CC BY
570
УДК 006.85
А.Н. Иноземцев, д-р техн. наук, проф., зв. кафедрой, (4872) 35-18-87, [email protected] (Россия, Тула, ТулГУ),
А.В. Анцев, аспирант, (4872) 35-18-87, [email protected] (Росси, Тула, ТулГУ)
ПРОЕКТ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ, РЕМОНТА И МОДЕРНИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Представлена интеграция документов для технического обслуживания, ремонта и модернизации технологческого оборудования в едином иерархически структурированном информационном объекте - ремонтном проекте.
Ключевые слова: техническое обслуживание, ремонт, модернизация, ремонтный проект.
В современных условия при высоком уровне мехнизации и автоматизации производственных процессов производительность труда в промышленности и качество выпускаемой продукции в большой степени зависят от состояния технологического оборудования, а, следовательно, от организации и техники его технического обслуживания, ремонта и модернизации (ТОРиМ). При неудовлетворотельной организации этих процессов и низком качестве ремонтных работ потери в производстве только от простоя оборудования могут существенно сказываться на экономике предприятия [1].
Сокращение продолжительности ТОРиМ технологического оборудования достигается не только путем устранения причин, нарушающих непрерывность выполнения ремонтных работ, но и за счет повышения производительности труда ремонтного персонала. Основным условием высокой производительности труда является применение ремонтным персоналом совершенных технологий и методов проведения ремонтных работ, средств технологического оснащения, эксплуатационной, ремонтной и другой конструкгорско-технологической документации. Для решения данной задачи на предприятиях проводится конструкторско-технологическа подготовка ТОРиМ технологического оборудования.
При существующих на большинстве предприятий формах организации конструкторско-технологической подготовки и выполнения ТОРиМ технологического оборудования укаания о работах, которые должны производиться ремонтным персоналом, и применяемых технологических приемах и оснастке обычно нося общий храктер. Ремонтный рабочий решает самостоятельно либо с привлечением мастера или механика цеха, какие именно операции надлежит произвести для конкретной единицы технологического оборудования. Они же устанавливают методы и последовательность выполнения ремонтных операций.
Эффективность такой организации ТОРиМ технологического оборудования зависит в основном от квалификации и опыта ремонтного персонала. Поэтому стабильность кадров ремонтного персонала в цехах предприятий, закрепление за ним технологического оборудования по конструктивному признаку и применение оплаты труда, стимулирующей повышение качества его работы, являются основными условиями для ее применения [2].
Чтобы уменьшить влияние субъекттного фактора на качество ТОРиМ технологического оборудования, необходимо регламентировать содержание этих работ и нормативно их закрепить в соответствующей документации. Часть такой документации нормативно устанавливается ГОСТ 2.601-2006 и ГОСТ 2.602-95 и разрабатывается поставщиком технологического оборудования, причем некоторые из документов - только по согласованию с заказчиком. Оставшуюся часть документации для выполнения ТОРиМ технологического оборудования отделам главных механиков предприятий необходимо создавать своими силами.
Отсутствующие документы, если их нельзя получить извне, следует разрабатывать отделам главных механиков по специальному пану конструкторско-технологической подготовки ремонтного производства в рамках действующей на предприятии системы технического обслуживания и ремонта (СТОИР) технологического оборудования. Причем они могут быть созданы в порядке технической подготовки к конкретному плановому ремонту или модернизации той или иной единицы технологического оборудования. При этом документы, связанные с технической подготовкой ремонтного производства и конкретных ремонтов, необходимо разрабатывать на основе стандартов Единой системы технологической подготовки производства (ЕСТПП), Единой системы конструкторской документации (ЕСКД), Единой системы технологической докуменаци (ЕСТД) и Единой системы классификации и кодирования технико-экономической информации.
При использовании системы регламентированного технического обслуживания технологического оборудования через установленные периоды времени его работы производяся определенные, заранее запланированные профилактические операции [3]. Сведения по техническому обслуживанию технологического оборудования, его текущему ремонту, а также методы оценок его технического состояния при определени необходимости отправки его в ремон, как правило, содержатся в руководстве по эксплуатации или в специальных эксплуатационных инструкциях, входящих в состав эксплуатационных докуменов по ГОСТ 2.601 -2006. На основе данных документов следует разрабатывать индивидуаль ные карты технического обслуживания технологического оборудования и инструкционно-технологические карты.
