CC BY
23
OPTIMALNI MODEL KONCEPTA ODRZAVANJA RADIO-RELEJNIH UREBAJA
Vojkan M. Radonjic a, Danko M. Jovanovic b, Milenko P. Ciric a a Tehnicki remontni zavod Cacak b Vojska Srbije, Generalstab, Uprava za logistiku
DOI: 10.5937/vojtehg62-5031
OBLAST: odrzavanje tehnickih sistema, telekomunikacije VRSTA CLANKA: originalni naucni clanak
Sazetak:
U radu su realizovana istrazivanja i prikazani rezultati primene op-timalnog modela koncepta odrzavanja savremenih radio-relejnih uredaja. Model se zasniva na preventivnom odrzavanju prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti, pri cemu se koriste mnogobrojne pozitiv-ne konstrukciono-tehnoloske mogucnosti uredaja, radi sveobuhvatnog smanjenja troskova odrzavanja, uz postignuti nivo zadate vrednosti pouzdanosti uredaja.
Kljucne reci: odrzavanje prema stanju, kontrola pouzdanosti.
Uvod
Ci lj rada jeste da se sagledaju modeli odrzavanja, zasnovani na preventivnom odrzavanju, kako bi se doslo do optimalnog modela odrzavanja savremenih radio-relejnih uredaja (RRU) i uspostavila odgovarajuca organizacija odrzavanja. Prilikom odabira modela odrzavanja i uspostavlja-nja organizacije odrzavanja teziste je na aktivnostima preventivnog odrzavanja, kroz osnovno i tehnicko odrzavanje, koje realizuju izvrsioci najnizeg nivoa odrzavanja. Na taj nacin sveobuhvatni troskovi, koje na ovaj nacin cini samo radna snaga, minimalni su, uz istovremeno obezbedenje potrebne pouzdanosti RRU. Da bi se primenio neki od modela odrzavanja RRU, moraju se poznavati konstrukciono-tehnoloske karakteristike i mogucnosti uredaja, koje obezbeduju pouzdanost i pogodnost za odrzavanje uredaja. Takode, mora se imati u vidu da su otkazi, kod ove vrste uredaja, iznenadni i slucaj-nog karaktera. Ovom cinjenicom namece se potreba da aktivnosti preventivnog odrzavanja treba da budu cesce sto je, pored ostalog, razlog zbog ko-jeg ih treba realizovati na najnizem nivou odrzavanja. U isto vreme, uredaj omogucuje, svojim softverskim testiranjem (dijagnostikom), brze i jednostav-ne aktivnosti preventivnog odrzavanja koje mogu da realizuju osposobljeni posluzioci RRU (Radonjic, Ciric, 2012).
Cj9>
e-mail: vojkan.r69@gmail.com
Sveobuhvatni cilj istrazivanja u radu jeste da se odabirom i usposta-vljanjem optimalnog modela odrzavanja, omoguci kontrolisano pracenje pouzdanosti uredaja i sastavnih modula, kako bi se resursi skupih i teh-noloski slozenih modula i uredaja iskoristili u potpunosti. Na taj nacin po-vecao bi se eksploatacioni resurs i vreme ispravnog rada uredaja, jer bi se sastavni moduli kontrolisano koristili i u granicama rezerve upotreblji-vosti. Ne planiraju se planske zamene skupih modula, osim u izuzetnim slucajevima, vec se koriste do otkaza, kada se akcijama korektivnog odrzavanja vrsi njihova zamena i RRU dovodi u ispravno stanje. Na taj nacin uspostavljeni model odrzavanja je sam po sebi optimalan, jer omogucuje da troskovi odrzavanja, tokom zivotnog veka uredaja, budu minimalni.
Vrste preventivnog odrzavanja
Na slici 1 predstavljeni su modeli preventivnog odrzavanja.
Slika 1 - Modeli preventivnog odrzavanja Figure 1 - Models of preventive maintenance
O tradicionalnom preventivnom odrzavanju po „konstantnom datu-mu" i „konstantnoj trajnosti" postoji dosta objavljenih radova i knjiga koji su definisali njihove prednosti i nedostatke (Adamovic, Radovanovic, 2008).
Odrzavanje prema stanju jeste koncepcija preventivnog odrzavanja cija se strategija donosenja odluka o intervencijama odrzavanja zasniva na periodicnoj ili neprekidnoj kontroli uredaja u eksploataciji. Na osnovu rezultata kontrole donose se odluke o neophodnom roku i obimu planskih aktivnosti odrzavanja (Adamovic, Stankovic, Savic, 2011).
Razlika izmedu tradicionalnog preventivnog odrzavanja i odrzavanja prema stanju je sustinska, iako oba predstavljaju preventivnu aktivnost. Dok se kod tradicionalnog preventivnog odrzavanja zamena ili opravka sastavnog dela vrsi nakon utvrdenog vremena, kod odrzavanja prema stanju vrsi se kontrola odredenih tehnoloskih parametara stanja i intervenise se samo ako je tehnicko stanje izvan propisanih granica. To znaci da se uredaj koristi do potpunog iskoriscenja resursa sastavnih modula uredaja, sto i jeste cilj spro-vedenih istrazivanja. Iskoriscenje resursa, modelom odrzavanja prema stanju, slikovito je prikazano na slici 2. Prema slici 2 zona iskoriscenog resursa rezervisana je za oba modela odrzavanja, dok je novina da se modelom odrzavanja prema stanju uredaj koristi i u zoni neiskoriscenog resursa, sto nije slucaj kod tradicionalnog preventivnog odrzavanja (Adamovic, Besic, 2008).
Slika 2 - Nacin iskoriscenja resursa Figure 2 - Method ofusing resources
Sama cinjenica potpunog iskoriscenja eksploatacionog resursa sku-pih sastavnih modula uredaja ukazuje na prednosti modela odrzavanja prema stanju i sa aspekta ustede novcanih sredstava za plansku zamenu modula, sto model odrzavanja cini optimalnim.
