автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.05, диссертация на тему:Принципы построения и модели оптимизации системы технического обслуживания и ремонта поточных линий деревообрабатывающих производств

На правах рукописи

&Ч»

СИРОТОВ АЛЕКСАНДР ВЛАДИСЛАВОВИЧ к

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И МОДЕЛИ ОПТИМИЗАЦИИ СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА ПОТОЧНЫХ ЛИНИЙ ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВ

Специальность 05.21.05 - «Древесиноведение, технология и оборудование

деревообработки»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва - 2006

Г;|(штл nwimjiiieiia в ГО У ВПО « Московский государственный yimiwpcH'ivr леса».

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор ЩЕРБАКОВ Анатолий Сергеевич;

доктор технических наук, профессор ДЕРЯГИН Руслан Валентинович;

доктор технических наук, профессор ОНЕГИН Владимир Иванович.

Ведущая организация - ВНИИ ДРЕВ

Защита диссертации состоится 16 июня 2006 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д.212.146.03 при ГОУ ВПО «Московский государственный университет леса» по адресу: 141005. г. Мытищи-5, Московская область, 1-я Институтская ул., д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета леса.

Автореферат разослан 15 мая 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

Доктор технических наук, профессор , Б.М, РЫБИН

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Необходимость разработки системы технического обслуживания и ремонта (ТО и Р) технологического оборудования обусловлена несколькими причинами.

Во-первых, необходимостью соблюдать требования Закона РФ «О техническом регулировании» со стороны производителей оборудования. Во-вторых, естественным желанием потребителей этого оборудования повысить его эксплуатационную надежность.

Согласно Закону «О техническом регулировании» производитель несет полную ответственность перед потребителем за качество производимой им продукции на всех этапах ее жизненного цикла, что вызывает необходимость разрабатывать документацию по эффективной и безопасной эксплуатации выпускаемой продукции, в том числе и с целью повышения ее конкурентоспособности.

С точки зрения потребителя повышение эксплуатационной надежности технологического оборудования за счет рационально организованной системы технического обслуживания и ремонта является одним из важнейших путей повышения эффективности производства, поскольку позволяет существенно снизить ущерб от простоев оборудования.

С усложнением оборудования, повышением уровня его механизации и автоматизации повышается его стоимость и, соответственно, убытки от простоев техническим причинам. В полной мере это относится к современным деревообрабатывающим производствам основу которых составляет поточные линии с жесткой связью.

Известно, что отказ практически любого элемента поточной линии с жесткой связью приводит к отказу всей линии в целом. При этом предприятие кроме затрат на неплановый ремонт (стоимость запасных частей, зарплата ремонтных рабочих и т.д. ) терпит убытки из-за простоев ( повышение себестоимости продукции, невыполнение договорных обстоятельств и т.д.). Проведение планово-предупредительного технического обслуживания и ремонта элементов линии позволяет снизить убытки от простоев. Вместе тем могут возрасти затраты на плановый ремонт и стоимость комплекта запасных частей.

Таким образом, задача построения системы ТО и Р в части определения конкретных нормативов должна решаться как оптимизационная.

Отсутствие научно-обоснованного подхода к созданию систем ТО и Р поточных линий деревообрабатывающих производств в современных условиях определяет актуальность рассматриваемой темы.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка принципов построения, моделей оптимизации и методики синтеза оптимальной системы технического обслуживания и ремонта для оборудования поточных линий деревообрабатывающих производств.

В соответствии с поставленной целью в работе должны быть решены следующие основные задачи:

. 1. Обоснование общих принципов построения системы ТО и Р оборудования поточных линий деревообрабатывающих производств, отражающих следующие основные моменты:

- определение иерархических уровней построения системы ТО и Р;

- обоснование форм организации по ТО и Р;

- обоснование выбора критерия оптимизации;

- исследование условий существования оптимального периода ТО и Р.

2. Разработка обобщенной технико-экономической модели системы ТО и Р поточных линий деревообрабатывающих производств и создание на ее основе частных моделей оптимизации периодичности ТО и Р для некоторых видов деревообрабатывающего оборудования.

3. Исследование целевой функции оптимизации с целью доказательства существования оптимального периода ТО и Р для отдельных элементов линий и сходимости обобщенной модели с одной из частных моделей системы ТО и Р поточной линии деревообрабатывающих производств.

4. Разработка общей методики сбора и обработки исходных данных для расчета параметров системы ТО и Р и метода построения системы ТО и Р в реальных условиях.

Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем.

1. Разработаны общие принципы построения системы ТО и Р поточных линий деревообрабатывающих производств, позволяющие осуществлять системный подход к проблеме.

2. Определены иерархические уровни построения системы, обоснованы критерии оптимизации.

3. Исследованы условия существования оптимальных периодов ТО и Р, определены группы элементов линий для которых целесообразно планово-предупредительное обслуживание по наработке.

4. Разработана обобщенная модель системы ТО и Р оборудования поточных линий деревообрабатывающих производств и ряд частных моделей для конкретных видов оборудования.

5. Получены математические зависимости отдельных составляющих моделей оптимизации системы ТО и Р и установлено их влияние на положение экстремума целевой функции.

6. Экспериментально доказаны существование оптимального периода ТО и Р для отдельных элементов линии и сходимость обобщенной модели системы ТО и Р поточных линий деревообрабатывающих производств с частной моделью системы ТО и Р линий для сортировки и пакетирования пиломатериалов.

Практическая значимость работы заключается в разработке и внедрении системы ТО и Р линий сортировки пакетирования пиломатериалов, Положения о техническом обслуживании и ремонте лесопильного оборудования, методики сбора и обработки исходных

данных для расчета системы ТО и Р поточных линий на конкретном предприятии.

Предложенные в работе модели оптимизации параметров системы ТО и Р были использованы ЦНИИМОД и ВНИИДрев при разработке положений и РТМ по техническому обслуживанию и ремонту различных видов лесопильно-деревообрабатывающего оборудования.

Предложенные модели позволяют не только создавать оптимальную систему ТО и Р поточных линий деревообрабатывающих производств на различных иерархических уровнях, но и принимать обоснованные решения по вопросам замены и модернизации оборудования поточных линий на конкретном предприятии.

На защиту выносится:

1. Принципы построения системы ТО и Р поточных линий деревообрабатывающих производств, включающие определение иерархических уровней построения системы, обоснование форм организации и выбор критерия оптимизации.

2. Обобщенная модель системы ТО и Р поточных линий деревообрабатывающих производств и частные модели оптимизации периодичности ТО и Р линий сортировки пакетирования пиломатериалов и модель полной замены оборудования.

3. Результаты теоретических и экспериментальных исследований целевой функции оптимизации и ее отдельных составляющих, показывающие влияние ограничений на положение экстремума и дающие ответ на вопрос за счет чего и какой будет получен экономический эффект.

4. Результаты теоретических и экспериментальных исследований сходимости обобщенной модели оптимизации системы ТО и Р поточных линий деревообрабатывающих производств с частной моделью оптимизации периодичности ТО и Р оборудования линий для сортировки пакетирования пиломатериалов.

5. Методика построения системы ТО и Р поточных линий деревообрабатывающих производств на конкретном предприятии.

Апробация результатов работы. Основные результаты работы доложены и обсуждались на:

- Научно-технических конференциях МЛТИ-МГУЛ 1980-1990гг, 1993,1998-2003ГТ.;

- Всесоюзном совещании по основанию проектных мощностей автоматических СПЛ в 1980г. (г. Архангельск);

Всесоюзном совещании по ремонту и техническому обслуживанию СПЛ «План-Селл» в 1982г. (г. Архангельск);

Всесоюзной научно-технической конференции: надежность и качество машин, испытания, диагностика, прогнозирование в 1983г. (г. Москва);

- Научно-технической конференции: « Вопросы надежности и долговечности» в 1983г. (г. Ленинград);

- Всесоюзном совещании по повышению выхода экспортных пиломатериалов в1982г. (г. Архангельск);

Всесоюзном научно-техническом совещании « Современные способы подготовки и пакетирования пиломатериалов для отгрузки железной дорогой и морем» в 1983 г. (г. Архангельск);

- Всесоюзном научно-техническом совещании « Совершенствование технического обслуживания и ремонта лесопильного оборудования»

в 1983г. (г. Петрозаводск);

- Всесоюзной конференции «Организация ремонтного обслуживания технологического оборудования в машиностроении» в 1989г. (г.Ворошиловград);

- Всесоюзных совещаниях с участием зарубежных ученых «Датчики и преобразователи систем измерения и контроля качества» в 1990,1991г. (г. Москва, г. Ялта);

- Всероссийском проблемном семинаре «Формирование стратегии развития лесного машиностроения и технического сервиса в России»

в 2000г. (г. Москва);

- Международном симпозиуме «Строение и качество древесины» в 2002г. (г. Петрозаводск);

- Международном симпозиуме «Надежность и качество» в 2005г. (г. Пенза).

Реализация результатов работы. Результаты исследований были использованы при разработке положения о техническом обслуживании и ремонте импортных линий сушки и пакетирования пиломатериалов на предприятиях ВПО «Союзлесоэкспорт», руководящих технических материалов «Планирование периодичности и сроков проведения мероприятий по ТО и Р сортировочно-пакетирующих линий «План-Селл», « Положения о техническом обслуживании и ремонте лесопильного оборудования».

По результатам исследований была разработана и внедрена система ТО и Р сортировочно-пакетирующих линий в Санкт-Петербургском и Новороссийском лесных портах на Кемском лесопильном заводе (Республика Карелия).

Результаты теоретических и экспериментальных исследований нашли отражение в 15 научных отчетах, которые были выполнены в рамках Государственной научно- технической программы «Комплексное использование и воспроизводство древесного сырья», по Государственным заказам; «Разработать РТМ по техническому обслуживанию и ремонту сортировочно-пакетирующих линий « План-Селл», « Разработать Положение о техническом обслуживании и ремонте лесопильного оборудования», « Разработать систему технического обслуживания и ремонта оборудования по производству ДСП».

Модели и методики представленные в работе использовались ЦНИИМОД и ВНИИДрев при разработке рекомендаций по

техническому обслуживанию и ремонту деревообрабатывающего оборудования для ряда предприятий отросли.

Результаты работы используются в учебном процессе МГУЛ при подготовке инженеров-механиков по дисциплинам « Надежность деревообрабатывающего оборудования», « Основы научных исследований».

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 39 работах, в том числе монография-1, статей в центральных журналах и изданиях, рекомендуемых ВАКом-7, патент-1.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, основных выводов, списка литературы и приложения; содержит 217стр. машинописного текста, рисунков, таблиц и приложений на 34 стр. Список литературы включает 178 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель задачи исследования.

В первой главе дан анализ работ по техническому обслуживанию и ремонту оборудования в различных отраслях. Приведенные в этих работах данные показывают, что значительный ущерб от простоев предопределяет необходимость повышения эксплуатационной надежности оборудования, позволяющей значительно сократить интенсивность отказов.

Многочисленные исследования показали, что существенно повысить эксплуатационную надежность любого технологического оборудования можно за счет рационально организованной системы технического обслуживания и ремонта. Известные работы А.ШЗладзиевского, М.О. Якобсона, Ю.С.Боросова, Г.П.Жукова посвященные техническому обслуживанию и ремонту металлорежущего оборудования, П.Н.Волкова,

A.СЛроникова, Г.Н.Платонова, В.А.Четвергова, А.И Селиванова и др. по вопросам технического обслуживания и ремонта оборудования машиностроительных предприятий и транспортных средств.

В этих работах на основе анализа данных о соотношении затрат при проведении плановых и неплановых (аварийных) ремонтов показана необходимость проведения планово -предупредительных обслуживании оборудования. Особый интерес представляют работы Е.Ю.Барзиловича,

B.А.Каштанова, АЛ.Райкина, И.Б.Герцбаха, Р.Барлоу, посвященные исследованиям процессов технического обслуживания и ремонта различных видов радиоэлектронной аппаратуры и систем автоматики. Отмечая целесообразность проведения планово-предупредительных работ в целом, авторы уделяют особое внимание обоснованию выбора объектов, для которых эти работы имеют смысл.

Проблемам технического обслуживания и ремонта технологического оборудования предприятий лесного комплекса посвящены работы В.В.Амалицкого, А.В.Серова, В.И.Бызова, И.В.Воскобойникова и др.

Разработанные этими авторами модели (модель технологической долговечности, модель управления техническим состоянием и др.) позволяют определять моменты проведения управляющих воздействий (наладки и ремонтов оборудования), способных поддерживать надежность машин на заданном уровне. Последние исследования в области технического обслуживания и ремонта лесозаготовительных машин, проведенные Н.С.Еремеевым и В.В.Быковым подтвердили необходимость планирования этих мероприятий на основе фактических данных об эксплуатации машин. В общем случае в системе ТО и Р можно выделить две части: первая часть содержит формы организации, а вторая — конкретные нормативы.

Для упрощения анализа методов расчета конкретных нормативов предложено процесс эксплуатации оборудования условно представлять в виде «черного ящика» на вход которого воздействует ряд факторов, а на выходе имеют место выходные параметры. Входные факторы можно разбить на следующие группы:

1. Управляющие и контролируемые Хь Х2, ..., Х„. На эти факторы имеется возможность оказывать воздействие, изменять их в допустимых пределах, и, тем самым, управлять процессом ТО и Р.

2. Неуправляющие, но контролируемые Ъ\, 2.г, .... Ъ*. Эти факторы постоянны и могут быть измерены, однако отсутствует возможность их изменять.

3. Неуправляющие и неконтролируемые (случайные) факторы.

Выходные параметры Уь У2, ..., характеризуют различные

технические и технико-экономические показатели работы оборудования, связанные с процессом обслуживания и являющиеся результатом суммарного воздействия входных факторов. К ним, в частности, относятся показатели эффективности процесса обслуживания.

