CC BY
42
УДК 658.51
Калашник Елена Николаевна
кандидат технических наук
Романов Вадим Владимирович
кандидат технических наук
Травин Георгий Михайлович
доктор технических наук, профессор
Травин Михаил Михайлович
доктор технических наук, профессор Костромской государственный университет им. Н.А. Некрасова
ПОДДЕРЖКА ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЯ ПО ВЫБОРУ СТРАТЕГИИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
В статье изложены подходы к выбору стратегии технической эксплуатации технологического оборудования через анализ уровней его технического состояния на основе теории нечетких множеств.
Ключевые слова: технологическое оборудование, техническая эксплуатация, стратегия, техническое состояние, ресурс.
В[1] доказано, что для обеспечения эффективного и экономичного функционирования технологического оборудования необходимо использование гибких, комбинированных систем и стратегий технической эксплуатации, адаптивных к техническому уровню и техническому состоянию оборудования, организационным формам работы и масштабам предприятия. Процесс технической эксплуатации сложной технической системы, например, промышленного технологического оборудования, включает целый ряд управляющих воздействий как реакций на возмущающие воздействия в виде изнашивания, деформаций, старения, коррозии и т.п., нарушающих исходное состояние этой системы. Управляющие воздействия направлены на восстановление непрерывности технологического процесса, реализуемого на данном оборудовании, поддержание и восстановление его работоспособности и ресурса. В общем виде совокупность этих ремонтно-экс-плуатационных воздействий можно отразить следующей зависимостью:
WP3 =£ WTO (At,)+£ WHn (Aij) +
¿=i j=i
+]TWyo (АГе ) +±Wpp (A„ ),
e=1 m=1
р
где первая составляющая XWTO (At,) представля-
i=1
ет собой воздействия, связанные с поддержанием работоспособности оборудования проведением операций технического обслуживания в дискретные моменты времени Att; вторая составляющая
q
(Atj)- воздействия, направленные на
j=i
поддержание непрерывности технологического процесса в дискретные моменты Atj;
третья XWyo (Ate) - воздействия по устранению
e=i
возникающих в процессе эксплуатации различного вида отказов оборудования, или его элементов
в дискретные моменты А1е;
четвертая
новлению утраченной работоспособности и ресурса путем проведения плановых или неплановых
ремонтов в дискретные моменты А1т.
В приложении к оборудованию текстильной промышленности нарушения непрерывности технологических процессов проявляются в форме обрывов нитей как, например, в ткачестве - уточных или основных нитей. Принятие решения о необходимости и целесообразности того или иного вида ремонтно-эксплуатационного воздействия на технологическое оборудование, а также обоснование объема этого воздействия определяется не только экономическими критериями, но и техническим состоянием конкретной единицы оборудования. В свою очередь, техническое состояние оборудования зависит от срока его службы и интенсивности эксплуатации или от величины использованного ресурса.
Интенсивность использования в технике оценивается по интегральному коэффициенту, представляющему собой произведение коэффициента загрузки оборудования по времени КЗ и коэффициента сменности Ксм, т.е. К = КЗ ■ КСМ. Техническое состояние оборудования, как показано в [2], является величиной переменной, точное значение которой оценить очень сложно, поскольку общий износ оборудования определяется его восстанавливаемой и невосстанавливаемой составляющими [3].
