قابلیت اطمینان آسانسور در طراحی

قابلیت اطمینان آسانسور

فهرست مطالب

قابلیت اطمینان آسانسور چیست؟

در طراحی آسانسور(ها) قابلیت اطمینان باید در بستر نیازهای کاربری مورد توجه شود. قابلیت اطمینان بالای آسانسور به معنای احتمال پایین خرابی و خاموشی آن است. بدون شک رسیدن به قابلیت اطمینان بسیار بالا هزینه بالایی نیز تحمیل میکند. بنابراین میزان قابلیت اطمینان لازم بر اساس نیازهای کاربری سنجیده می شود. در یک ساختمان مسکونی 5 طبقه که در شرایط عادی نیاز به یک آسانسور دارد می توان از برنامه های سرویس و نگهداری مناسب و معمول برای افزایش قابلیت اطمینان استفاده کرد. ولی افزودن یک دستگاه دیگر برای افزایش قابلیت اطمینان هزینه های بالایی دارد که باید مورد بررسی قرار گیرد.

مفهوم قابلیت اطمینان

قابلیت اطمینان Reliability یک مفهوم بسیار مهم در طراحی سیستم است. سیستم به عنوان مجموعه ای از اجزای مرتبط و متعامل تعریف می شود که هدف مشخصی را دنبال میکنند. با این تعریف، میزان موفقیت سیستم بدون شکست (خرابی، توقف و ..) در محقق نمودن هدف (دستور کار سیستم) مفهوم قابلیت اطمینان را منعکس می کند. در حقیقت مفهوم قابلیت اطمینان موارد زیادی از قبیل کیفیت، ماندگاری، پایداری، عملکرد و … را در خود جای می دهد. اگر سیستمی دارای قابلیت اطمینان بالایی باشد به این معناست که می تواند با احتمال بالایی مورد اعتماد قرار گرفته و بدون خرابی کار کند. قابلیت اطمینان آسانسور نیز به همین مفهوم اشاره دارد. اگر قابلیت اطمینان مجموعه آسانسورهای یک مجتمع مسکونی یا صنعتی بالا باشد، می توان به آنها برای جریان انتقال مواد یا مسافر بین طبقات اعتماد کرد و احتمال خاموشی یا خرابی پایین است.

بررسی اقتصادی قابلیت اطمینان سیستم

همانطور که عنوان شده افزایش قابلیت اطمینان آسانسورها هزینه دارد. هزینه های افزایش قابلیت اطمینان بسته به الگو و طراحی سیستم متفاوت است و می تواند موارد زیادی را در بر گیرد. برای مثال اضافه کردن یک آسانسور به مجموع آسانسورهای مورد نیاز برای افزایش قابلیت اطمینان آسانسور هزینه های بالایی در مرحله تجهیز و همچنین هزینه های ناشی از بهره برداری، سرویس و نگهداری را به سیستم تحمیل میکند. از سوی دیگر کاهش قابلیت اطمینان هزینه های هنگفتی را به بهره بردار تحمیل میکند. بجز هزینه های تعمیرات، تعویض قطعات یا در نهایت تعویض کل سیستم، باید هزینه های ناشی از زمان توقف و خاموشی به دلیل خرابی را محاسبه کرد. هزینه پایین بودن قابلیت اطمینان آسانسور می تواند در توقف خط تولید یک کارخانه یا عدم امکان انتقال بیمار اورژانسی به اتاق عمل در طبقه بالای بیمارستان محاسبه شود.

اگر درصد قابلیت اطمینان را در محور افقی یک نمودار و هزینه را در محور عمودی آن منعکس کنیم یک منحنی هزینه های ناشی از پایین بودن قابلیت اطمینان و منحنی دیگر هزینه های تامین قابلیت اطمینان را نشان می دهد. همانطور که ملاحظه می شود معمولا یک موازنه اقتصادی در نقطه ای از نمودار پدیدار می شود که میزان بهینه قابلیت اطمینان را مشخص می کند.

نمودار قابلیت اطمینان و هزینه

آسانسورهایی با قابلیت اطمینان بالا

در برخی از ساختمان ها حساسیت عملکرد آسانسور در جابجایی افراد یا بار بسیار بالا است. در این گونه موارد لازم است طراحی آسانسورها بر اساس قابلیت اطمینان مورد انتظار صورت گیرد. در بسیاری از کاربردهای صنعتی خصوصا در کارخانجات تولیدی، یک یا مجموعه ای از آسانسورهای صنعتی جابجایی و انتقال مواد یا قطعات در جریان خط تولید را برعهده دارند. در این گونه موارد با خرابی آسانسور امکان توقف خط تولید و خسارات بالایی وجود دارد. بنابراین یک نکته بسیار مهم در طراحی و اجرای آسانسورهای باری و صنعتی در این شرایط افزایش قابلیت اطمینان است.

همچنین آسانسورهایی که در بیمارستان ها و مراکز بهداشتی و اورژانسی و ستادهای واکنش عملیاتی بحران انتقال بیمار به طبقات را برعهده دارند نمونه های خوبی برای این موضوع هستند. قابلیت اطمینان آسانسور در اینگونه کاربردها باید در سطوح بالا طراحی شود زیرا خرابی آسانسور می تواند با هزینه و خسارت بسیار بالایی همراه باشد. قابلیت اطمینان کل سیستم در انواع آسانسور هیدرولیک و کششی می تواند بصورت جداگانه مورد بررسی قرار گیرد.

