романович. Романович Ж.А. Диагностирование, ремонт и техническое обслуживан. Учебник 3е издание
 Скачать 4.17 Mb.
|
|
Глава 2 СИСТЕМЫ РЕМОНТА, ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И ДИАГНОСТИРОВАНИЯ 2.1 Структура систем Система технического обслуживания и ремонта техники представляет собой совокупность взаимосвязанных средств, документации технического обслуживания и ремонта и испол- нителей, необходимых для поддержания и восстановления ка- чества изделий, входящих в эту систему. Обобщенная структурная схема системы технического об- служивания (ремонта) представлена на рисунке 2.1. Объект технического обслуживания (ремонта) Исполнители Документация технического обслуживания и ремонта Средства технического обслуживания (ремонта) Производственная система ремонта Условия окружающей среды Внешние связи и воздействия Система эксплуатации Рисунок 2.1 — Структурная схема системы технического обслуживания (ремонта) 38 Взаимодействие составных частей системы технического об- служивания (ремонта) между собой и с системой более высокого уровня, внешней средой показано двунаправленными стрелками. Системы технического обслуживания и текущего ремонта являются подсистемами системы эксплуатации на стадии экс- плуатации, а системы среднего и капитального ремонта входят в производственные системы ремонта на стадии ремонта жиз- ненного цикла изделий. К средствам технического обслуживания и ремонта отно- сятся здания, сооружения, технические устройства, а также материалы, запасные части, предназначаемые для выполне- ния технического обслуживания и ремонта. Создание, хранение, рациональное расходование, пополне- ние до установленных норм запасов средств технического обслу- живания и ремонта являются задачами систем материально-тех- нического обеспечения технического обслуживания и ремонта. Документацией технического обслуживания и ремонта оп- ределяются правила технического обслуживания и ремонта, со- держатся сведения по техническому обслуживанию и ремонту. Сведения об изделии и указания, необходимые для пра- вильного и безопасного технического обслуживания, текущего ремонта и оценок его технического состояния при определении необходимости отправки в ремонт, содержатся в руководстве по эксплуатации. Сведения о проведении технических обслуживаний, теку- щих ремонтов вносятся в формуляр изделия. К ремонтным документам относятся, например, общее ру- ководство, руководство по ремонту, общие технические усло- вия, технические условия на ремонт. Эксплуатационные и ремонтные документы могут разра- батываться в электронной форме, например, в виде интерак- тивных электронных документов. Обеспечение подразделений, предприятий документацией по техническому обслуживанию и ремонту является задачей систем документального обеспечения технического обслужи- вания и ремонта. 39 Исполнителями технического обслуживания и ремонта яв- ляются квалифицированные специалисты. Система технического диагностирования (контроля техни- ческого состояния) является подсистемой системы технического обслуживания или ремонта, образованной совокупностью средств, изделия и исполнителей для проведения диагностирования (конт- роля) по правилам, установленным в технической документации. Для организации взаимодействия составных частей сис- темы диагностирования необходимо при создании нового или модернизации существующего изделия определить цель и за- дачи, установить показатели диагностирования, разработать диагностическое обеспечение, приспособить конструкцию к диагностированию. Диагностическим обеспечением называется комплекс вза- имоувязанных правил, методов, алгоритмов и средств, необхо- димых для осуществления диагностирования на всех этапах жизненного цикла изделия. Тенденцией развития систем диагностирования является автоматизация диагностирования. Проведение диагностиро- вания в автоматизированной системе диагностирования обес- печивается с применением средств автоматизации и участием человека. Диагностирование в автоматической системе диа- гностирования осуществляется без участия человека. Автоматизированной системой диагностирования реали- зуется информационная технология в виде определенной пос- ледовательности информационно связанных функций, задач или процедур, выполняемых в автоматизированном (интерак- тивном) или автоматическом режиме. 2.2 Средства ремонта, технического обслуживания и диагностирования Средствами технического обслуживания и ремонта явля- ются здания, сооружения, технические устройства, запасные части и материалы, предназначенные для выполнения работ по техническому обслуживанию и ремонту изделий. 40 К техническим устройствам, применяемым при техничес- ком обслуживании и ремонте, относятся, например, средства выполнения технологических операций и процессов, называе- мые средствами технологического оснащения, состоящие из тех- нологического оборудования, приспособлений и инструментов. Запасная составная часть (запасная часть) изделия пред- назначается для замены находившейся в эксплуатации такой же части с целью поддержания или восстановления исправнос- ти или работоспособности изделия. Запасные части, инструменты, принадлежности (ЗИП), материалы, используемые при техническом обслуживании и ремонте изделий, могут поставляться комплектами и вне комп- лектов (запасные части, ЗИП россыпью). Комплекты запасных частей, инструментов, принадлеж- ностей, материалов в зависимости от назначения и условий их использования подразделяются на одиночные, групповые и ре- монтные комплекты запасных частей, комплекты ЗИП. Одиночный комплект ЗИП (запасных частей) поставляет- ся вместе с изделием и предназначается для его эксплуатации. Групповой комплект ЗИП (запасных частей) поставляется в расчете на группу однородных или однотипных изделий для обеспечения их эксплуатации, а также для выполнения ремон- та эксплуатирующей организацией и пополнения одиночных комплектов ЗИП (запасных частей) по мере их расхода. Ремонтный комплект ЗИП (запасных частей) поставляет- ся на группу однородных или однотипных изделий для обес- печения их ремонта и пополнения комплектов ЗИП (запасных частей). Комплект запасных частей (ЗИП) россыпью предназнача- ется для пополнения одиночных, групповых и ремонтных ком- плектов запасных частей (ЗИП), а также для непосредствен- ного использования при техническом обслуживании и ремонте изделий. Средствами диагностирования называются аппаратура и программы, с помощью которых осуществляется диагностиро- вание (таблица 2.1). 