Качество продукции - совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с назначением (ГОСТ 15467-79). Согласно международному стандарту ISO 8402.1994, качество определяется как совокупность характеристик объекта (деятельности или процесса, продукции, услуги и др.), относящихся к его способности.
Качество продукции (работ, услуг) определяется такими понятиями, как «характеристика», «свойство» и «качество». Характеристика – это взаимосвязь зависимых и независимых переменных, выраженная в виде текста, таблицы, математической формулы, графика. Описывается, как правило, функционально. Свойство продукции представляет собой объективную особенность продукции, которая может проявляться при ее создании, эксплуатации или потреблении. Качество продукции формируется на всех этапах ее жизненного цикла. Свойство продукции выражается показателями качества, т.е. количественными характеристиками одного или нескольких свойств продукции, входящих в качество и рассматриваемых применительно к определенным условиям ее создания и эксплуатации или потребления.
В зависимости от роли, выполняемой при оценке, различают классификационные и оценочные показатели. Классификационные показатели характеризуют принадлежность продукции к определенной группе в системе классификации и определяют назначение типоразмер, область применения и условия использования продукции. Вся промышленная и сельскохозяйственная продукция систематизирована, имеет кодовое обозначение и в виде различных классификационных группировок включена в Общероссийский классификатор продукции (ОКП). Классификационные показатели используются на исходных этапах оценки качества продукции для формирования групп аналогов оцениваемой продукции. В оценке качества продукции эти показатели, как правило, не участвуют.
Оценочные показатели количественно характеризуют те свойства, которые образуют качество продукции как объекта производства и потребления или эксплуатации. Они используются для нормирования требований к качеству, оценки технического уровня при разработке стандартов, проверки качества при контроле, испытаниях и сертификации. Оценочные показатели разделяют на функциональные, ресурсосберегающие и природоохранные.
1. Функциональные показатели характеризуют свойства, определяющие функциональную пригодность продукции удовлетворять заданные потребности. Они объединяют показатели функциональной пригодности, надежности, эргономичности и эстетичности:
1.1. показатели функциональной пригодности характеризуют техническую сущность продукции, свойства, определяющие способность продукции выполнять свои функции в заданных условиях использования по назначению (например, единичные показатели – грузоподъемность, вместимость и водонепроницаемость, комплексные – калорийность, производительность);
1.2. показатели надежности продукции характеризуют ее способность сохранять во времени (в установленных пределах) значения всех заданных показателей качества при соблюдении заданных режимов и условий применения, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортировки. Единичными показателями надежности являются показатели безотказности, ремонтопригодности, долговечности и сохраняемости, комплексными (обеспечивающими несколько свойств) – безотказность и восстанавливаемость:
Долговечность — свойство изделия сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонтов. Предельное состояние изделия определяется в зависимости от его схемно-конструктивных особенностей, режима эксплуатации и сферы использования. Для многих неремонтируемых изделий (например, осветительные лампы, шестерни, узлы бытовых электро- и радиоприборов) предельное состояние совпадает с отказом. В ряде случаев предельное состояние определяется достижением периода повышенной интенсивности отказов. Таким методом определяется предельное состояние для компонент автоматических устройств, выполняющих ответственные функции. Применение этого метода обусловлено снижением эффективности эксплуатации изделий, компоненты которых имеют повышенную интенсивность отказов, а также нарушением требований безопасности. Период эксплуатации неремонтируемых изделий до предельного состояния устанавливается по результатам специальных испытаний и вносится в техническую документацию на изделия. Если нельзя заранее получить сведения об изменении интенсивности отказов, предельное состояние изделия определяется непосредственным обследованием его состояния в процессе эксплуатации.
Предельное состояние ремонтируемых изделий определяется неэффективностью их дальнейшей эксплуатации из-за старения и частых отказов или увеличения затрат на ремонт. В некоторых случаях критерием предельного состояния ремонтируемых изделий может быть нарушение требований безопасности, например на транспорте. Предельное состояние может также определяться моральным устареванием.
Долговечность сокращается при неправильной эксплуатации зданий и сооружений, перегрузках конструкций, а также при резко выраженных разрушающих влияниях окружающей среды (действие влаги, ветра, мороза и т.д.). Большое значение для обеспечения Долговечность имеет правильный выбор конструктивных решений с учётом особенностей климата и условий эксплуатации. Повышение Долговечность достигается применением строительных и изоляционных материалов, обладающих высокой стойкостью при замораживании и оттаивании, влагостойкостью, биостойкостью, и защитой конструкций от проникновения в них разрушающих агентов и прежде всего жидкой влаги. В строительных нормах и правилах, действующих в СССР, установлены следующие степени долговечности ограждающих конструкций: I степень со сроком службы не менее 100 лет, II - 50 лет и III - 20 лет.
