ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДИАГНОСТИКИ И УПРЕДИТЕЛЬНЫХ РЕМОНТОВ ПРИВОДОВ МАШИН Коротких Е.И.,Захаров М.Н.

Московский государственный технический университет им Н.Э. Баумана


Номер: 6-1
Год: 2016
Страницы: 90-94
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

надежность, экономическая эффективность, техническое обслуживание, ремонт, reliability, economic efficiency, technical maintenance, repair

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

В статье рассматривается алгоритм оценки экономической эффективности обеспечения заданного уровня надежности машин. Приводится пример расчета оптимального периода проведения технического обслуживания для редуктора тяги шагающего экскаватора ЭШ 20.90.

Текст научной статьи

Основным способом повышения надежности машин и оборудования, находящихся в процессе эксплуатация, является регулярное проведение диагностических обследований и упредительных ремонтов. Частота и объемы диагностических обследований определяются, в том числе, из условия экономической эффективности - затраты на техническую диагностику и упредительный ремонт должны быть меньше ожидаемого ущерба от внезапного отказа оборудования. Существует два основных подхода к оценке экономической эффективности обеспечения уровня надежности машин [1,2]. Первый подход основан на критерии минимальной стоимости. Допустим, при проектировании есть возможность менять в заданных пределах набор конструктивных параметров в количестве n штук, которые определяют надежность конструкции Р, а также можно вывести зависимость стоимости изделия С от конструктивных параметров. Тогда оптимизационная задача имеет следующий вид: затраты стремятся к минимуму, а надёжность постоянна и не опускается ниже минимально допускаемого нормативного значения надежности. , где - минимально допускаемое нормативное значение надежности Второй подход основан на критерии максимальной надежности. Здесь затраты постоянны, и не превышают максимально допустимого значения стоимости. В то время как надежность стремится к максимуму. Вместо начальной стоимости зачастую предлагают минимизировать математическое ожидание суммы начальной стоимости и расходов, связанных с эксплуатацией конструкции, включая возмещение ущерба от отказов. где - максимально допустимое значение стоимости. В простейшем случае приходим к оптимизационной задаче. Эта модель допускает более широкие обобщения, учитывающие расходы, связанные с предварительными испытаниями, проведением диагностики, мониторинга технического состояния, учетом затрат во времени, ремонтов и прочее. В случае прогнозирования некритических отказов изделия, не вводят жестких ограничений по надежности. Поэтому оптимизация затрат, позволяет рассчитать оптимальное значение надежности Р. где - сумма потерь, связанных с отказами. В данной статье приводится алгоритм применения данного подхода на примере определения оптимального периода проведения диагностических обследований для редуктора тяги шагающего экскаватора ЭШ 20.90. Исследование статистики отказов механического оборудования экскаваторов ЭШ 20.90 (в количестве шести машин) на предприятии ООО «Черемхов-уголь» за период 2000-2011гг. [3] позволило установить, что большая их часть связана с выходом из строя копающих механизмов: тяговой и подъемной лебедками. Рис. 1. Статистика отказов редуктора тяги экскаваторов ЭШ 20.90 На основе данных о статистике отказов редуктора тяги (рис. 1) строится график изменения параметра потока отказов во времени (рис. 2). Параметр потока w(t) отказов характеризует среднее число отказов в единицу времени: Важным свойством потока отказов является то, что при длительной эксплуатации восстанавливаемого изделия поток его отказов становится стационарным, то есть среднее число отказов в единицу времени становится постоянным. Принимая во внимание тот факт, что происходят внезапные отказы редуктора в нормальный период эксплуатации, можно применить экспоненциальный закон надежности. Рис. 2. График изменения параметра потока отказов для редуктора тяги шагающего экскаваторов При экспоненциальном распределении параметр потока отказов совпадает с интенсивностью отказов. В нашем случае он получился следующим: С экономической точки зрения оптимальным является такое количество проводимых диагностических мероприятий, при котором сумма затрат на обеспечение эксплуатационной надежности и ожидаемого ущерба минимальная [4]: где P* - оптимальный уровень надёжности; n - количество, проводимых диагностических мероприятий за рассматриваемый период. Исходя из экспоненциального закона надежности, были построены графики изменения надежности редуктора тяги за пятилетний период для случаев проведения диагностики с интервалом 3650 часов и 8760 часов (рис. 3). При этом считалось, что после проведения диагностики и упредительного ремонта вероятность безотказной работы (ВБР) восстанавливается до 1. Рис. 3. График изменения ВБР для редуктора тяги экскаваторов при разном числе диагностических обследований за 5-летний период Рис. 3. Графики изменения затрат на ремонт, затрат на компенсацию ожидаемого ущерба и суммарных затрат в зависимости от числа диагностических обследований в 5-летний период Задавшись значениями можно построить графики затрат на ремонт и затрат на компенсацию ожидаемого ущерба от отказов оборудования (рис. 4). На основе построенных графиков затрат был найден график суммарных затрат - , по которому можно определить оптимальное количество диагностических мероприятий по критерию минимума ожидаемых затрат. В нашем случае оптимальное количество обследований составило 3 раза за 5 лет. Следует отметить, что определение величины ущерба в случае внезапного отказа, является отдельной и достаточно сложной инженерно-экономической задачей. Однако эта величина может быть определена в обратном порядке. Если техническое руководство предприятия считает фактический объем диагностических обследований достаточным (оптимальным), то объем ущерба от простоев, связанных с внезапными отказами, определяется простым расчетным путем из условия равенства нулю производной от функции суммарных затрат. Эта величина ущерба может быть принята в качестве контрольной цифры для оценки эффективности управленческих решений в сфере контроля технического состояния оборудования.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.