Экономические показатели качества

1. Прибыль производителя и продавца продукции;

2. Себестоимость продукции, включающая затраты производителя, связанные с её выпуском, реализацией, последующим обслуживанием;

3. Цена продукции (оптовая и розничная);

4. Эксплуатационные расходы потребителя продукции. Складываются из следующих статей:

4.1 стоимость потребляемой энергии, количество и эффективность её использования (например, КПД продукции);

4.2. стоимость расходуемых материалов, запасных деталей и инструмента;

4.3. стоимость обслуживания: плата за обучение правилам эксплуатации изделия, обслуживающему персоналу, охране и т. п.;

4.4. стоимость ремонта и утилизации: оплата специалистов-ремонтников и гарантийных мастерских, демонтажа изделия и его вывоз на свалку или перерабатывающий завод;

4.5. различные отчисления: страховые, оплата налогов, плата за вредные выбросы и другие.

 

1.3. Методы контроля и обеспечения качества продукции
и работ на предприятии

 

Методы контроля и диагностики качества на предприятии позволяют распознать, понять и решить проблему качества продукции. Они обычно используются на производстве для обработки числовых данных, специально переработанных математически и статистически. Их можно использовать в фазах: обнаружения отказа (дефектов) и анализа отказов (дефектов).

1. Сводная карта отказов (дефектов) - простой и недорогой метод учета и представления отказов (дефектов) по видам и количеству. Ожидаемые отказы (дефекты) или их виды перечисляются в таблице и каждое входящее событие погрешности протоколируется.

2. Гистограмма – графическое представление табличных данных об отказах (дефектах), который позволяет наглядно изобразить и легко выявить структуру и характер распределения полученных данных, помогает в оценке технологического процесса и позволяет прогнозировать ход процесса в будущем.

3. Карты регулирования качества – графическая интерпретация случайных отказов в системе координат, дает возможность определить, находятся ли отклонения в пределах допустимого, которые определены заранее. Пока отклонения не выходят за граничные значения, процесс считается управляемым.

4. Диаграмма Парето графически изображает причины отказов (дефектов) в ранговой последовательности их влияний. Оценка отказов происходит по размеру влияния или по сумме вызванных затрат на исправление отказов (дефектов).

5. Причинно-следственная диаграмма – это графический способ анализа и формирования причинно-следственных связей. Диаграмма нужна, чтобы распознать, проанализировать все возможные причины, относящиеся к проблеме. При этом методе контроля качества возможные причины дифференцированно разделяются по своему влиянию на 5 основных причин: человек, машина, методы, материал, окружающая среда. Каждая из этих пяти основных причин может быть в свою очередь разделена на более подробные причины, которые соответственно могут разбиваться на еще более мелкие.

6. Корреляционная диаграмма – это графическое представление статистического отношения между двумя или несколькими изменяющимися факторами, для того чтобы установить взаимосвязь их величин.

7. «Мозговой штурм» – метод поиска идей и совместного нахождения путей решения проблем. Важнейшие правила проведения мозгового штурма:

• никакой критики в фазе поиска идей;
• количество идей лучше, чем качество;
• является желательной необузданная фантазия;
• все идеи должны быть представлены и записаны.

В начале сеанса метода "мозгового штурма" проблема отчетливо записывается ведущим на доске. Все члены группы обязуются соблюдать правила. Ведущий договаривается с участниками о времени на первую фазу поиска идей. Она может продлеваться по требованию группы. Результаты поиска протоколируются ведущим и все идеи записываются им на одной доске. Только после этого члены группы переходят к оценке идей и выбору из них наилучших.

Обеспечение качества — комплексное руководство всеми фразами деятельности, от замысла до выпуска готовой продукции.

Оценка качества проводится систематически и призвана подтвердить способность объекта выполнить установленные требования. Проверка качества — это систематический анализ, позволяющий определить соответствие показателей деятельности и результатов в области качества запланированным их значениям. Осуществляется лицами, которые не несут персональной непосредственной ответственности за проверяемый участок. Одной из целей проверки является оценка необходимости проведения улучшающих или корректирующих действий.

При анализе качества выделяют несколько уровней деятельности: анализ со стороны руководства, анализ деятельности специализированной службы предприятия, анализ отдельных работ.

Функциональные обязанности этой системы:

1. Поддержание по возможности уровней качества продукции в соответствии с политикой фирмы в отношении качества.