Показатели долговечности характеризуют свойство изделия сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонтов. К ним относятся ресурс, гамма-процентный ресурс, назначенный ресурс, средний ресурс, ресурс до первого капитального ремонта, межремонтный ресурс, суммарный ресурс, средний срок службы, медианный срок службы, срок службы до первого капитального ремонта, межремонтный срок службы, срок службы до списания.
Долговечность определяется двумя условиями: физическим либо моральным износом
— Физический износ наступает в том случае, когда дальнейший ремонт и эксплуатация элемента или системы становятся уже невыгодными, так как затраты превышают доход в эксплуатации;
— Моральный износ означает несоответствие параметров элемента или системы современным условиям их эксплуатации.
Различают показатели долговечности, характеризующие долговечность по наработке и по календарному времени службы. Показатель, характеризующий долговечность изделия по наработке, называется ресурсом; показатель, характеризующий долговечность по календарному времени, - сроком службы. Различают ресурс и срок службы до первого капитального ремонта, между капитальными ремонтами, до выбраковки изделия.
– Наработка - это продолжительность (или объем) работы изделия, измеряемая в часах (мото-ч), километрах пробега, циклах, кубометрах или других единицах, специфичных для данной машины. Наработку нельзя смешивать с календарной продолжительностью (сроком службы), так как два изделия за один и тот же срок службы могут иметь неодинаковую (различную наработку);
Т = 1/m * Σti
где ti - наработка i-го объекта между отказами; m - число отказов.
Различают: суточная наработка, месячная наработка, наработка до первого отказа, наработка между отказами, наработка между двумя капитальными ремонтами. Наработка - один из показателей надёжности. Измеряется в часах (минутах), кубометрах, гектарах, километрах, тоннах, циклах и т.п. Наработка зависит от технических характеристик изделия и условий его эксплуатации. Так, суточная наработка экскаватора, выраженная в кубометрах вынутого грунта, зависит от продолжительности его работы, от физических свойств почвы, от объёма ковша и т.п. Поскольку на наработку влияют такие факторы, как температура и влажность окружающей среды, различие в структуре и прочности деталей и механизмов, из которых состоит устройство, и т.д., можно считать наработку случайной величиной. Её характеристиками являются средняя наработка до первого отказа для неремонтируемых устройств и средняя наработка между отказами (наработка на отказ) для ремонтируемых устройств.
Наработка на отказ - технический параметр, характеризующий надёжность ремонтируемого прибора, устройства или технической системы.
Средняя продолжительность работы устройства между ремонтами, то есть показывает какая наработка в среднем приходится на один отказ. Выражается обычно в часах.
Для программных продуктов обычно подразумевается срок до полного перезапуска программы или полной перезагрузки операционной системы.
Наработка между отказами — от окончания восстановления работоспособного состояния объекта после отказа до возникновения следующего отказа.
Наработка до отказа - эквивалентный параметр для неремонтопригодного устройства. Поскольку устройство неремонтируемое, то это просто среднее время, которое проработает устройство до того момента, как сломается.
На стадии проектирования изделия его средняя наработка до первого отказа или наработка на отказ рассчитывается по характеристикам безотказности комплектующих элементов; при эксплуатации изделия эти показатели определяются методами математической статистики по данным о наработке однотипных устройств.
– Ресурс - суммарная наработка изделия до определенного состояния, оговоренного в технической документации, Различают ресурс до первого ремонта, межремонтный, назначенный, полный, остаточный, суммарный и др.
Ресурс технический — наработка технического устройства (машины, системы) до достижения им предельного состояния, при котором его дальнейшая эксплуатация невозможна или нежелательна из-за снижения эффективности либо возросшей опасности для человека. Ресурс технический представляет собой случайную величину, так как продолжительность работы устройства до достижения им предельного состояния зависит от большого числа не поддающихся учёту факторов, таких, например, как условия окружающей среды, структура самого устройства и т.п. Различают средний, гамма-процентный и назначенный ресурс.
Назначенный ресурс - наработка изделия, при достижении которой эксплуатация его должна быть прекращена независимо от технического состояния изделия. Этот ресурс назначается в технической документации с учетом безопасности и экономичности.
Технический Средний Ресурс — это математическое ожидание ресурса технического;
Гамма-процентный ресурс технический — наработка, в течение которой устройство не достигнет предельного состояния с заданной вероятностью (g процентов);
Длительность назначенного ресурса технического определяется условиями безопасной эксплуатации устройства.
Полный технический ресурс - наработка от начала до конца эксплуатации для невосстанавливаемого изделия или до ремонта для восстанавливаемого.
