Важность обеспечения надежности оборудования в процессе эксплуатации технических систем

Под производственной системой понимают устройство, предназначенное для выполнения определенных операций при выработке продукции или для обеспечения нормальной организации и ведения технологических процессов.

В агрегатной мельнице элементами системы в зависимости от ее устройства (структуры) будут:

в поточной линии — отдельные виды сопряженных машин (технологических, транспортирующих и др.);

различные средства автоматического управления технологическими операциями, производственными процессами — следящие, программирующие, стабилизирующие;

в технологическом оборудовании -— функциональные и трансмиссионные механизмы, а также исполнительные органы, технические средства управления, различные блокировки, обусловленные требованиями технической и взрывопожарной безопасности, производственной санитарии;

в сборочных единицах — устройства, самостоятельно выполняющие определенные функции (опоры валов и осей; зубчатые, цепные и ременные передачи; компенсирующие, упругие, сцепные, предохранительные муфты; крепежные и другие фиксирующие изделия).

Для технических систем необходима оценка их надежности, с целью определения устойчивой возможности их использования по назначению в процессе функционирования, и она имеет подчиненное значение по отношению к категории "качество", носящей более общий характер.

Надежность — это комплексное свойство, которое состоит из ряда относительно самостоятельных свойств, характеризующих безотказность, долговечность, ремонтнопригодность, сохраняемость.

Надежность обеспечивает техническую возможность использования изделия по назначению в нужное время и с требуемой эффективностью.

В зависимости от назначения объекта (степени его сложности) могут быть доминирующими отдельные свойства или их совокупность. Количественная оценка одного или нескольких указанных свойств представляет показатель надежности технических (производственных) систем (объектов). Надежность оборудования проявляется в реальных условиях его непрерывного или периодического использования по назначению с расходованием технического ресурса.

Прогнозирование надежности оборудования осуществляют на этапах:

проектирования;

изготовления опытного образца или установочной серии;

эксплуатации и модернизации оборудования серийного производства.

Количественную надежность оборудования оценивают посредством единичных или комплексных показателей; выбор их зависит от особенностей и интенсивности эксплуатации оборудования, а также от последствий отказов — событий, заключающихся в нарушении его работоспособности.

Работоспособность оборудования — это состояние, при котором оно способно устойчиво выполнять заданные функции, сохраняя значение заданных (основных) выходных параметров.

Оборудование может выполнять заданные функции постоянно (с перерывами на ремонт) и периодически по заявке — команде, даваемой вручную персоналом (при упаковке готовой продукции) или автоматически под воздействием чувствительных элементов (датчиков).

Исправность — состояние оборудования, при котором оно соответствует как эксплуатационно-техническим параметрам, предопределяющим нормальное выполнение заданных функций, так и эргономическим, эстетическим, обеспечивающим оптимальные условия труда.

Переход из исправного в неисправное, из работоспособного в неработоспособное состояние происходит в результате повреждения или отказа.

Повреждение — это событие, заключающееся в нарушении исправности оборудования или его элементов из-за влияния внешних воздействий, интенсивность которых было выше заданных параметров. Если причиной нарушения работоспособности будет существенное повреждение, то оно равносильно отказу. Со временем несущественное повреждение может становиться существенным, обусловливая отказ.

Последствием отказа может быть авария или экономический ущерб, обусловленный работой оборудования на пониженных режимах и с ухудшенными выходными параметрами, а также необходимостью прекратить функционирование оборудования для устранения причин отказа.

Безотказность — это свойство оборудования непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого периода времени или некоторой наработки; она характеризуется вероятностью того, что в пределах заданной наработки отказ не произойдет.

К снижению работоспособности оборудования приводят: недостатки конструктивного характера (неудачная компоновка сборочных единиц, незащищенность их от действия влаги и тепла, абразивной пыли и агрессивных сред, несовершенство смазочной системы);

технолого-машино-строительные недостатки, приводящие к снижению надежности из-за применения недоброкачественных материалов, наличия в них скрытых дефектов;

нарушение технологии монтажа и наладки оборудования; несовершенная организация и ведение эксплуатации, низкое качество технического обслуживания и ремонта оборудования, допущенные отклонения от нормальных режимов его применения.