Другими словами от набора входных факторов зависят экономические показатели (например, стоимость ТО и Р) и показатели надежности (наработка на отказ, среднее время ТО и планового ремонта, среднее время непланового ремонта и др.), которые, в свою очередь, определяют величину выходных параметров (производительность, себестоимость продукции и др.). Разработка системы ТО и Р заключается в выборе среды входных факторов — управляющих и определении их количественных значений.

Наличие множества входных факторов приводит к различной постановке задачи разработки системы ТО и Р, поскольку ясно, что при этом неуправляющие факторы могут переходить в разряд управляющих и наоборот. Кроме того, эффективность процесса обслуживания может оцениваться по различным критериям, а сами критерии могут отличаться полнотой учитываемых показателей. Все это обуславливает наличие различных методов разработки системы технического обслуживания и ремонта, которые отличаются друг от друга в основном количеством управляющих факторов и способом определения их численных значений.

По количеству выбранных управляющих факторов методы разработки системы ТО и Р можно разделить на однофакторные и многофакторные.

По способу определения количественных значений управляющих факторов — на экстремальные и неэкстремальные. Экстремальный метод расчета нормативов системы характеризуется тем, что количественные значения управляющих факторов определяются путем оптимизации какого-либо выходного параметра, принятого в качестве критерия. При неэкстремальном методе расчета оптимизация выходных параметров не предусматривается.

Проведенный анализ теоретических работ в области ТО и Р технологического оборудования показал, что в качестве управляющих факторов в подавляющем большинстве случаев обычно принимаются периодичность обслуживания и количественный состав комплекта запасных частей. По способу планирования сроков ТО и Р можно выделить следующие основные принципы организации: по потребности, предупредительный, по состоянию.

В случае выполнения ТО и Р по потребности производят восстановление работоспособного состояния машины, неожиданно вышедшей из строя, а планирование ОТ и Р не предусматривается. Общая эффективность использования оборудования при таком методе понижается и его возможно, использовать только для некоторых видов машин и механизмов, простои которых не приводят к существенным потерям.

При предупредительном принципе ТО и Р техническое обслуживание и ремонт производят по заранее разработанному плану с учетом ресурсов машин и отдельных узлов. Метод применяется с целью предупреждения неожиданного выхода машин из строя. Ремонт производят принудительно. Связанные с этим простои оборудования, замена ряда деталей с недоиспользованным ресурсом, сравнительно частые разборки узлов, неизбежны для такой системы и снижают ее эффективность. Однако общая эффективность возрастает в связи с уменьшением аварийных ремонтов и потерь из-за простоев оборудования (аварийные ремонты проводят, в отличие от плановых, в рабочее время), увеличением ресурсов машин, возможностью четко спланировать систему ТО и Р и комплект запасных частей.

ТО и Р по состоянию предусматривает осуществление мероприятий ТО и Р с учетом реальной изнашиваемости машин и ее фактического состояния. В этом случае методами контрольных проверок, диагностирования, эксплуатационных наблюдений определяют фактическое состояние машины и сравнивают с эталоном. При такой системе отсутствуют неплановые остановки и простои в ремонте, с максимальной полнотой вырабатывается ресурс деталей, сокращается число разборок и сборок и т.д., однако в настоящее время применение этого метода затруднено, что связано с недостаточным развитием теоретических и методических вопросов прогнозирования, сложностью аппаратурного обеспечения.

Проведенный анализ показал, что система технического обслуживания и ремонта поточных линий деревообрабатывающих производств должна строиться на предупредительном принципе,

включающем элементы организации « по состоянию» основных параметров.

Во второй главе изложены принципы построения системы ТО и Р.

Система управления ТОиР технологического оборудования должна быть централизованной иерархической структурой, поскольку полная централизация приводит к чрезмерному увеличению объема информации, причем управление может быть жесткое или гибкое. В первом случае обработка в каждом звене осуществляется по определенному алгоритму. При гибком управлении выбор решения в каждом звене производится самостоятельно. Гибкое управление более предпочтительно, поскольку для обеспечения эффективности работы системы позволяет более широко применять обратную связь. В обратной связи могут использоваться различные показатели выходных результатов процесса обслуживания (производительность, стоимость, рентабельность, надежность и др.).

В общем случае система ТОиР оборудования деревообрабатывающих предприятий должна строиться на следующих уровнях:

1. Фирма-изготовитель оборудования.

2. Представительства фирмы-изготовителя в регионах.

3. Сервисные центры по техническому обслуживанию и ремонту оборудования фирм-изготовителей.

4. Фирмы-потребители оборудования.

При этом фирма-изготовитель оборудования через свои представительства и сервисные центры должна обеспечивать поддержание работоспособности своего оборудования у потребителя. В такой системе ТОиР заинтересованы все структуры. Фирма-изготовитель резко повышает конкурентоспособность своего оборудования на потребительском рынке, поскольку система ТОиР, прилагаемая к комплекту оборудования объективно повышает его эксплуатационную надежность. Фирма-потребитель приобретая более надежное оборудование повышает эффективность своего производства за счет снижения простоев по техническим причинам. Представительства и сервисные центры играют роль проводников прямой и обратной связи, с одной стороны осуществляя грамотную политику области ТОиР своего оборудования, а с другой стороны накапливая базу данных о фактической надежности оборудования на разных предприятиях (поток отказов, время ремонта и т.д.).

Учитывая то, что система ТО и Р в общем случае состоит из двух основных частей - форм организации и конкретных нормативов, а также исходя из результатов анализа , предложим следующие базовые формы организации работ по ТО и Р деревообрабатывающего оборудования.

По времени выполнения работ по ТО и Р для автоматических поточных линий рекомендуется использовать смешанную форму, при которой еженедельные и ежемесячные ТО и плановые ремонты выполняются в промежутке между сменами, как правило, специализированной бригадой, а ежемесячные ТО - внутри смены производственным персоналом.

По технологии выполнения целесообразно применять смешанную форму, при которой все ТО проводятся индивидуально, а текущие и

капитальные ремонты — по агрегатному методу ремонта. Причем несомненно эффективным это будет для крупных предприятий, имеющих большое количество сложного (в том числе и однотипного) оборудования и свои ремонтно-механические цехи. Кроме того, агрегатный метод ремонта рекомендуем использовать на предприятиях различной мощности, которые имеют оборудование известных заводов и фирм-изготовителей, имеющих свою сервисную сеть у нас в стране. Для остальных производств рекомендуем индивидуальный метод ремонта.

По уровню централизации практически на всех лесопильно-деревообрабатывающих предприятиях наиболее эффективной формой будет неполная централизация с комплексной системой обслуживания.

По способу планирования сроков проведения работ по ТО и Р. Для оборудования поточных линий лесопильно-деревообрабатывакмцих производств нами разработан и рекомендуется к применению предупредительный принцип организации ТО и Р, включающий элементы обслуживания по техническому состоянию. Суть данного принципа организации отражена в общей схеме процесса эксплуатации поточных линий (рис. 1) и заключается в следующем.

На основании статистических данных испытаний оборудования линий определяют исходные данные для формирования управляющих воздействий (блок 3).3атем вычисляют количественные значения управляющих воздействий - периодичности обслуживания элементов (блок 2), причем для тех элементов, для которых это целесообразно, периоды ТО и Р оптимизируются.

По результатам испытаний и конструктивного анализа оборудования линий определяют узлы и агрегаты, отвечающие всем следующим требованиям одновременно:

- имеющие более или менее четко определяемые критерии предельного технического состояния (износ направляющих, вытягивание цепей, прогиб ремня клиноременных передач и др.);

- контроль текущего технического состояния которых можно осуществлять во время периодических осмотров, не подвергая узел или агрегат трудоемким операциям разборки-сборки;

- контроль технического состояния которых может осуществляться либо визуально, либо с применением несложных и недорогих приспособлений.

При разработке системы ТО и Р, графа «Содержание ТО» для этих элементов должна начинаться со слов «проверить состояние». Тогда для этих элементов (обозначим их индексом у) процесс обслуживания выглядит так: в момент времени Т] производится осмотр /-х элементов. При этом определяется (измеряется) их текущее техническое состояние и сравнивается с предельным блок 5). По результатам сравнения формируется управляющее воздействие, т.е. назначается срок ТО (блок 4).

2.1

Рис. 1. Структурная схема эксплуатации линии при предлагаемом методе расчета нормативов системы ТО и Р.

Планирование ТО и Р остальных элементов линии не предусматривается.

Таким образом, в предлагаемом принципе организации системы ТО и Р обслуживание по техническому состоянию достигается за счет введения в содержание операций ТО повышенного числа осмотров с использованием при этом простейших диагностических методов и приспособлений и назначения сроков ТО в соответствии с результатами осмотров. Из схемы (рис. 1) видно, что использование принципа обслуживания по состоянию позволяет частично замкнуть схему управления процессом эксплуатации линии, что, в соответствии с основными положениями теории автоматического управления, делает эту схему более устойчивой.

Многие характеристики надежности различных устройств и систем — это характеристики случайного времени их безотказной работы в определенных условиях. Для математического описания продолжительности безотказной работы устройств и систем используют распределения

вероятностей. Физика процессов отказа и типы возможных отказов существенным образом определяют характер распределения времени безотказной работы.

Если распределение вероятности отказов F(t) имеет плотность f(t), то функция интенсивности отказов X(t) определяется для тех значений t, для которых F(t) < 1, как

4°-p(ty

где P{t)=l-F{t)

Физический смысл функции интенсивности отказов следующий:

Я(t)dt — является вероятностью отказа устройства в интервале времени [t,t+dt] при условии, что до момента времени t отказа не произошло.

Рассматривая процесс эксплуатации различных устройств можно предположить, что для большинства из них, при достаточно удаленном моменте времени X(t) возрастает вследствие того, что происходит неизбежное ухудшение (старение) характеристик устройств. Однако существуют устройства, для которых с течением времени интенсивность отказов не возрастает.

Доказано, что если распределение F(t) имеет плотность f(t) и F(0)=0, то в этом случае F(t) является распределением с возрастающей (убывающей) интенсивностью отказов тогда и только тогда, когда X(t) - возрастающая (убывающая) функция.

Разделение устройств на две группы в зависимости от того, имеет распределение времени их безотказной работы возрастающую или убывающую интенсивность отказов, играет первостепенную роль при постановке и -решении задач оптимизации периодичности ТО и Р.

Рассмотрим некоторые характеристики работы устройства в условиях планово-предупредительного обслуживания по наработке. В этом случае устройство всегда обслуживают либо после отказа, либо через период времени Г после начала его эксплуатации в зависимости от того, какое из этих событий наступит раньше.

Пусть Rj{t) обозначает вероятность того, что устройство не откажет в процессе функционирования к моменту времени t. Предположим, что производится планово-предупредительное обслуживание этого устройства по наработке (см. рис.2). Тогда по теореме умножения вероятностей,

Rr(t) = [p(T)YP(t-nT\

где

nT{t({n + l)r

Исследуем поведение функции в зависимости от вида распределения F(t) и величины Т.

Предположим, что распределение F(t) имеет плотность f(t). Продифференцируем Rj{t) по Т:

K(t)= {p{T)rfp(t-nT)+[p(T)Y[p{t-nT)j =

={w Hd W-"т)+шг w< - »Ti (-»)

Выразим вероятность безотказной работы через интенсивность отказов

-$k{t)dt P(t)=e°

RT(t) =

n[p(T)\n-'e • [-k{T)]

Pit - nt) +

- 14')*

+ [p(T)Te '

Проведя преобразования окончательно будем иметь

Из условия выражения видно (см. также рис.2), что

(1-пТ)<Т

В этом случае, если распределение времени безотказной работы Р(1) является распределением с возрастающей интенсивностью отказов, будем иметь (см. рис.3):

Л(Т)>Л(!-пГ), то есть А(Т)-Л(1-пТ)> О

Тогда Ят . Таким образом, если РО) является распределением с возрастающей интенсивностью отказов, то Кп(0>Лтз(0 для всех 77 <Г2 . В частности, Яг(0>Р(0, для всех 7^0, если /-"(У имеет возрастающую интенсивность отказов (рис.4а). Здесь Р(0 — вероятность безотказной работы устройства при отсутствии плановых ТО и Р.

Полученный результат показывает, что планово-предупредительные обслуживания по наработке повышают вероятность безотказной работы в том случае, если устройство имеет распределение времени безотказной работы с возрастающей функцией интенсивности, т.е. интенсивность отказов у которых возрастает во времени. При этом, чем меньше периодичность обслуживания, тем больше вероятность безотказной работы устройства на одном и том же интервале времени. Конечно, эти выводы теряют свою справедливость для устройств, имеющих постоянную интенсивность отказов, поскольку в этих случаях неравенства меняют знак и, следовательно, Яг 0 , что свидетельствует о том, что функция Ег(0 не убывает с ростом Т, и плановое обслуживание по наработке не повышает вероятность безотказной работы устройства, т.е.

причем знак равенства соответствует случаю постоянной интенсивности отказов (рис. 36 и 46).

Как известно, среднее время работы до аварийного отказа в процессе активного функционирования на интервале (0, 0 определяется по формуле

Если на интервале (0, О обслуживание не производится, то Р(1)=Р$), а если на этом интервале производится обслуживание по наработке с периодом Г, тоР (0^).

Поскольку для устройств, имеющих распределение безотказной работы с возрастающей функцией интенсивности отказов для всех 77 <72

йт<0<Р(0,

о

где

Р(У - вероятность безотказной работы устройства.