Остаточный технический ресурс -расчетная наработка от рассматриваемого момента до конца эксплуатации или до ремонта.
Суммарный технический ресурс - наработка восстанавливаемого изделия на протяжении его срока службы до списания.
Моторесурс — наработка какой-либо машины с двигателем внутреннего сгорания (автомобиля, трактора и др.) или самого двигателя внутреннего сгорания до предельного состояния, при котором их дальнейшая эксплуатация вообще невозможна или связана с недопустимым снижением эффективности и нарушениями требований техники безопасности. Моторесурс для транспортных машин определяется пробегом в километрах, пройденным от начала эксплуатации до момента достижения предельного состояния. Для тракторов и др. нетранспортных машин, а также для двигателей внутреннего сгорания моторесурс определяется количеством часов работы, для сельско-хозяйственных комбайнов - количеством га убранной площади.
Используются также такие показатели как предельный и допустимый износ.
Предельный износ — это износ, соответствующий предельному состоянию изнашивающегося изделия. Основными признаками приближения предельного износа являются увеличение расхода топлива, снижение мощности, снижение прочности деталей, т. е. дальнейшая работа изделия становится технически ненадежной и экономически нецелесообразной. При достижении предельных износов деталей и соединений их полный ресурс (Тп) исчерпывается, и необходимо принимать меры для его восстановления.
Допустимый износ — износ, при котором изделие сохраняет работоспособность, т. е. при достижении этого износа детали или соединения могут работать без их восстановления еще целый межремонтный срок. Допустимый износ меньше предельного, и остаточный ресурс деталей не исчерпан.
Срок службы — период времени от начала эксплуатации технического устройства до достижения им предельного состояния. Срок службы включает наработку устройства и время простоев всех видов, обусловленных как техническим обслуживанием и ремонтом, так и организационными или иными причинами. Срок службы устройств одного типа может быть различен, т.к. на него влияют многие случайные факторы, не поддающиеся учёту, например проявление особенностей структуры устройства, условия его эксплуатации. Поэтому для количественной оценки срока службы используют вероятностные показатели, например средний срок службы (математическое ожидание срока службы) и гамма-процентный срок службы (календарный период эксплуатации, в течение которого устройство не достигнет предельного состояния с заданной вероятностью гамма %).
Назначенный срок службы - период эксплуатации, по истечении которого изделие снимается с эксплуатации окончательно (и подлежит списанию) или направляется на обследование его технического состояния с целью определения пригодности к дальнейшей работе. Если устройство эксплуатируется непрерывно, то его срок службы совпадает с ресурсом техническим. Во всех остальных случаях соотношение между сроком службы и ресурсом устройства определяется интенсивностью эксплуатации.
Интенсивность эксплуатации, показатель, характеризующий режим использования изделия; выражается отношением продолжительности эксплуатации изделия к календарному периоду (в часах), в течение которого осуществляется наработка.
То есть показатели ресурс и срок службы имеют много общего, так как они определяются одним и тем же предельным состоянием, однако существенно отличаются один от другого. При одном и том же ресурсе может быть различный срок службы в зависимости от интенсивности эксплуатации изделия. Например, два двигателя каждый с ресурсом 12 тыс. мото-ч в год с интенсивностью эксплуатации 3 тыс. и 6 тыс. мото-ч будут иметь соответственно срок службы первый 4 года, второй 2 года.
Таким образом, для повышения долговечности ремонтируемых машин, отдельных узлов, соединений, а также деталей путем их восстановления, выбора рационального способа восстановления и материала покрытия, определения расхода запасных частей весьма важно знать и уметь оценивать величины предельных износов и других показателей долговечности.
Основными техническими оценочными показателями долговечности являются ресурс и срок службы. При характеристике показателей следует указывать вид действия после наступления предельного состояния объекта (например, средний ресурс до капитального ремонта; гамма-процентный ресурс до среднего ремонта и т. д.).
Список использованной литературы
1. Басовский Л. Е., Протасьев В. Б. Управление качеством: Учебник. — М.: ИНФРА — М, 2001. -212 с.
2. Белейчева А.С., Гаффорова Е.Б. Экспертная оценка продукции-инструмент определения удовлетворенности потребителей//Методы менеджмента качества.-2002-№6
3. Гиссин В.И. Управление качеством продукции: Учебн. пособие. — Ростов н/Д: Феникс, 2000.
Cтраница 1
Показатели долговечности оценивают потерю работоспособности объекта за весь период его эксплуатации. Все показатели данного свойства надежности подразделяются на две группы: показатели технического ресурса и срока службы.