Metode odrzavanja prema stanju
Odrzavanje prema stanju je kontinualni dijagnosticki procès, jer se pomocu dijagnosticke kontrole parametara, u odredenim intervalima ili neprekidno, vrsi kontrola tehnickog stanja uredaja, a nakon toga, zavisno
dD
CO
o
X
o >
o <N
LJÜ 0£ ZD O O
-J <
o
X
o
LU
I— >-
Q1
£
< -j
O ■O
X LU I— O
o >
od stanja, zamenjuju ili opravljaju sastavni delovi uredaja ili ostaju i dalje u eksploataciji.
Postoje dve vrste metoda odrzavanja prema stanju. To su:
- odrzavanje prema stanju sa kontrolom parametara,
- odrzavanje prema stanju sa kontrolom pouzdanosti.
Prilikom formiranja programa odrzavanja potrebno je odabrati odgo-varajucu metodu i rezim odrzavanja, koji treba da obezbede upravljanje tehnickim stanjem i pouzdanoscu u zadatim uslovima procesa eksploata-cije RRU (Tomic, Adamovic, 1986).
Odabir odgovarajuce metode odrzavanja prema stanju vrsi se pomo-cu algoritma na slici 3 i na osnovu sledecih ispunjenih uslova:
- ako otkaz sastavnog dela uredaja ne utice na pouzdanost, onda se pri porastu intenziteta otkaza vrsi uporedivanje srednjih troskova za korektiv-no i preventivno odrzavanje, a u slucaju da su ti troskovi isti, sastavni deo sistema odrzava se prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti,
- ako su troskovi korektivnog odrzavanja veci od troskova preventiv-nog odrzavanja, onda se primenjuje odrzavanje prema stanju sa kontrolom parametara, a u slucaju da je intenzitet otkaza konstantan, onda se primenjuje odrzavanje prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti,
- u slucaju da otkaz sastavnog dela utice na pouzdanost u radu, pri porastu intenziteta otkaza koristi se odrzavanje prema stanju sa kontrolom parametara, dok ce se kod nerastuceg intenziteta otkaza primenjivati odrzavanje prema stanju sa kontrolom pouzdanosti.
S obzirom na to da se primena odgovarajuceg modela vrsi na uredaju koji se koristi za vojne namene, od uredaja se ocekuje maksimalna pouzdanost u radu, odnosno da intenzitet otkaza X bude priblizno konstantan, jer bi se u slucaju niske pouzdanosti, zbog specificnosti upotrebe, mogle izazvati negativne posledice. U izuzetnim slucajevima, postoji opcija da se minimalni troskovi odrzavanja zanemaruju na racun povecanja pouzdanosti uredaja.
Istrazivanja iz ove oblasti pokazala su da je kod vojnih sistema, gde je intenzitet otkaza X priblizno konstantan, najcelishodnije prihvatiti stra-tegiju odrzavanja prema stanju sa kontrolom pouzdanosti.
Sagledavajuci rezultate sprovedenih istrazivanja iz ove oblasti u dostup-noj literaturi, navedene uslove koje treba ispuniti prilikom odabira modela odrzavanja prema stanju i algoritma za odabir modela, u daljim istrazivanjima pretpostavljen je model odrzavanja prema stanju sa kontrolom pouzdanosti uredaja i sastavnih modula uredaja. Ova vrsta modela primenice se tokom zivotnog veka uredaja. Organizacija primene modela prema njegovim svoj-stvima i definicijama ucinice da model bude optimalan u smislu obezbedenja maksimalne pouzdanosti uredaja i izvrsenja svoje misije, uz minimalne tro-skove odrzavanja. Prilikom odabira ove vrste modela odrzavanja kljucni faktor predstavljala je cinjenica da je intenzitet otkaza za ovu vrstu elektronskog uredaja priblizno konstantan (Radonjic, Jovanovic, Milojevic, 2013).
Slika 3 - Algoritam za izbor metode odrzavanja prema stanju Figure 3 - Algorithm for selecting a method of conditionbased maintenance
U nastavku ce se primeniti model odrzavanja prema stanju sa kon-trolom nivoa pouzdanosti u odrzavanju RRU i prikazati rezultati primene.
Odrzavanje prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti
Odrzavanje prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti omogucu-je da se sastavni delovi (moduli) RRU koriste bez ogranicenja medure-montnog resursa, uz izvrsenje neophodnih aktivnosti odrzavanja pri ot-klanjanju nastalih otkaza, dok se stvarni nivo pouzdanosti nalazi u grani-cama utvrdenih (dozvoljenih) normi. Ako dode do odstupanja od propisa-nih normi, obavlja se analiza uzroka odstupanja i preduzimaju se mere za povisenje nivoa puzdanosti pojedinih sastavnih delova i/ili uredaja.
Kod ovog modela odrzavanja nivo pouzdanosti predstavlja kriterijum tehnickog stanja uredaja i ujedno se izrazava pokazateljem pouzdanosti.
CsT>
Pokazatelj pouzdanosti mora posedovati maksimum informacija o tehnic-kom stanju sistema, mora biti pogodan za obavljanje uporedne analize, kao i kritican prema promenama procesa tehnicke eksploatacije sitema u celini. Tim zahtevima najpotpunije odgovara parametar intenziteta otkaza X.
Kod modela odrzavanja prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti narocito mesto zauzima izbor i namena dozvoljenog nivoa pouzdanosti, koji se utvrduje za svaki sastavni modul uredaja (Radonjic, Jovanovic, Mi-lojevic, 2013). Za pocetak primene modela odrzavanja prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti moguce je utvrdivanje dozvoljenog nivoa po-uzdanosti Rd na osnovu iskustva u eksploataciji ili na osnovu izracunava-nja intenziteta otkaza Xd. Tako se moze preporuciti primena periodicnosti
kontrole u skladu sa nacelima osnovnog i tehnickog odrzavanja: dnevne, nedeljne, mesecne, kvartalne i godisnje. Za objasnjenje primene modela odrzavanja prema stanju, u predmetnom istrazivanju, koristice se algori-tam za kontrolu nivoa pouzdanosti sastavnih modula RRU, prema slici 4.
