Повышение срока службы изделий машиностроения на основе ситуационного управления процессами сопровождения их жизненного цикла

• Автор: Олейник, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 368 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ПРОБЛЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ СРОКА СЛУЖБЫ ИЗДЕЛИЙ

1.1. Обеспечение конкурентоспособности изделий машиностроения

1.1.1. Конкурентоспособность изделий машиностроения

1.1.2. Свойства и показатели качества изделий машиностроения.

1.2. Методы анализа систем управления жизненным циклом.

1.2.1. Основные понятия теории системного анализа

1.2.2. Понятия, используемые при анализе и синтезе сложных систем.

1.3. Стратегии проектирования изделий с учетом воздействия на окружающую среду.

1.4. Обеспечение требуемого уровня воздействия на срок службы изделия на стадии эксплуатации.

1.4.1. Установление связей между характеристиками свойствами

изделия и процессов и стратегиями завершения жизненного цикла
1.4.2. Метод синтеза производственнорепроизводственных систем.
1.5. Методология снижения уровня воздействия на экосферу на этапах обобщенного жизненного цикла.
1.6. Принятие решений и экспертная информация
1.7. Выводы
2. МЕТОДОЛОГИЯ ОЦЕНКИ СВЯЗЕЙ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ
2.1. Структура комплексной программы испытаний изделий и обработки
экспериментальных данных .
2.1.1. Планирование и анализ экспериментальной отработки данных
2.1.2 Экспериментальная отработки и оценка соответствия условий
испытаний изделий условиям их эксплуатации
2.1.3. Модели роста надежности.
2.1.4. Показатели уровня отработанности изделий.
2.1.5. Критерии завершенности экспериментальной отработки.
2.1.6. Особенности испытаний на надежность сложных систем.
2.2. Исследование связей свойств материалов.
2.2.1. Специфика взаимодействия материалов в процессе механообработки
2.2.2 Обоснование прогностической динамикостохастической модели
контроля состояния деталей узлов.
2.2.3. Прогнозирование технического состояния изделий.
2.3. Статистическая теория накопления повреждений.
2.3.1. Ассоциация точечных дефектов с образованием линейных цепей.
2.3.2. Статистические распределения, генерируемые кинетическими схемами
2.3.3. Сопоставление статистического распределения, генерируемого кинетической схемой, и распределения Вейбулла
2.3.4. Сопоставление интенсивностей потока роста ассоциативных цепей дефектов.
2.4. Методики оценки связей свойств материалов.
2.4.1. Лабораторная установка для триботехнических исследований материалов.
2.4.2. Методика исследования наводороживания материалов в процессе эксплуатации.
2.4.3. Методика и комплекс для исследования перераспределения водорода в системе взаимодействующих материалов.
2.4.4. Методика проведения сравнительных испытаний влияния СОТС на параметры резания
2.5. Выводы
УПРАВЛЕНИЕ СРОКОМ СЛУЖБЫ ИЗДЕЛИЙ МАШИНОСТРОЕНИЯ И ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНЫХ СВЯЗЕЙ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ.
3.1. Обеспечение срока службы изделий применением технологий
металлоплакирования
3.2. Обоснование повышения срока службы изделий на этапе их изготовления
3.3. Типовые задачи оценки и оптимизации надежности технологических систем
по комплексным показателям
3.3.1. Условие работоспособности линейных ТС по входным и выходным ресурсам
3.3.2. Исследование надежности ТС по критериям эффективности.
3.3.3. Расчет вероятности выполнения задания ТС по параметрам качества.
3.3.4. Оптимизация расписаний по критериям эффективности ТС
3.4. Изменение связей свойств материалов на этапе эксплуатации
3.5. Стратегии восстановления работоспособности изделий.
3.5.1. Термодинамические энтропийные методы статистического описания системы.
3.5.2. Модель затраты выпуск.
3.5.3. Методы термодинамики необратимых процессов и динамика системы
3.5.4. Типовые алгоритмы стратегий технического обслуживания и ремонта.
3.6. Выводы.
4. СИТУАЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССАМИ СОПРОВОЖДЕНИЯ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ИЗДЕЛИЙ
4.1. Регулирование эффективности технологических систем.
4.1.1. Регулирование эффективности технологического процесса по показателям качества
4.1.2. Определение периодичности подналадок
4.1.3. Исследование зависимости параметров технологического процесса с учетом систематических погрешностей.
4.1.4. Регулирование надежности технологических операций введением допусков на настройку.
4.1.5. Определение периодичности подналадок при отсутствии априорной информации
4.2. Определение точности операций технического обслуживания и ремонта по
критериям работоспособности
4.2.1. Определение времени проведения управляющих воздействий по критерию наработки до первого отказа
4.2.2. Оценка нижней границы риска нарушения работоспособного состояния по результатам диагностирования.
4.3. Метод графов в теории надежности.
4.3.1. Физическая и математическая составляющие в задачах теории надежности
4.3.2. Формулировка стратегий восстановления на основе теории графов