Существует значительное количество методов оценки износа технологического оборудования, в основе которых лежит определение коэффициента физического износа КФ, например, по техническому состоянию оборудования, оцениваемого по
© Калашник Е.Н., Романов В.В., Травин Г.М., Травин М.М., 2014
Вестник КГУ им. H.A. Некрасова № 3, 2014
55
СИСТЕМОТЕХНИКА
Таблица
Уровни технического состояния эксплуатируемых средств технологического оснащения
Уровень состояния Характеристика технического состояния Использованный ресурс Рекомендуемая стратегия технической эксплуатации
Наименование Основное содержание
Отличное Практически новое оборудование не требующее ремонта до 25% ППО - планово- предупредительного обслуживания Выполнение операций технического обслуживания и текущего ремонта
Хорошее Требующее проведения плановых ремонтов до 35-40% ПОР- планового обслуживания и ремонта Выполнение операций технического обслуживания; текущих и планового ежегодного ремонта
Удовлетворительное Требующее проведения плановых ремонтов и замены отдельных частей до 70%
Условно пригодное Требующее капитального ремонта свыше 80% ППР1- модифицированного планово-предупредительного ремонта Выполнение операций технического обслуживания с большей частотой и ежегодного ремонта
ЙЙ Н и и Й
о а
100
75 60
20
Срок амортизации
Удовлетворительное Уровень состояния Рис. 1. Связь уровней состояний оборудования с его ресурсом
Условно пригодное
соотношению цен нового и оборудования со вторичного рынка; или по срокам его службы, по соотношению нормативного и эффективного сроков службы. При использовании любого из известных методов предполагается линейная зависимость физического износа во времени, хотя реальная зависимость имеет более сложный характер. Следовательно, целесообразно использовать другой подход к определению технического состояния технологического оборудования.
Это состояние можно разграничить по нескольким характерным уровням, используя теорию нечет-
ких множеств. Для каждого уровня в соответствии с рекомендациями [1, 4] целесообразно использовать свою систему технической эксплуатации с соответствующей стратегией. Уровни состояний, их характеристика и рекомендуемые для них стратегии технической эксплуатации отражены в таблице.
Как видно из таблицы, при незначительном износе, использованном ресурсе не превышающем 25%, рекомендуется стратегия планово-предупредительного обслуживания (ППО), при которой реализуются только первые три составляющие модели управления процессом технической эксплуатации:
Вестник КГУ им. Н.А. Некрасова № 3, 2014
56
X Wo (At,.), (Ч ), YWyo (A. ).
i=1 j=1 e=1
При использованном ресурсе от 35 до 70% рекомендуется стратегия планового обслуживания и ремонта (ПОР), отличающаяся от предшествующей введением дополнительно планового еже-
s
годного ремонта (Atm), содержание которого
m=1
по объему отличается от капитального ремонта и представляет собой нечто между средним и капитальным ремонтом.
Анализ таблицы показывает, что уровню состояния «условно пригодное» должны соответствовать проявления факторов, характеризующих явные изменения технологических и эксплуатационных показателей работы оборудования: снижение производительности, повышение энергопотребления, изменение экологических параметров и др. Очевидно, что начало стадии эксплуатации оборудования, соответствующее началу проявления уровня «условно пригодное» или окончанию проявления уровня «удовлетворительно», следует рассматривать как признак целесообразности перехода к стратегии модифицированного планово-предупредительного ремонта (ППР') данной единицы оборудования по критерию физического износа. Наглядно это отражено на рисунке.
Следует обратить внимание на то, что стратегия ППР! (модифицированного планово-предупредительного ремонта) рекомендуется для оборудования, находящегося по сроку эксплуатации за пределами срока амортизации, в связи с чем капитальный ремонт такого оборудования теряет свой технологический смысл.
Что касается операций технического обслуживания, то их выполнение должно осуществляться с большей частотой.
Библиографический список
1. Грошевик Е.А. Формирование систем технической эксплуатации, адаптивно реагирующих на технический уровень и состояние оборудования: дисс. ... канд. техн. наук. - Кострома, 2000. - 212 с.
2. Матвеева Е.Н. Моделирование способов компенсации физического и морального износа технологического оборудования // Вестник Костромского государственного университета им. Н.А. Некрасова. - 2011. - №2. - С. 237 - 241.
3. Соболев М.Г. Износ, амортизация и восстановление текстильного оборудования.- М.: Легкая индустрия, 1976. - 216 с.
4. Зосимов М.В. Организационное проектирование элементов производственного цикла технической эксплуатации: дисс. ... канд. техн. наук. -Кострома, 2002. - 212 с.
Вестник КГУ им. H.A. Некрасова № 3, 2014
57