41 Таблица 2.1 Систематизация видов средств диагностирования Признаки классификации Виды средств диагностирования Степень универсальности Универсальные, специализированные Степень автоматизации Автоматизированные, автоматические Приспособленность к агрегатированию Агрегатные; неагрегатные Конструктивная связь с объектом Встроенные, внешние К диагностической аппаратуре относятся приборы и уст- ройства, используемые для диагностирования. Программные средства диагностирования представляют собой программы, предусматривающие операции, необходи- мые для диагностирования программно-управляемого изде- лия, например компьютера. Универсальное средство диагностирования предназна- чается для диагностирования изделий различных типов. В качестве универсальных средств диагностирования могут использоваться, например универсальные измерительные приборы. Специализированное средство диагностирования предна- значается для диагностирования одного изделия или группы однотипных изделий. К специализированным средствам диа- гностирования относятся, например, диагностические програм- мы цифровых вычислительных машин. Автоматизированным и автоматическим средствами диа- гностирования производятся в автоматическом режиме (без участия человека) соответственно часть действий и все дейс- твия по диагностированию изделия. Агрегатированием называется метод конструирования из- делий на основе применения унифицированных и стандарти- зированных составных частей путем изменения характера их соединений и пространственного сочетания применительно к заданным условиям. 42 Приспособленность к агрегатированию позволяет разре- шать противоречия между требованиями однотипности изде- лий массового производства и многообразием средств диагнос- тирования. Встроенное средство диагностирования является состав- ной частью изделия. Например, для контроля технического состояния изделия в его конструкцию вводятся светодиодный индикатор подачи напряжения питания, измерительный пре- образователь. Определение вида технического состояния средств контро- ля с помощью встроенных средств или специальных программ называется самоконтролем. Развитие теории и микроэлектронных встроенных средств диагностирования позволило ставить и решать задачи созда- ния самопроверяемых отказоустойчивых цифровых устройств. Самопроверяемое устройство обладает свойством обнаружи- вать отказ составной части, в том числе встроенного средства диагностирования, в процессе функционирования. Внешнее средство диагностирования выполняется конс- труктивно отдельно от изделия. Подключение внешнего средс- тва к изделию осуществляется через устройство сопряжения только во время диагностирования. Примером внешнего средства диагностирования является комплект контрольно-проверочной аппаратуры, содержащий универсальные и специализированные средства диагностиро- вания. Комплекс внешних автоматизированных средств контроля технического состояния и поиска места отказа сложных изде- лий, называемый аппаратурой автоматизированного контроля (ААК), состоит из взаимодействующих аппаратных и програм- мных средств диагностирования. Основными признаками ААК являются агрегатные авто- матизированные средства диагностирования, подключенные к внутреннему интерфейсу ААК, средства управления и матема- тической обработки информации на базе одного или нескольких процессоров или электронной вычислительной машины (ЭВМ), 43 модульная магистральная структура, программное обеспече- ние на алгоритмическом языке, проблемно ориентированном на задачи диагностирования, решаемые конкретным типом ААК. Агрегатные автоматизированные средства диагностирова- ния позволяют легко наращивать функциональные возможнос- ти ААК и вместе с модульной магистральной структурой обес- печивают адаптацию к объектам и задачам диагностирования. Основными функциями средств ААК являются выдача на изделие стимулирующих сигналов, управление подключением к изделию нагрузок, прием и преобразование контролируемых сигналов, организация цепей преобразования контролируемых и формирования стимулирующих сигналов, исполнение про- грамм диагностирования, выполнение команд человека-опера- тора, выдача данных, математическая обработка информации. Математическая обработка информации в ААК применя- ется при определении значений параметров изделия, форми- ровании результатов диагностирования установленного вида, преобразовании входной информации в форму, пригодную для использования средствами ААК, преобразовании выходной информации в форму, удобную для восприятия человеком. Обобщенная структурная схема ААК с параллельным ин- терфейсом показана на рисунке 2.2. Интерфейсная магистраль ОД R F БСО ЭВМ БИПС БН БК БФС Рисунок 2.2 — Структурная схема автоматизированной аппаратуры контроля 44 Воздействия F на объект диагностирования (ОД), необ- ходимые для контроля технического состояния и блоком по- иска места отказа, создаются приборами блоков формирова- ния стимулирующих сигналов (БФС) и блоком нагрузок (БН). Формирование стимулирующих сигналов осуществляется, например, автоматическими генераторами или синтезатором сигналов. Контролируемые сигналы R объекта поступают на при- боры блока измерения и преобразования сигналов (БИПС). Измерение параметров сигналов осуществляется, например, автоматическими цифровыми измерительными приборами. Преобразование