Показатели долговечности, явно введенные составной частью в объем содержания критериев восстановления деталей, затрудняют их применение заводскими специалистами. Разработка ТП восстановления детали с учетом величин послеремонтной наработки требует длительных исследований изменения размеров, зазоров и натягов в сопряжениях, формы и взаимного расположения поверхностей и других параметров во время эксплуатации отремонтированных агрегатов. Только длительность таких исследований превышает приемлемые сроки технологической подготовки восстановительного производства.
Показатели долговечности связаны с понятиями ресурса и срока службы. Ресурсом называют наработку изделия в часах от начала эксплуатации до наступления предельного состояния, когда дальнейшая эксплуатация опасна или экономически нецелесообразна. Здесь речь идет о суммарном времени собственно работы, обычно учитываемом в эксплуатационном журнале.
Показатели долговечности характеризуют свойство объекта сохранять рабо способность до наступления предельного состояния при установленной системе тех1 ческого обслуживания и ремонта.
Показатели долговечности характеризуют способность изделия сохранять работоспособность до предельного состояния (обусловленного, например, нецелесообразностью его дальнейшей эксплуатации) с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонтов. Показателями долговечности могут служить ресурс и срок службы.
Показатели долговечности определяют математическое ожидание ресурса.
Показатели долговечности могут выражаться в единицах времени или в циклах работы. К числу основных показателей долговечности относятся: технический, средний и назначенный ресурсы, срок службы, назначенный срок службы.
Показатели долговечности разделяются на: гамма-процентные, средние до текущего (или капитального) ремонта, полные, средние до списания. Гамма-процентные показатели - это показатели, которые имеют или превышают в среднем обусловленное число (у) процентов изделий данного типа. Они характеризуют долговечность изделий при заданной вероятности сохранения работоспособности.
Показатели долговечности характеризуют свойство объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.
Показатели долговечности характеризуют свойство объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния по ГОСТ 13377 - 75 при установленной системе технического обслуживания и ремонтов.
Показатели долговечности для восстанавливаемой аппаратуры численно, как правило, значительно превосходят показатели долговечности для невосстанавливаемой РЭА или ее элементов: после ремонта аппаратура снова становится работоспособной. Следует подчеркнуть, что в отличие от показателей безотказности показатели долговечности обычно не рассчитываются, а назначаются с учетом опыта эксплуатации аналогичных типов аппаратуры и экономических факторов.
Лекция . ПОКАЗАТЕЛИ НАДЁЖНОСТИ
Важнейшей технической характеристикой качества является надежность. Надежность оценивается вероятностными характеристиками, основанными на статистической обработке экспериментальных данных.
Основные понятия, термины и их определения, характеризующие надежность техники и, в частности, изделий машиностроения, даны в ГОСТ 27.002-89.
Надежность - свойство изделия сохранять в установленных пределах времени значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения, транспортировки и других действий.
Надежность изделия - это комплексное свойство, которое может включать: безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость и т.п.
Безотказность - свойство изделия непрерывно сохранять работоспособность в течение заданного времени или наработки в определенных условиях эксплуатации.
Работоспособное состояние - состояние изделия, при котором оно способно выполнять заданные функции, сохраняя при этом допустимые значения всех основных параметров, установленных нормативно-технической документацией (НТД) и (или) проектно-конструкторской документацией.
Долговечность - свойство изделия сохранять во времени работоспособность, с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонта, до его предельного состояния, оговоренного технической документацией.
Долговечность обусловлена наступлением таких событий, как повреждение или отказ.
Повреждение - событие, заключающееся в нарушении исправности изделия.
Отказ - событие, в результате которого происходит полная или частичная утрата работоспособности изделия.
Исправное состояние - состояние, при котором изделие соответствует всем требованиям нормативно-технической и (или) проектно-конструкторской документации.
Неисправное состояние - состояние, при котором изделие не удовлетворяет хотя бы одному из требований нормативно-технической и (или) проектно-конструкторской документации.
Неисправное изделие может быть работоспособным. Например, снижение плотности электролита в аккумуляторных батареях, повреждение облицовки автомобиля означают неисправное состояние, но такой автомобиль работоспособен. Неработоспособное изделие является одновременно и неисправным.
Наработка - продолжительность (измеряемая, например, в часах или циклах) или объем работы изделия (измеряемый, например, в тоннах, километрах, кубометрах и т п. единицах).
Ресурс - суммарная наработка изделия от начала его эксплуатации или ее возобновления после ремонта до перехода в предельное состояние.
Предельное состояние - состояние изделия, при котором его дальнейшая эксплуатация (применение) недопустима по требованиям безопасности или нецелесообразна по экономическим причинам. Предельное состояние наступает в результате исчерпания ресурса или в аварийной ситуации.
