Плановые профилактики

Описание процесса функционирования. Существуют системы, в которых невозможно обнаружить отказ без проведения специальных проверок,

Для предупреждения, обнаружения и устранения отказов в система предусматривается проведение только плановых профилактик, во время которых производится и аварийный ремонт, если система к этому моменту отказала.

Устанавливается следующая очередность проведения восстанови­тельных работ. В начальный момент назначается проведение плановых восстановительных работ через определенное время. Если к назна­ченному моменту система не отказала, то проводится плановая про­филактика. Если же к назначенному моменту система отказала, то вместо профилактики проводится аварийный ремонт. От момента появления, отказа до начала планового аварийно-профилактического ремонта си­стема простаивает в неработоспособном состоянии. После окончания восстановительных работ планируется новый момент для проведения плановых восстановительных работ на следующем периоде эксплуата­ции системы, и весь процесс обслуживания повторяется.

Исходные данные и результаты. Необходимые исходные данные для расчета:

- функция распределения времени работы системы до отказа;

- плотность распределения времени работы системы до отказа

- интенсивность отказов системы;

- средняя длительность плановой профилактики;

- средняя длительность аварийного ремонта;

- потери за единицу времени при проведении плановой профилактики;

- потери за единицу времени при проведении аварийного ремон­та

- потери за единицу времени при наличии в системе скрытого отказа

- прибыль, получаемая за единицу времени безотказной работы системы

- оперативное время работы системы, необходимое для выпол­нения задачи.

Аварийные ремонты отказавших элементов (подсистем) последовательной системы

Описание процесса функционирования. Рассматривается система, состоящая из m последовательно соединенных элементов, при отказе одного из которых наступает отказ всей системы. Будем пред­полагать, что появившийся отказ проявляется не мгновенно, а в сред­нем через время Тп независимо от номера отказавшего элемента. При обнаружении отказа i - го элемента проводится внеплановый аварий­ный ремонт (замена этого элемента на новый), средняя длительность которого равна ti (i=1,2,…m). Процесс функционирования и восстановления системы можно описать следующим образом.

Система (новая в нулевой момент времени) работает до отказа, далее от момента возникновения отказа до момента его выявления она находится в неработоспособном состоянии. В случайный момент выявле­ния отказа начинается аварийный ремонт (замена) отказавшего элемен­та. После восстановления работоспособности система вновь функциони­рует до отказа, и весь процесс обслуживания повторяется. Предпола­гается, что при простое системы и замене отказавшего элемента работо­способные элементы отключаются, т. е. не ухудшают своих характери­стик безотказности.

Отметим одну существенную особенность рассматриваемого прави­ла обслуживания: в системе не предусматривается проведение восстано­вительных работ, полностью ее обновляющих.

Необходимые исходные дан­ные для расчета:

- среднее время работы до отказа i-го элемента;

- средняя длительность проведения аварийного ремонта (замены) i -го элемента (i = 1, 2,..., m);

- среднее время простоя системы при скрытом отказе;

- потери за единицу времени при скрытом отказе;

- потери за единицу времени при замене i -го элемента после от­каза;

- прибыль, получаемая за единицу времени безотказной работы системы.

Аварийные ремонты отказавших элементов (подсистем) и плановая профилактика всей последовательной системы

Рассматривается последовательная система, состоящая из т элементов (подсистем). Как и ранее, под элементом будем понимать некоторую часть системы, которая при ремонте может быть заменена как единое целое.

Предположим, что в системе возможно проведение плановых профилактик, полностью обновляющих систему, и внеплановых аварийных ремонтов элементов (замена отказавшего элемента на новый), причем индикация появившегося отказа происходит мгновенно.

Устанавливается следующий порядок проведения восстановительных работ. В начальный момент назначается проведение профилактики по достижении определенной заданной заранее наработки. (При экс­плуатации системы, хотя и известна величина наработки, при которой должна проводиться профилактика, заранее неизвестен календарный момент, когда наработка достигнет заданной величины.) Если до мо­мента проведения плановой профилактики происходит отказ системы, то проводится аварийный ремонт отказавшего элемента системы. Будем предполагать, что во время проведения аварийного ремонта система выключается, т. е. характеристики надежности элементов не ухуд­шаются и наработка системы не увеличивается. Так поступают до тех пор, пока наработка не достигнет заданной величины. В этот момент начинает проводиться плановая профилактика независимо от прочих факторов, включая число аварийных ремонтов за данный период. В результате проведения плановой профилактики система полностью обновляется. В момент окончания профилактики вновь назначается величина наработки систем на следующем периоде, по достижении ко­торой необходимо, провести очередную плановую профилактику, и весь процесс обслуживания повторяется.

