CC BY
147
ВОПРОС О ТЕХНИЧЕСКОМ ОБСЛУЖИВАНИИ КАРЬЕРНЫХ
ЭКСКАВАТОРОВ
Шибанов Даниил Александрович.
аспирант, Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»
г. Санкт-Петербург Е-mail: dan11l88@yandex. ru Иванов Сергей Леонидович д-р техн. наук, профессор, Национальный минерально-сырьевой университет
«Горный», г. Санкт-Петербург Е-mail: lisa_lisa74@mail.ru Фокин Андрей Сергеевич канд. техн. наук, доцент, Национальный минерально-сырьевой университет
«Горный», г. Санкт-Петербург Е-mail: Fokin@spmi.ru Семенов Михаил Алексеевич канд. техн. наук, доцент, Национальный минерально-сырьевой университет
«Горный», г. Санкт-Петербург Е-mail: semenov021144@rambler.ru
THE QUESTION OF SHOVEL MAINTENANCE
Daniil Shibanov
Postgraduate student, National mineral resources university, St. Petersburg
Sergey Ivanov
The doctor of Technical Sciences, Professor, National mineral resources university,
St. Petersburg Andrey Fokin
Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, National mineral resources
university, St. Petersburg
Mikhail Semenov
Candidate of technical sciences, Associate Professor, National mineral resources
university, St. Petersburg
АННОТАЦИЯ
В статье рассмотрены существующие в настоящее время системы технического обслуживания и ремонта (ТОиР) и пути их развития.
ABSTRACT
In article the currently existing maintenance systems and ways of their development are described.
Ключевые слова: техническое обслуживание; карьерный экскаватор.
Keywords: maintenance; shovel.
В условиях рыночной экономики основными источниками существенного повышения конкурентоспособности, рентабельности и прибыльности предприятия является внедрение новых технологий и снижение эксплуатационных затрат на производстве. Однако пополнение этих источников не невозможно без учета эффективности работы оборудования при повышении его технологической надежности и в частности долговечности и ремонтопригодности.
Проблема в области технического обслуживания и ремонта (ТОиР) оборудования заключается в ее нерациональной организации.
Основным видом технического обслуживания карьерных экскаваторов является система планово-предупредительного ремонта (ППР). Техническое обслуживание (ТО) и плановые ремонты проводятся в заранее установленные нормативами системы ППР сроки после наработки определенного количества часов и имеют дифференцированный объем.
На сегодняшний день система ППР устарела и имеет ряд недостатков -устаревшие нормативы, недооценка фактических условий работы и состояния оборудования, качества материалов и запасных частей, значительные отклонения фактических данных работы оборудования от плановых, проведение излишних ремонтов, т. е. ремонтов исправного оборудования, и, как следствие - излишний рост эксплуатационных затрат [2, 3].
В настоящее время на угольных разрезах эксплуатируются более 1500 экскаваторов. Из 8760 часов годового календарного фонда времени (КФВ) на выполнение полезной работы при эксплуатации экскаваторов расходуется 1300—1700, в ремонте — 500—800 часов. Непроизводительное время при эксплуатации составляет 2200—2900, в ремонте — 2900—3900 часов. Тем самым получается, что на 1 ч производительной работы оборудования приходится 2,0—2,5 ч простоев в ремонте, а затраты на техническое обслуживание и ремонт составляют 25—40 % в себестоимости добычи угля [1].
При существующей системе технического обслуживания и ремонта в балансе годового календарного фонда времени доля непосредственного производственного времени соизмерима с временем простоев экскаваторов (плановые и аварийные ремонты). Затраты на техническое обслуживание составляют до половины себестоимости добычи угля. Экскаваторы эксплуатируются с различными нагрузочными режимами и периодичностью работы оборудования, даже будучи на одном разрезе, так как условия работы карьерных экскаваторов не строго детерминированы. Исходя из вышесказанного, метод периодического ремонта для карьерных экскаваторов неэффективен и нецелесообразен, кроме того не исключает вероятность аварийных отказов. Идея, что остаточный ресурс механизма определяется только временем его эксплуатации, не находит подтверждения на практике и носит явно выраженный затратный характер.