Индивидуаль ню карту необходимо составлять как типовую на каждую модель технологического оборудования и заводить на каждую едини-
цу технологического оборудования данной модели. В ней должны содержаться подробный перечень профилактических операций, подлежащих выполнению, время на выполнение каждой операции, периодичность их выполнения (количество, которое должно быть выполнено в течение года), общее время на выполнение каждой операции в течение года и распределение этого времени по месяцам. Индивидуальная карта служит для ремонтного персонала планом-заданием технического обслуживани каждой единицы технологического оборудования.
Инструкционно-технологическую карту следует разрабатывать на каждую модель и размножать в количестве экземпляров, равном числу бригад, обслуживающих технологическое оборудование такой модели. Этой картой ремонтный персонал должен руководствоваться при выполнении работы по техническому обслуживанию всего технологического оборудования, относящегося к данной модели. В ней необходимо указать перечень операций и переходов профллактических работ и приемы их ис-полнени. Карта должна иметь следующие графы: шифр операций, номер операций и переходов, содержание операций, методы и последовательность их выполнения, эскизы сборочных единиц и технические требова-ни, наименование и шифр инструмента, нормы времени на операцию, разряд работы.
Согласно ГОСТ 2.602-95, под комплектом документов для ремонта понимается совокупность рабочих, эксплуатационных и ремонтных документов, необходимых для технически правильного восстановления (ремонта) технологического оборудования и обеспечени возможности его дальнейшей эксплуатаци. В состав документов для ремонта входят:
1) эксплуатационные документы;
2) полный ил неполный комплект рабочих конструкторски документов;
3) ремонтные документы.
Ремонтные документы по ГОСТ 2.602-95 - это конструкторские документы, предназначенные для подготовки ремонтного производства, ремонта и контроля технологического оборудования после ремонта. В состав ремонтных документов входят: общее руководство по ремонту, руководства по среднему и капитальному ремонтам, технические услови на эти виды ремонта, ремонтные чертежи, нормы расхода запасных частей и материалов на ремонт, ведомость ЗИП на ремонт, техническая документаци на средства оснащения ремонта и ведомость документов для ремонта.
Ремонтными чертежами по ГОСТ 2.604-2000 считаются чертежи, предназначенные для ремонта деталей, сборочных единиц, сборки и контроля отремонтированного технологического оборудования, вновь изготовляемых дополнительных деталей с ремонтными размерами. Кроме этих чертежей, в комплект ремонтных чертежей технологического оборудования входя: габаритный чертеж, если в результате ремонта составных частей
технологического оборудования изменяются графически изложенные ус лови монтажа по сравнению с условиями в монтажных чертежах, входящих в комплект конструкторклх рабочлх документов; схемы, если в процессе ремонта в электрическую, кинематическую и другие схемы технологического оборудования должны быть внесены изменения; спецификации; ведомость спецификаций; ведомость ссылочных документов, если в перечисленных документах имеются ссылки на документы, которые не входят в состав ремонтных документов технологического оборудования; рабочие чертежи для изготовлени инструментов и принадлежностей, если в результате ремонта технологического оборудования требуется применять инструменты и принадлежности с измененными присоединительными размерами.
В комплект ремонтных чертежей могут включаться также данные анализа размерных и кинематических цепей, расчет отремонтированных деталей и сборочных единиц на прочность, инструкции по ремонту и пр.
При модернизации технологического оборудовани следует руководствоваться проектами модернизации, разработанными на основе технических заданий. Проект модернизации на предпритиях должны разрабатывать конструкторские подразделени, которые находятся в составе отделов главных механиков ил отделов главных технологов. Иногда на крупных предприятиях эти работы выполняют специальные бюро механизации и модернизации технологического оборудовани, подчиненные главному инженеру или его заместителю по подготовке производства.
В тех случая, когда модернизаци не обусловлена решением конкретной технологической задачи, а должна обеспечить лишь повышение технико-эксплуатационных параметров и показателей технологического оборудования, для ее выполнения следует использовать типовые проекты. Эти проекты предусматривают приближение технико-эксплуатационных покзателей технологического оборудовани прежних выпусков к уровню, соответствующему моделям, выпускавшимся позднее.
Работы по модернизации технологического оборудования часто совмещают с капитальным ремонтом. Это позволяет избежать лишних расходов, связанных с разборочно-сборочными работами, кроме того, выгодно потому, что некоторые детали или механизмы, которые пришлось бы заменить при капитальном ремонте из-за изношенности, заменяются в данном случае деталями ил механизмами новой конструкции, предусмотренной проектом модернизации [2]. Совмещение модернизации с капитальным ремонтом позволяет не только сэкономить часть расходов на модернизацию, но и использовать документацию, применяемую при ремонте технологического оборудования.
Как правило, проект модернизации включает:
1) рабочие чертежи технологического оборудования;
2) эксплуатационные документы;
3) ремонтные документы;
4) технологические проекты изготовления новых узлов и агрегатов технологического оборудования.