Slika 4 - Algoritam modela odrzavanja sa kontrolom nivoa pouzdanosti Figure 4 - Algorithm of the maintenance model with the control of the level of reliability
<E>
Pocetak pracenja nivoa pouzdanosti zasniva se na poznatim vred-nostima parametara: intenziteta otkaza uredaja i sastavnih modula Á, do-zvoljenjim vrednostima parametara pouzdanosti Rd, srednjeg vremena iz-medu otkaza MTBF, ukupnog vremena rada uredaja t (tokom eksploa-tacije i tokom aktivnosti odrzavanja). Podatak o ukupnom vremenu rada uredaja t stalno se menja tokom zivotnog veka uredaja. Na osnovu nje-gove trenutne vrednosti izracunava se stvarna vrednost parametara pouzdanosti uredaja i sastavnih modula RS i uporeduje se sa dozvoljenim vrednostima parametara pouzdanosti, respektivno. Ukoliko je RS > Rd ure-daj se normalno eksploatise, a ukoliko je RS < Rd, donosi se odluka da li se vrse neke od akcija odrzavanja ili se uredaj i dalje koristi uz pracenje i kontrolu njegovih karakteristika.
Na osnovu objasnjenja modela zakljucuje se da je primena modela, odrzavanja prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti zasnovana na obradi statistickih podataka u toku celog perioda eksploatacije i odrzavanja RRU. Obrada se vrsi preko sistemskog racunara, sa kojim se ujedno vrsi i upravljanje radom uredaja. Sistemski racunar, na osnovu podataka o eksploataciji, odreduje operativnu ocenu pouzdanosti sastavnih modula u eksploataciji (trenutni nivo pouzdanosti sastavnih modula i uredaja RS), na osnovu cijeg stanja se vrsi preciziranje rezima planskih aktivnosti u eksploataciji uredaja. U istrazivanju je posebna paznja posvecena obradi statistickih podataka o eksploataciji i odrzavanju, jer ti podaci predstavljaju postulat optimalnog modela odrzavanja prema stanju sa kontrolom pouzdanosti.
Model odrzavanja prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti mo-ze se primeniti na sastavne module i/ili uredaje za koje:
- pouzdanost omogucuje izvrsenje svih zahteva tehnicke eksploatacije uredaja u celini,
- indikacija otkaza se obavlja tehnoloskim instrumentima koji su ugradeni u uredaj,
- konstrukcija uredaja poseduje visoku tehnologicnost,
- otkazi ne mogu izazvati havarijske i slicne situacije,
- verovatnoca bezotkaznog rada ima eksponencijalnu raspodelu.
Primena odrzavanja prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti
predvida resavanje niza organizacionih i tehnickih zadataka od kojih su najvazniji: organizacija stalnog operativnog sakupljanja i obrade podataka o pouzdanosti Rs, razrada metoda utvrdivanja gornjeg dozvoljenog nivoa pouzdanosti Rd, organizacija operativnog uporedivanja stvarnog nivoa pouzdanosti sa dozvoljenim, analiza posledica uz obavezno korisce-nje podataka iz sistemskog racunara, formiranje kriterijuma za dalju eks-ploataciju uredaja u slucaju pojave predotkaznog stanja.
O) tI
CD LO
!± <0 <u
i? <D
T3
(O >
ro ■t! T3
o ro
<u o c o
ID
T3
o E
ro
E p
o
T3
>
■o"
o
T3
ro Q1
Karakteristike RRU sa aspekta primene modela odrzavanja
Sprovedena istrazivanja u radu, radi dobijanja optimalnog modela odrzavanja RRU, zasnivaju se na ranije sprovednim istrazivanjima iz ove oblasti koja se odnose na uspostavljanje organizacije odrzavanja, ciji re-zultati ce se koristiti u ovom radu (Radonjic, Jovanovic, Milojevic, 2013).
Karakteristika RRU i tehnoloske pretpostavke koje se uzimaju u raz-matranja prilikom odabira i primene modela odrzavanja prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti su sledece (Radonjic, Jovanovic, 2012):
- konstrukcija uredaja odlikuje se visokom tehnologicnoscu,
- uredaj je izraden na serijskom modularnom principu,
- upravljanje modulima je softversko preko centralne procesorske jedinice,
- uredaj poseduje tehnoloski ugraden instrument (displej) koji poka-zuje bitne radne i merne parametre,
- uredaj radi u okviru mobilnog radio-relejnog sistema, gde se preko centralnog racunara softverski upravlja radom uredaja, prate i snimaju parametri uredaja,
- postoji opcija nadogradnje upravljackog softvera,
- uredaj poseduje fabricki test za defektaciju ispravnosti uredaja. Test je realizovan u dva nivoa slozenosti i omogucuje pouzdanu defektaciju i delom lokaciju neispravnosti modula,
- uredaj poseduje „ALARM'' u slucaju prekida radio-relejne veze, bilo zbog neispravnosti modula ili smetnji u prostiranju elektromagnetnih talasa,
- izracunati su parametri: intenzitet otkaza, pouzdanost i srednje vreme izmedu otkaza - MTBF, za sastavne module i uredaj,
- moguca je primena savremenih metoda tehnicke dijagnostike u odredi-vanju radnih parametara uredaja neophodnih za uspesno odrzavanje uredaja,
- istrazivanja i iskustvo u odrzavanju radio-relejnih uredaja pokazala su da otkaz kod ove vrste uredaja nastaje trenutno,
- istrazivanja su pokazala da sastavni moduli imaju razlicite vredno-sti intenziteta otkaza, sto se u odnosu na njihove konstrukcijske karakteristike i ocekivalo,
- tokom sprovedenih istrazivanja pretpostavljeno je da je vrednost intenziteta otkaza RRU priblizno konstantna i da je eksponencijalna ras-podela verovatnoce bezotkaznog rada,
- postoji oprema za sve nivoe odrzavanja,
- izvrsena je obuka i lica su strucno osposobljena za sve nivoe odrzavanja u skladu sa postojecom opremom,
- postoji softverska kontrola definisanih parametara i ogranicena je u jer samo pokazuje da li je uredaj ispravan ili ne. Softverska kontrola moze se koristiti u odrzavanju sa kontrolom parametara, mada ne u pot-
punosti, jer na osnovu nje se ne moze pratiti degradacija parametara i ne moze se odrediti rezerva upotrebljivosti modula, narocito sa aspekta tre-nutnog nastajanja otkaza uredaja,
- tehnoloska procedura za osnovno i tehnicko odrzavanje je propisana i u potpunosti obezbeduje funkcionalnu i tehnicku ispravnost uredaja.
