Методика совершенствования технического обслуживания на примере коммунальных машин для зимнего содержания дорог

Важнейшим элементом повышения надежности эксплуатации коммунальных машин и оборудования является организация системы технического обслуживания (ТО) и ремонта (Р), представляющая собой комплекс мероприятий направленных на поддержание парка машин и оборудования в работоспособном состоянии, предупреждение аварийных ситуаций, а так же на оптимизацию их работы для того чтобы обеспечить максимальную экономическую эффективность в период применения [1,2,3].

Основным способом поддержания машин и оборудования на сегодняшний день предусмотрен планово-предупредительный (планово-восстановительный) ремонт (ППР) [1]. Однако в связи со значительным старением парка коммунальных машин и оборудования из-за несоблюдения сроков ППР планововосстановительный ремонт практически полностью вытеснили аварийно-восстановительные работы, единичные затраты на проведение которых в 2,5 ÷ 3 раза выше.

Анализ различных вариантов организации ТО машин для зимнего содержания дорог позволяет выявить следующую закономер- ность: чем сложнее образец уборочной, зимнего содержания, пескоразбрызгивающей и пр. техники тем больше видов ТО необходимо выполнить для обеспечения надежности и экономичности эксплуатации. В связи с этим задача количественного определения видов (номеров) ТО, характеризуемых комплексом проводимых работ (объем номерного ТО) и сроками их проведения, становится одной из важнейших в общей задаче разработке программы технического обслуживания.

Основу такого определения составляют показатели и соотношения, позволяющие обосновать совмещение по времени отдельных работ и комплекс мероприятий по ТО, проводимый с определенной периодичностью. При этом совместно должны быть исследованы объемы работ по ТО и сроки их проведения.

Для удобства дальнейшего изложения методики будем использовать символы и определения согласно таблицы 1. В общем случае ТО машин для зимнего содержания дорог включает конечное множество периодических работ м , из которого можно выделить:

Таблица 1 - Условные обозначения

Символ	Обозначения
Мг	Подмножество работ, периодичность выполнения которых определяется сезонноклиматическими условиями или каждым циклом функционирования, а объем составляют чистка, мойка, смазка, замена эксплуатационных материалов, подкраска, то есть так называемые детерминированные работы, необходимость которых определена опытом эксплуатации, Му с М
М2	Подмножество работ по выявлению и устранению неисправностей, М2 с М
М3	Подмножество работ по проведению плановых принудительных замен элементов, агрегатов машин для зимнего содержания дорог, М3 с М
р (0	Вероятность безотказной работы
kt	Коэффициент готовности
С то	Затраты на обслуживание
Г	Количество элементов, требующих выполнения работ подмножества Му
Т то (j),j = 1, — ,г	Индекс номера работы подмножества Mj, j Е Му
т	Количество элементов, требующих выполнения работ подмножества М2
Too (c)f ^   1,  , ^	Индекс номера работы подмножества М2, к Е М2
п	Количество элементов, требующих выполнения работ подмножества М3
Т ТО(1), ^ = 1, — , п	Индекс номера работы подмножества М3, п Е М3
S	Новое исходное множество, полученное в результате группирования ТОО^^ ТОО^^ ТТОу у полученное взамен множества М
ТТО (0	Показатель периодичности выполнения различных работ множества 5
Θ	Время эксплуатации
Θ ТТО (0	Число обслуживаний по -й работе
Θ тто а- у	Число обслуживаний по ( i — 1)-й работе
Сто ю	Стоимость проведения -й работы
С ТО (i- 1)	Стоимость проведения ( i — 1)-й работы
Θ С то (i) т 1 ТО а)	Суммарная стоимость проведения -й работы
Θ С то а _ у т 1 то а- у	Суммарная стоимость проведения ( i — 1)-й работы
Θ С ТО (i,i-1) т '     ' то а _ 1)	Суммарная стоимость проведения -й и (i — 1)-й работ с периодичностью ТООу_^
Д t( 1 — 1, i) = Too d) — Too а _ 1)	Уменьшение периодичности выполнения -й работы
с у [Д t ( i Θ 1, i)] т 1ТО (0	Суммарный средний ущерб из-за отказов
и	Величина ущерба
t но , i [Дt( i — 1,i)]	Среднее время нахождения машины для зимнего содержания дорог в состоянии необнаруженного отказа элемента, с которым проводится -я работа, на интервале времени Дt(i — 1,i)
с р	Стоимость резервных образцов, условно выделяемых на группу из Nz образцов изделия, для обеспечения выполнения z задач с заданной вероятностью Р*,,дд
Со	Стоимость одного образца изделия
N	Общее количество образцов изделия, необходимых для выполнения задачи с заданной вероятностью Р>а1дд
Р	Вероятность безотказной работы образца изделия
CNl,	Число сочетаний из N по v
V	Количество образцов, необходимых для решения конкретной задачи из множества z

• -    подмножество работ М_у (М_г с М), пе-  ся сезонно-климатическими условиями или ка-

• риодичность выполнения которых определяет-  ждым циклом функционирования, а объем со-
• ставляют чистка, мойка, смазка, замена эксплуатационных материалов, подкраска, то есть так называемые детерминированные работы, необходимость которых определена опытом эксплуатации;

• -    подмножество работ М₂ (М₂ с М) по выявлению и устранению неисправностей;

• -    подмножество работ М₃ (М ₃ с М) по проведению плановых принудительных замен элементов, агрегатов коммунально-бытовой техники.

Совершенно очевидно, что организация ТО зависит от сроков проведения работ подмножеств М_г, М₂, М₃. Поэтому на первом этапе построения программы ТО определяются оптимальные периодичности проведения работ подмножеств М_г, М₂, М₃. Показатели периодичности данных работ могут быть определены известными методами [1,4,5] (для детерминированных работ - на основе опыта эксплуатации).

