автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.15, диссертация на тему:Разработка системы анализа и оценки эксплуатационной технологичности конструкции печатных машин

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕЧАТИ

РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АНАЛИЗА И ОЦЕНКИ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ КОНСТРУКЦИИ ПЕЧАТНЫХ МАШИН

Специальность: 05.02.15 - Машины, агрегаты и процессы полиграфического производства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

РГ6 ОД

1 * А ЯР Г

На правах рукописи УДК 681.625.234.

ГУЗЯКОВ ИГОРЬ ИВАНОВИЧ

Москва 1997

Работа выполнена в Московском государственном университете печати.

Научный руководитель: доктор технических наук профессор Волков П.Н. (МГУП)

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор Быстров К.Н. (МГУП);

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Румянцев В.Н. (АО НИИПолиграфмаш)

Ведущая организация: ГМП "Первая образцовая типография".

Защита состоится " ¿^У" " 1998 года

в __ часов на заседании диссертационного

совета ВАК Д 063.39.01 в Московском государственном университете печати (Москва, 127550, ул. Прянишникова д. 2а, тел.: 976-36-69).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан " " 1998 года.

Учёный секретарь диссертационного

Общая характеристика работы

Актуальность темы.

При переходе полиграфических предприятий на новые условия хозяйствования, всё более актуальной становится задача повышения экономической эффективности использования полиграфических машин; а это в своя очередь обуславливает повышение требований к продукции отечественных заводов полиграфического машиностроения, которые обеспечивают типографии и полиграфические комбинаты печатным и вспомогательным технологическим оборудованием для газетного и книжно-журнального производства.

Эти требования выдвигаются в части повышения качества и технического уровня выпускаемого полиграфического оборудования, удовлетворения потребности в запчастях, более полной разработки ремонтной документации и организации центров по ремонту полиграфической техники.

В свою очередь перед Государственным Комитетом Российской Федерации по печати стоят проблемы внедрения прогрессивных методов технического обслуживания и ремонта полиграфического оборудования, повышения эффективности процесса его технической эксплуатации.

3 последнее время предприняты определённые меры по повыиению технического уровня и качества машин. Однако, не умаляя значимости проведённых работ, необходимо отметить, что затраты на содержание полиграфических машин в типографиях остаются одной из определявших статей их расходов. Диспропорция в расходовании средств происходит по ряду причин: невысокое качество, низкий уровень эксплуатации, недостаточная эксплуатационная технологичность машин и др. В серийных и даже вновь разрабатываемых печатных машинах требования эксплуатации часто не реализуются. Проектанты и производители, в основном, стараются обеспечить лёгкую и экономичную сборку конструкций на заводе, соблюдая требования производственной технологичности, мало уделяя

внимания вопросам удобной эксплуатации; что в дальнейшем приводит к существенным затратам времени, труда и средств по причине простоев обусловленных возникновением отказов и необходимостью их устранения.

Успешное решение этих вопросов во многом определяется конструкцией машины и, в частности, таким её свойством, как приспособленность к выполнению всего комплекса работ по техническому обслуживанию и ремонту с максимальной эффективностью при заданных затратах. Это свойство в соответствии с ГОСТ 14.205-83 называют эксплуатационной технологичностью конструкции изделия при подготовке его к использованию по назначению, техническом обслуживании, текущем ремонте и утилизации.

Обозначенная выше задача, реиаегся в диссертационной работе на основе разработки системы анализа и оценки эксплуатационной техноло гичности конструкции печатных машин, исходя из обобщения теоретичес них и практических исследований в этой области.

Цель работы.

Целью данной работы являлось создание на основе обобщения и анализа материалов исследований по эксплуатационной технологичности, выполненных в различных областях техники, единой системы анализа и оценки эксплуатационной технологичности печатных машин позволяющей: более рационально организовывать их техническое обслуживание и тек^ щий ремонт в процессе эксплуатации; а также более полно учитывать конструкторскими бюро и заводами производителями машин потребностей эксплуатационников посредством отработки конструкции печатных машиь на эксплуатационную технологичность.

Для достижения поставленной цели в работе были решены следующие основные задачи:

I. Определён состав основных математических методов и моделей пригодных для теоретического исследования эксплуатационной технологичности.

