CC BY
7
5. Анцев В.Ю., Анцева Н.В. Анцев А.В. Оценка соответствия компьютерной системы прогнозирования качества сварных соединений предъявляемым требованиям // IV Всероссийская научно-техническая конференция с международным участием «Отечественный и зарубежный опыт обеспечения качества в машиностроении» 18 - 20 апреля 2023 г.: сборник докладов. Тула: Изд-во ТулГУ, 2023. С. 188-191.
6. Горбаченко И.М. Оценка качества программного обеспечения для создания систем тестирования // Фундаментальные исследования. 2013. № 6-4. С. 823-827.
Анцев Виталий Юрьевич, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой, anzev@yandex.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Анцева Наталья Витальевна, канд. техн. наук, доцент, n.anzeva@yandex.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Анцев Александр Витальевич, д-р техн. наук, доцент, заведующий кафедрой, a. antsev@yandex.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
METHODOLOGY FOR ASSESSING THE QUALITY OF COMPUTER SYSTEMS WITH REQUIREMENTS
V.Yu. Antsev, N.V. Antseva, A.V. Antsev
The relevance of software quality assessment is considered. The parameters for assessing the quality of software based on the model presented in GOST R ISO / IEC 25010-2015 are given from the point of view of the main user. The result of the quality assessment of the ResSpot program for predicting the quality of welded joints according to the GOST R ISO/IEC 25010-2015 indicators and comparing the result with the target value is presented.
Key words: software, quality assessment, quality management.
Antsev Vitaliy Jur'evich, doctor of technical science, professor, manager of department, anzev@tsu. tula.ru, Russia, Tula, Tula State University,
Antseva Natal 'ya Vital 'evna, candidate of technical sciences, docent, n. anzeva@yandex.ru, Russia, Tula, Tula State University,
Antsev Alexander Vitalyievich, doctor of technical science, docent, manager of department, a.antsev@yandex.ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 629.113
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-5-509-510
ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВА ПОДКОНТРОЛЬНЫХ ГРУПП НОВЫХ ЛЕГКОВЫХ
АВТОМОБИЛЕЙ
А.В. Крицкий, В.Н. Козловский, Н.А. Антонова, Р.Р. Гафаров
В статье представлены результаты исследования качества и надежности подконтрольных групп новых легковых автомобилей.
Ключевые слова: автомобиль, бортовой электротехнический комплекс, качество, надежность.
Основной целью сбора информации о надежности автомобилей и их элементов в эксплуатации является получение достоверных исходных данных, необходимых для снижения совокупных (производственных и эксплуатационных) затрат при повышении надежности автомобилей; совершенствования технического обслуживания и ремонтопригодности автомобилей; прогнозирования надежности автомобилей и их деталей, сборочных единиц и комплектующих изделий; повышения конкурентоспособности автомобилей [1].
Основными задачами сбора информации являются: выявление конструктивных и технологических недостатков изделия, снижающих его надежность, а также недостатков в организации техобслуживания и ремонта; определение объективных численных значений показателей надежности автомобилей; оценка ресурса деталей, узлов и агрегатов автомобилей в условиях реальной длительной эксплуатации автомобилей потребителями; выявление элементов, ограничивающих (лимитирующих) надежность автомобилей; определение причин возникновения неисправностей; корректирование номенклатуры и норм расхода запасных частей; уточнение критериев отказов и предельных состояний автомобилей; выявление влияния реальных условий и режимов эксплуатации на надежность автомобилей [2].
Организацию сбора, накопления и хранение информации о надежности автомобилей в эксплуатации у потребителей осуществляет специализированное управление автосборочного производства отвечающего за направление деятельности - техническое обслуживание и ремонт автомобилей в эксплуатации.
Источниками информации о надежности автомобилей и его составных частей являются: автомобили, находящиеся в личном пользовании граждан, которые интенсивно эксплуатируют; анализ баз данных предприятий фирменного автосервиса по послегарантийному обслуживанию автомобилей; подконтрольные автомобили, находящиеся на эксплуатационных испытаниях; материалы опроса владельцев автомобилей [3].
Организация сбора информации об эксплуатационной надежности по автомобилям, находящимся в личном пользовании граждан. Сбор информации о надежности в эксплуатации производится в различных климатических зонах на всех предприятиях фирменного автосервиса, заключивших договор о гарантийном обслуживании автомобилей. Группы подконтрольных автомобилей формируют из автомобилей одной модели и одного года выпуска. Число автомобилей в группе определяется в соответствии с необходимостью обеспечения репрезентативности выборки, что необходимо для проведения статистического анализа и оценки показателей надежности. Владельцам подконтрольных автомобилей, находящимся в различных климатических зонах, по запросам предприятий фирменного автосервиса в специализированное управление автопроизводителя выдается персональная учетная карта [4].
