книги из ГПНТБ / Ахметов, Л. А. Вопросы оптимизации автомобильных перевозок

ние, средний и капитальный ремонты, проводимые на спе­ циализированных ремонтных заводах.

Как уже указывалось, средства подсистемы в основ­ ном периоде эксплуатации могут находиться в одном из режимов функционирования (подготовка, хранение, применение) или обслуживания (контроль, профилакти­ ка, восстановление). При этом в каждом из режимов они могут быть в работоспособном или неработоспособном состояниях. Под неработоспособным состоянием следует понимать такое состояние средств подсистемы, когда они не могут использоваться по назначению. Такими состоя­ ниями являются восстановление, профилактика и конт­ роль. В свою очередь, в неработоспособном состоянии средства подсистемы могут быть исправными или неис­ правными.

Так, например, в режиме подготовки или хранения средства подсистемы могут попасть в одно из трех ука­ занных выше неработоспособных состояний. В режиме же применения, как правило, возможен переход в одно из двух неработоспособных состояний: контроль или вос­ становление1.

В течение вспомогательного периода эксплуатации средства подсистемы находятся в неработоспособных состояниях складского хранения или транспортировки и среднего или капитального ремонта.

В связи с наличием, как было установлено, несколь­ ких режимов эксплуатации, ниже рассмотрены более под­ робно их характеристики.

Режим подготовки характеризуется совокупностью мероприятий, обеспечивающих переход подсистемы из одного состояния функционирования в другое. Наиболее характерными мероприятиями подготовки являются:

—контроль и осмотр средств подсистемы, предшест­ вующий их включению;

—последовательное включение отдельных средств, устройств и элементов с последующим контролем функ­ ционирования.

Режим хранения характеризуется незначительными уровнями нагрузки частично функционирующей или не функционирующей подсистемы. При этом создаются ус­

1 Здесь рассматривается случай контроля, требующий прекраще­ ния функционирования подсистемы.

169

ловия, ограничивающие изнашиваемость подсистемы, что приводит к увеличению ее долговечности. В этом режиме проводятся профилактические, контрольные и восстано­ вительные операции.

Режим применения подсистемы характеризуется раз­ личными уровнями нагрузки. В этом режиме, как прави­ ло, осуществляется только контроль и восстановление.

Перечисленные мероприятия по каждому режиму функционирования могут проводиться в том или ином объеме в зависимости от назначения подсистем.

Рассмотрим основные составляющие вспомогательно­ го периода эксплуатации: складское хранение и ремонт.

Режим складского хранения (или транспортировки) средств подсистем характеризуется:

—неработоспособным состоянием;

—значительным временем для подготовки к функци­ онированию входящих в состав подсистемы средств и подсистемы в целом.

-В этом режиме иногда предусматриваются профилак­ тические работы.

Капитальный ремонт средств подсистемы характери­ зуется:

—полным или частичным обновлением средств, уст­ ройств, элементов;

—большой трудоемкостью проводимых работ.

Как правило, этот ремонт проводится в заводских ус­ ловиях — на специальных предприятиях (ремонтных ба­ зах, заводах) капитального ремонта.

Средний ремонт средств подсистем, в отличие от ка­ питального, преследует цель частичного обновления, как правило, за счет проведения агрегатного1ремонта. Трудо­ емкость среднего ремонта меньше, чем капитального. По­ этому в отдельных случаях он может производиться си­ лами обслуживающего персонала подсистемы с привле­ чением необходимых для ремонта механических средств и оборудования. Следует отметить, что средний и капи­ тальный ремонты средств современных подсистем связа­ ны со значительным сроком прекращения их функциони­ рования в больших системах. Собственно, этим и опреде­ ляется выделение режима среднего и капитального ремонта во вспомогательный период эксплуатации.

1 Под агрегатным ремонтом понимается выборочная замена не­ исправных устройств и элементов новыми.

170

Далее предметом рассмотрения выбран основной пе­ риод эксплуатации подсистем (непосредственно обслужи­ вание). В этот период, как отмечалось выше, проводятся работы, направленные на обеспечение требуемого уровня работоспособности подсистемы, функционирующей в большой системе. Причем главной задачей при организа­ ции работ является обеспечение нормального функциони­ рования и применения при минимальных эксплуатацион­ ных затратах.

§ 4. КЛАССИФИКАЦИЯ СОСТАВЛЯЮЩИХ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

Составляющие технического обслуживания. Основой эксплуатации больших систем является рационально ор­ ганизованное техническое обслуживание их подсистем — совокупность мероприятий, направленных на обеспечение работоспособности средств подсистем в основной период их эксплуатации. Как уже указывалось, техническое об­ служивание организуется с учетом специфики функцио­ нирования и применения средств подсистем. Поэтому фактору можно выделить два принципа организации ра­ бот, связанных с техническим обслуживанием:

—с выводом средств подсистем на техническое обслу­ живание с прекращением функционирования;

—с выводам средств на техническое обслуживание без прекращения функционирования.

