Moderní nástroje a metody pro diagnostiku zařízení v těžebním průmyslu a průmyslu zpracování nerostů v souladu s koncepcí „Spolehlivé zařízení“. Strategie preventivní údržby výpočetního zařízení CPU Proaktivní technická

SVAŘOVÁNÍ. RENOVACE. TRIBOTECHNIKA: výtahy zpráv / Zodpovědný. vyd. ; Ministerstvo školství a vědy Ruské federace; Federální státní autonomní vzdělávací instituce vyššího odborného vzdělávání „Uralská federální univerzita pojmenovaná po. první prezident Ruska B.N. Jelcin“, Nižnij Tagil. technol. Ústav (fil.). – Nižnij Tagil: NTI (pobočka) UrFU, 2013. – 76 s.

Během zastávek opravy jsou mechanismy kontrolovány a opotřebené díly jsou vyměňovány za nové. Četnost oprav lze určit podle četnosti poruch zařízení - opravy poruch. Ale zaberou spoustu času, protože neexistuje způsob, jak se na ně připravit. Abychom to napravili, vyvinuli jsme plánovaná preventivní údržba(PPR), které se provádějí po určité provozní době. Tento přístup zkracuje dobu opravy, ale umožňuje předčasné opravy, protože opotřebení se neopakuje s velkou přesností. Od 90. let byla zjišťována přítomnost poruch vibrační diagnostika pracovní zařízení. To eliminuje předčasné opravy, což se odráží v názvu oprav - podle skutečného stavu(RFS). Další snížení oprav je možné zvýšením doby provozu zařízení po opravě. Toho je dosaženo použitím opatření ke zpomalení opotřebení; takové opravy se nazývají proaktivní(PARNÍ). Obsah proaktivní části oprav:

• optimalizace vnějšího vlivu včetně snížení jeho vrcholové složky (z vibrací, rázů apod.);
• optimalizace mazání;
• kalení pracovních ploch.

Optimalizace vnějšího vlivu

Vnější vliv, který způsobuje opotřebení, je určen výkonem zařízení. Ale snížení výkonu vede k poklesu produktivity. Tato cesta je však možná, pokud se roční výkon zařízení pracujícího s nižším zatížením z důvodu malých prostojů při opravách ukáže být větší než v případě provozu s vysokým zatížením a výraznými prostoji a náklady na opravy.

Dalším způsobem, jak optimalizovat vnější vliv, je snížit jeho destruktivní účinek bez snížení výkonu snížení koncentrace stresu. Například tělo 12metrové zápustky pro tváření velkoprůměrových trubek se po krátké operaci rozlomilo na dvě části. Jeho opravné svařování bez dodatečných zpevňovacích opatření se nezdálo slibné. Analýza napjatého stavu konstrukce ukázala, že úroveň ekvivalentních napětí podél linie lomu prudce klesá v důsledku změny úhlu umístění spodních výztuh o pouhých 7°. Následný provoz modernizovaného průvlaku potvrdil platnost tohoto rozhodnutí.

Vrcholová složka zátěže může vzniknout z problémů. Tvrdý povrch konců vozíků pečicích strojů nejen snížil opotřebení a četnost oprav samotných vozíků, ale vzhledem k tomu, že zároveň bylo eliminováno nesouosost vozíků, došlo ke snížení zatížení hnacího řetězového kola. snížena a výměna jejích sektorů byla snížena čtyřnásobně.

Špičkové zatížení vzniká vibracemi. Vysavač se skládá z nádoby se dvěma trubkami. Prostřednictvím jednoho se ocelová tavenina nasává do odplyňovače a druhým se nalévá zpět do pánve. Během provozu sací potrubí vytvářelo vibrace, které ničily žáruvzdornou vyzdívku. Upevňovací prvky snížily vibrace a zdvojnásobily životnost vakuového tmelu.

Optimalizace mazání

Mazivo je vrstva, která přeměňuje vnější (velké) tření povrchů na vnitřní (malé) tření maziva. Rozlišuje se tekuté mazání, kdy jsou třecí plochy odděleny souvislou stabilní vrstvou maziva, a hraniční mazání s tenčí a přerušovanou vrstvou oleje. Kapalné mazání je zajištěno speciálním uspořádáním ložisek a mezního mazání je dosaženo v důsledku volného uložení maziv na třecích plochách. Historicky jako první se začaly používat oleje živočišného a rostlinného původu. V poslední čtvrtině 19. století se začalo s výrobou levnějších minerálních olejů z ropy. Ukázalo se, že jejich vlastnosti nejsou tak dobré, takže došlo k dlouhému procesu jejich vylepšování přísadami. Vznik syntetických olejů se datuje do poloviny 20. století. Mají nízkou viskozitu, malou závislost na teplotě a chemickou stabilitu, poskytují lepší mazací vlastnosti, což má za následek snížené tření a opotřebení ve srovnání s ropnými oleji.

Ve 30. letech 20. století se stal známým Rebinder efekt. Ukázal, že extrémně tenká (5 nm) vrstva může snížit tření povrchově aktivní látky(surfaktant), který lze nazvat „neviditelným lubrikantem“. Pro aplikaci povrchově aktivní látky na povrch bylo na Západě vyvinuto řešení zvané „Epilam“. Následně byly nové roztoky povrchově aktivních látek nadále analogicky nazývány epilamy a každému přiřazovaly originální název (značku). V 60. letech NIIChasprom vyvinul epilam EN-3, roztok kyseliny stearové v isooktanu. Poté se objevily a byly vylepšeny epilamy na bázi fluorovaných povrchově aktivních látek. Například 0,05% roztok perfluorpolyetherové kyseliny 6MKF-180 ve Freonu 113 (epilam Efren-2). „Neviditelné mazání“ Epilam nenahrazuje použití konvenčního mazání, ale zvyšuje jeho účinnost (snižuje tření a opotřebení) tím, že eliminuje kontakt třecích ploch s nemazanými místy. Epilaminace zahrnuje předběžné odmaštění povrchu, jeho navlhčení epilamem a sušení vzduchem, což je docela vhodné pro použití při opravách.

V 60. letech byl v SSSR registrován vědecký objev č. 41 - „efekt opotřebení“. Jeho podstatou je, že na třecích plochách se ukládá tenká vrstva maziva obsahující jemně rozptýlené částice. Je známo, že má schopnost se opotřebovávat a zotavovat se, když se zvětšuje mezera mezi třecími plochami. Tak i přes tření a opotřebení zůstávají primární povrchy dílů chráněné nanesenou vrstvou bez opotřebení. Odtud pochází název „efekt opotřebení“. K tomu se do olejů přidávají dispergované prášky měkkých (měď, serpentinit, fluoroplast) a tvrdých (keramika, diamant) materiálů. Nejstabilnější představy o nich jsou následující. Přísady mědi se špatně zadržují na povrchu, proto je nutná jejich stálá přítomnost v mazivu. Serpentinit má schopnost difundovat a vytvářet odolnou vrstvu s nízkým koeficientem tření. Pevné částice diamantu a keramiky, vyplňující mikronerovnosti, vytvářejí jakousi zdání valivého ložiska. Aditiva do olejů dosáhnout obnovení opotřebení bez demontáže mechanismů a snížení tření.

Optimalizaci výběru maziv lze doplnit zdokonalenými systémy jejich dodávání do třecích jednotek. To prodlužuje dobu mezi generálními opravami zařízení bez kapitálových investic.

Kalení pracovních ploch

Pro všechny kombinace třecích párů existuje určitý rozsah zatížení a třecích rychlostí, ve kterých je opotřebení o několik řádů nižší než mimo tento rozsah. Ve strojírenství se neustále hledají způsoby, jak tento rozsah posunout k vyšším tlakům a rychlostem. V tomto případě hraje důležitou roli otužování. Jeho široké použití (vysokofrekvenční kalení, nauhličování, nitridování, navařování, stříkání atd.) umožnilo ve třetí čtvrtině 20. století výrazně zpomalit opotřebení a zvýšit (na mikronovou úroveň) přesnost výroby dílů. . Bez kalení nemá zvyšování přesnosti smysl, protože v tomto případě se drahé mikronové spoje v důsledku rychlého opotřebení mění na obyčejné již na začátku provozu. Díky mikronovému lícování dílů se minimalizují mezery, snižuje se hluk, dynamické zatížení, vibrace a je možné pracovat s minimálním opotřebením při vysokých rychlostech. Z mechanismů byly odstraněny seřizovací prvky sloužící k výběru mezer při rychlém opotřebení, což se pozitivně projevilo i na spolehlivosti strojů a zařízení. Nová generace strojů prodloužila provozní dobu tak výrazně, že byly nazývány „bezopravné“.

Krytí funkčních ploch strojů kalením není zatím optimální, proto jsou kalící práce při opravách plně opodstatněné. Věnujme pozornost karbonitaci a ručnímu kalení plazmou. Nebyly vyvinuty tak dávno, ale mají vyhlídky na použití, zejména při opravách, protože patří do kategorie dokončovacích prací.

Karbonitrace– vyvinutý v SSSR v 70. letech a zahrnuje nasycení povrchu dusíkem a uhlíkem v roztavené soli kyanatanu draselného. Vlastnosti karbonitrované vrstvy jsou podobné vlastnostem vrstvy získané nitridací. Na povrchu je tenká vrstva (asi 5 mikronů) pevného karbonitridu, pod kterou je vrstva nasycená dusíkem (0,2 mm) s postupně klesající tvrdostí. Rozdíl je v tom, že nitridací se zpevňují pouze legované oceli, zatímco karbonitrace může zpevňovat běžné uhlíkové oceli ().