Разработку программного обеспечения на сбор, сопровождение и хранение информации в виде базы данных о неисправностях автомобилей в эксплуатации осуществляет специализированное управление автосборочного производства занимающегося разработкой корпоративного программного обеспечения.
Сбор информации об эксплуатационной надежности подконтрольных автомобилей производят инженерно-технические работники предприятий фирменного автосервиса на основе: обработки ремонтной документации, контроля и анализа отказавших узлов и деталей; опроса водителей (владельцев), слесарей по ремонту автомобилей.
По полученным данным инженеры предприятий фирменного автосервиса заполняют электронные карты по форме и содержанию соответствующие актам гарантийного обслуживания, с внесением кода операции определяющим сбор данных о надежности автомобилей подконтрольной группы.
Передача электронных актов гарантийного обслуживания подконтрольных автомобилей от предприятий фирменного автосервиса осуществляется в специализированное управление автосборочного предприятия отвечающего за направление технического обслуживания и ремонта, по электронным каналам связи. Анализом информации электронных актов гарантийного обслуживания по подконтрольной группе автомобилей занимается инженерно-технический центр, дирекция по качеству и управление по техническому обслуживанию и ремонту автомобилей в эксплуатации.
В послегарантийный период при обнаружении на автомобиле в эксплуатации неисправностей, которые влияют на безопасность движения, техническая служба предприятий фирменного автосервиса направляет срочное сообщение о неисправности в адрес подразделений службы качества автосборочного предприятия и неисправный узел или деталь высылает с телеграфным уведомлением реквизитов отправки.
После получения информации, узлов и деталей служба качества автосборочного предприятия организовывает проведение комиссионного обследования и установления предварительной причины неисправности с определением дальнейшего маршрута для окончательного исследования.
Исследование причин неисправности проводят в срок не более 20-дней после передачи узлов и деталей, при проведении комплексных лабораторных исследований срок увеличивается до 30-дней.
После окончания исследования подразделения службы качества составляют протокол по результатам исследования причин и разсылают его заинтересованным подразделениям.
Все затраты по сбору и обработке информации по эксплуатации автомобилей, анализу вышедших из строя деталей, узлов и агрегатов несет автосборочное предприятие по факту выполненных работ.
Организация сбора материалов по опросу владельцев автомобилей индивидуального пользования. Периодически, не реже одного раза в год, управление по техническому облуживанию и ремонту автомобилей проводит опрос владельцев (анкетирование) в различных климатических зонах на предприятиях фирменного автосервиса по техническому обслуживанию, ремонту и отказам деталей, узлов и систем автомобиля.
Анкетирование проводится работниками автосборочного предприятия или работниками гарантийной службы предприятия фирменного автосервиса, а также с помощью инструментов «горячих линий». Данные анкетирования заносятся в базу данных сервера автопроизводителя.
Управление автопроизводителя по техническому обслуживанию и ремонту автомобилей производит сбор, хранение и обработку информации о неисправностях автомобилей в электронной базе данных.
Организация электронной базы данных для хранения накопленной информации должна обеспечивать оперативный розыск информации по отдельным вопросам, доступность информации по разрешению управления по техническому обслуживанию и ремонту автомобилей представителям служб, про-
изводств автосборочного предприятия для осуществления выборки необходимой информации при проведении анализа причин неисправностей и расчета показателей надежности, заложенных в технической документации на данную деталь, узел, автомобиль.
Управление по техническому обслуживанию и ремонту автомобилей, инженерно-технический центр, подразделения службы качества проводят анализ, оценку надежности подконтрольных автомобилей на основе статистических данных отдельно по каждой подконтрольной группе на предприятиях фирменного автосервиса и ежеквартально оформляет отчет.
Перечень неисправностей (несоответствий), требующих ускоренного устранения на автомобилях, а именно: по безопасности движения автомобилей; по затратности для потребителя; по потребительским свойствам автомобиля.
В качестве примера рассмотрим результаты ресурсных испытаний подконтрольной группы автомобилей популярной марки, производства одного из лидеров российского автомобильного рынка. По результатам анализа надежности автомобилей производства 2018 г., в ходе ресурсных испытаний за пробег 240 тыс. км, выявлены неисправности, основные причины которых представлены на рисунке 1.
