Експлуатація складних технічних об'єктів
Курсова робота
На тему: Експлуатація складних технічних об'єктів
Введення
техніка
виробничий невиробничий суспільство
Сьогодні розвиток науки й техніки
створив унікальну ситуацію - найчастіше застосування новітніх технологій і встаткування
стає очевидною конкурентною перевагою. Саме тому використання сучасних систем і
механізмів стало звичайним у різних областях промисловості. Однак складність і інтелектуальність
агрегатів вимагає відповідного до них відносини - кваліфікованої експлуатації й
обслуговування. Значна частина провідних виробників сучасного встаткування при його
продажі чітко домовляється про умови його роботи й необхідні регламенти. При цьому
способи реалізації такого сервісу можуть бути різними. Як правило, організація,
що експлуатує техніку, вибирає найбільш оптимальний для її конкретних умов метод
обслуговування складних агрегатів. Вибір умов звичайно обмовляється з фірмою-виробником
і є предметом договору. Проте, можна виділити ряд істотних аспектів, єдиних для
всіх, на які можна орієнтуватися при організації сервісного обслуговування складної
техніки.
1. Техніка
Техніка (ін.-гречок. τεχνικός
від τέχνη – мистецтво, майстерність, уміння) – це сукупність засобів людської діяльності, створених для
здійснення виробничих процесів і задоволення невиробничих потреб суспільства.
Техніка ставиться до групи штучно
перетворених фрагментів природи на відміну від природних об'єктів, які людина втягує
в різні сфери життєдіяльності. Технічна діяльність на основі природних процесів
створює нові неприродні утворення, що задовольняють потреби людини. Таким чином,
технічними об'єктами є матеріальні явища й штучні явища.
До штучних матеріальних утворень ставляться
й твору мистецтва, що одержують матеріальне втілення. Однак, результати художньої
діяльності, як правило, не є технікою.
Поняття «технічний об'єкт» позначає
таке технічне явище, що має всі основні ознаки загального класу технічних утворень.
Окремий технічний об'єкт є найбільш повною одиничною кліткою технічного миру (техносфери).
Таким чином, технічні об'єкти - це
такі утворення, які, виконуючи функцію засобу людської діяльності, інтегрують у
собі основні сторони діяльності людини (матеріальну, наукову, художню). Всі інші
утворення існують відносно самостійно й утворять суміжні явища, що представляють
окремі частини цілого. До них можна віднести: явища духовного життя людини; твору
мистецтва; використовувані незмінені природні форми; технічні системи, що володіють
штучною природою, але не виконуючої цілісної соціальної функції.
Основне призначення техніки – рятування
людини від виконання фізично важкої або рутинної (одноманітної) роботи, щоб надати
йому більше часу для творчих занять, полегшити його повсякденне життя.
Різні технічні пристрої дозволяють
значно підвищити ефективність і продуктивність праці, більш раціонально використовувати
природні ресурси, а також знизити ймовірність помилки людини при виконанні яких-небудь
складних операцій.
Створення матеріальних і культурних
цінностей
Виробництво, перетворення й передача
різних видів енергії
Збір, обробка й передача інформації
Створення й використання різних засобів
пересування
Підтримка обороноздатності
Універсальна класифікація технічних
засобів ще не створена, та й навряд чи буде створена в майбутньому. У цей час в
основному техніка класифікується по областях застосування, наприклад:
промислова техніка,
транспорт, побутова техніка,
обчислювальна техніка й т.д.
До техніки відносять все різноманіття
створюваних комплексів і виробів, машин і механізмів, виробничих будинків і споруджень,
приладів і агрегатів, інструментів і комунікацій, пристроїв і пристосувань, деталей,
електронних виробів.
Додатково техніку можна розділити
на виробничу, наприклад, верстати, інструменти, засоби виміру й т.д., і невиробничу
– побутова техніка, легковий транспорт, техніка для дозвілля.
Окремим класом також коштує військова
техніка, у яку входять всі технічні пристрої й машини, призначені для підтримки
обороноздатності й ведення бойових дій на суші, у морі, у повітрі й у космосі.
Під властивостями мається на увазі
незаперечний, реально спостережуваний фактор – вага, розмір, потужність і ін.
Узагальнюючим терміном «техніка» звичайно
називають сукупність засобів людської діяльності, створених для здійснення виробничих
процесів і задоволення невиробничих потреб суспільства. До техніки відносять все
різноманіття створюваних комплексів і виробів, машин і механізмів, виробничих будинків
і споруджень, приладів і агрегатів, інструментів і комунікацій, пристроїв і пристосувань,
деталей, електронних виробів.