Tabulka 1 – Tvrdost karbonitovaných povrchů (měření bylo provedeno ultrazvukovým tvrdoměrem UZIT-3)

Karbonitrace nevyžaduje tak důkladné předčištění jako nitridace a probíhá mnohem rychleji (2 hodiny místo 48 hodin) než nitridace. Strojní díly mohou být vyrobeny podle výkresových rozměrů a ihned po karbonitaci odeslány do provozu. Současně se snižuje pracnost výroby, získává se odolnost proti opotřebení a korozi. Například použití karbonitrace místo vysokofrekvenčního kalení snížilo spotřebu hnacích hřídelí převodovky vrtné soupravy SBSh-250 6x.

1.1. Systém údržby a oprav podnikových zařízení

Pod MRO systém znamená soubor vzájemně propojených nástrojů, dokumentace a výkonných nástrojů nezbytných k udržení a obnovení kvality produktů zahrnutých do tohoto systému.

Tak jako cíle Systémy údržby a oprav jsou definovány takto:

• udržování zařízení v provozuschopném stavu po celou dobu jeho životnosti;
• zajištění spolehlivého provozu zařízení;
• zajištění produktivity a kvality produktů;
• dodržování požadavků bezpečnosti práce a ochrany životního prostředí.

Organizace systému údržby a oprav podniku se provádí na základě rozhodování (výslovně nebo v souladu se zavedenou praxí) o následujících zásadní problémy ():

• volba strategie pro údržbu a opravy zařízení;
• stanovení způsobu organizace opravárenské údržby výroby;
• vývoj kritérií pro hodnocení účinnosti oprav a údržby výroby.

Obrázek 1.1 – Základní problémy při organizaci systému údržby a oprav

1.2. Strategie údržby a oprav zařízení

Pod MRO strategie implikuje zobecňující model akcí nezbytných k dosažení stanovených cílů prostřednictvím koordinace a distribuce vhodných podnikových zdrojů. Strategie MRO je v zásadě soubor pravidel pro rozhodování, která řídí opravárenskou službu (RS) podniku v jejích činnostech, aby byla zajištěna provozuschopnost zařízení.

stručný popis Hlavní strategie MRO jsou uvedeny v.

Tabulka 1.1 – Stručný popis hlavních strategií údržby

Pod reaktivní Z toho vyplývají strategie údržby a oprav, kdy potřeba opravných akcí je určována vznikem nějaké kritické události v rámci této strategie (porucha, dosažení mezních hodnot regulovaných parametrů). Preventivní Strategie MRO jsou zaměřeny na prevenci vzniku kritické události a vyznačují se možností provedení předběžného plánování a přípravy MRO (objednání opravárenských čet, logistika) na rozdíl od reaktivních strategií, kdy je potřeba provést MRO, a v souladu s tím zajistit jejich přípravu před začátkem nepředvídatelné kritické události.

Vznikla historicky první (jako nejméně náročná na úroveň organizace a kultury práce). strategie run-to-failure, která zahrnuje provádění údržby a oprav na zařízení k dosažení kritického stavu, který je zpravidla charakterizován neschopností vykonávat stanovené funkce, to znamená ztrátou výkonu. Mezi hlavní výhody této strategie MRO patří nejdelší doba mezi opravami odpovídající životnosti zařízení a minimální náklady na údržbu opravárenské služby, jejíž dominantní funkcí je v tomto případě obnovení funkčnosti zařízení po ní. selže. Na druhé straně neschopnost plánovat zdroje (finanční, časové, pracovní aj.) nutné k provádění údržby a oprav vede k výraznému prodloužení doby údržby a ke zvýšeným nákladům na odstraňování havárií včetně výrobních ztrát. . Vytváření inventur inventárních položek zpravidla není uspokojivým řešením, protože s sebou nese snížení likvidity podniku. Objem těchto zásob v řadě případů (zejména v odvětvích, kde se používá unikátní jednotlivá zařízení) překračuje ekonomicky odůvodněné limity. Přes tyto nedostatky, v případě levného nadbytečného a standardního zařízení, jehož porucha nemá kritický dopad na technologický proces a nepředstavuje nebezpečí pro životní prostředí, zdraví a lidského života, tato strategie se úspěšně používá dodnes.

V první polovině dvacátého století, s nárůstem sériové výroby a zvýšenou produktivitou průmyslových podniků, se ztráty v důsledku poruch zařízení staly kritickými. Strategie provozu do selhání byla nahrazena strategie PPR nebo opravy podle předpisů, což znamená preventivní údržbu a opravy na základě statistických informací o životnosti zařízení. Snížení počtu havarijních poruch je jednou z hlavních výhod této strategie, i když pravděpodobnost jejich vzniku není zcela vyloučena, ale je pevně stanovena ve stanovených mezích. Strategie PPR poskytuje nejlepší podmínky pro plánování zdrojů, „hlavní nevýhoda PPR však převažuje nad všemi jeho výhodami, spočívá v provádění oprav skutečně provozuschopného zařízení a také nucené výměně dílů bez ohledu na jejich zbytkovou životnost (v komplexním zařízení, rozdíl ve zdrojích jednotlivých částí může dosáhnout 500% ). To vše vede k neodůvodněnému nárůstu provozních nákladů. Mezi nevýhody PPR patří také snížení zbytkové životnosti zařízení a zvýšení pravděpodobnosti poruchy při uvedení do provozu po opravě.“ Tato strategie zajistila nejlepší integraci v rámci plánovaného hospodářství a umožnila odstranit řadu nedostatků historicky zavedené strategie exploatace k selhání. Kompletnější využití zdrojů zařízení bylo dosaženo snížením pravděpodobnosti poškození dílů s potenciálně dlouhou životností , která by mohla nastat při poruše prvků, které určují životnost zařízení jako celku během provozu do poruchy. V současné době je strategie PPR nadále využívána v mnoha podnicích především pro kritická zařízení a zařízení, jejichž porucha může představovat nebezpečí pro životní prostředí, zdraví a lidský život. V jiných případech je strategie PPR často uplatňována pouze deklarativně, což je dáno zvýšenými požadavky na efektivitu systému údržby a oprav podniku v tržní ekonomice.

Na hranici 70. – 80. let dvacátého století se v opravárenské údržbě výroby uplatňovala mobilní a přenosná vibrační zařízení umožňující sledování vibrací zařízení na základě frekvenční analýzy. Zároveň došlo k urychlenému rozvoji teorie spolehlivosti a výzkumu v oblasti výkonnostních vlastností zařízení. To vše předurčilo vznik nového vědeckého a aplikovaného oboru poznání – technická diagnostika, jehož dosažené výsledky byly použity jako základ pro realizaci strategie MRO podle TS. Strategie údržby a oprav vozidel je v první řadě zaměřena na odstranění nedostatků historicky předcházející strategie údržby, konkrétně na snížení počtu nepřiměřených oprav, aby se maximalizovalo využití zdrojů zařízení. Při aplikaci této strategie se sledováním vozidla snižuje pravděpodobnost selhání nouzového vybavení na možné minimum. Motto této strategie je: "Zařízení musí být zastaveno kvůli opravě chvíli před očekávanou poruchou.". Snížení nákladů na údržbu a opravy zařízení, minimalizace počtu neplánovaných poruch, snížení počtu plánovaných prostojů způsobených instalačními a montážními operacemi jsou nepopiratelné výhody, které doprovázejí implementaci strategie údržby a oprav vozidel. Strategie údržby a oprav technických zařízení klade nové požadavky na úroveň kultury práce. V rámci opravárenských a regulačních orgánů jsou přidělovány jednotky technické diagnostiky a zvyšuje se význam osobní profesionality, kvalifikace a zkušeností pracovníků, manažerů a specialistů. Na druhou stranu, protože regulace údržby a oprav je určována stochastickým faktorem – skutečným technickým stavem zařízení – snižuje se efektivita dlouhodobého plánování zdrojů (odhadovaná doba předcházení poruchám, a tedy plánování údržby a oprava v případě použití technických diagnostických přístrojů převážně nepřesáhne dva až tři měsíce).

Za účelem zajištění vysokých ukazatelů výkonnosti zařízení průmyslových podniků se v poslední době stává stále populárnější. proaktivní strategie MRO. Analýza provedená v práci nám umožňuje určit proaktivní strategii MRO jako nejefektivnější a nejvhodnější pro implementaci v moderních ekonomických podmínkách. Proaktivní strategie spojuje výhody preventivních opravárenských akcí systému preventivní údržby a informační podporu rozhodovacího procesu, charakteristické pro údržbu a opravy technických zařízení.

1.3. Proaktivní strategie pro údržbu a opravy zařízení

Podstata Proaktivní strategií údržby a oprav zařízení je provádění nezbytných opravných akcí zaměřených na snížení rychlosti vývoje nebo odstranění závad, které jsou zjištěny na základě informací o skutečném technickém stavu zařízení.