Изменения в конструкции и технических параметрах технологического оборудования, произведенные при модернизации, необходимо вносить в его технический паспорт и инвентарную карточку. При больших изменениях в конструкции и параметрах, при изменении его технологического назначения или специализации следует составлять новый паспорт.
Таким обраом, при проведении работ по ТОРиМ технологического оборудования применяется большой объем конструкторско-технологической и ремонтно-эксплуатационной документации. Это обусловливает интенсивное информационное взаимодействие различных субъектов, обеспечивающих требуемый уровень покаателей ТОРиМ технологического оборудования на всем протяжении срока его эксплуатации. Причем постоянное увеличение сложности технологического оборудования ведет к росту числа субъектов, вовлеченных в данные процессы, а также объемов используемой при этом информации. В связи с этим, а также с учетом того, что при ТОРиМ технологического оборудования его свойства претерпевают изменения, возникает необходимость в создании комплексной системы поддержки данной стадии жизненного цикла технологического оборудования, обеспечивающей систематизацию информационного взаимодействия укаанных субъектов.
В настоящее время общепринятой глобаьной стратегией информационного сопровождения процессов, выполняемых на протяжении жизненного цикла изделия, независимо от его типа и наначения, технологии изготовления и эксплуатации, является концепция CALS (Continuous Acquisition and Life-Cycle Support - Информационна поддержка жизненного цикла изделий), основанна на электронном обмене данными и стандартизации представления данных на каждой стадии жизненного цикла машины [4]. Однако для внедрения CALS-технологий в ремонтных службах российских предприятий необходимо решить рад проблем, связанных в основном с интеграцией большого объема ранородных данных, содержащихся в соответствующей конструкторско-технологической и ремонтно-эксплуатационной документации. Причем, как было покаано выше, состав этой документации при рбаизации подпроцессов технического обслуживания, ремонта и модернизации технологического оборудования в ремонтной службе является достаточно общим и поэтому ее предлагается объединять в информационный объект - проект технического обслуживания, ремонта и модернизации технологического оборудования (ремонтный проект).
Ремонтный проект - это единый иерархически структурированный информационный объект, который объединяет проектные решения и конструкторско-технологические документы, отражающие результаты технической подготовки ТОРиМ технологического оборудования. Ремонтный проект также включает эксплуатационные документы, ремонтные документы и проект модернизации. При этом содержание ремонтного проекта может зависеть от количества единиц, а иногда и от сложности описываемого им технологического оборудования. На основе ремонтного проекта может быть получен любой документ, предусмотренный ГОСТ 2.601-2006 и ГОСТ 2.602-95.
Аспекты ремонтного проекта представлены на рис. 1.
Рис. 1. Аспекты ремонтного проекта
Информация, содержащаяся в ремонтном проекте, позволяет осуществить расчеты количества требуемого для выполнения ремонтных работ технологического оборудования, запасных и модернизированных деталей, инструментов и приспособлений, численность ремонтного персонала и размер его заработной платы, разработать мероприятия по управлению качеством ТОРиМ технологического оборудования и т. д. Таким образом, ремонтный проект включает в себя проектные решения, относящиеся к различным уровням иерархии технологических систем по ГОСТ 27.004-85, а также индивидуальные и проектные решения, описывающие отдельные детали и сборочные единицы, и специфицированные проектные решения,
которые относятся к технологическому оборудованию в целом или к его отдельным узлам.
Ремонтный проект отличается не только объемом, но и информативностью, охватывающей все звенья подготовки и управления ремонтным производством. Содержание информации ремонтного проекта определяет и создает информационную основу для решения большого комплекса инженерно-технических задач не только в области разработки процессов ТОРиМ технологического оборудования, но и в областях подготовки ремонтного производства, управления ремонтаыми процессами и качеством технической эксплуатации технологического оборудования.
Таким образом, все вышесказанное обусловливает существование сложной системы взаимосвязей ремонтного проекта с различными этапами технической подготовки и проведения ТОРиМ технологического оборудования (рис. 2).
Рис. 2. Взаимосвязи ремонтного проекта с различными этапами подготовки ремонтного производства
Обозначение на рис. 2 логические связи должны быть принты во внимание и формализован! для организации единого информационного пространства предприятия с целью оптимаьного функционирования на нем системы менеджмента качества. При этом фунционавна структура системы ТОРиМ технологического оборудования в обобщенном виде представляется следующим обраом (рис. 3). Данна система постоянно получает информацию о состоянии входнж и выходных параметров и на их основе, в случае необходимости, формирует управляющие воздействия, ре аизующие заданны параметры качества ремонтаых процессов.