Термін «система» має широкий діапазон
значень. У науці й техніку система - це
безліч елементів, понять, норм із відносинами й зв'язками між ними, що утворять
деяку цілісність. Так, можна говорити про систему елементів обчислювальної
машини, системі сигналів лінії зв'язку, системі допусків. У теорії керування під системою розуміють сукупність
взаємодіючих пристроїв керування й керованого об'єкта. У цьому змісті
система є деякої абстрактно виділюваною частиною техніки (виробу, природи), зручної
для вивчення й дослідження. Прикладами систем є: система телемовлення, система обслуговування
й ремонту побутової електронної апаратури й т.д. І хоча можна говорити про створення,
розробку, виготовлення технічної системи, терміном «технічна система» підкреслюється,
що зразок техніки (технічний засіб) розглядається як засіб задоволення потреби (засіб
виробництва, засіб досягнення деякої мети). Коли говорять, що завод (конструкторське
бюро) виготовив і поставив систему керування деякого виробу, наприклад, прокатного
стана, то мають на увазі, що поставлено апаратуру (пристрій керування), що без керованого
об'єкта не є системою керування в точному значенні.
Під елементом системи розуміють частина
системи, призначену для виконання певних функцій і неподільну на складові частини
при даному рівні розгляду.
2. Життєвий цикл виробу (системи)
При описі й вивченні виробів їхній
життєвий цикл ділять на складені елементи (етапи, стадії). Ці складені елементи
відрізняються специфічними рисами й особливостями розв'язуваних з їхньою допомогою
завдань. Так, іноді розрізняють ідеальні й матеріальний життєві цикли виробу. Ідеальний життєвий цикл містить у собі
вивчення потреби, проектування й планування. У матеріальному життєвому циклі виділяють етапи будівництва,
освоєння, експлуатації (наприклад, потокової лінії) або етапи виготовлення, розгортання,
застосування (наприклад, системи метеорологічних супутників).
Більше загальноприйнятим є виділення
з життєвого циклу процесу створення й
процесу застосування виробу. Складовими
частинами процесу створення є стадії розробки, виготовлення й поставки виробу даного
типу. Складові частини процесу застосування (експлуатації) готових зразків - зберігання,
транспортування, профілактика, обслуговування, ремонт, підготовка до застосування,
властиво застосування й т.п.
На початкових стадіях проектування
виробу (у рамках ідеального циклу) рішення втілюються в документації й стосуються
всіх виробів даного типу, що підлягають виготовленню. При цьому до початкових стадій
ставляться: розробка технічного завдання й робочої документації, створення ескізного
проекту й технічного проекту, написання робочої документації.
На наступних стадіях виробництва об'єктом
дослідження можуть бути як всі вироби даного типу, так і кожний конкретний зразок
(екземпляр). До таких стадій можна віднести: виготовлення досвідчених зразків, проведення
автономних, комплексних, міжвідомчих і державних випробувань, підготовка документації
на вироби серійного виробництва, виготовлення й випробування настановної партії
виробів, виготовлення серійних зразків.
У процесі створення (розробки) основного
виробу можна розробляти, виготовляти й застосовувати допоміжні вироби: досвідчені
зразки, експериментальні установки, контрольно-перевірочне встаткування й т.п. Життєві
цикли таких виробів, природно, можуть не збігатися з життєвим циклом основного виробу,
що є об'єктом проведеного дослідження.
Процес створення й процес застосування
виробу представляють у вигляді послідовних стадій робіт, кожна з яких може розчленовуватися
на більше дрібні етапи й далі на окремі роботи. Ці окремі роботи є незалежними й
можуть проводитися паралельно. Однак у загальному випадку результати робіт і етапів
по окремих складових частинах впливають на проведення робіт з інших частин виробу.
Тому більш точно процес створення й процес застосування виробів можуть бути представлені
так званим сітковим графіком, « вершини-події» якого перебувають у строгому впорядкуванні
через « дуги-роботи». Крім того, на всій безлічі подій виділяють так звані контрольовані
події. Після настання кожного з них проводиться аналіз отриманих результатів по
виробі в цілому. За підсумками приймається рішення про перехід до наступної стадії.
На закінчення варто відзначити наступне:
кожний життєвий цикл, у деякому базисі, характеризується відповідної йому основою,
використовуваної для формування бази даних. База даних, у свою чергу, необхідна для створення діагностичних (прогнозуючих)
моделей.
При використанні тільки наведених
ознак класифікації можна описати безліч класів моделей досліджуваних об'єктів. Нижче
дані характеристики трьох класів самих об'єктів з використанням окремих ознак класифікації.
Масові
об'єкти (системи). Процес проектування
будь-якого технічного об'єкта завжди доходить до такого рівня деталізації, коли
як структурні одиниці створюваного об'єкта використовують уже готові вироби. Останні,
як правило, освоєні промисловістю, випускаються масовим виробництвом і використовуються
в стабільні (часто полегшених) умовах експлуатації. Контроль стану виробів проводять
перед складанням готової продукції або перед застосуванням. Ремонт не передбачений.
Рівень працездатності, як правило, один. Використовують їх до першої відмови.
