автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Разработка метода определения периодичности и объемов технического обслуживания и ремонта электрических машин специализированными предприятиями черной металлургии

.¿о 0е' ^

МОСКОВСКИЙ ордена ЛЕНИНА, и ордена ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЩИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

БАНЩИКОВ Олег Петрович

РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРИОДИЧНОСТИ И ОБЪЕЮВ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА. ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ 1ЛАШЩ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫМИ ПРЕДПРИЯТИЯМ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

Специальность 05.09.03 - Электротехнические кегшлекен и систем, включая их управление и регулирование

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1991

Работа выполнена в Производственно-техническом предприятии "Чериетэлоктроремонт" треста "Энергочермет" Министерства Металлургии СССР.

Научндй руководитель — доктор технических наук, профессор КУДВШ ЕЛ.

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

ЩУЩИЙ В.И.

кандидат технических наук ЯИШОВ А.Е.

Ведущее предприятие — ПО "Укрэлектрочерлет" (г. Днепропетров

Задита состоится " ' " ^г-^^г " 1991 Гф в // час

в аудитории № -М-<2 /V Х1а заседании специализированного Совета

Московского ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетического института.

Отзывы о работе в двух экземплярах (заверенные печатью) просил направлять по адресу: 105835, ГСП, Москва, Е-250, Красноказарменная ул., д. 14, Учений Совет ЬШ.

С диссертацией молшо ознакомиться в библиотеке МЭИ.

Автореферат разослан " " ■ " 1991 г.

Ученый секретарь специализированного Совета K-053.I6.06

канд.техн.наук, доцент Т.В. Анчарова

» t

Í ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Постоянный рост электровооруженности производственных процессов современного промышленного предприятия приводит к увеличению количества установленного электрооборудования. Стоимость электрического хозяйства предприятия в черной металлургии достигает 12-15 % общей величины капитальных влоненкй, а по отдельным объектам до 50 Нормальное функционирование технологического и вспомогательного оборудования в значительной степени зависит от надёя-ности эксплуатируемого электрооборудования. Среднее значение удельного ущерба у потребителя находится на уровне 0,6 руб./кЗт-ч, что в 10 раз больше, чем в энергосистеме. Одним из эффективных путей псвыдения надёетости электрических маиин является' своевременное и качественное проведение их технического обслуживания и ремонтов (ТО и Р) с целью предупреждения отказов.

Объём капитального ремонта асинхронных двигателей в стране равен объёму их выпуска. Однако, затраты на рсмонтно-эксплуатаци-онные работы, которые несет народное хозяйство, превыпают стоимость выпуска новых электродвигателей. Только изготовлением асинхронных электродвигателей в стране занято около 100 тыс. человек, а электроремонтом - свыше I млн. человек. Стоимость эксплуатации I кВт установленной мощности электрической малины 7-12 руб./год, суммарные затраты 150 руб./маз. (стоимость электроремонта по отрасли приблизилась к 400 млн. руб./год)., численность электротехнического персонала 8-10 % общей численности рабочих завода.

В этих условиях очевидно, что необходимо использование и повышение эффективности самых разнообразных форм организации ремонта электрооборудования. По-прежнему экономически целесообразным остается направление развития централизованной системы электроремонтного производства. Для отраслевых специализированных предприятий ставится перспективной целью осуществление не только капитального ремонта электрических машин предприятий, но и переход на техническое обслуживание (диагностика ответственного оборудования, выполнение текущих ремонтов и т.д.).

Огромное количество (10® единиц по металлургическому предприятию), разнообразие (средняя повторяемость на уровне четырех) электрических машин и разнообразие условий работы делают неприменимым в практике использование специализированными предприятиями временных характеристик вероятности безотказной работы конкретных

электрически ;.:ашп для определения периодичности и объемов их ТО и Р. Решением про.бяоаы является приленонго методов статистического моделлровак'л потоков электрических машш, требукда обслуди-ванпя к ремонта.

Хпссертационная работа выполнена в соответствии с Программой мероприятий Ишчермета СССР, утверэдениой 21.03.85 Министром черной металлургии СССР и Координационным планом научные исследовании проводимых по проблеме (0.01.II) "Разработка я внедрение новых .методов и технических релений в области межотраслевых проблем промыв ленной энергетик;:, направленных на энергосбережение".