Распределение неисправностей по причинности
Рис. 1. Диаграмма распределения причин неисправностей по результатам ресурсных испытаний
подконтрольной группы автомобилей
Анализ диаграммы представленной на рисунке 1 показывает, что лидирующей позицией по причинам неисправностей является производственное качество (47% причин), далее в порядке убывания идут конструкционные недостатки (27% причин), естественный износ (13% причин).
Выявленные в ходе испытаний отказы автомобилей:
1. неполное включение сцепления, из-за нарушения условий эксплуатации диска сцепления нажимного;
2. неполное включение сцепления из-за естественного износа фрикционных накладок ведомого диска сцепления;
3. при включении зажигания не горит лампа сигнализатора разряда аккумуляторной из-за отказа генератора, регулятор которого изготовлен по обходной технологии - запрессовка крепежных втулок вместо их заливки;
4. низкие обороты при запуске двигателя из-за разрядки аккумуляторной батареи, ресурс батареи выработан;
5. двигатель заглох при движении автомобиля по трассе из-за обрыва проводов жгута. На данном жгуте было произведено удлинение отвода к генератору. При ремонте использовались запасные части и оборудование, не позволяющие качественно провести доработку жгута. Отремонтированные жгуты не подлежат оценке при повторном обрыве отвода к генератору при проведении дальнейших испытаний;
6. неисправность системы зарядки аккумулятора из-за ошибки при монтаже комбинации приборов;
7. неисправность термостата из-за естественной выработки ресурса термосилового элемента;
8. неисправность насоса водяного из-за значимого превышения длительности эксплуатации сверх установленного ресурса узла;
9. неполное включение сцепления из-за естественного износа фрикционных накладок ведомого диска сцепления;
10. обрыв троса сцепления из-за усталостного излома нитей каната троса при пробеге превышающем заявленный ресурс изделия;
11. стук амортизатора задней подвески из-за течи жидкости, по причине естественного износа.
Таким образом, из 11 позиций отказов в ходе ресурсных испытаний подконтрольной группы
автомобилей, 4 позиции так или иначе связаны с неисправностями электрокомпонентов (3, 4, 5, 6 позиции списка).
Средняя наработка на отказ за суммарный пробег составляет 22749 км. (по ТУ не менее 20000 км. Интервальные оценки для средней наработки на отказ при доверительной вероятности 0,9: нижняя 18600 км.; верхняя 26898 км.
Оценка надежности компонентов автомобилей проведена с учетом возникших в период испытаний неисправностей соответствующих узлов и агрегатов и приведена в таблице 1.
Таблица 1
Оценка надежности компонентной базы автомобилей_
№ п/п Наименование агрегата или узла автомобиля (причина/кол-во отказов) Фактическая оценка безотказности: -Т ср.—средняя наработка до отказа (тыс.км) - Т 90% - 90% наработка до отказа (тыс.км) - Р 50,120 — вероятность безотказной работы за 50 тыс.км. (гарантия), 120 тыс.км. (установленный ресурс) Требования ТУ (тыс.км)
1 Ремень генератора (трещины, расслоение) Т ср. = 31,05 Т 90% = 10,2 Р 50 = 0,28 Т ср. = 90
2 Кронштейн генератора ( трещина, излом) Т ср. = 96,4 Т 90%% = 27,9 Р 50 = 0,66 Т ср. = 120
3 Электробензонасос (отказ) Т ср. = 144,5 Т 90% = 123,6 Р 120 = 0,89 Т ср. = 120
4 Катколлектор (отказ) Т ср. = 151,4 Т 90% = 65,4 Р 120 = 0,82 Т ср. = 120
5 Клапан продувки адсорбера (отказ) Т ср. = 119,7 Т 90% = 41,2 Р 50 = 0,67 Т ср. = 120
6 Подушка подвески системы выпуска (разрушение) Т ср. = 52,6 Т 90% = 24,7 Р 50 = 0,35 Т ср. = 100
7 Термостат (отказ) Т ср. = 189,2 Т 90% = 123,5 Р 120 = 0,93 Т ср. = 100
8 Диск нажимной (износ) Т ср. = 123,8 Т 90% = 110,4 Р 120 = 0,78 Т ср. = 120
9 Диск ведомый (износ) Т ср. = 130,2 Т 90% = 73,2 Р 120 = 0,96 Т ср. = 120
10 Приводы передние (износ шрус) Т ср. = 194,8 Т 90% = 69,6 Р 120 = 0,76 Т ср. = 120
11 Рычаг задней подвески (трещина) Т ср. = 164,4 Т 90% = 138,4 Р 120 = 0,93 Т ср. = 120
12 Амортизатор задней подвески (износ) Т ср. = 203,1 Т 90% = 82,5 Р 120 = 0,77 Т ср. = 100
13 Подшипник ступицы переднего колеса (износ) Т ср. = 163,5 Т 90% = 96,5 Р 120 = 0,85 Т ср. = 100
14 Тяга рулевой трапеции (коррозия) Т ср. = 119,1 Т 90% = 67,2 Р 120 = 0,54 Т ср. = 120
15 Вал рулевого управления в сборе (люфт в шарнирах) Т ср. = 128,9 Т 90% = 60,6 Р 120 = 0,57 Т ср. = 120
16 Диск тормозной (износ) Т ср. = 145,2 Т 90% = 63,1 Р 120 = 0,66 Т ср. = 80
17 Генератор ( отказ) Т ср. = 94,8 Т 90% = 26,2 Р 50 = 0,68 Т ср. = 120
18 Отопитель в сборе ( отказ) Т ср. = 116,4 Т 90% = 36,6 Р 50 = 0,87 Т ср. = 120
Также, по результатам технической экспертизы кроме рычагов задней подвески, достигли предельного состояния следующие узлы:
- блок - фары (пробег 166064 - 169858 км.): не соответствуют светотехнические характеристики; не работают электрокорректоры; потемнение колбы лампы габаритного огня; обгорание патрона габаритного огня; помутнение рефлектора дальнего света; абразивный износ наружной поверхности рассе-ивателя.