Teoretický základ Strategie proaktivní údržby zařízení předpokládá, že zpočátku jsou všechny typy poruch přítomny v základní nebo zjevné formě u všech strojů uvedených do provozu. Různé faktory, doprovodný provoz (projektová a neprojektová zatížení, vliv faktorů prostředí a blízkých zařízení, provozní podmínky, údržba a opravy atd.), v té či oné míře vedou ke vzniku různých typů poruch. Určující vliv kombinace faktorů způsobuje zrychlený rozvoj jedné nebo více poruch, které se stávají rozhodujícími ve vztahu k výkonu stroje. Volbou oprav tak, aby se omezil vliv určujících faktorů, je možné snížit rychlost rozvoje závad a zachovat provozní stav stroje. Racionální výběr a kvalitní provedení tyto a jen tyto opravné akce je úkolem RS.

Proaktivní strategie MRO () je založena na posouzení výbavy vozidla, které lze provést pomocí následujících metod:

• sledování technologických parametrů;
• vizuální kontrola;
• regulace teploty;
• akustická a vibrační diagnostika;
• vyšetření pomocí nedestruktivních zkušebních metod (magnetické, elektrické, vířivé proudy, rádiové vlny, tepelné, optické, radiační, ultrazvukové, penetrační zkoušení látek).

Obrázek 1.2 – Údržba oprav zařízení jako součást proaktivní strategie MRO

Důvody pro přijetí rozhodnutí o nutnosti provedení oprav je situace, kdy TK jednoho prvku (dílu, sestavy, mechanismu) zařízení vede ke zhoršení TK sousedních (prostorově a/nebo funkčně) prvků.

Seznam možných opravné efekty:

• péče o zařízení (čištění, čištění, antikorozní úprava);
• seřízení, ladění, seřízení (centrování, vyvážení);
• zajištění spojů (obnovení celistvosti svarů, utažení závitových spojů);
• mazání třecích ploch;
• výměna opotřebitelných dílů;
• restaurování nebo výměna základních dílů včetně dílů karoserie.

Opravné akce se provádějí v rámci následujícího skupiny činností pro údržbu a opravy zařízení:

1. Preventivní údržba– soubor periodicky prováděných opatření, která jsou zaměřena na prevenci nebo snížení rychlosti rozvoje závad zajištěním konstrukčních podmínek pro vzájemné působení součástí zařízení (čištění od procesních odpadů, produktů opotřebení, koroze, sedimentů, usazenin atd.); odstraňování prachu, špíny, oleje, strusky, vodního kamene, rozlitých surovin, odpadků a dalších; doplňování, doplňování pracovních kapalin, doplňování, výměna spotřebního materiálu; výměna nebo obnova vyměnitelného zařízení a další).
2. Opravná údržba– soubor opatření prováděných podle potřeby, která směřují k předcházení nebo snižování rychlosti rozvoje závad zajištěním konstrukčních podmínek pro součinnost součástí zařízení (seřízení a seřízení zařízení včetně vyrovnání, vyvážení, obnovení spojů dílů, zajištění celistvosti kovových konstrukcí a potrubí, obnova nátěrů, barev a jiné).
3. Prediktivní údržba– soubor opatření zaměřených na zjištění skutečné TK zařízení za účelem predikce jeho změn při dalším provozu a určení nejvhodnějšího okamžiku aplikace a požadovaných typů opravných úkonů (měření technických a technologických parametrů, odběr vzorků; monitorování, testování , kontrola provozních režimů zařízení, kontrola TC zařízení včetně metod technické diagnostiky, detekce závad pomocí metod nedestruktivního testování, technická kontrola zařízení, průzkum, přezkoušení, audit a další).
4. Údržba– soubor opatření směřujících k zajištění provozuschopnosti zařízení výměnou nebo obnovou jeho jednotlivých součástí, které nejsou základní, s výjimkou náhradního zařízení.
5. Velká renovace– soubor opatření směřujících k zajištění provozuschopnosti zařízení výměnou nebo obnovou jeho základních součástí a částí.

Výběr proaktivní strategie MRO umožňuje poskytnout:

• zvýšení životnosti zařízení snížením rychlosti vývoje nebo odstraněním počínajících poruch v počáteční fázi jejich vzniku;
• vyloučení sekundárního poškození prvků zařízení způsobených poruchou sousedních (prostorově a/nebo funkčně) prvků;
• zdůvodnění a provedení pouze nezbytných opravných akcí, což snižuje náklady a zatížení RS a také snižuje pravděpodobnost poruch způsobených chybami instalace a zásahy do fungování provozuschopného zařízení;
• snížení nákladů na opravy údržbu výroby, v důsledku změny struktury údržby a oprav ve prospěch zvýšení počtu nenákladných preventivních akcí namísto nákladných oprav (výměna, restaurování);
• racionální volba času, druhů a objemů údržby a oprav z důvodu včasného varování před poruchami při použití metod a prostředků technické diagnostiky a nedestruktivního testování;
• snížení pravděpodobnosti havarijních poruch způsobených nevyhovujícím technickým stavem zařízení;
• zvýšení faktoru dostupnosti zařízení, který umožňuje zvýšit objem výroby a snížit výrobní náklady;
• budování důvěry spotřebitelů ve výrobce prostřednictvím včasného plnění smluvních závazků a zlepšování kvality výrobků jako komplexního výsledku zlepšování kultury práce.

1.4. Metody organizace oprav a údržby výroby

Způsob organizace opravárenská údržba výroby určuje strukturu RS podniku, což má přímý vliv na efektivitu systému MRO jako celku.

Klasické metody Organizace RS se vyznačují řadou forem od decentralizovaných po centralizované, které se liší mírou koncentrace řízení sil a prostředků v rámci jedné specializované struktury v podniku ().

Obrázek 1.3 – Klasické způsoby organizace opravárenské údržby výroby

Způsob organizace opravárenské služby, charakterizovaný rozložením sil a prostředků RS mezi výrobní divize podniku, se nazývá tzv. decentralizované.

Centralizované organizace RS předpokládá přítomnost specializované struktury v podniku, která je pověřena celým rozsahem funkcí pro údržbu a opravy zařízení výrobních a pomocných divizí a také nese plnou odpovědnost za zajištění provozuschopnosti zařízení .

Metoda konstrukce RS založená na široké škále mezilehlých forem, vyznačujících se různou mírou centralizace, je tzv. smíšený.

Nejčastějšími formami organizace MS v tuzemských podnicích jsou smíšené formy, zatímco zahraniční praxe ukazuje na vysokou efektivitu centralizovaných forem údržby a oprav zařízení, včetně budování systému údržby a oprav na základě alternativních metod organizace MS.

Alternativní metody Organizace opravárenské údržby výroby () znamenají přitažlivost vnějších zdrojů (síly a prostředky) k zajištění a provádění údržby a oprav podnikového vybavení. V závislosti na míře využití zdrojů externích podniků a přenesení odpovídající odpovědnosti na ně za zajištění provozuschopnosti zařízení se rozlišují smluvní A servis způsoby provádění údržby a oprav.

Obrázek 1.4 – Alternativní způsoby organizace oprav a údržby výroby

Pro zajištění požadované úrovně účinnosti systému údržby a oprav zařízení je rozšířené společné používání klasických a alternativních metod organizace opravárenské údržby výroby v podniku.

1.5. Kritéria pro hodnocení efektivity údržby výrobních oprav

Značka účinnosti oprava údržba výroby se provádí na základě kritérií přijatých v podniku. Efektivní systém kritérií umožňuje analyzovat nejen skutečnou efektivitu stávajícího systému MRO, ale také rychle identifikovat jeho nedostatky a stanovit cesty pro další zlepšování a rozvoj.

Existují technické a ekonomické přístupy k hodnocení efektivnosti podnikového RS. Technické přístupy se vyznačují primárním zaměřením na posuzování kritérií charakterizujících výkon zařízení a možnosti jeho využití pro realizaci daného technologického procesu. Ekonomické přístupy umožňují posoudit efektivitu RS porovnáním nákladů na údržbu a opravy a výrobních ztrát způsobených TC zařízení.

V současné době je otázka zobecněná technické a ekonomické Hodnocení efektivity opravárenské údržby výroby, které by umožnilo komplexní analýzu efektivity systému údržby a oprav zařízení, by mělo být klasifikováno jako nedostatečně propracované, což ponechává podnikům prostor pro vývoj vlastních přístupů k jeho řešení. To bylo například provedeno v pracích [,].

Zvláštní pozornost je třeba věnovat časté chybě. Pro hodnocení účinnosti systému MRO je nepřijatelné používat kritéria charakterizující činnosti vykonávané RS (objem vykonaných prací: v kvantitativních, časových, naturálních, nákladových a dalších podobných ukazatelích). Intenzita opravárenských prací často nesvědčí o dosažení hlavního cíle opravárenské údržby výroby – zajištění provozuschopnosti zařízení. Hodnocení účinnosti systému by mělo být prováděno spíše na základě externích než interních ukazatelů jeho výkonnosti.

Pouze efektivní metodika hodnocení efektivity služeb výrobních oprav nám umožňuje provádět kvalitní analýzu systému MRO, efektivity činnosti distribučního systému a poskytovat informační podporu pro rozhodovací proces.

1.6. Nehodovost

Havárie průmyslových zařízení vedou k přerušení technologického procesu, které je provázeno nevyhnutelnými materiálními ztrátami, může také způsobit katastrofy způsobené člověkem a ztráty na životech. Zajištění provozuschopnosti zařízení s přechodem od odstraňování následků havárií k prevenci jejich příčin je hlavním úkolem RS podniku.