аналоговых сигналов в цифровую форму вы- полняется аналого-цифровым преобразователем. Цепи формирования воздействий и преобразования кон- тролируемых сигналов образуются коммутаторами блока коммутации (БК), проводами, кабелями, контактными соеди- нениями блока сопряжения с объектом диагностирования (БСО). Для реализации алгоритма диагностирования любого вида требуется полнодоступный коммутатор с адресным уп- равлением. Управление средствами и объектом диагностирования в соответствии с алгоритмом диагностирования осуществляется электронной вычислительной машиной через интерфейсную магистраль, шины и устройства БСО. Программное обеспечение ААК состоит из общего и функ- ционального программного обеспечения. Функциональное про- граммное обеспечение (ФПО) предназначается для диагнос- тирования объекта и средств самой ААК. Общее программное обеспечение предназначается для исполнения программ ФПО, управления средствами диагностирования с рабочего места че- ловека-оператора. Качество средств диагностирования характеризуется показателями точности, быстродействия, затратами труда и времени на подготовку к использованию, другими показате- лями. 45 2.3 Показатели системы технического обслуживания и ремонта Термины_Определения'>Показатели системы технического обслуживания и ремонта (таблица 2.2) позволяют количественно оценивать затраты вре- мени, труда и средств на техническое обслуживание и ремонт, влияние технического обслуживания, ремонта на надежность. Календарное время проведения и трудозатраты (затра- ты труда) на проведение одного технического обслуживания (ремонта) называются соответственно продолжительностью и трудоемкостью технического обслуживания (ремонта). Стоимость одного технического обслуживания (ремонта), называемая стоимостью технического обслуживания (ремон- та), вычисляется по формуле С =С А + С Э + С И , (2.1) где С А — амортизационные затраты средств технического об- служивания (ремонта); С Э — затраты на заработную плату исполнителей, все виды энергии, материалы, запасные части, инструменты, потребляе- мые при техническом обслуживании (ремонте); С И — снижение стоимости изделия в результате расходова- ния его ресурса за время технического обслуживания (ремонта). Таблица 2.2 Показатели системы технического обслуживания и ремонта Термины Определения Средняя продолжитель- ность (трудоемкость, стоимость) технического обслуживания (ремонта) Математическое ожидание продолжи- тельности (трудоемкости, стоимости) од- ного технического обслуживания (ремон- та) данного вида за определенный период эксплуатации или наработку Средняя суммарная про- должительность (трудо- емкость, стоимость) тех- нических обслуживаний (ремонтов) Математическое ожидание суммарной продолжительности (трудоемкости, стоимости) технических обслуживаний (ремонтов) за определенный период экс- плуатации или наработку 46 Термины Определения Удельная суммарная про- должительность (трудо- емкость, стоимость) тех- нических обслуживаний (ремонтов) Отношение средней суммарной продол- жительности (трудоемкости, стоимости) технических обслуживаний (ремонтов) к заданной наработке Коэффициент готовности Вероятность того, что изделие окажется в работоспособном состоянии в произволь- ный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение изделия по назначению не предусматри- вается Коэффициент технического использования Отношение математического ожидания суммарного времени пребывания изделия в работоспособном состоянии за некоторый период эксплуатации к математическому ожиданию суммарного времени пребыва- ния изделия в работоспособном состоянии и простоев, обусловленных техническим об- служиванием и ремонтом за тот же период Готовность парка изделий Отношение числа работоспособных из- делий к общему числу изделий парка в рассматриваемый момент времени Изменения технического состояния изделия, организации, технологии, материально-технического обеспечения и других факторов приводят к случайным изменениям затрат на техни- ческое обслуживание (ремонт). Средние затраты определяются как математические ожидания по известному закону распре- деления случайных затрат. Например, средняя продолжительность технического об- служивания (ремонта) определяется по формуле , (2.2) где f(t) — плотность распределения продолжительности тех- нического обслуживания (ремонта); Окончание табл. 2.2 47 F(t) — функция распределения продолжительности тех- нического обслуживания (ремонта). Суммарные продолжительность, трудоемкость, стоимость технических обслуживаний (ремонтов) складываются из про- должительностей, трудоемкостей, стоимостей всех техничес- ких обслуживаний (ремонтов) за заданные наработку или ин- тервал времени. Средняя суммарная продолжительность (трудоемкость, стоимость) технических обслуживаний (ремонтов) за опреде- ленный период эксплуатации или наработку представляет собой сумму средних продолжительностей (трудоемкостей, стоимос- тей) отдельных видов технического обслуживания (ремонта). Например, средняя суммарная трудоемкость технических обслуживаний (ремонтов) определяется по формуле , (2.3) где S i — средняя трудоемкость технического обслуживания (ремонта) i-го вида; n i — количество технических обслуживаний (ремонтов) i-го вида; r — количество видов технического обслуживания (ремонта). Показатели системы технического обслуживания и ремон- та содержат оперативные затраты, обусловленные конструк- цией и техническим состоянием изделий, и затраты, обуслов- ленные организацией, технологией выполнения технического обслуживания и ремонта, материально-техническим обеспе- чением, квалификацией персонала, условиями окружающей среды и т. д. Коэффициент готовности характеризует готовность изде- лия к применению по назначению только в отношении его ра- ботоспособности в произвольный момент времени. Различают стационарный и нестационарный коэффициенты готовности, а также средний коэффициент готовности. Например, стационарное значение коэффициента готов- ности, если оно существует, определяется по формуле 48 , где T — средняя наработка на отказ; T в — среднее время восстановления. Коэффициент технического использования характеризует долю времени нахождения изделия в работоспособном состоя- нии относительно общей продолжительности эксплуатации. 