- задние фонари (пробег 242764 - 247058 км.): не соответствуют по светотехническим характеристикам; абразивный износ на внешней поверхности рассеивателя; деформирование патронов лампы.
Основные выводы по результатам ресурсных испытаний подконтрольной группы автомобилей: надежность автомобилей и его агрегатов и узлов по результатам ресурсных испытаний автомобилей в объеме 240 тыс. км. пробега оценивается удовлетворительно; по результатам технической экспертизы узлов и агрегатов автомобилей по окончании испытаний выявлено достижение предельного состояния задней подвески, по причине трещин на рычагах задней подвески в месте крепления нижнего шарнира амортизатора, а также блок - фар и задних фонарей, остальные основные агрегаты и узлы не достигли предельного состояния.
По оценке надежности составных частей автомобилей выявлено не соответствие фактической средней наработки до отказа требованиям ТУ следующих узлов, деталей автомобиля: ремень генератора; кронштейн генератора; клапан продувки адсорбера; подушка подвески системы выпуска; тяга рулевой трапеции; генератор; отопитель.
Таким образом, результаты применения рассмотренного инструмента контроля качества позволяют заключить, что электрооборудование составляют значимую часть компонентной базы автомобилей обладающей повышенным уровнем отказов при длительной эксплуатации. Среди соответствующих изделий выделяются: генератор; отопитель; пучки проводов; электробензонасос; электрокорректоры фар и т.д.
Однако, ресурсные испытания подконтрольной группы автомобилей, как инструмент оценки качества продукции в массовом производстве, также как представленные выше инструменты весьма ограничен в применении и может быть использован в основном для оценки надежности, с целью реализации комплексных мероприятий направленных на повышение соответствующих показателей новых, еще не выпущенных автомобилей.
Список литературы
1. Козловский В.Н. Обеспечение качества и надежности системы электрооборудования автомобилей // Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. Моск. гос. автомобил.-дорож. ин-т (техн. ун-т). Тольятти, 2010.
2. Petrovski S.V. Intelligent diagnostic complex of electromagnetic compatibility for automobile ignition systems / V.N. Kozlovski, A.V. Petrovski, D.F. Skripnuk, V.E. Schepinin, E. Telitsyna // Reliability, Info-com Technologies and Optimization (Trends and Future Directions). 6th International Conference iCRITO.
2017. С. 282-288.
3. Козловский В.Н. Перспективные системы диагностики управления автономным транспортным объектом / В.Н. Козловский, В.В. Дебелов, О.И. Деев, А.Ф. Колбасов, С.В. Петровский, А.П. Новикова // Грузовик. 2017. № 6. С. 21-28.
4. Козловский В.Н. Развитие проектов электромобилей и автомобилей с комбинированной энергоустановкой / В.Н. Козловский, Д.В. Айдаров, М.М. Васильев, В.В. Дебелов // Грузовик. 2018. № 6. С. 18-21.
5. Козловский, В.Н. Моделирование энергоемких накопителей автомобильной комбинированной энергоустановки / В.Н. Козловский, В.И. Строганов, В.В. Дебелов, С.В. Петровский // Грузовик.
2018. № 11. С. 13-14.