Срок службы - календарная продолжительность эксплуатации изделий или ее возобновления после ремонта от начала его применения до наступления предельного состояния
Неработоспособное состояние - состояние изделия, при котором оно не способно нормально выполнять хотя бы одну из заданных функций.
Перевод изделия из неисправного или неработоспособного состояния в исправное или работоспособное происходит в результате восстановления.
Восстановление - процесс обнаружения и устранения отказа (повреждения) изделия с целью восстановления его работоспособности (устранение неисправности).
Основным способом восстановления работоспособности является ремонт.
Ремонтопригодность - свойство изделия, заключающееся в его приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем обнаружения и устранения дефекта и неисправности технической диагностикой, обслуживанием и ремонтом.
Сохраняемость - свойство изделий непрерывно сохранять значения установленных показателей его качества в заданных пределах в течение длительного хранения и транспортирования
Срок сохраняемости - календарная продолжительность хранения и (или) транспортирования изделия в заданных условиях, в течение и после которых сохраняются исправность, а также значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в пределах, установленных нормативно-технической документацией на данный объект.
Н
Рис. 1. Схема
состояний издели
Для количественной характеристики каждого из свойств надежности изделия служат такие единичные показатели, как наработка до отказа и на отказ, наработка между отказами, ресурс, срок службы, срок сохраняемости, время восстановления. Значения этих величин получают по данным испытаний или эксплуатации.
Комплексные показатели надежности, так же как коэффициент готовности, коэффициент технического использования и коэффициент оперативной готовности, вычисляются поданным единичных показателей. Номенклатура показателей надежности приведена в табл. 1.
Таблица 1. Примерная номенклатура показателей надежности
|
Свойство надежности |
Наименование показателя |
Обозначение |
||
|
Единичные показатели |
||||
|
Безотказност ь |
Вероятность безотказной работы Средняя наработка до отказа Средняя наработка на отказ Средняя наработка между отказами Интенсивность отказов Поток отказов восстанавливаемого изделия Средняя частота отказов Вероятность отказов | |||
|
Долговечность |
Средний ресурс Гамма-процентный ресурс Назначенный ресурс Установленный ресурс Средний срок службы Гамма-процентный срок службы Назначенный срок службы Установленный срок службы | |||
|
Ремонтопригодность |
Среднее время восстановления Вероятность восстановления Коэффициент ремонтосложности | |||
|
Сохраняемость |
Средний срок сохраняемости Гамма-процентный срок сохраняемости Назначенный срок хранения Установленный срок сохраняемости | |||
|
Обобщенные показатели |
||||
|
Совокупность свойств |
Коэффициент готовности Коэффициент технического использования Коэффициент оперативной готовности | |||
Показатели, характеризующие безотказность
Вероятность безотказной работы отдельного изделия оценивается как:
где Т - время от начала работы до отказа;
t - время, для которого определяется вероятность безотказной работы.
Величина
T
может быть больше, меньше или равна t
.
Следовательно,
Вероятность безотказной работы - это статистический и относительный показатель сохранения работоспособности однотипных изделий серийного производства, выражающий вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ изделий не наступает. Для установления значения вероятности безотказной работы серийных изделий используют формулу для среднестатистического значения:
где N - число наблюдаемых изделий (или элементов);
N o - число отказавших изделий за время t ;
N р - число работоспособных изделий к концу времени t испытаний или эксплуатации.
Вероятность безотказной работы является одной из наиболее значимых характеристик надежности изделия, так как она охватывает все факторы, влияющие на надежность. Для вычисления вероятности безотказной работы используются данные, накапливаемые путем наблюдений за работой при эксплуатации или при специальных испытаниях. Чем больше изделий подвергается наблюдениям или испытаниям на надежность, тем точнее определяется вероятность безотказной работы других однотипных изделий.
Так как безотказная работа и отказ - взаимно противоположные события, то оценку вероятности отказа (Q (t )) определяют по формуле:
Расчет среднестатистического времени наработки до отказа (или среднего времени безотказной работы) по результатам наблюдений определяют по формуле:
T i - время безотказной работы i -го элемента (изделия).
Статистическую оценку среднего значения наработки на отказ вычисляют как отношение суммарной наработки за рассматриваемый период испытаний или эксплуатации изделий к суммарному числу отказов этих изделий за тот же период времени:
Статистическую оценку среднего значения наработки между отказами вычисляют как отношение суммарной наработки изделия между отказами за рассматриваемый период испытаний или эксплуатации к числу отказов этого (их) объекта(ов) за тот же период:
где т - число отказов за время t .
