Стратегия технического обслуживания и ремонта

Практическая реализация использования видов ремонта восстанавливаемых механических систем реализуется в формировании стратегий технического обслуживания и ремонта. Стратегию проведения ремонта по видам оборудования разрабатывает предприятие, которое его эксплуатирует, с учётом требований правил технической эксплуатации, назначения оборудования, эксплуатационных данных по его надёжности и условий эксплуатации, которые изменяются, нормативно-правовых актов по охране труда и окружающей природной среды. Стратегия проведения ремонта группы оборудования на предприятии может содержать такие виды ремонта: текущий, капитальный – по степени возобновления ресурса; регламентированный, стандартный, по техническому состоянию – по регламенту выполнения; плановый и неплановый – по методам планирования.

Стратегия проведения ремонта группы оборудования на предприятии может содержать такие методы проведения: необезличенный, обезличенный – с сохранением принадлежности ремонтируемых частей; агрегатный, поузловой, рассредоточенный, поточный, децентрализованный, смешанный, централизованный, фирменный – по организации выполнения.

Для стратегии регламентированного текущего и капитального ремонтов должны быть установлены типовые регламенты и нормативы периодичности работ. Для стратегии ремонта по фактическому состоянию объёмы работ и сроки ремонтов определяются техническим состоянием оборудования. Для смешанной стратегии используют нормативы периодичности ремонтов, а объёмы работ определяются техническим состоянием. Для стратегии ремонтов по потребности ремонты (неплановые) производятся в случае отказа или повреждения оборудования.

Первые упоминания о стратегиях технического обслуживания относятся к работам производителей и пользователей диагностической аппаратуры. Обобщая результаты данных работ, виды стратегий технического обслуживания и ремонта следует разделить на пассивные и активные.

Пассивные стратегии технического обслуживания и ремонта

Пассивные стратегии в той или иной форме отвечают на изменение технического состояния: ремонт после отказа, ремонт по состоянию. При этом управление надёжностью механизма осуществляется лишь на этапе восстановления его работоспособности. Существующие стратегии технического обслуживания и ремонта, достоинства и недостатки каждой стратегии рассмотрены с учётом использования методов оценки текущего состояния.

1. Стратегия ремонтов после отказа применяется в случае использования многочисленных, недорогих машин, с дублированием каждого ответственного участка технологического процесса. Механическое оборудование эксплуатируется до выхода из работоспособного состояния – до отказа. Затраты на техническое обслуживание в этом случае минимальны. Возникающие отказы часто непредсказуемы и приводят к существенным затратам по их ликвидации.

Данная стратегия используется по отношению к недорогому вспомогательному оборудованию, имеющему резервирование. В этом случае замена механизма дешевле, чем затраты на ремонт и обслуживание. При отсутствии резервирования на время ремонта производственный процесс приходится останавливать. Часто при эксплуатации оборудования до выхода из строя проводятся периодические измерения вибрационного состояния машины. Это позволяет рационально выбирать время ремонта и своевременно обеспечивать подготовку к ремонту, переходя к ремонту по состоянию, в некоторых случаях используется термин – послеосмотровые ремонты.

2. Стратегия ремонтов по состоянию. При этой стратегии обслуживания состояние машин и механизмов контролируется периодически или в зависимости от результатов диагноза и прогноза технического состояния. Ремонт проводится в оптимальные сроки, в необходимом объёме. Основой для этого служит знание фактического состояния механизма. Это позволяет минимизировать объём ремонтов и обеспечить безаварийную работу. Эффективность применения стратегии определяется снижением объёмов проведения ремонтов, повышением безотказности работы оборудования за счёт своевременного технического обслуживания.

Для реализации возможности эксплуатации машин по состоянию необходимо иметь оперативную информацию о его изменении по времени наработки. Один из путей получения этой информации — организация непрерывного или периодического контроля изменений (тренда) представительных параметров технического состояния, характеризующих изменения развития эксплуатационных повреждений с наработкой механизма, с тем, чтобы указать время, когда скорость потери работоспособности достигнет критической отметки.

Тренд – это основная тенденция изменение контролируемого параметра в течение какого-то отрезка времени (например, времени эксплуатации роторной машины или от пуска до останова машины). В идеальном случае тренд соответствует модели износовых повреждений. Фактически на текущие значения влияют внешние параметры, включая проведение ремонтных операций и случайные события, происходящие внезапно или периодически.

На основании информации о техническом состоянии решаются задачи: определения рациональных сроков и объёмов ремонта; выявление механизма с наихудшими параметрами, требующего немедленной замены; оценка качества проведенного ремонта; оценка состояния и качества монтажа нового оборудования. Эффективность решения этих задач обеспечивается за счет ремонта наиболее изношенного оборудования, ликвидации ошибок монтажа и контроля состояния оборудования, вступающего в эксплуатацию после ремонта.