Завдання дослідження властивостей
об'єктів такого класу пов'язані з нагромадженням статистики про результати застосування
й оцінкою фактичного рівня надійності. Знання рівня надійності й наслідків відмов
виробу дозволяє правильно застосовувати його. При цьому, по необхідності, застосовується
резервування як основний шлях захисту від наслідків відмов.
Об'єкти
(системи) великої серії. Їх застосовують
у широкому діапазоні зовнішніх впливів, причому певні умови експлуатації конкретного
зразка проявляються тільки в процесі експлуатації. Застосування таких систем є або
періодичним, або безперервним, до вичерпання ресурсу.
При розробці нового виробу, як правило,
розширюється діапазон умов експлуатації або вдосконалиться конструкція й технологія.
При цьому властивості узагальнення по подобі, перевазі прямого поширення, а також
ряд інших важелів дозволяють одержати задовільні діагностичні моделі.
Оцінку параметрів ТС системи проводять
на стадії проектування за інформацією, зібраної за результатами роботи виробів-аналогів.
Основні проблеми створення пов'язані з відпрацьовуванням нових рішень (конструкції,
технології, експлуатації). За результатами досвідченої експлуатації підбирають раціональні
режими контролю й ремонту.
Унікальні
об'єкти (системи). Побудована
в єдиному екземплярі система працює в умовах змінних (можливо, випадкових), передбачуваних
з деяким попередженням впливів. У процесі створення використовують апробовані раніше
рішення, а система безперервного контролю й обслуговування гарантує своєчасне виявлення
несправностей і запобігання поломок і аварій. Ефективні експертні системи, експертні
системи, із функціями виробітку прототипу й узагальнення.
При використанні ознак класифікації
систем варто мати на увазі, що аспект досліджень, пов'язаних з обґрунтуванням рішень
на різних стадіях створення техніки, може мінятися. Відповідно, міняється клас об'єкта
системного дослідження (моделювання).
Для характеристики особливостей взаємодії
системи із зовнішнім середовищем ураховують:
факт наявності взаємодії (розімкнуті
системи) або відсутності його (замкнуті системи);
число й функціональне призначення
контурів взаємодії із зовнішнім середовищем (цільовий контур, контур підтримки працездатності,
контур енергозабезпечення, контур життєзабезпечення й т.п.);
вивченість (ступінь невизначеності)
взаємодій;
для детермінованих - точність або
діапазон можливих значень;
для випадкових - діапазон, вид розподілу,
параметри розподілу;
для навмисних - діапазон або правило
вибору можливих значень.
Для характеристики особливостей внутрішньої
будови (структури) систем використовуються наступні ознаки:
Стійкість структури (системи з постійною
або змінною структурою).
Наявність і ступінь участі оператора
в цільовому або допоміжному контурах (системи ручного керування, автоматизовані
й автоматичні;
Наявність у структурі системи осіб
(колективних органів) ухвалення рішення, їхня підпорядкованість, централізація системи.
У зв'язку із цим розрізняють системи: організаційні, ієрархічні, централізовані,
децентралізовані, з антагоністичними інтересами, з неантагоністичними інтересами
й т.д. Приміром, нейросетевой аналіз схованих закономірностей у даних параметрів
промислових установок, у ряді випадків, дозволяє виявити штучну, цілеспрямовану
й характерну їхню зміну операторами з тією або іншою метою.
Для обліку специфіки загальносистемних
інтегральних властивостей (поводження) систем ураховують:
Наявність тих або інших регуляторних
властивостей (системи стабілізації, спостереження, попередження, програмного керування
й т.п.).
Здатність до аналізу обстановки (системи
з розпізнаванням ситуацій, з оцінкою працездатності, із прогнозом надійності й т.д.).
Використання адаптації (системи з
навчанням, самонавчанням, гнучкими стратегіями, наявністю волі вибору рішень).
Можливість зміни рівня організації.
Будемо розглядати системи як об'єкти
дослідження їхніх експлуатаційних властивостей нейросетевими методами. Тоді метою
класифікації систем є виділення груп виробів, для яких може бути запропонований
загальний підхід, що забезпечує єдність у питаннях завдання вимог, забезпечення,
оцінки, контролю ТС, застосування загальних методів аналізу й синтезу, обґрунтування
конструкторських, технологічних і експлуатаційних параметрів, а також параметрів
діагностичних моделей.
Вибір ознак класифікації систем проводять
на основі аналізу виділених заздалегідь
груп характеристик:
умови експлуатації;
конструкційні, технологічні, експлуатаційні
параметри;
властивості і їхня стійкість.
Для характеристики умов експлуатації
звичайно використовують перелік факторів, що впливають на виріб, і їхніх діапазонів.
Такі переліки можуть бути складені для кожного з режимів експлуатації: зберігання,
транспортування, чергування, застосування й т.п.
