Эффективность ремонтного хозяйства

- качество работ по  ТОР;

- влияние характера эксплуатации  ГШО на надежность.

2. Затраты (временные и  денежные) на проведение плановых  и неплановых работ по ТОР.

3. Фактические периодичность  и объемы работ по плановым ТОР.

4. Фактический характер  эксплуатации оборудования (машинные  часы, объем добычи, нагрузка машин и др.).Основным источником этой информации должен быть непосредственно персонал, занятый техническим обслуживанием и ремонтом.

II. Оптимизация сроков проведения плановых ТОР. Срок проведения работ по ТОР, особенно связанный с плановыми предупредительными заменами деталей, важнейший показатель, от правильности выбора которого зависит эффективность всей системы технического обслуживания.В настоящее время плановый срок ТОР Т_пл на операции обслуживания устанавливается на основе средних статистических данных об отказах и учете другой информации, характеризующей эксплуатацию оборудования. Конечно, такой подход не является лучшим, поскольку скорость потери работоспособности оборудования существенно различна, и принятие средних данных по наработке на отказ за базу Т_пл без учета их разброса и закона распределения обусловливает либо досрочную замену детали, либо опоздание в ее плановой замене. Однако из-за сложности определения рационального срока ТО на современной этапе можно рекомендовать в качестве первого шага установления Т_пл по средней наработке на отказ, но с последующей корректировкой этого срока по результатам эксплуатации. Причем на этом этапе значение Т_пл может быть первоначально установлено по нижнему пределу, а затем постепенно увеличено. Оптимизация срока ТОР может выполняться по одному из критериев цели, при обязательном учете закона распределения, а так же и параметров закона. Например, для нормального закона учитывается наработка на отказ Т узла (детали) и среднеквадратическое отклонение д_т⁶_. Суть подхода к оптимизации Т_пл применительно к критериям цели, можно качественно пояснить так: функции надежностных критериев Р(t), К_г и Кти имеют две характерные точки – Т0пл и Тк пл. В точке Т0пл критерий цели ТОР достигает максимального значения. Уменьшение периодичности ТОР влево от Ттпл ведет к снижению надежности, поскольку излишне частые замены деталей приводят к тому, что начинает сказываться их приработка, в период которой вероятность отказа детали выше, чем в период нормальной эксплуатации. Увеличение срока Ттпл (вправо от Т0пл) приводит к снижению надежности, поскольку ряд деталей откажет до их плановой замены, и чем выше Т_пл, тем этих деталей больше. Точка критического срока Ткпл характеризует момент, к которому фактически откажут все детали до их плановой замены, а, следовательно, будет проявляться стратегия «до отказа», когда надежность остается на каком-то постоянном низком уровне,Функция экономического критерия цели ТОР Суд, также имеет две характерных точки. Увеличение затрат при сроке Тпл < Т0пл обусловлено тем, что малая периодичность приводит к преждевременным заменам и, значит, к излишним экономическим потерям на плановый ремонт. Рост затрат при Т_ПЛ> Т0пл в зоне от точки Т0пл до Ткпл обусловлен тем, что в этом случае ряд деталей выйдет из строя до замены и, следовательно, шахта понесет убытки из-за частых неплановых ремонтов. После точки Ткпл вести плановые замены нецелесообразно, так как к этому времени фактически будут не планово заменены все детали из-за их отказа. Очевидно, что поддержание высокого уровня безопасности ведения горных работ требует точного соблюдения сроков плановых работ по ТОР.Оптимизация периодичности ТОР обеспечит заданный наивысший уровень критерия цели ТОР, однако, определение величины Т0пл сопряжено со значительными вычислительными сложностями и должно базироваться на точном статистическом материале, характеризующем надежность ГШО и процесс его обслуживания, и на объективном контроле за техническим состоянием оборудования.