то, учитывая это выражение, можно утверждать, что чем чаще производятся предупредительные замены, тем больше становиться

значение среднего времени работы доя аварийного отказа в процессе активного функционирования, и, следовательно, тем реже за один и тот же промежуток времени возникают аварийные отказы. Тогда будут меньше и затраты на устранение аварийных отказов на этом промежутке времени, т.е. функция затрат на аварийный ремонт в зависимости от периодичности обслуживания За(Т) будет возрастающей. С другой стороны, необоснованное увеличение частоты плановых обслуживании ведет к перерасходу средств вследствие недоиспользования ресурса устройства, более частых операций сборки-разборки и возможного увеличения числа ремонтных рабочих. Таким образом, затраты на плановое обслуживание в зависимости от периодичности будут убывать. Тогда функция общих затрат, будет иметь безусловный экстремум (минимум) в точке Т",щ .

Рассуждая аналогичным образом, легко видеть, что для устройств, имеющих невозрастаюшую функцию интенсивности отказов (убывающую или постоянную) не существует оптимального периода планово-предупредительного обслуживания по наработке.

ТО ТО ТО ТО отказ и последующий ТО

т т т И1Т наработк а устройст

пТ

1

(П+1УГ

Рнс. 2. Планово-предупредительное ТО и Р по наработке

ЛХ>0

а)

(1-пТ)

т

5)

Рис. 3. Функциональные зависимости интенсивности отказов >.(т) для устройств различного типа.

кт1(0=кт2(г)=р(г)

а) 6)

Рис.4. Функциональные зависимости вероятности безотказной работы для устройств различного типа

Любая автоматическая или поточная линия в лесопилении и деревообработке представляет собой сложную систему, состоящую из большого количества элементов, причем элементы взаимно независимы и отказ каждого из них приводит к отказу всей системы. Для таких систем при весьма слабых условиях на распределения времени работы элементов и большом числе элементов поток отказов оборудования в целом по истечении достаточно большого промежутка времени хорошо аппроксимируется пуассоновским потоком. Поскольку интервалы времени

между событиями пуассоновского процесса взаимно независимы и распределены экспоненциально, то подтверждается гипотеза об экспоненциальном законе распределения отказов такой системы. На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что единого оптимального периода ТО и Р для всего оборудования поточных линий не существует, однако такой период можно определить для отдельных узлов и агрегатов линий, имеющих возрастающую интенсивность отказов. На основании анализа условий существования оптимального периода планового обслуживания по наработке и возможных видов отказов, предлагается стратегия создания системы ТО и Р поточных линий, состоящая из следующих этапов:

1. Анализ условий работы линии, выбор и обоснование стратегии обслуживания элементов, критерия оптимизации и разработки целевой функции оптимизации параметров ТО и Р.

2. Определение различных показателей надежности элементов линий.

3. Расчет оптимальных периодов технического обслуживания и ремонта элементов, имеющих возрастающую функцию интенсивности отказов.

4. Планирование календарных сроков проведения и организация технического обслуживания и ремонта отдельных элементов линии.

5. Определение оптимального комплекта запасных частей.

Таким образом, предложенный принцип построения оптимальной системы ТО и Р автоматических и поточных линий позволяет осуществить системный подход к решению этой задачи, а именно: каждый элемент, параметры обслуживания которого оптимизируются, необходимо рассматривать как часть сложной системы и выяснить, как влияют численные значения параметров обслуживания данного элемента на эффективность работы всей линии в целом. Одним из основных показателей эффективности использования предприятием технологического оборудования является прибыль от реализации обработанной на нем продукции. Этот показатель хорошо согласуется с предъявленными выше требованиями к критерию оптимизации.

Поскольку процесс обслуживания линий рассматривается на бесконечно большом интервале времени, а получаемая прибыль пропорциональна времени работы линии, в качестве критерия оптимизации в ряде случаев целесообразно принять максимум прибыли, получаемой предприятием от реализации единицы продукции. Используя предложенные выше показатели эффективности работы оборудования, на основе "принципа суперпозиций" можно определить суммарный экономический эффект применения оптимальной системы ТО и Р на предприятии, как сумму эффектов от оптимального обслуживания отдельных элементов линии.

В третьей главе рассмотрены модели оптимизации. Обобщенная модель оптимизации системы ТО и Р может быть построена и исследована

на предмет оптимизации с помощью общих методов нелинейного математического программирования. Общая задача нелинейного (в нашем случае) программирования состоит в определении максимального или минимального (в зависимости от требований задачи) значения целевой функции при условии, что переменные этой функции могут удовлетворять некоторым ограничениям.

Рассмотрим в качестве примера процесс периодичности технического обслуживания и ремонта оборудования поточных линий. В качестве целевой функции выбираем функцию прибыли, получаемой предприятием от реализации единицы продукции:

Д(Т) —» шах

где

Д{Т) = С-Б(Т)-ЩТ),

^ и - цена и себестоимость единицы продукции соответственно,

ЩТ) - прибыль не полученная в результате простоев, Т - оптимальный период управляющего воздействия.

В качестве метода нахождения условного экстремума выберем метод множителей Лагранжа.

Определим функцию Лагранжа следующим образом:

Р{Т,х,) = + (/ = 1„.л)

где х, - обобщенная координата для данных

условно не зависимых от Т параметров, И - количество таких параметров,

числа, называемые множителями Лагранжа.

Ау(7",х() = ¿у -система уравнений (условия), которым удовлетворяют

переменные Т, х,. т- количество таких условий. В общем случае уравнения связи являются следствием экономических, финансовых или технологических требований или ограничений, которые характерны для того или иного производственного процесса. В зависимости от предприятия, особенностей технологического процесса, финансового состояния это могут быть различные условия, устанавливающие границы допустимых значений

параметров 7* и = {с,Ь,М,УУ,ТЯ,2,0,А,Сг,Тв,Т^,Т"п}. (Например,

общий объем финансирования, фонд заработной платы, амортизационные отчисления имеют естественные ограничения. Зависимость целевой функции от представляется также весьма существенной.).

В общем случае функция Лагранжа зависит от т + п +1

координат.

Для определения оптимального периода Т внутри допустимой области изменения параметров

А]{Т,х,)<Ъ/

Т > О, XI > О

(требование неотрицательности всех параметров является естественным ограничением) нахождение решения сводится к следующей системе дифференциальных уравнений в частных производных:

(/ = !...*), С/ = 1...т)

Ш{Т,х,)

дТ дД(Т,х,)

6х,

= 0, = 0

(1 = 1..л), (у =!.../*)

Т > 0, > о

В случае определения экстремального значения параметра Т -оптимального периода проведения технического обслуживания и ремонта внутри допустимой области его изменения 0 5 Т < оо, а также для границы допустимой области изменения условно независимых параметров (то есть при = необходимо составить и решить следующую

систему дифференциальных уравнений в частных производных от функции Лагранжа

дТ дТ ' дТ

дх, дх, дх,

5F

дЛ,

= О,

Г > О, х, £ О,

(/ = 1...п), (у = 1..л|)

Последние уравнения являются по своей сути уравнениями связи и показывают, что оптимальная точка удовлетворяет данным уравнениям и находится на границе области.

В нашем случае функция Лагранжа представляется так:

F =

1-Р(Г) Р{Т)

-X, " ла — Л л

1>(0<*

, 1 -Р(Т) Р(ЛТП

1 т в гг. 1ВП

рчол

> +

I

где ^ - параметры, ограничивающие затраты

х, = {£, М, IV, 77?, 2,0, А,СГ},

(в зависимости от условий задачи, то есть конкретных условий на данном предприятии). Система уравнений представляется в следующем виде):

д 3

эг(ДГ)) у 1-ДГ) а (1 -Р(Т))Р(Т) „ Ът(Р(Т))

- Ла~ т ~дт а ? " т

¡Р(')Л ¡Р( ОА

0 0 о

^(Л д Р(Г)

71 дТ

, Р(Г) я

1 г •'я гг 1вп

¡Р№

1-Р(Т) Р{Т)

V л^ г А я ~ Д л

/дол

*.

аг(Р(Г))г , (1 -Р(Т))Р(Т) дт{Р{Т))тп , Р(т)тп

* 1 к т -'а гр 1вп вп

Хп -

. *

= 0

С-1-

\-Р{Т)х Р(Т)

\prnt

-хп

1 Г ■* я гп 1 вп

\Р<№

К

х,-Ь. =0

(1 = 1..л), (у = 1..л»)

Данный подход к решению позволяет находить оптимальные значения управляющих факторов в условиях их взаимозависимости или наложенных ограничений и делает возможным определение оптимальных параметров отдельных компонент целевой функции (например, при отдельном исследовании Л(Г), СГ(Г), 5(Г), {/(Г)).

На основе представленной выше обобщенной модели, был разработан ряд частных моделей системы ТО и Р для оборудования поточных линий деревообрабатывающих производств. Необходимость разработки этих моделей была вызвана желанием сделать процесс разработки системы ТО и Р конкретных видов оборудования на каждом иерархическом уровне более простым.

При этом, в частных моделях заложены те же основные принципы и зависимости, что и в обобщенной. Так для автоматических линий сортировки и пакетирования пиломатериалов

Как показали наши предварительные исследования [141], периодичность проведения ТО и плановых ремонтов (Т) будет непосредственно влиять на величины Иа и

Кроме того, от величины Г будет зависеть вероятность безотказной работы на интервале Т (Р(Т)) и фактическое время непрерывной работы элемента (а, следовательно, и линии) на интервале Т а также время простоя линии из-за отказа данного элемента (Тпр). В свою очередь, от величины Тф и Тпр будет зависеть объем выпущенной продукции за время Т.

тфЧР(ОЛ о

В зависимости от объема производства затраты, входящие в себестоимость, подразделяются на условно-постоянные и условно-переменные.

К + (А + Сг + К)

где К — сумма условно-переменных расходов в себестоимости единицы продукции, не зависящих от Т;

А + С ,+ Л - сумма расходов,, зависящих прямо (Л=Л„ + Л„) или косвенно, через изменение объема производства (А и Сг) от Т.

Как было сказано выше, величина изменения объема производства зависит от величины Тф и Тпр. В свою очередь фактическое время работы элемента Тф будет зависеть от периодичности обслуживания Т В соответствии с принятой ранее стратегией время простоя линии при наличии отказа не периоде Г будет равно времени восстановления элемента после отказа Те

При отсутствии отказа на периоде Т, в зависимости от организации обслуживания, условий и режимов работы линии и др., время простоя в плановом ремонта 7'"вп будет определяться следующим образом:

- если ТО или плановый ремонт проводятся целиком в рабочее время, то

ТП _ТП ВП~ В'

где 1"вп — время восстановления элемента при проведении планового ремонта;

- если полностью в нерабочее, то

тп = О 1 вп и

в остальных случаях вп заключено внутри интервала

П/у-Я уТП

ВП В

Для получения функции 8(Т) необходимо, с учетом вышеизложенного, определить зависимости А(7); СГ(Т); Я(Т).

При отсутствии простоев / = ^ и амортизационные отчисления равны А. В противном случае, ¡=1ср + ¡щ,, и

' Г ^ пр

1 + -

'Ф

т.е. амортизационные отчисления возрастают на величину А .

■Ф

С учетом всего вышеизложенного выведем формулу зависимости средних амортизационных отчислений на 1 м3 от величины периода

регенерации Т.

С вероятностью Р(Т) на интервале Т отказа не произойдет и тогда амортизационные отчисления будут равны

тп

А(1 + -ЁК)

С вероятностью Р(Т) отказ произойдет и тогда с учетом принятой стратегии, амортизационные отчисления будут равны

Г

Тогда зависимость амортизационных отчислений, приходящихся на 1м3 от периода Т будет иметь вид:

у у//

г I - т

ф

Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования за весь период регенерации Т в основном определяются:

- средними затратами на проведение планового ремонта (или технического обслуживания) при отсутствии отказа

R¡j= г\п-Р(Т) ,

где т}л - средние затраты на проведение планового ремонта (ТО), включающие стоимость покупных изделий и материалов ( Спп, Смп)

- средними затратами на проведение ремонта вследствие отказа

где т)а - средние затраты на проведение ремонта вследствие отказа (включая Спаи Сма )

С па Ф Спп Сма Ф СМП! Твф Твп,

Кроме того, здесь необходимо учесть убытки от недоиспользования ресурса детали (узла) при преждевременной замене. При условии плановой замены узла через период времени Т его время работы составит:

Т

Тф= \P{t)dt О

При отсутствии планового обслуживания узел проработает период времени, численно равный его средней наработке на отказ Тср, которая определяется по следующей формуле:

п

2 Т{ т - / = 1 СР~ „

где Т( — наработка между /'-ми отказами, час.;

п — количество отказов узла на рассматриваемом отрезке времени.

Тогда доля недоиспользования ресурса узла и затрат, связанных с его обслуживанием будет определяться следующим выражением:

Г

Т -\P(t)dt ^ О

т

1 CP

Зависимость расходов на содержание и эксплуатацию оборудования (без амортизации), приходящихся на 1м3 продукции:

R(T) = Ra(T)+Rn(T)

Ч 1ф Ч 1

Посмотрим теперь, как зависят убытки от простоев, приходящихся на 1м3 пиломатериалов, от периодичности обслуживания Т. В общем случае величина U(T) на всем периоде регенерации определяется:

- средним ущербом от простоя при проведении планового ремонта технического обслуживания.

иГп = е-ТпВП-РСО

где в - средний ущерб в единицу времени простоя,

Iявп - время простоя при проведении планового ремонта (ТО).

- средний ущерб от простоя при проведении ремонта вследствие отказа

UTa = €-TB-[l-PCDJ. где Та — время восстановления после отказа.

Учитывая вышеизложенное, формула зависимости U(T) примет вид:

г/(Г) = [С-5(Г)'

1 ~Р(.Т)т Р(Т) П Т В т вп \P{t)dt

о

Целевая функция оптимизации периодичности проведения мероприятий ТО и Р по критерию максимальной прибыли будет иметь вид:

Т a т П

]P{t)dt .0

1-

1 -Р(Т)т , Р(Т)тП Т В т ВП

¡P{t)dt

о

->тах

где К", Ха, Хп -условно-постоянные параметры.