Рис. 3. Функциональная структура системы ТОРиМ технологического
оборудования
В разработанной функциональной структуре входные параметры представляют собой ресурсы ремонтной системы (времени, работоспособности, запасных деталей, исполнителей, средств технологического оснащения, инструментального обеспечения и т. д.), выходные параметры отражают качество отремонтированного или модернизированного технологического оборудования, управляющие воздействия являются совокупностью конструкторско-технологических и управленческих решений, направленных на подготовку и реализацию процессов ТОРиМ.
Технологическое оборудование в соответствии с принципами технической системогенетики является развивающимся системным образованием, обладающим большим количеством исходных компонентов и сложной структурой. При этом в процессе развития технологического оборудования возникает некоторое множество его исполнений. Преобразования исполнения технологического оборудования (а также и любого его компонента) проявляются в трех формах (рис. 4) [5]:
1) смене;
2) дифференциации;
3) интеграции.
Преобразование т -го исполнения (компонента) Ут путем его смены заключается в том, что на определенном такте развития технологического оборудования оно либо сохраняется, либо заменяется новым (рис. 4, а). При преобразованиях в форме дифференциации (разделения) или интеграции (объединения) общее число исполнений (компонентов) технологического оборудования изменяется, т. е. соответственно увеличивается (рис. 4, б) или уменьшается (рис. 4, в).
Рис. 4. Виды преобразования исполнения (компонента) технологического оборудования в процессе его развития: а - смена; б - дифференциация; в - интеграция
Результаты развития технологического оборудования должны надлежащим образом отражаться в его ремонтном проекте. Поэтому можно утверждать, что ремонтный проект не является статичным, а динамически развивается в соответствии с изменениями основных показателей и структуры технологического оборудования, процесс ТОРиМ которого он описывает.
Применение ремонтного проекта в составе CALS-технологий позволит существенно сократить объемы проектных работ, так как описания многих составных частей технологического оборудования, ремонтировавшихся и модернизировавшихся ранее, хранятся в унифицированных форматах данных сетевых серверов, доступных любому пользователю СЛЬБ-технологий. Одна и та же конструкторе ка документация может быть использована многократно в разных проектах, а одна и та же технологическая документация - адаптирована к разным производственным условиям, что позволит существенно сократить и удешевить общий цикл проектирования и ремонта, а также упростить эксплуатацию технологического оборудования.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ проект N° 08-08-99045-р_офи.
Библиографический список
1. Борисов Ю.С. НОТ в ремонтной службе завода. М.: Машиностроение, 1980. 64 с.
2. Борисов Ю.С. Организация ремонта и технического обслуживания оборудования. М.: Машиностроение, 1978. 360 с.
3. Пустотин Л.С., Горчуков К.А., Желдаков И.Я. Система регламентированного технического обслуживания металорежущего оборудования на машиностроительных заводах. М.: Машиностроение, 1974. 43 с.
4. Норенков И.П. Основы1 автоматизированного проектирования: учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.
Баумана, 2002. 336 с.
5. Амиров Ю.Д. Основы1 конструирования: Творчество - стандартизация - экономика. М.: Изд-во стандартов, 1991. 392 с.
A. Inozemtsev, A. Antsev
Identification of manufacturing equipment's repair project
Fusion of documentation for maintenance works, repair and modernization of manufacturing equipment in one united hierarchical structured informational object - repair project - is represented.
Получено 12.11.2009
УДК 621.81
А. Г. Трошина, студент, (4872) 35-18-87, [email protected] (Россия, Тула, ТулГУ),
Н. Н. Трушин, д-р техн. наук, проф. (4872) 35-18-87, [email protected] (Россия, Тула, ТулГУ)
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ГРАФИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПЛАНЕТАРНОГО РЕДУКТОРА
Рассмотрен процесс автоматизации трехмерною компьютерного моделирования планетарного редуктора. Для этого были созданы параметрическая сборка планетарного редуктора и программа расчета его основных параметров по исходным данным и передачи их в трехмерную модель. Представлены объектная модель программы, а также алгоритм ее функционииования
Ключевые слова: планетарный редуктор, программное обеспечение, компъю-терное моде ляяoвание, трехмерная модель, проектирование.
В настоящее время велика потребность российской промышленности в редукторах планетарного типа. Особо это ощущается в такой отрасли, как цементная промышленность. Здесь для горизонтальных шаровых мельниц используют обычно двухступенчатые планетарные редукторы. Так, например, только в цементной промышленности России работают около 40 тяжелых планетарных редукторов. При этом в отрасли существу-