Вывод средств подсистем на техническое обслужива­ ние осуществляется:

—детерминированно по наработке или календарному признаку;

—случайно при отказе средства или ухудшении его основных характеристик.

Техническое обслуживание без прекращения функ­ ционирования средства может производиться:

—циклически, с определенными циклами функциони­ рования и технического обслуживания в резервных сред­ ствах;

—непрерывно, с проведением технического обслужи­ вания на специально выделенных резервных средствах.

Таким образом, в подсистемах, техническое обслужи­

вание которых должно производиться непосредственно в процессе функционирования, предусматривается резер­

171

вирование средств. В подсистемах без резервирования средств техническое обслуживание последних организу­ ется с учетом прекращения функционирования на время, необходимое для проведения обслуживания.

Во всех случаях техническое обслуживание призвано обеспечивать работоспособность (надежность функцио­ нирования) подсистем в основном периоде эксплуатации. Оно предусматривает обеспечение подготовки, хранения

иприменения средств подсистем.

Всамом общем случае техническое обслуживание включает следующие составляющие:

—контроль;

—восстановление;

—профилактику.

Контролем следует считать процесс сбора и обработки информации, на основании которой оценивается соответ­ ствие состояния работоспособности подсистем предъяв­ ляемым к ним требованиям.

Восстановление представляет собой процесс локали­ зации и устранения отказа (неисправности) подсистем.

Восстановление включает в себя следующие операции:

1.Поиск неисправности, осуществляемый по опти­ мальным программам проверки или при помощи диагно­ стических систем.

2.Демонтаж (разборку)1.

3.Устранение отказа.

Возможны три способа устранения:

а) восстановление отказавшего элемента непосредст­ венно на подсистеме;

б) замена отказавшего элемента исправным запас­ ным;

в) ремонт отказавшего элемента в специальном ре­ монтном органе с последующей доставкой и установкой его в подсистему.

4.Монтаж, отладку, настройку.

5.Контроль функционирования восстановленной под­ системы.

Под профилактикой понимается процесс предотвра­ щения отказов подсистем за счет выявления и устранения

1 В некоторых случаях демонтаж может совпадать с поиском неисправности или с доставкой запасного элемента для замены им отказавшего элемента.

172

неисправностей, являющихся потенциальными носителя­ ми отказов.

Профилактика включает в себя следующие операции:

—профилактический контроль (осмотр);

—профилактическое восстановление за счет регули­ ровок и подстроек;

—профилактические замены (обновление);

—прогнозирование;

—регламентные работы.

С целью дальнейшего построения рационального тех­ нического обслуживания необходимо провести классифи­ кацию и предварительный анализ его составляющих (контроля, восстановления, профилактики).

Составляющие технического обслуживания можно классифицировать по следующим основным признакам:

— по целевому назначению и способу проведения; ■—по временным и экономическим затратам, необхо­

димым для проведения работ;

— по структуре построения, учитывающей функцио­ нирование подсистем.

Классификация систем контроля. По назначению кон­ троль подразделяется на:

а) функциональный, предусматривающий контроль выполнения заданных функций. Функциональный конт­ роль может быть без количественной оценки и с количе­ ственной оценкой функциональных параметров (допусковый или количественный);

б) поисковый или диагностический, назначением ко­ торого является обнаружение, места отказа или неисправ­ ности;

в) прогнозирующий, цель которого — предсказание надежности функционирования.

По временному режиму контроль может быть:

а) непрерывным, при котором осуществляется изме­ рение функциональных параметров непрерывно;

б) дискретным, предусматривающим измерение функ­ циональных параметров через периодические или слу­ чайные промежутки времени.

По полноте и глубине охвата контроль может быть: а) полным, охватывающим все замеряемые функцио­

нальные параметры; б) неполным, охватывающим только часть функцио­

нальных параметров;

173

посредственно на средстве или расположенного на неко­ тором удалении от нее. Кроме того, восстановление заме­ ной может быть осуществлено за счет ремонта отказав­ ших элементов в специальных ремонтных органах.

По глубине проводимых работ восстановление может быть:

а) одноранговым; б) многоранговым.

Под рангами следует понимать уровни проведения восстановительных работ. Так, например, восстановление средства производится заменой неисправных элементов (блоков) за счет исправных из числа ЗИПа. Восстанов­ ление на этом уровне называется первым рангом восста­ новления. Отказавший элемент (блок) поступает в спе­ циализированный ремонтный орган и там ремонтируется. Восстановление уже на этом уровне является восстанов­ лением второго ранга и т. д.

По числу средств (обслуживающего персонала, ре­ монтно-настроечных стендов, ЗИПа) восстановление подразделяется на:

174

—по наработке;

—по календарному признаку;

б) со случайными интервалами между проведением профилактических работ:

—в случае наступления отказа;

—в случае ухудшения основных характеристик.

По длительности проведения профилактических ра­

бот:

а) с определенным временем проведения; б) со случайным временем проведения.

