Методика сбора информации для оценки эксперементальной надежности компрессорных и холодильных машин

В. М. Борисов, С. В. Борисов МЕТОДИКА СБОРА ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНОЙ НАДЕЖНОСТИ

КОМПРЕССОРНЫХ И ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН

Ключевые слова: Компрессорных и холодильных машин, эксплуатационная надежность, сбор информации.

Изложены требования к информации об эксплуатационной надежности компрессорных и холодильных машин. Предложена методика сбора такой информации с применением карточной системы, включающей сведения об изделии, об отказах, о ремонтных работах, о поведении изделия в эксплуатации.

Keywords: compressor and refrigeration machines, operational reliability, the collection of information.

Set out requirements for information about the reliability of the compressors and refrigeration equipment. The method of collecting this information through the rationing system had to offer. It includes information about a product, the failures, the repair work, the behavior of the product in use.

Одной из современных тенденций развития компрессорного и холодильного машиностроения [1-3] является проектирование и изготовление изделий повышенной надежности. Значительной трудностью в оценке надежности компрессорных и холодильных машин является ограниченность статистической информации об особенностях их эксплуатации. Исследования, связанные с оценкой эксплуатационной надежности изделий, могу быть разделены на три группы: исследования при стендовых испытаниях натурных опытных или серийных образцов изделий в лабораторных и заводских условиях, исследования при моделировании на ЭВМ процессов эксплуатации, исследования по результатам обработки статистических материалов, полученных путем специально организованных наблюдений за изделиями в процессе эксплуатации.

Исследования третьей группы, наиболее ценные в свете поставленной задачи, проводятся с целью: определения количественных показателей надежности серийных изделий; выявления в изделиях ненадежных элементов; разработка рекомендаций по повышению конструктивной и производственной технологичности изделия; совершения методов технической эксплуатации изделий и организации ремонтных работ; определения номенклатуры и количества запасных деталей; уточнения технической документации.

Наибольшее значение имеют исследования третьей группы, так как они базируются на изучении и статистическом анализе данных наблюдений за изделиями в процессе эксплуатации. Однако, в известной специальной литературе, посвященной этой проблеме [4] и в нормативных документах [5-8] отсутствует методика по сбору и систематизации данных, о результатах поведения изделий в эксплуатации. Такая информация должна собираться в течение длительного времени. Кроме того, объем такой информации должен быть необходим и достаточным, так как излишние сведения затрудняют сбор и обработку данных, снижает оперативность обработки, и уменьшают эффективность ее использования. Для оценки поведения изделий в эксплуатации (эксплуатационная надежность) необходимо

иметь данные о фактических значениях следующих параметров: времени наработки изделия до возникновения отказа: общего числа однотипных эксплуатируемых изделий; количества отказывающих однотипных изделий, заданного промежутка времени, за который произошли отказы изделия; среднего количества изделий, отказавших за это время; количество исправных изделий в начале и конце заданного промежутка времени; суммарного времени работы изделия к рассматриваемому моменту; суммарного времени простоев, обусловленных ремонтами; цены нового изделия эксплуатационных расходов на плановые и сборочные ремонты; массы нового изделия; массы сменных деталей, замененных при ремонтах за весь срок изделия; число ремонтов, продолжительность каждого ремонта; срока службы изделия.

Собираемая информация о поведения изделий в эксплуатации должна быть полной, достоверной, однородной, достаточной, своевременной и непрерывной. Под полной информацией следует понимать наличие всех данных, необходимых для оценки надежности изделия в целом, его составных сборочных единиц и деталей

Достоверность информации - правильное отображение объективной действительности, что должен быть обеспечено: четкой методикой сбора, обработки и оформления информации (учетные формы должны быть определенно простыми); необходимой квалификацией лиц, проводящих сбор сведений о работе и неисправностях объекта; применением кондиционных и тарированных средств измерения.

Однородность информации предполагает разделение событий, при которых происходят неисправности на группы, характеризуемые одинаковыми признаками. Информация должна отражать все режимы работы изделия, условия его эксплуатации,

соблюдение правил хранения, транспортирования, качество используемых при ремонтах материалов и инструментов, квалификацию обслуживающего персонала при эксплуатации и ремонте.

Информация должна быть достаточной. Излишние данные затрудняют работу по их сбору и обработке. Необходимо учитывать, что одно и то же сообщение, связанное с разными признаками, может быть использовано при определении ряда показателей надежности как изделия в целом, так и его элементов в отдельности.

Информация должна быть своевременной (периодичной), поскольку она используется для модернизации технологического процесса производства изделия или доработки конструкции в направлении улучшения эксплуатационной технологичности. Несвоевременность поступления информации о надежности снижает ее эффективность.

Непрерывность получения информации о надежности изделий на стадиях испытания и эксплуатации, опытных образцов, изготовления и эксплуатации серийных изделий исключает возможность потерь определенной части информации, обеспечивает быстрый ее анализ, сопоставление и своевременность принятия технических решений.

Наиболее полно, всем указанным требованиям к информации от эксплуатационной надежности изделий удовлетворяет карточная система сбора и систематизации сведений.