Цель п.".бо?п заключается в исследовании динамики структуры мпо:::остза з;:а::тр;;чзск::х малин для разработки статистического метода определения на перспективу периодичности, номенклатуры и объёмов их технического обслуживания и ремонта специализированными предприятия:.'-: черной металлургии.

В соотЕетс?в;п: с поставленной долью решены следующие задачи:

1. Исследование системы отраслевого централизованного электроремонта предприятий черной металлурги;: Центральной, части РСХР.

2. Системный анализ множества эксплуатируемых и централизованно ремонтируемых в отрасли электрических ма^ин.

3. Исследование динамики структуры совокупности электрических

4. Исследование временных рядов частоты появления групп ремонтируемых олектрпчесгсгх малин.

5. Разработка моделей и методов перспективного определения периодичности, номенклатуры и объемов технического обслуживания и ремонта электрических машин на основе устойчивости динамики их структуры.

G. Разработка мероприятий по повышению эффективности системы централизованного отраслевого элоктроремонта в черной металлургии.

,методы исследований опирались на положения теории систем, теории ¡лнонеств, теории вероятностей, теории случайных фунвдгй, методы математической статистики. Теоретические исследовашш сопро-вогдались разработкой математических моделей, в том числе реализованных в программных средствах на &S.1.

Выводы и преддоаэния основываются на анализе более 500 выборочных обследований предприятий различных отраслей промышленности,

:вша 2 млн. электротехнических изделий, содержащихся в ин-Тюрмаци-)Ниом банке данных "Черметэлектро", кроме того на данных автора ю более 300 выборочным обследованиям действующих производств за-юдоз черной металлургии центральной части РСОСР (информация по 1ТП Черметэлектроремонт).

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Проведен системный анализ множества электрических малин, эксплуатируемых на промышленных предприятиях черной металлургии £вропейской части РСФСР и доказана принадлежность их ремонтных зыборок различного объёма и состава к видовым Н-распределениям.

2. Проведен анализ временных рядов основных параметров Н-рас-1ределенкя л разработана модель его динамики, позволяющая прогнозировать структуру множества электрических машин в целом.

3. Проведен анализ временных р.ядоз числешюстей видов электрических машин, разработана описывающая их система прогнозных моделей и определены структурные ограничения, шгкладываемие Н-рас-зределением на временные ряды различных видев электрических малин.

4. Предложена процедура синтеза видового распределения множества электрических машин, как метода, позволяющего получить на перспективу перечень типов, количество и периодичность появления электрических машин в системе ТО и Р.

5. На основе синтеза видовой структуры множества электрических машин предложен метод прогнозного планирования снижения суммарной трудоемкости электроремонтных работ.

6. На основе устойчивости динамики структуры множества электрических мааин в целом разработан метод распределения объёмов работ между специализированными, межведомственными, отраслевыми и внутризаводскими подразделениями в регионе.

Практическая ценность и реализация полученных результатов заключается в создании метода синтеза структуры множества электрических малин заводов черной металлургии центральной части РСОСР для определения объёмов и периодичности их ТО и Р специализированными предприятиями черной металлургии. Произведен расчёт периодичности и объёмов для ПШ Черметэлектроремонт на примере ГУбкинского цеха. Планирование электроремонтного производства на основе модели синтеза структуры множества электрических маши даёт экономический

эффект за счёт повышения производительности труда электротехнического персонала при организации ремонта партиями, снижения неиспользуемых запасов материалов и запасных частей на основе более точного определения потребности, сокращения сроков ремонтных работ. Ожидаемый экономический эффект составляет 490 тыс. руб./год по ДТП Черметэлектроремонт.

Модель синтеза структуры множества эксплуатируемых электрических машш реализуется в АСУ-Электроремонт ПТП Черметэлектроремонт.

Апробп'"^ работ». Основные положения диссертационной работы докладывались и обсувдались на: научно-технической конференции ВДНТП "Повьтление надёжности и экономичности систем электроснабжения в условиях интенсификации производства" (г.¡Москва, 1987 г.); 11 Всесоюзном симпозиума "Логическое управление с использованием ЭВМ" (г.Орджоникидзе, 1988 г.); научно-технических семинарах кафедры электроснабжения промышленных предприятий Московского энергетического института (1390 г.).