Критериями оптимальности периодичности выполнения этих работ могут быть приняты вероятность безотказной работы P(t), коэффициент готовности к _t, затраты на обслуживание С_Т0. В результате получают:

г элементов, требующих выполнения работ подмножества с различной периодичностью TTOyyj = 1, ,„,г - индекс номера работы подмножества Мг, j' 6 Му элементов, требующих выполнения работ М2 с периодичностью Тгода,к = 1, ^,т - индекс номера работ подмножества    , к 6М2;

элементов, требующих выполнения работ М₃ с периодичностью Т_оо^у1 = 1, _,п -индекс номера работ подмножества М₃, п 6 М₃.

На основе полученных показателей производят группирование работ подмножеств ,   ,   , имеющих одинаковую периодич ность, в одну комплексную. С одним и тем же элементом могут проводиться работы всех подмножеств.

Группирование работ удобно делать графически. Из графика легко определить, через какие сроки какие работы и на каких элементах следует проводить. В результате группирования образуется новое исходное множе- ство , включающее и комплексные работы. Полученные показатели периодичности выполнения различных работ множества группируются в ранжированный ряд в порядке возрастания периодичности. Эту процедуру, также как и группирование, удобно выполнять графи- чески.

На втором этапе построения программы ТО совмещают отдельные работы множества 5, включая и комплексные, в оптимальную форму ТО коммунальной техники в целом. Количественная оценка целесообразности совмещения -й работы c ( I — 1)-й (в срок проведения работы с ( I — 1)-й работы с Т_То^_^ основана на учете следующих факторов.

⁽ⁱ⁾ Тооц)

до СТо^_1 у^"——. Суммарная стоимости вы полнения -й и ( — 1)-й работ с периодично-

Θ стью ТТО(;-1)составит СТО(иt-и ^^.

С другой стороны, уменьшения перио дичности i-й работы на величину Дt(i — 1,i) =

То _{( )} — То _{( )}, т.е. более частое проведение ТО приводит в уменьшению суммарного среднего ущерба [3] из-за отказов на величину С у^[Д t ^{(i —} 1, ^i)]   '   .

ТО(О

В соответствии с этим условие целесообразности совмещения -й работы с ( — 1)-й (в сроки То ) принимает вид

Θ сТО(‘,‘     "

—

вв

^ТОда!)^      +СТО(;)7

L          ТО(;-!)      ^УТО(0.| в ^<Су[Д t( i — 1,i)]     .(1)

ТО( )

Или сТО(i,i-1) — СтО(1 -у )   ^ТО() + Су[Д£( i — 1,i)]

^ТТОа-1)                   То₀)₀

Стоимость выполнения работ рассчитывают с учетом характера работ на основании известных экономических оценок; показатель с _У[∆ t ( I -1, I )]вычисляется из соотношения г .       . ,        t но, [∆ t ( I -1, I )]

c У [∆ t ( i -1, i )]= и но, [∆ (    1, )] _{, (2)}

ТО( i )

где t но, , ^[∆ t ( I -1, I )] – среднее время нахождения машины для зимнего содержания дорог в состоянии необнаруженного отказа элемента, с которым проводится -я работа, на интервале времени ∆ t ( i -1, i );

t но, i ^[ ∆ t ( i -1, i )]=⋯

…= но, [tТО(i) -tно, [tТО(i—!) ․ (3) Показатель u – величина ущерба от последствий отказа образца изделия может быть определен из соотношения:

¹¹ = ^р ,

где cр – стоимость резервных образцов, условно выделяемых на группу из Nz образцов изделия, для обеспечения выполнения задач с за- данной вероятностью Fзад:

C р =Co ( ^з ад ^- N_z );

N—Nz

C_Nvq^vP^N~^v ≥f зад ,        (5)

v=o

Где: Co - стоимость одного образца изделия; N -общее количество образцов изделия, необходимых для выполнения задачи с заданной вероятностью F зад ; P - вероятность безотказной работы образца изделия; q =1- P – вероятность отказа изделия; Cn у - число сочетаний из N по v , v - количество образцов, необходимых для решения конкретной задачи из множества z .

При совмещении I -й и ( I - 1)-й работ в сроки I ТО(£ суммарная стоимость ТО уменьшается, так как T ТО(£ > I ТО(i-1 , но увеличивается суммарный ущерб из-за отказов образца изделия. CТО(i,i-1)

Условие целесообразности совмещения

-й и (I - 1)-й работ в сроки TТО(£ выразится следующим соотношением

ΘΘ

^C ТО(1-1 ⁾ T ТО( ” )^+c ТО( ¹⁾ T ТО( ; )^-c ТО( ^1, i-1) ×…

Θ

…×       >c У [∆ t ( i , i -1)]×…

¹ ТО( i-1 )

Θ

…×        ․           (6)

• ¹    ТО( i-1 )

или

^C ТО( ,   )^{- C} ТО( i )   ^CТО( i-1 )^-CУ^[∆1( i ^,1-1)]

1ТО("i )         <              ТО(i-1), где ∆ t(I,I-1)=∆t(I-1,I)․

В результате совмещений получим ограниченное число групп совмещенных работ; при этом группы работ между собой не совмещаются. Число таких групп соответствует числу видов ТО. Каждая группа работ (вид ТО) характеризуется своей периодичностью, а объем каждого вида ТО определяется составом совмещенных работ, входящих в группу. В процессе формирования отдельных видов ТО сроки их проведения необходимо корректировать таким образом, чтобы обеспечивалась кратность периодичностей. При этом целесообразность уменьшения или увеличения периодичности отдельных видов ТО может быть определена с помощью соотношений, аналогичных приведенным выше.