Файл: Конспект лекций по надежности (2).doc

Технико-экономическую долговечность технической системы определяет срок ее службы между физической и моральной долговечностью. Она зависит от культуры производства, в том числе и ремонтного. Чем выше культура, тем ближе технико-экономическая долговечность к моральной, чем ниже – к физической.

Очевидно, следует рассматривать два аспекта долговечности: технический и экономический. Технический аспект заключается в том, что работоспособность средств технологического оснащения целесообразно восстанавливать до тех пор, пока износ базовых деталей не превысит допустимого значения. При достижении предельного состояния ремонт не только нецелесообразен, но, иногда и невыполним.

Рассмотрим экономический аспект. Удельные эксплуатационные расходы на производство единицы продукции включают постоянную и переменную составляющие. Постоянная часть это материальные и трудовые (заработная плата) затраты непосредственно на производство продукции (графически на рисунке 8 представлены прямой 3). Переменную часть затрат образуют амортизационные отчисления (кривая 1) и ремонтные издержки (2). Удельные амортизационные отчисления с увеличением срока службы средств технологического оснащения уменьшаются, поскольку их стоимость распределяется на все большее количество выпущенной продукции. Это уменьшение распределяется по гиперболе.

Ремонтно-эксплуатационные издержки наоборот возрастают. Действительно, удельные расходы на текущий ремонт, запасные части, энергоматериалы растут, поскольку со временем увеличивается частота ремонтов, количество замененных при ремонте деталей. Нарастают и простои оборудования.

Фактическая себестоимость единицы продукции не остается постоянной и меняется в зависимости от срока службы оборудования. Суммарные изменения себестоимости с учетом всех затрат отражены кривой 4 на рисунке 8. В начальный момент себестоимость единицы продукции интенсивно снижается, достигает минимума, а затем начинает расти. Срок службы, при котором достигается минимальная себестоимость, является экономически оптимальным, т.е. является технико-экономической долговечностью без учета морального износа.

Рисунок 8. Изменение удельных эксплуатационных затрат во времени

Рассчитать технико-экономическую долговечность с учетом морального износа сложно. Влияние морального износа выражается в сокращении срока службы. Следовательно, технико-экономическая долговечность с учетом морального износа меньше, чем по физическому износу. Рассматривая технико-экономическую долговечность по физическому износу как верхнюю границу, следует корректировать ее с учетом морального износа.

6.3. Определение оптимального срока службы оборудования

Рассмотрим две методики расчета оптимального срока службы по критерию физической долговечности: метод Селиванова А.И. и метод Казарцева В.И. В первом методе рассматриваются суммарные затраты потребителя в процессе эксплуатации средств технологического оснащения

где ‑ затраты на приобретение и монтаж средств технологического оснащения;

‑ затраты на хранение, рабочую силу, материалы (пропорциональны времени использованияtи не зависящие от срока службы);

‑ прогрессирующие во времени затраты и потери, связанные с заменой деталей при отказах и ремонтах;

‑ постоянный для данного оборудования коэффициент, определяющий исходную норму затрат и потерь потребителя;

‑ показатель степени роста затрат и потерь по мере старения оборудования.

Задача сводится к отысканию минимума затрат. Поделив выше представленное выражение на t, получим функцию удельных затрат

Для отыскания минимума функции найдем ее первую производную и приравняем ее к 0.

, откуда

, тогда

С и tпараметры кривой определяются аналитическим путем решением функциипо способу наименьших квадратов.

По методу Казарцева В.И. технико-экономическая долговечность рассчитывается по критерию физического износа исходя из прироста стоимости запасных частей, расходуемых при каждом ремонте

где Т_К– периодичность капитального ремонта,

q_З– усредненная стоимость запасных частей, замененных при капитальном ремонте.

6.4. Количественные показатели долговечности

Для оценки долговечности используются две группы единичных (частных) показателей: сроки службы и ресурсы. Срок службы это календарная продолжительность эксплуатации в определенных условиях до разрушения или предельного состояния.

Различают сроки службы:

до капитального ремонта,
между капитальными ремонтами,
суммарный (полный).

Срок службы до капитального ремонта – продолжительность эксплуатации до первой полной разборки с заменой или восстановлением ряда элементов, в том числе части основных деталей.

Срок службы между капитальными ремонтами (между первым и вторым и т.д.) зависит от качества ремонта, от того, в какой степени восстанавливается ресурс оборудования.

Суммарный срок службы это календарная продолжительность от начала эксплуатации до выбраковки (до списания).

Эта группа показателей имеет следующие достоинства:

простота учета;
удобство использования для планирования сроков замены оборудования, поставки запасных частей, сроков проведения ремонтов.

Основным недостатком таких показателей является то, что они не учитывают интенсивность эксплуатации оборудования, объем выполненной им работы.

От этого недостатка свободна вторая группа показателей – технические ресурсы. Технический ресурс это наработка изделия в заданных условиях эксплуатации до капитального ремонта либо до замены. Измеряется объемом выполненной работы. Может измеряться и в часах непрерывной работы. Например, для автомобильных двигателей в моточасах. Для других видов средств технологического оснащения в часах работы при зафиксированном объеме простоев как организационных и технологических, так и в техническом обслуживании и ремонте.

Ресурс – величина, расходуемая в процессе эксплуатации.

Различают:

полный технический ресурс,
использованный технический ресурс,
остаточный технический ресурс.

Полный – от начала эксплуатации до капитального ремонта или замены. Использованный – от начала эксплуатации или от начала работы после капитального ремонта до рассматриваемого момента. Остаточный – от рассматриваемого момента до капитального ремонта или конца эксплуатации.

Ресурс – величина статистическая, подвержена рассеянию. В связи с этим широко используется такой показатель как гарантированный ресурс. Гамма процентный ресурс – технический ресурс, которым обладают не менееизделий данной модели, где- гарантированная вероятность.выбирается в зависимости от назначения, масштабов и технологии производства, последствий отказов. Например, если=0,9 это означает, что 90% всех изделий обладают ресурсом не менее указанного и лишь 10% могут иметь меньший ресурс. Отсюда очевидно, что средний ресурс (=0,5) превышает гарантированный. Для подшипников общего назначенияпринимается равным 0,9.

Следует обратить внимание на то, что нельзя путать понятия гарантированный ресурс и гарантийный срок эксплуатации. Под последним понимается продолжительность эксплуатации, в течение которой завод изготовитель и ремонтные предприятия несут материальную ответственность за неисправности, выявившиеся у потребителя при условии соблюдения им правил эксплуатации. Гарантийный срок эксплуатации измеряется небольшой долей технического ресурса изделия. Это понятие не только техническое, но и юридическое и не может применяться в качестве показателя долговечности. Однако это понятие в какой-то мере характеризует качество изготовления и контроля, поскольку в этот период выявляются, как правило, дефекты, пропущенные контролем. Из группы показателей долговечности – ресурсов наибольшее распространение получили гарантированныйресурс, средний ресурс, среднеквадратическое отклонение ресурса от его среднего значения ().