Деятельность ремонтной службы, при функционировании в рамках данной стратегии, определяется изменением фактического состояния механизма и носит постоянный внеплановый характер. Наличие большого комплекса последовательно работающих механизмов приводит к нарушению непрерывности технологического процесса. Кроме того, существуют не контролируемые отклонения в техническом состоянии механического оборудования.

Активные стратегии технического обслуживания и ремонта

Активные стратегии влияют на состояние оборудования до возникновения необходимости ремонта путем предупредительной замены узлов и деталей, либо устранением отклонений и неисправностей в работе механизмов – упреждающий ремонт (проактивная стратегия ремонтных воздействий). Принудительная замена деталей и узлов не всегда экономически оправдана, однако повышает безотказность работы оборудования. Проблематичным в данном случае является выбор рациональных сроков и объёмов заменяемых деталей. Если техническое состояние оборудования известно, появляется возможность снизить объёмы ремонтов и увеличить срок службы оборудования. Это осуществляется путём выявления и устранения дефектов и повреждений, приводящих к снижению ресурса.

1. Стратегия планово-предупредительных ремонтов должна обеспечивать безотказную работу оборудования путем принудительной замены узлов и деталей в сроки, устанавливаемые на основе статистического анализа отказов. Установленное среднее значение норматива заранее предполагает аварийные отказы одних деталей и замену других, не отработавших свой ресурс. Следовательно, данная стратегия не исключает возможность возникновения аварийных отказов.

Фактически оказывается, что не менее 50% регламентных ремонтных воздействий выполняются без особой необходимости. В некоторых случаях безотказность работы оборудования после технического обслуживания или ремонта снижается, иногда временно, до момента окончания процесса приработки, а иногда постоянно. Снижение показателей надёжности обусловлено появлением отсутствовавших до ремонта дефектов сборки. Проведение необоснованных ремонтов может являться причиной отказов из-за дефектов монтажа.

2. Упреждающий ремонт проводится до возникновения необходимости замены узлов и деталей, путём устранения отклонений от работоспособного состояния механизма. Преобладающим в деятельности ремонтных служб, становится диагностирование состояния и предупредительное техническое обслуживание. Одновременно решается вопрос обоснования необходимости проведения ремонтов.

Знание фактического состояния объекта создает принципиально новые предпосылки управления работоспособным состоянием оборудования, существенно меняет стратегию ремонтных служб, ориентируя её не только на своевременную замену, а на преобладание качественного технического обслуживания. Это позволяет сформулировать целевую функцию деятельности ремонтной службы, как стабилизацию технического состояния оборудования в рассматриваемом временном интервале.

Получаем следующую постановку задачи: при известных законах изменения технического состояния необходимо обеспечить минимальное изменение в техническом состоянии механизма путем выполнения рациональных ремонтных воздействий. По отношению к обслуживанию оборудования цеха промышленного предприятия возникают ограничения, связанные с постоянным объёмом выполняемых ремонтных работ и требованием качественного проведения ремонтов. Решение данной задачи, в такой постановке позволяет снизить затраты на техническое обслуживание и ремонт оборудования до минимально возможного уровня.

Сравнительная характеристика стратегий технического обслуживания и ремонта приведена в таблице 1.

Таблица 1 – Сравнительная характеристика стратегий технического обслуживания и ремонта

Наименование стратегии	Сущность	Достоинства	Недостатки
Реактивные
Ремонт после отказа	Механическое оборудование эксплуатируется до выхода из работоспособного состояния – до отказа.	Минимальные затраты на техническое обслуживание.	Непредсказуемость возникающих отказов. Значительные затраты по ликвидации последствий отказов.
Ремонт по состоянию	Техническое обслуживание и ремонт проводятся в зависимости от фактического состояния машин и механизмов.	Ремонт проводится в оптимальные сроки, в необходимом объеме.	Отсутствие возможности влиять на сроки и объемы ремонтов оборудования. Нестабильность загруженности ремонтной службы.
Активные
Планово-предупредительные ремонты	Принудительная замена узлов и деталей в сроки, устанавливаемые на основе статистического анализа отказов.	Повышение безотказности работы оборудования.	Значительные затраты на техническое обслуживание и ремонты. Замена работоспособных элементов.
Упреждающий ремонт	Выявление и устранение отклонений и неисправностей в работе механизмов.	Снижение объемов ремонтов и увеличение срока службы оборудования.

Вопросы для самостоятельного контроля

3. Когда необходимо ремонтировать механизм, а когда менять?

4. Зачем и когда проводится осмотр механического оборудования?

5. Какие виды технического обслуживания существуют?

6. Назначение и периодичность смазывания узлов механизмов.

7. Основные виды регулировочных операций при ремонте.

8. Какие детали механизма возможно заменить и когда?

9. Для чего и когда проводится восстановление деталей и узлов?

10. Основное содержание и преимущества активных стратегий.

11. Возможно обеспечить безотказность узла с низкой надёжностью?

12. Для каких механизмов рекомендуется ремонт по состоянию?

 

ЛЕКЦИЯ 4