Публгкатта. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в кости печатных работах.

Структура к объём диссертации. Работа изложена на 181 страницах 1.ш122коя::с1юго текста, иллюстрируется рисунками и таблицами на 23 страницах к состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 8 5 наименований и приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЦ

Во введянта обоснована актуальность работы, сфорвдлированы цель и задачи исследования.

В первой главе рассмотрены проблемы эксплуатации, обслуживания и ремонта электрооборудования предприятий черной металлургии.

На основе анализа директивных документов, обзора литературных источников и непосредственных исследований установлено, что при определении периодичности и объёмов ТО и Р специализированными отраслевыми подразделениями невозможно использовать существующие системы планово-предупредительных ремонтов (ШР). Это связано с тем, что: I) нормативы данных систем усреднены, не учитывают

износа электрооборудования, на практике имеют большой диапазон разброса значений (даже для однотипного оборудования) и, как следствие, существенно отличаются от фактических; 2) различный подход к вопросам плаштрования ТО и ППР определяет разную степень их разработки, различную структуру и построение этих систем.

Как следствие, исследованию вероятности отказа, статистике причин выхода из строя, теоретическому обоснован™ среднего времени безотказной работы и оптимальному времени отправки электрических машин в ремонт посвящено много работ. Теоретически, по фактическому перечню электрических малин заводов зоны обслуживания специализированного предприятия на основе существующих моделей оптимальных периодичностей сроков проведения ТО и Р может быть составлен график поступления электрических машин. Но, во-перзых, определение среднего времени безотказной работы затруднено рядом причин: большой трудое:костью сбора и отсутствием достоверной информации о всех установленных электрических машинах на металлургических заводах, отсутствием статистического материала о распределении отказов во времени. Во-вторых, большое количество установленных электрических машин характеризуется значительным разнообразием», сам выход в ремонт как по мекромснтног.у циклу, так и в зависимости от времени работы электрических машин после ремонта или ревизии характеризуется большим разбросом.

Кроме того, централизованные^ специализированные электроремонтные подразделения оторваны территориально и административно (особенно в межотраслевой системе) от промышленных предприятий, планируюпщх ТО и Р, и фиксируют лишь факт появления электрической машины в ремонтном фонде. Поэтому, практически невозможно планировать объёмы и сроки ТО и Р электрических машин специализированным предприятиями, основываясь не только на данных системы ППР, но и на более точных моделях определения оптимальных сроков профилактики. В этой связи для определения периодичности и объёмов ТО и Р электрических машин отраслевыми специачизированньмн предприятиями необходимо применение статистических методов исследования структуры потоков электрических машин, тробуюних обслуживания.

Анализ показал, что в стране в области организации электроремонта существует две точки зрения: охват ремонтом всего парка установленного электрооборудования предприятиями ¡.Ьшэлектротех-

прома и полный ремонт его собственными силами предприятий. Зто .две крайности. Колебание из одной в другую говорит об отсутствие общей концепции развития и построения системы электроремонтного производства. Рынок, самостоятельность и полный хозрасчёт предприятий рано или поздно застазит не только расширять свою элект-роремонтпую базу, но и налаживать горизонтальные связи с различными специализированными фирмами. Концепция региональной организации системы электрореконтных предприятий должна основываться на объективных структурных закономерностях самого множества эксплуатируемого на предприятиях электрооборудования.

В главе проведен анализ функционирования отраслевой системь электроре.мснтного производства - ПТП Черметэлектроремонт, обслу-кива:-сщ:й электрооборудование заводов черной металлургии Европейской части РСОСР. Предприятие состоит из восьми спэциализирован-ных цехов, осуществляющих ремонт около 20 тысяч электрических малин в год.

Вторая глздч посвящена системно:,^ анализу множества экс плуг тируемых электрических машин, который заключается в следующем. В выделенной совокупности вводится понятие вид, содержащее количественную и качественную характеристики. Для целей электроремо? та вид электродвигателя - это его' номинальная мощность и тип ([.арка, серая). Составляется общий список электрических машин и перечень их видов. По списку пересчлтываотся количество электрических мааин каждого вида, из которых встретившиеся одинаковое число раз, объединяются в касты. При расположении каст в порядке уменьшения в них числа видов получается видовое распределение электрических машин выделенной совокупности.

