Контроль функционирования и работоспособности машин - Оптимизация стратегии технического обслуживания и ремонта

Техническое обслуживание есть вмешательство (целенаправленное внешнее воздействие) в работу системы, направленное на получение максимального эффекта от эксплуатации системы, поэтому проблема технического обслуживания заключается в разработке оптимального процесса технического обслуживания эксплуатируемой системы или оптимального процесса управления[19].

При таком подходе возникают три вопроса: чем управлять, каков объект управления? Как управлять, как воздействовать на объект? Для чего управлять, каковы цели управления? Объектом управления является техническая система, которая в каждый момент времени T характеризуется некоторым состоянием из множества возможных состояний.

Функция состояния характеризует эволюцию системы во времени. Если система функционирует под воздействием случайных факторов, то эволюция состояний технической системы во времени описывается некоторым случайным процессом.

В физической и математической модели объектом управления является процесс, характеризующий эволюцию состояний системы во времени.

В задачах технического обслуживания (ТО) воздействовать на объект, то есть управлять объектом, можно выбором сроков проведения ТО и характером ТО.

Характер ТО определяется глубиной восстановления. Глубина восстановления и сроки проведения этого восстановления определяют вид восстановительной работы.

В реальной ситуации восстановительные работы (воздействия на систему) осуществляются не мгновенно, а занимают некоторое время. Поэтому классификацию целесообразно провести по факторам, влияющим на длительность восстановительной работы:

    1) момент начала восстановительной работы (известен ли заранее этот момент или нет); 2) состояние системы в момент начала проведения восстановительной работы; 3) состояние системы к моменту окончания восстановительной системы (глубина восстановления).

Если момент начала восстановительной работы известен, то такую восстановительную работу называют плановой. В противном случае работу называют внеплановой. Если в начале восстановительной работы система была работоспособной, то такую восстановительную работу называют предупредительной, если же система была неработоспособной, то работу называют аварийной.

Виды восстановительных работ по предлагаемой классификации приведены в таблице 1.1.Цель управления (цели ТО) -- получение от эксплуатации технической системы максимального эффекта (максимального значения показателя эффективности функционирования)[19].

Таблица 1.1 - Классификация восстановительных работ

Глубина восстановления системы

Восстановительные работы с системой

Работоспособной

Неработоспособной

Никакого обновления в системе не производится

Плановый (внеплановый) осмотр или проверка работоспособности

-

Производится полное обновление

Плановая (внеплановая) предупредительная профилактика

Плановый (внеплановый) аварийно-профилактический ремонт

Производится обновление части системы

Плановая (внеплановая) предупредительная профилактика части системы

Плановый (внеплановый) аварийно-профилактический ремонт части системы

На всех этапах эксплуатации технических систем на них действуют значительные нагрузки (неблагоприятные факторы), ухудшающие их состояние и препятствующие достижению цели их эксплуатации. Поэтому, предусматриваются мероприятия, которые направлены на поддержание требуемого состояния технических систем [20].

Эти мероприятия обычно называются эксплуатационными процессами. Следует подчеркнуть разницу между этапами эксплуатации (промежутками времени жизненного цикла технических систем в соответствии с их предназначением) и эксплуатационными процессами (мероприятиями по поддержанию требуемого состояния технических систем на любом из этапов эксплуатации). Конечно, каждый этап эксплуатации является процессом, так как он представляет собой совокупность действий на определенном промежутке времени, направленных на изменение состояния объекта, но они будут различаться в силу указанных выше причин.

Важнейшим из мероприятий по поддержанию технического состояния является техническое обслуживание - комплекс операций по поддержанию исправности (или работоспособности) технических систем.

Техническое обслуживание включает в себя операции по:

    - контролю состояния технических систем; - устранению выявленных неисправностей; -прогнозированию технического состояния систем.

Стратегии технического обслуживания могут быть жесткими и гибкими, зависящими от фактического состояния изделий. При жесткой стратегии объем и сроки обслуживания определены заранее и при эксплуатации не изменяются. Внедрение гибких стратегий является весьма актуальным и представляет собой сложную научно-техническую проблему.

С техническим обслуживанием обычно стараются совместить и другие эксплуатационные процессы, такие, как доработки изделий, категорирование, техническое освидетельствование объектов технического надзора, обследование объектов энергонадзора, метрологическое обслуживание [20].

Доработки технических систем (работы по бюллетеням) представляют собой мероприятия, направленные на улучшение характеристик технических систем, устранение причин их отказов и повышение их надежности. Бюллетень является единственным документом, на основании которого вносятся изменения в конструкцию технических систем или прилагаемую к ним документацию на стадии эксплуатации.

Категорирование технических систем предназначено для более планомерного расходования ресурса технических систем и направлено на определение фактического технического состояния космических средств. В результате этого процесса все технические системы, находящиеся в эксплуатации, могут быть отнесены к одной из нескольких категорий. Категория - это условная учетная характеристика технической системы, определяемая в зависимости от его технического состояния и (или) срока эксплуатации (наработки).

В состав многих технических систем входят так называемые объекты надзора (чаще всего в практике эксплуатации технических систем приходится иметь дело с объектами технического надзора и объектами энергетического надзора). К объектам надзора относятся технические устройства, неправильная эксплуатация которых сопряжена с опасностью для жизни людей. Объектами технического надзора являются грузоподъемные машины, лифты, сосуды, работающие под давлением, паровые и водогрейные котлы и другие объекты. Они периодически подвергаются техническим освидетельствованиям. Электроустановки и системы электроснабжения, относящиеся к объектам энергонадзора, подвергаются периодическим обследованиям.

Машины представляют собой физические системы, предназначенные для выполнения определенных функций с требуемой эффективностью[21]. Решение о стратегии использования технических систем может приниматься автоматизированной системой управления (АСУ) или может входить или в систему контроля, или в систему восстановления работоспособности объекта. Роль системы восстановления может выполнять специальное автоматическое (автоматизированное) устройство или человек-оператор с приданными ему техническими средствами. По результатам, полученным на выходе анализирующей подсистемы, система восстановления осуществляет перевод объекта в допустимое множество состояний. Этот перевод объекта может осуществляться автоматически или неавтоматически путем настройки параметров, замены блоков, модулей или всего контролируемого объекта в целом. В этом смысле эксплуатируемые объекты и элементы технических систем могут считаться объектами управления, а система контроля с системой восстановления (АСУ, система обслуживания) - системой управления эффективностью объекта (рисунок 1.4). Процесс контроля и восстановления эффективности объекта является, таким образом, процессом управления эффективностью эксплуатируемого объекта [22].

обобщенная схема асу-техническая система

Рисунок 1.4 - Обобщенная схема АСУ-техническая система

Оценка эффективности функционирования объекта и системы обслуживания может быть произведена на основе математической модели процесса контроля и восстановления.

Похожие статьи




Контроль функционирования и работоспособности машин - Оптимизация стратегии технического обслуживания и ремонта

Предыдущая | Следующая