Один и тот же объект, в зависимости от условий и этапа эксплуатации, может быть как восстанавливаемым, так и невосстанавливаемым, если дальнейшее его применение из-за предельного состояния должно быть прекращено.

Долговечность — это свойство оборудования сохранять работоспособность до наступления предельного состояния, при установленной системе технического обслуживания и ремонта.

Предельное состояние оборудования — состояние, при котором его дальнейшая эксплуатация должна быть прекращена. Различают:

предельное состояние оборудования, при котором его применение по назначению следует прекратить из-за невозможности эффективного функционирования оборудования; при этом и капитальный ремонт не может обеспечить необходимое восстановление работоспособности или его проведение требует значительных затрат материально-технических, трудовых и финансовых ресурсов;

предельное состояние, при котором работоспособность может быть восстановлена лишь в результате капитального ремонта;

предельное состояние, наступление которого обусловлено моральным износом, в связи с появлением более эффективного оборудования данного эксплуатационного назначения (здесь необходимо помнить и практика подтверждает, что моральный износ машин на рынке мини-мельниц налицо, ввиду наличия более прогрессивного оборудования аналогичного назначения).

Технический ресурс (или, коротко, ресурс) и срок службы, характеризуя долговечность оборудования, является соответственно его наработкой и календарной продолжительностью эксплуатации от начала (или от капитального ремонта) и до достижения предельного значения любого выходного параметра, или до списания по техническому состоянию. Показатели, измеряемые календарной продолжительностью эксплуатации, учитывают процессы, которые развиваются во времени и не зависят от наработки.

Необходимость увеличения долговечности оборудования диктует не только неуклонное повышение требований к непрерывности его действия, но и значительная трудоемкость ремонта.

Ремонтопригодность оборудования значительно влияет на безотказность и долговечность, а также на эксплуатационные и экономические показатели. От ремонтопригодности зависят: продолжительность плановых и нерегламентированных ремонтов, затраты на ремонтное, профилактическое обслуживание и, как следствие, суммарный ресурс и срок службы.

Ремонтопригодность — свойство оборудования, заключающееся в его приспособленности к предотвращению и обнаружению причин возникновения отказов и повреждений, а также к устранению их последствий, путем технического обслуживания и ремонтов.

Поддержание высокого уровня надежности оборудования в эксплуатации базируется на:

создании благоприятных условий функционирования оборудования (рациональной интенсивности загрузки, оптимальных кинематического и динамического режимов, высокой эффективности действия рабочих органов), т.е. устойчивости заданного режима работы;

передовой культуре обслуживания оборудования профессионально квалифицированным персоналом;

организации действенного контроля за техническим состоянием оборудования;

планомерном проведении профилактических и восстановительных ремонтов.

Реализация таких принципов позволяет существенно повысить уровень интенсивного и экстенсивного использования сопряженного оборудования в поточно-технологических линиях.

Важен срок гарантии — период, в течение которого завод- изготовитель гарантирует потребителю, что оборудование, при соблюдении правил технической эксплуатации, будет функционировать с установленной эффективностью и безотказностью.

Материально-техническое обеспечение базируется на системе ЗИП (3 - запасные части; И - инструменты; П - принадлежности). Ее образуют:

запас сменных деталей и сборочных единиц: основные и вспомогательные ремонтные материалы; инструменты, инвентарные принадлежности, приспособления.

Система ЗИП предусматривает составление каталога деталей и сборочных единиц, применяемых в оборудовании определенных типов и моделей. Он должен содержать:

сведения о количестве, взаимозаменяемости, конструктивных особенностях и материале деталей, а также сборочных единиц;

нормы расхода сменных частей по видам ремонта и в течение определенного срока эксплуатации.

С развитием и совершенствованием применяемой техники, с усложнением реализуемых технологических процессов, а также при все более широком внедрении автоматизированных и автоматических систем управления производственными процессами существенно усиливается значимость надежности оборудования в процессе его эксплуатации.

Повышение надежности техники и технологических процессов становится обязательным условием улучшения качества выпускаемой продукции.