Карты должны включать вопросы, ответы на которые обеспечат получение всех необходимых сведений для оценки надежности изделия. При разработке формы карт данные о поведении изделия в эксплуатации целесообразно объединить в группы, что облегчит заполнение карт и обработку результатов, Могут быть рекомендованы следующие группы вопросов: адресная информация - сведения о наименовании, шифре и номере изделия по паспорту, времени изготовления, завод - изготовителе, об особенностях эксплуатации изделия; информация об отказах - сведения о дате и времени появления отказа, наработка изделия до возникновения, характере и обстоятельствах появления отказа, времени его поиска и устранения, характеристика отказавшего элемента; информация о ремонтных работах - сведения о дате, характере ремонта и затратах на его проведение; информация об изделиях в эксплуатации - сведения о количестве изделий, находящихся в эксплуатации (в партии), о количестве исправных и отказавших изделий в разные промежутки времени.

В качестве основных требований к карточной форме сбора информации о надежности изделий могут быть названы следующие: незначительная трудоемкость заполнение данных в картах; способ записи первичной информации не должен требовать от обслуживающего персонала повышения квалификации, необходимой при эксплуатационном обслуживании изделия; однозначность толкования задаваемых вопросов и фиксируемых сообщений (ответов).

Сбор информации об эксплуатационной надежности изделия целесообразно организовать на заводах - изготовителях, в ремонтных и эксплуатирующих организациях. Координацию этой работы следует поручить организации - разработчику или отраслевому научно - исследовательскому институту. Накопленная первичная информация должна поступать ежеквартально в координирующую работу организацию.

Нами предлагаются формы карт учета эксплуатационной надежности компрессорных и холодильных машин, находящихся в эксплуатации (рис. 1-4). Карты форм 1, 2 и 3 заполняются на заводах изготовителях при проведении эксплуатационных испытаний и в эксплуатируемых организациях. Карты форм 4 заполняются по данным карт форм 1, 2, и 3 в организации, проводящей оценку надежности изделий. Рекомендуется карты всех форм заполнять в двух экземплярах, один из которых следует направлять в координирующую работу организацию.

Карты следует заполнять в следующем порядке. В графах формы 1 (рис. 1) указываются: в графе 1 - порядковый номер карты; в графе 2 - полное наименование организации собравший инфор-

Форма 1 учета надежности изделия Порядковый номер карты (1) Наименование организации, собравшей информацию

I. Сведение об изделии

Наименование изделия Шифр изделия № изделия по паспорту Время изгото- вления Завод -изготовитель

Масса нового изделия, кг

Характеристика места, где применяется изделие

Рис. 1 - Форма для заполнения сведений об изделии

мацию, почтовый адрес и номер телефона представителя; в графе 3 - полное наименование изделия по паспорту; в графе 4 - шифр изделия по паспорту; в графе 5 - номер (цифрами) изделия по паспорту; в графе 6 - число, месяц и год (цифрами) изготовления по паспорту; в графе 7 - полное наименование завода - изготовителя, почтовый адрес и номер телефона представителя; в графе 8 - масса нового изделия в кг., по паспорту или габаритно установочному (сборочному) чертежу; в графе 9 - цена нового изделия в руб. - по паспорту или прейскуранту; в графе 11 - условия эксплуатации изделия - отрасль, завод, режим работы и их изменение во времени, соблюдение требований технической эксплуатации.

В графах формы 2 (рис. 2) указываются: в графе 1 шифр и номер изделия по паспорту; в графе 2 - общее количество листов документа (графа заполняется только на первом листе); в графе 3 - по-

рядковый номер листа документа (на документе, состоящим из одного листа, графо не заполняется); в графе 4 и 5 то же, что и в графах 1 и 2 формы 1; в графе 6 - порядковый номер события; в графе 7 -число, месяц и год (цифрами) появления отказ; в графе 8 - время (в часах и минутах) появление отказа; в графе 9 - время работы изделия от начала сбора данных до первого отказа в часах; в графе 10 - полное наименование и номер по чертежу отказавшей сборочной единицы или детали; в графе 11 - характер (вид) отказа, количественная характеристика (отклонение параметра от нормы) при необходимо-

Форма 3 (рис. 3) заполняется следующим образом: в графах 1-6 то, что и в графах 1-6 формы 2; в графе 7 - число, месяц и год (цифрами) проведения ремонта; в графе 8 - характеристика ремонта (перечень основных операций или соответствие объему текущего, среднего или капитального ремонта); в графе 9 - полное наименование и номер по

сти и способ обнаружения; в графе 12 - время поиска отказа в часах; в графе 13 - причина возникновения отказа (отказ зафиксирован до проведения доработок и повторение его не возможно; отказ вызван воздействием режимов работы, отличных от номинальных; отказ вызван воздействием другого отказа данной сборочной единицы или изделия; отказ вызван внешними условиями, отличными от номинальных; отказ вызван нарушением инструкции по эксплуатации; отказ обнаружен при плановом ремонте); в графе 14 - суммарное время работы изделия к рассматриваемому моменту в часах.

монта, без учета времени, затрачиваемого на плановые ремонты.