2. Оказание помощи другим подразделениям в деле обеспечения качества выпускаемой продукции.

3. Выдача рекомендаций по введению новых или изменению действующих требований к качеству.

4. Поддержание связей и обмен информацией с другими службами.

5. Определение методов отбора и подготовки работников в области обеспечения качества продукции.

6. Определение методов и периодичности проверок продукции.

7. Участие в составлении рабочих инструкций.

8. Обеспечение контроля технологических процессов.

9. Участие в оценке проектных решений.

10.Составление статистических отчетов.

11.Анализ причин и видов брака.

По всем направлениям деятельности можно выделить конкретные показатели качества:

• производство (объем брака, ошибки в рабочих нарядах, процент забракованных изделий, первоначальный выход продукции без брака);

• конструирование (количество изменений в расчете на один чертеж, количество ошибок, выявленных в ходе анализа проекта, количество ошибок, выявленных в ходе испытаний);

• маркетинг (точность прогнозных допущений, количество неправильно составленных заказов, ошибки в контрактах, затоваривание продукцией);

• информационные услуги (количество отчетов, выпущенных не по графику, ошибки компьютерных программ, количество исправлений в текстах, время получения информации);

• закупочная деятельность (избыточные запасы, время получения материала, простои из-за нехватки материалов);

• бухгалтерский учет (процент просроченных платежей, неверные бухгалтерские записи, ошибки в платежных документах).

Фактическое качество формируется в производственных подразделениях. Причины брака:

1. Непригодная технология и неправильно исполненная работа.

2. Неправильная наладка оборудования и плохая конструкция приспособлений.

3. Неправильное техническое обслуживание и неисправное оборудование.

4. Дефекты материала и неправильное считывание показаний приборов.

5.Непонимание того, что брак приводит к убыткам и недостаточное знакомство с оборудованием.

6.Некачественные чертежи и инструкции и неправильное применение инструмента.

7. Несоответствие возможностей технологического оборудования и технологических процессов.

8.Плохое освещение, вибрация, шум, плохой инструктаж.

9.Несоответствие сырья предъявляемым требованиям.

10.Сознательные отступления от инструкции и сознательные ошибки.

Для выявления и устранения брака нужны современные системы контроля и диагностики. При оценке качества на предприятии различают:

1) качество технологического оборудования машины (мощность, точность, надежность, безопасность, эстетичность, экономичность);

2) качество труда (причины выпуска бракованной продукции, число рабочих с правом личного контроля);

3) качество продукции (производственное, потребительское, экономическое);

4) качество технологии (безопасность, экономичность, удобство). Затраты, связанные с качеством — это затраты, возникающие при обеспечении и гарантировании удовлетворительного качества, а также связанные с потерями, когда не достигнуто удовлетворительное качество.

Затраты, связанные с качеством, классифицируются внутри организации согласно ее собственным критериям. Некоторые потери можно определить точно, другие — ориентировочно, хотя последние могут быть очень существенными (например, потеря престижа фирмы). Примерами потерь качества являются утрата потребительской удовлетворенности, потеря возможности дополнительно увеличить стоимость изделия, а также расточительное использование ресурсов и материалов.

Пример: качество работ предприятия ПО «СТАРТ», выпускающего продукцию для ОАО «РЖД», обеспечивается:

- использованием новых технологий в производстве изделий;

- входной контроль и выходной контроль продукции;

- стандартизацией процедур проектирования, монтажа, пусконаладочных работ, гарантийным и сервисным обслуживанием систем на основе соответствующих нормативных документов;

- стендовыми и полигонными испытаниями разработанных систем перед их поставкой Заказчику (ОАО «РЖД»);

- поставкой заказчику комплекта технической и эксплуатационной документации и организация обучения и аттестации сотрудников предприятия и партнеров.

Система менеджмента качества (СМК) ПО «СТАРТ» построена в соответствии с требованиями стандартов ГОСТ Р ИСО 9001-2001, СРПП ВТ в том числе ОСТ РВ15.002-2003, стандартов отрасли, ОСТ В95 2063-94. СМК предприятия сертифицирована органом по сертификации «Союзсерт» в системе сертификации «Оборонсертифика» на соответствие требованиям стандартов СРПП ВТ и ГОСТ Р ИСО 9001-96.

