Повышение контролепригодности и совершенствование средств диагностирования сельскохозяйственной техники
Автор: Костомахин М.Н., Пестряков Е.В., Петрищев Н.А., Саяпин А.С.
Журнал: Огарёв-online @ogarev-online
Статья в выпуске: 5 т.11, 2023 года.
Бесплатный доступ
В данной статье приводятся результаты анализа действующих нормативов для оценки потребительских свойств сельскохозяйственной техники, так же НТД, ГОСТ характеризующих уровень её контролепригодности и приспособленности к диагностированию. На примере КПП представлен проект возможного совершенствования средств диагностирования для снижения затрат при эксплуатации.
Датчик, диагностирование, жизненный цикл, затраты, контроль технического состояния, потребительские свойства
Короткий адрес: https://sciup.org/147250393
IDR: 147250393
Текст научной статьи Повышение контролепригодности и совершенствование средств диагностирования сельскохозяйственной техники
Для эффективного использования сельскохозяйственной техники в условиях предприятий АПК необходимо осуществлять комплекс мероприятий по её техническому обслуживанию и ремонту с целью поддержания техники в исправном (работоспособном) состоянии. Приобретаемая сельскохозяйственная техника (товар) имеет определенные функциональные характеристики для обеспечения потребностей соблюдением оптимальных агросроков выполнения работ для получения экономического эффекта. Комплекс мероприятий осуществляется в виде услуги специализированными сервисными службами или самостоятельно владельцем техники. Технический сервис в сельском хозяйстве в данном случае является необходимым средством, позволяющим сохранять и восстанавливать, а при необходимости улучшать или даже при модернизации потребительские свойства техники.
В настоящее время Постановлением Правительства РФ №740 от 01.08.2016 г. утвержден перечень критериев определения функциональных характеристик (потребительских свойств) и эффективности сельскохозяйственной техники, на основании которых производятся оценка пользовательских свойств техники на МИС. При оценке потребительских свойств сельскохозяйственной техники особое внимание уделяется наработке на отказ II и III групп, например, для колесных тракторов должна составлять не менее 400-500 моточасов, а для комбайнов кормоуборочных, зерноуборочных, наработка на отказ II группы составляет не менее 150 и 100 моточасов [1].
Особенностью эксплуатации сельскохозяйственной техники является логистическая удаленность от сервисных центров, поэтому для обеспечения высокого коэффициента готовности (Кг) на уровне 0,98, необходимо постоянное совершенствование продукта с точки зрения показателей надежности, то необходимо обеспечение потребительских свойств основного изделия и его комплектующих при гарантийном и после гарантийном периодах эксплуатации.
К сожалению, привязка данных по группам отказов к наработке только дизеля не всегда дает полного представления о потребительских свойствах, что требует разработки средств диагностирования для объективной оценки технического состояния отдельных систем и ресурсооперделяющих узлов.
Наработка на отказ по группам в свою очередь является обобщенным показателем степени совершенствования безотказности конструкции, соблюдения правил эксплуатации и технического обслуживания, но в то же время показатели надежности значительно зависят от бизнес-решений, а также от показателя контролепригодности и приспособленности к диагностированию отдельных узлов и агрегатов [2; 3] .
Для достижения цели повышения потребительских свойств эксплуатируемой техники, по нашему мнению, необходимо выявить резервы повышения ресурсосбережения и снижения стоимости владения МТП в АПК за счет повышения контролепригодности и совершенствования средств диагностирования.
Так как нарушение агросроков несет значительно риски снижения урожайности и повышения себестоимости получаемой продукции, что в свою очередь негативно сказывается на уровне получения прибыли сельскохозяйственных предприятий. Во многом нарушения агросроков происходят по причине отказов техники, а также затрат времени на их устранение. Соответственно, потребитель техники заинтересован в высоких потребительских свойствах как инструменте для получения прибыли предприятия. При этом уровень затрат на покрытие издержек на поддержание техники в работоспособном состоянии должен быть адекватен с точки зрения стоимости владения для выполнения бизнес-плана, для которого техника собственно и приобретается, основываясь на критерии выбора в виде технических характеристик и их сохранения в течении жизненного цикла (ЖЦ).
Для владельцев техники многие производители, основываясь на собственных данных разрабатывают методики стоимости владения, это позволяет дать представление потенциальному потребителю продукта об уровне затрат с учетом номенклатуры выпускаемой техники, а также стоимости услуг фирменного технического сервиса в течении ЖЦ производимого продукта. Например, АО «Петербургский тракторный завод» приводит для сравнения (в ценах 2015 г.) следующее статьи затрат при эксплуатации трактора «Кировец» с аналогом иностранного производства (таблица 1) [4]. По прогнозам на 2023 год соотношение расходов на ремонт и техническое обслуживание может значительно измениться (в 1,5 -3,5 раза) из-за нарушения сроков поставок дилерам зарубежных компаний запасных частей.
