Раздел 2. Стратегия и структура систем эксплуатации, технического обслуживания и ремонта обо­рудования и их оптимизация (стр. 4 )

Безусловно, целесообразно графики движения обо­рудования сводить в единую систему на вычислительном центре предприятия.

По годовому графику ППР планируются:

–  монтаж и демонтаж оборудования,

–  потребность и периодичность поступления запасных частей и материалов для проведения ремонтных работ,

–  суммарная трудоемкость работ и численность ре­монтного персонала предприятия,

–  потребность в горюче-смазочных материалах для проведения ТОР,

–  заявки на объемы и сроки проведения фирменного обслуживания,

–  заявки или догворы на получение и сроки поступле­ния оборудования на предприятие и др.

Таблица 25

Наименование оборудования	Нормативы
в работе	в ремонте	в резерве
Механизированные крепи	80	10	10*
Секции механизированной крепи	75	17	8
Струговые установки	75	25	-
Угольные комбайны	67	16	17
Проходческие комбайны	68	16	16
Скребковые конвейеры	83	9	8
Ленточные конвейеры	90	5	5
Передвижные шахтные подстанции	90	5	5

* С учетом монтажа и демонтажа

Таблица 26

Оборудование	Максимальная длительность капремонта, сутки
Угольные комбайны	45
Врубовые машины	30
Породопогрузочные машины	45
Скребковые конвейеры разборные	30
Скребковые конвейеры безразборные	30
Углепогрузочные машины	60
Крепи механизированные	90
Трансформаторы силовые	30
Передвижные "сухие" подстанции	45
Насосы центробежные	30
Передвижные компрессоры	30
Электровозы	45

2.5. Законы распределения случайных величин и выбор стратегии, замены элементов оборудования

Любая система эксплуатации предполагает наличие стратегии замены элементов оборудования, что является важнейшей операцией в системе ТОР для обеспечения эффективного, надежного и безопасного использования оборудования в период эксплуатации по назначению.

Под стратегией замены элементов (деталей, узлов) оборудования понимается принцип, по которому произ­водится оценка технического состояния и определяется периодичность их замены.

Общая классификация стратегий замены элементов представлена на рис.22.

Рис.22 Общая классификация стратегий замены элементов горношахтного оборудования

В соответствии с системами эксплуатации стратегии замены делятся на две основные группы:

- стратегия замены по заданному ресусу,

- стратегия замены по техническому состоянию.

В сисиеме ППР реализуется тот или иной вариант синтеза стратегий.

Сложность обеспечения высокоэф-фективного плано­вого технического обслуживания и ремонта с использова­ние стратегий замены элементов по русурсу с использова­нием среднестатистических показателей надежности, ко­торые лежат в основе методов разработки графиков пла­ново-предупредительных ремонтов, заключается в том, что в силу различного сочетания всех фактоов, влияющих на надежность деталей и узлов, последние могут иметь различные законы распределения наработки на отказ и изменения вероятности безотказной работы.

Рассмотрим это положение на примере данных табли­цы 27.

Таблица 27

Де­таль (узел)	Статистический ряд наработки на отказ, сут.	Показатели надёжности	Коли­чество отка­зов
средняя нара­ботка на от­каз ТHO, сут.	среднеквадратическое отклонение, σ
1	170, 120, 10, 160, 20, 90, 175, 5, 60	90	57,8	4
2	90, 90, 90, 90, 90, 90, 90, 90, 90	90	0	0
3	92, 87, 96, 84, 91, 87, 93, 90, 90	90	2,6	1

Детали 1, 2, 3 имеют равную среднюю наработку на отказ Тно = 90 сут., но различные значения среднеквадратического отклонения σ.

Если принять при проведении плановых замен резер­вное время tp = 5 сут., то время плановой замены будет равно Тпл = Тн. о – tp = 90 – 5 = 85 сут.

В этом случае принятая стратегия замен по ресурсу (плановые замены по времени по среднестатистическим величинам Тно) будет абсолютно безотказной для детали 2 и дает лишь один отказ по детали 3. Но для детали 1 она является абсолютно неприемлемой, так как дает 4 отказа и в 4 случаях дает значительные величины недоработки (от 85 до 30 сут.), что приведет к повышенным затратам на ремонт, запчасти и потерям в производительности из-за простоев.

Рассмотрим более общее обоснование на следующем примере. На рис.23 предоставлены графики плотности распределения наработки на отказ F(t) деталей 1, 2, 3.

Нормальному закону распределения подчиняются обычно случайные величины времени наработки на отказ элементов и узлов оборудования, теряющих свою рабо­тоспособность в результате износа. Экспоненциальному - случайные величины Т но таких деталей и узлов, для кото­рых характерны внезапные отказы. Кривая 3 отражает закон распределения Вейбулла, при котором вероятность безотказной работы P(t) (рис.24) определяется зависимо­стью:

где а и b – положительные постоянные величины. Величина «а» является наработкой, отвечающей ве­роятности безопасной работы Р(а) = ехр(-1) = 0,368 (не­зависимо от величины «b»), На рис.23 и 24 кривые 3 соответствуют случаю, когда b<1 и закон Вейбулла близок к экспоненциальному, и отражают характер зависимостей F(t) и P(t) для деталей и узлов со скрытыми дефектами при медленном протекании процесса износа.

Из графиков P(t) для этих законов видно, что если вести плановые предупредительные замены деталей 1, 2, 3 через среднее время наработки Тcр, то ко времени их замены произойдет отказ 50% деталей 1 (нормальный закон), 65% деталей В (экспоненциальный закон) и 80% деталей С (распределение Вейбулла).

Однако, если вести замены деталей через время ТЗ = Тср – τ, выйдут из строя только 2% деталей 1, т. е. для детали 1 можно обеспечить такой режим ТОР, при кото­ром практически будут исключены отказы. Для деталей 2 и 3 даже при ТЗ = Тср – τ, вести плановые предупредитель­ные замены малоэффективно.

Известно, что при экспоненциальном распределении время наработки Тно @ σ. Поэтому, как отмечалось, уста­новить значение времени плановой замены Тпл нельзя. Так, если Тпл принять равным Тпл = Т ± σ, то Тпл окажется в пределах 0 – 2Т. Левый предел означает, что необходимо непрерывно вести замену, хотя бессмысленность такой стратегии ясна, а при правом пределе в соответствии с законом к моменту замены откажут 88% деталей. Таким образом, рекомендовать плановые пре­дупредительные замены деталей подземного оборудова­ния можно, если закон распределения наработки на отказ не экспоненциальный и σ << Т.

Рассмотрим отдельные виды стратегий.

Стратегия «по времени»

При этой стратегии периодичность проведения пла­новых работ по замене элементов строго регламентирует­ся независимо от числа неплановых и аварийных ремон­тов в межремонтный период. Графически режим страте­гии представлен на рис.25а.

Стратегия "по времени" рекомендуется для элемен­тов, для которых трудоемкость и затраты на проведение ремонтных работ, включая потери из-за простоев, при устранении отказов меньше, чем при проведении плано­вых предупредительных замен, а сами отказы на вызыва­ют аварийной ситуации и не снижают безопасность экс­плуатации.

Стратегия «по наработке»

Данная стратегия целесообразна для оборудования, у которого трудоемкость и затраты на проведение ремонтных работ, включая потери от простоев, при проведении неплановых и плановых замен одинаковы. Графически режим стратегии представлен на рис.256.