Pro posouzení nehodovosti zařízení lze zvolit provozní (celkové prostoje) nebo ekonomické (výrobní ztráty, náklady na odstranění havárií) ukazatele. V tomto případě je v obecném případě vhodné, aby podnik nehodnotil absolutní hodnoty, ale spíše dynamiku změn vybraných parametrů v čase.

Na druhou stranu může být zajímavé provést srovnávací analýzu vážené nehodovosti (předpokládejme výši výrobních ztrát a náklady na odstranění havárií za určité referenční období související s výší nákladů na údržbu a opravy zařízení) podniky v odvětví identifikovat nejefektivnější formy organizace a metody pro zlepšení RS.

Hodnocení nehodovosti lze s úspěchem použít jako indikátor účinnosti reformních opatření RS, pro hodnocení realizovaných technických a organizačních řešení. Na základě srovnání ekonomických ztrát z havárií a prostředků přidělených na financování RS lze stanovit jejich optimální objemy. Totéž platí pro odhad počtu pracovníků údržby.

Ustanovení a systémy, které určují postup při vyšetřování úrazů v průmyslových podnicích, jsou zpravidla vypracovány na základě „Postupu pro vyšetřování a evidenci úrazů, nemocí z povolání a pracovních úrazů“, schváleného usnesením vlády ministrů Ukrajiny č. 1112 ze dne 25. srpna 2004. Hlavní úkol však často zůstává nevyřešen. Hovoříme o plném a efektivním využití informací získaných během vyšetřování, a to ani ne tak pro eliminaci, ale pro předcházení následným nehodám na stejném nebo podobném zařízení.

Vyšetřování nehody zahrnuje postupné řešení následujících úkolů:

1. Shromažďování faktických informací o incidentu a operativním jednání personálu, vizuální prohlídka místa a objektu havárie.
2. Studium technologické a technická charakteristika předmět nehody.
3. Analýza historie zařízení (obdobné havárie, prováděné údržbářské a opravárenské práce).
4. Tvorba pracovní hypotézy, podle potřeby provádět další výzkum (pokud další výzkum vyvrátí hypotézu, je předložena nová, jejíž spolehlivost je testována).
5. Určení příčin nehoda, doprovázející technické faktory, viníci (vypracování potvrzené pracovní hypotézy).
6. Rozvoj nouzový Události.
7. Sledování provedení nouzového stavu Události.

Získané informace lze využít k řešení řady technických a technologických otázek, otázek zásobování materiálem, personálního řízení, rozvoje distribuční sítě.

Zdá se vhodné provést následující typy analýz:

• kauzální faktor, která spočívá v identifikaci charakteristických problémů podniku (například nedostatečná kvalifikace provozního personálu, nedostatek stabilního a včasného materiálně-technického zabezpečení, nesoulad mezi objemem a četností oprav zařízení a intenzitou jeho provozu a další) ;
• prostorový, jehož účelem je zjistit „zranitelnosti“ jak jednotlivých strojů, tak jednotek, komplexu vybavení podniku jako celku;
• temporální, která je zaměřena na identifikaci sezónních vzorců, cykličnosti mimořádných situací, trendů a předpovědí jejich výskytu.

Výsledky analýzy jsou podkladem pro rozvoj opatření zaměřených nejen a ne tak na potírání následků havárií, ale ve větší míře na odstraňování jejich příčin a předcházení možnosti jejich opakování v budoucnu. [

V současné době je v souladu s protokolem IEC 61850 výpočetní zařízení široce používáno na úrovni rozvoden a rozvoden. Mezi jeho hlavní úkoly patří monitorování a řízení inteligentních elektronických zařízení, jako jsou ochranná relé, PMU (Pector Measurement Unit), zařízení rozhraní, digitální osciloskopy (rekordéry) a analytická zařízení GOOSE/SMV. Kromě toho se počítače DSP používají pro systémy monitorování a sledování prostředí.

Jakékoli problémy v provozu výpočetního zařízení, nemluvě o jeho selhání, mohou přímo ovlivnit provoz jedné rozvodny a energetického systému jako celku. Proto je spolehlivost a výkon počítačů rozvoden klíčovým faktorem efektivní práce a řízení celého souboru počítačového vybavení je zvláště důležité spolu s dalším kritickým vybavením rozvodny.

Proč je nutná preventivní údržba výpočetního zařízení DSP?

V elektrických rozvodnách jsou implementovány tři typické přístupy k provozu a údržbě zařízení (včetně počítačů):

1. Post-havarijní údržba (v případě poruchy zařízení nebo doby mezi poruchami)

Při tomto přístupu zůstane zařízení v provozu, dokud se neporouchá. K opravě nebo výměně poškozeného zařízení dochází až poté, co již problém nastal. Ačkoli se tento přístup používá v některých rozvodnách, nedoporučuje se pro použití na kritická zařízení rozvoden, včetně výpočetní techniky.

2. Naplánovaná údržba

Činnosti údržby se provádějí v předem stanovených intervalech. U výpočetního zařízení je mnohem vhodnější provádět plánovanou údržbu spíše než údržbu po havárii. Několik studií ukázalo, že přechod z údržby po nehodě na plánovanou údržbu umožňuje uživatelům ušetřit 12 až 18 % svého rozpočtu.

Plánovaná údržba má však své nevýhody:

• Pokud dojde k poruše zařízení před plánovanou dobou údržby, pak se tato situace týká údržby po nouzovém stavu.
• Někdy se při plánované údržbě provádí nadměrné množství činností (nad rámec požadovaných).
• Plánovaná údržba může být poměrně pracná.

3. Preventivní údržba (údržba podle stavu)

Tento typ údržby se provádí, když periodické monitorování zařízení odhalí jasný trend ke zhoršování jeho stavu, v důsledku čehož je vadné zařízení vyměněno dříve, než nastanou zjevné problémy. Preventivní údržba umožňuje dosáhnout úspory nákladů ve výši 8-12 % ve srovnání s náklady na plánovanou údržbu.

Pravděpodobně pro vás nebude novinkou, že dnes je údržba výpočetní techniky DSP stále více založena na posledním z výše uvedených přístupů. V současné době jsou počítače rozvoden klasifikovány jako „kritická zařízení“ a jsou zahrnuty do programu preventivní údržby.

Mnoho provozovatelů rozvoden a systémových integrátorů zahrnuje do zadávací dokumentace také technické požadavky na výpočetní zařízení. Důležitou součástí soutěžních požadavků je například podpora požadované zátěže CPU a využití paměti počítačů zapojených do procesů zpracování dat a komunikace v rozvodnách. Některé typické požadavky specifikované ve výběrových řízeních jsou uvedeny v následující tabulce:

Strategie preventivní údržby je efektivně a plně implementovánapokud má personál znalosti, dovednosti a čas potřebný k provádění příslušných činností. Strategie preventivní údržby umožňuje zařízení systematicky opravovat a přestavovat podle plánu a přitom mít stále čas na dodání materiálu potřebného pro opravy, čímž se snižuje potřeba skladovat konkrétní sadu klíčových náhradních součástí. Vzhledem k tomu, že se údržbové práce provádějí pouze v případě potřeby, dochází také ke zvýšení výrobní kapacity zařízení. Přestože je k provádění preventivní údržby nutné předem investovat do diagnostického zařízení, softwaru a školení, přínosy tohoto typu údržby rychle převažují nad náklady. Tento přístup údržby je široce uznáván jako nejlepší volba pro kritická zařízení rozvoden.

Jak se provádí preventivní údržba v rozvodnách?

V dnešní době je většina počítačů vybavena vestavěnými nástroji pro monitorování hardwaru. Tato funkce je implementována na úrovni BIOSu nebo jako součást operačního systému.

Sledování hardwaru na úrovni BIOSu

Většina moderních počítačových komponent obsahuje senzory, které monitorují parametry, jako je teplota, spotřeba a otáčky ventilátoru. Jednou z možností pro čtení hodnot těchto parametrů je sledování hardwaru na úrovni BIOSu. Do systému BIOS se však dostanete pouze při spuštění počítače.

Sledování výkonnosti

Omezená funkce sledování výkonu systému, kterou nabízejí operační systémy Windows a Linux, obvykle pokrývá pouze teplotu systému a několik dalších parametrů, které nemusí stačit k implementaci strategie prediktivní údržby.

Okna

Chcete-li zobrazit trendy výkonu počítače, vyberte kartu Výkon ve Správci úloh systému Windows.

Níže jsou uvedeny některé nástroje operačního systému Linux, které můžete spustit z příkazového řádku a použít ke sledování výkonu počítače.

• VmStat – Statistika virtuální paměti.
• Iotop – linuxové monitorování I/O disku.
• Monitorix – Monitorování systému a sítě.
• Collectl – Vysoce výkonný all-in-one monitorovací nástroj.

Klíčem ke správné prediktivní údržbě počítače je použití funkce monitorování hardwaru v systému BIOS a nástrojů pro monitorování výkonu, které jsou součástí operačního systému, k určení stavu klíčových komponent a použití nástroje k průběžnému sledování těchto hodnot. Uživatelé musí být schopni určit prahové hodnoty pro klíčové počítačové komponenty a sledovat stav těchto komponent na základě zadaných prahových hodnot. Pokud parametry klíčových komponent překročí prahové hodnoty, musí být systém naprogramován tak, aby automaticky vydal alarm.