3.4 Рекомендации по внедрению  системы ремонтных работ по  фактическому техническому состоянию  (РФС)

Существующая система  периодических планово-предупредительных  ремонтов (ППР) заключается в исключении отказов оборудования и непредвиденных расходов путем планирования проведения технического обслуживания ранее момента  вероятного среднестатистического отказа. Традиционно считалось, что ППР способствует снижению темпа выхода оборудования из строя и уменьшению потерь из-за аварийных остановок. Однако такое предположение не совсем верно, так как не учитывает вносимую ремонтом дополнительную вероятность отказов оборудования.Исследования показывают, что темп выхода из строя сразу после ремонта резко увеличивается). Поэтому более целесообразным представляется, при условии постоянного контроля безразборными методами технического состояния оборудования – диагностики, вести его эксплуатацию до вероятности отказа, не превышающей вероятность отказа после ремонта.Вероятностно-статистические характеристики надежности для определения межремонтного периода типовых элементов машин:

1 – ѓ(t);

2 – л₁(t)=t_itgб₁;

3 – л₂(t)=t_jtgб₂–b₁;

4 – л(t);

5- л*(t).

Зона «t₁-t₂» соответствует периоду установившихся режимов эксплуатации и характеризуется стабилизацией интенсивности отказов. Расходы на ремонт и энергозатраты в этот период минимальны. На этом участке л(t)≈const, т.е. имеет место экспоненциальный закон распределения контролируемых параметров работы машин.По мере накопления остаточных деформаций и износа несущих поверхностей деталей, нарушается нормальная работа триботехнических сопряжений, увеличивается коэффициент трения К и растут удельные энергозатраты Э⁷ .Начиная с момента t₂ оборудование вступает в третью зону эксплуатации - ускоренного старения, при котором интенсивность отказов возрастает, точка перелома, как правило, связана с наступлением предельного состояния. Для определения верхнего предела области изменения удельных затрат на ремонт и, соответственно, периода нахождения машины в эксплуатации, ограниченной пределом существования механической системы, необходимо определить значение ординаты характерной точки перелома л характеристики.Стоимостная величина энергозатрат может быть найдена как:

                                                                         (1)

Причем решение удовлетворяет  условию:

                                                                       (2)

где k=1,2,... – порядковый номер  диагностирования; Х_k – моменты наступления диагностирования; С₁ – потери от выхода эксплуатационных параметров за установленные нормы; С₂ – затраты на диагностику; F – закон распределения контролируемых параметров в интервале времени [0,Т^В_П.С.].

Пользуясь минимаксным методом  и обозначив конечное число моментов диагностирования через n, получаем выражение  для определения момента диагностирования.

                                                                     (3)

Число моментов диагностирования n выбирается как наибольшее целое  число, удовлетворяющее следующему неравенству:

                                                                                                   (4)

После того, как n выбрано, определяются моменты проведения диагностирования Х₁,Х₂,Х₃,...,Х_К, соответствующие условию.Рассчитанное оптимальное число моментов диагностирования позволяет при любой интенсивности изменения технического состояния на участке эксплуатации в интервале [0,Т^В_П.С.] установить оптимальную продолжительность эксплуатации за межремонтный период, ремонтный цикл и срок службы по критериям минимизации ремонтных затрат и энергосбережения. Можно принять, что физико-механические свойства, являясь случайной величиной с диапазоном рассеяния от S_М1 до S_М2, в ходе эксплуатации по мере развития процессов старения ухудшаются и математическое ожидание значений этих свойств падает. Возрастающая удельная нагрузка, воздействующая на изделие, также является случайной величиной с начальным рассеиванием S_Н1 и последующим его возрастанием до S_Н2, а математическое ожидание изменяется во времени, что также связано с развитием процессов старения. Очевидно, что отказы из-за старения произойдут в области перекрытия S распределений ѓ₁(у_М) и л₂(у_Н) с определенной вероятностью отказов. Характерная точка M[л(t),t] перелома эмпирической л* характеристики, как правило, соответствует области перекрытия распределений ѓ₁(у_М) и ѓ₂(у_Н) и объясняется нарастающим во времени удельным нагружением деталей и снижением их несущей способности, приводящим к соответствующим отказам. Точка перелома на кривых интенсивностей отказов, как правило, располагается в правой части кривой распределения. Таким образом, очевидно, что эффективный период восстановления нормированного состояния системы связан с зоной ускоренного старения – M[л(t),t]. Наличие характерной точки перелома зависимости л*(t) позволяет выявить период установившихся процессов старения и этим предотвратить эксплуатацию в третьей зоне, характеризующейся возрастающей интенсивностью отказов, увязав межремонтный период с этой точкой, и решить рассматриваемую задачу в случае нормального закона и закона распределения Вейбулла сопоставлением и исследованием статистических зависимостей л*(t) и ѓ*(t). При явно выраженной корреляции роста затрат на ремонт с интенсивностью отказов, определяемая величина верхнего предела периода эксплуатации Т^В_П.С. на основе статистических моделей состояния будет адекватна моменту постановки оборудования на ремонт по критериям минимизации ремонтных затрат и энергосбережения. С целью определения координаты характерной точки перелома М[л(t),t] в соответствии с методикой общая совокупность л*(t) разбивается на две – i е и j е совокупности, причем соотношение соседних (по интервалам) величин эмпирической интенсивности отказов принимается л_i(t)/л_j(t)≥2 и составляются два линейных уравнения.

