Показатели ремонтопригодности технических систем

ВВЕДЕНИЕ

Повышение эффективности технических систем различного назначения способствует ускоренному прогрессу техники и технологии в разнообразных сферах их применения. Используемые технические системы достаточно сложны по своей конструкции, показатели эксплуатационного фона весьма разнообразны и имеют случайный характер. В связи с этим, обеспечение работоспособности технических систем, их безопасной и эффективной эксплуатации становится все более значимым. [3, с. 3]Комплексной проблемой современного этапа развития теории надежности является обеспечение требуемой долговечности и безотказности технических систем. Основой данного этапа должен являться анализ физической сущности и закономерностей изменения процессов, происходящих в элементах технических систем за период эксплуатации. Разрешение этой проблемы требует проведения ряда организационно-технических мероприятий при проектировании, производстве и эксплуатации технических систем. Не случайным является характер развития исследований долговечности и работоспособности машин – от статистического описания надежности к анализу физических процессов, происходящих при их эксплуатации. Известными советскими учеными А.М. Шейниным, Е.С. Кузнецовым, Д.П. Волковым и другими были разработаны и развиты методы управления долговечностью и безотказностью машин в эксплуатации (для автомобилей и дорожно-строительных машин). Они основаны на анализе статистических данных об отказах сборочных единиц. При этом учитываются затраты на обеспечение их работоспособного состояния. [3, с. 4]Цель работы заключается в изучении показателей технических систем. Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:определить сущность дефиниции «ремонтопригодность» и его характеристику;изучить нормативно-правовые документы по регулированию ремонтопригодности технических систем;исследовать основные показатели ремонтопригодности технических систем.Объектом исследования выступают показатели ремонтопригодности.Предмет исследования – техническая система.В процессе написания реферата применялись такие методы исследования, как: описание, обобщения, дедукции, анализа.Структура реферата включает: введение, основную часть из 3 разделов, заключение и список использованных источников.1 СУЩНОСТЬ ДЕФИНИЦИИ «РЕМОНТОПРИГОДНОСТЬ» Любое техническое устройство, узел или агрегат должны обладать возможностями по их быстрому и качественному ремонту. Ремонтопригодность является тем показателем, который характеризует степень возможности восстановления работоспособности устройства. В теории надёжности это понятие имеет более широкий смысл. Ремонтопригодность оборудования должна не только характеризовать способность устройства к быстрому и качественному ремонту, но и обладать способностью к проведению быстрой диагностики и определению причин возникшей неисправности. [2, с. 24]В соответствии с ГОСТ 21623-76 под ремонтопригодностью понимается «свойство объекта, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения его отказов, повреждений и устранению их путем проведения ремонтов и технического обслуживания». При этом следует иметь в виду, что приспособленность объекта к плановым ремонтам относится к его ремонтопригодности. [1]Ремонтопригодность – это комплексное понятие, которое включает следующие характеристики:возможность быстрого и необходимого контроля технического состояния устройства (контролепригодность);доступность и простота регулярного обслуживания (подразумевается лёгкость разборки и извлечения отдельных элементов);простота регулировки устройства после завершения ремонта;унификация (взаимная заменяемость аналогичных деталей и устройств);блочность конструкции;эргономичность.В это понятие входит способность к проведению планового периодического обслуживания. [2, с. 25]Ремонтопригодность иными словами – свойство объекта техники, характеризующее его приспособленность к восстановлению работоспособного состояния после отказа или повреждения.Изделие или система, ремонт которых на стадии эксплуатации возможен, называются восстанавливаемыми. В противном случае, когда ремонт не проводят по техническим или экономическим причинам, их называют невосстанавливаемыми. Примером невосстанавливаемой системы является космический аппарат. По экономическим причинам невосстанавливаемыми, например, шарикоподшипники, так как технологически их воспроизводство значительно дешевле ремонта. Существуют изделия, например, авиационные шины или лопатки газотурбинных двигателей, восстановление которых технически и экономически целесообразно, однако запрещено по соображениям безопасности.