Většina řešení, která jsou dnes na trhu, však dokáže monitorovat pouze teplotu systému a některé další parametry, které pro implementaci plnohodnotné prediktivní strategie údržby počítačů DSP zjevně nestačí. Navíc mnoho systémů neposkytuje uživatelům možnost definovat prahové hodnoty pro klíčové počítačové komponenty a nemusí poskytovat funkci alarmu. Pokud vaše rozvodna používá prediktivní údržbu, nejjednodušším přístupem je použití stávajících monitorovacích nástrojů k načtení parametrů klíčových počítačových komponent a následné vložení těchto dat do vašeho stávajícího systému prediktivní údržby. Tímto způsobem bude systém schopen vydávat alarmy na základě zadaných prahových hodnot pro tyto kritické komponenty.

Moha řešení

Řešení prediktivní údržby Moha (nazývané Proaktivní samoúdržba) zahrnuje následující součásti:

• • obslužný software (utilita) pro proaktivní monitorování;
  • centralizované řešení pro proaktivní vzdálenou signalizaci alarmu.

Proaktivní monitorovací nástroj

Obslužný software Moxa, Proactive Monitoring, je prostorově nenáročný, výpočetně nenáročný a snadno použitelný nástroj, který vám umožňuje sledovat řadu systémových parametrů.

Proaktivní monitorování využívá hardwarové senzory umístěné na základní desce od společnosti Moha k monitorování klíčových součástí vašeho počítače. Kliknutím na příslušná tlačítka v uživatelském rozhraní můžete zobrazit aktuální nastavení požadovaných počítačových komponent. Uživatelem definované KPI se používají ke sledování kritických komponent. Vizuální a/nebo zvukové alarmy se spouštějí automaticky, když jsou spuštěna relé nebo jsou detekovány interní systémové pasti SNMP, když hodnoty indikátoru KPI překročí své prahové hodnoty. To je velmi výhodné pro operátory, protože jim to umožňuje plánovat činnosti údržby předem a nevypínat systém bezprostředně před zahájením údržby.

Centralizované, proaktivní řešení vzdáleného alarmu na bázi Ethernetu od Moha

Proaktivní alarmové řešení Moha připravené k použití nabízí následující výhody:

• • Centralizovaný vizuální/zvukový alarm na ovládacím panelu přes Ethernet.
  • Pro potřeby alarmu počítač nevyžaduje instalaci výstupních relé.
  • Neexistují žádná omezení pro použití kabelu.
  • Kombinované in-system SNMP trapy (trapy) umožňují rychlejší a přesnější zachycení systémových chyb.

závěry

V současné době se systémy rozvoden aktivně podílejí na zavádění digitální automatizace v objektech. Tento trend je podporován pokroky v informačních technologiích, které provozovatelům rozvoden umožňují „digitalizovat“ provoz rozvoden, rozšířit komunikační rozhraní až na zařízení primární rozvodny a poskytují efektivnější možnosti monitorování a řízení. Výpočetní zařízení hraje zásadní roli při budování digitálních rozvoden a odpovídající strategie údržby pomáhají prodloužit životnost tohoto zařízení. Přístup k údržbě počítačů v rozvodnách se stále více posouvá k prediktivní údržbě (také známé jako údržba založená na stavu). Dobře organizovaný plán preventivní údržby umožňuje předvídat potřebu vhodných činností, což v konečném důsledku vede k optimalizaci vynaloženého času, zvýšení spolehlivosti zařízení a snížení nákladů na údržbu.

V případě jakýchkoliv dotazů týkajících se zařízení vyráběných společností Moxa nás prosím kontaktujte

Ministerstvo školství a vědy Ruské federace

Federální státní autonomní vzdělávací instituce

„Uralská federální univerzita

pojmenovaný po prvním prezidentovi Jelcinovi“

Technologický institut Nižnij Tagil (pobočka)

V. A. Korotkov

PROAKTIVNÍ OPRAVY

V DŮLNÍM A HUTNÍM PRŮMYSLU

Technologický institut Nižnij Tagil (pobočka) UrFU

pojmenované po prvním prezidentovi Jelcinovi

jako elektronická textová učební pomůcka

pro studenty všech forem studia

Nižnij Tagil

Recenzent:

Dr. Tech. vědy

Vědecký redaktor:

Dr. Tech. věd, prof.

Proaktivní opravy v hornictví a hutnictví: vzdělávací metoda. manuál / V. A. Korotkov; Ministerstvo školství a vědy Ruské federace; Federální státní autonomní vzdělávací instituce vyššího odborného vzdělávání „Uralská federální univerzita pojmenovaná po. první prezident Jelcin“, Nižnij Tagil. technol. Ústav (fil.). – Nižnij Tagil: NTI (pobočka) UrFU, 2013. – 41 s.

Manuál nastiňuje základní principy a způsoby zvýšení provozní doby po opravě zařízení. Včetně optimalizace pracovního zatížení a namáhání, zpevnění funkčních povrchů dílů a používání kvalitativně nových maziv.

Určeno pro vysokoškoláky, postgraduální studenty a výrobní specialisty.

MDT 621,791

BBK 34

Bibliografie: 41 titulů. Stůl 11. Obr. 14.

Jasné jsou především nevýhody aut

se zjistí při opravách. V podstatě jejich doladění

spouští až po uvedení do provozu

Z příručky

"Základy designu"

Předmluva

V těžebním a hutním průmyslu mohou náklady na opravy absorbovat významnou část příjmů a prostoje při opravách mohou výrazně snížit samotné příjmy. Proto je jejich snížení naléhavým úkolem. Hlavní směry jeho řešení:

– prevence náhlých (nouzových) poruch;

– vyloučení předčasných oprav;

– zkrácení doby trvání oprav díky agregovanému principu;

– zvýšení životnosti dílů kalením, mazáním atd.;

– renovace opotřebovaných dílů, která je ekonomičtější než nákup nových.

Za poslední dvě desetiletí se výrazně rozšířil arzenál nástrojů pro snížení nákladů na opravy a prostojů. Aby se předešlo nehodám, provádí se detekce defektů (magnetické částice, ultrazvuk...), jejichž přístroje se neustále zdokonalují. Vibrační diagnostické přístroje zjišťují nejen praskliny, ale i opotřebení a montážní vady, tedy určí nutnost opravy bez zastavení opravy a rozebrání zařízení. Takové opravy se nazývají „opravy založené na skutečném stavu“, protože vylučují předčasné opravy, když zařízení ještě není dostatečně opotřebované. Přenosné přístroje pro stanovení tvrdosti, drsnosti a chemického složení se používají ke kontrole shody náhradních dílů s výkresy, což zabraňuje uvedení „závad“ do provozu a následnému rychlému selhání opravovaného zařízení. Oleje s tribotechnickými přísadami nejen snižují tření, ale také obnovují opotřebení bez demontáže mechanismů. Ruční plazmové kalení je možné pro zpevnění kontaktních povrchů na krytech velkých zařízení. Metody obnovy opotřebovaných dílů výrazně snižují nákup náhradních dílů.

Při opravách tak mají mechanici možnost nejen obnovit funkčnost zařízení výměnou opotřebovaných dílů, ale přijmout opatření ke zvýšení provozní doby po opravě. Opravené zařízení začíná fungovat lépe než nové. Tyto opravy proti stárnutí se nazývají " proaktivní» opravy, které jsou předmětem této práce.

1. OPRAVA ORGANIZAČNÍCH SYSTÉMŮ

Během zastávek údržby se provádí audit mechanismy k určení nepřijatelných vad, po kterých se opravit t.j. výměna vyřazených dílů za díly nové. V současné době existují čtyři hlavní formy organizace oprav. Jedná se o opravy prováděné z důvodu poruchy, plánované preventivní opravy, opravy podle skutečného stavu a proaktivní opravy.

1.1. Opravy a opravy poruch

Je možné provádět opravy, když je jeho provoz nemožný z důvodu poruchy - „opravy poruch“. Tato jednoduchá strategie nezatěžuje přípravu oprav, ale samotné opravy mohou být pro svou neočekávanost drahé a zdlouhavé. „Opravy založené na poruše“ jsou oprávněné, pokud jsou poruchy náhodné, málo závislé na provozní době a pokud jsou následky poruchy nevýznamné a preventivní opatření jsou dražší než výměna vadné jednotky.

Vylepšenou verzí „oprav na základě poruchy“ jsou „opravy na základě výskytu závad“, které jsou určeny nepřímými znaky: vibracemi, únikem oleje atd. Pro urychlení „oprav na základě poruchy“ se používá agregační metoda . Výměna jednotek se provádí rychleji než výměna jednotlivých součástí obsažených v jednotkách; zároveň jsou samotné jednotky odesílány k opravě do specializovaných oddělení nebo podniků.

Selhání provozního zařízení v důsledku poruchy jednoho dílu může vést k poškození ostatních (obsluhovatelných) dílů, a tím vytvářet havarijní stavy. Navrženo tak, aby jim předcházelo plánovaná preventivní údržba(PPR), které se provádějí po určité době provozu, kdy je ze zkušenosti známo, že mechanismy již potřebují opravu.

Nevýhoda PPR je následující. Opotřebení se zpravidla neopakuje s velkou přesností, protože závisí na změnách tvrdosti, velikosti a umístění součástí, a to i v rámci výkresových tolerancí. Údržbové práce se tak skutečně provádějí pozdě nebo před objektivně nutnou dobou opravy. Zpoždění při provádění oprav znamená poruchu zařízení, proto plánují preventivní údržbu předem. Ale předčasná demontáž zařízení (kdy opotřebení dílů nedosáhlo maximální hodnoty) a následná montáž bez výměny dílů narušuje záběh spojů a způsobuje jejich zrychlené opotřebení. Z toho vyplývá objektivní potřeba přesnějšího stanovení opotřebení na základě sekundárních známek bez demontáže mechanismů.