Для примера одно из видовых распределений приведено в табл; це, где К^)- число каст; - количество электрических машин вида; М'(Ь) - число видов, представленных Ь электрическими м; шинами; I. \л/(1) - количество электрических малин касты. Число В] дов, представленных одной электрической малиной, составило \л/(0=5 1 » дауля и т.д., самый многочисленный вид,

представленный 19 электрическими машинами - сдш\д/(('3): ^ ,N0-19 Общее количество электрических машин - и- ¡21-^/(1.), общее числ(

видов

Таблица

Видовое распределение электрических малин, ремонтируемых ^убкинским цехом (август 1386 г.)

К I У/(1) Ц(1)_Характеристика вида_

1 I 51 51 0,6 АО-31-4; 1,1 4А80А4; 1,3 А0С2-21-4;

1,5 А0Л2-31-6; 1,7 АО-41-4; 2,8 А0-51-6; 3,2 П-41; 4 А02-41-4; 4,2 4АСП2.36; 7,5 А02-42-2; 9.5 ПРСХ0ДКА5СШ; 10 ВАО-62-8; II ;ЛГ -312-8; 14 СВ,Л-€;Л; 15 .Л -411-8; 18 ¡(В3200 4; 18,5 4А160:.12; 18,5 4А160Л4; 18,5 4А180:.Б; 22 !ЯКН-412-8; 22 ¡.ТГКН-4П-6; 22 А02-71-4; 22 А02-81-8; 27 ПВ-81; 28 ;.ТГН-511-8; 30 А02-82-8; 30 А0П2-81-6; 30 В32СО 4; 30 4А180.,!2; 55 4А225.Й; 75 4АН200 2; 90 4АИ225:й; НО .7А36-72-6; 125 ДСК-12-24-12; 132 А3-315:,5-6; 132 Ш3-13-14-2; 160 А-193-6; 160 МШ-713-Ю; 190 ДПЭ-82А; 190 ¡ШОРТ; 20О А03-315.\?-4; 200 АО-ЮЗ-4; 200 А0-П4-6; 200 АЗ-315.Л-2; 250 ПЭМ41-4; 400 АКЗ-13-52-Ю; 455ДТ-9Н; 500 ПЭ:Л-151-8; 520 СД5У-14-29-6; _630 АКЗ-13-46-6; 40 А0П2-ЭГ-8_

2 2 22 44 0,27 АСШ-21-4; 1,5 4А8СВ4; 1,5 А0Л2-22-4;

3 ВР10054 ; 3 ИВ-107; 3 4А90Ь 2; 7 АО-52-4; 7,5 ЫТ-31-8; 7,5 й!ТН-311-8; 10 АС-62-2; II 4А132.М4; 13 А02-61-4; 15 4А160 5 4; 22 160-04; 30 !,П Г -412-6; 37 4А20Ш4; 54 ДПЗ-52; 55 И.Ш0РТ; 60 ДПВ-52; 132 А03-315:.1-6; 160 АЭ-315-2-4; 500 А-12-41-4

3 3 7 21 0,2 Т1\4-25; 1,1 А0Л2-21-4; 3 А02-32-4; 5,5 4А112Л4; II 4А132.Л2; 25 АЗЛ-ЗУ-4; 45 УТ-46

4 4 3 12 0,55 4А71А4; 2,2 А02-31-4; 7,5 А02-52-6

5 5 2 10 7,5 4А132 4; 7,3 А02-51-4/2

6 6 I 6 3 А0Л2-32-4

7 7 2 14 2,2 4А90Ь4; 44АЮ0и4

8 19 I 19 3 4А1005 4

Й = 89, <и = 177, У/0= 51,9, o¿ = 0,62, К = 8, М0 = 19

На основе сохранения формы функций распределения композиций групп асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, фазным ротором, машин постоянного тока, синхронных машин и прочих электрических машин по повторяемости доказана принадлежность видовых распределений централизованно ремонтируемых в черной металлургии электрических мажш к классу устойчивых негауссовкх распределений. Невозможность применения классических методов анализа, основанных на моментах, средних и их производных заставляет по-новому исследовать структуру множества электрических малин.