Показатели долговечности
Статистическая оценка среднего ресурса такова:
где Т р i - ресурс i -го объекта;
N - число изделий, поставленных на испытания или в эксплуатацию.
Гамма-процентный ресурс выражает наработку, в течение которой изделие с заданной вероятностью γ процентов не достигает предельного состояния. Гамма-процентный ресурс является основным расчетным показателем, например для подшипников и других изделий. Существенное достоинство этого показателя в возможности его определения до завершения испытаний всех образцов. В большинстве случаев для различных изделий используют критерий 90%-го ресурса.
Назначенный ресурс - суммарная наработка, при достижении которой применение изделия по назначению должно быть прекращено независимо от его технического состояния.
Под установленным ресурсом понимается технически обоснованная или заданная величина ресурса, обеспечиваемая конструкцией, технологией и условиями эксплуатации, в пределах которой изделие не должно достигать предельного состояния.
Статистическую оценку среднего срока службы определяют по формуле:
I
где Т сл i - срок службы i -го изделия.
Гамма-процентный срок службы представляет собой календарную продолжительность эксплуатации, в течение которой изделие не достигает предельного состояния с вероятностью , выраженной в процентах. Для его расчета используют соотношение
Назначенный срок службы - суммарная календарная продолжительность эксплуатации, при достижении которой применение изделия по назначению должно быть прекращено независимо от его технического состояния.
Под установленным сроком службы понимают технико-экономически обоснованный срок службы, обеспечиваемый конструкцией, технологией и эксплуатацией, в пределах которого изделие не должно достигать предельного состояния.
Основной причиной снижения показателей долговечности изделия является износ его деталей.
Показатели ремонтопригодности
Вероятность восстановления - Р в (t в ) представляет собой вероятность того, что случайное время восстановления изделия t в будет не более заданного, т.е.
Среднее время восстановления определяют по формуле
где
T
в
k
-
время восстановления k
-го
отказа
объекта, равное сумме времени
затраченного на отыскание отказа t
о
и времени t
у
на
его устранение;
т - число отказов объекта за заданный срок испытаний или эксплуатации.
Коэффициент аварийного простоя К а является показателем, характеризующим вероятность восстановления изделия в любой момент времени,
где t i - время простоя до ремонта i - ro изделия
t в i - время восстановления i -го изделия;
п - число отказов.
Коэффициент ремонтосложности оценивает объем ремонтных работ за год в физических единицах ремонтосложности. Коэффициент ремонтосложности есть сумма коэффициентов ремонтосложности механической части машины r m и электрической ее части R Э :
Единица ремонтосложности механической части r м - это ремонтосложность некоторой условной машины, трудоемкость капитального ремонта механической части которой, отвечающего по объему и качеству требованиям ТУ на ремонт, равна 50 ч в неизменных организационно-технических условиях среднего ремонтного цеха машиностроительного предприятия
Единица ремонтосложности электрической части r э - это ремонтосложность некоторой условной машины, трудоемкость капитального ремонта электрической части которой, отвечающего по объему и качеству требованиям ТУ на ремонт, равна 12,5 ч в тех же условиях, что и r м. .
Исходными данными для определения ремонтосложности различных моделей оборудования являются технические характеристики, содержащиеся в паспортах, а также эмпирические формулы и коэффициенты, отражающие специфику оцениваемых машин и оборудовании.
Коэффициент ремонтопригодности детали, узла, изделия К рем.пр. применяется для характеристики изделия при устранении неисправности отдельных узлов и деталей.
Коэффициент ремонтопригодности узла (детали) изделия характеризуется отношением времени непосредственного выполнения ремонта (замены) отдельного узла (детали) к общим затратам времени на ремонт изделия, включая выявление дефекта изделия, его разборку, сборку и наладку.
Показатели сохраняемости
Сроком сохраняемости называется календарная продолжительность хранения и (или) транспортирования изделия в заданных условиях, в течение и после которой значения показателей качества остаются в установленных пределах.
Показателем сохраняемости оценивают статистическими методами по результатам испытаний.
Средний срок сохраняемости определяют по формуле:
г
деТ
с
-
срок
сохраняемости i
-го
изделия.
Гамма-процентный срок сохраняемости - календарная продолжительность хранения и (или) транспортирования изделия, в течение и после которой показатели безотказности, долговечности и ремонтопригодности изделия не выйдут за установленные пределы с вероятностью , выраженной в процентах.
Назначенный срок хранения есть календарная продолжительность хранения в заданных условиях, по истечении которой применение изделия по назначению не допускается независимо от его технического состояния.
Установленным сроком сохраняемости называют технико-экономически обоснованный (или заданный) срок хранения, обеспечиваемый конструкцией и эксплуатацией, в пределах которого показатели безотказности, долговечности и ремонтопригодности остаются теми же, какими они были у изделия до начала его хранения и (или) транспортирования.