Крім цього, нерідко виникає необхідність
в оцінці умов експлуатації за рівнем невизначеності й відтворюваності умов. Особливо
це стосується досліджень експлуатаційних характеристик, а також вибору раціональних
способів їхнього забезпечення й контролю.
Впливу на об'єкт можуть бути постійні
й змінні, а також відомі, випадково непередбачені й навмисні. Комплекс умов може
бути відтвореним при випробуваннях досвідчених зразків або відтвореним тільки при
експлуатації (застосуванні) штатних об'єктів.
Для характеристики конструкційних
і технологічних особливостей систем їх розрізняють: по обсязі випуску, новизні конструкції
й (або) технології. По обсязі випуску розрізняють об'єкти масового, серійного й
одиничного виробництва. По характеристиці властивостей і режимам застосування (експлуатації)
розрізняють виробу: з одним або декількома рівнями працездатності; однократного,
багаторазового, періодичного або безперервного застосування.
Специфічні системні якості або властивості
системи дозволяють забезпечувати високий інформаційний КПД навіть в умовах великого
ступеня невизначеності зовнішнього середовища, рівня потреб, наявності конфліктних
ситуацій, застосування унікальних виробів. Одне із завдань системного дослідження
полягає в тому, щоб оцінити початковий і очікуваний рівні невизначеності умов застосування
створюваного виробу, а також вибрати відповідний рівень організації процесів створення
й застосування виробів. Тобто, необхідно забезпечити достатню ефективність систем,
що беруть участь у створенні й застосуванні виробу.
Розглянуті вище ознаки утворять неозора
безліч різних класів систем. Число різних класів систем, для яких розробляються
нейросетеві моделі, досліджуваних і розглянутих на практиці, істотно менше. З одного
боку, це визначається тим, що з розгляду вилучені деякі замкнуті автоматичні системи
керування. Проте моделі цих систем використовують при описі процесів функціонування
створюваних виробів, у тому числі систем керування рухом, телемеханіки, життєзабезпечення
й т.п. Такі моделі іноді використовують при дослідженні впливу відмов елементів
на якість функціонування того або іншого контуру керування й на вихідний ефект застосовуваного
виробу.
Розвиток методів системного аналізу
стосовно до розімкнутих організаційних ієрархічних систем, що реалізують досить
складне поводження, перебуває на такому рівні, що аналітичні рішення, що враховують
специфіку окремих класів, знайдені тільки в найпростіших випадках.
Цілеспрямовані системи - це великий
клас систем, у рамках яких звичайно досліджується процес (стратегія) застосування
створюваної виробу. Часто це багатоцільові організаційно-технічні системи з ієрархічною
структурою, складним поводженням, називані більшими системами. У загальному випадку,
крім цільових контурів, що описують процес застосування виробів, моделюються контури
забезпечення експлуатації. До останнього ставляться: чергування, обслуговування,
контроль відновлення, керування функціонуванням. Зокрема, при використанні НС як
нелінійної (внаслідок хімічних реакцій) моделі змішання різних речовин у нафтохімії,
в останню може входити досвід експертів, що формують необхідні рецептури змішання
компонентів.
На ранніх стадіях створення об'єкта
при виборі його оптимального вигляду використовують спрощені моделі. При цьому моделювання
допоміжних контурів заміняється їхніми інтегральними характеристиками, отриманими
при роботі з аналогічними виробами. Для аналізу найбільш повних моделей використовують
імітаційне моделювання, оскільки його методологія розвинена стосовно до особливостей
транспортних і енергетичних систем, систем спостереження й т.п.
Широкий клас систем контролю включає:
системи виробничого контролю, системи контролю й діагностики, використовувані при
підготовці виробів до застосування, системи оперативного контролю й керування функціонуванням
і ін. Це можуть бути системи, що включають у контури операторів і ЕОМ. Корисний
ефект від використання систем може визначатися й зменшенням шлюбу готової продукції
(для виробничого контролю), і скороченням часу підготовки більших об'єктів до роботи,
і підвищенням ефективності цільового контуру (для систем оперативного контролю й
керування функціонуванням).
Системи забезпечення процесу створення
об'єктів. До числа таких
систем можна віднести систему забезпечення необхідних властивостей і керування якістю
об'єктів, автоматизовану систему керування виробництвом і т.п. Метою таких систем
є забезпечення або підтримка на заданому рівні якості процесу створення видів техніки
відповідно до норм, обґрунтованими й установленими для даного виду техніки. Такі
системи, що діють у тій або іншій галузі, визначають умови створення й загальний
рівень створюваного виду техніки.
4. Мети дослідження експлуатації
систем
Кожний з існуючих методів прогнозування
має свої достоїнства й недоліками щодо тих або інших областей застосування. Для
визначення передумов застосування того або іншого методу прогнозування (або необхідності
розробки нового методу) необхідний аналіз не тільки застосовуваного математичного
апарата, але й розгляд характеристик класу об'єктів прогнозування. Як еталон класу
складних об'єктів у книзі розглядаються складні системи техногенного походження
з різних областей життєдіяльності.