2.4 Ремонтопригодность и технологичность объектов технического обслуживания и ремонта Ремонтопригодность является одним из свойств обслу- живаемого и ремонтируемого изделия, определяющих его на- дежность, которое заключается в приспособленности к подде- ржанию и восстановлению работоспособного состояния путем технического обслуживания и ремонта. Технологичность изделия при техническом обслуживании и ремонте является совокупностью свойств конструкции изде- лия, определяющих ее приспособленность к достижению опти- мальных затрат при техническом обслуживании и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ (по организации, технологии, материально- техническому обеспечению и т. д.). Показатели для оценки ремонтопригодности (таблица 2.3) являются оперативными составляющими показателей систе- мы технического обслуживания и ремонта. Затраты времени исполнителя на выполнении операции технического обслуживания (ремонта), определяемые конс- трукцией и техническим состоянием изделия, называются оперативным временем технического обслуживания (ремонта). Оперативное время технического обслуживания (ремонта) оп- ределяется при хронометраже работ по техническому обслу- живанию и ремонту изделий каждого исполнителя. Место оперативного времени в структуре всего рабочего времени исполнителя работ по техническому обслуживанию и ремонту изделия показано на рисунке 2.3. 49 Таблица 2.3 Показатели для оценки ремонтопригодности и технологичности объектов технического обслуживания и ремонта Термины Определения Показатели ремонтопригодности Средняя оперативная продолжительность (трудоемкость, стоимость) технического обслуживания (планового (непланового) текущего, среднего, капитального ремонта) данного вида Математическое ожидание оперативной продолжитель- ности (трудоемкости, стоимости) технического обслу- живания (планового (непланового) текущего, среднего, капитального ремонта) данного вида за определенный период эксплуатации или наработку Среднее время (средняя трудоемкость) вос- становления Математическое ожидание времени (трудоемкости) восстановления изделия после отказа Гамма-процентная оперативная продолжи- тельность (трудоемкость, стоимость) техни- ческого обслуживания (планового (не-плано- вого) текущего, среднего или капитального ремонта) данного вида Оперативная продолжительность (трудоемкость, стоимость) технического обслуживания (планового (непланового) текущего, среднего, капитального ремон- та) данного вида, которая не превышается с заданной вероятностью γ (выраженной в процентах) Гамма-процентное время восстановления Время, в течение которого восстановление работоспо- собности изделия будет осуществлено с вероятностью γ (выраженной в процентах) Средняя суммарная оперативная продолжи- тельность (трудоемкость, стоимость) техни- ческих обслуживаний (текущих, средних, капитальных ремонтов) Часть средней суммарной продолжительности (тру- доемкости, стоимости) технических обслуживаний (плановых и неплановых текущих ремонтов, планового и неплановых средних, капитальных ремонтов), оп- ределяемая конструкцией и техническим состоянием изделия 50 Термины Определения Удельная суммарная оперативная продолжи- тельность (трудоемкость, стоимость) техни- ческих обслуживаний (текущих, средних, капитальных ремонтов) Отношение математического ожидания средней суммарной оперативной продолжительности (тру- доемкость, стоимость) технических обслуживаний (текущих, средних, капитальных ремонтов) к заданной наработке изделия Вероятность выполнения непланового те- кущего (среднего, капитального) ремонта в заданное время Вероятность того, что время выполнения непланового текущего (среднего, капитального) ремонта изделия не превысит заданной оперативной продолжительности Вероятность восстановления Вероятность того, что время восстановления не превы- сит заданное значение Интенсивность восстановления Условная плотность вероятности восстановления ра- ботоспособного состояния изделия, определенная для рассматриваемого момента времени при условии, что до этого момента восстановление не было завершено Объединенная удельная оперативная про- должительность (трудоемкость, стоимость) технических обслуживаний и ремонтов Сумма удельных оперативных продолжительностей (трудоемкостей, стоимостей) технических обслужи- ваний и ремонтов всех видов за определенные период эксплуатации или наработку Показатели технологичности объекта при техническом обслуживании и ремонте Средняя оперативная трудоемкость (продол- жительность) технического обслуживания (ремонта) данного вида Совпадают с определениями аналогичных показателей ремонтопригодности Коэффициент доступности Отношение основной трудоемкости выполнения опе- раций технического обслуживания (ремонта) к сумме основной и вспомогательной трудоемкостей Продолжение табл. 2.3 51 Термины Определения Коэффициент взаимозаменяемости Отношение оперативной трудоемкости замены сбороч- ных единиц или деталей изделия без учета трудоем- кости пригоночных, регулировочных и селективных работ к оперативной трудоемкости сборки объекта с учетом этих работ Коэффициент легкосъемности Отношение оперативной трудоемкости демонтажно- монтажных работ на прототипе изделия к оперативной трудоемкости этих работ на испытуемом изделии Коэффициент унификации Коэффициент стандартизации Примечание. Под прототипом понимается изделие, показатели технологичности которого приняты за ис- ходные. Окончание табл. 2.3 52 Основное время ВспомогательY ное время Оперативное время ПодготовиY тельноYзаY ключительY ное время ДополниY тельное время