Таблица 1
Затраты при эксплуатации трактора «Кировец» в сопоставлении с аналогом иностранного производства
Параметры |
Трактор производства США |
«Кировец» К-744Р1 |
Расходы на ремонт, руб/моточас |
752 |
245 |
Расходы на ТО, руб/моточас |
131 |
52 |
Расходы на топливо, руб/моточас |
1750 |
1995 |
Цена нового трактора, руб |
14 260 000 |
5 451 600 |
Цена трактора на вторичном рынке, руб |
5 300 000 |
2 200 000 |
Амортизация , руб/моточас |
896 |
325 |
Общая стоимость владения (за 10000 моточасов), руб |
35 290 000 |
26 170 000 |
Так как ресурсосбережение в АПК является обеспечение экономного использования топлива, энергии, трудовых ресурсов при производстве и при регламентированном использовании средств по назначению [5]. Критерием целесообразности реализации мероприятий по ресурсосбережению при технической эксплуатации машин является обеспечение минимальных удельных затрат на единицу продукции.
При анализе состояния вопроса выявлено, что в мировой практике при реализации высокотехнологичных проектов, при определении совокупной стоимости владения или стоимости жизненного цикла (ЖЦ) продукта используют методики расчёта TCO (total cost of ownership) [6; 7]. Данные методики широко используют высокотехнологичные потребители для планирования и контроля затрат на приобретение, эксплуатацию и утилизацию. Так среди затрат на техническую эксплуатацию (ТЭ) в течении ЖЦ представлены затраты, которые, по нашему мнению, возможно оптимизировать за счет повышения контролепригодности и внедрения современных средств диагностирования, информационных систем технического состояния (см. табл. 2).
Таблица 2
Затраты на техническую эксплуатацию
Наименова ние затрат |
Определение затрат |
Какие затраты возможно оптимизировать |
Прямые |
Затраты на приведение изделия в состояние готовности для применения по назначению и поддержание в этом состоянии от начала эксплуатации до ее прекращения, включающие в себя прямые затраты ТОиР |
Часть затрат на ТО иР изделия, обусловленная оплатой труда персонала, занятого при выполнении ТО (ремонта) |
Часть затрат на ТО изделия, обусловленная ремонтом восстанавливаемых составных частей |
||
Затраты, связанные с транспортированием изделия при проведении работ по ТОиР изделия |
||
Затраты, осуществляемые при кратковременном и длительном хранении изделия, в т. ч. затраты на ТОиР при хранении |
||
Косвенные |
Затраты, осуществляемые на стадии эксплуатации, затраты на управленческий персонал, приобретение и ремонт оборудования и инструмента, поверку средств измерения, поддержание инфраструктуры |
Затраты на постройку и закупку зданий и сооружений, стендов, необходимых для выполнения мероприятий ТЭ, осуществляемые до начала эксплуатации изделия |
Затраты на приобретение средств ТОи Р, осуществляемые до начала эксплуатации изделия |
||
Затраты на подготовку инженерно-технического персонала |
||
Часть косвенных затрат на ТЭ, связанная с поддержанием инфраструктуры, ремонтом оборудования и инструмента, поверкой средств измерения |
Получение информации при диагностировании техники после ремонта или при проведении регламентного ТО, проводимого согласно ГОСТ 20793-2009 по наработке (или по потребленному топливу), дают представление владельцу о соответствии потребительских свойств отдельных систем и продукта в целом со значительной задержкой, характеризуемой временем диагностирования или обнаружения в процессе эксплуатации. Что, в свою очередь, приводит увеличению динамики распространения последствий отказа, увеличивает его группу и повышает затраты на устранение в моменты интенсивной эксплуатации техники, что может привести к увеличению затрат за счет за счет наценки на срочность в два и более раз.
Таким образом, по нашему мнению, при определении потребительских свойств техники необходимо оценивать:
-
- варианты решений приспособленности к диагностированию (ПД) (по ГОСТ 26656-85) [3];
-
- наличие типовых элементов контроля (ТЭК) [8].
Так, переход с вариантов решения ПД с 6 до 2…1 или с ТЭК 1 до ТЭК 6…11 позволит получения диагностической информации, но исключить время на подготовку к диагностированию за счет использования измерительной системы с программным обеспечением и вычислительными устройствами. Для этого необходимо внести незначительные изменения в конструкцию узлов и агрегатов уже на стадии проектирования или модернизации, что может несколько повысить стоимость продукции, однако в течении ЖЦ затраты на оценку технического состояния значительно снизятся за счет снижения трудоемкости диагностирования (в т.ч. ресурсного) и снижению затрат на устранения последствий отказов. А при установке встроенных средств диагностирования, позволяющих передавать данные технического состояния через телеметрический терминал, трудоемкость диагностирования становится минимальной [9; 10].