Současný systém PPR však do značné míry vyhovuje jak výrobci zařízení, tak personálu opravárenské organizace. Výrobce předepisuje časté kontroly, při kterých jsou odstraněny výrobní vady. Opravárenská firma (divize) má o PPR zájem, protože tento systém poskytuje trvalé zaměstnání s minimální možností kontroly kvality opravárenských prací ze strany zákazníka.

1.2. RFS a proaktivní opravy

Od 90. let se začal používat k opravám. vibrační diagnostika, tj. zjišťování technického stavu mechanismů (na přítomnost trhlin, montážních vad, opotřebení) na základě vibračního pozadí vytvářeného provozovaným zařízením pomocí přenosných elektronických zařízení - analyzátorů vibrací. Výrazně snižuje prostoje auditu spojené s demontáží a kontrolou mechanismů. Navíc se snižují zásoby náhradních dílů, protože stav mechanismů je neustále sledován, a proto se nakupuje jen to, co je nutné. Opravy předepsané na základě technického stavu zjištěného vibrodiagnostikou se nazývají „opravy podle skutečného stavu“.

Vibrační diagnostiku vhodně doplňuje elektronický záznam poruch, který umožňuje identifikovat problematické jednotky a díly, které nejčastěji selhávají. Tyto informace umožňují analyzovat příčiny jejich nízkého výkonu s cílem vyvinout opatření ke zvýšení jejich životnosti. Opravám prováděným s implementací opatření ke zvýšení životnosti (doby chodu) vyměněných dílů a rozhraní se začalo říkat „proaktivní opravy“. Po jejich provedení zařízení nejen že nepracuje hůře, ale dokonce lépe než nové. To nám umožňuje říci, že „proaktivní opravy“ jsou doprovázeny omlazujícím účinkem.

Nejúčinnější systém PAR je také nejobtížnější na implementaci. Samo o sobě nejen provádění vibrační diagnostiky a elektronické evidence poruch musí být doplněno o vývoj opatření ke zpomalení opotřebení a vzniku dalších závad, které je navíc nutné vyzkoušet v praxi. Jinými slovy, proaktivní opravy zahrnují provádění do určité míry výzkumných a vývojových prací (R&D). To klade vyšší nároky jak na služby hlavního mechanika (energetického inženýra), tak na smluvní opravárenské organizace či vlastní opravárenská oddělení.

Tabulka 1.1

Srovnání systémů řízení oprav

Praxe ukazuje, že pro organizaci oprav není vhodné používat pouze jeden z prezentovaných systémů. Jejich flexibilní kombinace dává největší efekt. V tabulce 1.1. a 1.2 uvádí srovnání různých systémů pro organizaci oprav a jejich poměr doporučených BALTECH pro podniky v těžebním průmyslu (http://www.*****).

Tabulka 1.2

Akcie systémů řízení oprav pro podniky

2. SOUČÁSTI PROAKTIVNÍCH OPRAV

Poté, co je plánování oprav dovedeno k dokonalosti, to znamená, že nejsou prováděny dříve ani později, než vyžaduje stav mechanismů, je pro další snížení nákladů na opravy nutné prodloužit provozní dobu po opravě. Toho je dosaženo proaktivní opravy, včetně opatření ke zpomalení selhání mechanismů v důsledku vzniku trhlin, opotřebení a jiných závad. Počítaje v to:

– optimalizace pracovní zátěže a stresu;

– kalení pracovních ploch;

– zlepšení mazání.

2.1. Optimalizujte pracovní zatížení a napětí

Důležitými konstrukčními principy jsou snižování hmotnosti strojů (zařízení) a zvyšování produktivity (výkonu). To však vede ke zvýšení napětí v konstrukčních prvcích a na kontaktních plochách. Zvýšení napětí v konstrukčních prvcích zvyšuje pravděpodobnost poruch a na kontaktních plochách urychluje opotřebení. V důsledku toho se zvyšuje frekvence oprav, jejichž náklady snižují zisk a prostoje při opravách snižují provozní výnosy. Snížení produktivity zařízení (pracovní zátěže) a zvýšení jeho hmotnosti lze proto ospravedlnit, pokud se zvýší zisky v důsledku snížení nákladů na opravy a prostojů.

Zatížení vnímaná zařízením způsobují napětí v jeho částech a součástech a vytvářejí tření na kontaktních plochách. Je možné rozlišit příznivé a nepříznivé vnímání zátěže vybavením. Při nepříznivém vnímání dochází k vibracím a koncentraci stresu, které vedou k rychlým poruchám. Práce na odstranění nepříznivého vnímání zařízení pracovním zatížením, s vibrací a koncentrací napětí, poskytuje výrazné snížení oprav. Ukažme si to na příkladech.

Těleso 12metrové zápustky pro tváření velkoprůměrových trubek se po krátké operaci rozlomilo v podélné ose na dvě části. Jeho opravné svařování bez „zpevnění“ konstrukce se nezdálo slibné. Skutečnému „zpevnění“ v důsledku nárůstu hmoty se však zabránilo. Analýza napjatého stavu ukázala, že změna úhlu umístění spodních výztuh o 7º od normály (obr. 2.1) rovnoměrněji rozloží pracovní sílu přes tělo zápustky a sníží úroveň destruktivních napětí podél linie lomu. Taková modernizace si nevyžádala ani zvýšení nákladů na opravy, ani zvýšení hmotnosti konstrukce.

U zařízení pro plynulé lití (CCM) se rotace válců často zastavila. Zároveň se „valivé tření“ válce na ingotu změnilo v agresivnější „kluzné tření“, což vedlo k rychlému opotřebení v podobě „plochých míst“ a předčasné výměně válců. Poté, co bylo otáčení válců s nápravami nahrazeno otáčením válce válce na pevné ose, byly odstraněny případy zasekávání válců. V důsledku toho byl eliminován agresivní typ opotřebení „kluzné tření“, což prodloužilo provozní dobu válců 2,5krát.

Tlak ve vysoké peci se uvolňuje přes atmosférický ventil. Pro zpomalení opotřebení jeho styčných ploch proudem prašného plynu bylo použito navařování karbidu (HRC55), které bylo následně podrobeno pracnému broušení. Vzhledem k tomu, že k úniku plynů způsobujícímu rychlé opotřebení docházelo v důsledku volného uložení styčných ploch, bylo rozhodnuto utěsnit spáru ohnivzdorným azbestem. Výtok plynů se snížil natolik, že bez újmy na životnosti přešly na méně tvrdé navařování (HRС35), zpracované soustružením, což výrazně snížilo pracnost a náklady na opravu atmosférického ventilu.

Studie odolnosti proti opotřebení svařovaného výstupu používaného k odstranění prašných plynů ukázaly následující. Zvýšení strmosti oblouku (místo 5 sektorů byly použity 4, obr. 2.2) vedlo ke zvýšení koncentrace silového působení proudu plynu tak výrazně, že mnohonásobně snížilo životnost.

Vozíky pece se při pohybu dotýkají svých stran. Opotřebení na stranách vede k nesouososti podvozků, což zase vytváří zvýšené zatížení hnacího řetězového kola. Rychlé opotřebení boků podvozků bylo eliminováno tvrdým povrchem „na míru“. To současně odstranilo nesouosost vozíků ve stroji, snížilo zatížení řetězového kola a v důsledku toho i četnost výměny jeho sektorů. Pokud dříve v „hvězdě“ byl každý rok vyměněn jeden sektor (za cenu ~ 1 milion rublů), nyní se sektor vyměňuje každé čtyři roky.

Ve vysavači jsou v plochém dně upevněny dvě trubky sestupující do pánve s roztavenou ocelí. Jedna trubka je pro nasávání taveniny do odplyňovače, druhá je pro odvádění taveniny zpět do pánve. Sací potrubí během provozu vytvářelo vibrace, které rychle zničily žáruvzdornou vyzdívku, a odplyňovač byl vyvezen k opravě. Pro snížení vibrací byly použity upevňovací prvky, v důsledku čehož se odpor vakuového svařovače zdvojnásobil a náklady na vysávání se snížily na polovinu.

Ve svařovaných železničních mostech se trhliny objevují nečekaně rychle, již po 2–7 letech provozu. Dlouho nemohli najít příčinu, až v 90. letech zjistili, že při průjezdu vlaků přes mostní pole dochází k vysokofrekvenčním vibracím. Aby se jim předešlo, byly tradiční spoje z válcovaných úhelníků nahrazeny plechovými membránami, čímž se eliminoval výskyt trhlin i při 10násobné provozní době.

To, jak zařízení zvládá pracovní zátěž, je značně ovlivněno koncentrátory stresu. Samotný termín naznačuje, že na některých místech strojů a mechanismů se v důsledku konstrukčních prvků zvyšuje napětí. Škody způsobené koncentrátory napětí se liší od škod způsobených obecným přetížením. Když přetížení pokryje celý průřez součásti, plastická deformace předchází lomu. Ale chybí, když je podmínka pevnosti porušena pouze v koncentrátoru napětí. Z tohoto důvodu se takové destrukci nazývá křehký.