По способу управления профилактическим обслужи­ ванием работы подразделяются на:

а) профилактическое обслуживание с априорным (статистическим) управлением, характеризующимся наз­ начением постоянных, временных характеристик обслу­ живания на весь период эксплуатации;

б) профилактическое обслуживание с апостериорным (динамическим) управлением, характеризующимся та­ ким назначением временных характеристик обслужива­

175

ния, которые зависят от надежности функционирования средств подсистем к началу проведения профилактик.

По глубине и объему проведения профилактические работы подразделяются на:

а) одноранговые; многоранговые.

Под рангами понимаются уровни проведения профи лактических работ (например, ежедневные, еженедель­ ные, месячные и т. д.);

в) с полным охватом выполнения технологических операций;

г) с неполным охватом выполнения технологических операций.

Классификация систем снабжения. Все рассмотрен­ ные выше составляющие технического обслуживания обе­ спечиваются системой снабжения. В общем случае сис­ темы снабжения можно классифицировать по следующим основным признакам.

По структуре построения:

а) одноранговые; б\ многоранговые.

Так, например, многоранговая система снабжения представляет собой размещение ЗИПа в двух и более складах, взаимно связанных между собой снабжением, причем склады более высоких рангов пополняют склады низких рангов.

По временным режимам пополнения или обновления ЗИПа на складах:

а) периодические (с априорным или апостериорным управлением);

б) эпизодические.

Классификация систем технического обслуживания.

Техническое обслуживание вместе с обеспечивающими его системами снабжения, системами подготовки и обу­ чения обслуживающего персонала, а также системой планирования представляет собой систему технического обслуживания. Определяющим принципом построения той или иной системы является скелетная схема или структура технического обслуживания, которая устанав­ ливает взаимозависимость между процессами функцио­ нирования подсистем, их обслуживанием и обеспечива­ нием (снабжением, обучением и т. п.).

176

Системы технического обслуживания по структурам классифицируются как:

а) системы с одноконтурной структурой технического обслуживания;

б) системы с многоконтурной структурой техническо­ го обслуживания.

Рассмотрим в качестве примера систему техническо­ го обслуживания, организованную по двухконтурной структуре.

Опишем процесс технического обслуживания радио­ релейной линии связи, состоящей из независимых в смыс­ ле надежности приемоопределяющих постов (ПП). Для обеспечения нормального функционирования каждому посту придается комплект запасных устройств, которые в процессе работы заменяют отказавшие рабочие устрой­ ства. Отказавшие блоки накапливаются на каждом ПП, а затем доставляются в центральные мастерские (ЦМ) и восстанавливаются.

Сущность двухконтурного обслуживания заключается

вследующем:

—первый контур — непосредственное обслуживание ПП. Цель обслуживания: имеющимся ограниченным ко­ личеством персонала поддержать требуемый уровень на­ дежности за счет замены отказавших устройств запас­ ными;

—второй контур — осуществление агрегатного ре­ монта устройств в ЦМ с последующей доставкой исправ­ ных на ПП. Цель обслуживания: имеющимся персоналом

вЦМ обеспечить максимальное количество замен отка­ завших блоков исправными.

§ 5. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СРЕДСТВ ПОДСИСТЕМ

Проблема анализа надежности функционирования средств подсистем тесно связана с решением следующих задач:

—оценки влияния ограниченной надежности средств подсистемы на ее эффективность;

—оценки влияния ограниченной надежности отдель­

ных средств, устройств и элементов на надежность функ­ ционирования подсистемы.

Одним из главных вопросов анализа является выбор характеристик для количественной оценки эффективности и надежности подсистем.

При обосновании характеристик необходимо учиты­ вать характер процессов функционирования и примене­ ния подсистем, а также структуру их построения и об­ служивания.

Одноканальные и многоканальные подсистемы. В ка­ честве сложных или простых подсистем, входящих в большие системы, могут быть электронные подсистемы связи и управления, радиорелейные линии и комплексы сбора и обработки информации и др. Обеспечение на­ дежности подсистем с основным (последовательным) соединением устройств или элементов достигается за счет введения аппаратурной избыточности. При этом с точки зрения оценки эффективности подсистемы с последова­ тельным соединением элементов принято относить к од­ ноканальным, при наличии двух и более каналов их на­ зывают. многоканальными.1 Особенности функциониро­ вания многоканальных подсистем позволяют их выделить

вдва специальных подкласса:

1.Многоканальные подсистемы, состоящие только из рабочих каналов (Af-каналов), каждый из которых обе­ спечивает решение определенных самостоятельных задач (цапример, радиорелейная линия связи). Цропускная способность (производительность) такой подсистемы Ф

влюбой момент времени применения определяется чис­

лом «справных каналов:

0 = (W -AyV)A0t ,

где ДМ— число исправных каналов;

АФ, — пропускная способность i-ro канала

(;= 1,2....N).

Предполагается, что подсистема функционирует при любом числе исправных однотипных каналов (ДФ, = АФ|).

2. Многоканальные подсистемы, состоящие из рабочих

ное соединение устройств и элементов, выполняющих определенную функцию в подсистеме.

178