Например, в коробке перемены передач (КПП) трактора К-701 безразборно контролируется только два параметра: давление в механизме переключения передач (МПП) и загрязненность фильтра. С применением разработанных в ФГБНУ ФНАЦ ВИМ экспериментальных образцов счетчиков-индикаторов и установленных в КПП датчиков, возможно, дополнительно контролировать: количества включений передач, времени использования передач, время восстановления давления в МПП после переключения передачи, толщину пакета и буксование фрикционных дисков, состояния насоса и всасывающего фильтра, температурные режимы рабочей жидкости (РЖ) (рисунок 1).
Разработан прототип модернизированного поддона КПП с наклонным дном (рисунок 2), который позволяет дополнительно устанавливать: подогреватель рабочей жидкости; датчик аварийного уровня РЖ; датчик разряжения во всасывающей магистрали насоса (в качестве сигнализатора густого, холодной РЖ, а также загрязнения всасывающей сетки фильтра масляного насоса); БРС для подключения заправочной и фильтровальной станции; теплоизолирующий кожух.

Рис. 1. Места установки датчиков счетчиков-индикаторов для оценки:
1 – уровня РЖ; 2, 3 – температуры РЖ; 4 – пульсации давления РЖ в насосе; 5 – загрязненности всасывающего фильтра; 6 – загрязненности сапуна; 7-8 – буксования фрикционных дисков; 8 – уровня буксования движителей; 9 – износа фрикционных дисков, герметичности МПП.

Рис. 2. Общий вид модернизированного поддона КПП трактора К-744.
По экспертным оценкам разрабатываемые предложения по повышению контролепригодности и приспособленности к диагностированию КПП позволят снизить прямые затраты на ТО и Р до 25-30%, косвенные затраты при до 30%. Таким образом, при оценке уровня потребительских свойств сельскохозяйственной техники необходимо, на наш взгляд, разработать комплекс технико-экономических и организационно-информационных мер для снижения затрат и издержек не только при производстве, но и при пользовании техникой в течении ЖЦ.
Список литературы Повышение контролепригодности и совершенствование средств диагностирования сельскохозяйственной техники
- Постановление Правительства РФ №740 от 01.08.2016 г. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001201608050025 (дата обращения: 10.01.2023).
- ГОСТ Р 27.013-2019 Надежность в технике. Методы оценки показателей безотказности. - М.: ФГУП "Стандартинформ", 2019. - 42 с.
- ГОСТ 26656-85 Техническая диагностика. Контролепригодность. - М.: ФГУП "Стандартинформ", 2009. - 9 с.
- Сравнение экономики эксплуатации трактора "Кировец" с аналогом иностранного производства [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://kirovets-ptz.com/upload/company/Расчет%20окупаемости.pdf (дата обращения: 10.01.2023).
- Черноиванов В. И., Халфин М. А., Халфин С. М. и др. Ресурсосбережение при технической эксплуатации сельскохозяйственной техники. - М.: ГОСНИТИ- ФГНУ "Росинформагротех", 2002. - Ч.I, II. - 780 с.
- Бушуев В. В. Совокупная стоимость владения - современный метод оценки экономической эффективности использования оборудования (на примере конвейерных лент) [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=19017408 (дата обращения: 10.01.2023).
- ГОСТ Р 58302-2018 Управление стоимостью жизненного цикла. Номенклатура показателей для оценивания стоимости жизненного цикла изделия. - М.: ФГУП "Стандартинформ", 2019. - 8 с.
- Михлин В. М. Управление надежностью сельскохозяйственной техники. - М.: Колос, 1984. - 335 с. EDN: SFOQHJ
- Петрищев Н. А., Макаркин И. М., Саяпин А. С., Зуб Д. В., Свиридов А. С., Ивлева И. Б. Предложение по разработке проекта цифровой системы диагностирования КПП энергонасыщенных тракторов // Сельскохозяйственная техника: обслуживание и ремонт. - 2019. - № 11. - С. 45-53. EDN: OJEGLR
- Катаев Ю. В., Костомахин М. Н., Петрищев Н. А., Саяпин А. С., Молибоженко К. К. Повышение уровня технического обслуживания энергонасыщенной техники // Техника и оборудование для села. - 2022. - № 4 (298). - С. 27-31. EDN: BMPALW