2. Определены содержание и структура системы обеспечения эксплуатационной технологичности печатных машин на этапах проектирования, изготовления и эксплуатации.

3. Выявлены основные факторы влияющие на уровень эксплуатационной технологичности конструкции печатных машин.

4. Определены основные принципы оценки и разработана общая схема выбора и определения показателей эксплуатационной технологичности конструкции печатных машин.

5. Сформирована совокупность показателей для оценки эксплуатационной технологичности.

6. Выбраны методы оценки уровня эксплуатационной технологичности печатных машин, их отдельных секций и сборочных единиц.

7. Определена функция, нормирующая весомость оценочных показателей, входяших в ранжированную последовательность.

8. Установлен порядок нормирования значений обобщённых и единичных показателей,

9. Сформулированы требования предъявляемые к банку данных по эксплуатационной технологичности печатных машин и приведены его структура, назначение и цели.

10. Расчитаны значения некоторых показателей эксплуатационной технологичности для машины П0К2-84-2 и её фальцаппарата.

11. Усовершенствована система качественного и количественного анализа отказов печатных машин.

Научная новизна работы.

Среди научных направлений, рассматриваемых в рамках специальности "Эксплуатация и ремонт техники", важное место занимают проблемы эксплуатационной и ремонтной технологичности. В создание научных основ эксплуатации и ремонта машин большой вклад внесли отечественные учёные и специалисты: П.Н. Волков, В.А. Семёнов, Т.К. Алфёрова, М.В. Ко-рогодский, Б.И. Есин, Г.Г. Азгальдоз, Э.П. Райхман, В.К. Чупырина,

A.Д. Никифорова, Ю.Д. Амиров, А.И. Аристов, Л.Г. Дубиницкий.

Проблемам эксплуатационной технологичности посвящены работы :

H.H. Смирнова, A.A. Ицковича, Ю.М. Чинючина, A.C. Чичерина, И.К.Мул-киджанова, Г.Е. Топилина, В.М. Михлина, К.И. Дикова, В.М. Старикова,

B.М. Забродского, Г.П. Лышко, А.Т, Малёваного.

Большой вклад в разработку теоретических основ рассматриваемой проблемы внесли: Г.И. Флиорент, В.Г. Гмошинский, B.JI. Смит, Д.Р. Кокс В.А. Каштанов, Ю.П. Адлер, С.Д. Бешелев, Ф.Г. Гурвич, С.А. Саркисян, В.И. Каспин, В.А. Лисичкин, Э.С. Минаев, Г.С. Пасечник.

Эти работы представляют собой, в основном, теоретические и экспериментальные исследования в области технической эксплуатации различных видов сложной техники; включая автотранспорт, авиацию, сельскохозяйственную технику и полиграфическое оборудование.

Настоящая работа является первым развёрнутым теоретическим исследованием эксплуатационной технологичности конструкции печатных машин выводы которого сопоставляются с экспериментальными результатами, по лученными другими авторами в области надёжности печатных машин, в сферу которой входит и их эксплуатационная технологичность; а также результатами, полученными в рамках проведённых экспериментов и обработанных обобщённых данных различных научных отчётов по данной теме.

Научная новизна полученных результатов состоит в разработке сокуп ности положений, определляющих основы теории, методов анализа, оценк и обеспечения эксплуатационной технологичности конструкции печатных машин. При этом обоснована методика формирования совокупности показа телей эксплуатационной технологичности, используемых для оценки этого свойства машин на каждом этапе их жизненного цикла, включая стадии проектирования, производства и изготовления; определена совокупность основных факторов влияющих на уровень эксплуатационной технолс гичности; разработана критериальная система комплексной оценки эксплуатационной технологичности на основе сочетания единичных и обобщённых показателей, объединённых комплексным показателем учитывавши».

весомость всех оценочных показателей входящих з ранжированную последовательность; определены условия сценки и порядок нормирования значений показателей; усовершенствована методика качественного и количественного анализа отказов печатных машин.

Практическая ценность работы.