В качестве основы для аппроксимации эмпирических видовых распределений выбрана зависимость:

где Хе.]^, СО) - непрерывный аналог и ; с/- - характеристический показатель распределения; = - постоянная распределения,

целочисленные значения которой равны ; точка К. в ко-

торой = { является особой точкой, параметром, характеризую-

щим размер системы. Слева от точки К находятся неоднородные касты ( справа - касты однородные ( и>К> )# всех1г[эс)

выполняется - целая часть числа. Для ненулевых зна-

чений численности однородных каст принято и = ,

. . , = , ' «>

где - целые чгсла обещанного аргумента£Ц^,Р-^. ..¡одаль

приведена на рис.1.

Установлено, что устойчивая структура месячных, квартальных и полугодовых потоков централизованно ремонтируемых электрических манин различного объема выборок описывается моделью Н-распределе-ния, имеющей два параметра: размер системы - и характеристический показатель, равный для рассматриваемой статистики -И ,4 .Поскольку часто на практике возникает вопрос об операциях над исследуемыми гаокества:.'^ олектричоских масин, которые описываются Н-распределениями, то, опираясь на основные понятия теории множеств и операций над ними, исследована возможность сложения Н-распределений. Установлено, что по причине качественного структурного ограничения, операции над Н-распределениями не соответствуют известным правилам операций над множествами: суммирование

ОД

40

30

20

10 I

\

л

= о.ба, к = 8

= 51 Ы0= 13

И-1??

к

г±

М0

6 8 10 12 14 15 18 20

5 7 9 II 13 15 17 19 21 Н*]

1 2 3 4 5 6 7

19

1 2 3 4 5 6 7

8

I к ■

Рис. I» Модель видового распределения (Н-распределение).

Н-распределений возможно лишь в случае абсолютного неперосечения видов симмируекых множеств электрооборудования, в остальных случаях необходимо использовать имитационную модель, реализованную на ЭВМ.

Третья глава посвящена исследованию изменения во времени структура множества электрических мащпн и состоит по содержанию из двух частей анализа и моделирования динамики: I) основных параметров ¡{-распределения и 2) числешюстей видов электрических масин в рамках Н-распределения. -

Изменение основных параметров Н-распределения и численностей отдельных видов электрических машин с течением времени трактуется как случайный процесс с дискретным временем = I месяц,

= I квартал и Ь^з = I полугодие, а выборка определенной длины как одна из реализаций этого процесса. В общем случае вре-

I

меннке ряды рассмотрены как смесь компонентов: ~ тренд

или долгосрочное дзикение; Уд. (Л) ~ регулярные колебания относительно тренда; - остаток или несистоштический случайный эффект.

Установлено, что центрированные по методу наименьших квадратов линейны^ трендсм временные ряды основных параметров Н-распре-деления R-C^) и численностей видов электрических машин

относятся к классу стационарных случайных функций, а колебания относительно трендов во всех рядах являются случайной ве-личпнсй, распределенной по нормальному закону. Анализ корреляционных функций , ЩЛ.) и L^ (4.) показал, что они соответствуют процессу Юла и в нюс присутствует явно выраженная периодическая составляющая, которую коано представить в виде ряда Фурье. Состав гармоник определяется спектральной плотностью и фактической погрешностью прогноза.

»Модель случайного процесса ^(t) , использующая дискретное преобразование Сурье для представления y^-t) названа Ф-моделью и в общем виде выглядит следующим образом:

^(Ф А+ Ыи + + U), (3)

где k , Q - параметры линейного тренда ^(-L) ; А о , С к , 5)к -коэффициенты Vv\ гармоник ряда Сурье; t- - временной параметр с соответствующим шагом tit .

Тренд характеристического показателя описывается

уравнением с коэффициентами, независящими от вида выборки, связанного с временным шагом. Этот факт формализует одну из сторон устойчивости динамики Н-распределения в целом. Коэффициенты уравнения трендов ^араметра ад зависят от временного шага. Цикличность для и определяется на уровне шести месяцев для выборок с шагом , восьми кварталов для At^L и шести полугодовых выборок при t/З . Поэтому при построении модели необходима реализация длиной в три года. .