 

1.4. Надежность. Основные понятия и определения

 

Надёжность - свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех контролируемых параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования. В качестве объекта – любая техническая система (вагон, локомотив, СДМ, ГПС, ГПМ и др.).

Надёжность объекта связана с недопустимостью отказов в работе и заключается в отсутствии непредвиденных, недопустимых изменений его качества в процессе эксплуатации. Надёжность — комплексное свойство, которое в зависимости от назначения объекта и условий его эксплуатации может включать в себя свойства безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости, а также определённое сочетание этих свойств.

Для количественной оценки надёжности используют так называемые единичные показатели надёжности (характеризуют только одно свойство надёжности) и комплексные показатели надёжности (характеризуют несколько свойств надёжности).

Основные понятия и определения надежности

· Безотказность — свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или наработки.

· Ремонтопригодность — свойство объекта, заключающееся в приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем технического обслуживания и ремонта.

· Долговечность — свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность от начала эксплуатации до наступления предельного состояния, то есть такого состояния, когда объект изымается из эксплуатации.

· Сохраняемость — свойство объекта сохранять работоспособность в течение всего периода хранения и транспортировки.

· Живучесть — свойство объекта сохранять работоспособность в экстремальных ситуациях.

· Достоверность

· Отказ — событие, заключающиеся в полной или частичной утрате работоспособности.

· Сбой — самоустраняющийся отказ или однократный отказ,

· Наработка — время или объём работы.

· Ресурс — наработка от начала эксплуатации до наступления предельного состояния.

· Срок службы — календарная продолжительность от начала эксплуатации до наступления предельного состояния.

Надёжность как наука развивается в трёх направлениях:

1. Математическая теория надёжности занимается разработкой методов оценки надёжности и изучением закономерностей отказов.

Теория надежности является основой инженерной практики в области надежности технических изделий. Часто безотказность определяют как вероятность того, что изделие будет выполнять свои функции на определенном периоде времени при заданных условиях. Математически это можно записать следующим образом:

,

где f(x) - функция плотности времени наработки до отказа, а t – продолжительность периода времени функционирования изделия, в предположении, что изделие начинает работать в момент времени t =0.

2. Статистическая теория надёжности занимается сбором, хранением и обработкой статистических данных об отказах (банк статистик отказов).

3. Физическая теория надёжности изучает физико-химические процессы, происходящие в объекте при различных воздействиях.

Каждая техническая система предполагает свой уровень допустимой надежности, так как последствия отказов различных систем могут значительно различаться и определяет организационно-технические требования и мероприятия (задачи, методы, средства анализа и испытаний), направленные на обеспечение заданных требований к надежности, а также уточняет требования заказчика по определению и контролю надежности. Определение надежности заключается в определении численных значений показателей надежности изделия. Контроль надежности состоит в проверке соответствия изделия заданным требованиям по надежности [ГОСТ 27.002-89]. Различают расчетный, расчетно-экспериментальный и экспериментальный методы определения и контроля надежности.

Расчетный метод определения надежности основан на использовании показателей надежности по справочным данным о надежности элементов, по данным о надежности изделий-аналогов и другой информации, имеющейся к моменту оценки надежности.

Расчетно-экспериментальный метод определения надежности основан на процедуре определения показателей надежности элементов экспериментальным методом, а показателей надежности системы в целом – с использованием математической модели.

Экспериментальный метод определения надежности основан на статистической обработке данных, получаемых при испытаниях или эксплуатации системы или ее составных частей и элементов.

Нормирование надежности - это установление в документации количественных и качественных требований к надежности. Требования по надежности относятся как к самой системе и ее составным частям, так и к планам испытаний, к точности и достоверности исходных данных, формулированию критериев отказов, повреждений и предельных состояний, к методам контроля надежности на всех этапах жизненного цикла изделия. Например, требования по ремонтопригодности могут включать в себя показатели стоимости и времени восстановления. Оценивание эффективности процессов технического обслуживания и ремонта является частью технологического процесса.

Параметры системной надежности должны учитывать структуру системы, состав и взаимодействие входящих в нее элементов, возможность перестройки структуры и алгоритмов ее функционирования при отказах отдельных элементов.

В качестве параметра надежности используется среднее время до отказа, которое может быть определено через интенсивность отказов или через число отказов на заданном отрезке времени. Интенсивность отказов математически определяется как условная плотность вероятности возникновения отказа изделия при условии, что до рассматриваемого момента времени отказ не произошел.