л_i(t)=Y₁ (t_i,tgб_i)                                                                                                      (5)

л_i(t)=Y₂(t_j,tgб_j)                                                                                                      (6)

Совместное решение этих уравнений позволяет определить оптимальную величину периода эксплуатации с заданным уровнем доверительной  вероятности на основе статистических данных о работе машины. Таким образом, в предлагаемой адаптивной системе ремонта согласуются периодичность ремонта с закономерностями изменения технико-экономических эксплуатационных показателей машин. Система ремонта будет полностью соответствовать реальному состоянию парка оборудования предприятия при ведении постоянного сбора, учета и обработки информации о надежности машин, тем самым отражая динамику изменения технического состояния оборудования в процессе эксплуатации. В результате каждый ремонтный цикл будет базироваться на собственной уточненной модели предельного состояния по критериям минимизации ремонтных затрат и энергосбережения. Для определения момента выхода энергозатрат за установленные пределы необходимо в предложенную адаптивную систему восстановления включить элементы диагностирования, что по существу создает основу для мониторинга технических параметров машины и позволяет исключить необратимость процесса старения благодаря определению верхнего предела предельного состояния. Решение задачи определения моментов диагностирования предельного состояния сводится к определению таких моментов времени Х₁, Х₂, Х₃, ..., Х_К, которые оптимизируют величину полных затрат от отказов и от проведения диагностирования. На основе анализа изменений измеренных диагностических параметров возможно предсказывать необходимость и планировать сроки проведения ремонта, т.е. ремонтировать не все подряд, а только действительно нуждающиеся в этом агрегаты. Такой вид обслуживания называется «предупредительным», или «ремонтом по фактическому техническому состоянию» (РФС). Основная идея РФС состоит в устранении отказов оборудования путем применения метода распознавания технического состояния по совокупности диагностических признаков. Его основное достоинство - минимизация ремонтных работ (за счет исключения ремонта бездефектных узлов) и увеличение (на 25–40%) межремонтного ресурса по сравнению с ППР. Ремонт по фактическому техническому состоянию обладает целым рядом преимуществ по сравнению с ППР, среди которых особо следует выделить:

• возможность планирования и выполнения технического обслуживания и ремонта без остановки производства, практически исключив отказы оборудования;
• увеличение эффективности производства от 2 до 10% (усредненные расходы на ремонт при аварийных отказах оборудования в среднем в 10 раз превышают стоимость ремонта при вовремя обнаруженном дефекте);
• более эффективное планирование расхода запасных частей и инструмента; возможность сокращения резервного оборудования;
• улучшение условий труда и устранение нарушений экологических требований;
• снижение энергозатрат;

более действенную регламентацию  взаимоотношений эксплуатирующих  организаций с производителями  оборудования и исполнителями сервисных услуг. Для решения этих задач должна быть подготовлена новая методология управления надежностью ГШО на всех стадиях его жизненного цикла на основе мониторинга технического состояния. В настоящее время разработаны технико-экономические модели старения и критерии оценки состояния ГШО, позволяющие обоснованно выбирать межремонтный период, продолжительность ремонтного цикла и срок службы ГШО, а также рациональную структуру ремонтного производства горного предприятия. Основным критерием для принятия этих решений становится ее отношение «стоимость-качество ремонта» и «стоимость-надежность» ГШО.