Для рішення конкретних завдань прогнозування
технічного стану (ТС) складних об'єктів необхідний аналіз даних експлуатації його
підсистем як об'єктів прогнозування. Як складні об'єкти діагностування будуть розглянутий
космічний апарат (КА) і колона поділу нафтових фракцій.
Прогнозування технічного стану, поряд
із завданнями контролю технічного стану й пошуку місця й причин відмови, є завданнями
технічного діагностування.
Експлуатація складних об'єктів (далі
по тексту просто об'єктів або систем) з автоматизованими системами діагностування
показує, що такі системи реагують не на всі несправності. Незважаючи на введення
дорогого діагностичного встаткування, не завжди вдається домогтися значного зниження
часу пошуку несправностей і пошуку істотних прогнозуючих ознак. При цьому ідея повного
видалення людини із процесу діагностування не здійснилася. Крім того, зіставлення
різних пошукових ситуацій показує, що ефективність застосування систем діагностики
дуже часто виявляється нижче тією, на яку розраховують розроблювачі.
Ціль дослідження
експлуатації систем полягає в наступному:
Забезпечити високу ефективність функціонування
або застосування експлуатованої системи по призначенню в рамках установлених строків.
Забезпечити більшу тривалість експлуатації
й готовність системи до застосування.
Підтримати деяка гарантована кількість
виробів у системі в стані готовності.
Забезпечити високу економічність і
безпеку виконання експлуатаційних процесів.
Головним завданням системи експлуатації
як такий є постійний контроль і підтримка технічного стану й надійності цих систем
на рівні, достатньому для виконання ними заданих функцій або готовності до застосування
й виконання цільових завдань.
Нормальне функціонування складної
технічної системи при експлуатації забезпечується спеціальними технічними засобами
й системами, а також планомірною цілеспрямованою роботою численних колективів експлуатуючому
підприємстві й організацій.
З метою забезпечення високої надійності
сучасної техніки у виробництві й підтримки її в процесі експлуатації широко використовують
різноманітні методи й автоматизовані засоби неруйнуючого контролю й технічного діагностування.
Однак трудомісткість операцій контролю для різних видів техніки становить від 15
до 50% трудомісткості основних операцій її виготовлення.
Витрати за весь період експлуатації
на ремонт і технічне обслуговування техніки у зв'язку з її зношуванням по багаторічним
статистичним даним перевищують вартість нових верстатів або машин в 5...8 разів,
а радіотехнічної апаратури в - 10...12 разів.
За закордонним даними, 20...25% відмов
різного роду встаткування викликається помилками обслуговуючого персоналу. 40...90
% подій на транспорті, у різних енергосистемах, а також більшість травм на виробництві
є результатом помилкових дій людей.
Разом з тим розвивається й удосконалюється
матеріально-технічна база промисловості - основа високої якості й надійності техніки.
Розробляються прогресивні матеріали, освоюються нові технологічні процеси, удосконалюється
виробниче, іспитове встаткування. Розробляються й усе ширше впроваджуються системи
автоматизованого проектування, виготовлення, контролю й діагностики. Крім того,
впроваджуються галузеві й міжгалузеві інформаційно-керуючі системи, комплексні системи
керування якістю продукції.
У теорії
експлуатації систем отримано досить багато фундаментальних результатів у трьох самостійно,
що розвиваються напрямках, дослідження:
ймовірносно-статистичному напрямку,
пов'язаному з дослідженням фізики відмов. Цей напрямок використовується для систем,
що володіють складної структурою й складними зв'язками між елементами.
Детермінованому напрямку, призначеному
для механічних систем, конструкцій, матеріалів і елементів.
Інформаційному напрямку, що виник
порівняно недавно.
У рамках першого напрямку розвинені
математичні методи оцінки надійності, статистичної обробки результатів випробувань
і експлуатації, розробки типових відбірок структур виробів, а також планування випробувань,
контролю й прогнозування надійності, удосконалювання системи експлуатації.
У рамках другого напрямку вивчені
механізми зношування, міцності, корозії, розроблені методи розрахунку на міцність
і зношування. Постійно розробляються нові технологічні процеси, що підвищують надійність
матеріалів, елементів і машин.
Іде процес взаємного злиття трьох
напрямків, перенесення раціональних ідей і наукових результатів з однієї області
в іншу. На основі цього формується єдина наука про надійність техніки.
З моменту початку створення й застосування
об'єкта (стадіях матеріального життєвого циклу) з'являється можливість проведення
експериментальних досліджень поряд з теоретичними дослідженнями (моделюванням).
Таким чином, з'являється можливість експериментальної перевірки правильності раніше
використаних моделей і ухвалених рішень. Причому перевірці можуть бути піддані також
наслідки прийнятих рішень, тобто споживчі властивості проектованого виробу, створюваного
й експлуатованого по прийнятою документацією. Саме ці завдання вирішуються відповідно
до програм експериментального відпрацьовування й програмами виробничого контролю,
а також державних випробувань і досвідченої експлуатації.