Probíhají následovně. V koncentrátoru napětí se i malá provozní napětí od vlastní hmotnosti konstrukce mohou zvýšit na úroveň konečné pevnosti kovu, což vede ke vzniku mikrotrhliny. Pokud je její ostrost velká a s postupem se nesnižuje, pak trhlina začíná představovat pohybující se koncentrátor napětí. Protože napětí převyšuje pevnost v tahu v ústí trhliny, prochází okamžitě celým průřezem. Při absenci užitečného nákladu se tedy pod vlivem pouze vlastní hmotnosti zhroutily mosty a galerie, tankery se potopily pod vodu.

Důležitým pravidlem pro prevenci křehkých lomů je zamezení hromadění koncentrátorů napětí (otvory, svary atd.). Důsledkem nedodržení bylo zničení jednoho ze dvou nosníků madla rypadla, na Obr. 2.3 A je vidět, že obě části zborceného nosníku jsou nedeformované, což svědčí o křehké povaze porušení, ke kterému došlo při malém zatížení.

Na Obr. 2.3 b můžete vidět místo, kde začalo ničení, které je znázorněno na Obr. 2.3 A označeno tmavou šipkou. Nukleovaná trhlina, než pokryla celý úsek, postupovala nejprve postupně, což zároveň dodalo destrukci únavový charakter.

Galvanizace" href="/text/category/galmzvanika/" rel="bookmark">galvanické chromování, nauhličování, nitridování a některé další. Jejich charakteristiky jsou uvedeny v tabulce 2.1.

Při proaktivních opravách je tento přístup také přijatelný, pokud byly díly dříve používány bez kalení. V opačném případě je nutné najít metody posilování, které jsou účinnější než ty používané. Při jednoduchém prohledávání dostupných metod kalení může vhodná metoda vypadnout jako poslední, což povede ke ztrátě času a peněz. Proto je užitečné znát některá pravidla pro minimalizaci počtu experimentů při výběru vhodné metody kalení.

Tabulka 2.1

Charakteristika druhů kalení

Výběr metod kalení na základě tloušťky kalené vrstvy

Pokud je součást používána do bodu výrazného opotřebení (měřeno v milimetrech), nemělo by být kalení vždy specifikováno na stejnou tloušťku. Nadměrné opotřebení mechanismů vede ke ztrátě výkonu, otřesům a vibracím, způsobuje poruchy a způsobuje výrobu nekvalitních výrobků. Proto je třeba kalení považovat nejen za prostředek ke snížení spotřeby náhradních dílů, ale také za možnost eliminovat provoz zařízení s vysokým opotřebením. Kalení může mnohonásobně zpomalit opotřebení (dokonce i desítky a stovkykrát), takže není nutné provozovat mechanismy s vysokým opotřebením.

UDC 629.7.05

VYHLÍDKY VÝVOJE METOD ÚDRŽBY KOMPLEXNÍCH SYSTÉMŮ PALUBNÍHO ZAŘÍZENÍ

©2012 N. V. Chekryzhev, A. N. Koptev

Samara State Aerospace University pojmenovaná po akademikovi S.P. Korolev (národní výzkumná univerzita)

Článek pojednává o principech kvalitativního přístupu ke slibné metodě proaktivní údržby složitých systémů palubního vybavení letadel.

Bezpečnost letu, řízení rizik, vývoj poruch, proaktivní údržba.

Hlavním úkolem vývoje systému letecké dopravy bylo posledních 30 let hledání nových přístupů k řešení problému zvyšování bezpečnosti letů letadel.

Je zřejmé, že tradiční retroaktivní (Reaktivní) ideologie prevence leteckých událostí, postavená na důsledném dodržování regulačních požadavků a realizaci preventivních doporučení vypracovaných na základě výsledků šetření událostí, ke kterým došlo, se vyčerpala.

ICAO proto vyvinula zásadně novou ideologii pro prevenci leteckých nehod a incidentů, nazvanou „řízení bezpečnosti letu“.

Nová ideologie prevence leteckých nehod (A) a incidentů zahrnuje vytvoření systému řízení bezpečnosti letu (SMS) v letecké společnosti, který:

Identifikuje skutečné a potenciální bezpečnostní hrozby;

Zajišťuje, aby byla přijata nápravná opatření nezbytná ke snížení rizikových/nebezpečných faktorů;

Zajišťuje nepřetržité sledování a pravidelné vyhodnocování dosažené úrovně bezpečnosti letu.

SMS se nezaměřuje na předvídání negativní události, ale na identifikaci

nebezpečné faktory v systému letectví, které se ještě neprojevily, ale mohou způsobit incidenty, nehody a katastrofy. Tento přístup k prevenci leteckých nehod se nazývá „proaktivní“.

Proaktivní údržba v podstatě předpokládá stejný reaktivní přístup jako údržba založená na stavu s monitorováním parametrů (SPM), ale takové systémové parametry jsou vybírány jako diagnostické znaky, jejichž pozorování umožňuje kontrolovat základní příčiny degradace faktorů stability systému. (Obr. 1).

Nashromážděné zkušenosti z vyšetřování leteckých událostí ukázaly, že každá z nich byla způsobena vlivem více příčin, které byly dlouhou dobu skryty v podobě nedostatků (nebezpečných faktorů nebo rizikových faktorů) součástí systému letectví.

Pět základních stavebních kamenů bezpečnostní koncepce je základem Reasonova modelu (obrázek 2).

Opatření v oblasti bezpečnosti letu by měla být zaměřena na sledování organizačních procesů, které obsahují skryté podmínky v podobě nedostatků v konstrukci zařízení, opomenutí při školení personálu apod., jakož i na zlepšení podmínek na pracovišti.

Rýže. 1. Struktura proaktivní údržby

Rýže. 2. Model důvodu

Nástrojem pro analýzu složek a rysů provozních kontextů a jejich možných interakcí s lidmi je model SHEL(L) (obr. 3), určený k obecnému pochopení vztahu jednotlivců ke složkám a rysům pracoviště.

Výše diskutované strategie a metody údržby letadla jsou zaměřeny na eliminaci především zjevných poruch a poruch produktů funkčních systémů letadla (FS).

Rýže. 3. Model FIGHTER)

Nashromážděné zkušenosti a praxe při vyšetřování leteckých událostí dokazují, že přítomnost jakékoli skryté chyby v systému v podobě nebezpečného faktoru nebo rizikového faktoru může za určitých podmínek vést k jeho přeměně v příčinu, která podmiňuje následnou negativní událost. .

ICAO proto navrhla změnit obsah preventivní práce modelu řízení bezpečnosti letů (FSA) na provádění cílené práce s cílem identifikovat a odstranit

nebezpečné faktory v každé komponentě leteckého systému modelu řízení bezpečnosti (SMS) (obr.

Při zavádění bezpečnostního managementu (UPM) je obsah preventivní práce určován rizikovými faktory (HF) komponentů systému letectví. V souladu s proaktivním přístupem proto letecké společnosti vyvíjejí speciální techniky určené k posouzení míry rizika předvídaných událostí.

Rýže. 4. Modely zajištění (EBP) a řízení (FMS) bezpečnosti letu: OD - chybná jednání, PF - nebezpečné faktory, I - incidenty, SI - vážné incidenty, A - nehody, K - katastrofy

Praktickým základem řízení bezpečnosti je řízení rizik, jehož metodika je uvedena v „Programu řízení bezpečnostních rizik“. Přechod z údržby (FBP) na řízení bezpečnosti letu (FSM) v praxi znamená provádění preventivních prací před vývojem letecké události pomocí identifikace a eliminace zdrojů

nebezpečí (rizikové faktory) ve všech složkách systému letectví.

V současné době se náklady na údržbu pohybují od 12 do 18 % přímých provozních nákladů.

V souladu s požadavky ICAO je dnes jednou z nejslibnějších metod metoda proaktivní techniky

údržba (Proactive Maintenance), založená na použití technologie prediktivní analýzy (Predictive Analytics) od společnosti Macsea.

Technologie založená na sběru a zpracování informací umožňuje předvídat další vývoj událostí, je implementována v balíčku Macsea Dexter, který dokáže automaticky sledovat a diagnostikovat stav jakéhokoli zařízení. Systém průběžně analyzuje a zpracovává data, upozorňuje obsluhu na vznikající nebo potenciální problémy, analyzuje provoz jednotlivých komponent zařízení v reálném čase a předpovídá jejich stav a výkon do budoucna.

Podle ruské společnosti Practical Mechanics je při zavedení proaktivní údržby doba plánovaných odstávek maximálně 10 % z celkové doby provozu zařízení a průměrná doba mezi poruchami v důsledku poruchy zařízení se výrazně zvyšuje. Podle statistik jsou přímé náklady na údržbu u neplánovaných oprav 1,5 - 3x vyšší než u plánovaných, třetina plánovaných údržbových prací je zbytečná, čtvrtina náhradních dílů na opravy leží na skladě bez pohybu déle než dva roky .

Výzkum společnosti Emerson Process Management ukazuje, že náklady na preventivní údržbu budou 5krát vyšší a náklady na nezbytnou údržbu 15krát vyšší než u proaktivního přístupu.

Hlavním směrem zvyšování efektivity letecké společnosti je zvýšení letových hodin a snížení nákladů na jednotku přepravních produktů.

Použití metody prediktivní údržby zkracuje dobu nucených odstávek letadla na údržbu (MRO), materiální a lidské zdroje, což zvyšuje ziskovost letecké společnosti.