Primena modela odrzavanja prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti i rezultati primene
S obzirom na karakteristike modela odrzavanja, karakteristike uredaja, i algoritam za izbor metode sa slike 3, jasno se uocava da je najsvrsishodnija primena modela ili koncepta odrzavanja RRU: sa kontrolom nivoa pouzdanosti uredaja i sastavnih modula. Rezultat primene modela obezbeduje duzi zivotni vek uredaja i duze vreme do otkaza. Proizvodac uredaja primenio je i konstrukcijski zadovoljio nacelo u kojem je tokom zivotnog veka uredaja te-ziste na jednostavnim i pouzdanim preventivnim pregledima. U isto vreme realizacija preventivnog odrzavanja iziskuje minimalne troskove u pogledu metoda ispitivanja stanja uredaja, angazovanja materijalnih resursa i struc-nih lica. Preventivni pregledi realizuju se ugradenim softverskim alatima koje iniciraju posluzioci ili strucna lica, zavisno od vida odrzavanja.
RRU GRC 408E ugraduje se u mobilne radio-relejne sisteme (RRS), kao sto je prikazano na primeru sa slike 5 (Radonjic, Ciric, Jovanovic, 2012):
Neispravni uredaj
Slika 5 - Model povezivanja RRU u okviru RRS Figure 5 - Model of the RRE connectiingwithin an RRS
Upravljanje radom uredaja u okviru RRS realizuje se pomocu cen-tralnog racunara. U centralnom racunaru izraden je i instaliran softverski alat za pracenje realizacije odrzavanja uredaja prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti. Softver omogucava unos svih neophodnih poda-
taka za pracenje stanja uredaja i uvid u rezultate koji se dobijaju realiza-cijom predvidenih pregleda modelom odrzavanja prema stanju sa kontro-lom nivoa pouzdanosti. U isto vreme, u svakom trenutku, posluziocu ili strucnom licu iz jedinice za tehnicko odrzavanje omogucen je podatak o trenutnoj vrednosti parametara intenziteta otkaza, pouzdanosti i srednjeg vremena izmedu otkaza, na osnovu kojih se donose dalje odluke o naci-nu odrzavanja i planiranju potrebnih akcija odrzavanja
Tokom sprovedenih istrazivanja, odrzavanje prema stanju sa kontro-lom nivoa pouzdanosti primenjeno je u odrzavanju RRU pod sledecim pretpostavkama i na nacin:
- normalnu eksploataciju u okviru RRS realizovace obuceni posluzioci,
- izvrsioci odrzavanja radice po propisanim tehnoloskim procedura-ma za odredene vidove odrzavanja koje obezbeduju funkcionalnu i teh-nicku ispravnost uredaja (Jovanovic, Radonjic, Milojevic, 2013),
- osnovno odrzavanje realizovace obuceni posluzioci kroz: dnevne preglede, opsluzivanje i sedmicne preglede,
- tehnicko odrzavanje realizovace strucna lica iz jedinica za tehnicko odrzavanje, kroz tehnicke preglede i ispomoc u realizaciji periodicnih pregleda,
- podaci o realizaciji osnovnog odrzavanja, tehnickog odrzavanja i vremenu eksploatacije unosice se u centralni racunar, preko odgovaraju-ce softverske aplikacije,
- sa aspekta dostupnosti podataka iz centralnog racunara, u odluci-vanju realizacije pojedinih akcija preventivnog odrzavanja nakon isteka eksploatacionog resursa sastatvnih modula, mogu se ukljuciti subjekti koji realizuju vise nivoe odrzavanja.
Pocetne vrednosti parametara neophodnih za uspesno uspostavlja-nje modela odrzavanja prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti RRU, detaljno su prikazane u ranijim rezultatima istrazivanja, a u tabeli 1 samo izvorno: parametri intenziteta otkaza - X, srednje vreme izmedu dva otkaza - MTBF, za sastavne module uredaja (A18-A25) i ceo uredaj - GRC 408E. (Radonjic, Jovanovic, Milojevic, 2013):
Tabela 1 - Parametri pouzdanosti Table 1 - Reliability parameters
Parametri A18 A1 A14 A13 A21 A11 A24A4 A19 A25 GRC
A (x10 -6 h-1) 22.42 16.06 6.74 13.54 5.22 15.35 27.43 9.55 50.23 166.54
MTBF (h) 44612 62274 148358 73874 191433 65127 36451 104717 19908 6004
MTBF (im) 5.09 7.11 16.94 8.43 21.85 7.43 4.16 11.95 2.27 0.68
Dozvoljena vrednost parametra pouzdanosti sastavnih modula i uredaja je Rd > 0.368, shodno vrednosti intenziteta otkaza X sastavnih modula i celog uredaja.
