Диссертация (1095152), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Важно отметить, что отказ системы может наступать и в случае сохранения работоспособности всех отдельных её элементов (например, когда условия эксплуатации элемента в составе системы налагают на него дополнительные требования/параметры).Ключевым элементом большинства научных и практических исследований, посвященныхэксплуатационной надёжности, является вопрос качества сбора первичных данных. И в общей25теории надёжности [15; 109; 172; 190; 197; 208 и др.] и в области химических производств [5;35; 55; 56; 165; 184; 190 и др.], как в отечественной литературе, так и в англоязычных источниках.Предложенный подход к оценке и сбору первичных данных не использован в опубликованных результатах проведённых ранее научно-практических исследованиях эксплуатационнойнадёжности оборудования отрасли в нашей стране, однако не противоречит фундаментальнымработам отечественных учёных в области надёжности техники, а также соответствующим общегосударственным и отраслевым стандартам.
Поэтому кардинально меняя подход к оценкепредельных состояний, сбору и анализу первичных данных, терминология и методы анализаэксплуатационной надёжности в настоящей работе остаются классическими (стандартными).Исследуемые в настоящей работе объекты (оборудование, агрегаты, цеха и предприятия)являются различной сложности производственными системами, свойства которых не сводятся ксвойствам отдельных их элементов. Анализ надёжности элементов подобных систем не раскрывает полной информации о надёжности системы, обусловленной целым рядом специфических свойств (синергичность, эмерджентность, альтернативность и пр.).
Не углубляясь в терминологию и методологию теории систем (системотехники, системологии и пр.), необходимо отметить, что общепринятого понятия надёжности и отказа для больших (сложных) систем в литературе не существует. Изучение проблем надёжности систем связано с исследованием вопросов влияния надёжности отдельных её объектов на эффективность функционирования системыв целом.
При этом эффективность рассматривается как следствие качества (совокупностисвойств, соответствующих требованиям), а надёжность отражает устойчивость системы во времени. Поэтому границы предельного состояния элемента (отказ в теории надёжности и дефект втеории управления качеством) в составе системы и вне её могут существенно отличаться, атакже меняться в ходе эксплуатации системы [10; 38; 89; 90; 144 и др.].Изучение вопросов надёжности ХТС требует рассмотрения объектов как группы взаимосвязанных элементов.
Методы и критерии оценки надёжности и эффективности систем существенно зависят от свойств и параметров, которым система должна соответствовать на моментоценки. По этой же причине границы предельного состояния элемента (отказ в теории надёжности и дефект в управлении качеством) в составе системы могут существенно отличаться отего же границ вне системы, а также меняться в ходе её эксплуатации.Подобные подходы к исследованию надёжности систем можно встретить в литературе[105; 197 и др.], однако, как правило, на английском языке и/или без методики применения врассматриваемой отрасли. Так, например, схожие принципы, где вводится понятие функционального отказа системы (functional failure), который необязательно наступает при отказе элемента, применяется понятие скрытых (hidden failure) и потенциальных отказов (potential failure),26а также неполадки (fault) и др., используются в Национальном управлении по воздухоплаваниюи исследованию космического пространства США (NASA, National Aeronautics and SpaceAdministration) при обеспечении самой современной системы ТОиР, основанной на фактических показателях надёжности летательных аппаратов [197].Сбор и обработка первичных данных является ключевым элементом большинства научнопрактических работ в области эксплуатационной надёжности.
Подавляющее большинство таких работ основаны на ретроспективном анализе имеющихся данных (записи эксплуатационного персонала в период обычной эксплуатации), собранных за 5-20 лет (из-за недостаточного количества отказов для использования классических методик при анализе данных, собранных заменьшие периоды). Существенное значение имеет способ организации эксплуатационных испытаний: опытные или специальные, подконтрольная эксплуатация или рядовая. А также способ сбора информации во время эксплуатации: отчётный, корреспондентский, анкетный и пр.В отечественной и западноевропейской литературе достаточно подробно описаны организационные вопросы сбора и обработки данных о надёжности, решение которых достигается засчёт создания специальных подразделений в структуре предприятий [5; 133; 165; 202 и др.].
