 |
Стратегия ТО и ремонта по состоянию с контролем параметров
|
|
|
|
Стратегия ТО и ремонта по состоянию с контролем параметров
(ТО и Р по СКП)
Стратегия ТО и Р по СКП представляет собой совокупность правил по определению режимов и регламента диагностирования изделий и принятию решений о необходимости их обслуживания, замены и ремонта на основе информации о фактическом техническом состоянии. При данной стратегии ТО и Р изделия и системы объектов эксплуатируются (используются) до предотказового состояния.
Для выявления такого состояния изделий может использоваться принцип назначения упреждающих допусков на диагностические параметры. При этом, под упреждающим допуском понимают совокупность значений параметров, заключенных между предельным η 2 и предотказовым η 1 уровнями параметра. Выход параметра за предельный уровень означает отказ. Достижение предотказового уровня означает необходимость выполнения профилактических работ или замены изделий (Рис. 25).
Рисунок 25. Принцип назначения упреждающих допусков
1 – область исправного и работоспособного состояния;
2 – область неисправного, но работоспособного состояния;
3 – область неисправного и неработоспособного состояния;
t1 и t2 – моменты первой и второй проверок;
Т1 и Т2 – моменты пересечений реализацией случайного процесса η (t) уровней η 1 и η 2.
Реализация стратегий ТО и Р по СКП требует установления количественных связей между значениями упреждающих допусков Δ η =η 2 – η 1 на каждый из контролируемых параметров изделия и периодичностью их проверок Δ t=t2 – t1.
При заданных случайном процессе η (t), предельном уровне η 2 и допустимой вероятности отказа каждому фиксированному значению упреждающего допуска Δ η соответствует конкретная величина периодичности проверок Δ t.
|
|
|
При этом чем больше эти величины, тем меньше затраты на проверки (реже проверки) и больше затраты на замену и ремонт (чаще замены), и наоборот. Оптимальный вариант выбирается из условия обеспечения минимальных суммарных удельных затрат СMIN на проверку, замену и ремонт изделия. Для каждого из изделий находятся функции вида С=f(Δ t), которые используются при решении задачи группировки операций ТО, в том числе и операций диагностирования, в оптимальной форме регламента для объекта в целом.
Область применения стратегии обслуживания и ремонта с контролем параметров целесообразно ограничить системами и изделиями, которые по соображениям безаварийности работы не могут быть допущены к эксплуатации до отказа, а по экономическим соображениям к эксплуатации до выработки установленного межремонтного ресурса. К ним относятся дорогостоящие системы и изделия с высокой функциональной значимостью, имеющие недостаточную степень резервирования (или не имеющие вообще) и вместе с тем обладающие высоким уровнем эксплуатационной технологичности и контролепригодности.
Оперативный контроль технического состояния должен обеспечивать:
-сигнализацию о наличии отказа, о работоспособном состоянии, о необходимости проведения предупредительных работ для обеспечения экстремума выбранного критерия качества;
- краткосрочное прогнозирование работоспособности на заданный интервал времени в случае сигнализации о необходимости проведения предупредительных работ;
-поиск съемного функционального элемента, подлежащего замене; оценку технического состояния изделий в интересах сбора информации об их поведении.
Распространенный подход к определению технического состояния состоит в том, что выбирается некоторая совокупность параметров, проводятся измерения, результаты которых сравниваются с заданными границами области работоспособности. При выполнении условий принадлежности каждого из параметров заданной для него области принимается решение о работоспособности изделия. Если хотя бы для одного из параметров это условие не соблюдается, то объект признается неработоспособным.
|
|
|
При внешней простоте такого подхода, его реализация наталкивается на ряд существенных трудностей. Это относится к выбору совокупности параметров и определению областей работоспособности для каждого из выбранных параметров.
Значительные трудности возникают и при аппаратурной реализации данной стратегии, обусловленные необходимостью применения большого числа разнородных первичных преобразователей и коммутаторов.
Особенность стратегии ТО и Р по СКП – отсутствие межремонтных ресурсов изделий. Решение о продолжении эксплуатации до следующей проверки или необходимости замены (регулировки) изделия принимается по результатам непрерывного или периодического контроля параметров, определяющих техническое состояние.
Внедрение технического обслуживания изделий с контролем уровня надежности предполагает решение ряда организационных и технических задач, в том числе:
-организацию оперативного сбора и обработки информации о надежности, позволяющую определять фактические уровни надежности эксплуатируемых типов изделий;
-разработку метода установления нормативных значений уровней надежности для каждого типа изделии;
-организацию оперативного сравнения фактического уровня надежности с нормативным и выполнение анализа возможных последствий;
-создание комиссии для принятия решений о возможности продолжения эксплуатации изделий того или иного типа до отказа и разработки мероприятий по поддержанию уровня их надежности.
Такими мероприятиями могут явиться:
-назначение дополнительных работ по ТОиР;
-изменение периодичности контроля надежности;
-изменение условий или режимов эксплуатации;
-выполнение конструкторских доработок;
-переход на стратегию ТОиР по наработке.
