Повышение эффективности технической эксплуатации лесозаготовительных машин на основе управления их остаточным ресурсом

• Автор: Еремеев, Николай Сергеевич
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 387 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Условия лесозаготовительного производства и их влияние на

эксплуатация машин

1.2 Параметры состояния и надежности лесозаготовительных

машин.

1.3. Управление надежностью на уровне элемента

1.4. Методология оптимизации наджности машин.

1.5. Ремонт и замена в парке машин

1.6. Выводы и задачи исследования.

Глава 2 СБЕРЕЖЕНИЕ ЗАПАСА ГОДНОСТИ МАШИНЫ В
ПРОЦЕССЕ УПРАВЛЕНИЯ ЕЕ РЕМОНТНЫМ ОБЕСПЕЧЕНИЕМ НА УРОВНЕ ЭЛЕМЕНТА
2.1. Варианты стратегий управления техническим состоянием машин на
уровне элемента.
2.2. Моделирование процесса ремонтного обеспечения элементов
лесозаготовительных машин при использовании стратегии Сш
2.2.1. Математический аппарат и алгоритм моделирования
2.2.2. Обоснование необходимого числа реализаций
2.3. Анализ уровня потерь годности элементов в критических для
эффективной профилактики экономических условиях при их превентивных заменах по состоянию.
2.3.1. Экспериментальные исследования динамики изменения состояния
некоторых элементов лесозаготовительной техники.
2.3.2. Оценка потерь от простоя машин по техническим причинам
2.3.3. Анализ издержек ремонтного обеспечения в зависимости от характеристик процесса управления техническим состоянием
машин.
2.4. Оптимизация параметров управления состоянием элементов
машины.
2.4.1. Корректировка нормированных допустимых значений
управляющих параметров при стратегии С.
2.4.2. Стратегия Си с одним параметром управления техническим
состоянием.
2.5. Основные результаты и выводы по главе 2.
Глава 3 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗАПАСА ГОДНОСТИ
ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ
3.1. Индивидуальные и групповые решения в процессе управления
состоянием машины
Стр.
3.1.1. Годность, ресурсный отказ и капитальный ремонт машин.
3.1.2. Машина, как объект групповых ремонтных воздействий.
3.1.3. Моделирование процесса ремонтного сопровождения эксплуатации
машины как системы
3.2. Трелевочный трактор ТТ4 как система, исследуемая на
эффективность групповых ремонтных воздействий.
3.2.1. Структура системы и ее характеристики
3.2.2. Исследование показателей наджности трелевочных тракторов типа
3.3 Стратегия использования запаса годности лесозаготовительных
машин в современных условиях
3.3.1. Исследование оптимальных соотношений между ремонтом отдельных агрегатов трактора ТТ4 и его капитальным ремонтом
как групповой профилактикой.
3.3.2. Групповая профилактика в виде попутной замены элементов для
обеспечения гарантийной наработки.
3.3.3. Сопоставление вариантов групповой профилактики машин по
эффективности и условиям применения.
г Ф 3.4. Основные результаты и выводы по главе 3
Глава 4. СТРАТЕГИЯ ПОПОЛНЕНИЯ, ОБНОВЛЕНИЯ,
МОДЕРНИЗАЦИИ И РЕМОНТА ПАРКА ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНЫХ МАШИН КАК ФАКТОР РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ.
4.1. Экономическая и производственная среда и их влияние на
управленческие решения
4.2. Экономикоматематическая модель
4.2.1. Постановка задачи
4.2.2. Затраты на замену и пополнение парка машин.
4.2.3. Затраты на ремонт и модернизацию.
4.2.4. Текущие издержки на ремонтное обеспечение
4.2.5. Инвестиции в инфраструктуру технического сервиса парка
лесозаготовительных машин.
4.3. Компьютерная программа ПОМР
4.4. Вопросы подготовка исходных данных.
4.4.1. Сценарии развития производства.
4.4.2. Производительность машин.
4.4.3. Стоимость подержанных машин
4.4.4. Стоимость капитального ремонта и модернизации
4.4.5. Наработка и сроки проведения капитального ремонта
4.5. Апробация программы ПОМР на примере ОАО Майсклес.
Стр.
4.6. Исследование взаимозависимости характеристик технической
эксплуатации трелвочных тракторов и параметров стратегии
ПОМР их парка.
4.7. Основные результаты и выводы по главе 4.
ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РАБОТЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Первые используют, главным образом, экономические модели, вторые опираются на математический аппарат теории надежности с некоторым учетом экономических последствий отказов. Первые используют модели управления техническим состоянием по наработке, вторые по состоянию. Мы начнем анализ с работ, посвящнных задачам первого класса. Одной из первых работ такого рода была работа Дж. Тейлора 3. Под оптимальным сроком службы оптимальной долговечностью в этой работе понимается такой срок службы машины, при котором достигается минимум затрат Ф на се приобретение, эксплуатацию и ремонт, приходящихся на единицу продукции наработки. Задача сводится к минимизации следующего выражения
5. Ф 5 1. Т, наработка машины в 1ый год эксплуатации р процент на капитал. Если в формуле 1. Ф i, 1. Именно в таком виде принципиальная схема этой модели была применена многими авторами , , , , , , , 6, 0. Вид функции задается авторами различно, в соответствии с этим меняются и конечные формулы для определения оптимальной долговечности. А.Селиванов, в частности, используя зависимость для описания динамики эксплуатационных расходов в виде , получил следующее выражение для оптимального срока службы
В рассматривается важный вопрос о доверительных интервалах срока службы. Минимизация затрат на ремонт и техническое обслуживание по параметру периодичности управляющих воздействий выступает как оптимизационная процедура также в работах , , 0. В работе Г. Готеллинга 2 оптимальный срок службы машин определяется не из условия минимизации издержек, а из условия максимизации экономического эффекта от использования машин. Можно, вообще говоря, существенно улучшить модели, в которых минимизируются удельные затраты, за счет дополнительного учета потерь от простоя отказавшей машины 4. Здесь более точно определится эффективность ее использования, что существенно сближает задачи на минимум затрат и на максимум эффекта, а при равенстве объемов выполненных машиной работ делает эти две постановки идентичными. Все же постановка на максимум эффекта во многом предпочтительнее. Дифференцируя выражение 1. Тс и приравнивая производную нулю, получаем уравнение для определения срока службы машины Гс, при котором обеспечивается максимальный эффект. Сложность определения оптимального срока службы по 1. Используется для решения аналогичных задач и метод динамического программирования . В рассматриваемых выше работах последствия старения машины и затраты, связанные с устранением возникающих отказов и неисправностей, описываются непрерывными функциями экономического характера, которые представляют собой результаты предварительного осреднения некоторых реальных случайных и, в большинстве случаев, дискретных процессов. Для оптимизации регламента ремонтного обеспечения эксплуатации по наработке такое описание вполне естественно и возможно. Тс стоимость замены. Основным допущением при этом обычно является предположение о том, что элемент после восстановления вынужденного или предупредительного возвращается в первоначальное исходное состояние. Хотя в работах этого направления речь идет, как правило, о профилактике как ремонтной процедуре, фактически отыскивается такая продолжительность использования работоспособного элемента, после которой он должен быть заменен по соображениям либо экономическим, либо техническим. В первом случае говорят о минимизации издержек или максимизации дохода при эксплуатации элемента, во втором о максимизации некоторых характеристик безотказной работы например, коэффициента готовности. Все эти работы можно разделить на две группы. К первой относятся исследования, в которых предполагается, что априорная информация о элементе сводится к знанию функции распределения времени его безотказной работы и что в процессе эксплуатации никакой информации о внутреннем состоянии элемента за исключением сигнала об отказе не поступает. В этой ситуации типичная постановка задачи сводится к нахождению возраста или наработки элемента, по достижению которых необходима его замена. Наиболее характерными здесь являются работы , 0, 6, 4, 2. Так, Р. Барлоу и Л.