3.5 Предложения по совершенствованию  организации.

В японских компаниях, а в  последствии в американских и  западноевропейских, широкое распространение  получила японская система организации  производства «канбан», которая включает такие функции, как оперативное  планирование, контроль складских запасов, материально техническое снабжение, техническая подготовка производства. В основу системы канбан положен принцип «точно в срок», заключающийся в том, что на всех фазах производственного цикла требуемые детали и компоненты подаются на сборку только тогда, когда в них возникает потребность в ходе производственной операции. При такой системе резко сокращаются непроизводственные расходы на содержание складских запасов, товародвижение. Важно и то, что при такой системе каждый рабочий является контролером качества изделий, поступающих с предприятия субпоставщика. После использования компонента в производственном процессе рабочий снимает с него квитанцию – «канбан» и возвращает поставщику, поскольку она служит основанием для последующего получения заказов. Рассмотрим подробнее особенности системы канбан. Канбан представляет собой систему оперативного планирования производственных запасов и материальных потоков между отдельными производственными операциями. Идея системы канбан заключается в том, чтобы производить и поставлять продукцию именно тогда, когда она должна быть поставлена потребителю, изготавливать детали не впрок, а непосредственно для подачи на сборку, и поставлять исходное сырье именно в тот момент, когда оно необходимо для изготовления из него деталей. Главным правилом системы канбан является межоперационная поставка исключительно доброкачественных бездефектных деталей и полуфабрикатов. При системе канбан план производства определенного количества деталей и полуфабрикатов на каждой предшествующей технологической стадии определяется заданием производственного участка, выполняющего последующую стадию при данной производственной программе предприятия. Эта система может эффективно использоваться лишь при условии относительной стабильности принятой производственной программы для предприятия в целом (с точки зрения общего объема выполняемых работ) и при незначительных отклонениях показателей загрузки оборудования от установленного уровня. Поэтому использование канбан требует стабилизации производственной деятельности (предполагающей одновременно гибкое изменение объемов выпуска отдельных изделий в рамках общей производственной программы), а также рационализации условий производства на каждом технологическом участке. Смысл внедрения канбан состоит в том, чтобы исключить запасы и незавершенное производство, во-первых, по финансовым соображениям, но, кроме того, и это главное, чтобы обеспечить большую гибкость производства, возможность лучшего приспособления к изменяющимся требованиям рынка. Обеспечение гибкости производства является важнейшим требованием, предъявляемым к промышленным компаниям в современных условиях. В некоторых динамичных отраслях промышленности без наличия гибкого производства достижение конкурентоспособности продукции становится все менее вероятным. При гибком производстве линии сборки обычно организованы таким образом, что на них можно одновременно выпускать множество различных модификаций товаров. Однако такие линии постоянно нуждаются в самых разнообразных деталях и комплектующих изделиях. Но если при этом на складе, хранится большое число экземпляров одной и той же детали, то стоимость запасов может чрезвычайно возрасти. Использование системы канбан позволяет значительно сократить складские запасы. Канбан представляет собой ручной метод планирования, обеспечивающий на каждом производственном участке выпуск ровно столько комплектующих изделий, сколько нужно на следующей стадии производства. Возобновление производства происходит лишь тогда, когда на последующих технологических операциях наличный запас деталей и узлов заканчивается. Канбан можно определить как стимулятор спроса или как вытягивающую систему планирования. При канбан основным побуждающим субъектом является тот, кто использует конечный продукт, а начало всему определяет конечный выпуск, под который подстраиваются все предшествующие этапы производства. Если при системах МRР и МАР планирование потребности в материалах на каждом этапе производства осуществляется от первого до последнего этапа, то при канбан имеет место обратный порядок. Информация идет от конечной точки непосредственного производства к предыдущему участку работы. Таким образом, каждый шаг производства тщательно согласуется и поставка материалов, деталей и узлов от одного исполнителя к другому осуществляется в нужное время. Устранение буферных складов и усиление попарных связей следующих друг за другом исполнителей увеличивают стабильность производственного процесса. В таблице 10 представлены характерные отличия общепринятых систем оперативного планирования производства (МRР и МАР) от системы канбан.