Определяя значение т=Тспт , при котором целевая функция имеет максимум, получим оптимальный период проведения ТО и Р данного элемента линии.

Представленная модель оптимизации системы ТО и Р линий по раскрою плитных материалов является дальнейшим развитием общих принципов построения оптимальной системы ТО и Р поточных линий деревообрабатывающих производств, поскольку рассматривают линию, как единую технологическую систему ( ТС ).

В данном случае существенное влияние на эффективность работы ТС имеет точность и качество обработки материала резанием. При этом, наряду с отказами элементов, имеют место так называемые параметрические отказы.

Поэтому наряду с управляющими воздействиями ТО и Р здесь присутствуют наладочные воздействия.

Таким образом стратегия управления состоянием ТС состоит в сбалансированном выборе периодов управляющих воздействий различных уровней и объединения их в оптимальную систему технического обслуживания и ремонта.

Поэтому основу оптимальной системы управляющих воздействий должны составлять модели, разработанные отдельно для каждого уровня

При уменьшении периода наладочных воздействий 0„ между заменами инструмента будут возрастать: затраты на инструменты /(в„); цеховые расходы Сг(9„) и амортизационные отчисления Л(9„); убытки от снижения производительности из-за простоев С/(0Н).

При увеличении периода б„ будут возрастать: затраты на электроэнергию ^(6Н); затраты на материалы Д0Н).

Затраты на ремонт Я не будут изменяться, и их можно отнести к условно-постоянным расходам К.

Таким образом, целевая функция оптимизации примет вид:

где: I/] - убытки от невыпуска единицы продукции. q - часовая производительность станка I/ - затраты на одну замену

К* С -коэффициент увеличения потребления электроэнергии.

В данном выражении неизвестными величинами являются период между заменами инструмента 9„ и процент брака ц.

Поскольку основным условием определения оптимальных периодов управляющих воздействий является сохранение точности обработки в заданных пределах, т £ тмд оптимальный период замены инструмента 9"„ определяем как функцию от выходных параметров обработки т в зависимости от степени затупления пилы Бф , выраженное через время работы пилы 9„.

Доля брака для всего объема изготовленной продукции в интервале времени [0,9„, ] будет равна

Таким образом, для каждого значения 9„; имеется свой процент брака М». Определяя значения М; для / = 1, 2,..., п можно определить значения затрат.

Из полученных значений 6„;, Ц;, 3; наименьшему значению затрат 3* будет соответствовать оптимальный период между заменами

инструмент 9Н (управляющими воздействиями £/„)•

Модель оптимизации периодичности управляющих воздействий ТО и Р этих линий строится аналогично рассмотренной выше модели для линий сортировки и пакетирования пиломатериалов и здесь не представлена.

Повышение эффективности работы конкретных предприятий с технической точки зрения зависит не только от грамотно организованного ТО и Р используемого на этом предприятии оборудования. Управляющие воздействия на уровне наладочных воздействий, воздействий ТО и Р и, даже, капитального ремонта, хоть и поддерживают техническое состояние технологической системы в удовлетворительном состоянии, но уже не могут существенно повысить эффективность ее работы. При этом, перед руководителями любого предприятия неизбежно встает вопрос о замене оборудования данной технологической системы на более надежное и совершенное. В связи с этим была разработана модель полной замены оборудования, тесно связанная с представленными выше и имеющая общую с ними идеологию.

В четвертой главе проведены исследования целевых функций оптимизации с целью выявления характера зависимости отдельных

но

но

но

составляющих от периодичности обслуживания. При этом получен ответ на вопрос: за счет чего и какой будет получен экономический эффект при внедрении оптимальной системы ТО и Р. Из графиков, отражающих результаты расчетов моделей оптимизации для конкретного случая ( рис.5, 6) видно, что с увеличением Т сумма амортизационных отчислений и цеховых расходов будет сначала убывать, достигая минимума, а затем начнет возрастать. Это объясняется тем, что поэтому суммарные простои при

слишком частых плановых обслуживаниях, в то время, как вероятность отказа еще мала, приведут к росту величины А и Сг. При увеличении периодичности обслуживания, простои в плановых обслуживаниях уменьшаются, что приведет к снижению величины А и С„ однако, при дальнейшем увеличении Т, резко возрастет вероятность возникновения отказа, соответственно, растут простои вследствие отказа, что вновь вызывает повышение величины А и Сг.

Затраты на плановое обслуживание при увеличении периодичности будут убывать, поскольку убывает величина Р(Т)/Т. Затраты же на аварийный ремонт с увеличением Г будут возрастать, поскольку в этом случае возрастает выражение . ^ Р(Т)

О

Таким образом, все три составляющие себестоимости единицы продукции при изменении периодичности обслуживания будут иметь минимум. Убытки от простоев при изменении периодичности будут изменяться аналогично изменению суммы А(Т)+СГ(Т).

В связи со всем вышеизложенным, целевая функция оптимизации при увеличении периодичности обслуживания будет сначала возрастать, достигая максимума в точке Тпщ, а затем убывать асимптотически приближаясь к тому значению, которое она имела бы, если обслуживание не проводилось (Г->оо).

При проведении планового обслуживания данного элемента с периодичностью Т""" предприятие будет получать экономический эффект, равный разности

В(Г"т) - О(оо),

и добьется снижения себестоимости единицы продукции на величину

5(Гпт)-Б(ос).

ЩТ), ЯаСГ), ^(Т), А(Т), СЛТ)

Рис. 5. Графики зависимости составляющих

себестоимости единицы продукции от периодичности обслуживания

Рис.6. Графики зависимостей целевой функции и ее составляющих от периодичности обслуживания.

Нами было проведено тестирование обобщенной модели системы ТОиР поточных линий деревообрабатывающих производств на предмет ее сходимости с частной моделью ТОи Р линий для сортировки и пакетирования пиломатериалов(см. выше ).

В качестве примера были выбраны задачи, когда переменными (зависимыми) параметрами являлись периодичность Т, стоимость материалов и покупных изделий при плановом и аварийном ремонтах (Спа, Сма, С„п), время восстановления (Тв, Т„п).

Данный результат, представленный на рис.7,8 (D(T)1, S(T)1), хорошо согласуется с результатом, полученным выше (рис.5,6).

Необходимо отметить, что в отличие от предыдущих результатов, где все параметры кроме оптимального периода воздействия были фиксированы, обобщенная модель позволяет анализировать изменения функциональных зависимостей с изменением условно-постоянных параметров.

Функциональные зависимости целевой функции и её составляющих D(T)1, S(T)1, U(T)1, полученные при отсутствии ограничений на Сма=Спа^мг^С 1, полностью совпадают с предыдущими результатами. Точнее сказать, Сма=Спа=Смп таковы, что точка максимума оказывается внутренней точкой изменения параметров, для нахождения максимума необходимо и достаточно взять первую производную и численно решить

Рис.7. Графики зависимости функции прибыли от времени. Б(Т)1 - при отсутствии ограничений на Сма=Спа=Смп=С] 0(Т)2, Б(Т)3- при ограничении СМа+Спа+Смп<С3<С2<С1 (Профиль функций на границе области Сма+Спа+Смп=С1,2)

Рис.8. Графики зависимости функции себестоимости от времени. 8(Т)1 - при отсутствии ограничений на Смл^пл^мгрС 1 8(Т)2, 8(Т)3- при ограничении Сма+СПа+Смп<Сз<С2<С | (Профиль функций на границе области СМА+СПА+СМП=С|,2)

получающееся алгебраическое уравнение. Это подтверждает предыдущие выводы о том, что себестоимость 8(Т)1 единицы продукции имеет минимум и возрастает при увеличении периодичности обслуживания. Убытки и(Т)1 от простоев уменьшаются с уменьшением периодичности обслуживания. Функция прибыли, получаемой от единицы продукции, имеет четко выраженный максимум при Т^ = 34 часа.

Однако здесь же можно проследить ещё одну интересную с точки зрения получаемого экономического эффекта тенденцию. А именно, что при наличии ограничений расходов на проведение ТО и Р точка максимума целевой функции — оптимальный период воздействия увеличивается при уменьшении общих затрат. Но при этом максимальный экономический эффект уменьшается.

В пятой главе представлены методики экспериментальных исследований, позволяющие получить исходные данные для расчета моделей оптимизации систем ТО и Р. В качестве метода исследований предлагается использовать комбинированный метод экспериментальных исследований, состоящий эксплуатационных испытаний и стендовых ускоренных испытаний, в том числе автоматизированных.

Эксплуатационные испытания состоят из эксплуатационных наблюдений за работой узлов, агрегатов и всего оборудования в целом и эксплуатационных ускоренных испытаний отдельных деталей и узлов линии. Ускорение испытаний достигается при этом за счет повышения точности измерений при использовании специальных приспособлений, а также за счет уплотнения во времени при одновременном испытании нескольких комплектов однотипного оборудования. Эксплуатационные испытания

позволяют наиболее точно определить конкретные исходные данные для определения параметров системы ТО и Р конкретного оборудования.

Стендовые ускоренные испытания проводятся в лабораторных условиях предприятий-потребителей и предприятий-изготовителей, на специальных стендах с использованием нагрузочно-имитирующих устройств различного типа. При этом представляется возможным в короткие сроки, зачастую до начала массовой эксплуатации оборудования получить данные о фактической надежности отдельных элементов, лимитирующих работу линии. Кроме того, на стендах возможно моделирование так называемого параметрического отказа, что не всегда удается в промышленных условиях.

Наиболее быструю информацию о надежности машины дает сочетание прогнозирования ее технического состояния, стендовых ускоренных испытаний с элементами технической диагностики. Такой комбинированный метод особенно интересен при проведении автоматизированных испытаний.

Приведены методы измерений и методики обработки информации. В Приложении даны результаты экспериментальных исследований надежности элементов линий деревообрабатывающих производств,

В шестой главе рассмотрена методика синтеза системы ТО и Р поточных линий деревообрабатывающих производств.

Расчет оптимальных периодов ТО и Р элементов линии, а так же оптимального комплекта ЗИП, производится на основании исходных данных, которые подразделяются на показатели надежности элемента линии и технико-экономические показатели работы предприятия и линии. Сначала определяются исходные данные по надежности элементов, для которых целесообразно проведение планового обслуживания по наработке. Затем определеяется перечень технико-экономических данных, необходимых для расчета и источники их получения.

По результатам расчетов показателей надежности определяются элементы, имеющие возрастающую функцию интенсивности отказов. Для таких элементов можно рассчитать оптимальный период технического обслуживания и ремонта по критерию оптимальности. Для этого составляется алгоритм расчета целевой функции, отражающей принятый критерий оптимальности. Реализуя алгоритм расчета, получают оптимальные период технического обслуживания и ремонта для отдельных узлов и агрегатов линии.

Зная оптимальные периоды для элементов, отказ которых приводит к немедленному отказу всей системы, и среднюю наработку на отказ для элементов, снижающих эффективность ее функционирования, можно перейти к построению системы ТО и Р оборудования линии. Операции ТО и Р планируются и выполняются для каждого узла и агрегата линии отдельно, причем для некоторых элементов - с учетом их технического состояния. При этом необходимо учитывать различия в режимах и условиях работы линии, поскольку от этого будет зависеть целесообразность некоторых мероприятий организации ТО и Р, например, группирование элементов с близкими по значению оптимальными периодами и целью одновременного проведения

планового обслуживания этих элементов, использование агрегатов обменного фонда и других.

Зная оптимальную периодичность замены отдельных деталей и узлов линии, а также плановую наработку оборудования за год, определяют годовую потребность в запасных частях, позволяющую оптимизировать расходы на содержание и эксплуатацию оборудования.

С целью уменьшения простоев линии в плановом ремонте и уменьшения трудоемкости ремонта в некоторых случаях выгодно группировать детали и узлы с близкими по значению оптимальными периодами ТО и Р и проводить обслуживание всех элементов, входящих в группу, одновременно. Целесообразность группировки зависит от времени восстановления элемента при проведении планового ремонта и режима работы линии.

Нами предлагаются два различных принципа группировки: один для деталей узла, а другой для отдельных узлов линии.

Если периодичность планового обслуживания или ремонта узла определяется надежностью не одной, а нескольких деталей, а разборка-сборка узла при проведении ТО и Р достаточно трудоемка, то в этом случае детали, у которых установленные оптимальные периоды Т°"т' достаточно близки, должны подбираться в группы.

Проведенные исследования целевой функции показали, что вид ее существенно зависит от времени восстановления узла после отказа, при прочих равных условиях. При увеличении времени восстановления, критерий оптимизации периодичности технического обслуживания и ремонта одного и того же узла становится более «критичным», то есть

-— >-— при ,

АТ АТ V 62

где АК)- приращение целевой функции на интервале А Т при времени восстановления /¿ь

АК2 — приращение целевой функции на интервале АТ при времени восстановления /¿,2.

Таким образом, убытки от проведения планового обслуживания и ремонта узла не в оптимальный срок будут тем выше, чем больше время восстановления этого узла при условии, что разница между плановым сроком и оптимальным будет одинакова.

Как было сказано выше, для многих узлов и агрегатов линии суммарные затраты на эксплуатацию определяются убытками от простоев линии. Для группы, состоящей из таких узлов, предлагается назначить плановый период технического обслуживания и ремонта, совпадающий с оптимальным периодом того узла, время восстановления которого максимально.

Определение периодичности ТО и Р для группы отдельных узлов (агрегатов) линии зависит от временного режима использования

Если временной режим использования линии циклически регулярный, то целесообразно проводить техническое обслуживание и ремонт каждого отдельного узла (агрегата) в зависимости от величины времени восстановления при плановом обслуживании в ближайший к оптимальному сроку нерабочий отрезок времени (обеденный перерыв, нерабочая смена, выходной день).