Суммарное время Время ожидания Общее время Рисунок 2.3 — Структура общего рабочего времени исполнителя работ по техническому обслуживанию и ремонту В течение вспомогательного времени технического обслу- живания (ремонта) осуществляется подготовка изделия к вы- полнению работ по техническому обслуживанию (ремонту) пу- тем частичной разборки, например вскрытия люков, крышек, для обеспечения доступа к месту обслуживания (ремонта) и установка снятых сборочных единиц и деталей в исходное ра- бочее положение после операций технического обслуживания (ремонта). Вспомогательное время является важной характеристи- кой технологичности конструкции изделия при техническом обслуживании и текущем ремонте и основной составляющей при расчете коэффициента доступности как одного из показа- телей для оценки ремонтопригодности. В течение основного времени технического обслуживания (ремонта) выполняются непосредственно операции техничес- кого обслуживания (ремонта), в том числе диагностирование, регулировка параметров и др. Подготовительно-заключительное время затрачивается исполнителем на подготовку и приведение в порядок рабоче- го места и материальных средств перед началом, в процессе выполнения и после завершения технического обслуживания (ремонта), а также на получение задания, инструктаж и озна- комление с технической документацией. Дополнительное время затрачивается исполнителем на отдых при утомительной работе и личные надобности. Время 53 ожидания входит в рабочее время исполнителя, например, при неудовлетворительной организации, несвоевременном матери- ально-техническом обеспечении работы. Понятие “Оперативная продолжительность технического обслуживания (ремонта)” используется для характеристики занятости изделия работами по техническому обслуживанию (ремонту) в отличие от понятия “Оперативное время техничес- кого обслуживания (ремонта)”, которое используется для ха- рактеристики занятости работами каждого отдельного испол- нителя. Оперативная продолжительность технического обслужи- вания (ремонта) зависит от приспособленности изделия к одно- временному выполнению работ несколькими исполнителями, что особенно важно для сложных изделий. Минимальная оперативная продолжительность техничес- кого обслуживания (ремонта) имеет место при равномерной и одновременной загрузке всех исполнителей. При неравномерной и неодновременной загрузке исполни- телей оперативная продолжительность технического обслужи- вания (ремонта) равна интервалу времени от начала работ пер- вого исполнителя до их завершения последним исполнителем. В случае одного исполнителя оперативная продолжитель- ность совпадает с оперативным временем и численно равна опе- ративной трудоемкости технического обслуживания (ремонта). Показатель “Средняя оперативная продолжительность непланового текущего (среднего, капитального) ремонта дан- ного вида” соответствует показателю “Среднее время восста- новления”. Структура средней оперативной продолжительности не- планового ремонта (восстановления) электронной аппаратуры модульной конструкции показана на рисунке 2.4. Наибольшая доля затрат приходится на диагностирование аппаратуры. Три класса значений средней оперативной продолжитель- ности ремонта аппаратуры связаны с концепцией (замыслом) ремонта по организации, технологии и средствам ремонта, при- способленности конструкции к ремонту. 54 Значения показателя в пределах заданного класса обеспе- чиваются, если выполняются определенные требования к орга- низации, технологии и средствам ремонта, приспособленности конструкции к ремонту. Гамма-процентные показатели позволяют оценивать риск потребителя изделий. Оперативные затраты определяются на основе статисти- ческих данных о затратах времени, труда и средств в заданных условиях выполнения технического обслуживания и ремонта по организации, технологии, материально-техническому обес- печению, квалификации персонала, воздействиям окружаю- щей среды и т. д. для заданной наработки за определенный пе- риод эксплуатации. В качестве заданной наработки изделия принимаются, на- пример, один цикл всех технических обслуживаний при оцен- ке приспособленности изделия к техническому обслуживанию, назначенный ресурс до первого капитального ремонта, назна- ченный ресурс между капитальными ремонтами или наработ- Составляющие средней оперативной продолжительности, мин. 80 60 40 20 0 20 40 60 80 100 120 140 Класс 1 Класс 2 Класс 3 Уточнение места отказа Устранение отказа Локализация места отказа работоспособности Контроль Требуемая средняя оперативная продолжительность, мин Рисунок 2.4 — Соотношение составляющих средней оперативной продолжительности непланового ремонта электронной аппаратуры 55 ка за установленный срок службы до списания при оценке при- способленности изделия к капитальному ремонту. Расчет показателей ремонтопригодности осуществляется по формулам для расчета аналогичных показателей системы технического обслуживания и ремонта, в которых вместо об- щих затрат времени, труда и средств учитываются оператив- ные затраты. 2.5 Показатели диагностирования Затраты времени и труда при диагностировании оценива- ются продолжительностью и трудоемкостью диагностирования. Интервал времени, необходимый для проведения диагнос- тирования (продолжительность диагностирования) зависит от конструкции и технического состоянием изделия, организации, технологии, материально-технического обеспечения, квалифи- кации исполнителей работ, условий окружающей среды. Затраты труда на диагностирование (трудоемкость диа- гностирования) характеризуются количеством рабочего време- ни (в часах), затрачиваемого исполнителями на диагностирова- ние. Трудоемкость диагностирования определяется на основе технически обоснованных норм рабочего времени. Составляющей продолжительности (трудоемкости) диа- гностирования является оперативная продолжительность (трудоемкость) диагностирования. Оперативной составляю- щей характеризуются затраты времени (труда) на выполнение всех операций диагностирования изделия, определяемых его конструкцией и техническим состоянием, в заданных услови- ях диагностирования по организации, технологии, материаль- но-техническому обеспечению, квалификации исполнителей, факторам окружающей среды. Изменения технического состояния изделия и средств диагностирования, организации, технологии и материально- технического обеспечения диагностирования, факторов окру- жающей среды приводят к случайным изменениям затрат на диагностирование. 