Как показывают исследования последних лет, техническое обслуживание осуществляемое по регламенту ППР, сокращают реальный межремонтный период в среднем на 15—30 %. Это обусловлено тем, что в реальных условиях не существует строгой взаимосвязи между сроком эксплуатации и техническим состоянием (ТС) оборудования [2].
Проведение технического обслуживания основывается на применении трех базовых схем: обслуживание по факту отказа, профилактическое обслуживание и обслуживание по состоянию.
Профилактическое обслуживание (Preventive Maintenance — PM) не что иное как система ППР.
Техническое обслуживание и ремонты по факту отказа, т.е. после наступления сбоя (Run to Breakdown — RtB), так же известная как реактивное техническое обслуживание (RtB). Подход обычно применяется для объектов, отказ которых не вызывает существенных последствий, а проведение работ по восстановлению несложное. Система RtB является наиболее простой системой обслуживания, но и наиболее дорогостоящей. При данной системе ТО не производится какое-либо мероприятия по поддержанию технического
состояния в течение запланированного периода эксплуатации, в том числе не контролируются технические и технологические параметры оборудования. Ремонт или замена оборудования производится при выходе его из строя (аварийный отказ) или при выработке ресурса. Как правило стоимость ремонта по факту аварии многократно превышает планируемые расходы. В связи с тем, что экскаватор является сложной технической системой, и может быть отнесен к изделиям конкретного назначения вида I высокой категории опасности, а так же является одним из основных звеньев последовательной технологической цепочки горнодобывающего предприятия, система RtB не применяется для обслуживания карьерных экскаваторов.
Система обслуживания по фактическому состоянию (Condition Based Maintenance — CBM) является более прогрессивной системы ТО и уже внедряется на ряде отраслей промышленности. Суть технологии состоит в том, что обслуживание и ремонт производятся в зависимости от реального текущего технического состояния механизма, контролируемого в процессе эксплуатации без каких-либо разборок и ревизий, на базе контроля и анализа соответствующих параметров. Идея системы обслуживания по состоянию (CBM) состоит в минимизации отказов путем применения методов отслеживания и распознавания технического состояния методами неразрушающего контроля.
При появлении каких-либо факторов, вызывающих отклонения от нормального состояния механизма, своевременное диагностирование позволяет обнаружить эти отклонения. При этом определяются реальные причины происходящих изменений в каждой конкретной ситуации, принимаются обоснованные решения по их устранению.
Преимущества такой системы технического обслуживания очевидны:
• предприятие имеет объективные данные о текущем техническом состоянии оборудования;
• не нарушается нормальная работа механизма из-за необоснованного вмешательства человека;
• технически достоверно определяются необходимые сроки и объемы ремонтных и наладочных работ, контролируется качество их выполнения.
Недостатком системы обслуживания по состоянию CBM является возможность ситуации, когда необходимость проведения ремонтных работ на нескольких экскаваторах одновременно превысит возможности ремонтной службы.
Развитием этой системы является бережливое производство (Lean Production) — концепция менеджмента, основанная на неуклонном стремлении к устранению всех видов потерь. Широко известны такие системы бережливого производства, как 5S, TQM, JIT и TPM. Особое внимание стоит уделить системе всеобщего производительного обслуживания, известной в английском сокращении как TPM (Total Productivity Maintenance). Это, пожалуй, самая сложная и многоплановая из всех систем, в совокупности образующих
TPM впервые была разработана в группе компаний Toyota почти сорок лет назад и с тех пор продолжает непрерывно развиваться и совершенствоваться. В отличие от других широко известных систем бережливого производства ТРМ в России долгие годы оставалась в тени.