Если же временной режим использования линии непрерывный и для проведения плановых работ по ТО и Р необходима остановка оборудования, то целесообразно узла (агрегаты) с близкими оптимальными периодами подбирать в группы. Оптимальный период профилактики группы элементов предлагается выбирать по критерию минимального суммарного (по всем, входящим в группу элементам) штрафа за отступление от оптимальных периодов профилактики каждого элемента. Пусть группа состоит из п элементов, тогда будем иметь п оптимальных периодов (Т°"т). Выбираем среди них максимальный и минимальный и разбиваем отрезок ( 7*°"™'! ^ ) на К интервалов.

Тогда Т*(1<8<; К), (ГШ°Г < Т' < Т™ ) будет оптимальным периодом профилактики для группы элементов, если сумма будет минимальной из всех К сумм.

¿(ГГ -г/),

<-1

где 1 — номер элемента, входящего в группу;

значение критерия оптимизации для 1-го узла при Г = Т1; 1 Ш/ — значение критерия оптимизации для /'-го узла при Г = 7У.

Предложена методика планирования календарных сроков проведения ТО и Р на предприятии, определены границы управления при проведении замен «при удобном случае».

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработаны общие принципы построения системы ТО и Р поточных линий деревообрабатывающих производств, включающие в себя выбор иерархического уровня построения системы, обоснование критериев оптимизации параметров системы, комплекс моделей и методик, позволяющих получить исходные данные о фактической надежности оборудования для построения оптимальной системы ТО и Р.

2. В основу общих принципов построения системы ТО и Р автоматических и поточных линий положен предупредительный принцип организации ТО и Р, включающий элементы обслуживания по техническому состоянию с оптимизацией основных параметров системы, а также "принцип суперпозиций", когда результирующий эффект от нескольких независимых воздействий представляет собой сумму эффектов, вызываемых каждым воздействием в отдельности, что позволяет обеспечить системный подход к проблеме синтеза системы ТО и Р поточных линий. При этом каждый элемент, параметры обслуживания которого оптимизируются, необходимо

рассматривать, как часть сложной системы и выяснить, как влияют численные значения параметров обслуживания данного элемента на эффективность работы всей линии в целом.

3. Доказано, что единого оптимального периода ТО и Р для всего оборудования автоматических и поточных линий не существует, однако такой период можно определить для отдельных элементов линий, имеющих возрастающую функцию интенсивности отказов. При этом, для элементов с возрастающей интенсивностью отказов, отказы которых приводят к немедленной остановке всей линии, периодичность обслуживания должна быть оптимальной.

4. Разработана обобщенная модель системы ТО и Р поточных линий деревообрабатывающих производств на основе общих методов нелинейного математического программирования, позволяющая в полной мере реализовать основные положения предложенной концепции, а также отыскивать не только безусловный экстремум параметра системы, но и находить оптимальные значения управляющих факторов в условиях их взаимозависимости или наложенных ограничений.

5. Для упрощения нахождения аналитического решения задачи оптимизации периодичности ТО и Р разработаны частные модели оптимизации периодичности ТО и Р. Установлен характер зависимостей отдельных составляющих от периодичности обслуживания для разных случаев. Показано, что оптимальный период ТО и Р для элементов, удовлетворяющих определенным требованиям, действительно существует и дан ответ на вопрос — за счет чего и какой будет получен экономический эффект при проведении планового обслуживания элемента с оптимальной периодичностью.

6. Результаты расчетов оптимальных периодов ТО и Р с использованием обобщенной модели показали их достаточную сходимость с результатами тех же расчетов с использованием частной модели при условии отсутствия ограничений.

7. Проведенные исследования обобщенной модели доказали возможность нахождения не только оптимального периода ТО и Р, но и возможность нахождения оптимального решения при определении других параметров системы ТО и Р в условиях их варьирования.

8. Разработана модель полной замены оборудования, позволяющая определить момент, когда управляющие воздействием на уровне наладочных воздействий, планово - предупредительных мероприятий ТО и Р, капитального ремонта не могут существенно повысить эффективность работы поточной линии. Применение этой модели позволит принимать обоснованные решения при возникновении вопроса о замене оборудования.

9. Разработана методика сбора и обработки исходных данных и проведены экспериментальные исследования надежности ряда поточных линий/Результаты экспериментальных исследований подтвердили основные

теоретические положения работы. Представленные выше модели имеют обшую идеологию, поскольку отражают основные моменты предложенного принципа построения системы ТО и Р оборудования поточных линий деревообрабатывающих производств.

Основные результаты диссертации изложены в следующих работах.

Монографии:

1. Амалицкий В.В., Бондарь В.Г., Сиротов A.B. и др. Положение о техническом обслуживании и ремонте лесопильного оборудования. Архангельск, 1986, 113с.

2. Сиротов A.B. Синтез системы технического обслуживания и ремонта оборудования поточных линий лесопильно-деревообрабатывающих производств. Монография М.: МГУЛ, 2005. - 196 с.

Статьи в центральных изданиях, рекомендуемых ВАК:

3.Сиротов A.B., Палеева Н.В Автоматизация испытаний на надежность суппортов форматных станков. «Механизация и автоматизация производства»,М., «Машиностроение» 1987г.,№7 сЗ 2-33.

4.Сиротов A.B., Амалицкий В.В., Палеева Н.В. Оптимизация периодичности замены инструмента при форматном раскрое ДСП Журнал «Механизация и автоматизация производства». М., «Машиностроение», 1988

5. Сиротов A.B. Шамарин Ю.А., Панферов В.И. Модернизация устройства для диагностирования нагнетательных клапанов дизельной топливной аппаратуры и анализ результатов испытаний //Лесной вестник, №1.- М.: МГУЛ,2006. - С. 86-90

6. Панферов В.И., Сиротов A.B., Шамарин Ю.А. Способ диагностирования элементов дизельной топливной аппаратуры лесных машин //Лесной вестник, № 1.- М.: МГУЛ,2006. - С.85,86

7. Корнеев В.М., Панферов В.И, Сиротов A.B., Шамарин Ю.А. Патент на полезную модель №2005139930/22 Устройство для определения нагружающей способности нагнетательного клапана топливного насоса, 2006.

Статьи в сборниках трудов научно- технических конференций:

8. .Сиротов A.B. Исследование надежности автоматических линий для сортировки и пакетирования пиломатериалов. В кн. «Станки и инструменты д/о производств». Межвузовский сборник научных трудов, Л., ЛТА, 1983, с. 3-6.

9. Сиротов A.B. Организация технического обслуживания и ремонта сортировочно-пакетирующего оборудования./Тезисы докладов Всесоюзного научно-технического совещания «Современные способы подготовки и пакетирования пиломатериалов для отгрузки железной дорогой и морем». М„ ВНИПИЭИ-леспром, 1983,с. 9-10.

Ю.Сиротов A.B., Амалицкий В.В. Оптимальная система технического обслуживания и ремонта деревообрабатывающего оборудования. ВНИПИЭИ-леспром, экспресс-информация, выпуск 11, М., 1983, с. 12-19.

11. Сиротов A.B. Совершенствование системы технического обслуживания и ремонта линий сортировки и пакетирования пиломатериалов «План-Селл». В сб. «Оборудование, автоматизация и вопросы механизации процессов деревообработки». Научные труды, вып. 160, М„ МЛТИ, 1984г., с 69-70.

12. Сиротов A.B., Амалицкий В.В., Бондарь В.Г. Разработать РТМ по выбору показателей надежности при оценке технического уровня лесопильного оборудования в эксплуатации (1-ая редакция). Отчет МЛТИ, М., 1983, 87 е., р. № 01822037148.

13. Сиротов A.B., Амалицкий В.В., Курдюков И.В. Методика определения оптимальной системы технического обслуживания и ремонта оборудования для производства и отделки древесных плит с применением ЭВМ. Отчет МЛТИ, М., 1983, 67с. Р. № 01830005188. М., МЛТИ, 1983

14. Сиротов A.B., Амалицкий В.В., Бондарь В.Г. Разработать РТМ по выбору показателей надежности при оценке технического уровня лесопильного оборудования в эксплуатации (2-ая редакция). Отчет МЛТИ, М., 1984, 65с., р. № 01840011072.

15. Сиротов A.B. Организация работ по техническому обслуживанию и ремонту лесопильного оборудования. В сб. научн. Тр. МЛТИ: Оборудование, автоматизация и вопросы механизации процессов деревообработки. Вып. 175, М., 1985, с. 21-22.

16.Сиротов A.B., Палеева Н.В. Анализ надежности многопильных форматных станков с программным управлением в сборнике научных трудов МЛТИ, 186, М., 1986 с.47-49.

17.Сиротов A.B., Палеева Н.В. Экспериментальные исследования жесткости и вибрации пильных суппортов форматных станков. В ст. научных трудов МЛТИ, 1987, с. 36-39.

18.Сиротов A.B., Кузьмин В.В. Оптимизация решений при проведении ППР технологического оборудования. В ст. работ Всесоюзной конференции по организации ТОиР в машиностроении. Ворошиловград, 1989.

19. Амалицкий В.В., Палеева Н.В., Сиротов A.B. Параметрическая надежность форматного оборудования и его техническое состояние В сб. Научн. трудов МЛТИ 1990г.

20.Сиротов A.B. Датчики в автоматизированных диагностических системах. В сб. Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления. М., 1991г.

21. Сиротов A.B. Древесина как предмет обработки. В сб. « Строение, свойства и качество Древесины -2000» III Международный симпозиум г. Петрозаводск2000г.

Отпечатано на полиграфической базе издательства Московского государственного университета леса в полном соответствии с качеством представленного оригинал-макета

Подписано в печать /,!■ £>íft'í . Формат 60x90 1/16. Бумага 80 г/м2. Ризшрафия. Усл. печ. л. i, . Тираж /00 экз. Заказ №. 4.Ш 141005, Мытищи-5, Московская обл., 1-я Институтская, I, МГУЛ, Издательство. Тел.: (095) 588-5762, 588-5348, 588-5415. Факс: 588-5109.

Введение

Глава 1. Анализ работ в области технического обслуживания и ремонта.

1.1. Общая характеристика работ в области ТО и Р и их классификация.

1.2. Анализ форм организации работ по ТО и Р.

1.2.1. Формы организации ТО и Р по времени выполнения.

1.2.2. Формы организации ТО и Р по технологи выполнения.

1.2.3. Формы организации ТО и Р по уровню централизации.

1.2.4. Формы организации ТО и Р по способу планирования сроков их проведения.27.

1.3. Анализ существующих методов и моделей расчета конкретных нормативов ТО и Р.

1.3.1 Многофакторные методы и модели.

1.3.2. Модели расчета периодичности ТО и Р.

1.3.3. Методы и модели расчета комплекта запасных частей.

1.4. Выводы. Цель и задачи исследования.

Глава 2. Принципы построения системы технического обслуживания и ремонта поточных линий деревообрабатывающих производств.

2.1. Система ТО и Р как иерархическая структура.

2.2 Формы организации системы ТО и Р поточных линий деревообрабатывающих производств.

2.3. Условия существования оптимального периода ТО и Р для поточных линий.

2.4. Анализ возможных видов отказов элементов поточных линий с позиций планирования ТО и Р.

2.5. Постановка задачи построения системы ТО и Р и теоретическое обоснование показателей эффективности.

2.6. Выводы.

Глава 3. Модели оптимизации систем технического обслуживания и ремонта поточных линий деревообрабатывающих производств.

3.1. Обобщенная модель системы ТО и Р поточных линий деревообрабатывающих производств.

3.2. Модель системы ТО и Р автоматических линий для сортировки и пакетирования пиломатериалов.

3.3. Модель системы ТО и Р поточных линий по раскрою ДСтП.

3.4. Модель полной замены оборудования поточной линии.

3.5. Выводы.

Глава 4. Исследование целевой функции оптимизации.

Глава 5. Методики определения исходных данных для построения системы ТО и Р оборудования поточных линий деревообрабатывающих производств.

5.1. Общие положения. Метод исследований.

5.2. Эксплуатационные испытания.

5.3. Стендовые ускоренные испытания.

5.4. Автоматизированные ускоренные испытания. Прогнозирование показателей надежности

Глава 6. Построение системы ТО и Р оборудования поточных линий деревообрабатывающих производств.

6.1. Определение периодичности ТО и Р и нормативов комплекта запасных частей элементов поточных линий.

6.2. Определение периодичности ТО и Р для группы элементов линии.

6.3. Планирование календарных сроков проведения ТО и Р оборудования

Необходимость разработки системы технического обслуживания и ремонта (ТО и Р) технологического оборудования обусловлена несколькими причинами.

Во-первых, необходимостью соблюдать требования Закона РФ «О техническом регулировании» [177] со стороны производителей оборудования. Во-вторых, естественным желанием потребителей этого оборудования повысить его эксплуатационную надежность.

Согласно Закону «О техническом регулировании» производитель несет полную ответственность перед потребителем за качество производимой им продукции на всех этапах жизненного цикла этой продукции. Кроме того, технический регламент (единственный документ, устанавливающий обязательные для применения и исполнения требования к объектам технического регулирования) должен содержать требования к характеристикам продукции и процессам эксплуатации. А поскольку характеристики изменяются по мере старения элементов продукции, то для поддержания декларируемых характеристик требуется проведение различных технических воздействий, т.е. ТО и Р. Это говорит о том, что, производитель должен в обязательном порядке разрабатывать систему ТО и Р. Разработка этой системы требуется и для обеспечения безопасной эксплуатации продукции. Кроме того, не следует забывать, что, продавая оборудование с полным комплектом технической документации, включающей нормативы системы технического обслуживания и ремонта (периодичность и объемы обслуживания, состав комплекта запасных частей и др.), производитель повышает его конкурентоспособность и существенно облегчает работу своих сервисных центров. Все это подтверждается результатами предыдущих исследований, в частности, В.В. Быкова[175].

Если Закон «О техническом регулировании» введен относительно недавно, то задача более полного использования производственных мощностей и основных фондов перед потребителем технологического оборудования стояла всегда, поскольку является одним из главных факторов повышения эффективности любого производства.