Kao sto se moze videti u dosadasnjem delu rada i prikazanim poda-cima u tabeli 1, osnovni parametar pokazatelja pouzdanosti u optimal-nom modelu odrzavanja prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti je-ste intenzitet otkaza Â. Vrednosti intenziteta otkaza za uredaj i sastavne module je razlicit, a pored tabelarnog prikaza dat je graficki prikaz dija-grama intenziteta otkaza, po sastavnim modulima, na slici 6.
Pocetna vrednost parametra vremena rada uredaja je t = 0, jer, kao sto smo ranije naveli, uredajima pocinje zivotni ciklus i eksploatacija.
< 50.00
<o
<
A 50 23
/
/
/ 22.4 2 27.4 3
/ 6.0 13.5 /— 15.3 9.55
/ 6.74 a 5.22 g
- — — — Г
A18 A1 A14 A13 A21 A11 A24A4 A19 A25 МОДУЛИ
Slika 6 - Prikaz intenziteta otkaza po sastavnim modulima Figure 6 - Display of the failure intensities for constituent modules
Prilikom pristupa izvrsilaca odrzavanja realizaciji odrzavanja , oni se u centralnom racunaru mogu upoznati sa svim bitnim radnim i eksploata-cionim parametrima uredaja. Nakon realizacije eksploatacije ili nekog ob-lika odrzavanja, izvrsioci unose podatke o vremenu eksploatacije uredaja, bilo da je ono nastalo normalnom eksploatacijom ili tokom nekog vida odrzavanja (eksploatacija tokom odrzavanja je razdvojena i posebno se prati), kao i podatke o sprovedenim merenjima. Podaci se cuvaju u cen-tralnom racunaru i sluze za izracunavanje stvarne vrednosti parametra pouzdanosti Rs i vremena do isteka eksploatacionog resursa svakog od sastavnih modula i celog uredaja - MTBM. Podaci o pokazateljima pouzdanosti i eksploatacionom resursu su u svakom trenutku dostupni poslu-ziocima, visem nivou odrzavanja i nosiocu funkcije odrzavanja.
Algoritam po kojem se realizuje odrzavanje RRU prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti prikazan je na slici 7.
Posto se radi o pocetku eksploatacije i pracenju zivotnog ciklusa uredaja, deo podataka o dozvoljenim vrednostima parametara odrzavanja strucna lica unose rucno, i to: fabricki broj uredaja, vojna posta, regi-starski broj RRS, tip RRS, dozvoljene vrednosti parametra pouzdanosti
CO
o
o >
0
01
0¿ LJÜ 0£ ZD
o o
-J
<
o z
X O LU
I—
>-
Q1 <
< -J
O ■O
X LU I—
O
o >
sastavnih modula i celog uredaja Rd, intenzitet otkaza sastavnih modula Âl-Â9 i celog uredaja XGRC i podaci o srednjoj vrednosti vremena izme-du dva otkaza za sastavne module i ceo uredaj - MRBF.
UNOS PODATAKA O DOZVOLJENIM VREDNOSTIMA
Fab.br., VP, reg.br., tip RRS,
t2 ,t3, Rd ,
EKSPLOATACIJA RRU
X
DATU M
ODRZAVANJE
SETUP PARAMETAR TEST
OSNOVNO OD RZAVANJE
FIXED PARAMETAR TEST
TEHNICKO ODRZAVANJE
Izracunavanje stvarnih vrednosti pokazatelja pouzdanosti
i -
RS, MTBM, t
Poredenje sa dozvoljenim vrednostima
<
Rs * Rd
Numericki i graficki prikaz
podataka o odrzavanju i eksploatacionim resursima
EKEFLCATAUCN FEELRS
Donosenje odluke o daljoj eksploataciji ili akciji odrzavanja
12D.I 1C0.I
% 6C.I 40.I 2C.C 00
Slika 7- Algoritam optimalnog modela koncepta odrzavanja RRU prema stanju sa kontrolom
nivoa pouzdanosti
Figure 7 - Algorithm of the optimal model of the concept of condition based maintainance of RRE with the control of the level of reliability
Tokom procesa odrzavanja deo podataka se unosi rucno, a veci deo se generise automatski komunikacijom racunar - uredaj. Rucno se uno-se sledeci podaci: vreme eksploatacije svaki put nakon eksploatacije tokom izvrsenja redovnih zadataka RRS - te, vreme rada uredaja tokom re-
alizacije osnovnog odrzavanja - ti, vreme rada uredaja tokom periodic-nog pregleda - t2, vreme rada uredaja tokom tehnickog pregleda - t3.
U racunar se automatski generisu podaci o: rezultatima testa „SETUP PARAMETER TEST'' („1'' za rezultat testa „OK" i „2'' za rezultat testa „ERROR''), rezultat testa „FIXED PARAMETER TEST'', rezultat testa „FRONT PANEL TEST'', podaci o nadgledanim parametrima tokom realizacije sve tri vrste testa: nivo prijemnog signala, BER greska u prenosu podataka, nivo pre-dajnog signala, odnos aktivne i reflektovane snage, naponi napajanja za rad modula, izvor napajanja uredaja i datum realizacije bilo kog vida odrzavanja.
Na osnovu prikupljenih podataka (rucno i automatski) racunar izra-cunava i prikazuje trenutne vrednosti pratecih parametara:
- srednje vreme izmedu zamene modula MTBF ,
- preostalo srednje vreme do sledece zamene modula MTBM (do isteka resursa),
- t - ukupno vreme rada uredaja/modula,
- stvarne vrednosti parametara pouzdanosti za sastavne module i uredaj RS1 - RS9 i Rsgrc , radi uporedivanja sa dozvoljenim vrednostima, prema formuli:
RS = exp(-Âi-9 •t ).
