FMEA pas je vervolgens vooral toe bij installaties die de hele productie stil kunnen leggen of waarbij in geval van storingen de veiligheid in het geding is.'

Kritische pad
'Bij dat soort installaties kijk je dan niet naar één apparaat alleen, maar naar het hele kritische pad waarin dit apparaat zich bevindt', voegt Hermse toe. 'Stel je hebt in een processchema eerst een klep, dan een pomp, dan weer een klep en tenslotte een vat. Dan neem je al die onderdelen in je analyse mee.  Een storing in elk van die schakels kan immers de productie lamleggen.'

'Het eerste deel van de FMEA, de functional breakdown van de betreffende apparatuur in maintainable units, kan in principe iemand alleen doen. Die opsplitsing gaat soms heel ver, tot aan de bouten en moeren toe. Daarna gaat een multidisciplinair team aan de slag om per maintainable unit vast te stellen welke storingen daarmee kunnen optreden en wat het effect daarvan is.'

Op grond van die analyse wordt vervolgens per onderdeel vastgesteld wat het beste onderhoudsplan is. 'Dit kan zijn het periodiek vervangen van een onderdeel, maar ook het monitoren van de conditie ervan. En soms kun je het beste gewoon wachten tot iets kapot gaat. Die strategie past natuurlijk vooral bij onderdelen die bij een storing het functioneren van de installatie niet in gevaar brengen.'

Tenslotte resteert de vraag wat nu eigenlijk het verschil is tussen RCM en Total Productive Maintenance.  Bij RCM lijkt het accent meer te liggen op een inventarisatie vooraf en op het voorkómen van de effecten van storingen. Casteleijn: 'Op zich klopt dat, maar er zijn meer verschillen. De kracht van RCM is het tot in de details analyseren van storingen en de gevolgen daarvan bij kritische installaties. Bij TPM wordt dat onderdeel wat minder diepgaand uitgewerkt, maar is de focus breder. Bij TPM wordt bijvoorbeeld ook gekeken naar de manier waarop er met een installatie wordt omgegaan. Denk bijvoorbeeld aan de mogelijkheid om sneller om te stellen tussen series.'

Case: Groningse gaswinningsclusters (Stork GLT)

Paul Casteleijn en Rob Hermse werken niet alleen bij Stork Maintenance Management, maar hebben ook een visitekaartje van Stork GLT op zak. Casteleijn:  'In die functie werken wij mee om de total costs of ownership van de Groningse aardgaswinning, gerekend over vijfentwintig jaar, zo laag mogelijk te houden.'

Stork GLT v.o.f. werd in 1996 opgericht door Stork, Jacobs, Siemens en Yokogawa, om in opdracht van de NAM de Groningse aardgaswinningsclusters te renoveren en te onderhouden. GLT staat voor Groningen Long Term. Doel is om de transportdruk van het Groningse aardgas, die door de gaswinning geleidelijk daalt, op peil te houden.

Onderdeel van een aardgaswinningscluster  (foto Stork)

Het Groningen Long Term project is om verschillende redenen uitermate geschikt voor het toepassen van Reliability Centered Maintenance. Ten eerste gaat het om nieuwe gaswinningsinstallaties, en failure mode and effect analysis (FMEA) biedt een handvat om daarvoor onderhoudsprogramma's te ontwikkelen. Verder gaat het om gas, dus de veiligheidseisen zijn hoog. 'Daarnaast is de beschikbaarheid van de installaties belangrijk. Onverwachte stilstand is uit den boze. Er zijn 22 onbemande clusters, en daarvan mogen er slechts een paar tegelijkertijd uit de running zijn voor onderhoud.'

Eén keer per maand is er een vaste onderhoudsdag voor elk cluster. 'Dat betekent echter niet dat de overige stations dan allemaal operationeel zijn, sommige staan als het ware in de wacht. Op een koude dag kan de Gasunie echter beslissen dat er extra compressorstations bij moeten worden geschakeld. Die moeten dan op afroep beschikbaar zijn.'

Bij de bouw van het eerste gaswinningscluster werd op alle functionele onderdelen daarvan een FMEA uitgevoerd. Op grond daarvan werd per onderdeel een onderhoudsprogramma vastgesteld. Soms werd ook het ontwerp van de installatie aangepast, bijvoorbeeld door voor andere materiaalsoorten te kiezen.

Optimaliseren
Hermse: 'Het eerste cluster is nu zeven jaar oud. Dat betekent dat we nu kunnen controleren in hoeverre de storingsdata overeenkomen met hetgeen we op grond van de FMEA hadden verwacht. Op grond daarvan kunnen we de onderhoudsschema's optimaliseren. En dan niet alleen voor deze installatie, maar ook voor alle andere clusters, want die zijn vrijwel identiek. Op die manier kun je dus in dit geval extra vruchten plukken van RCM.'

Treden er onverwachte storingen op, dan is het zaak om niet zo maar het onderhoudsschema aan te passen, en bijvoorbeeld vaker preventief onderhoud uit te gaan voeren. 'Je moet dan teruggaan naar de FMEA van dat onderdeel. De aannames die je toen maakte, klopten kennelijk niet', benadrukt Hermse.
'Eén van de kleppen bleek bijvoorbeeld onvoorziene storingen te veroorzaken. Het probleem bleek terug te voeren op corrosiegevoeligheid. In dit geval hebben we besloten voor een beheersmaatregel: In alle nieuwe clusters zullen we een klep gaan gebruiken die corrosiebestendiger is. In de bestaande clusters vervangen we de corrosie-gevoelige kleppen echter niet. In plaats daarvan registreren we de snelheid waarmee de kleppen reageren. Neemt die snelheid af, dan is dat een signaal dat een klep binnenkort een storing zou kunnen veroorzaken.'

Er zijn nu 13 clusters in gebruik, in totaal moeten er nog 9 worden gebouwd. Op dit moment wordt er extra aandacht besteed aan het beheer van reserveonderdelen. Casteleijn: 'Nu kunnen we bij problemen vaak nog onderdelen gebruiken van de clusters die in aanbouw zijn, maar binnenkort is dat niet meer mogelijk. In principe willen we alleen voorraden gaan aanleggen van artikelen die een lange levertijd of een korte mean time between failure hebben. De kosten van voorraden bedragen namelijk jaarlijks maar liefst 15% van de aanschafwaarde.'