41 ЕКСПЕРИМЕНТАЛНО ИЗСЛЕДВАНЕ НА РЕМОНТНАТА ДЕЙНОСТ НА ЕЛЕКТРОННАТА ЧАСТ НА СЛОЖЕН ТЕХНИЧЕСКИ ОБЕКТ Владимир Бояджиев Резюме: Електронната част на всеки сложен технически обект (СТО) има своя специфика по отношение на експлоатационната й надеждност. Усъвършенстването на ремонтната дейност е ключов фактор за подобряване на тази надеждност, а от там и на работната ефективност на обектите. На базата на лабораторно събрани данни за надеждностното поведение на електронната част на типичен сложен технически обект металорежеща машина с цифрово-програмно управление в настоящия доклад са формулирани изводи и препоръки за повишаване на ефективността на възстановителните мероприятия. Ключови думи: експлоатационна надеждност, сложен технически обект, металорежеща машина с цифрово-програмно управление, хидропневматична част, ремонтна дейност 1. Въведение Като цяло машинният технологичен парк, който понастоящем се експлоатира в България, е сравнително остарял и амортизиран. На този фон изпъква важността на системата за организация на възстановителните мероприятия, създадена от потребителя на сложни технически обекти [1, 2]. В реалните цехови условия всяка такава система може да бъде усъвършенствана [3]. Ключов момент при изследванията на експлоатационната надеждност на технически обекти е начинът на събиране на статистическа информация за отказите им. За целта съществуват различни методи със своя специфика. Общото между тях е сравнително дългият период на изследване, а от там и значителните финансови разходи. В зависимост от конкретните условия и конкретните цели се избира определен метод на събиране на информация за надеждностното поведение на обектите. Целта на настоящето изследване е въз основа на информация за надеждностното поведение на електронната част на металорежещите машини с цифрово-програмно управление (ЦПУ) да бъдат направени изводи и предложени мероприятия за повишаване ефективността на ремонтната дейност. 2. Методически особености Времевият и финансов ресурс за провеждане на изследване на експлоатационната надеждност на технически обект (система или част от
42 системата) е значителен и в голяма част от случаите е решаващ фактор за отказ от провеждането им. Тук от съществено значение е изборът на конкретен метод за набавяне на статистическа информация за отказите на машините при реалната им експлоатация. В зависимост от конкретно поставената за разрешаване задача изборът на оптимален метод за набиране на надеждностна информация е ключов за това, дали конкретно изследване ще се проведе или не. Съществуват различни методи за събиране на информация за експлоатационната надеждност на техническите обекти. За да бъде постигната целта на настоящето изследване е избран методът на лабораторните изследвания. При него в лабораторни или производствени условия при строго спазване на условията за експлоатация се събира в предварително уточнен формат информация за отказите от специалисти по надеждност. Продължителността на изследването е по-малка, отколкото при събиране на данните при наблюдавана експлоатация. За сметка на това за нуждите на изследването е нужно да бъде отклонен техническия обект от реална експлоатация. Броят изследвани обекти е значително по-малък, отколкото при метода на наблюдаваната експлоатация. Основното предимство на този метод е високата достоверност на събраните данни. В рамките на конкретното изследване методът за набиране на надеждностна информация чрез лабораторни изследвания беше предпочетен основно и заради друга негова възможност. Изследването може да бъде проведено върху обекти, които работят в цехови условия и произвеждат продукция съобразно плана на цеха. Но са осигурени условия на експлоатация строго съобразно изискванията на производителя, т.е. на практика машините работят в лабораторни условия. Изследваният обект е електронната част на стругова металорежеща машина малък типоразмер, родно производство. Продължителността на изследването е около 400 часа експлоатация на обекта 3. Резултати от изследването При набирането на статистическата информация за възникващите откази данните се попълват в предварително подготвени форми. В зависимост от целта на всяко конкретно изследване форматът на тези форми може да бъде различен. Могат да бъдат включени времена (момент на възникване, време за очакване на ремонтния персонал и др.), характеристики на физиката на отказа, местоположение на отказа и др. Така натрупаната информация се подлага на предварителен анализ и подготовка. Тук водещият фактор е конкретната преследвана цел, формалната математическа обработка не е водещ фактор. На фигури 1, 2 и 3 е показана обработената вече информация във вид, удобен за анализ. На фигури 2 и 3 по ординатата са нанесени относителните честоти на разпределение на времената tв и tпр.о.