Одержання експериментальної інформації
в одній крапці досліджуваного діапазону властивостей створюваної системи зв'язано,
як правило, з необхідністю створення відповідного досвідченого зразка, що моделює
досліджувані властивості штатного зразка. При цьому мова йде вже не про математичний,
а скоріше про фізичну або хімічну модель. Іноді для вивчення однієї крапки (сполучення
властивостей) необхідно провести статистичний експеримент, тобто підготувати й випробувати
вибірку (кілька зразків).
Сполучення теоретичних і експериментальних
досліджень, тобто математичного й фізичного моделювання, дозволяє найбільше раціонально
використовувати апріорну інформацію (попередній досвід) і оперативну (поточну) інформацію
про виконання ухвалених рішень як основу для прийняття наступних рішень.
У багатьох галузях промисловості,
зайнятих створенням складної техніки, завдання експериментальних досліджень вирішують
на спеціально передбачених стадіях виготовлення й випробувань досвідчених зразків,
їхнього технологічного відпрацьовування, а також досвідченої експлуатації. Випробування
проводять на фізичних моделях, макетах, досвідчених або серійних зразках. Вимірюючи
властивості випробуваних об'єктів, перевіряючи їхню схоронність протягом заданого
часу (наробітку), дослідник підтверджує правильність ухвалених рішень або одержує
інформацію про відхилення від розрахункових значень для уточнення раніше ухвалених
рішень.
Будь-які експериментальні дослідження
об'єкта дозволяють збільшити обсяг апріорної інформації, що, у свою чергу, може
бути ефективно використаний для побудови його моделі (керування або спостереження).
Зокрема, більші обсяги навчальних вибірок можуть бути оброблені обсмоктувати мережами
прямого поширення, що володіють найбільшою інформаційною ємністю.
Організація сервісного обслуговування
складного встаткування.
Сьогодні розвиток науки й техніки
створило унікальну ситуацію - найчастіше застосування новітніх технологій і встаткування
стає очевидною конкурентною перевагою. Саме тому використання сучасних систем і
механізмів стало звичайним у різних областях промисловості нової . Однак складність
і інтелектуальність агрегатів вимагає відповідного до них відносини - кваліфікованої
експлуатації й обслуговування. Значна частина провідних виробників сучасного встаткування
при його продажі чітко домовляється про умови його роботи й необхідні регламенти.
При цьому способи реалізації такого сервісу можуть бути різними. Як правило, організація,
що експлуатує техніку, вибирає найбільш оптимальний для її конкретних умов метод
обслуговування складних агрегатів. Вибір умов звичайно обмовляється з фірмою-виробником
і є предметом договору. Проте, можна виділити ряд істотних аспектів, єдиних для
всіх, на які можна орієнтуватися при організації сервісного обслуговування складної
техніки.
У силу складності й інтелектуальності
сучасної техніки в промислово розвинених країнах останнім часом одержала поширення
система інформаційних технологій наскрізної підтримки виробу протягом його життєвого
циклу, або CALS-Технології. У ця система одержала назву ІПЖЦВ Технології (Інформаційна
Підтримка життєвого циклу Виробу). Ці технології засновані на стандартизованому
впорядкованому поданні даних про виріб і систему колективного доступу до цих даних.
Такий підхід істотно знижує витрати на всіх етапах життєвого циклу складного встаткування
- від проектування до утилізації.
Зараз активно впроваджуються ці системи.
Особливо помітно це в наукомістких галузях промисловості. Наприклад, організована
галузева лабораторія підтримки життєвого циклу виробів. Ряд підприємств уже приступився
до реалізації проектів по впровадженню ІПЖЦВ-технологій для супроводу своєї продукції.
Оскільки введення складного встаткування у виробництво має на увазі досить високий
ступінь його автоматизації й комп'ютеризації, система сервісу повинна стати однієї
з невід'ємних частин технологічного циклу. Використання ІПЖЦВ-технологій робить
це природним процесом. У принципі, не настільки важливо, є сервіс частиною виробництва
або здійснюється сторонньою організацією. Необхідним стає лише постійний інтерактивний
контроль параметрів устаткування.
5. Вибір способу обслуговування
Загалом, способи обслуговування й
ремонту складної техніки можна умовно поділити на три більші групи:
По-перше, це експлуатація техніки
власними силами. При всіх очевидних вигодах такого підходу (оперативність взаємодії,
знання нюансів виробництва та ін.) він доступний далеко не всім. Для того щоб організувати
окремий структурний підрозділ, що займається винятково обслуговуванням складної
техніки, необхідно зробити значні первісні вкладення, підтримувати штат кваліфікованих
фахівців різних спеціальностей і мати добре організоване складське господарство.