Крицкий Алексей Викторович, аспирант, kritskiyav@yandex.ru, Россия, Самара, Самарский государственный технический университет,
Козловский Владимир Николаевич, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой, Kozlovskiy-76@mail.ru, Россия, Самара, Самарский государственный технический университет,
Антонова Наталья Алексеевна, аспирант, vera1967. antonova@yandex.ru, Россия, Самара, Самарский государственный технический университет,
Гафаров Роман Ринатович, аспирант, gafarov01 @gmail. com, Россия, Самара, Самарский государственный технический университет
STUDY OF THE QUALITY AND RELIABILITY OF CONTROLLED GROUPS OF NEW CARS
A.V. Kritsky, V.N. Kozlovsky, N.A. Antonova, R.R. Gafarov
513
The article presents the results of a study of the quality and reliability of controlled groups of new
cars.
Key words: car, on-board electrical complex, quality, reliability.
Kritsky Alexey Viktorovich, postgraduate, kritskiyav@yandex.ru, Russia, Samara, Samara State Technical University,
Kozlovsky Vladimir Nikolaevich, doctor of technical sciences, professor, head of the department, Kozlovskiy-76@mail.ru, Russia, Samara, Samara State Technical University,
Antonova Natalya Alekseevna, postgraduate, vera1967.antonova@yandex.ru, Russia, Samara, Samara State Technical University,
Gafarov Roman Rinatovich, postgraduate, gafarov01 @gmail. com, Russia, Samara, Samara State Technical University
УДК 502:620.9
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-5-514-515
ИССЛЕДОВАНИЯ ВИБРАЦИИ И ШУМА ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
А. В. Костюков
Работники энергетических хозяйств предприятий наиболее подвержены влиянию опасных и вредных производственных факторов, в том числе от вибраций и шума силовых трансформаторов. Для снижения этих вредных производственных факторов необходимо располагать методами расчёта и анализа вибраций и шума электрических машин. В работе анализируются источники шума и вибрации системы охлаждения силовых трансформаторов, а также рассмотрены методы расчета вибрации асинхронных двигателей на основе определения радиальных магнитных сил статора и ротора с учётом мод собственных частот колебаний.
Ключевые слова: безопасность труда, силовой трансформатор, система охлаждения трансформатора, асинхронный двигатель, радиальные силы, пространственные колебания, амплитуда магнитных вибраций, магнитострикция, магнитный шум.
Развитие дефектов и повреждения элементов конструкции силовых трансформаторов в целом сказываются на безопасных условиях эксплуатации и облуживания силовых трансформаторов, в том числе работа трансформатора будет сопровождается повышенной вибрацией и шумом, что неблагоприятно влияет на работников предприятий.
Исследованиями в области шума на предприятиях занимались Алексеев С.П., Антонов А.И., Асминин В.Ф., Богданов, С. А., Гарбунова О.А., Готлиб Я.Г., Злобинский Б.М., Иванов Н.И., Климов Б.И., Лазароиу О.О., Матвеев П.В., Попов Г.В., Сосина Е.Н., Сорокин В.В., Строганов Ю., Тупов В. Б., Тюрин А.П., Шашурин А.Е., Чукарин А.Н., Яицков И.А., Ahmed S. S., Boger M.E., Davis D.D., He Q., Kul S., Kim A., Liu X., Catana D., Chen Q., Fan, Y., Yu X. C. и др., а также велись разработки ведущими фирмами производителями высоковольтного оборудования по снижению влияния шума на работников предприятий машиностроительного и транспортного комплекса: OOO Siemens «Трансформаторы», Berker, Schneider Electric SE, Schneider Electric, ABB (Asea Brown Boveri), Paraline, Staco Energy Products Co и др.
Рассмотрим более подробнее вопросы, связанные с источниками вибрацией и шумом вспомогательного электрооборудования силовых трансформаторов - системы охлаждения. Система принудительного охлаждения силовых трансформаторов вносит дополнительный шум в общий фон работы трансформатора, безаварийная работа системы охлаждения трансформатора напрямую связана с состоянием элементов его конструкции, безопасностью работников при эксплуатации и обслуживании силовых трансформаторов [1,2].
Насосы и вентиляторы системы охлаждения приводятся в действие асинхронными электрическими машинами. Регулирование частоты вращения электрической машины позволяет повысить эффективность работы этих устройств. Поэтому в настоящее время приводные электродвигатели различных насосов и вентиляторов питаются от статических полупроводниковых преобразователей электроэнергии. Напряжение, прикладываемое к обмотке статора асинхронного двигателя (АД), получается с использованием различных вариантов широтно-импульсной модуляции и содержит значительное количество высших гармоник.