В общем виде можно наметить следующие основные пути повышения эффективности производства. Чисто экономический, который подразумевает проведение грамотных маркетинговых исследований рынка покупки сырья и продажи готовой продукции, регулярный анализ (в том числе аудиторский) производственно-хозяйственной деятельности предприятия, рациональную организацию производства.

Технологический путь подразумевает совершенствование технологии производства за счет использования более современного оборудования, компонентов технологического процесса, улучшения потребительских свойств готовой продукции и т.д.

Одним из важнейших путей является технический. Это повышение эффективности работы имеющегося технологического оборудования, которое достигается увеличением коэффициента использования оборудования, снижением расходов на эксплуатацию оборудования и уменьшением времени простоев по техническим причинам. На начальных стадиях развития машиностроения потери от отказов машин и связанных с ними простоев были сравнительно невелики. Это связано с невысокой сложностью, производительностью и стоимостью оборудования, элементы которого имели значительный ресурс. Ремонтные работы носили преимущественно неплановый характер и производились в связи с отказами машин. Объемы работ и затраты по уходу за оборудованием были минимальны.

Механизация и автоматизация производства характеризуется все большим применением сложного дорогостоящего высокопроизводительного оборудования и ускорением его морального износа. Ужесточаются режимы работы машин, растет интенсивность их использования во времени, ведется борьба за уменьшение габаритов и массы машин. Одновременно наблюдается увеличение интенсивности отказов, увеличение продолжительности простоев, связанных с восстановлением работоспособности, растут затраты на проведение неплановых работ по техническому обслуживанию и ремонту. Потери от простоев оборудования увеличиваются также с ростом массовости производства, являющейся экономической предпосылкой применения автоматизированного оборудования.

Значительный ущерб от простоев предопределяет необходимость повышения эксплуатационной надежности оборудования, позволяющей значительно сократить интенсивность отказов.

Многочисленные исследования показали, что существенно повысить эксплуатационную надежность любого технологического оборудования можно за счет рационально организованной системы технического обслуживания и ремонта. Известные работы

A.П.Владзиевского, М.О. Якобсона, Ю.С.Борисова, Г.П.Жукова посвященные техническому обслуживанию и ремонту металлорежущего оборудования, П.Н.Волкова, А.С.Проникова, Г.Н.Платонова,

B.А.Четвергова, А.И Селиванова и др. по вопросам технического обслуживания и ремонта оборудования машиностроительных предприятий и транспортных средств.

В этих работах на основе анализа данных о соотношении затрат при проведении плановых и неплановых (аварийных) ремонтов показана необходимость проведения планово - предупредительных обслуживании оборудования.

Публикации в зарубежных изданиях, таких как «Труды американского общества инженеров-механиков», «Доклады национального симпозиума США по проблемам надежности» (многие из этих статей переведены и опубликованы в журнале «Конструирование») показывают, что при определенных условиях плановая замена детали может значительно снизить среднюю стоимость эксплуатации оборудования.

Особый интерес представляют работы Е.Ю.Барзиловича, В.А.Каштанова, А.Л.Райкина, И.Б.Герцбаха, Р.Барлоу, посвященные исследованиям процессов технического обслуживания и ремонта различных видов радиоэлектронной аппаратуры и систем автоматики. Отмечая целесообразность проведения планово-предупредительных работ в целом, авторы уделяют особое внимание обоснованию выбора объектов, для которых эти работы имеют смысл.

Проблемам технического обслуживания и ремонта технологического оборудования предприятий лесного комплекса посвящены работы В.В.Амалицкого, А.В.Серова, В.И.Бызова, И.В.Воскобойникова и др. Разработанные этими авторами модели (модель технологической долговечности, модель управления техническим состоянием и др.) позволяют определять моменты проведения управляющих воздействий (наладки и ремонтов оборудования), позволяющих поддерживать надежность машин на заданном уровне.

Последние исследования в области технического обслуживания и ремонта лесозаготовительных машин, проведенные Н.С.Еремеевым и В.В.Быковым подтвердили необходимость планирования этих мероприятий на основе фактических данных об эксплуатации машин. Так в работе Н.С.Еремеева [174] показано, что именно стратегия технического обслуживания без использования капитальных ремонтов, но с предупредительными заменами элементов, обеспечивающими ту или иную безотказную наработку, более эффективны в нынешних условиях. При этом автор приводит фактические цифры экономического эффекта, получаемого предприятием при переходе к текущему ремонту с плановой предпочтительной заменой отдельных составных частей машины.

В.В.Быков [175] предлагает решать проблемы повышения эффективности эксплуатации лесных машин на основе системы технического сервиса.

С усложнением оборудования повышается его стоимость и соответственно, стоимость простоев по техническим причинам. Применение встроенных в оборудование диагностических систем в настоящее время не позволяет решать проблему в полной мере, поскольку такие системы значительно удорожают оборудование и кроме того, усложняют его конструкцию, что приводит к повышению вероятности отказов. Поэтому в таких широко распространенных высокотехнологичных технических объектах как автомобили даже самых дорогих моделей диагностика используется для контроля за состоянием только таких элементов, отказ которых может привести к тяжелым последствиям (состояние элементов тормозной системы, давление масла в двигателе и некоторых других). Для остальных элементов разрабатывается регламент, в котором указывается периодичность и объемы мероприятий технического обслуживания и ремонта.

В полной мере это относится и к оборудованию деревообрабатывающих производств. Так, например, известная итальянская фирма по производству деревообрабатывающего оборудования "scm-group" для повышения эксплуатационной надежности своего оборудования, поставляемого в США, вынуждена содержать там склад запасных частей стоимостью около 1 млн. долларов и, кроме того, раз в неделю фрахтовать самолет для экстренной доставки запчастей. Рационально организованная система технического обслуживания и ремонта позволила бы снизить эти издержки.

Новым толчком в развитии системы планово-предупредительных ремонтов стало широкое использование средств вычислительной техники.

Известен опыт организации технического обслуживания и ремонта на целлюлозно-бумажных предприятиях Швеции[176]. Предприятия крупного Шведского концерна Billerud АВ, имея развитую систему планово-предупредительных ремонтов, для учета и планирования ремонтных работ одними из первых начали применять вычислительную технику. Впоследствии с появлением современных персональных компьютеров и мощного программного обеспечения система планового технического обслуживания и ремонта на этих предприятиях получила дальнейшее развитие.

По признакам выпускаемой продукции и технологии ее производства деревообрабатывающая промышленность делится на следующие производства: лесопильное, слоистой клееной древесины и древесноволокнистых плит, собственно деревообрабатывающее и специальное.

Так на современных крупных и средних лесопильных предприятиях лесопильные рамы или сдвоенные ленточнопильные станки устанавливают в два ряда по ходу потока. То же самое можно сказать и о другом головном оборудовании лесопильного производства - фрезерно-брусующих, фрезернопильных и круглопильных станках. Практически все лесопильные производства оснащены обрезными и торцовочными станками. При этом материал обрабатывается без его возврата, а все эти виды станков имеют проходной способ обработки.

При переходе к пакетному методу обращения пиломатериалов около 50% капитальных вложений переносится на процессы окончательной обработки продукции. Склады пиломатериалов превращаются в цеха и участки, обеспечивающие 100% камерную сушку, контроль качества и окончательную торцовку уже сухих досок с их сортировкой по длинам и сортам. Все это осуществляется на автоматических сортировочно-пакетирующих линиях. Таким образом, основой лесопильного производства независимо от его объемов, является непрерывный производственный поток.

При производстве слоистой клееной древесины операции получения шпона, форматной обработки и сушки шпона, сортировки, торцовки, нанесения клея, т.е. все операции за исключением прессования выполняются в потоке на оборудовании проходного типа.

Анализ производства ДСтП и ДВП показывает, что технологической основой обоих производств является прессование измельченной и смешанной со связующим древесины. Причем процессы измельчения древесины, сушки, смешивания со связующим и формирования ковра производятся, как правило, на оборудовании проходного типа, жестко связанного между собой. Операции обрезки плит выполняются в основном на форматных станках проходного типа. Процессы подготовки сырья и прессования выполняются на позиционном оборудовании.

Анализ ряда существующих производств ДСтП и ДВП показал, что хотя между участками непрерывной обработки и прессования, а также между участками прессования и окончательной обработки имеется гибкая связь, межоперационные запасы очень малы. Это объясняется тем, что современные предприятия проектировались исходя из концепции единого ритма работы всего производственного потока и все технологическое оборудование различных стадий производства ДСтП и ДВП подобрано так, чтобы имело ровную или близкую производительность. Таким образом, технологический процесс производства ДСтП и ДВП можно представить в виде поточной линии с жесткой связью.

Рассматривая собственно деревообрабатывающее производство можно отметить, что на современных крупных и средних предприятиях оконные и дверные блоки производятся на автоматических линиях или на многооперационных станках-автоматах.

В мебельном производстве операции раскроя плитных и листовых материалов выполняются на автоматических линиях и обрабатывающих центрах. Процесс получения чистовых заготовок выполняется в основном на станках общего назначения, установленных в потоке в порядке выполнения отдельных операций, на полуавтоматических линиях. Для склеивания заготовок чаще всего используются автоматические линии, а также ваймы конвейерного типа. Автоматические линии используются также для облицовывания кромок и отделки деталей лакокрасочными покрытиями.

Таким образом можно заметить, что основу любого современного деревообрабатывающего производства (за исключением может быть производства мягкой мебели и специальных производств) составляют автоматические и поточные линии с жесткой связью.

Известно, что отказ практически любого элемента поточной линии с жесткой связью приводит к отказу всей линии в целом. При этом предприятие кроме затрат на неплановый ремонт (стоимость запасных частей, зарплата ремонтных рабочих и т.д.) терпит убытки из-за простоев (повышение себестоимости продукции, невыполнение договорных обязательств и т.д.). Проведение планово-предупредительного технического обслуживания и ремонта элементов линии позволяет снизить убытки от простоев поскольку, во-первых, эти мероприятия могут проводиться внерабочее время, во-вторых - время планового ремонта может быть существенно меньше времени непланового ремонта и, в-третьих, снижается риск безвозвратных потерь сырья (производство ДВП, ДСтП). Вместе с тем могут возрасти затраты на плановый ремонт и стоимость комплекта запасных частей.

С уменьшением периодичности планового технического обслуживания и ремонта линии растут затраты на его проведение и, вместе с тем растет вероятность безотказной работы линии. С увеличением периодичности планового технического обслуживания и ремонта увеличивается вероятность возникновения отказа и уменьшаются затраты на плановой ремонт.

Таким образом, задачи определения нормативов ТО и Р (периодичности, объемов и комплекта запасных частей и др.) должны решаться как оптимизационные, в единой системе технического обслуживания и ремонта. Требования к техническому обслуживанию и ремонту техники и условиям их выполнения регламентированы стандартом ГОСТ 15.601-98 [178].

В соответствии с этим стандартом производитель должен решать вопрос о формировании системы ТОиР машины уже на этапе разработки этой машины. При этом производитель может выбрать один из трёх вариантов:

- разработать для изделия свою оригинальную систему;

- модернизировать для изделия существующую систему;

- разрабатывать изделие под существующую систему.

Точно также и потребитель оборудования может использовать систему ТО и Р, предлагаемую производителем или разработать свою собственную с учетом специфики производства и особенностей эксплуатации оборудования. В связи с этим возникает задача разработки системы ТО и Р технологического оборудования для нескольких иерархических уровней.

В настоящее время для оборудования деревообрабатывающих производств нет научно обоснованного подхода к созданию такой системы.

Поэтому основной целью работы являлась разработка принципов построения, моделей оптимизации и методики синтеза оптимальной системы технического обслуживания и ремонта для оборудования поточных линий деревообрабатывающих производств.

При этом необходимо определить уровни построения и формы организации системы технического обслуживания и ремонта, выявить элементы оборудования, для которых целесообразна оптимизация параметров системы, обоснованы показатели эффективности. Оптимизационные модели должны строиться на базе данных о фактической надежности, и учитывать экономические показатели работы оборудования. Для построения системы технического обслуживания и и ремонта оборудования на предприятиях, должны быть разработаны общие положения методики сбора и обработки исходных данных для расчета моделей и методы определения конкретных нормативов системы для этих предприятий.

Работа выполнялась на кафедре станков и инструментов МГУЛеса:

-по Государственной научно-технической программе «Комплексное использование и воспроизводство древесного сырья» 1993-1997г.г.

- по Государственным заказам:

1. Разработать РТМ по техническому обслуживанию и ремонту автоматических сортировочно-пакетирующих линий «План-Селл» 19791982 г.г.

2. Разработать «Положение о техническом обслуживании и ремонте лесопильного оборудования» 1983-1986 г.г.

3. Разработать систему технического обслуживания и ремонта оборудования по производству ДСтП.

-по заказам предприятий и организаций лесопилыю-деревообрабатывающей промышленности (Минстанкопром,

Минлеспром СССР, ЦНИИМОД, ВНИИДрев, Вологодский станкозавод, Кемский лесопильный завод и др. 1986-1993 г.г.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработаны общие принципы построения системы ТО и Р поточных линий деревообрабатывающих производств, включающие в себя выбор иерархического уровня построения системы, обоснование критериев оптимизации параметров системы, комплекс моделей и методик, позволяющих получить исходные данные о фактической надежности оборудования для построения оптимальной системы ТО и Р.

2. В основу общих принципов построения системы ТО и Р поточных линий положен предупредительный принцип организации ТО и Р, включающий элементы обслуживания по техническому состоянию с оптимизацией основных параметров системы, а также "принцип суперпозиций", когда результирующий эффект от нескольких независимых воздействий представляет собой сумму эффектов, вызываемых каждым воздействием в отдельности, что позволяет обеспечить системный подход к проблеме синтеза системы ТО и Р поточных линий. При этом каждый элемент, параметры обслуживания которого оптимизируются, необходимо рассматривать, как часть сложной системы и выяснить, как влияют численные значения параметров обслуживания данного элемента на эффективность работы всей линии в целом.

