Таблица 2.2 — Обобщение значений доверительных уровней вероятностей

Последствия неправильного выбора доверительного уровня

R д

Отказы или неправильно принятые решения, приводящие к экономическим потерям (увеличению трудоемкости, стоимости, простоев, к нарушению графика, штрафам, необходимости резервирования и т. д.) при: – нормировании долговечности конических передач авиационных редукторов; – нормировании долговечности подшипников, шестерен, ступиц, клапанов, коленчатых валов, рессор, колес и других деталей автомобилей; – нормировании долговечности тяговых двигателей электровозов; – определении периодичности операций технического ухода за тракторами; – разработках технологических процессов в машиностроении; – расчетах безотказности средств автоматизации в химической промышленности. Отказы и неправильно принятые решения, угрожающие здоровью и жизни людей, при: – нормировании долговечности деталей, влияющих на безопасность движения или полета; – расчетах по безопасности и организации движения автомобилей; – оценке новых лекарств, способов лечения, включая операционные.

0,95     0,90–0,95   0,94   0,85 0,80–0,90   0,90   0,95–0,99   0,90–0,95   0,95–0,99

 

Применяя данный метод следует учитывать, что в нем непосредственно не рассматривается экономическая сторона определенной периодичности технического обслуживания.

 

2.2.5 Определение периодичности технического обслуживания по удельным затратам на техническое обслуживание и ремонт (технико – экономический метод)

 

Рассмотренные методы определения периодичности технического обслуживания справедливы при условии, что на протяжении какого-то пробега или времени работы автомобиля изменения параметров технического состояния хотя и происходят, но не принимаются во внимание, а после прохождения этого пробега проводится техническое обслуживание, которое полностью или частично восстанавливает утраченные свойства соединения, механизма или агрегата. Так, например, по мере работы автомобиля средний зазор между накладками тормозных колодок и барабанами постепенно увеличивается до допустимого значения. При этом увеличивается и тормозной путь, оставаясь, однако, в пределах установленных норм, соответствующих допустимому значению зазора. Однако в ряде случаев любое изменение периодичности технического обслуживания оказывает влияние на стоимость технического обслуживания и ремонта.

Технико-экономический метод определения рационального режима технического обслуживания учитывает влияние периодичности технического обслуживания на износ деталей (межремонтный пробег L), стоимость израсходованных материалов, а также трудовые затраты по техническому обслуживанию и ремонту. При этом удельные затраты на проведение технического обслуживания и ремонта определяются следующим образом:

 

                                    С_Σ = С_Ι + С_ΙΙ,                            (2.4)

 

где С_Σ — суммарная удельная (т. е. отнесенная на единицу пробега) стоимость технического обслуживания и ремонта;

С_Ι = А/ ι — удельная стоимость технического обслуживания (А — затраты на операции технического обслуживания; ι — периодичность обслуживания);

С_ΙΙ = В/L — удельная стоимость ремонта (В — затраты на ремонт; L — пробег между ремонтами).

Зависимости удельных затрат на обслуживание и ремонт в общем случае представляют собой гиперболические или близкие к ним функции, причем при увеличении периодичности технического обслуживания снижаются затраты на техническое обслуживание, но одновременно повышаются затраты на ремонт. Поэтому суммарная удельная стоимость технического обслуживания и ремонта имеет экстремальную точку, соответствующую оптимальной периодичности технического обслуживания с минимумом затрат.

         

 

Рисунок 2.3 — Определение периодичности технического обслуживания по удельным затратам на техническое обслуживание и ремонт (технико-экономический метод)

Минимальные затраты на техническое обслуживание и ремонт являются лишь одной экономической характеристикой или критерием оптимальной периодичности и режима технического обслуживания в целом.

Могут быть учтены также технические критерии, безопасность движения, потери, связанные с прекращением транспортного процесса, простоями, стоимостью базы для технического обслуживания и ремонта и т. д. В этом случае оптимальная периодичность определяется из условия минимизации функции:

                                  ,                      (2.5)

где C _j — факторы, влияющие на суммарные затраты.

Таким образом, в соответствии с технико-экономическим методом под оптимальным режимом технического обслуживания понимается такой режим, который обеспечивает надежную и безопасную работу подвижного состава при минимальных затратах материалов, средств и рабочей силы на техническое обслуживание и ремонт, отнесенных на единицу пробега или транспортной работы.

Рациональным режимом технического обслуживания следует считать такой режим, который в данных условиях эксплуатации обеспечивает по сравнению с ранее принятым режимом увеличение безотказности и безопасности работы подвижного состава и снижение затрат материалов, средств и рабочей силы на техническое обслуживание и ремонт, а также сокращение простоев подвижного состава в обслуживании и ремонте. Технико-экономический метод вслед за его разработкой нашел широкое применение при обосновании оптимальных режимов технического обслуживания различных машин и механизмов. При этом он применен как для определения оптимальных или рациональных режимов по отдельным видам работ (например, смазочным), так и для сравнительной оценки эффективности режима в целом.

 

2.2.6 Определение периодичности технического обслуживания экономико–вероятностным методом

 

Этот метод обобщает предыдущие и учитывает экономические и вероятностные факторы, а также позволяет сравнивать различные стратегии поддержания и восстановления работоспособности автомобиля.