В сложившейся отечественной практике частное свойство ремонтопригодности входит в состав комплексного свойства надёжности и применяется в основном для простых изделий (бытовая техника и т. п.). Для сложных изделий (больших технических систем для авиации, космоса, морской техники и т. п.), требующих большого объема работ по техническому обслуживанию (ТО) и ремонту: по контролю технического состояния, по профилактике отказов и повреждений, по плановому восстановлению исправности путем планового ремонта и т.п., – вместо свойства ремонтопригодности как части понятия надёжности на стадиях жизненного цикла изделия используют два других свойства: эксплуатационной и ремонтной технологичности изделия и его подсистем. (Рисунок 1)-381085725РЕМОНТОПРИГОДНОСТЬНеплановые простои для устранения технических неисправностейПлановые ремонты и ТОКапитальный ремонтРЕМОНТОПРИГОДНОСТЬНеплановые простои для устранения технических неисправностейПлановые ремонты и ТОКапитальный ремонтРЕМОНТОПРИГОДНОСТЬНеплановые простои для устранения технических неисправностейПлановые ремонты и ТОКапитальный ремонтРЕМОНТОПРИГОДНОСТЬНеплановые простои для устранения технических неисправностейПлановые ремонты и ТОКапитальный ремонтРисунок 1 – Схема основных связей свойств надежности и этапов эксплуатации машиныПервое характеризует приспособленность конструкции к плановому и неплановому ТО на стадии эксплуатации, а второе – её приспособленность к плановому капитальному ремонту, являющемуся отдельной стадией жизненного цикла. [5]Таким образом, ремонтопригодность является весьма важным свойством технической системы. При достаточно высоких показателях ремонтопригодности в случае возникновения отказа ошибка может быть найдена и устранена, а работоспособность технической системы восстановлена. Однако с усложнением систем все труднее становится находить причины отказов и отказавшие элементы, поэтому облегчение поиска отказавших элементов должно закладываться в конструкции новых сложных технических систем. Важность ремонтопригодности технических систем определяется огромными затратами на ремонт при их эксплуатации.2 ПОКАЗАТЕЛИ РЕМОНТОПРИГОДНОСТИКак указывалось ранее, под ремонтопригодностью понимается свойство изделия (или технического устройства), заключающееся в его способности к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем проведения технического обслуживания и ремонта. Количественно ремонтопригодность оценивается трудоемкостью восстановления работоспособности технического устройства. Это определяется затратами труда и средств на предупреждение и устранение неисправностей и отказов в работе с учетом квалификации обслуживающего персонала, уровня технической оснащенности и системы организации ремонта.При определении показателей ремонтопригодности какого-либо устройства принимается, что техническое обслуживание включает в себя все плановые и профилактические работы и текущий ремонт. Под текущим ремонтом понимается восстановление эксплуатационных показателей устройства после его отказа. Этот ремонт выполняется на месте эксплуатации данного устройства обслуживающим персоналом.Кроме текущего ремонта, при эксплуатации технического устройства проводится также средний и капитальный ремонт. Такой ремонт производят в планируемые сроки или же после аварии устройства.Показателями ремонтопригодности устройства могут служить, например, среднее время восстановления, вероятность восстановления в заданное время, интенсивность восстановления и средняя стоимость технического обслуживания, под которыми имеются в виду следующие понятия.Среднее время восстановления tв – среднее время вынужденного, не регламентированного простоя технического устройства, вызванного отысканием и устранением одного его отказа. [4, с. 134]Время восстановления работоспособного состояния tв − продолжительность восстановления объекта. Среднее время восстановления − математическое ожидание времени восстановления: 𝑡в = 0∞1-pвtdt (1)Статистическая оценка среднего времени восстановления определяется по формуле:tв*=1n(0)=i=1n(0)tвi (2)Вероятность восстановления работоспособности устройства в заданное время pв(t) – это вероятность того, что возникший отказ в этом устройстве будет обнаружен и устранен в течение заданного промежутка времени.Интенсивность восстановления устройства – вероятность восстановления работоспособности его в единицу времени при условии, что до рассматриваемого момента восстановления не произошло:μt= f(tв)1-pвt (3)где ftв=dpв(t)dt – плотность распределения времени восстановления. Тогда вероятность восстановления за время t:pвt=1-exp-0tμtdt (4)Статистические оценки интенсивности восстановления и плотности распределения времени восстановления.μ*t=nt-n(t+∆t)n(t)∆t, f*t=nt-n(t+∆t)n(0)∆t (5)В теории надежности часто принимается μ=const. Тогдаpв=1-exp-μt (6)Время восстановления выражается в единицах времени, интенсивность восстановления и плотность распределения – в единицах, обратных единицам времени.