С-модели для и при выглядят следующим

образом:

^O^) = 0l83L-0,0'5i+0,UCi>st+ O.OS-iint + + О.ОЬ Со^ал- 0,05 ,

Разработанные модели применимы при средою- и долгосрочном прогнозировании. Ряд, разложенный на компоненты, экстраполируется вперед и собирается слояенне.м для формирования прогноза. После определения прогнозных значении по тренду производится прогноз по ' УТ0ЧНЯИ1И1** значение в границах дсзерительного интервала. Фактическая опибка при прогнозпрсвании на одну и две точки вперед составила 4,6 % и 12,0 % для сС и 7,1 £ и 7,6 % для К- сострет-ственно. Ф-модель для о£(Ь) приведена на рис.2.

„1ате.матическая модель динамики структуры мнонестза электрических маиин в целом, формализуемая гиперболической плоскостью, получается подстановкой (4) в (I). Спектр видового распределения, полученный на основе разработанной модели, позволяет определить на перспективу количественную стсрсну процесса - объёмы партий видов и пропорции между ними. Но, констатируя устойчивость форми Н-рас-пределения, описывающего структуру в целсм, как систе:.^, нельзя получить информация о тс:л, какие конкретные виды электрических мааин в будущем встретятся определенное количество раз и через какие периоды.

3 этой связи во второй части тдптьой г.':1.??? проз еден анализ динамики численностей конкретных видев электрических млгпш как траекторий случайных процессов и дарения по плоскости Н-распре-деления.

На основе обработки статистического штери&ла выявлено, что при сохранении формы кривой Н-распределенил зо времени состав устойчивых относительных величин каст изменяется. Характер изменения функций встречаемости отдельных видов электрическое машин во времени аналогичен случайному процессу ^Щ.) . Разница заключается в разной вероятности появления видов электрических машин на временном интервале. Вероятность максимальна для вида самой многочисленной касты - М0 и уменьшается для видоз с численностью, приближающейся к 1састе уникальных видов - \д/о , для которой эта вероятность минимальна. Этот факт накладывает дополнительное ограничение на условие выполнеши стационарности процессов, а именно: необходимость увеличения временного иага отсчёта при приближении к каста:.! редких видов. Цикличность колебаний относительно линей-

О 2 4 6 8 10 12 1

Рис. 2. Ф-:/,одаль (Л) при

них трендов также различна для разных видсз электрических малин и зависит от временного шага. Характерная длина не более трех лет,

Ф-модель для вида электрической М2к:ты 45 ЗТ при Д-Ц2_ выгляди? следующим образом:

^Ч-Ь) =5,Ш+0(7 -¿,50йпЬ-1,Ч05ш1+ +{.ЗО&иАЬ + 5}

Согласно существующие правила.»,! заявка запасных частей и материалов осуществляется за полтора года в начале последнего кзартала текущего года с разбивкой по кварталам. 3 этой связи рассматривается метод краткосрочного прогнозирования. После определения по тренду прогнозное значение в границах доверительного интервала уточняется моделью Фурье. Оценкой прогноза язлястся фактическая ошибка, которая на одну и две точки вперед при Для сос-

тавила 10 % и 9 % соответственно. .Модель изменения и прогнозирования численности вида 45 ЭТ приведена на .рис.4. 3 общем виде траектории движения всех $ видов электрических машга по плоскости Н-распределения описываются системой О-моделей, которая приведена на рис.4.