56 Математические ожидания продолжительности (трудо- емкости) и оперативной продолжительности (трудоемкости) диагностирования называются средней продолжительностью (трудоемкостью) и средней оперативной продолжительностью (трудоемкостью) диагностирования соответственно. Удельные затраты на диагностирование определяются как отношение математического ожидания затрат к заданной на- работке. Степень объективного соответствия результатов диагнос- тирования техническому состоянию изделия называется до- стоверностью диагностирования. Показатели достоверности диагностирования указаны в таблице 2.4. Если изделие находится в состоянии i, а в результате диа- гностирования считается находящимся в состоянии j и i ≠ j, то происходит ошибка диагностирования вида (i, j), i ≠ j. При i = j состояние изделия определяется правильно. Ошибки диагностирования, в результате которых неис- правное (неработоспособное) изделие признается исправным (работоспособным), и наоборот, называются необнаруженной неисправностью (необнаруженным отказом) и ложной неис- правностью (ложным отказом) соответственно. Составляющие показателей достоверности диагностиро- вания, обусловленные применяемыми методом и средствами диагностирования, называются соответственно показателями методической и инструментальной достоверности диагности- рования. При оценке показателей методической достоверности диагностирования характеристики средств диагностирования, как правило, принимаются идеальными. Показатель методической достоверности диагностирова- ния изделия зависит, например, от совокупности контролируе- мых параметров этого изделия, методики контроля и принятых в ней критериев оценки технического состояния. Показатель инструментальной достоверности диагнос- тирования зависит, например, от вероятностных свойств вза- имодействующих между собой устройств изделия и средств 57 Таблица 2.4 Показатели достоверности диагностирования Задачи диа- гностирования Результаты диагностирования Показатели диагностирования Контроль технического состояния Заключение в виде: 1) изделие исправно и (или) работоспособно; 2) изделие неисправно и (или) неработоспособно Вероятность того, что неисправное (не-работоспособ- ное) изделие в результате диагностирования призна- ется исправным (работоспособным) Вероятность того, что исправное (работоспособное) изделие в результате диагностирования признается неисправным (неработос- пособным) Поиск места отказа или не- исправности Наименование элемента (сборочной единицы) или группы элементов, которые неисправны и место отказа или неисправности Вероятность того, что при наличии отказа (неисправ- ности) в результате диагностирования принимается решение об отсутствии отказа (неисправности) в данном элементе (группе) Вероятность того, что при отсутствии отказа (неисправности) в результате диа- гностирования принимается решение о наличии отказа (неисправности) в данном элементе (группе) Прогнозирова- ние техническо- го состояния Численное значение параметра на задаваемый период времени, в том числе и на данный момент времени Среднеквадратическое отклонение прогнозируемого параметра Численное значение остаточного ресурса (наработки) Среднеквадратическое отклонение прогнозируемого остаточного ресурса Численное значение остаточного ресурса (наработки), соответству- ющего заданной вероятности Вероятность безотказной работы, показатели изменения прогнозируемого параметра Нижняя граница вероятности безотказной работы по параметрам безопасности на задаваемый период времени Доверительная вероятность 58 диагностирования, формирующих контролируемые сигналы и обеспечивающих контроль их параметров, а также вида ис- пользуемого алгоритма проверки результата контроля каждо- го параметра. Характеристика, определяющая возможность обнаруже- ния отказов (неисправностей) в изделии при выбранном методе его диагностирования, называется полнотой контроля. Ограни- чение полноты контроля, например сокращение числа контро- лируемых параметров, приводит к увеличению числа необна- руженных отказов. Интервал времени или наработка между очередными эта- пами контроля технического состояния при техническом об- служивании с периодическим контролем называется перио- дичностью контроля технического состояния. Вычисление средней продолжительности (трудоемкости), средней оперативной продолжительности (трудоемкости), по- казателей достоверности диагностирования осуществляется по известному закону распределения или статистическим дан- ным случайной величины. Например, средняя оперативная продолжительность диа- гностирования вычисляется по формуле , (2.4) где n, k — число состояний изделия и средств диагностирова- ния соответственно; t i — средняя оперативная продолжительность диагности- рования изделия в состоянии i; p i — априорная вероятность состояния i; t i, l — оперативная продолжительность диагностирования изделия в состоянии i при условии, что средство диагностиро- вания находится в состоянии l; p l — априорная вероятность нахождения средства диа- гностирования в состоянии l. Вероятность правильного диагностирования вычисляется по формуле 59 , (2.5) где p i, i — вероятность правильного определения состояния i изделия; p i, j — вероятность ошибки диагностирования вида (i, j), i ≠ j. Вероятность ошибки диагностирования вида (i, j), i ≠ j вы- числяется, например, по формуле , (2.6) где k — число состояний средства диагностирования; p i — априорная вероятность нахождения изделия в состо- янии i; p l — априорная вероятность нахождения средства диа- гностирования в состоянии l; p j, i, l — условная вероятность того, что в результате диа- гностирования изделие признается находящимся в состоянии j при условии, что оно находится в состоянии i и средство диа- гностирования находится в состоянии l. Показатели диагностирования объекта нормируются из следующих условий (критериев оптимизации): ; (2.7) , (2.8) где W — показатель выходного эффекта диагностирования; C — показатель затрат на обеспечение диагностированием объекта; W * , C * — заданные значения показателей. Для оптимизации показателей диагностирования устанав- ливается их связь с критериями (2.7), (2.8) и применяются мето- ды математического программирования. 