Такие подразделения или отдельные специалисты по надёжности действительно существуют и впромышленных компаниях индустриально развитых стран и на наших предприятиях, где вопросу надёжности уделяется должное внимание со стороны руководства компании.Практика организации сбора данных в США и Европе несколько отлична. Учитывая опытиндустриально-развитых стран в практических вопросах обеспечения надёжности действующих производств, необходимые данные об эксплуатационной надёжности собираются целенаправленно в режиме текущей эксплуатации, а необходимые записи часто регламентированыстандартном предприятия по производству (Standard Operation Procedures, SOP) или его аналогами.
Реже, но тоже можно встретить, используются структуры предприятий со специальнымиподразделениями (или отдельными специалистами) по организации сбора и анализа информации о надёжности с соответствующим распределением функций между работниками предприятия при обнаружении, регистрации, классификации и анализе отказов, а также обеспечению реализации и отчётности по выполненным мероприятиям (173; 190; 202].В нашей стране, на предприятиях отрасли подобный подход к эксплуатационным даннымо надёжности только формируется. Происходит это под влиянием консультантов в областиуправления активами и возрастающими требованиями менеджмента предприятий, пытающихсяпонять связь между ремонтным фондом (бюджетом) предприятия и надёжностью работы оборудования.Из доступных в публикациях таким проектом можно считать опыт производственногообъединения “Ижорский завод” (описан в монографии Афанасьевой Т.А., [5]), где была разра27ботана в условиях действующего производства система сбора, обработки и хранения информации о качестве и надёжности ХТС, направленная на повышение дисциплины, усовершенствование конструкций, повышение качества ТОиР и эксплуатации оборудования.
Для реализациипроекта создана служба надёжности и качества предприятия, а обмен собираемыми даннымиорганизован через действующие подразделения предприятия (ОТК, отдел главного механика ипр.). Разработаны эксплуатационные карты и правила обмена оперативной и текущей информацией. Аналогичная работа проделана и в ОАО «Завод минеральных удобрений КировоЧепецкого химического комбината» (ОАО «ЗМУ КЧХК», входит в группу ОАО «ОХК«УРАЛХИМ»), где сбор информации организован в стандартном программном комплексе 1-С:ТОиР. Похожим образом решены вопросы диспетчеризации данных об отказах, а также организован расчёт показателей надёжности оборудования цехов.Остальные практики реализации либо не в строены в операционную деятельность предприятия, либо касаются других отраслей, либо предоставленная в публикацию информация непозволяет проанализировать основные организационно-технические решения и/или полученные результаты.
В указанных выше случаях не ставилась задача научного обоснования применяемых методов, а в открытых источниках нет информации о результатах проделанной работы,поэтому проанализировать соответствие поставленных задач и полученных результатов, как ивоспользоваться соответствующим опытом (даже в прикладной области) не представляетсявозможным. Тем не менее, эти и другие подобные работы рассмотрены (публикации, конференции, семинары и пр.) и использованы в настоящем исследовании.Все существующие в открытом доступе результаты научно-практических работ [34; 68;78; 86; 94, 98; 123; 124; 141 и др.] по анализу надёжности ХТС с соответствующим сбором и обработкой исходных данных, основаны на сборе данных при изучении учётной документации,составленной при обычной (рядовой) эксплуатации производственным персоналом предприятий.
Таким образом, основные принципы сбора первичных данных не учитывались при веденииэксплуатационной документации, а информация для исследований получалась из имеющихсядокументов. Разумеется, при этом не разрабатывались специальные формы и требования дляполучения необходимого объёма и качества исходной информации для последующего применения специальных инструментов теории надёжности.В англоязычных источниках инструменты для количественной и качественной обработкиданных аналогичны используемым в нашей стране (Weibull Probability Chart, Monte Carlo models,Fault tree analysis, FMEA/FMEC и пр.). Преимущество в вопросах оценки практической надёжности отдаётся качественным методам, основанным на технико-экономическом анализе отказов.Количественные методы, основанные на статистических методах расчёта показателей в практикеэксплуатации ХТС применяются крайне редко и основаны на параметрических методах расчёта28(IEE, OREDA, RAC и др.).
Терминология и методы анализа определены американскими стандартами серии MIL-HDBK, STD [196 и др.] и документами, ссылки на которые они содержат.Наибольшее распространение в западноевропейской литературе получили показатель частотыотказов и среднего времени между отказами (Failure rate, mean time between failure, MTBF), аналог средней наработки на отказ в нашей стране.В нашей стране согласно ГОСТ 27.002-89 [27] и выпущенному взамен ГОСТ Р 53480-2009[32] регламентировано более тридцати показателей, используемых в технике.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