Важной особенностью стратегии обслуживания с контролем уровня надежности является ее исследовательская направленность, ориентирующая авиапредприятия на регулярную оценку пригодности самолета к безопасной и экономичной эксплуатации. На основании полученных оценок осуществляется единственный для этой стратегии способ управления надежностью путем реализации мероприятий, оказывающих воздействие на весь парк эксплуатируемых изделий данного типа.
|
|
|
Область применения данной стратегии обслуживания целесообразно ограничить изделиями:
-отказы, которых не влияют на безопасность полета, что устанавливается на основании анализа надежности систем при выборе и назначении стратегий технического обслуживания;
-для которых имеет место экспоненциальное распределение вероятности безотказной работы;
-надежность, которых позволяет обеспечить выполнение требований по регулярности полетов и экономической эффективности процесса технической эксплуатации самолета;
-обладающими высокой эксплуатационной технологичностью, в том числе легкосъемностью, доступностью, взаимозаменяемостью;
-затраты на эксплуатацию которых до отказа (при обслуживании с контролем уровня надежности) не превышают затрат на планово-профилактическое техническое обслуживание;
-имеющими индикацию отказов бортовыми или наземными средствами контроля с минимальными трудовыми затратами в заданное время.
Стратегия технического обслуживания по состоянию с контролем уровня надежности получила наиболее широкое применение для изделий функциональных систем самолетов, в частности для систем кондиционирования воздуха и регулирования давления, противообледенительной, гидравлической и топливной систем, агрегатов силовой установки.
Вместе с тем на практике применение данной стратегии технического обслуживания в ряде случаев еще ограничено возможностью решения организационно-технических задач с учетом особенностей эксплуатационных предприятий (наличие ЭВМ и обученного персонала, возможность организации оперативного сбора информации по надежности для совокупности однотипных изделий и др. ).
|
|
|
При условии снятия этих ограничений целесообразность применения, стратегии технического обслуживания с контролем уровня надежности для изделий систем должна определяться с учетом возможности получения экономического эффекта при эксплуатации парка самолетов.
Контроль уровня надежности совокупности однотипных изделий осуществляется статистическими методами. Данным видом контроля охватывается, как правило, большинство агрегатов и узлов независимо от применяемой к ним стратегии ТОиР.
Однако только для стратегии технического обслуживания с контролем уровня надежности этот вид контроля является основным механизмом в управлении надежностью изделий. При данной стратегии обслуживания критерием технического состояния совокупности однотипных изделий систем самолетов является уровень надежности, выражаемый соответствующим показателем.
Такой показатель должен нести максимум информации о техническом состоянии изделий, быть удобным для проведения оперативного сравнительного анализа, а также быть критичным к изменениям процесса технической эксплуатации парка самолетов (изменению условий эксплуатации, уровню восстановления функциональных систем).
Наиболее полно таким требованиям в условиях эксплуатации AT отвечают следующие показатели: параметр потока отказов и число отказов изделий, приходящихся на 1000 ч налета.
Требования к информации по надежности, предусматривают разработку номенклатуры исходной информации, форм ее представления, организационных форм сбора с указанием места получения и ответственных лиц.
Существующая в настоящее время система сбора и учета информации о надежности AT является еще недостаточно оперативной и не обеспечивает необходимую полноту и достоверность информации для решения поставленных задач.
Изучение зарубежных материалов и отечественной практики контроля уровня надежности изделий AT позволяет определить номенклатуру исходной информации, которая должна содержать следующие сведения:
-число изделий в системе;
-вид отказа;
-место проявления;
-причину проявления;
-последствия, число отказов, выявленных за контрольный период времени;
-налет наблюдаемой совокупности изделий за контрольный период времени;
-данные о задержках вылета за контрольный период времени;
-стоимость замены изделия, стоимость профилактического обслуживания и ремонта.
Для обработки исходной информации используются известные методы математической статистики:
- оценка параметров распределения по выборке (методы максимального правдоподобия, моментов, разделяющих разбиений);
|
|
|
- проверка статистических гипотез о законе распределения наработки до отказа и др. При этом учитывается переменность парка (изменяющийся объем выборки).
В ряде случаев дополнительно к информации о надежности всей совокупности изделий используется информация о техническом состоянии их отдельных образцов с наибольшей наработкой. Образцы изделий, имеющие наибольшую наработку, периодически снимают с самолетов, полностью разбирают и подвергают всесторонним исследованиям технического состояния.
Цель этих мер — заблаговременно выявить слабые места конструкции изделия и предупредить приближение предотказового состояния. Особое место при применении стратегии технического обслуживания с контролем уровня надежности занимает выбор и назначение нормативного (допустимого) уровня надежности, который устанавливается для каждого типа изделия с учетом стоимостных затрат на техническое обслуживание и ремонт и зависит от парка контролируемых самолетов (объема выборки).
Задача определения уровня надежности решается с учетом обеспечения эффективности использования авиационной техники по критерию минимальных затрат.
Фактический уровень надежности изделий определяется в соответствии с выбранным показателем надежности.
При использовании таких показателей, как параметр потока отказов и число отказов, приходящихся на 1000 ч налета, рекомендуется следующий способ контроля уровня надежности.
В качестве исходной информации служат:
наблюдаемое число отказов изделий систем самолетов при эксплуатации;
налет парка самолетов, находящихся под наблюдением;
число однотипных изделий на самолете а, уровень надежности которых контролируется.
|
|
|