Моделирование надежности – это процесс прогнозирования системы до ее ввода в эксплуатацию. Наиболее часто для моделирования надежности систем используются методы анализа деревьев неисправностей и структурных схем надежности. Входные параметры для моделирования надежности систем могут быть получены из справочников, отчетов об испытаниях и эксплуатации и т.п. Данные должны быть использованы с осторожностью, так как прогнозы верны только тогда, когда данные получены при тех же условиях, при которых компоненты будут применяться в системе.

Часть данных о прогнозировании может быть получена по результатам исследований двух основных видов:

· анализ физики отказов, при котором исследуются механизмы возникновения отказов, например, механизм усталостного разрушения;

· анализ результатов испытаний (эмпирический метод), при котором подсчитывается число компонентов системы, отказавших при разных уровнях внешнего воздействия.

Для систем, в которых точно можно определить время отказа может быть определена эмпирическая функция распределения времени отказа Это делается при проведении ускоренных испытаний.

Надежность на этапе проектирования -выключает в себя методики и практические рекомендации и описывает порядок их применения, которыми должна владеть организация для обеспечения высокой надежности и ремонтопригодности разрабатываемой продукции с целью достижения высоких показателей готовности, снижения затрат и максимального срока службы. Первым шагом в этом направлении является нормирование показателей надежности. Надежность должна быть «спроектирована» в системе. При проектировании системы назначаются требования к надежности верхнего уровня, затем они разделяются на определенные подсистемы разработчиками, конструкторами и инженерами по надежности, работающими вместе. Проектирование надежности начинается с разработки модели. При этом используют структурные схемы надежности или деревья неисправностей, при помощи которых представляется взаимоотношение между различными частями (компонентами) системы.

Одной из наиболее важной технологией проектирования является введение избыточности или резервирование. Резервирование – это способ обеспечения надежности изделия за счет дополнительных средств и (или) возможностей, избыточных по отношению к минимально необходимым для выполнения требуемых функций (ГОСТ 27.002). Путем введения избыточности совместно с хорошо организованным мониторингом отказов, даже системы с низкой надежностью по одному каналу могут в целом обладать высоким уровнем надежности. Однако, введение избыточности на высоком уровне в сложной системе (например, на уровне двигателя подвижного состава) очень сложно и дорого, что ограничивает такое резервирование. На более низком уровне системы резервирование реализуется быстро и просто, например, использование дополнительного соединения болтом.

Существует много методик анализа надежности, специфических для отдельных отраслей промышленности. Наиболее общие из них следующие:

· виды и последствия отказов;

· имитационное моделирование и анализ опасностей;

· анализ структурных схем надежности и деревьев неисправностей (отказов);

· устранение критичных отказов и анализ ремонтопригодности, ориентированной на безотказность;

· диагностики отказов и анализ ошибок человека-оператора.

Инженерные исследования проводятся для определения оптимального баланса между надежностью и другими требованиями и ограничениями.

Испытания на надежность -проводятся для того, чтобы обнаружить отказы и обеспечить работоспособность системы в соответствии с заданными требованиями.

Испытания на надежность могут проводится на разных уровнях. Расчет надежности производится на каждом уровне испытаний. При этом часто используются такие методы как анализ роста надежности и системы отчета и анализа отказов и корректирующих действий. Недостатками таких испытаний являются время и затраты.

Некоторые системы принципиально не могут подвергаться испытаниям, например, из-за чрезмерно большого числа различных тестов или жестких ограничений по времени и затратам. В таких случаях могут быть использованы ускоренные испытания.

Ускоренные испытания в динамически меняющейся среде позволяют оценить качество и надежность высококачественной и высоконадежной продукции, в том числе и структурно-сложных систем с учетом их старения, усталости, износа и деградации в ходе их эксплуатации.