S obzirom na navedenu formulu i cinjenicu da je t = 0 , jer pocinje zivotni ciklus uredaja, pocetna stvarna vrednost pouzdanosti iznosi RS = 1 i tokom eksploatacije vrednost opada,
- ukupno vreme rada uredaja/modula - t = te +11 +12 +13,
- ukupno vreme rada uredaja/modula tokom osnovnog odrzavanja - t1,
- ukupno vreme rada tokom tehnickog odrzavanja - 12 +13,
- graficki i numericki prikaz eksploatacionog resursa po modulima i celog uredaja,
- ostale osnovne podatke o datumima pojedinih akcija odrzavanja, fabrickom broju uredaja, pripadnost RRS i sl.
Centralni racunar sve podatke o eksploataciji i odrzavanju moze preneti nekim vidom komunikacije, dalje ka visim nivoima odrzavanja i nosiocu funkcije odrzavanja. Na osnovu dostupnih podataka moze se pruziti pomoc nizim nivoima odrzavanja, a nosiocima odrzavanja omoguciti kontrolu realizacije odrzavanja i donosenje odluka iz njihove funkcionalne nadleznosti.
U nastavku su prikazani rezultati primene modela odrzavanja prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti. Pod pretpostavkom razlicitih vr-sta vrednosti eksploatacionog resursa uredaja i sastavnih modula, prikazani su primeri softverskih vrednosti parametara koji se prate tokom pri-mene modela odrzavanja.
Na slici 8 prikazan je primer primene modela, pri cemu je iskorisceni eksploatacioni resurs u satima t = 1918 h ili 24% ukupnog resursa uredaja.
CzD
CO
o
o
>
o CM
of w 0£
U
o o
-J
A
O
X
o
E
I—
>-
R A
1918 h
24%
RADIO-RELEJNI UREOAJ GRC 408E
MTBF= 6004 h MTBM= 4086 h
RS =0.7266 t= 1918 h Rd =0.368 Eksploatacioni resurs: 24 %_
#
408
BER = 10-
VSWR = 1:10
4086 h 76 %
pr = -30 dm Pt = +24dBm U = -15.2V,15V,5V, 28.2V Uz = 24V Datum: 18.07.2013. god. TEST=o.k.
Iskorisc enost eksploatacionog resursa
I p
8000 6000 4000 2000 0
6004
1918
A
-J
(!)
>0
x
E
1—
O
O >
Slika 8 - Primer prikaza podataka o resursu RRU GRC 408E Figure 8 - An example of the data on the RRE resource E GRC 408E
RRU GRC 408E - Eksploatacioni resurs modula A 25
RESURS U SAT1MA
EKSPLCATACION RESURS
%
1918
17990
MTBF= 19908 h t= 1918 h MTBM= 17990 h RS =0.908
Eksploatacioni resurs = 9.6% Datum: 18.07.2013.god.
0
Slika 9 - Primer prikaza podataka o resursu modula A25 Figure 9 - An example of the data on the module A25 resource
Prikaz rezultata primene modela omogucuje uvid u pokazatelje pou-zdanosti i sa slike 8 se vidi da je stvarna vrednost pouzdanosti RS = 0.7266 , pa je ispunjen uslov da je RS > Rd, na osnovu cega se vr-si dalja normalna eksploatacija RRU. Neiskorisceni resurs je 76% ili MTBM = 4086 h. Dalje, softverski prikaz omogucuje uvid u vrednosti nadgledanih tehnickih parametara RRU i rezultate sprovedenog dijagno-stickog testa funkcionalne ispravnosti.
Pod istim vrednostima eksploatacionog resursa, kao na slici 8, prika-zani su primeri vrednosti parametara pouzdanosti za modul A25 na slici 9 i modul A24A4 na slici 10.
RRU GRC 408E - Eksploatacioni resurs modula A24 A4
%
EKSPLOATACICNI RESURS
RESURS U SATIMA
1918
34533
MTBF= 36451 h t= 1918 h MTBM= 34533 h RS =0.948 Eksploatacioni resurs = 5.3% Datum: 18.07.2013.god.
Slika 10 - Primer prikaza podataka o resursu sastavnog modula - A24 A4 Figure 10 - An example of the data on the resource of a component module - A24 A4
Sagledavajuci vrednosti vremena izmedu dva otkaza MTBF sastav-nih modula prikazanih u tabeli 1, modul A25 ima najmanju vrednost koja iz-nosi MTBF = 19908 h. Pod pretpostavkom da je modul A25 tokom svog zivotnog veka radio ukupno t = 17917 h, iskoriscenost eksploatacionog resursa bice 90%. Na osnovu toga, stvarna vrednost parametra pouzdanosti je RS = 0.406 , sto je neznatno vise od dozvoljene vrednosti. RRU se nalazi
na granici iskoriscenog resursa, te je na visim nivoima odlucivanja da done-su odluku, zavisno od angazovanja jedinice kojoj sredstvo pripada, da li ce se izvrsiti preventivna zamena modula A25 ili ce se modul i dalje koristiti. Navedeni primer prikazan je na slici 11.
Pod pretpostavkom da se modul A25 i dalje koristi i da vreme eks-ploatacije iznosi t = 21898h, iskoriscenost eksploatacionog resursa je 110%, a ostale vrednosti pokazatelja pouzdanosti prikazane su na slici 12. Vrednost stvarne pouzdanosti je RS = 0.336 , sto je manje od dozvo-
ljene vrednosti Rd = 0.368.
RRU GRC 408E - Eksploatacioni resurs modula A25
MTBF=19908 h
RS =0.406
Rd =0.368
17917 h 90%
t=17917h MTBM=1990 h
Eksploatacioni resurs= 90% Datum: 18.07.2013.god.
Iskoris c enost eksploatacionog resursa 1 9 9 0 8
Slika 11 - Primer prikaza eksploatacionog resursa modula A25 Figure 11 - An example of the mining resource of module A25
RRU GRC 408E - Eksploatacioni resurs modula A25
21898 h 110%
O
RS =0.336 Rd =0.368
MTBF=19908 h t=21898h MTBM=0 h Eksploatacioni resurs= 110% Datum: 18.07.2013.god.