2.6 Приспособленность к диагностированию Свойство изделия, характеризующее его пригодность к проведению диагностирования (контроля) заданными сред- 60 ствами диагностирования (контроля) называется приспособ- ленностью к диагностированию (контролепригодностью). Приспособленность к диагностированию (контролепригод- ность) достигается согласованием диагностического обеспече- ния и конструкции при проектировании изделия. Требования по приспособленности к диагностированию (контролепригодности) устанавливаются в технической доку- ментации на проектируемое изделие в виде количественных значений показателей приспособленности к диагностированию и качественных требований. Показателями приспособленности к диагностированию мо- гут быть, например, вспомогательное время диагностирования, оперативные составляющие продолжительности, трудоемкос- ти диагностирования, средняя оперативная трудоемкость или продолжительность данного вида диагностирования, удельная суммарная оперативная трудоемкость диагностирования, ко- эффициент безразборного диагностирования. Средней оперативной трудоемкостью (продолжительнос- тью) данного вида диагностирования называется средняя сум- марная оперативная трудоемкость (продолжительность) опе- раций, необходимых для определения технического состояния изделия при данном виде диагностирования. Вычисление средней оперативной трудоемкости данного вида диагностирования осуществляется по формуле , (2.9) где m — число операций данного вида диагностирования, не- обходимых для определения технического состояния; s i — оперативная трудоемкость i-й операции диагностиро- вания, вычисляемая по формуле , (2.10) где s Oi , s Вi — основная и средняя вспомогательная трудоем- кость операции диагностирования соответственно. Основной трудоемкостью операции диагностирования ха- рактеризуются, например, затраты труда на установление не- 61 обходимых режимов работы изделия и средств диагностирова- ния, контроль параметров. Средняя вспомогательная трудоемкость операции диа- гностирования складывается, например, из средней трудоем- кости установки и снятия средств диагностирования, средней трудоемкости работ на изделии для обеспечения доступа к кон- трольным точкам. Коэффициентом безразборного диагностирования назы- вается отношение числа контролируемых параметров изде- лия данного вида диагностирования, для измерения которых не требуются демонтажно-монтажные работы, к общему числу контролируемых параметров данного вида диагностирования. Вычисление коэффициента безразборного диагностирова- ния осуществляется по формуле , (2.11) где П К — число контролируемых параметров данного вида диагностирования, для измерения которых не требуются де- монтажно-монтажные работы; П Н — общее число контролируемых параметров данного вида диагностирования. Удельной суммарной оперативной трудоемкостью диа- гностирования называется отношение средней суммарной опе- ративной трудоемкости диагностирования за цикл периодичес- кого технического обслуживания к заданной наработке объекта. Этот показатель применяется, например, при определении та- кого показателя ремонтопригодности, как удельная суммарная оперативная трудоемкость технических обслуживаний. Нормирование показателей приспособленности к диагнос- тированию осуществляется из условий обеспечения заданных значений показателей диагностирования, технологичности конструкции и ремонтопригодности. Качественные требования по приспособленности к диагнос- тированию (контролепригодности) содержат общие требования к параметрам, методам, средствам технического диагностиро- 62 вания (СТД), конструкции изделия в целом и его составных частей (приложение 1). Эти требования согласовываются с нор- мированными значениями показателей приспособленности из- делия к диагностированию (таблица 2.5). Таблица 2.5 Требования по приспособленности к поиску места отказа электронной аппаратуры при восстановлении работоспособности Средняя оператив- ная продолжитель- ность поиска, мин Варианты решений по приспособлености к диагностированию Качественные требования До 26 1–2 Автоматизированное диа- гностирование без разбор- ки аппаратуры Свыше 26 до 77 3–5 Диагностирование по алго- ритмам преимущественно без разборки аппаратуры Свыше 77 6 Диагностирование с при менением демонтаж- но-монтажных работ и универсальных измери- тельных приборов Сведения по приспособленности изделия к диагностирова- нию, необходимые для создания средств диагностирования и оценки приспособленности к диагностированию, указываются в конструкторском документе “Характеристика контролепри- годности”. Контрольные вопросы 1. Поясните взаимодействие составных частей системы диагностирования по схеме на рисунке 2.1. 2. Дайте определение информационной технологии диа- гностирования. 3. Приведите примеры внешних воздействий на изделия объект диагностирования, средства диагностирования, испол- нителей диагностирования. 63 4. Нарисуйте структурную схему автоматической системы диагностирования. 5. Что такое диагностическое обеспечение? Какие состав- ные части системы диагностирования содержат элементы диа- гностического обеспечения? 