Как уже отмечалось, одна из стратегий сводится к устранению неисправностей изделия по мере их возникновения (рисунок 2.4, а), т.е. по потребности. Удельные затраты при этом определяются как отношение разовых затрат на ремонт к средней наработке на отказ.

Преимуществом этой стратегии является простота, основным недостатком — неопределенность состояния изделия, которое может отказать в любое время. Кроме того, затрудняются планирование и организация ТО и ремонта.

 

Рисунок 2.4 — Экономико–вероятностный метод определения периодичности ТО

 

Альтернативная стратегия (рисунок 2.4, б) предусматривает предупреждение отказов и повреждений, восстановление исходного или близкого к нему состояния изделия до того, как будет достигнуто предельное состояние. Эта стратегия реализуется при предупредительном ТО, предупредительных заменах деталей, узлов, механизмов и т. д.

Рассмотрим метод реализации этой стратегии. Так как теоретически отказ может произойти при любой сколько угодно малой периодичности, то стратегия реализуется не в чистом, а в смешанном виде: допускается определенная, как правило, малая вероятность отказа, а периодичность предупредительного обслуживания или ремонта меньше средней наработки на отказ. При этом те отказы, которые возникли раньше заданной периодичности обслуживания, устраняются по мере их возникновения.Обычно задается допустимая вероятность отказа или требуемая вероятность безотказной работы.

Остальные работы будут проводиться с периодичностью l _р, стоимостью d и заданной вероятностью данного события.

Преимущества данной стратегии состоят в следующем. Во–первых, может быть гарантирован определенный уровень надежности работы изделия. Во-вторых, затраты на техническое обслуживание значительно ниже затрат на ремонт при отказе, который к тому же может сопровождаться с дополнительными потерями, связанными с оказанием помощи из-за нарушения транспортного процесса. В–третьих, предупредительный характер этой стратегии создает условия для плановой организации ТО и ремонта. Эти преимущества компенсируют определенный недостаток данной стратегии, заключающийся в недоиспользовании ресурса изделия, так как периодичность предупредительных работ оказывается меньше, чем средняя наработка до отказа.

При этой стратегии удельные затраты определяются как отношение средневзвешенной стоимости одной операции к средневзвешенной наработке с учетом отказа части изделий:

,                           (2.6)

где с — удельные затраты на проведение ремонта;

d — удельные затраты на проведение технического обслуживания;

l — средневзвешенная наработка.

В экономико–вероятностном методе так же, как и при определении оптимальной периодичности по безотказности, используют понятие коэффициента рациональной периодичности.

 

                                              (2.7)

     ,                   (2.8)

 

где β₀ — коэффициент рациональной периодичности;

ν — коэффициент вариации.

Экономико-вероятностный метод позволяет рассчитать рациональную периодичность ТО исходя из заданного сокращения потока отказов в межконтрольные периоды, т.е. между двумя последовательными ТО.

Экономико–вероятностный метод определяет и рациональные пути совершенствования организации ТО.

Действительно, при периодичности l₀ фактически требуют предупредительного воздействия те изделия (первая группа), потенциальный отказ которых может возникнуть с некоторой вероятностью R₁ (рисунок 2.3), при наработке l₀ ≤ l ≤ 2l₀ (без учета вариации самой оптимальной периодичности). Изделия с потенциальной наработкой на отказ l₀ > 2l₀ (вторая группа) могут обслуживаться не при данном, а при последующих обслуживаниях. Вероятность этого события R₂ = R – R₁, поэтому при втором способе реализации предупредительной стратегии необходимо разделение изделий первой и второй группы, которое осуществляется с помощью контроля (диагностирования), требующего дополнительных затрат.

Таким образом, с оптимальной периодичностью l ₀ контролируются все не отказавшие до этого момента изделия. Стоимость этого контроля составляет d_k, аработы по доведению технического состояния до нормы, имеющие стоимость d, с вероятностью R₁ проводятся только для первой группы изделий. Очевидно, такое развитие предупредительной стратегии с использованием диагностирования будет целесообразно, если дополнительная стоимость контроля (специальное оборудование, квалифицированный труд) будет компенсирована сокращением стоимости профилактической операции и ущерба от отказов. Следовательно, профилактическая операция в контрольной своей части будет выполняться для всех изделий по потребности с учетом результатов контроля.

Вторым условием применения предварительного контроля является обеспечение достоверного разделения (прогнозирования) с помощью диагностирования изделий, требующих обслуживания при очередном или последующих профилактических воздействиях.

Очевидно, что предварительный контроль целесообразен при уменьшении суммарных затрат по второму методу. При этом оптимальные периодичности при первом и втором методах могут не совпадать. Одним из методов проведения контрольных работ является диагностирование, которое служит для определения технического состояния автомобиля, его агрегатов и узлов без разборки и является технологическим элементом ТО и ремонта.

 

2.2.7 Определение периодичности технического обслуживания

методом статистических испытаний

 

Этот метод основан на имитации (моделировании) реальных случайных процессов ТО, что дает возможность ускорить испытания, исключить влияние побочных факторов, резко сократить стоимость экспериментов, провести при необходимости исследования с целью выбора наиболее пригодного варианта. Исходным материалом для моделирования служат как фактические данные, полученные при наблюдении, так и законы распределения.