В полиграфическом машиностроении и практике эксплуатации печатных машин до сих пор вопросы обеспечения высокого уровня эксплуатационной технологичности их конструкции не рассматривались подробно и комплексно. Однако переход предприятий на новые условия хозяйствования диктует необходимость поиска новых решений в сфере повышения экономической эффективности использования полиграфического оборудования и в частности печатных машин как основного оборудования любой типографии.

Новые требования выдвигаются в части повышения качества машин, и как следствия их технического уровня; удовлетворения потребности в запчастях; более полной разработки конструкторской и эксплуатационной документации; внедрения прогрессивных методов технического обслуживания и ремонта; повыпения эффективности процесса технической эксплуатации машин.

Обозначенная проблема носит комплексный характер, поэтому для ее решения в работе применён системный подход в результате которого получены конкретные методики удобные з применении для обеспечения и поддержания высокого уровня эксплуатационной технологичности печатных машин на всех этапах их яизнечного цикла:

1) установлена единая методика обеспечения требуемого уровня эксплуатационной технологичности печатных машин;

2) разработаны методы установления оптимальных значений показателей эксплуатационной технологичности и оценки различных конструктивных решений по технико-экономическим критериям;

3) разработана методика анализа и оценки уровня эксплуатационной технологичности печатных машин;

4) разработана простая и удобная в применении модель сравнения уровней обеспечения эксплуатационной технологичности конструкции печатных машин по комплексному показателю;

5) разработаны рекомендации по практическому осуществлению процедуры нормирования единичных и обобщённых показателей эксплуатационной технологичности;

6) выбраны и обоснованы математические методы используемые для обработки информации по эксплуатационной технологичности печатных машин;

7) усовершенствована система качественного и количественного анализа отказов печатных машин.

Выполненная работа позволяет на базе созданной системы анализа и оценки эксплуатационной технологичности конструкции печатных машин; осуществлять целенаправленную программу по снижению всех видов затрат труда времени и материальных ресурсов на техническое обслуживание и текущий ремонт, а также других эксплуатационных расходов, путём более тщательной отработки конструкции печатных машин на эксплуатационную технологичность на этапах проектирования и производства; поддержания достигнутого уровня на этапах эксплуатации.

Таким образом результаты работы могут быть использованы как в кон структорских бюро, так и в типографиях. Процесс объединения усилий проектировщиков, производственников и эксплуатационников позволит сл щественно повысить ожидаемый эффект от внедрения разработанной систе мы обеспечения эксплуатационной технологичности, создание которой яе лось бы логическим продолжением излагаемых в данной диссертационной работе методик.

Аппробация работы

Основные положения работы и её результаты докладывались на научнс -технических конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов МГАП 1994-1996 гг., научно-техничес

ком семинаре кафедры "Техническая эксплуатация летательных аппаратов и авиадвигателей" "Московского государственного технического университета гражданской авиации", а также дважды в АО "КПЦ Подиграфмаш" города Рыбинска.

По материалам работы опубликовано 5 статей.

Объём и структура работы.

Диссертация состоит из введения, трёх глав, общих выводов, библиографии и приложения. Материал диссертации изложен на 132 страницах текста и содержит S6 формул, S3 рисунка и 20 таблиц. Библиография включает в себя 105 названий. Общий объём работы с приложением составляет 158 страниц.

Основные положения,выносимые на защиту.

Проведённые исследования позволяют вынести на защиту следующие положения:

1. Состав факторов и состав показателей определяющих эксплуатационную технологичность печатных машин.

2. Методику расчёта и нормирования значений показателей эксплуатационной технологичности печатных машин.

3. Усовершенствованную методику качественного и количественного анализа отказов печапных машин.

Содержание работы.

Во введении обосновывается актуальность, определяется научная новизна и практическая ценность работы; приводятся основные положения выносимые на защиту. Кроме того определяется цель работы и перечисляются главные задачи, которые необходимо решить для достижения поставленной цели.

В первой главе диссертации излагается общая характеристика проблемы эксплуатационной технологичности конструкции полиграфических машин. В ней обосновывается необходимость системного подхода, заклю-

чающегося в решении следующих основных вопросов:

1. Установление единой методики обеспечения требуемого уровня эксплуатационной технологичности полиграфических машин.

2. Разработка требований и нормативов по составляющим эксплуатационной технологичнсости.