6. Приведите примеры универсальных и специализиро- ванных средств диагностирования. 7. Приведите примеры встроенных средств диагностиро- вания. 8. Дайте определение термина “агрегатирование”. Поясни- те проблему, которую позволяет разрешать агрегатирование. 9. Поясните структуру оперативного времени диагности- рования. 10. От каких факторов зависят продолжительность и тру- доемкость диагностирования? 11. Поясните различие между оперативной продолжитель- ностью диагностирования и оперативным временем диагности- рования. 12. В каком случае оперативная продолжительность сов- падает с оперативным временем и численно равна оперативной трудоемкости диагностирования? 13. Укажите условие, при котором оперативная продолжи- тельность диагностирования минимальная. 14. Чему равна оперативная продолжительность диагнос- тирования при неравномерной и неодновременной загрузке ис- полнителей. 15. Дайте определение достоверности диагностирования. 16. Чем обусловлены ошибки диагностирования? 17. Почему показатели диагностирования являются слу- чайными величинами? 18. Дайте определения и поясните формулы для вычисле- ния средней оперативной продолжительности и средней опе- ративной трудоемкости диагностирования. 19. Поясните формулы для вычисления вероятности пра- вильного диагностирования и вероятности ошибки диагности- рования. 64 20. Поясните различие между приспособленностью к диа- гностированию и контролепригодностью. 21. Перечислите и поясните показатели приспособленнос- ти к диагностированию. 22. Какие составляющие времени диагностирования ха- рактеризуют приспособленность к диагностированию? 23. Перечислите качественные требования по приспособ- ленности к диагностированию. Список литературы 1. ГОСТ 18322-78. Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения. 2. ГОСТ 28.101-80. Система технического обслуживания и ремонта техники. Ремонтопригодность. Общие требования. 3. ГОСТ 21623-76. Система технического обслуживания и ремонта техники. Показатели для оценки ремонтопригодности. Термины и определения. 4. ГОСТ 23146-78. Система технического обслуживания и ремонта техники. Выбор и задание показателей ремонтопри- годности. Общие требования. 5. ГОСТ 20831-75. Система технического обслуживания и ремонта техники. Порядок проведения работ по оценке качест- ва отремонтированных изделий. 6. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные поня- тия. Термины и определения. 7. ГОСТ 27.003-90. Надежность в технике. Состав и общие правила задания требований по надежности. 8. ГОСТ 27.310-95. Надежность в технике. Анализ видов, последствий и критичности отказов. Основные положения. 9. Методика определения экономического ущерба от отка- зов. — М.: Изд-во стандартов, 1975. — 10 с. 10. ГОСТ 20911-89. Техническая диагностика. Термины и определения. 11. ГОСТ 19919-74. Контроль автоматизированный техни- ческого состояния изделий авиационной техники. Термины и определения. 65 12. ГОСТ 27518-87. Диагностирование изделий. Общие тре- бования. 13. ГОСТ 20417-75. Техническая диагностика. Общие поло- жения о порядке разработки систем диагностирования. 14. ГОСТ 26656-85. Техническая диагностика. Контро- лепригодность. Общие требования. 15. ГОСТ 14.205-83. Технологичность конструкции изде- лий. Термины и определения. 16. ГОСТ 14.201-83. Обеспечение технологичности конс- трукции изделий. Общие требования. 17. ГОСТ 16504-81. Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основ- ные термины и определения. 18. ГОСТ 2.601-2006. Единая система конструкторской до- кументации. Эксплуатационные документы. 19. ГОСТ 2.602-95. Единая система конструкторской доку- ментации. Ремонтные документы. 20. ГОСТ Р 50.1.029-2001. Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Интерактивные электронные технические руководства. Общие требования к содержанию, стилю и оформлению. Рекомендации по стандар- тизации. 21. ГОСТ Р 50.1.030-2001. Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Интерактивные электронные технические руководства. Требования к логичес- кой структуре базы данных. 22. ГОСТ 3.1109-82. Единая система технологической доку- ментации. Термины и определения основных понятий. 23. Леонов А. И. Основы технической эксплуатации бытовой радиоэлектронной аппаратуры: Учебник для вузов / А. И. Лео- нов, Н. Ф. Дубровский. — М.: Легпромбытиздат, 1991. — 272 с. 24. Кокс Д. Теория восстановления: пер. с англ. / Д. Кокс, В. Смит. — М.: Сов. радио, 1967. — 299 с. 25. Барзилович Е. Ю. Модели технического обслуживания сложных систем: Учеб. пособие. — М.: Высш. школа, 1982. — 231 с. 66 26. Молодык Н. В. Восстановление деталей машин: спра- вочник / Н. В. Молодык, А. С. Зенкин. — М.: Машиностроение, 1989. — 480 с. 27. Фолкенберри Л. М. Справочное пособие по ремонту электрических и электронных систем / Пер. с англ. — М.: Энер- гоатомиздат, 1989. — 416 с. 28. Карр Ф. Диагностика и ремонт аппаратуры радиосвязи и радиовещания / Пер. с англ. — М.: Мир, 1991. — 400 с. 29. Чухнин В. Н. Теоретические основы эксплуатации и ре- монта вооружения: Учеб. пособие / В. Н. Чухнин, Н. Н. Верши- нин. — Пенза: Из-во Пенз. гос. ун-та, 2001. — 228 с. 30. Каннингхем К. Методы обеспечения ремонтопригод- ности/ К. Каннингхем, В. Кокс / Пер. с англ.; под ред. О. Ф. Пос- лавского. — М.: Сов. радио, 1978. — 312 с. 31. Гайденко В. С. Основы построения автоматизированных систем контроля сложных объектов / В. С. Гайденко, Б. К. Жи- люк, С. К. Крылов и др.; под ред. П. И. Кузнецова. — М.: Энергия, 1969. — 480 с. 32. Кудрицкий В. Д. Автоматизация контроля радиоэлект- ронной аппаратуры / В. Д. Кудрицкий, М. А. Синица, П. И. Чи- наев; под ред. П. И. Чинаева. — М.: Сов. радио, 1977. — 256 с. 343. Кудрявцев Г. Г. Микропроцессоры и микроЭВМ в системах технического обслуживания средств связи / Г. Г. Куд- рявцев, И. А. Мамзелев. — М.: Радио и связь, 1989. — 136 с. |