Надежность и безопасность - надежность отличается от безопасности отношением к видам опасностей, с которыми она имеет дело. Надежность в технике связана с определением стоимостных показателей. Низкая надежность может перерасти в аварии с частичной потерей доходов для компании или заказчика. Это может произойти из-за потери по причине неготовности системы, неожиданно высоких затрат на запасные части и ремонт, перерывов в нормальной работе и т.п. Безопасность относится к тем случаям проявления опасности, которые могут привести к потенциально тяжелым авариям. Требования по безопасности функционально связаны с требованиями по надежности, но характеризуются более высокой ответственностью. Безопасность имеет дело с нежелательными опасными событиями для жизни людей и окружающей среды в том же смысле, что и надежность но не связана напрямую со стоимостными показателями и не относится к действиям по восстановлению после отказов и аварий. У безопасности другой уровень важности отказов в обществе и контроля со стороны государства. Безопасность часто контролируется государством (например, атомная промышленность, космос, оборона, железные дороги и нефтегазовый сектор).

Отказоустойчивость -надежность может быть увеличена при использовании резервирования «2 из 2» на уровне компонент или системы, но это может привести к снижению безопасности за счет увеличения вероятности ложной тревоги (например, ложное срабатывание тормозной системы поезда). Отказоустойчивые мажоритарные системы (логика голосования «2 из 3») может увеличить как надежность, так и безопасность на системном уровне. Такие методы являются общей практикой в аэрокосмических системах, в которых требуется постоянная готовность и недопустимость опасных отказов

Оценка надежности техники при эксплуатации системы включает в себя мониторинг ее надежности, оцениваются и корректируются недоработки и недостатки. Мониторинг включает в себя электронное и визуальное наблюдение за критическими параметрами, выявленными на стадии проектирования при разработке дерева неисправностей. Для обеспечения заданной надежности системы данные постоянно анализируются, используя статистические методы. Данные о надежности и оценки параметров являются ключевыми входами для модели системной логистики.

Одним из наиболее общих методов для оценивания надежности техники при эксплуатации являются системы отчетов, анализа и коррекции действий. Систематический подход к оцениванию надежности, безопасности и логистики основан на отчетах об отказах и авариях, менеджменте, анализе корректирующих/предупреждающих действий.

Организация работ по надежности должна быть согласована со структурой компаний. Для небольших компаний работы по надежности могут быть неформальными. С ростом сложности задач возникает необходимость формализации функций по обеспечению надежности. Так как надежность важна для заказчика, заказчик должен видеть некоторые аспекты организации этих работ.

Существует несколько типов организации работ по надежности. Менеджер проекта или главный инженер проекта может иметь в непосредственном подчинении одного или более инженеров по надежности. В более крупных организациях обычно образуется отдельное структурное подразделение, которое занимается анализом надежности, ремонтопригодности, качества, безопасности, человеческого фактора, логистикой. Так как работа по обеспечению надежности особенно важна на этапе проектирования, часто инженеры по надежности или соответствующие структуры интегрированы с проектными подразделениями.

В отдельных случаях компания создает независимую структуру, которая занимается организацией работ по надежности.

Обучение инженеров по надежности. Некоторые высшие учебные заведения подготавливают инженеров по надежности. Проводятся многочисленные профессиональные конференции, реализуются отраслевые программы подготовки кадров по вопросам надежности.

 

1.5. Техническая диагностика. Классификация отказов.
Основные понятия и определения

 

Техническая диагностика - научная дисциплина, изучающая вопросы появления отказов в технических системах, разрабатывающая методы их обнаружения и принципы построения диагностических систем.

Объектами исследования технической диагностики могут служить любые технические системы, если они удовлетворяют условиям:

1.Они могут находиться в состояниях: норма, отказ и критическое.

2. В них можно выделить элементы, которые также характеризуются различными состояниями.

Система находится в состоянии ОТКАЗ, если она утрачивает способность к выполнению заданных функций. Отказ – это событие, когда один из контролируемых параметров вышел за пределы допустимых значений.

Система находится в состоянии НОРМА, если её основные параметры находятся в пределах принятой нормы и если она нормально выполняет свои функции.

Переходное состояние от НОРМЫ к ОТКАЗУ называется КРИТИЧЕСКИМ.

В технической диагностике выделяют 3 аспекта:

1. Изучение конкретных объектов диагностирования.

2.Построение и изучение математических моделей объектов диагностирования.

3. Исследование диагностических систем.

В условиях ГПС к основным целям технической диагностики относят:

- поддержание заданных условий выполнения технологического процесса

- предупреждение поломок и своевременная остановка оборудования в аварийных ситуациях;

- прогнозирование постепенно развивающихся дефектов с целью уточнения сроков ремонта;

- проверка качества ремонта оборудования;

- исключение возможностей вредного влияния технологических сред.