3. Определение требований к показателям эксплуатационной технологичности. Формирование состава показателей, прогнозирование и нормирование их значений, включение в техническое задание (ТЗ) на проектирование машин.

4. Разработка методов установления оптимальных значений показателей эксплуатационной технологичности и оценки различных конструктивных решений по технико-экономическим критериям.

5. Создание структуры постоянно действующей системы сбора, обработки и обобщения информации об эксплуатационной технологичности эксплуатируемых серийных маиин.

6. Совершенствование методики качественного и количественного анализа отказов печатных машин.

7. Разработка эффективной системы анализа и оценки эксплуатационной технологичности конструкции печатных шшин на всех этапах их жизненного цикла.

В этой главе рассматриваются технико-экономические аспекты эксплуатационной технологичности и выявляется роль этого свойства печатных машин в системе их технического обслуживания и ремонта.

Теоретическое исследование эксплуатационной технологичности проводится на основе применения математической модели процесса восстановления. Развивая эту модель можно получить большой спектр характеристик эксплуатационной технологичности: функцию эксплуатационной технологичности; функцию потерь; предельные (стационарные) соотношения в виде среднего числа восстановлений за заданное время и различных коэффициентов.

Функция эксплуатационной технологичности конструкции есть функция

распределения величины \л/{ . Она определяется как вероятность того, что затраты на I -в обслуживание мапкны не превысят значение X. ,

1,е' г..:(?) = рги/.- <= г /

(I)

«с

Функция эксплуатационной технологичности характеризуется следующими свойствами:

1) при 2=0 Рщ.(о)=0 , а при ^у«»),/, т>е> ПрИ изменении 2 от 0 до о-3 функция изменяется от 0 до I;

2) с её помощью можно определить функцию потерь, которая позволяет оценить, например, вероятность перерасхода средств относительно уровня ;

3) она позволяет определить насколько стационарен стохастический процесс, что особенно ваяно при изучении стационарных характеристик эксплуатационной технологичности;

4) с её помощью можно определить такие показатели, как вероятность устранения отказа за заданное время 6 5 ¿$}или вероятность того, что расходы на запасные части не превысят заданного уровня среднее время устранения отказа £ и другие.

Функция эксплуатационной технологичности, .являясь одним из основных показателей, в теории эксплуатационной технологичности выполняет такую же роль, как Функция надёжности при исследовании безотказности машин и изделий. Кроме того, она связана с функциями надёжности и восстановления. Эксплуатационную технологичность машины можно определить через её надёжность с помощью равенства

(&,£) о/17* (^ (2)

о о

где некоторый фиксированный уровень затрат ка обслуживание машины.

Зависимость показателей эксплуатационной технологичности от организации системы технического обслуживания и ремонта предоставляет возможность управлять уровнем эксплуатационной технологичности лечат-

ных машин не вводя конструктивных изменений. Такая возможность появляется при варьировании методов или технологии процессов технического обслуживания (ТО) и ремонта (Р).

Вторая глава посвящена формированию системы поэтапного анализа и оценки эксплуатационной технологичности печатных машин на различных стадиях их жизненного цикла.

При проектировании и нормировании оптимального уровня эксплуатационной технологичности следует рассматривать не отдельные свойства печатных машин, а их совокупность, обуславливающую эксплуатационную технологичность. Научное обеспечение эксплуатационной технологичности должно базироваться на следующих принципах:

1) ориентация на системный подход гарантирует наибольший экономический эффект;

2) одновременный учёт всех стадий жизненного цикла печатной машины от её создания, включая проектирование и изготовление (в том числе все виды испытаний) до технической эксплуатации;

3) при прогнозировании и нормировании показателей эксплуатационной технологичности рассмотрению подлежит не только отдельно взятая печатная машина, а весь комплекс полиграфического оборудования задействованный в технологической цепочке изготовления печатной продукции.