Показатели транспортабельности
Показатели транспортабельности характеризуют способность продукции сохранять свою пригодность (надежность) в процессе транспортирования, а также приспособленность к перемещению, не сопровождающемуся эксплуатацией или использованием.
В группу показателей транспортабельности входят характеристики подготовительных и заключительных операций, связанных с транспортированием изделия к месту его назначения. Подготовительными операциями являются, например, упаковывание, погрузка изделия на транспортное средство, крепление и т.п. Заключительные операции таковы - снятие креплений, разгрузка, распаковывание, сборка, установка на рабочее место и т.п.
Показатели транспортабельности изделия выбираются и оцениваются применительно к конкретному виду транспорта (автомобильному, железнодорожному, водному или воздушному), или даже к конкретному виду транспортных средств.
Основными показателями транспортабельности являются коэффициенты:
К д - коэффициент, характеризующий долю транспортируемых изделий, которые сохраняют в заданных (допустимых) пределах свои первоначальные свойства;
K v - коэффициент максимально возможного использования емкости, объема или грузоподъемности транспортного средства или тары.
Коэффициент K д , характеризующий долю транспортируемых изделий, сохраняющих в заданных пределах свои первоначальные свойства за время транспортирования, рассчитывают по формуле:
г
деQ
в
-
масса
(вес) или количество в штуках или иных
единицах измерения продукции
(изделий), выгруженной из транспортного
средства и сохранившей значения других
показателей качества в допустимых
пределах;
Q n - масса изделий, количество в штуках или иных единицах измерения, погруженных в транспортное средство для транспортирования.
Коэффициент К д является комплексным показателем, характеризующим одновременно транспортабельность и сохраняемость в процессе транспортирования.
К
оэффициент
K
v
максимального
возможного использования объема
транспортного средства или тары для
транспортирования изделий определяют
по формуле:
где N в - максимальное возможное использование емкости транспортного средства или тары, выраженное в единицах продукции;
V - объем единицы продукции;
и - емкость транспортного средства или тары;
Y - коэффициент нормативных потерь емкости транспортного средства (например, для устройства проходов).
Кроме вышеприведенных коэффициентов используются э кономические показатели транспортабельности , т.е показатели, характеризующие затраты, обусловленные выполнением операций подготовки к транспортированию, самого транспортирования, а также заключительных работ после транспортирования.
Большое разнообразие изделий, а также способов и средств их транспортирования не позволяют дать полный перечень показателей транспортабельности. Однако к показателям транспортабельности относят и такие, как:
Средняя трудоемкость подготовки одного изделия к транспортированию (включая упаковку, погрузку и крепление),
Средняя стоимость подготовительных к транспортированию операций,
Средняя стоимость перевозки одного изделия на расстояние 1 км определенным видом транспорта или определенным транспортным средством,
Средняя трудоемкость или стоимость разгрузки и других заключительных операций транспортирования,
Средняя продолжительность погрузки и разгрузки партии продукции конкретного количества из, например, железнодорожного вагона определенного типа.
Обобщенные показатели надежности
Коэффициент готовности К г характеризует вероятность того, что изделие окажется работоспособным в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение изделия по назначению не предусматривается. Среднее статистическое значение К г определяют по формуле
где
t
i
-
суммарная
наработка i
-го
изделия в заданном интервале эксплуатации,
i - суммарное время восстановления i -го изделия за этот же период эксплуатации,
N - число наблюдаемых изделий в заданном интервале эксплуатации.
Если на заданном интервале эксплуатации определены среднее значение наработки на отказ и среднее время восстановления изделия после отказа, то
где
Т
о
-
средняя
наработка 
изделия
на отказ, т е. показатель безотказности,
Т в - среднее время восстановления или время вынужденных простоев изделия из-за отказов - показатель ремонтопригодности
Коэффициент технического использования К ти рассчитывают по формуле:
где
Т
0
-
средняя
наработка на отказ;
то - продолжительность технических обслуживании;
р - продолжительность плановых ремонтов;
в - продолжительность неплановых восстановлений.
Для повышения долговечности ремонтируемых машин, отдельных узлов, соединений, а также деталей путем их восстановления, выбора рационального способа восстановления и материала покрытия, определения расхода запасных частей весьма важно знать и уметь оценивать величины предельных! износов и других показателей долговечности.