Для обеспечения надежной работы оборудования диагностика неисправностей (отказов) осуществляется на всех этапах его срока службы:

- на стадии проектирования;

- на стадии установки и монтажа;

- на стадии эксплуатации;

- на стадии ремонтных работ.

Наиболее важным является выполнение диагностических работ на стадии эксплуатации и ремонта подвижного состава (ПС), особенно высокоскоростной.

В условиях ГПС большое значение имеет автоматизация процесса диагностики. K числу научных дисциплин наиболее близких к технической диагностике относят теорию автоматического контроля, теорию измерительных информационных систем, теорию надежности, системотехнику и др.

Системы диагностирования. Программно-аппаратная система, осуществляющая функции диагностирования объекта в автоматическом (автоматизированном) режиме называется системой диагностирования (СД).

Структурная схема СД состоит из:

1. Подсистемы аппаратных средств.

2. Подсистемы программных средств.

СД включает обеспечения (по аналогии с САПР): методическое, лингвистическое, математическое, программное, техническое (аппаратное), информационное, организационное. При разработке СД должны выполняться требования:

- модульности построения;

- открытости структуры;

- гибкости связей;

- рациональности соотношения программных и аппаратных подсистем;

- рациональности обработки поступающей информации на микрокомпьютере (или процессоре вычислительной системы) и непосредственно на аппаратных средствах обработки измерительной информации (периферии СД);

- быстрой переналаживаемости в условиях гибкого производства;

- быстроты восстановления;

- рациональности сочетания достаточной точности диагностирования с высокой производительностью;

- эргономичности и визуального комфорта оператора.

Классификация отказов объектов диагностирования. Классификация отказов объекта является основой для разработки вопроса о создании СД и особенно прикладного программного обеспечения. Рассмотрим этот вопрос на примере гибкого производственного модуля обработки давлением материалов (ГПМ ОМД) (см. рис. 1).

 

 

Рис. 1. Структурно-функциональная модель гибкого производственного модуля обработки материалов давлением:

1- технологическое оборудование (ТО) – винтовой пресс, молот и т.п.; 1’ – система управления технологическим оборудованием (СУ ТО); 3 – устройство подачи заготовок (УПЗ), 3’ – система управления УПЗ, устройство подачи штампового инструмента (УПШИ),

4’ – система управления УПШИ, 5 - устройство подачи поковок (УПП),

5’ – система управления УПП

 

 

ГПМ ОМД условно состоит из 2-х частей: производственной части ГПМ и управляющей части ГПМ, состоящей из систем контроля, диагностики и управления. Математическая модель ГПМ ОМД представлена зависимостью

,

где - показатель качества поковок (детали);

А – показатель качества ТО и входящих в него систем;

– показатели качества заготовок.

Классификацию отказов ГПМ можно представить объединением классификации I рода (инвариантная классификация отказов по отношению к оборудованию модуля) и классификации II рода (классификация ориентирована на конкретное технологическое оборудование ГПМ).

В основу классификации I рода положены следующие характерные признаки: основные элементы ГПМ модуля; возможность прогнозирования; причины возникновения отказа; характер проявления; вид проявления; степень восстановления; инициирующая способность; степень влияния отказа на работоспособность ГПМ. Так согласно структурно-функциональной модели отказы ГПМ могут быть классифицированы как возникшие в следующих элементах: 1- технологическое оборудование (ТО) – винтовой пресс, молот и т.п.; 1’ – система управления технологическим оборудованием (СУ ТО); 3 – устройство подачи заготовок (УПЗ), 3’ – система управления УПЗ, устройство подачи штампового инструмента (УПШИ), 4’ – система управления УПШИ, 5 - устройство подачи поковок (УПП), 5’ – система управления УПП; 2 – система управления ГПМ. Классификация отказов ГПМ 2рода служит целям локализации отказов. Классификации 2 рода подлежат: элементы технической системы ГПМ, технологическое оборудование, СУ ТО, УПЗ, СУ УПЗ, УПШИ, СУ УПШИ, УПП, СУ УПП, СУ модуля. В основу классификации положено подразделение на конструкционные детали, узлы, системы, функциональные контуры и т.п. (например, для КШМ - фундаментный блок, станина, силовое оборудование, передаточный механизм, исполнительный орган, штамповый инструмент и пр.).