Решение поставленных задач предлагается осуществить на базе создания системы анализа и оценки эксплуатационной технологичности котрая охватывает следующие этапы:

1) обоснование и нормирование количественных показателей и качественных требований по эксплуатационной технологичности;

2) последовательную целенаправленную отработку конструкции на эксплуатационную технологичность, совмещённую с отработкой производственной технологичности;

3) анализ, оценку и поддержание достигнутого уровня эксплуатационной технологичности в течении всего срока эксплуатации печатной

машины:

4) сбор, обработку и обмен информацией по эксплуатационной технологичности;

5) прогнозирование и нормирование уровня эксплуатационной технологичности для перспективных машин.

Вся совокупность факторов влияющих на эксплуатационную технологичность разделена на две основные группы: факторы организационно-технического и факторы технологического характера (Рис.1).

Совокупность производственно-технологических факторов

Организационно-технические факторы

Технологические факторы

1) Уровень организации труда и производства.

2) Наличие современных технологий.

3) Наличие необходимого технологического оборудования и его техническое состояние.

4) Система контроля и совершенство методов контроля.

5) Квалификация специалистов.

Рис. I.

Структура требований, предъявляемых к эксплуатационной технологичности представлена на рис.2.

1) Точность изготовления деталей, составных частей и сборочных единиц.

2) Применение технологических процессов, обеспечивающих требуемые свойства деталей.

3) Обеспечение качественной сборки машин.

Требования н ЭТ ПМ Ограничения

1

Требования к организации, обеспечению и пооведению работ по ТО и ТР

Общие требования и нормативы

Показатели ЭТ

Требования к компановке ПМ и конструкции её сборочных единиц и

механизмов ♦

Внешние факторы

Параметры и характеристики конструкции

Рис. 2

Полагаясь на сформулированные принципы, как общую методологическую основу в системе оценок эксплуатационной технологичности, обосновываются показатели характеризующие это свойство.

Общая схема выбора и определения показателей при комплексной оценке эксплуатационной технологичности печатных машин приведена на рис.3.

Определение показателей ЭТ

Выбор показателей ЭТ

Рис. 3.

В качестве основных обобщённых показателей используемых при оценке эксплуатационной технологичности печатной машины выбраны следующие средние суммарные оперативные значения показателей: продолжительности ТО и ТР Зо.п. , трудоёмкости ТО и ТР 5„.т. , стоимости ТО и ТР £вС., расчитываемые за определённый период эксплуатации.

Средние суммарные оперативные значения продолжительности, трудоёмкости и стоимости ТО расчитываются по одинаковой схеме. В диссертации приведена схема расчёта для «5"а7: .

Л*

Д.Г. = 2 ( ¿с Пс) ^.-г,

где £ I - средняя оперативная трудоёмкость ТО С -го вида; - количество ТО ¿-го вида; Г - количество видов ТО. В свою очередь ¿1 определяется по формуле

N Ь , , , ,

где /V - количество исполнителей С. -го вида ТО; к - количество операций С -го вида ТО;

£к1 - оперативное время, затрачиваемое ^ -исполнителем на вы-

( 3 )

полнение ¿-операции, определяемое как математическое ожидание оперативного времени или как среднеарифметическое значение всех измерений за период испытаний, т.е.

т

tfl

_ V ? L И) ( 5 )

= — Г to мин. 1.

™ y-i К

где /ТО - количество измерений.

£ЛТ- печатной машины может быть представлена как сумма средних оперативных трудоёмкостей ТО её комплектующих изделий

<* _ у С и) „ ( 6 )

Лт. ~ т: Г<м.-7,

где с/ - номер комплектующего изделия; р - количество изделий; Ьох- средняя оперативная трудоемкость ТО данного изделия за определённый период эксплуатации. По аналогии с выражением ( 4 )

Су 4- 4 {eJ) ( 7 )

Oat- ~ <- гр хел.-п,

.60 J-1 ** * г '

где tj£- оперативное время, затрачиваемое j-исполнителем на выполнение (f-операции ТО данного изделия, определяемое в соответствии с ( 5 ). В случае необходимости оценить SA7. печатной машины в целом, её отдельных секций и сборочных единиц по видам работ (контрольные, крепёжные, регулировочные, смазочные и т.д.) оперативную трудоёмкость

можно представить как N

с _ V С ( 8 >

•V. ' ^ Х.т. - ? >

где /Т) - номер вида работ;

N - количество видов работ;