ωх10-2, 1/ч 0,8 0,6 0,4 0,2 0 50 100 150 200 250 300 350 400 t, ч Фигура 1. Параметър на потока на отказите - ω в електронната част на стругова металорежеща машина с ЦПУ f B 0,8 0,6 0,4 0,2 0 1 2 3 4 5 6 t B, ч Фигура 2. Разпределение на времето за възстановяване на отказите - t В в електронната част на СТО f ПР.О 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0,3 1 3 10 30 t ПР.О, ч Фигура 3. Разпределение на времето за престои поради откази - t ПР.О в електронната част на СТО 43
44 4. Изводи и препоръки Така представените резултати са основа за формулирането на следните изводи и препоръки, насочени към подобряване на ефективността на възстановителните мероприятия: На фигура 1 се вижда, че параметърът на потока на отказите ω е със сравнително равномерно разпределение, но с два пика в началото на изследването и във втората му половина. Причината за първият пик в началото на изследването, е необходимостта от донастройка на софтуера при започване на обработката на серия от нов детайл. Тези експлоатационни откази в общия случай са поради човешка грешка. Те не са изолиран случай, а се срещат сравнително регулярно. Съществен проблем са при дребносерийното проидводство, а при производството на средни и едри серии детайли тежестта им намалява. На практика трудно може да се говори (а и да се поставя като цел) за пълното отстраняване на тези откази. Основният път за намаляването на тези откази е повишаване на компетентността (квалификация и опит) на персонала, съставящ обработващите програми. Използването на висококачествени инструменти също може да повлияе положително на тези откази. Отказите в средата на втората половина на този диапазон са от съвсем друг характер. Тук има значителен потенциал за усъвършенстване на възстановителната дейност. Конкретно става дума за няколко (4 5) отказа, при които се наложи поради сложността на проблема намесата на външна за фирмата сервизна служба. Намесата на външната сервизна служба се отрази силно негативно върху темпа на изпълнение на работната програма на изследваната машина. Организацията на работа на тази сервизна служба е със значителни недостатъци. Един от пътищата за решаване на проблема е освобождаване (или поне намаляване) на зависимостта от външна сервизна организация. За целта е необходимо да се повиши компетентността (квалификация и опит) на вътрешната сервизна служба. В тази насока се препоръчва също подобряването на снаряжеността на ремонтния персонал с подобра ремонтна апаратура. Друга алтернатива е смяната на настоящата ремонтна служба с друга външна такава. На фигура 2 се открояват също две особености от разпределението на времето за възстановяване на отказите tв. С изключение на интервала 3 4 часа структурата на разпределение на tв е благоприятна и показва наличието на една добре организирана вътрешна ремонтна служба. Над половината от всички откази се възстановяват от вътрешната ремонтна служба в рамките на един час, като при останалите откази има такива с продължителност над 4 часа. Тук няма слаби места и подобряването на работната ефективност може да се търси по линията на усъвършенстване на организацията на възстановителната дейност в общ план. Другата особеност на
разпределението на tв обаче (в интервала 3 4 часа) показва сериозен резерв за оптимизация. Тук проблемите са в организацията на външната сервизна служба и съответните препоръки са направени в предходната точка. По подобен начин стои и разпределението на tпр.о фигура 3. Найсъществени са проблемите, произтичащи от външната сервизна служба. По този проблем препоръките вече бяха формулирани. Но има препоръка и към вътрешната такава. Наличието на времена за престои поради отказите от порядъка 10 30 часа и то в електронната част показва необходимост от корекции. Тук снабдяването с необходимите резервни части отнема значителни периоди от време. Необходимо е качествено подобряване на организацията за снабдяване с резервна елементна база. На първо място чрез подобряване на складовите наличности. 5. Заключение Рабработена е методика за експериментално изследване на експлоатационната надеждност на електронната част на стругова металорежеща машина с ЦПУ в производствени условия. Тази методика е приложена в конкретна процедура съобразно наличните условия. За постигането на поставената цел са определени за анализ конкретни надеждностни показатели. След анализ на резултатите са направени изводи и препоръки за повишаване ефективността на възстановителната дейност. Изложената методика е приложима и за други сложни технически обекти. Литература: 1. Claire Soares, Chapter 12 Maintenance, Repair, and Overhaul, Gas Turbines (Second Edition), Elsevier Inc., 2015 2. J Hunt, 14 Computers in Manufacturing, Manufacturing Engineer's Reference Book, Elsevier Inc., 1993 3. Marcello Colledani, Design and management of manufacturing systems for production quality, CIRP Annals - Manufacturing Technology, Elsevier Inc., 2014 45
EXPERIMENTAL STUDY ON REPAIRS OF ELECTRONIC PARTS OF COMPLEX TECHNICAL OBJECTS Vladimir Boyadzhiev Abstract: The electronic part of each complex technical object has its specifics in terms of its operational reliability. Improvement of the repair work is a key factor to improve this reliability, and from there - and the working efficiency of the sites. Based on laboratory data collected on the reliability of the electronic part of a typical complex technical object - a machine tool with CNC in this report are formulated conclusions and recommendations for improving the effectiveness of restoration measures. Данни за автора: Владимир Илиев Бояджиев, главен асистент доктор инж., катедра Механика при факултет Техника и строителни технологии в транспорта, Висше транспортно училище Тодор Каблешков, Р. България, 1574 София, ул. Гео Милев, 158; тел.: 0889756075, e-mail: v.boyadjiev@abv.bg 46