Согласно ГОСТ 27.002-83, долговечность - свойство объекта (детали, узла, машины) сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта. В свою очередь, работоспособное состояние - состояние объекта, при котором значение всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствует требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской документации; предельное состояние - состояние объекта, при котором его дальнейшее применение по назначению недопустимо или нецелесообразно, либо восстановление его исправного или работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно. При этом следует иметь в виду, что для неремонтируемых объектов предельного состояния может достигнуть не только неработоспособный объект, но и работоспособный, применение которого оказывается недопустимым согласно требованиям безопасности, безвредности, экономичности, эффективности. Переход такого неремонтируемого объекта в предельное состояние происходит раньше возникновения отказа.
С другой стороны, объект может оказаться в неработоспособном состоянии, не достигнув предельного состояния. Работоспособность такого объекта, а также объекта, находящегося в предельном состоянии, восстанавливается с помощью ремонта, при котором происходит восстановление ресурса объекта в целом.
Основными техническими оценочными показателями долговечности являются ресурс и срок службы. При характеристике показателей следует указывать вид действия после наступления предельного состояния объекта (например, средний ресурс до капитального ремонта; гамма-процентный ресурс до среднего ремонта и т. д.). В случае окончательного снятия с эксплуатации объекта, обусловленного предельным состоянием, показатели долговечности называются: полный средний ресурс (срок службы), полный гамма-процентный ресурс (срок службы), полный назначенный ресурс (срок службы). Полный срок службы включает в себя продолжительности всех видов ремонта объекта. Рассмотрим основные показатели долговечности и их разновидности, конкретизирующие этапы или характер эксплуатации.
Технический ресурс - наработка объекта от начала его эксплуатации или ее возобновления после ремонта определенного вида до перехода в предельное состояние.
Срок службы - календарная продолжительность от начала эксплуатации объекта или ее возобновления после ремонта определенного вида до перехода в предельное состояние.
Наработка - продолжительность или объем работы объекта.
Наработка объекта может быть:
1) наработка до отказа - от начала эксплуатации объекта до возникновения первого отказа;
2) наработка между отказами - от окончания восстановления работоспособного состояния объекта после отказа до возникновения следующего отказа.
Технический ресурс представляет собой запас возможной наработки объекта. Различают следующие виды технического ресурса: доремонтный ресурс -наработка объекта до первого капитального ремонта; межремонтный ресурс - наработка объекта от предыдущего до последующего ремонта (число межремонтных ресурсов зависит от числа капитальных ремонтов); послеремонтный ресурс -наработка от последнего капитального ремонта объекта до его перехода в предельное состояние; полный ресурс - наработка от начала эксплуатации объекта до его перехода в предельное состояние, соответствующее окончательному прекращению эксплуатации. Виды сроков службы подразделяются так же, как и ресурсы.
Средний ресурс - математическое ожидание ресурса. Показатели «средний ресурс», «средний срок службы», «средняя наработка» определяют по формуле
где - средняя наработка до отказа (средний ресурс, средний срок службы); f(t)-плотность распределения наработки до отказа (ресурса, срока службы); F(t) - функция распределения наработки до отказа (ресурса, срок службы).
Гамма-процентный ресурс - наработка, в течение которой объект не достигает предельного состояния с заданной вероятностью γ, выраженной в процентах. Гамма-процентный ресурс , гамма-процентный срок службы определяют по следующему уравнению:
где t γ - гамма-процентная наработка до отказа (гамма-процентный ресурс, гамма-процентный срок службы).
При γ = 100% гамма-процентная наработка (ресурс, срок службы) называется установленной безотказной наработкой (установленным ресурсом, установленным сроком службы). При γ=50% гамма-процентная наработка (ресурс, срок службы) называется медианной наработкой (ресурсом, сроком службы).
Отказ - событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта.
Назначенный ресурс - суммарная наработка объекта, при достижении которой применение по назначению должно быть прекращено.
Назначенный ресурс (срок службы) установлен с целью принудительного заблаговременного прекращения применения объекта по назначению, исходя из требований безопасности или: экономического анализа. При этом в зависимости от технического состояния, назначения, особенностей эксплуатации объект после достижения назначенного ресурса может эксплуатироваться дальше, сдан в капитальный ремонт, списан.
Предельный износ - это износ, соответствующий предельному состоянию изнашивающегося изделия. Основными признаками приближения предельного износа являются увеличение расхода топлива, снижение мощности, снижение прочности деталей, т. е. дальнейшая работа изделия становится технически ненадежной и экономически нецелесообразной. При достижении предельных износов деталей и соединений их полный ресурс (Т п) исчерпывается, и необходимо принимать меры для его восстановления.
Допустимый износ - износ, при котором изделие сохраняет работоспособность, т. е. при достижении этого износа детали или соединения могут работать без их восстановления еще целый межремонтный срок. Допустимый износ меньше предельного, и остаточный ресурс деталей не исчерпан.