Необходимые исходные данные для расчета:

- функция распределения времени работы до отказа i- го элемента (подсистемы);

- среднее время работы до отказа i- го элемента;

- средняя длительность аварийного ремонта i- го элемента при его отказе;

- средняя длительность плановой профилактики Tп;

- потери за единицу времени при проведении аварийного ремонта i- го элемента

- потери за единицу времени при проведении плановой предупре­дительной профилактики;

- прибыль, получаемая за единицу времени безотказной работы системы;

- оперативное время работы системы, необходимое для выполне­ния задачи.

Некоторые закономерности влияния надежности машин

на эффективность их эксплуатации

Необходимость применения в инженерных расчетах зависимостей, учитывающих влияние надежности машин на эффективность их использования, обусловлена требованиями повышения уровня на­дежности и совершенствования системы технического обслуживания (ТО) и ремонта(Р).

Проблема совершенствования системы ТО и Р имеет целый ряд аспектов. Один из них - улучшение структуры нормативов и методов определения значений норм в их взаимосвязи, создание этим методических предпосылок для управления реализацией показателей надежности машин в процессе эксплуатации.

Прежде всего перечислим факторы, определявшие влияние свой­ства надежности машин на эффективность их использования, к оп­ределим связь этих факторов.

Агрегаты и системы машин следует рассматривать по их иерархической структурной схеме. Она должна содержать основные функциональные элементы (детали и сборочные единицы), включая эле­менты силовых и кинематических цепей, расположенных по уровням в порядке их подчиненности, и отражать связи между ними. Связи подразделяют на прямые и косвенные. Прямые соединяют сборочные единицы и детали в одно целое. Косвенные обеспечивают работоспособность изделия - смазки, охлаждающие жидкости, вспомога­тельные элементы.

Отказ прямых связей (условно на названных для удобства изложе­ния последовательными системами) вызывает отказ объекта (ма­шины). Устранение или предупреждение таких отказов отнесем к ремонтным воздействиям, осуществляемым в плановом порядке или по потребности» желательно о применением технической диагно­стики.

Отказ косвенных связей (условно названных параллельными системами) не вызывает непосредственно отказ объекта (машины), но приводит к ухудшению условий протекания рабочих процессов, что снимет ресурс сборочных единиц, эффективность функциони­рования машин, их агрегатов и механизмов.

Устранение или предупреждение отказов параллельных систем отнесем к техническому обслуживанию. Оно состоит из операций (например, замена картерных масел, выполнение контрольных и диагностических работ), объединяемых в виды ТО, выполняемые о установленной периодичностью. Совокупность видов составляет систему ТО, являющуюся составной частью системы ТО и Р.

Нормативы по устранению отказов в эксплуатации (текущий ре­монт) являются второй частью системы ТО и Р. Эти части имеют между собой прямые и обратные связи, а содержащиеся вних нор­мативы определяют коэффициент технического использования - один из важнейших показателей надежности машин, а также дея­тельности технической службы эксплуатационных предприятий.

При определении показателей надежности сборочных единиц и систем, отказы которых не опасны для жизни людей, используется критерий эффективности. Это относится также к машинам и их аг­регатам.

Важнейшими характеристиками эффективности использования ма­шин массового и серийного изготовления, как и многих других технических изделий, являются их производительность и себесто­имость в удельном исчислении на единицу продукции. Себестоимость зависит от стоимости изготовления (приобретения) и обеспечения работоспособного состояния, расхода эксплуатационных материалов.

Анализ позволил выявить следующие основ­ные факторы влияния надежности машин на эффективность их использования:

1. Стоимость общего изнашивания, зависящая,

во-первых, от стоимости изготовления или приобретения машины без учета стои­мости при списании (ликвидационная стоимость) и стоимости шин, если, конечно, они имеются в конструкции (колесный движитель),

во-вторых, от суммарной стоимости капитальных ремонтов, если они производятся за наработку, равную полному среднему ресурсу, т.е. ресурсу от начала эксплуатации объекта до списания.

2. Стоимость выполняемых с установленной периодичностью ра­бот технического обслуживания.

3. Стоимость текущего ремонта (устранение отказов и неисправностей или их предупреждения).

4. Стоимость компенсации ущерба из-за простоев машины при устранении отказов и выполнении технического обслуживания.

5. Стоимость компенсации ущерба из-за неустранимого в экс­плуатации изменения зазоров и лифтов в кинематических парах от их первоначального значения до предельно допустимого.

Таким образом, имеется пять факторов влияния надежности на производительность и стоимость эксплуатации машин. Что же ка­сается учета их при математическом моделировании, то стоимость ущерба от простоев (четвертый фактор) целесообразно рассматривать совместно со стоимостями ремонта и технического обслуживания.