3. Доказано, что единого оптимального периода ТО и Р для всего оборудования автоматических и поточных линий не существует, однако такой период можно определить для отдельных элементов линий, имеющих возрастающую функцию интенсивности отказов. При этом, для элементов с возрастающей интенсивностью отказов, отказы которых приводят к немедленной остановке всей линии, периодичность обслуживания должна быть оптимальной.

4. Разработана обобщенная модель системы ТО и Р поточных линий деревообрабатывающих производств на основе общих методов нелинейного математического программирования, позволяющая в полной мере реализовать основные положения предложенной концепции, оптимизировать параметры системы в условиях их взаимозависимости.

5. Для упрощения нахождения аналитического решения задачи оптимизации периодичности ТО и Р разработаны частные модели оптимизации периодичности ТО и Р. Установлен характер зависимостей отдельных составляющих от периодичности обслуживания для разных случаев. Показано, что оптимальный период ТО и Р для элементов, удовлетворяющих определенным требованиям, действительно существует и дан ответ на вопрос - за счет чего и какой будет получен экономический эффект при проведении планового обслуживания элемента с оптимальной периодичностью.

6. Результаты расчетов оптимальных периодов ТО и Р с использованием обобщенной модели показали их достаточную сходимость с результатами тех же расчетов с использованием частной модели при условии отсутствия ограничений.

7. Проведенные исследования обобщенной модели доказали возможность нахождения не только оптимального периода ТО и Р, но и возможность нахождения оптимального решения при определении других параметров системы ТО и Р в условиях их варьирования.

8. Разработана модель полной замены оборудования, позволяющая определить момент, когда управляющие воздействием на уровне наладочных воздействий, планово - предупредительных мероприятий ТО и Р, капитального ремонта не могут существенно повысить эффективность работы поточной линии. Применение этой модели позволит принимать обоснованные решения при возникновении вопроса о замене оборудования.

9. Разработана методика сбора и обработки исходных данных и проведены экспериментальные исследования надежности ряда поточных линий. Результаты экспериментальных исследований подтвердили основные теоретические положения работы. Представленные выше модели имеют общую идеологию, поскольку отражают основные моменты предложенной концепции построения системы ТО и Р оборудования поточных линий деревообрабатывающих производств.

1.Калитеевский Р.Е. Теория и организация лесопиления. М., Экология, 1995г. 352с.

2. Уголев Б.Н. Древесиноведение с основами лесного товароведения М., Лесная промышленность, 1975г., 215 с.

3. Баженов В.А. О направлениях исследований механических свойств древесины в пиломатериалах и крупных образцах. Труды Всесоюзной конференции по современным проблемам древесиноведения. Минск, 1971г., 8с.

4. Ашкенази Е.К., Танков Э.В. Анизотропия конструкционных материалов. Л., 1972г., 192с.

5. Соболев Ю.С. Древесина как конструкционный материал. М., Лесная промышленность, 1979г., 315с.

6. Беляев А.В. Организация технического обслуживания сельхозтехники, п. Косино, 1982 (обл. 1983), 76 с.

7. Система технического обслуживания и ремонта оборудования для производства изделий электронной техники. Система ТОРОП. М., Энергия, 1980,219 с.

8. Система технического обслуживания и ремонта оборудования предприятий химической промышленности. Руководящие указания. М., НИИТЭ-Хим, 1976, 348 с.

9. Ахумов А.В. Типовая методика планирования ремонтных работ с применением ЭВМ для промышленных предприятий. М., Разработка и оптимизация годовых графиков ППР оборудования на ЭВМ, 1979, 155 с.

10. Оперативное управление ремонтным производством с применением ЭВМ, 1980,91 с.

11. Н.Ефимов С.А., Фридман С.Д. Организация ремонтов оборудования в химической промышленности, Киев, Техника, 1977, 151 с.

12. Ситников О.С., Игудесман Я.Е. Оптимизация, планирование и организация ремонтного производства. Минск, изд. БГУ, 1977,134 с.

13. Милишенко А.Я., Чередниченко Ю.В., Чугаенко Н.И. Совершенствование организации ремонта горно-шахтного оборудования, М., Недра, 1973, 142 с.

14. Угрюмов А.В. и др. Организация технического обслуживания поливной техники хозяйств МО, М., 1983, 24 с.19.0рганизация технического обслуживания, ремонта и хранения машинно-тракторного парка в хозяйствах МО. ВАСХНИЛ, М., 1983,26 с.

15. Ахумов А.В. Экономика и управление системой технического обслуживания машиностроительного производства. Л., Машиностроение, 1976, 64 с.

16. Покропивный С.Ф., Ильиченко М.В. Рациональные формы организации обслуживания и ремонта технологического оборудования. М., ГОСИНТИ, 1972, 32 с.

17. Амалицкий В.В., Комаров Г.А. Монтаж и эксплуатация деревообрабатывающего оборудования. М., Лесная промышленность, 1982, 336 с.

18. РТМ. Планирование периодичности и сроков проведения мероприятий по техническому обслуживанию и ремонту оборудования сортировочно-пакетирующих линий фирмы «План-Селл» на предприятиях ВПО «Союзлесо-экспорт», (исп. Сиротов А.В.) Архангельск, 1982,22 с.

19. Сиротов А.В. Техническое обслуживание и ремонт автоматических линий для сортировки и пакетирования пиломатериалов. Дисс. канд. техн. наук, М., 1983,241 с.

20. Владзиевский А.П., Якобсон М.О. Совершенствование ремонта металлорежущих станков. «Станки и инструменты», 1954, № 11, с. 3 9.

21. Владзиевский А.П., Якобсон М.О. О единой системе планово-предупредительного ремонта технологического оборудования машиностроительных предприятий. «Вестник машиностроения», 1954, № 12, с. 5 8.

22. Владзиевский А.П. О технической эксплуатации и ремонте металлорежущих станков. «Станки и инструменты», 1945, № 6, с. 13 15.

23. Борисов Ю.С., Жуков Г.П. Методика планирования ремонтов заводского оборудования способом приведения к условным единицам ремонто-сложности. «Организация производства», 1934, № 9, с. 16-21.

24. Борисов Ю.С., Жуков Г.П. Система периодических ремонтов оборудования машиностроительных предприятий. М., Оборонгиз, 1939, 242 с.

25. Борисов Ю.С. Планово-предупредительный ремонт оборудования в промышленности СССР. М., Машгиз, 1949, 83 с.

26. Единая система планово-предупредительного ремонта и рациональной эксплуатации технологического оборудования машиностроительных предприятий (под ред. М.О. Якобсона). М., Машиностроение, 1967, 592 с.

27. Совершенствование системы эксплуатации и ремонта технологического оборудования машиностроительных предприятий. Руководящие материалы. Вып. 1 -6, М„ ЭНИМС, 1971 1975 гг.

28. Единая система планово-предупредительного ремонта технологического оборудования лесопильных и деревообрабатывающих предприятий (руководящие материалы). М., 1974, 251 с.

29. Проников А.С. Износ и долговечность станков. М., Машгиз, 1957,275 с.

30. Проников А.С. Основы надежности и долговечности машин. М., «Стандарты», 1969, 168 с.

31. Проников А.С. Надежность машин. М., «Машиностроение», 1978,592 с.

32. Амалицкий В.В. Надежность деревообрабатывающего оборудования. М., «Лесная промышленность», 1974, 158 с.

33. Амалицкий В.В. Теоретические и экспериментальные исследования надежности деревообрабатывающего оборудования. Докторская диссертация. М., 1977,386 с.

34. Серов А.В. Теория управления техническим состоянием транспортных машин в лесозаготовительных предприятиях. Докторская диссертация. М,МЛТИ, 1975,319 с.

35. Серов А.В. Управление эффективностью и качеством работы машин в условиях эксплуатации. М., Издательство стандартов, 1979, 148 с.

36. Четвергов В.А. Теоретические вопросы анализа и оптимизации надежности и системы ремонта тепловозов. Докторская диссертация, Омск, 1975.

37. Барзилович Е.Ю. Определение оптимальных сроков профилактических работ в сложных системах. Изв. АН СССР «Техническая кибернетика», 1964, №3,33-47 с.

38. Барзилович Е.Ю., Каштанов В.А. Некоторые математические вопросы теории обслуживания сложных систем. М., «Сов. радио», 1971, 271 с.

39. Барзилович Е.Ю., Каштанов В.А. Организация обслуживания при ограниченной информации о надежности системы. М., «Сов. радио», 1975, 136 с.

40. Барзилович Е.Ю. Приложение математических методов к задачам эксплуатации авиационной техники. Труды ВВИА им. Н.Е. Жуковского, вып. 1118, 136 с.

41. Каштанов В.А. Математические методы анализа экстремальных задач эффективности и надежности. Докторская диссертация, М., 1976, 250 с.

42. Райкин А.Л. Элементы теории надежности технических систем. М., «Сов. радио», 1978, 280 с.

43. Герцбах И.Б. Оптимальное правило обслуживания системы со многими состояниями. Известия АН СССР «Техническая кибернетика», 1964, № 3, 118-127 с.

44. Герцбах И.Б. Модели профилактики (теоретические основы планирования профилактических работ) М., «Сов. радио», 1969,216 с.

45. Барлоу Р., Прошан Ф. Математическая теория надежности. Пер. с англ. под ред. Б.В. Гнеденко, М., «Сов. радио», 1969, 488 с.

46. Таужинянский В.М. Исследование технологической надежности и точности металлорежущих станков с возвратно-поступательным движением формообразования. Автореф. канд. дисс., Рига, 1971, 24 с.

47. Юрин В.Н. Исследование возможности повышения технологической надежности металлорежущих станков путем управления их тепловыми деформациями. Автореф. канд. дисс., М., 1971, 26 с.

48. Семенов Г.В. Разработка методов и средств повышения технологической надежности прецизионных бесцентрово-шлифовальных станков. Автореф. канд. дисс. Минск, 1975, 24 с.

49. Вентцель Е.С. Исследование операций. М., «Сов. радио», 1972, 551 с.

50. Вентцель Е.С. Исследование операций: задачи, принципы, методология. М., «Наука», 1980,208 с.

51. Тихонов В.И., Миронов М.А. Марковские процессы. М., «Сов. радио», 1977, 488 с.

52. Руке R. Markow Renewal Processes with Finitely Many States. Ann. of Math. Statist., 1961, V. 32, № 4, p. 63 72.

53. Романовский И.В. Асимптотика реку рентных соотношений динамического программирования и оптимальное стационарное управление. «Доклады АН СССР», 1964,157, № 6, с. 1303 1306.

54. Ховард Р.А. Динамическое программирование и марковские процессы. Пер. с англ., под ред. Н.П. Бусленко. М., «Сов. радио», 1964, 189 с.62.0птимальные задачи надежности. Сб. переводов под ред. И.А. Ушакова. Изд Стандартов, 1968,292 с.

55. Титенко И.М. Метод определения оптимальной периодичности про-филактик для резервированной системы. «Надежность и контроль качества». №2, 1979, 25-29 с.

56. Базовский И. Надежность. Теория и пректика. М., «Мир», 1965, 373 с.бб.Степанов С.В. Профилактические работы и сроки их проведения. М.,1. Сов. радио», 1972, 136 с.

57. Камчаткин А.П. Износ устройств торможения и оптимальные сроки профилактики электроисполнительных механизмов системы автоматики. «Надежность и контроль качества», № 6,1979,56 60 с.

58. Башарин Г.П., Наумов В.А., Черпаков Б.И. Эффективность регламентированного технического обслуживания автоматических линий с жесткой связью. «Станки и инструменты», № 3, 1977, 6 7 с.

59. Barlow R., Hanter L. "Optimum Dreventive Maintenance Policies", Operation Res., 1960, V.8, № 1, p. 90 -100.

60. Ребров Ю.Н. Планирование периодичности ремонтов машин с использованием модели приращения критерия, характеризующего работоспособность. В книге «Надежность и ремонтопригодность машин». М., 1971, с. 49 -56.

61. Индикт Е.А., Кривенко Е.И., Черняткин В.А. Метод определения оптимальной периодичности технического обслуживания в зависимости от надежности автомобиля. Надежность и ремонтопригодность машин. М., 1971, 57 -67 с.

62. Арустамов М.А., Далакишвили А.Н. Оптимизация стратегий обслуживания сложных систем. «Надежность и контроль качества», № 11,1978, 31 -37 с.

63. Кузнецов Е.С. Режим смазки автомобилей. М., 1960, 78 с.

64. Исаев И.П., Гоский А.В., Козырев В.А. Определение оптимальных параметров системы ремонта электроподвижного состава. «Надежность и контроль качества», № 10,1977, 19 23 с.

65. Беляков Б.Н. Прогнозирование суммарных затрат на изготовление, эксплуатацию и замену элемента. «Надежность и контроль качества», № 5, 1979, 50 54 с.

66. Криулев С.И. О выборе оптимальной периодичности обслуживания сложной сейсмической системы по экономическому критерию. «Надежность и контроль качества», № 1, 1979, 29 31 с.

67. Тен Ен Хак, Игнатьев В.А. От чего зависит надежность гидроагрегатов. «Лесная промышленность», № 5,1980, 21-22 с.

68. Волков П.Н., Леонтьев К.А. Методика расчета оптимальной по стоимости системы профилактических мероприятий, обеспечивающих заданный уровень надежности системы. В сб. «Надежность и ремонтопригодность машин» под ред. П.Н. Волкова, М., 1971, 16 -30 с.

69. Иванов Б.С. «Управление техническим обслуживание машин». М., 1979,160 с.