В графах формы 4 (рис. 4) указываются: в графе1 - полное наименование изделия по паспорту; в графе 2 и 3 тоже, что и в графах 1 и 2 формы 1; в графе 4 - количество изделий, находящихся в эксплуатации (в партии, если вся партия подвергается

Форма 2 учета надежности Количество (2) листов Порядковый номер карты Наименование организации, собравшей информацию

Шифр изделия и номер Лист

II. Сведения об отказах

Де п/п Дат а Время Наработка изделия до возникновения отказа, ч Наименование и № (по чертежу) отказавшего элемента изделия Характер отказа Время поиска Причина возникнове ния отказа Суммарное время работы изделия к рассм атри вас мо му моменту, ч

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Рис. 2 - Форма для внесения сведений об отказах

Форма 3 учета надежности изделия

Шифр изделия и номер Лист №

ПТ. Сведения о ремонтных работах

№ п/п Дата проведе ния ремонта Характер истика ремонта Наименование и номер(по чертежу) отремонтирова иного (замененного) элемента изделия Расколы на ремонт, руб. Масса замененных элементов при ремонте Цена замененных элементов при ремонте Продолжительность

Ремонт, ч Простой изделия ремонта, ч

1 2 3 4 5 6 7 К 9

Рис. 3 - Форма для заполнения сведений о ремонтных работах

чертежу отремонтированной (замененной) сборочной единицы или детали; в графе 10 - расходы на ремонт в руб., по нормативно - справочным материалам или сметой калькуляции; в графе 11 - масса замененных деталей или сборочной единицы при ремонте в кг (по чертежам); в графе 13 - время ремонта в часах; в графе 14 - время простоя из-за ре-

испытаниям); в графе 5 - номера изделий, находящихся в эксплуатации (в партии) с N°... по N°.... (по паспортам); в графе 6 - количество отказавших изделий за заданное время; в графе 7 - заданный промежуток времени (в часах), в течение которого произошли отказы; в графе 8 - количество исправных изделий на начало заданного промежутка времени; в

графе 9 - количество исправных изделий на конец заданного промежутка времени.

В ряде случаев представляют интерес, в частности для разработки рекомендаций по выявле-

Форма 4 учета надежности изделия

^именования изделия

IV. Сведения об изделии в эксплуатации

Ко- ли- че- ство изде лий в экс- плуа та- ции (в пар- тии) № изделия в эксплуатации (в партии) Коли- чество отка- зав- ших изде- лий Время, за которое произошли отказы, ч Качество исправных изделий

В на- чале про- ме- жут- ка вре- мени В конце промежутка времени

Рис. 4 - Форма для внесения сведений об эксплуатации

нию и устранению причин отказов, статистические данные о распределении отказов по причинам возникновения; о распределении наработки сборочных единиц и деталей однотипных изделий. Такую информацию удобно обрабатывать и проанализировать в обобщенной форме, представляемой в виде сводной ведомости отказов, распределения отказов по причинам возникновения, распределения нара-

© В. М. Борисов - канд. техн. наук, доц. каф. машиноведе: федры, rofekazan@mail.ru.

ботки сборочных единиц, распределения наработки

деталей, составленным по данным форм 1, 2,3.

На основе рассмотренной методики может

быть разработана компьютерная программа.

Литература

1. Максимов, В. А. Компрессорное и холодильное машиностроение на современном этапе / В.А. Максимов, А.А. Мифтахов, И.Г. Хисамеев // Вестн. Казан.технол.ун-та. -1998. №1. - С. 104-113.

2. Хисамеев, И.Г. Анализ направлений в разработке профилей винтовых компрессоров / И.Г. Хисамеев, Р.Р. Якупов, В.Н. Каримов // Вестн. Казан.технол.ун-та. -2011. №16. - С. 245-249.

3. Хисамеев, И.Г. Создание винтовых компрессорных установок нового поколения / И.Г. Хисамеев, М.Г. Абреев, Ю.А. Паранин, М.Т. Садыков, Р.Р. Якупов // Вестн. Ка-зан.технол.ун-та. - 2011. №17. - С. 199-204.

4. Труханов, В. М. Надежность технических систем / В.М. Труханов - М.: Машиностроение, 2008. - 585 с.

5. ГОСТ 27.202-83. Надежность в технике. Технологические системы. Методы оценки надежности по параметрам качества изготовляемой продукции. - Введ. 198401-01. - М.: Изд-во стандартов, 1983. - 50 с.

6. ГОСТ 27.203-83. Надежность в технике. Технологические системы. Общие требования к методам оценки надежности. - Введ. 1984-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1983. - 6 с.

7. ГОСТ 27.200485. Надежность в технике. Технологические системы. Термины и определения. - Введ. 198601-01. - М.: Изд-во стандартов, 1985. - 13 с.

8. Руководящий документ по стандартизации. РД50-204-87 Методические указания. Надежность в технике. Сбор и обработка информации с надежности изделий в эксплуатации. Основные положения. - Введ. 1988-01-01. -М.: Изд-во стандартов, 1987. - 16 с.

КтТУ, С. В. Борисов - канд. техн. наук, доцент той же ка-

22З