Необходимость формализации классификации отказов ГПМ вытекает из потребностей в составлении автоматизированных картотек отказов и в связи с необходимостью использования классификации отказов в прикладных программах системы диагностики и принятия решений. Классификацию формально можно представить в виде дерева. На рис.3 вкачестве примера, представлен фрагмент дерева отказов ГПМ.

 

 

Рис. 2. Блок-схема алгоритма функционирования системы диагностики

 

Рассмотрим вопрос о кодировании отказов ГПМ обработки давлением. Пусть Т-m -дерево (т - максимальная степень исхода каждой вершины), а М есть алфавит из m букв. Каждому ребру в дереве Т припишем букву из алфавита М, так, что не может быть двух ребер,исходящих из одной и той же вершины и помеченных одной и той же буквой. Тогда каждой вершине дерева мы можем приписать слово, образуемое как конкатенция букв, которыми помечены рёбра при движении из корня в данную вершину. Такие слова будем называть кодовыми словами. О них говорят, что они образуют префиксный код. Например 1 – ТО – 000011100; 1’ – СУ ТО – 000011101 и т.д. в зависимости от возникшего отказа.

 

 

1.6. Подвижной состав – объект диагностирования.
Методы диагностики

Разработать систему диагностирования ПС (электровоз, тепловоз, газотурбовоз, вагон)или его отдельных подсистем, сборочных единиц и деталей - это значит выявить закономерности изменения параметров технического состояния (норма, риск, отказ) объекта диагностирования и его контролепригодность, выбрать диагностические параметры, определить характеристики их изменения и связи с параметрами состояния объекта, установить нормативные значения диагностических параметров, определить способ постановки диагноза, выбрать и обосновать соответствующие методы и измерительные средства, создать оптимальную процедуру или алгоритм диагностирования (рис. 2).

Процессы диагностирования технического состояния ПС органически связаны с системой их обслуживания и ремонта.

На рис. 4 представлена структурная схема формирования процессов диагностирования технического обслуживания и ремонта ПС.

 

 

 

Рис. 4. Схема формирования процессов диагностирования, технического обслуживания и ремонта ПС

 

ПС как объект диагностирования находится с одной стороны под разрушающим воздействием условий эксплуатации, а с другой под восстанавливающим действием технического обслуживания и ремонта. Поэтому техническое состояние ПС может постоянно меняться и характеризуется законами изменения параметров технического состояния и диагностических параметров, а также законами распределения показателей надёжности его сборочных единиц и деталей в функции от времени или пробега, экономические показатели характеризуются затратами трудовых, материальных, топливно-энергетических, финансовых ресурсов на диагностирование, обслуживание и ремонт.

В связи с тем, что процессы формирования системы диагностирования, технического обслуживания и ремонта ПС связаны в единый комплекс, методически удобно рассматривать его не только с точки зрения физических характеристик, но и как математические модели описания их изменений в процессе эксплуатаций ПС. Разработка и создание системы технического диагностирования базируется на изучении ПС (узла или детали вагона), их возможных отказов, признаков этих отказов и включает в себя построение и анализ математических моделей. Математическая модель объекта диагностирования представляет формализованное описание объекта в исправном или неисправном состоянии в виде детермированных или вероятностных зависимостей между возможными воздействиями на объект и его реакциями на эти воздействия

При эксплуатации ПС детали и сопряжения изнашиваются, трущиеся и посадочные поверхности изменяют свою форму. В сопряжениях деталей увеличиваются зазоры, уменьшается натяги; между деталями нарушаются межцентровые расстояния, возникают их перекосы, изменяется ориентация в пространстве и крепление деталей. По мере увеличения зазоров, уменьшения натягов, изменения формы поверхностей трущихся деталей ухудшается функционирование деталей, сопряжений, сборочных единиц: падает мощность двигателей, увеличивается расход топлива и масла, нарушается управляемость подвижного состава; взаимодействие элементов тормозной системы.

Техническое состоянии ПС - это совокупность подверженных изменению в процесса эксплуатации их качественных признаков и параметров, установленных технической документацией.

Различают структурные и диагностические параметры состояния.

Структурные параметры (размер детали, износ, зазор, натяг в сопряжении, физико-химические свойства материала) непосредственно обуславливают техническое состояние вагонов. Диагностические параметры, которые исп