Средняя стоимость технического обслуживания – стоимость средних суммарных затрат на проведение технического обслуживания устройства за определенный период эксплуатации. Удельная стоимость этого обслуживания – отношение средней стоимости его к средней наработке устройства за тот же период.Кроме указанных показателей, ремонтопригодность устройства может характеризоваться следующими данными:а) средней трудоемкостью технического обслуживания устройства, складывающейся из средних трудовых затрат на его проведение за определенный период эксплуатации, и удельной трудоемкостью обнаружения как отношения средней трудоемкости к средней наработке устройства за тот же период;б) средней трудоемкостью ремонта, представляющей собой средние суммарные трудовые затраты на средний и капитальный ремонт устройства за определенный период эксплуатации, и удельной трудоемкостью ремонта как отношения названной трудоемкости к средней наработке устройства за тот же период;в) средней стоимостью ремонта, образующейся из средних суммарных затрат на средний и капитальный ремонт устройства за определенный период эксплуатации, и удельной стоимостью ремонта как отношения указанной стоимости к средней наработке устройства за тот же период.Ремонтопригодность вышедшего из строя технического устройства или вероятность восстановления его работоспособности в заданное время, как и надежность устройства, является вероятностным статистическим показателем. Различие между этими понятиями состоит в том, что ремонтопригодность устройства связана с вероятностью его восстановления до полной эксплуатационной эффективности в течение определенного времени, тогда как его надежность характеризуется вероятностью безотказной работы устройства в зависимости от времени. Надежность устройства будет наибольшей, когда средняя наработка на отказ tср велика или интенсивность отказов x мала. Ремонтопригодность же будет оптимальной, когда среднее время выполнения операций по обслуживанию t, мало, а интенсивность восстановления (или обслуживания) – велика. [4, с. 136]Таким образом, основными показателями ремонтопригодности являются: среднее время восстановления, вероятность восстановления в заданное время, интенсивность восстановления и средняя стоимость технического обслуживания.3 НОРМАТИВНО-ПРАВОВОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ РЕМОНТОПРИГОДНОСТИ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМРассматриваемое понятие, его основные показатели и способы обеспечения определены утверждёнными нормативными документами. К ним относятся следующие, представленные в таблице 1.Таблица 1 – Нормативно-правовые документы по ремонтопригодности технических системГОСТХарактеристикаМежгосударственный стандарт ГОСТ 27.002-89Утверждены наиболее используемые понятия, характеризующие надежность различных устройств;Государственный стандарт 23660-79Определяет правила создания системы обслуживания и ремонта техники;Государственный стандарт 3.1109-82В нём систематизированы понятия и термины, применяемые при разработке технологической документации (ЕСТД);Стандарт 21623-76Приведены показатели для оценки ремонтопригодности, утверждена система обслуживания и ремонта;Стандарт ГОСТ 18322Регламентирует техническую документацию, используемую при проектировании устройств и их компонентов.В первом документе приводятся понятия и характеристики, применяемые для оценки работоспособности механических, электрических, гидравлических устройств.Перечисленные термины обязательны для применения в технической документации, используемой при проектировании устройств и их компонентов. Их применяют совместно со стандартом ГОСТ 18322.Требования к ремонтопригодности задаются, начиная с этапа проектирования. Они включают:Цели повышения ремонтопригодности и решаемые основные задачи;Методы повышения ремонтопригодности на этом этапе и последующей модернизации разрабатываемого технического объекта. Предложенные методы должны обеспечивать установленные показатели надёжности;Задачи, решаемые при проверке показателей во время испытаний;Параметры, требующие периодического контроля. В этот перечень включены показатели надёжности, продолжительности ремонта и эксплуатации, технологической целесообразности;Порядок выбора номенклатуры комплектующих элементов, показатели работоспособности;Последовательность и правила разработки устройства. Они осуществляются совместно с разработкой системы периодического обслуживания.Утверждённые требования к ремонтопригодности по ГОСТ 23660-79 объединяют основные принципы разработки необходимых показателей. С их помощью создаётся система контроля работоспособности.