Для більшості виробництв такі витрати є нераціональними. Проте, на дуже великих
підприємствах, що мають на балансі велика кількість складної техніки, такий підхід
практикується. По-друге, організація разових сервісних робіт підрядними організаціями.
Такі компанії мають постійний штат кваліфікованих фахівців і ремонтну базу. Але,
незважаючи на те, що це досить розповсюджений шлях, до його очевидних недоліків
ставляться відсутність системного підходу й втрата переваг ІПЖЦВ, оскільки в «разового»
фахівця найчастіше немає можливості судити про події, що відбуваються, у динаміку
процесу. Крім того, сторонні фірми, що займаються загальним обслуговуванням складної
техніки, часто мають проблеми з автентичними запчастинами, що може привести до невиконання
взятих зобов'язань і порушенню строків робіт. Можливість заощадити, викликавши фахівця
«по факті» уже виниклої проблеми, з лишком компенсується вартістю робіт і встаткування,
якщо ця проблема чревата поломкою й серйозним ремонтом.
І по-третє - фірмове сервісне гарантійне
й постгарантійне обслуговування. Як правило, відносини зі спеціалізованими сервісами
зав'язуються вже при покупці нового обладнання, при початку експлуатації в рамках
гарантійного строку. Фірмовий сервіс зручний тим, що саме в ньому найбільше яскраво
виражені переваги ІПЖЦВ-технологій, оскільки агрегат перебуває під пильною увагою
фахівців безпосередньо від складального конвеєра до місця роботи. Додатковою перевагою
сервісів є можливість оперативної роботи з фірмою-виробником, більше дешеві автентичні
запчастини й приналежності й висока кваліфікація персоналу саме в області експлуатації
даної марки техніки. Як приклад можна привести сервісну службу російського відділення
концерну Grundfos (ведучий виробник насосного встаткування). Там була розроблена
досить діюча дворівнева схема, причому другий рівень (авторизовані сервіси) в обов'язковому
порядку повинен мати постійне підключення до Інтернету. У складних випадках інтерактивну
консультацію дає головний офіс сервісу. При цьому робиться практично непотрібним
ППР, а експлуатація встаткування стає набагато більше зручною.
6. Надійність устаткування і його
сервіс
Одне з основних вимог до сучасного
складного встаткування - його надійність. Це комплексне поняття, що включає в себе
ряд необхідних умов - таких, як довговічність, безвідмовність, ремонтопридатність
і стійкість до зміни умов. Від сполучення цих властивостей багато в чому буде залежати
вартість його життєвого циклу. Очевидно, що чим надійніше встаткування, тим менше
витрат буде вироблятися на його обслуговування. Тому сервіс складної техніки повинен
містити в собі систему керування надійністю встаткування. Тобто сервісна служба
в рамках інформаційного забезпечення життєвого циклу виробу повинна робити збір
відомостей про надійність агрегатів (відмови, ремонти, аварійні й надзвичайні ситуації,
вплив техобслуговування й ремонту на надійність). При цьому полегшується подальший
аналіз і прогноз роботи техніки. Такий підхід дозволяє сервісній організації з великою
точністю робити і коректувати їхні параметри відповідно показникам системи керування
надійності встаткування.
На сьогоднішній день існує кілька
уніфікованих систем аналізу надійності. У РФ прийнятий ДЕРЖСТАНДАРТ 27.301-95 «Аналіз
видів, наслідків і критичності відмов», що дозволяє стандартизувати підходи до цієї
проблеми. Він містить у собі комплекс процедур - таких, як виявлення можливих видів
відмов і їхніх причин, імовірних наслідків відмов, діагностика з використанням спеціальних
засобів, аналіз дій персоналу й ряд інших формалізованих операцій. Необхідною умовою
організації систем керування надійністю служить оперативність і вірогідність інформації,
що залежить від ступеня комп'ютеризації процесу й устаткування. При використанні
вона досягається шляхом безперервного моніторингу всіх систем і вузлів і автоматичного
ведення журналу роботи, доступного фахівцям сервісу. Треба сказати, сучасне встаткування
дозволяє створити інтерактивну систему керування, не потребуючих спеціальних диспетчерських
підрозділів. У цьому випадку високоавтоматизована система перебуває на постійному
зв'язку з інженером-експлуатаційником, дозволяючи йому відслідковувати роботу в
режимі онлайн і при необхідності повідомляючи про ймовірні збої на мобільний телефон.
Це в значній мірі полегшує обслуговування й контроль систем.
7. Технічне обслуговування по фактичному
стані
На більшості підприємств у технічні
регламенти входить планово-попереджувальний ремонт (ППР) складного встаткування.
