数据中心行业中,广泛使用冗余设备来实现更高的系统可用性,通常要求其范围为99.999%(5个9)。但是,所需的冗余级别取决于设备的可靠性。

例如,“N+1”冗余系统无法通过不可靠的系统组件获得很高的可用性,而这些组件的同时故障可能性很高。可靠性会影响可用性,但是在数据中心经历的停机和故障的事件中,可靠性和可用性并非同一回事。可靠性也会影响数据中心运营成本。更长的停机时间等于更多的维护和维修支出。

可靠性是指在规定的条件下,一个项目在规定的时间间隔内执行其预期功能的概率。关于可靠性,需要注意以下一些重要问题:

•数据中心是否使用以可靠性为中心的维护(RCM)概念来优化维护工作?

•是否完成了设备关键性分析?

•是否定期跟踪平均故障间隔时间(MTBF)?

•是否优化了预防性维护(PM)计划?

•是否跟踪设备故障并相应地改进流程?

目标:最小化支出,并最大限度地提高可靠性

在当今竞争激烈的市场中,必须在不牺牲可靠性和正常运行时间的情况下将运营费用降至最低。许多数据中心仅根据OEM服务建议来开发其关键设备的服务范围。尽管这可以产生足够的结果,但通常不是最好的结果。很多时候,这些建议都是为了服务组织而不是最终用户的最大利益。实际上,通常有更好的方法使用以可靠性为中心的维护(RCM)原则来提高可靠性,同时降低成本。

尽管已证明以可靠性为中心的维护(RCM)计划是有效的,但它们可能成本昂贵,并且需要大量资源。它们涉及创建详细的故障模式和影响分析(FMEA)以及填充决策工作表,这需要专业知识并且可能非常耗时。考虑到这一点,在数据中心内实施全面的以可靠性为中心的维护(RCM)程序通常并不划算。相反,实施采用关键以可靠性为中心的维护(RCM)要素和有关常见故障模式的历史信息的预防性维护(PM)优化程序是一种已在其他行业证明经济有效的策略,并为数据中心采用提供了良好的模型。

下图显示了采用预防性和预测性维护策略的故障概率曲线(P-F曲线)。

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P-F曲线是以可靠性为中心的维护(RCM)的基本原理,无需完成详尽的分析即可成功应用。可以使用许多此类可靠性工具来显著改善资产的状况和使用寿命。

解决方案:实施可靠性计划

2017年,数据中心运营商RagingWire公司决定为其数据中心实施可靠性计划。该公司聘用了具有生产背景的可靠性工程师。

其最初的可靠性措施包括:

1.服务范围

a. 开发81类相关设备。

b.输入的是管理机构(IEEE、ANSI/NETA、ASHRAE、NFPA)的OEM建议和代码。

c. 设备清单包括支持设备,如叉车、托盘升降机、电梯、防雷装置、高架门、装卸平台、阀门和供水系统。

d.用于为所有设备创建任务列表,并在预防性维护(PM)计划的计算机维护管理系统(CMMS)中设置。

2. 计算机维护管理系统(CMMS)

a.制定并记录标准。

b.重新部署程序以未使用或不需要的信息。

c.添加了可靠性字段,例如故障、原因和维护代码以及使用寿命。

d.输入用于内部和外部工作活动的纠正性工作订单。

e.在公司范围内对实施的变更进行培训。

f.为正在进行的年度培训和新员工建立培训矩阵。

g.建立一个每月举行会议的咨询团队,以讨论可改善该计划的就业和变动。

h.创建详细的用户指南。

i.制定环境健康与安全(EHS)定期要求以确保达到要求。

 3.可靠性            

a.制定责任分配的路线图。

b.建立了可靠性指导小组。

4.节省成本

a.成立了消减成本团队,其中包括工程和运营人员。

b.采购团队就主要设备和费用达成了协议。

c.利用服务范围,每年可节省25万美元。

5. 预防性维护(PM)

a.通过在线报告建立了柴油发电机和变压器油的分析团队。

b.通过故障模式和影响分析(FMEA)为关键设备实施的预防性维护(PM)优化流程

6.资产管理

a.定义资产并创建列表。

b.设备层次结构已定义。

c.确定设备关键性。

d.确定的维护策略:预防性维护(PM)、故障查找、重新设计、运行至故障。

7. 根本原因分析(RCA)

a.根据批准的政策和详细程序开发程序。

b.选择了根本原因分析(RCA)软件来巩固该过程。

c.对选定的工程和操作人员进行了培训。

 8.创建策略和文档

创建预防性维护(PM)优化策略和程序、热成像策略和程序、预测性维护策略,机油分析策略和程序、电动机电路分析策略、振动分析策略,以及计算机维护管理系统(CMMS)雇用策略。

 9.建立用于工作单处理的工作流

未来推出的举措

未来将会规划更多的举措,其中包括:

(1)确定设备预期使用寿命以帮助制定资本计划的程序。

(2)建立预防性维护(PM)和基于状态的维护(CBM)程序。

(3)使用可靠性关键绩效指标(KPI)识别持续改进的机会。

(4)创建仓库管理程序,以正确识别现场所需的备件并进行存储以方便使用。

可靠性计划预期实现的典型效益包括减少设备故障和维护成本、提高工单效率、增加资产使用寿命以及降低设备维护风险带来的更安全环境。

此外,一些附带的好处包括为资产管理和年度预算收集设备历史记录,系统地消除出现故障的根本原因,以及评估维护活动以获得持续改进的机会。

数据中心运营商通过其新的可靠性计划节省了成本,并提高了工作效率。预计捕获故障数据和改善维护过程将继续提高资产的预期使用寿命,从而减少资本支出。还可以跟踪关键指标以确保期望与结果匹配。通过优先考虑可靠性,将重点放在数据中心固有的冗余措施之外,这是朝着成为更加可靠经济的数据中心提供商目标迈出的重要一步。

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