В результате статистических исследований также установлено, что для рассматриваемой длины исходного ряда существует доля непрогнозируемых видов электрических машин, которая составляет 30-40 % первой касты Н-распределения или около 10 % всех изделий. При увеличения длины ряда более трех лет эта доля будет уменьшать-зя»

Прогнозирование численностей видов электрических калин на основа системы Ф-моделей позволяет определить не только количественные характеристики видового распределения, но и получить качественную информацию перечень конкретных видов электрических ка-зин, их количество и периодичность появления в системе ТО и Р. 1лл этих целей в работе предложена процедура синтеза видовой ¡труктуры Н-распределения, которая состоит из двух операций: '.) прогноз отдельных численностей видов электрических машин по :истеме Ф-моделей; 2) построение по прогнозным значениям видового >аспределения электрических машин. Поскольку шаг появления и, ^ответственно, прогнозирования видов электрических машин разных :аст различен, выявлено, что длина предыстории по количеству тосек при разных шагах у всего Н-распределения будет одинакова:

[ 4 * Aojl : ' «

Ос

7ZV77772>

OL

Рис. 4. Синтез видовой структуры множества электрических машин

для видов многочисленных однородных каст - Л { , видов неоднородных каст, близких к точке К - и для редких видов неоднородных каст - Явление для наглядности изображено на рис. 4.

Определяющую роль в оценке адекватности моделей временным рядам играет третья компонента ^-^О^)» которая язляется стохастической составляющей, обусловленной случайными колебаниями. Сизи-ческий смысл колебаний заложен в действии многообразных не формализуемых факторов на процесс функционирования электрических ма-П1 ин, в результате которого возникают их потоки, требующе обслуживания или ремонта. Проверка остатков для с£(-Ц| , и (Л.) по критерию Дарбина-Уотсона показала, что спецификации О-моделей адекватны реальным процессам и достаточно полно учитывают всю полезную информацию, содержащуюся в исходно:.! временном ряде. Адекватность всех полученных в работе уравнений проверялась по критерию Фишера с уровнем значимости 0,05. Проверка значимости статистических оценок коэффициентов уравнений с помощью критерия Стьвдента позволила считать коэффициенты достоверными.

В четвертой главе на базе устойчивости динамики видовой структуры множества эксплуатируемых электрических маакн разработаны методы псвшения эффективности системы централизованного электроремонта в черной металлургии.

Разработанные модем динамики чиоленностей видов электрических малин позволяют с достаточной точностью репать задачу перспективного определения периодичности л объёмов ТО и Р на специализированных электроремонтных предприятиях. Модель синтеза видовой структуры множества электрических малин на основе информационной базы данных в рамках АСУ Электроремонт позволяет получить компактную динамически) развертку спектра траекторий временных рядов чиоленностей видев электрических малин" с сохранением параметров различных шагов появления отдельных видов. Временные срезы по плоскости видовой развертки позволяют определить с помощью предложенных в работе методов прогнозирования периодичность попадания тех или иных видов электрических малин в систему ТО и Р. Информация о численности видов данных электрических машин при суммировании по всей структуре множества за соответствующий интервал времени с учётом неплановых расходов доли непрогнозируемых видов электрических машин однозначно определит объём электроремонтных работ.

СЕертка списка электрических машин в видовые распределения с выделением составляющих их узлов и деталей, опираясь на модель синтеза структуры их множества, позволяет осуществить объективные заявки на запасные части-и материалы, ликвидировать искусственный дефицит одних и тем самым снизить объём незавершенных ьлектроре-ментных работ и ущерб в основном производстве, а также снизать количество неиспользуемых запасов других видов комплектующих, материалов и запасных частей.

Исследование динамики структуры потока электрических машин, поступающего в систему обслуживания, и синтез его видового распределения позволяет более точно определить на перспективу ожидаемую трудоемкость электроремонтных работ с учётом величины резерва по-вшения эффективности этих работ, заложенного в самой видовой структуре к выполнить реальный прогноз величины снижения суммарной трудоемкости электроремонтных работ за счёт роста производительности труда электроремонтного персонала при организации ремонта партиями. По £убкинскс:»у цеху месячная величина резерва повышения эффективности электроремонтных работ составила в среднем 24 %. Фактически реализовать величину резерва повышения эффективности электрорз.монтных работ позволяет также разработанный метод оптимизации количества и размеров специализированных электроремонтных подразделений различной централизации в регионе и распределения номенклатуры и объёмов работ меаду ними, основанный на прогнозировании Н-распределения.

ОСНШНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВШОДЫ

1. На основе анализа директивных документов, обзора литератур-, ных источников и непосредственных исследований установлено, что • при определении периодичности и объёмов технического обслуживания

и ремонта специализированными подразделениями теоретически и практически невозможно опираться па параметры надёжности отдельных единиц электрооборудования.