Vestavěná palubní zařízení pro záznam informací letounů nejnovější generace umožňují získat další údaje o výsledcích diagnostiky stavu a provozu funkčních systémů letadla mimo domovské letiště, což zvyšuje pravděpodobnost identifikace zdroje nebezpečí ( porucha) a snižuje potřebu přímé kontroly zařízení.

V průměru mohou neplánované odstávky typického procesu stát 1–3 % příjmů a 30–40 % zisku ročně.

Sledování stavu FS umožňuje provádět údržbu pouze na těch produktech, které to vyžadují. V důsledku toho se snižuje celková pracnost technologických postupů, snižují se náklady na materiál a objemy náhradního zařízení a s tím spojené náklady na jeho údržbu, které mohou činit až 25 % nákladů.

Při provozu letadla jsou jeho součásti a sestavy neustále vystaveny provozním faktorům, které ovlivňují jejich technický stav, mění se konstrukční parametry prvků, zhoršuje se a degraduje uspořádanost systému jako celku a jeho funkční vlastnosti.

Práce teorie strojového stárnutí M. M. Chruščova, A. K. Zajceva, A. K. Djachkové, D. V. Konvisarové neposkytují úplný rozbor skutečného skutečného stavu systému jako celku, protože neberou v úvahu nahodilost vnějších změn provozních podmínek jeho jednotlivých dílů a sestav (vzorce zhoršování mazacích poměrů v čase, porušování provozních předpisů apod.) a nepovažují provoz výrobků za Celý.

Řešení problému zvýšení spolehlivosti FS lze získat pouze integrovaným přístupem, který zahrnuje pokrytí všech fází provozu během celého životního cyklu letadla.

Analýza spolehlivosti funkčních systémů letadel ukazuje, že většina

Výskyt provozních poruch je postupný a je to dáno narůstajícím stárnutím systémových produktů

Informace o zvyšujícím se stárnutí systémů lze získat zvážením dynamiky některých definujících parametrů, jako je například kvantitativní hodnocení mechanického opotřebení konstrukčního prvku, spotřeby paliva, napětí pružin, zvýšené vibrace rotujících částí; technologické a provozní parametry (teplota-

ra, zatížení, tlak, vlhkost atd.); částice opotřebení v mazivu atd.

Podmínky použití, které vedou k odchylce v parametrech zdroje poruchy (podmíněná porucha), způsobují zničení materiálu objektu systému (počínající porucha), která je přímou příčinou poruch (hrozící porucha), a to v otočení, vede ke stavu poruchy systému (závažné nebo katastrofické selhání), jak je znázorněno na Obr. 5.

Rýže. 5. Diagram vývoje poruch

Myšlenkou proaktivní údržby zařízení je zajištění maximální možné TBO zařízení pomocí moderních technologií pro detekci a potlačení zdrojů poruch.

Základem proaktivní údržby je:

Identifikace a odstranění zdrojů opakujících se problémů vedoucích ke zkrácení intervalu generálních oprav zařízení;

Odstranění nebo výrazné snížení faktorů, které negativně ovlivňují interval oprav nebo životnost zařízení;

Rozpoznání stavu objektu za účelem kontroly nepřítomnosti známek závad, které zkracují interval opravy;

Zvýšení intervalu oprav a životnosti zařízení prováděním montážních, seřizovacích a opravárenských prací v přísném souladu s technickými podmínkami a předpisy.

Proaktivní údržba v podstatě předpokládá stejný reaktivní přístup jako údržba založená na stavu s kontrolou parametrů, ale takové systémové parametry jsou vybírány jako diagnostické znaky, jejichž pozorování umožňuje kontrolovat základní příčiny degradace faktorů stability systému. Sledování změn materiálových vlastností v raných fázích odchylky parametru zdroje poruchy umožňuje preventivní údržbou tohoto zdroje zabránit

zabránit další degradaci systému jako celku.

Charakteristické kvalitativní rysy vlivu různých přístupů k údržbě na provozní proces a intervaly oprav zkoumaného objektu ilustruje Obr. 6.

Křivka 1 (CoZ) odpovídá změně stavu provozního objektu při reaktivní údržbě (RO). Bod 3 odpovídá poruše nebo selhání předmětu nebo vyčerpání zdroje, což předurčuje jeho výměnu nebo opravu.

Provozní doba

Rýže. 6. Závislost úrovně technického stavu objektu na provozní době při různých

druhy služeb:

1 - reaktivní údržba (RO), 2 - údržba založená na stavu (OS),

3 - proaktivní údržba (software)

Plán 2 charakterizuje provoz zařízení během údržby na základě stavu (OS) a skládá se ze tří částí. Křivka CoO odpovídá změně parametrů objektu provozu, dokud nedosáhnou v bodě mezní hodnoty

A. Vodorovný řez OR odráží dobu opravy a svislá čára RN ukazuje zvýšení úrovně provozního stavu objektu na hodnotu C1. Přitom doba vývoje následných poruch před opravou je v rozmezí od T1 do T2, T3 atd. v průměru klesá a počáteční úroveň stavu po opravách již nedosahuje počáteční úrovně (C1<Со), так как отказы одних агрегатов системы оказы-

mít negativní dopad na výkon ostatních.

Graf 3 charakterizuje provoz zařízení při proaktivní údržbě (PO). Jak bylo uvedeno výše, tento typ údržby je dalším stupněm ve vývoji metody OS, proto je obecný tvar závislosti 3 podobný grafu 2. Bod P odpovídá odchylce parametru zdroje poruchy od normy. .

Neexistuje žádný horizontální řez, protože úprava stavu objektu na výchozí úroveň Co, spojená s odstraněním základních příčin poruch, jako jsou např

zpravidla nevyžaduje dočasné vyřazení zařízení z provozu.

Tento údaj jasně odráží výhody proaktivního přístupu k údržbě, z nichž hlavní je absence období nucených odstávek údržbářských zařízení z důvodu oprav. Proaktivní údržba se proto s jistou mírou idealizace vyznačuje konstantní úrovní stavu C0 „věčného“ celku, nezávislého na době provozu, jehož životnost je udržována systematickým odstraňováním zdrojů závad, které vedou k jeho předčasné selhání.

Podle nezávislých průzkumů jsou průměrné úspory výroby dosažené díky proaktivnímu přístupu: 10x ROI, 25-30% snížení nákladů na údržbu, 70-75% snížení nehod, 35-45% snížení prostojů. , Zvýšení produktivity - 20-25 %.

V tomto ohledu lze očekávat významný efekt zavedení proaktivního

poskytování přístupu k údržbě funkčních leteckých systémů včetně zvyšování jejich životnosti.

Bibliografie

1.Doc. 9859 - AN/474. Průvodce řízením bezpečnosti [Text]. - ICAO. - 2009.

2.Doc. 9859 - AN/460. Průvodce řízením bezpečnosti [Text]. - ICAO. - 2006.

3. Hoske, M. Péče o „zdraví“ zařízení [Text] / M. Hoske // Řídicí technika. - Rusko. - Červenec, 2006. -S.12-18.

4. Aleksandrovskaya, L. N. Moderní metody pro zajištění spolehlivosti složitých technických systémů [Text] / L. N. Aleksandrovskaya, A. P. Afanasyev, A. A. Lisov. - M.: Logos, 2001. - 208 s.

5. Fitch, E.C. Prodloužení životnosti součástí prostřednictvím proaktivní údržby / E.C. Fitch // Publikace o transferu technologií FES/BarDyne č. 2. Tribolics, Inc., 1998.

VYHLÍDKY VÝVOJE ZPŮSOBU ÚDRŽBY KOMPLEXNÍCH SYSTÉMŮ KOMPLEXU VZDUCHOVÉHO ZAŘÍZENÍ

© 2012 N. V. Сhekrizhev, A. N. Koptev

Samara State Aerospace University pojmenovaná po akademikovi S. P. Koroljovovi

(National Research University)

Příspěvek se zabývá principy kvalitativního přístupu k perspektivnímu způsobu proaktivní údržby pro komplexní systémy palubního vybavení letadel.

Bezpečnost letu, řízení rizik, selhání vývoje (odmítnutí), proaktivní údržba.

Chekryzhev Nikolay Viktorovich, docent katedry provozu leteckého vybavení, Samara State Aerospace University pojmenované po akademikovi S.P. Korolev (národní výzkumná univerzita). E-mailem: [e-mail chráněný]. Oblast vědeckého zájmu: řízení a testování letadel a jejich systémů.

Koptev Anatoly Nikitovich, doktor technických věd, profesor, vedoucí katedry provozu leteckého vybavení, Samara State Aerospace University pojmenovaná po akademikovi S.P. Korolev (národní výzkumná univerzita). E-mailem: [e-mail chráněný]. Oblast vědeckého zájmu: řízení a testování letadel a jejich systémů.

Nikolay ^ekrizhev, docent oddělení údržby letadel, Samara State Aerospace University pojmenované po akademikovi S. P. Koroljovovi (National Research University). E-mailem: [e-mail chráněný]. Oblast výzkumu: Řízení a testování letadel a jejich systémů.

Anatolij Koptev, doktor technických věd, profesor, vedoucí oddělení údržby letadel, Samara State Aerospace University pojmenovaná po akademikovi S. P. Koroljovovi (National Research University). E-mailem: [e-mail chráněný]. Oblast výzkumu: Řízení a testování letadel a jejich systémů.