70. Khandelwal D.N., Sharma Jayder, Rey L.M. Optimal Periodic Maintenance Policy for Macleines Subject to Deterioration and Random Breakdown."IEEE Transactions on Reliability", 1979, R-28, №4, 328 330 p.

71. Платонов Г.Н. Исследование отказов и разработка методов расчета оптимальных межремонтных периодов и циклов кузнечно-прессового оборудования. Канд. дисс., Воронеж, 1968, 225 с.

72. Платонов Г.Н. К вопросу определения необходимости и оптимальной периодичности профилактических ремонтов. «Надежность и контроль качества», №2, 1971, 35-40 с.

73. Платонов Г.Н. Ремонт кузнечно-прессового оборудования. «Вестник машиностроения», № 12,1972, 34 -35 с.83.0рганизационно-технические основы эксплуатации автоматических линий. Руководящие материалы. М., НИИМАШ, 1975, (ЭНИМС), 52 с.

74. Черпаков Б.И., Авцин В.И. Организация ремонта автоматизированного станочного оборудования. М, 1977, 32 с.

75. Авцин В.И. Повышение работоспособности автоматических линий с помощью системы ремонтообслуживания. «Станки и инструменты», № 4, 1975, 39-41 с.

76. Малкиман И.Е. Графо-аналитический метод определения минимальной стоимости ремонта и оптимальных межремонтных сроков. «Вестник машиностроения», № 3, 1968, 80 82 с.

77. Пославский О.Ф. Методические вопросы разработки и оценки ЗИП. ч.1, М., Знание, 1968, 96 с.

78. Методика по составлению и уточнению номенклатуры и норм расхода автомобильных запасных частей. М., НАМИ, 1966 (1967), 87 с.

79. Методика разработки нормативов потребности в запасных частях и агрегатах к автомобилям, тракторам и сельскохозяйственным машинам на ре-монтно-эксплуатационные нужды. М., ГОСНИТИ, 1974, 82 с.

80. Методика установления номенклатуры и средних общесоюзных норм расхода запасных частей на стадии создания, серийного производства изделия и после снятия его с производства. М., НАТИ, 1972.

81. Нормы расхода автомобильных запасных частей. М., 1970, 120 с.

82. Шура-Бура А.Э., Топольский М.В. Методы организации, расчета и оптимизации комплектов запасных элементов сложных технических систем. М., Знание, 1981, 113 с.

83. Финкельштейн М.С. Приближенные оценки вероятности безотказной работы систем с ограниченным числом запасных элементов. НКК, 1979, № 10.96.0сновы эксплуатации радиоэлектронной аппаратуры, (под ред. Лав-риненко В.Ю.), М., Высшая школа, 1978.

84. Степанов Э.Н., Степанов В.Н. Выбор комплекта ЗИПа при оптимальных заменах. В кн.: Основные вопросы теории и практики надежности, 1979, с. 133-137.

85. Пославский О.Ф. Методические вопросы разработки и оценки ЗИП. ч.2, М., Знание, 1969.

86. Волков П.Н. Ремонтопригодность машин. М., Машиностроение, 1975,368 с.

87. ЮО.Сенников М.А. Исследования и методика расчета запасных частей и агрегатов оборотного фонда для портальных автолесовозов. Автореферат дисс. канд. техн. наук, М., 1978,22 с.

88. Ушаков И.А. Приближенное решение задачи оптимизации иерархической системы многономенклатурного запаса элементов. Надежность и контроль качества № 6, 1983, с. 9 -14.

89. Ю2.Володось И.Ф. Об одном подходе к оптимизации состава комплектов запасных элементов для радиоэлектронной аппаратуры. Надежность и контроль качества № 5,1983, с. 3 -10.

90. Алексеев О.Г., Володось И.Ф. Оптимизация состава комплекта запасных элементов для технических средств АСУ. Надежность и контроль качества № 12, 1978.

91. Степанов А.А. О совместном использовании аналитических и статистических моделей при расчете числа запасных частей технических устройств. Надежность и контроль качества № 9,1980, с. 25 33.

92. Постников В.А. Метод расчета и контроль качества № 10, 1980, с. 22 26.

93. Юб.Барлоу Р., Прошан Ф. Математическая теория надежности. Пер. с англ. под ред. Б.В. Гнеденко, М., «Сов. радио», 1969, 488 с.

94. Тихонов В.И., Миронов М.А. Марковские процессы. М., «Сов. радио», 1977, 488 с.

95. Руке R. Markow Renewal Processes with Finitely Many States. Ann. of Math. Statist., 1961, V. 32, № 4, p. 63 72.

96. Герцбах И.Б. Модели профилактики (теоретические основы планирования профилактических работ) М., «Сов. радио», 1969, 216 с.

97. Ховард Р.А. Динамическое программирование и марковские процессы. Пер. с англ., под ред. Н.П. Бусленко. М., «Сов. радио», 1964, 189 с.

98. Сиротов А.В. Техническое обслуживание и ремонт автоматических линий для сортировки и пакетирования пиломатериалов. Дисс. канд. техн. наук, М., 1983,241 с.

99. И2.Сиротов А.В., Палеева Н.В. Анализ надежности многопильных форматных станков с программным управлением в сборнике научных трудов МЛТИ, 186, М., 1986 с.47-49.

100. Сиротов А.В., Палеева Н.В. Автоматизация ускоренных испытаний пильных суппоров форматных станков. «Механизация и автоматизация производства», М., «Машиностроение», №7, 1987.

101. Исследовать эксплуатационную надежность и провести эксплуатационные испытания импортных технологических линий на Сегежском ЛДК. Отчет (МЛТИ), ответственный исполнитель Сиротов А.В.- тема № 397 № ГР 78075032, М., 1979, 101 с.

102. Волчкевич Л.И. Надежность автоматических линий. М., Машиностроение, 1969,308 с.

103. Анохин В.Н. Опыт исследования надежности автоматических линий в сварочном производстве. Канд. дисс. Л., 1973, 220 с.

104. Сиротов А.В.Исследование надежности автоматических линий для сортировки и пакетирования пиломатериалов. В кн. «Станки и инструментыд/о производств». Межвузовский сборник научных трудов, Л., ЛТА, 1983, с. 3-6.

105. Сиротов А.В. Разработать руководящие технические материалы и инструкции по техническому обслуживанию импортных линий. Отчет МЛТИ, М., 1980, 101с. Рег.номер 78075032.

106. Надежность в технике. Термины и определения. ГОСТ 27.002-89.

107. Пижурин А.А. Оптимизация технологических процессов деревообработки. М., «Лесная промышленность», 1975, 312 с.

108. Бирман И.Я. Оптимальное программирование. М., «Экономика», 1968, 232 с.

109. Фергин В.Р. Методы оптимизации в лесопильно-деревообрабатывающем производстве. М., «Лесная промышленность», 1975, 216с.

110. Калитеевский Р.Е. Проектирование лесопильных потоков. М., «Лесная промышленность», 1972, 184 с.

111. Калитеевский Р.Е. Автоматизация производственных процессов в лесопилении. М., «Лесная промышленность», 1979,366 с.

112. Калитеевский Р.Е. Фаллер А.Н. Браковка и сортировка продукции лесопиления и деревообработки. М., «Высшая школа».

113. Аксенов П.П. Технология пиломатериалов. М., «Лесная промышленность», 1976,480 с.

114. Варакин Ю.М. Автоматизация лесопильного производства. М., «Лесная промышленность», 1970, 256 с.

115. Турушев В.Г. Технологические основы автоматизированного производства пиломатериалов. М., «Лесная промышленность», 1975, 208 с.134.3вягин А.В., Сумароков A.M., Турушев В.Г. Лесопиление в Канаде. М, 1978,38 с.

116. Лурье Л.З. Браковка, торцовка и сортировка пиломатериалов. М., «Лесная промышленность», 1970, 64 с.

117. Елуков А.П., Щеглов В.Ф. Подготовка и погрузка пакетированных пиломатериалов. М., «Лесная промышленность», 1969, 104 с.

118. Елуков А.П., Щеглов В.Ф. Комплексная механизация работ на складах пиломатериалов. М., «Лесная промышленность», 1977, 224 с.

119. Щеглов В.Ф. Современные методы сортировки пиломатериалов в Финляндии. (Экспресс-информация по зарубежным источникам), М., ВНИ-ПИЭИлеспром, 1980, 40 с.

120. Силаев В.И. Механизация работ на складах пиломатериалов. М., «Лесная промышленность», 1980,129 с.

121. Амалицкий В.В. Надежность деревообрабатывающего оборудования. М., «Лесная промышленность», 1974, 158 с.

122. НЗ.Амалицкий В.В. Теоретические и экспериментальные исследования надежности деревообрабатывающего оборудования. Докторская диссертация. М„ 1977,386 с.

123. Палеева Н.В., Сиротов А.В. Автоматизация испытаний на надежность суппортов форматных станков. Механизация и автоматизация производства, 1987г.,№7 с32-33.

124. Швырев Ф.А., Зотов Г.А. Подготовка и эксплуатация деревообрабатывающего инструмента. М., «Лесная промышленность», 1986г., 301с.

125. Пижурин А.А., Розенблит М.С. Исследования процессов деревообработки. М., «Лесная промышленность», 1984г., 232с.

126. Вентцель Е.Е., Овчаров Л.А. Теория вероятности, М., Наука 1973г.,368с.

127. Надежность технических систем. Под.ред. И.А.Ушакова. М., Радио, 1985г., 608с.

128. Амалицкий В.В., Сиротов А.В. Методика определения оптимальной системы ТОиР оборудования для производства и отделки ДВП с применением ЭВМ. Отчет МЛТИ, М., 1983г. 67с, р.№ 01830005188.

129. Гальперин А.С, Шипков И.В. Прогнозирование числа ремонтов машин. М, Машиностроение 1973,112с.

130. Мамедов В.Э. Оптимизация системы ТОиР деревообрабатывающих станков с целью обеспечения технологической надежности (на примере рейсмусовых станков). Дисс. На соискание степени КТН, М, 1984г., 220с.

131. Роткоп Л.Л. Автоматическое управление процессами массового производства. М, Машиностроение, 1972г.240с.

132. Амалицкий В.В, Любченко В.И. Станки и инструменты деревообрабатывающих предприятий. М, Лесная промышленность, 1977г., 400с.

133. Афанасьев П.С. Конструкции и расчеты деревообрабатывающего оборудования. М, Машиностроение, 1980, 400с.

134. Манжос Ф.М. Деревообрабатывающие станки. М, Лесная промышленность, 1974г, 456с.

135. Справочник экономиста деревообрабатывающей промышленности. М., 1984г. 488с.

136. Справочник по деревообработке. М., 1985г., 488с.

137. Пижурин А.А. Оптимизация технологических процессов деревообработки. М., Лесная промышленность. 1975г., 312с.

138. Михайлов В.Н. и др. Технология механической обработки древесины. М., 1964г. 566с.

139. Волосов С.С. Основы точности активного контроля размеров. М., Машиностроение, 1969,356с.

140. Сиротов А.В., Кузьмин В.В. Оптимизация решений при проведении ППР технологического оборудования. В ст. работ Всесоюзной конференции по организации ТОиР в машиностроении. Ворошиловград, 1989.

141. Сиротов А.В., Щербаков А.С. Датчики в автоматизированных диагностических системах. В ст. Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления. М., 1991г.

142. Положение о техническом обслуживании и ремонте лесопильного оборудования, (авт. Амалицкий В.В., Бондарь В.Г., Сиротов А.В. и др.) Архангельск, 1986, 113с.

143. Палеева Н.В. Обеспечение надежности технологической системы форматного раскроя древесностружечных плит. Дисс. на соиск. уч. степ, к.т.н. М., 1987, 295с.

144. Сиротов А.В. Методика эксплуатационных испытаний линий сортировки и пакетирования пиломатериалов. Научные труды МЛТИ, М.,1980, с. 102-109.

145. Бондарь В.Г. Исследование долговечности направляющих качения дереворежущих станков. Дисс. на соиск. к.т.н. М., 1975, 248 с.

146. Воякин А.С. Методы и средства ускоренных испытаний фрезерных шпиндельных узлов деревообрабатывающего оборудования. Дисс. на соиск. к.т.н. М., 1981,218с.

147. Сиротов А.В. Методика стендовых ускоренных испытаний цепных транспортеров линий сортировки и пакетирования пиломатериалов. В ст. Автоматизация и вопросы механизации процессов д/о. Вып. 114, М., 1981, с.78-81.

148. Амалицкий В.В., Бондарь В.Г., Сиротов А.В. Исследовать надежность и разработать Положение о ТОиР лесопильного оборудования. М., 1985, 58с.

149. Сиротов А.В., Палеева Н.В. Экспериментальные исследования жесткости и вибрации пильных суппортов форматных станков. В ст. научных трудов МЛТИ, 1987, с. 36-39.

150. Сергачев В.Ю. Прогнозирование параметрической надежности базирующих элементов скольжения деревообрабатывающих четырехсторонних продольно-фрезерных станков. Дисс. на соиск. к. т.н. М., 1992, 225с.

151. Сиротов А.В. Синтез системы технического обслуживания и ремонта оборудования поточных линий лесопильно-деревообрабатывающих производств. Монография М.: МГУЛ, 2005. 196 с.

152. Еремеев Н.С. Повышениние эффективности технической эксплуатации лесозаготовительных машин на основе управления их остаточным ресурсом. Дисс. На соиск. д.т.н., М 2005,286 с.

153. Быков В.В. Методологические и технологические основы системы технического сервиса лесных машин. Дисс. На соиск. д.т.н., М 2005, 264 с.

154. Организация планово-предупредительного ремонта оборудования на целлюлозно-бумажных предприятиях Швеции. М. 1980г. 20с. ВНИПИЭИ-леспром.

155. Федеральный закон «О техническом регулировании». 2002 г.

156. ГОСТ 15.601-98. ЕСТП. Техническое обслуживание и ремонт техники. Основные положения.