2. Установлено, что видовая структура множества ремонтируемых централизованно в черной металлургии электрических машин выборок различного объёма, времени, качественного состава принадлежит к устойчивым негауссовым распределениям, описываемым моделью Н-распределения с характеристическим показателем, равным 0,3 + 1,4.

3. Установлено, что временные ряды основных параметров Н-рзс-пределения и численностей видов электрических машин после специальной обработки принадлежат к стационарным случайным функциям, а колебания относительно линейных трендов во всех рядах соответствуют процессу Ша и в них присутствует явно выраженные периодические колебания с характерной для различных временных глагоз цикличностью.

4. Показано, что в общем виде формализация временных рядов основных параметров Н-распределения и численностей видов электрических малин, как траекторий их движения по плоскости Н-распреде-ления, осуществляется на основе класса О-моделей, содержащих ряд Оурьо с числом гармоник, не превосходящим пяти.

5. На основе О-моделей основных параметров Н-распределения разработана математическая модель динамики структуры множества эксплуатируемых электрических »ласин в целом, которая списызается гиперболической плоскостью и позволяет на преддроектных стадиях получить прогнозную количественную оценку спектра редко- и часто-встречающихся видов электрически малин.

6. На основе системы прогнозных 0-моделей численностей отдельных видов электрических машин разработана процедура синтеза их видовой структуры, позволяющая полутать информацию об изменении численности каждого конкретного вида во времен:: в рамках структуры в целом и, как следствие, перечень конкретных типов электрических машин, их количество и периодичность появления в системе ТО и Р.

7. Разработаны и доведены до практической формы реализации следующие методы:

- определения периодичности и объёмов ТО и Р электрических машин специализированными электроремонтными предприятиями, который позволяет, осуществляя объективные заявки, ликвидировать искусственный дефицит одних и снизить количество неиспользуемых запасов других видов комплектующих, материалов и запасных частей;

- прогнозного планирования роста производительности труда электроремонтного персонала, основанного на реализации резерва снижения суммарной трудоемкости электроремонтных работ, заложенного в видовой структуре множества эксплуатируемых электрических машин; /

- определения оптимального соотношения крупных, средних и мелких специализированных электроремонтных подразделений системы

централизованного электроремонтного производства в регионе и распределения объемов работ мазду меяведомственными, отраслевыми и заводскими злектроремонтны-.м цехами.

Основное положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Барышников О.П., Фуфаев В.В. Управление структурой оборудования при автоматизации проектирования электроремонта //Сталь.-- 1987. 5. -С. S7-98.

2. Барышников О.П. К вопросу о техноценозах //Стандарты и качество. - 1987. -И 7, -С. 43.

3. Оуфаев В.В., Барышников О.П., Д/йсенова 1Л.Б. Исследование надеглооти множества эксплуатируемого электрооборудования систем электроснабжения //Повышение надёжности и экономичности систем электроснабжения в условиях интенсификации производства. - Ы.: 1.Щ1Ш. 1987. -С. 55-59.

4. Кудрин Б.П., Барышников О.П., Оуфаев В.В. Логическое управление структурой информационных массивов в САПР-Электро// Логическое управление с использованием ЭВМ. Тез. докл. XI Всесоюзного симпозиума. - Ыоскш-Ордаоникндзе. - 1988. -С. 252-254.

5. Барышников О.П., Фуфаев В.В. Оптимизация структуры системы регионального ро.моита электрооборудования /Деп. в ИШШ.ШЕРГО. 20.09.89 й 3125-эн.

6. Фуфаев В.В., Барышников О.П., ;Пуйсенова 1.1.Б. Композиционное моделирование структуры эксплуатируемого электрооборудования //Сб.кауч.трудов К 210. -М. :.',!оск. энерг. ин-т. -1989.-С. 33-39.

7. A.c. I0767I6 СССР. Установка для сушки материалов, выделяющих горючио компоненты /Кузнецов H.H., Лизогубов U.A., Барышников О.П. и др. - 6 е.; ил.

Подписано к печати Печ. л.

Тира* /ОО" "яаказ 6/9 бесплатно

Типография МЭИ, Красноказарменная, 13.