19908 h 100%
PAZNJA:
Rs < Rd
Iskoris c enost eksploatacionog resursa
2 2 0 0 0 2 10 0 0 2 0 0 0 0 1 9 0 0 0 1 8 0 0 0
Slika 12 - Primer prikaza isteklog resursa modula A25 Figure 12 - An example of an expired resource of module A25
1 990 h
CI!)
Na ovaj nacin, primenjeni model odrzavanja prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti omogucuje potpuno iskoriscenje resursa sastavnih modula i uredaja, ukljucujuci i rezervu upotrebljivosti, pracenje i kontrolu ispravnosti RRU od strane posluzioca i strucnih lica i smanjenje nepotrebnih troskova planske zamene modula. Postojeca evidencija iskoriscenosti resursa omogucuje stalnu i kontrolisanu eksploataciju modula i uredaja, sve do otkaza.
Sagledavajuci optimalnost modela odrzavanja sa aspekta troskova odrzavanja, uz cinjenicu da postoji oprema za odrzavanje, dolazi se do zakljucka da su najveci troskovi odrzavanja tokom zivotnog veka uredaja vezani sa zamenom sastavnih modula, odnosno sa rezervnim delovima za odrzavanje. Najmanji troskovi su opredeljeni na radnu snagu koja rea-lizuje nize nivoe odrzavanja. Ovakav odnos troskova objasnjava se cinje-nicom da su u pitanju uredaji visoke tehnologicnosti i slozenosti, za cije odrzavanje su neophodni rezervni delovi visokog kvaliteta (po MIL stan-dardu). U isto vreme, visoka tehnologicnost RRU omogucila je da se prili-kom nabavke RRU izdvoje veca novcana sredstva, ali su zato znatno smanjeni troskovi odrzavanja uredaja tokom resursa uredaja i sastavnih modula, tehnoloske procedure za odrzavanje su uproscene i oslonjene su na tehnoloske instrumente i softvere ugradene u sastavu uredaja.
U dostupnoj literaturi istrazivanja su pokazala da se optimalni troskovi odrzavanja prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti postizu za pouzdanost od 0,79 do 0,90.
Zakljucak
Sprovedena istrazivanja pokazuju da pretpostavljeni model odrzavanja RRU omogucuje kvalitetno i ekonomicno odrzavanje RRU najnovije generacije, uz koriscenje postojecih resursa uredaja i RRS u okviru kojih se ugraduju. Takode, istrazivanja pokazuju da pretpostavljeni model odrzavanja prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti omogucuje:
- potpuno iskoriscenje konstrukcionih i tehnicko-tehnoloskih karakte-ristika uredaja u funkciji kvalitetnog i ekonomicnog odrzavanja uredaja,
- bolje planiranje preventivnog odrzavanja,
- ucesce posluzioca i strucnih lica iz najnizeg nivoa u odrzavanju i strucno podizanje nivoa osnovnog odrzavanja,
- dostupnost podatka o resursima uredaja i odrzavanju, visim nivoi-ma odrzavanja i odlucivanja,
- jedinstveno i organizovano prikupljanje podataka iz eksploatacije i zivota uredaja i RRS,
- svodenje troskova odrzavanja na minimum,
- sastavljanje modula, koji imaju najvece troskove odrzavanja, me-njaju po otkazu, a ne po isteku resursa, pod uslovom da modul izvrsava svoju funkcionalnu namenu i da ne narusava pouzdanost uredaja,
- opciju primene modela odrzavanja na ostale uredaje u RRS.
Literatura
Adamovic, Z., Radovanovic, L., & Radojevic, M. 2008. Modeli odrzavanja na bazi tehnicke dijagnostike. Tehnicka dijagnostika, 3.
Adamovic, Z., Stankovic, N., & Savic, B. 2011. Pouzdanost masina i po-strojenja.Novi Sad: Stylos.
Adamovic, Z., & Besic, C. 2008. Odrzavanje tehnickih sistema.Beograd: Drustvo za tehnicku dijagnostiku Srbije.
Jovanovic, D., Radonjic, V., & Milojevic, I. 2013. Odredivanje parametara pogodnosti za odrzavanje radio-relejnih uredaja primenom graficke metode. . U: 16. Medunarodna konferencija „Upravljanje kvalitetom i pouzdanoscu", ICDQM-2013, Beograd. , str. 435-440
Radonjic, V., & Ciric, M. 2012. Primena savremene metode tehnicke dijagnostike u funkciji unapredenja odrzavanja radio-relejnih uredaja. Vojno-tehnicki glasnik/Military Technical Courier, 60(4), str. 117-132.
Radonjic, V., Jovanovic, D., & Milojevic, I. 2013. Proracun parametara pouzda-nosti kod uspostavljanja organizacije odrzavanja radio-relejnih uredaja. U: 16. Medunarodna konferencija „Upravljanje kvalitetom i pouzdanoscu", ICDQM. str. 471-476
Radonjic, V., Jovanovic, D., & Milojevic, I. 2013. Tehnoloska procedura sred-njeg nivoa odrzavanja savremenih radio-relejnih uredaja. . U: 16. Medunarodna konferencija „Upravljanje kvalitetom i pouzdanoscu", ICDQM. , str. 465-470
Radonjic, V., & Jovanovic, D. 2012. Odrzavanje radio-relejnih uredaja prime-nom savremene metode tehnicke dijagnostike. U: 15. DQM Medunarodna konferencija Upravljanje kvalitetom i pouzdanoscu ICDQM, Beograd. , str. 383-388
Radonjic, V., Ciric, M., & Jovanovic, D. 2012. One model of assistance on the lower levels in the maintenance of modern radio-radios GRC systems. U: 5th International scientific conference on defensive technologies OTEH 2012, Belgrade.