طراحی قابلیت اطمینان

طراحی قابلیت اطمینان آسانسور دارای دو جنبه است. جنبه اول به افزایش قابلیت اطمینان داخلی آسانسور مربوط می شود. بعنوان مثال بکارگیری قطعاتی با کیفیت و دوام بالا و همچنین سرویس و نگهداری درست و منظم افزایش قابلیت اطمینان داخلی است. اما جنبه دیگر بر طراحی کل سیستم (مجموعه آسانسورها) با هدف قابلیت اطمینان تمرکز دارد. برای افزایش قابلیت اطمینان آسانسور تمهیدات گوناگونی در طراحی و اجرای آسانسور در نظر گرفته می شود که در زیر به آنها اشاره شده است.

طراحی سیستم آسانسور موازی

طراحی موازی در سیستم به معنای استقرار دو یا چند آسانسور است که می توانند به موازات هم کار کنند. در این شرایط در صورت شکست یا خرابی یک دستگاه کل سیستم متوقف نشده و جریان مواد مختل نمی شود. در این وضعیت باید ظرفیت مجموع آسانسورها بیشتر از ظرفیت کل مورد نیاز در نظر گرفته شود. بعنوان مثال اگر ظرفیت مورد نیاز برای جابجایی مواد 2000 کیلوگرم باشد در طراحی موازی بجای استقرار یک آسانسور با ظرفیت 2000 کیلوگرم یا بیشتر، از دو دستگاه 1500 کیلوگرم یا سه دستگاه آسانسور با ظرفیت های 1000، 1000 و 500 کیلوگرم استفاده می شود.

این روش امتیازات دیگری نیز برای بهره بردار فراهم می کند. در شرایطی که ظرفیت بار کمتر از حداکثر ظرفیت طراحی می باشد فشار زیادی به سیستم وارد نمی شود. بعنوان مثال ممکن است در شرایط عادی فقط دو پالت با وزن کل 1000 کیلوگرم جابجا شوند. در این حالت تنها یک آسانسور 1000 کیلوگرمی مورد استفاده قرار می گیرد.

آسانسور انتظار

یکی دیگر از روش های افزایش قابلیت اطمینان در طراحی آسانسور طراحی یک دستگاه منتظر آماده به کار است. در این الگو، همواره یک دستگاه با ظرفیت مناسب بیکار باقی می ماند تا در صورت توقف دستگاه های دیگر جریان انتقال متوقف نشده و از دستگاه انتظار استفاده شود. طراحی دستگاه انتظار در سیستم به دو شکل می تواند صورت گیرد. روش اول طراحی دستگاه انتظار ثابت است. در این الگو، در یک بازه زمانی مشخص مثلا یک هفته کاری، یک دستگاه بطور کامل خاموش و آماده به کار است.

روش دیگر در طراحی سیستم انتظار خاموشی گردشی است. در الگوی گردشی در بازه های زمانی کوتاه مانند یک شیفت کاری یک دستگاه خاموش و دستگاه های دیگر در حال کار هستند. برای مثال اگر سه دستگاه آسانسور وجود داشته باشد دستگاه 1 و 2 در حال کار و دستگاه شماره 3 در انتظار قرار میگیرد. در شیفت یا روز بعد، دستگاه شماره 3 و 1 در حال کار و دستگاه 2 در انتظار و … خواهند بود. واضح است که طراحی سیستم بصورت موازی پیش نیاز سیستم انتظار است.

تعمیرات و نگهداری پیشگیرانه آسانسور

یک برنامه جامع نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه TPM تا حد زیادی قابلیت اطمینان سیستم را افزایش خواهد داد. اغلب آسانسورها تحت پوشش یک برنامه سرویس و نگهداری ماهیانه قرار می گیرند که تا حدودی مانع از بروز خرابی های اساسی و توقف کامل می شود. ولی در سیستم های حساس که جریان انتقال نباید به هیچ عنوان متوقف شود لازم است برنامه مخصوصی برای سرویس و نگهداری آسانسورها پیش بینی شود. در این موارد طول دوره زمانی سرویس باید کوتاه شده و دفعات سرویس افزایش یابند.

تعمیرات و سرویس هر دستگاه آسانسور باید بصورت جداگانه صورت گیرد. تعداد دستگاه ها و تقسیم ظرفیت باید بنحوی باشد که با خاموش کردن هر دستگاه برای سرویس آسانسورهای دیگر بتوانند تمام ظرفیت مورد نیاز را پوشش دهند. ممکن است سیاست های مدیریت سیستم بنحوی باشد که هر بار یک آسانسور در زمان انتظار خود سرویس شود. اما توجه به این نکته لازم است که چنانچه در این وضعیت برای هر یک از آسانسورهای در حال کار مشکلی پیش بیاید آسانسور تحت سرویس دیگر آماده به کار نیست و ممکن است جریان انتقال با مشکل مواجه شود.

نقش قطعات در قابلیت اطمینان آسانسور

بکارگیری اجزا و قطعات با کیفیت و دوام بالا یکی از موارد مهم در افزایش قابلیت اطمینان آسانسور محسوب می شود. قطعات مکانیکی آسانسور در تناسب با جنس، ابعاد و مشخصات در برابر نیروهای وارده رفتار متفاوتی از نظر مقاومت مصالح دارند. همچنین برخی قطعات مکانیکی، الکتریکی و هیدرولیک برای عملکردهای دائم کار طراحی و ساخته شده اند و می توانند تاثیر قابل توجهی در افزایش قابلیت اطمینان آسانسور داشته باشند.