Характерными чертами ТРМ являются: охват всего жизненного цикла оборудования, постоянное наблюдение и диагностические проверки оборудования для раннего обнаружения дефектов и предупреждения его отказа, а так же совместная работа основного персонала, обслуживающего горную технику, и специалистов ремонтных служб, которые вместе обеспечивают безотказную работу оборудования. Центральное направление ТРМ — самостоятельного обслуживания оборудования операторами, ведь основной персонал постоянно находится рядом с оборудованием, поэтому именно они первыми определяют отклонения от правильной работы и играют значительную роль в его первичном обслуживании, диагностике и предупреждении неисправностей. В результате удается повысить эффективность использования оборудования, существенно снизить затраты на
его обслуживание и ремонт, уменьшить аварийность и травматизм на производстве.
Система технического обслуживания в концепции TPM включает в себя постоянное наблюдение и акустические проверки оборудования для раннего обнаружения дефектов и предупреждения его отказа, а также совместную работу основного персонала, обслуживающего горную технику, и специалистов ремонтных служб, которые вместе обеспечивают безотказную работу оборудования.
Подход ТРМ рассматривает техническое обслуживание как деятельность всего предприятия и в этом плане перекликается с подходами системы менеджмента качества. Основу метода ТРМ формируют пять целей [4]:
1. Повышать эффективность работы оборудования путем изучения всех видов потерь от простоя.
2. Добиться автономности обслуживания оборудования, возложив ответственность за управление на персонал, занимающийся его обслуживанием.
3. При формировании программы ТО использовать и рационально балансировать все виды обслуживания оборудования.
4. Развивать компетенции персонала.
5. Развивать контроль оборудования на ранних стадиях, за счет диагностических проверок обслуживания, анализа сбоев и ремонтопригодности оборудования на стадии его проектирования, производства, монтажа и ввода в эксплуатацию.
Основной персонал постоянно находится рядом с оборудованием, поэтому именно они первыми определяют отклонения от правильной работы и играют значительную роль в его первичном обслуживании, диагностике и предупреждении неисправностей. В результате удается повысить эффективность использования оборудования, существенно снизить затраты на его обслуживание и ремонт, уменьшить аварийность и травматизм на производстве.
Целенаправленное постепенное и грамотное создание системы технического обслуживания по концепции ТРМ — является действенным способом решения ранее выделенных насущных проблем в области технического обслуживания и ремонта оборудования.
Практика применения вышеуказанных концепций технического обслуживания показывает, что универсальных оптимальных решений нет и общие концепции приходиться настраивать под конкретные условия. Отсюда возникает задача снизить потенциальное разнообразие вариантов проведения работ до рационально обоснованного варианта системы технического обслуживания, применимого к текущим условиям эксплуатации карьерных экскаваторов.
Все вышесказанное дает возможность сделать следующий вывод: используемая в настоящее время система планово-предупредительных ремонтов не оптимальна. При существовании различных концепций технического обслуживания, остается открытым вопрос о совершенствовании стратегии технического сервиса карьерных экскаваторов.
Список литературы:
1. Андреева Л.И. Методы формирования системы технического сервиса
горно-транспортного оборудования на горнодобывающем предприятии. -Челябинск: НТЦ-НИИОГР, 2004. — 210 с.
2. Дорошев Ю.С. Повышение технологической надежности карьерных
экскаваторов: монография / Ю.С. Дорошев, С.В. Нестругин. —
Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2009. — 194 с.
3. Митюшин В. МИФ 2: Работы по техническому обслуживанию и ремонту
оборудования (ТОиР) невозможно запланировать [Электронный ресурс] / В. Митюшин, А. Тарасов // Режим доступа:
http : //www.pacc.ru/analytics/toro/toro 2 .html, свободный.
4. Техническое обслуживание и ремонты оборудования. Решения НКМК-НТМК-ЕВРАЗ / Под ред. В.В. Кондратьева, Н.Х. Мухатдинова, А.Б. Юрьева. — М.: ИНФРА-М, 2010. — 128 с.