Tomic, M., & Adamovic, Z. 1986. Pouzdanost u funkciji odrzavanja tehnickih sistema.Beograd: Tehnicka knjiga.
OPTIMAL MODEL OF THE CONCEPT OF RADIO-RELAY EQUIPMENT MAINTENANCE
FIELD: Maintenance of technical systems, Telecommunications ARTICLE TYPE: Original Scientific Paper
Summary:
This paper presents the results of applying the optimal model of the concept of maintenance of modern radio-relay equipment (RRE). The model, is based on condition based preventive maintenancewith the control of the level of reliability, and uses a number of positive structural and technological capabilities of the machine in order to decrease overall maintenance costswhile maintaning the achieved level of the required device reliability.
CZD
Introduction
The aim of this paper is to review the maintenance models, with an emphasis on preventive maintenance, in order to identify the best RRE model maintenance and set up a proper maintenance organization. For the application of a model of maintenance, one must be familiar with construction-technological features and capabilities of the device which provide its reliability and maintainability. The ultimate goal of this research is to choose and establish an optimal maintenance model which will enable controlled monitoring of device reliability in order to fully utilize resources.
Types of Preventive Maintenance
Two types of preventive maintenance have been presented including: traditional planned maintenance and condition based maintenance. Condition based maintenance is a type of preventive maintenance based on a periodic or continuous control of devices in use. Based on the results of the control, decisions are made on the necessary time and extent of planned activities.
Condition based maintenance, due to constant control during operation, allows full utilization of device modulecomponents, which makes it optimal compared to traditional preventive maintenance.
Methods of condition based maintenance.
There are two types of condition based maintenance: one with the parameter control and the other with the reliability control. The choice of an appropriate method is done based on the algorithm in Figure 3. Considering the requirements that must be met when choosing the model of condition based maintenance and the algorithm for model selection, a model of condition based maintenance is chosen with the control of the device reliability and component modules. The fact that the intensity of the failure of devices and modules is constant over the life of the device is a critical factor in choosing a model of condition based maintenance which will be used in further research. The model will enable the optimal maintenance of devices with maximum reliability and minimum maintenance costs.
Condition based maintenance with the control of the level of reliability
In models of condition based maintenance with the control of the level of reliability, a reliability level is a criterion of technical condition and expressed by reliability. The indication of the reliabilityis the parameter - failure intensity. In applying the model, there is another parameter used- allowed reliability level. The permitted level of reliability is calculated for each component separately and for the entire device. In this maintenance model, during the lifetime of the device, the actual level of reliability is constantly compared with the allowed value of the reliability of the device or module, as shown in the algorithm in Figure 4.
The application of this maintenance model requires constant collection of operational data about the reliability of devices and modules during their lifetime.
CD hI
CD LO
CP CP
ro <u
J?
<D
.O T3
<0 >
ro ■t! T3
o ro
CP
<u o c o
ID
T3
o E
ro
E +-<
CP
O
T3
> ■(J
o
T3
ro Q1
CO
o
X
o >
o CM
w 0£ ZD
o o
-J <
o
X
o
LU
I— >-
Q1
£
w <
-j
CD >Q
X LU I—
o
o >
RRE characteristics from the aspect of the maintenance model
In the selection phase of the maintenance model, it is stated that RRE must meet certain requirements such as: unit design is characterized by a high degree of technologicality and is based on the serial modular principle; the device operates within the mobile system in which the operation of the device is controlled by a computer system, and the device is pre-tested for the defectafion of device correctness. From the technological point of view, it was assumed that there is equipment for all levels of maintenance, trained personnel, and required technological procedures for all levels of maintenance.
The application of the condition based maintenance with the control of the level of reliability and the results of the application
In accordance with the defined assumptions,the maintenance model was applied. The RRE operation is controlled within the mobile system,using a compute with, appropriate software. The communication ofthe computer with RREgives all the relevant information about the unit. A part of the maintenance data is entered manually into the appropriate application software. Based on the collected data, the computer calculates all relevant parameters for the implementation of the model maintenance, numerically and graphically. Figure 7 shows the algorithm of the optimal model of condition based maintenance of RRE with the control of the reliability level. The results of applying the optimal maintenance model are also shown.
Based on the activities during the research and on the application of the maintenance model, it can be seen that the highest maintenance costs are directed to the replacement of component modules. The optimality of the condition based maintenance model allows the use of modules after the expiry of resources, or up to failure,without disrupting the functions of the device.
Conclusion
The conducted research shows that the assumed RRE maintenance model provides quality and cost-effective RRE maintenance of the latest generation with the use of existing resources and RRS units in which they are incorporated. The research also shows that the assumed model of condition based maintenance with the control of the level of reliability enables:
- full use of structural and technological characteristics of the device as a function of efficient and cost-effective equipment maintenance,
- better planning of preventive maintenance,
- involvement of personnel and experts from the lowest level of maintenance and professional raising of the basic maintenance level,
- availability of information on resources, equipment and maintenance, to higher levels of maintenance and decision-making structures,
- uniform and organized data collection from service and device life and RRS,
- reduction of maintenance costs to a minimum,
- changing the constituent moduleswith the highest maintenance costs, upon failure and not upon the expiry of resources, provided that the module performs its functional purpose and does not violate the reliability of the device,
- an option of applying the maintenance model to other devices in RRS.
Key words: condition based maintenance, control of reliability.
Datum prijema clanka/Paper received on: 01. 12. 2013.
Datum dostavljanja ispravki rukopisa/Manuscript corrections submitted on: 22. 12. 2013. Datum konacnog prihvatanja clanka za objavljivanje/ Paper accepted for publishing on: 24. 12. 2013.
CD hI
CD LO
CP CP
ro <u
J?
<D
.O T3
CO >
ro ■t! T3
o ro
P
<u o c o
ID
T3
o E
ro E
P
O
T3
>
•cS
o
T3
ro Q1