Звичайно це викликано тим, що вартість ремонту по факті аварії істотно (іноді до
10 разів!) дорожче ППР. При цьому принцип плановості припускає профілактичну спрямованість
зупинки й ремонту встаткування. Проте, існують ситуації, коли вигідніше робити не
ППР, а по фактичному стану. Викликано це тим, що в ряді випадків плановий ремонт
із розбиранням механізму й заміною деталей тимчасово (до приробляння деталей) або
постійно знижує надійність агрегату. Дослідження показали, що близько 70% виникаючому
послу втручання дефектів було викликано ППР.
Варто відразу обмовитися, що обслуговування
по фактичному стані можливо лише на сучасній, якісній техніці, постаченої системами
телеметрії. Суть такої системи сервісу складного встаткування полягає в тому, що
за допомогою постійного технічного діагностування виробляється аналіз стану вузлів
і агрегату в цілому й робиться прогноз необхідного. При цьому діагностування може
вироблятися за різними критеріями. Найпростіше організувати контроль по зміні припустимого
рівня одного або декількох параметрів. Більше складні варіанти містять у собі не
тільки контроль припустимої величини параметра, але й прогноз рівня надійності вузла
або агрегату в цілому. Варіантом обслуговування по фактичному стані може служити
планування обсягу робіт. Цей варіант також вимагає автоматизації встаткування й
дозволяє враховувати зміни режимів роботи, найчастіше дуже що сильно впливають на
стан техніки. Планування обсягу робіт може бути корисним у випадку, коли діагностика
вузлів неруйнуючими методами неможлива. Безумовно, для ефективного планування обсягу
робіт повинна бути гарна статистична база по роботі агрегату в різних режимах.
Основна складність ТЕ по фактичному
стані полягає саме в організації збору й обробки даних при експлуатації техніки.
Незважаючи на наявність у значної частини сучасного складного встаткування систем,
що дозволяють автоматизувати всі процеси, не скрізь це робиться, і не всяка організація
здатна організувати таку систему. Втім, серйозні виробники звичайно з більшою увагою
ставляться до сервісного обслуговування своєї продукції. У принципі, можна сказати,
що чим більше відомо фірму-виробник, тим краще організована сервісна підтримка й
тем більше можливостей для організації професійного обслуговування по фактичному
стані. Отже, використання нового наукомісткого обладнання в різних сферах економіки
спричиняє не тільки очевидні вигоди - такі, як інтенсифікація виробництва й економія
ресурсів, - але й зміна звичних технологій експлуатації й сервісу. Застосування
ІПЖЦВ - технологій дозволяє створювати системи складної архітектури, що дозволяють
експлуатувати й обслуговувати складну техніку найбільше ефективно, до мінімуму знижуючи
витрати на обслуговування й ремонт. При цьому необхідно високий рівень обслуговування
задається вже на стадії виробництва й монтажу сучасних агрегатів.
Висновок
Проблема становлення й розвитку обслуговування
складної техніки, що випускається вітчизняними товаровиробниками, повинна розглядатися
як важливий компонент стратегії створення конкурентоспроможного національного ринку,
а також підвищення конкурентоспроможності продукції вітчизняного товаровиробника
на міжнародному ринку.
Доцільно із цією метою на регіональному
рівні включити цей напрямок у перелік основних економічних проблем в області промислової
політики, на рішення яких будуть спрямовані зусилля її суб'єктів.
Однієї зі сформованих форм планування
є розробка й забезпечення федеральних і регіональних цільових програм, які повинні
включати заходу, спрямовані на, підтримку й розвиток обслуговування, припускати
розробку комплексних цільових програм кредитування.
У силу складності й інтелектуальності
сучасної техніки в промислово розвинених країнах останнім часом одержала поширення
система інформаційних технологій наскрізної підтримки виробу протягом його життєвого
циклу, або CALS-Технології. Ця система одержала назву ІПЖЦВ-Технології (Інформаційна
Підтримка життєвого циклу Виробу). Ці технології засновані на стандартизованому
впорядкованому поданні даних про виріб і систему колективного доступу до цих даних.
Такий підхід істотно знижує витрати на всіх етапах життєвого циклу складного встаткування
- від проектування до утилізації.
Оскільки введення складного встаткування
у виробництво має на увазі досить високий ступінь його автоматизації й комп'ютеризації,
система сервісу повинна стати однієї з невід'ємних частин технологічного циклу.
Використання ІПЖЦВ-технологій робить це природним процесом. У принципі, не настільки
важливо, є сервіс частиною виробництва або здійснюється сторонньою організацією.
Необхідним стає лише постійний інтерактивний контроль параметрів устаткування.
Використана література
1. Горохов
В.Г., Симоненко О.Д. Соціальні й методологічні проблеми нової техніки й технології.
– К., 2004
2. Горохів
В.Г., Степін В.С. Філософія науки й техніки. – К., 2005
3. Мелещенко
Ю.С. Техніка й закономірності її розвитку. – К., 2005
4. Методологічні
проблеми створення нової техніки й технології. – К., 2005
6. Нова технократична
хвиля на Заході. – К., 1996
7. Філософські
питання технічного знання. – К., 2004
.ru