Основные положения, определяющие порядок обеспечения требуемых характеристик, задаются ГОСТ 23660-79. В нём указаны правила создания обеспечивающей системы. К этим правилам относятся:снижение необходимого времени ремонта отдельных узлов (агрегатов) и технической системы в целом;уменьшение необходимых трудозатрат во время проведения ремонта;эффективное использование материальных и финансовых ресурсов для восстановления вышедших из строя узлов и агрегатов;устойчивость к возникновению постоянных прыжков показателей внешних воздействий, влияющих на ремонтопригодность.Оценка установленных показателей производится по одному из приведенных методов:последовательно выявленных зависимостей и связей;так называемый пооперационный метод поэтапного контроля.В первом применяют последовательную проверку и последующий анализ группы показателей, влияющих на итоговые характеристики ремонтопригодности. К ним относятся: габаритные размеры, полная масса изделия, температурный режим, потребляемая мощность. То есть полный набор показателей, характеризующих конкретное устройство или отдельный агрегат.Во втором методе применяется учёт и поэтапный анализ операций проводимых во время планового обслуживания и ремонта. Этот метод позволяет точно установить последовательность проведения таких операций и разработать перечень работ по техническому обслуживанию. С его помощью определяют рациональную последовательность необходимых проверочных операций и измеряемых показателей. Это позволяет вычислить суммарную стоимость необходимую для реализации качественного ремонта и обслуживания конкретного устройства. Порядок проведения такого расчёта определён ГОСТ 22952-78. С учётом современных цен получают общую стоимость на реализацию требуемых показателей.Обеспечение ремонтопригодности осуществляется на всех этапах:проектирования системы и её последующая модификация;изготовление готовых узлов и агрегатов;сборка всей системы;испытания и последующая эксплуатация;при проведении ремонтно-восстановительных работ.На этапе разработки задания и последующего проектирования производится разработка конструкции технического устройства с учётом его дальнейшей ремонтопригодности. [2]
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, ремонтопригодность – это свойство объекта, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин отказов и поддержанию работоспособного состояния путём технического обслуживания и ремонта.Система, допускающая ремонт в процессе своей эксплуатации, называется восстанавливаемойНекоторые системы в процессе выполнения своих функций в силу причин технического либо экономического характера проведение ремонтов не допускают. По экономическим причинам не восстанавливаемы, например, шарикоподшипники, так как в силу технологичности их производства новое изделие оказывается значительно дешевле ремонтного комплекта и операций по восстановительной мехобработке. Для оценки эффективности применяют следующие показатели ремонтопригодности:усреднённое время восстановления устройства;характеристики вероятности восстановления за отведенный промежуток времени;интенсивность потока восстановления;средняя трудоёмкость.Все параметры определяются на основе вероятностных подходов оценки непрерывных случайных величин. Первый параметр рассчитывается как математическое ожидание времени восстановления работоспособности на основе полученных экспериментальных данных. Он учитывает количество полученных отказов (возникших неисправностей) за определённый временной интервал. С его помощью определят вынужденное (нерегламентированное) время простоя оборудования. Второй параметр позволяет определить исследуемые показатели с учётом допустимого количества отказов за исследуемый интервал времени. Этот параметр позволяет определить количество отказов степень восстанавливаемости системы. С его помощью определяют способность ремонтных организаций своевременно восстанавливать вышедшую из строя систему.В результате выполнения работы была достигнута основная цель, а именно изучение показателей ремонтопригодности технических систем, и выполнены основные задачи:определена сущность дефиниции «ремонтопригодность»;изучены нормативно-правовые документы по регулированию ремонтопригодности технических систем;исследовать основные показатели ремонтопригодности технических систем.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ГОСТ 21623-76 Межгосударственный стандарт. Система технического обслуживания и ремонта техники. Показатели для оценки ремонтопригодности. Термины и определения. Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 9 марта 1976 г. N 574 дата введения установлена 01.01.1977. Переиздание ноябрь 2006 г.Горбунов А.С. Ремонтопригодность // А.С. Горбунов / Станки эксперт. – 2020. - № 3. – с. 24-39.Озорнин С.П. Основы работоспособности технических систем: Учеб. пособие. – Чита: ЧитГТУ, 2015. – 121 с.Шишмарев В.Ю. Надежность технических систем / В.Ю. Шишмарев. – М.: Москва, Информ, 2018. – 256 с.Ремонтопригодность // ВикипедиЯ Свободная энциклопедия URL [Электронный ресурс]: https://clck.ru/purCE. Дата обращения: 05.06.2022.