4.3.3. Выбор оптимальной стратегии технического обслуживания и ремонта
4.4. Согласование технологических решений на основе метода анализа иерархий
4.5. Выводы.
5. РЕАЛИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ПОВЫШЕНИЯ СРОКА СЛУЖБЫ
ИЗДЕЛИЙ МАШИНОСТРОЕНИЯ
5.1. Выбор рационального метода иапессния покрытия
5.2. Разработка моделей и технологии нанесения покрытий.
5.2.1. Тепловые и динамические параметры плазменной струи
5.2.2. Расчет поведения частиц в плазменной струе
5.3. Эксплуатационные характеристики применяемых покрытий
5.3.1. Влияние режимов напыления на свойства покрытий
5.3.2. Механические свойства покрытий в зависимости от режимов напыления.
5.4. Применение СОТС с металлоплакирующими композициями.
5.4.1. Применение водосмешиваемой СОТС с металлоплакирующими
композициями.
5.4.2. Применение масляной СОТС с металлоплакирующими композициями.
5.4.3. Определение рациональной концентрации металлоплакирующей
композиции в СОТС
5.5. Производственная апробация.
5.6. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Энергетическая эффективность снабжения. Стратегия проектирования 6. Сокращение потребляемых ресурсов. Многие изделия потребляют значительные количества энергии, воды и других ресурсов в течении жизненного цикла. Ресурсы, используемые при техническом обслуживании и ремонте, также добавляют воздействия на окружающую среду. Данная стратегия нацелена на снижении воздействия на окружающую среду во время эксплуатации изделий. Снижение потребления энергии. Использование экологически чистых источников энергии. Снижение потребления ресурсов. Применение чистых компонентов и вспомогательных материалов. Рациональная эксплуатация изделий. Создавая систему сборка переработка повторное изготовление, устранить возможность захоронения или сжигания комплектующих после использования. Знать о возможном влиянии вредных примсссй, имеющихся в компонентах и вспомогательных материалах, например, масло низкого качества могут снижать эффективность работы двигателей, и увеличивать количество выделяемых вредных веществ. Данная стратегия фокусирует внимание на обеспечении рациональной эксплуатации изделий, таким образом, чтобы они могли реализовать заложенный в них ресурс полностью. Снижение воздействия на окружающую среду достигается тем, что потребители не приобретают новые изделия изза поломки уже имеющихся изделий. Данная стратегия применяется совместно со стратегией 2 физическая оптимизация и стратегией 6. Стратегия проектирования 7. Оптимизация завершения жизненного цикла изделия. В основе этой стратегии проектирования лежит обеспечение возможности многократного использования ценных компонентов и материалов изделия. Оптимальные системы завершения ЖЦИ могут помочь уменьшить воздействие на окружающую среду через реинвестицию первоначальных материалов и энергии, используемой в производстве первичного изделия. Производителю следует рассмотреть различные сценарии завершения ЖЦИ. Вопросы, приведенные в порядке от наиболее благоприятного до наименее благоприятного воздействия на окружающую среду, могут помочь определить, как оптимизировать завершающую стадию ЖЦИ. Повторное использование изделия. Проектирование с учетом возможности разборки. Переработка изделия. Переработка материалов. Экологически чистое уничтожение. Такие факторы, как долговечность компонентов, их стандартизация, требования обслуживания и ремонта, играют главную роль при проектировании изделий с учетом возможности разборки. Жизненный цикл многих изделий заканчивается на свалках, несмотря на то, что они вес еще содержат ценные компоненты. Зачастую, эти компоненты могут быть восстановлены. Данная стратегия рассматривает восстановление изделия, как целиком, так и отдельных его узлов. Анализ возможных схем распоряжением изделием позволил установить основные стратегии завершения жизненного цикла изделия табл. Таблица 1. Восстановле ние Восстановление способ продления жизненного цикла изделия или его частей с длительным сроком использования посредством ремонта. Переработка с разборкой Процесс переработки изделий, содержащих ценные материалы. Разборка позволяет увеличить долю материалов, которые могут быть переработаны, повысить ценность материалов за счет их сортировки, выделить опасные материалы. Б5 Переработка без разборки Процесс с разрушением изделия для уменьшения объема, занимаемого материалами, для облегчения их сортировки. При сортировке используются магнитные, весовые и другие свойства материалов. Поэтому важной является задача установления возможной связи между характеристиками изделия и процессов его жизненного цикла с стратегиями распоряжения им, на основе имеющегося лучшего промышленного опыта проектирования и переработки. Для обоснованного выбора стратегии завершения жизненного цикла изделия на этапе его создания были исследованы взаимосвязи между ними и основными характеристиками самого изделия и процессов его жизненного цикла. Для определения достаточно общих характеристик изделий машиностроения и процессов их жизненного цикла был выполнен анализ более 0 изделий, данные по которым приведены в 9.