С<П)>

Оот- средняя оперативная трудоемкость каждого вида работ, которую вычисляют по формуле

/г/ ы

Для удобства сравнительного анализа однотипных машин удобно исполь-

зовать удельные значения обобщённых показателей эксплуатационной технологичности которые определяются по формуле:

П - JL , С 10 )

УЧ~ П г

где Р - числовое значение рассматриваемого показателя эксплуатационной технологичности изделия; П - числовое значение главного (параметрического) показателя, характеризующего основные эксплуатационные свойства изделия. В качестве параметрического показателя предлагается использовать среднюю суммарную наработку Тср машины за рассматриваемый период времени, которая может измеряться в единицах времени (ч), циклах функционирования (рабочих циклах) или в единицах изготовленной продукции (тыс. лист.-отт.).

Кроме детерминированных показателей, при необходимости могут определяться следующие вероятностные показатели.

Среднее оперативное время устранения отказов (восстановления) в процессе использования:

t-i ^

где c^i - условная вероятность отказа изделий 6-й группы;

i,g{ - среднее время устранения отказа (восстановления) изделий ¿-й группы, включая время на его поиск; $. - количество групп изделий на печатной машине. Условная вероятность отказа изделий ¿-й группы определяется из выражения: 2<Л'

£ьь ' ( 12>

U1

где 1a>l- параметр потока отказов (величина обратная средней наработке на отказ) изделий L -й группы ( С = I, 2,..., ^ ). Средняя частота или интенсивность отказов могут определяться расчётным путём или в результате обработки статистических материалов по данным различных испытаний и эксплуатации.

А. у- -/■ * ( 13 )

Среднее время устранения отказов изделий каждой группы определяется на основании результатов обработки статистических данных. При наличии достаточного количества данных и заранее извесной функции распределения времени ТР, величину ¿у определяют по соответствующим формулам. При экспоненциальном распределении:

£ ^ >

где Г - число отказов изделий I -й группы, устранённых в процессе выполнения оперативных форм ТО; ¿д- время устранения 6-го отказа. Когда интенсивность устранения отказов (ТР)ул является величиной постоянной во времени, а закон распределения времени устранения отказов - экспоненциальный, ул определяется как величина, обратная среднему времени устранения отказа: __

^ = 1 /{? 5 ( 14 )

Вероятность выполнения непланового Р за заданное время Р3 ]

определяется в зависимости от вида распределения времени Р. Оно определяется, в основном, принятым методом обнаружения отказавшего изделия и конструктивными особенностями печатной машины.

В качестве основных единичных показателей эксплуатационной технологичности печатных машин назначены следующие показатели, выражаемые в виде безразмерных коэффициентов: доступности Кд, легносъёмности Кд,

взаимозаменяемости Ко; контролепригодности К„.

в к

Абсолютные показатели ( ¿>0.Т.,5ЛП, ) и единичные коэффициенты (К„, К_, Ко! К.) хотя и характеризуют свойства эксплуатационной тех-

д Л В К

нологичности, но не дают возможности оценить её уровень. Поэтому за меру сравнения предлагается принять относительные показатели (Ро; ,Р0'. ):

Р.г Р( /Л-Г > ( 15 )

Рв1= РсЪ~/ Рс , (16)

где Рс - значение С -го показателя оцениваемой печатной машины; Рс$ - значение ¿-го показателя базового (эталонного) образца. Из приведённых формул ( 15 ) и ( 16 ) выбирают ту, при расчёте по

которой увеличению относительного показателя отвечает повышение уровня эксплуатационной технологичности печатной машины.

Аналитическое выражение для комплексного показателя имеет вид

Р«=п (> Р,+ +... + ?>.Л, ) , ( 17 '

где ^.г, ^г, ^з ' коэффициенты значимости, характеризующие

удельный вес каждого из показателей эксплуатационной технологичности в комплексном показателе;

, Рг, Рз , • • Рп ' вычисляются п0 Формулам ( 15 ) и ( 16 );

П - число показателей. В случаях, когда количество показателей эксплуатационной технологичности оцениваемого изделия буде отличаться от количества показателей базового оьразца, можно провести перарасчёт значений коэффициентов весомости по извесным формулам.

Вес показателя рассматривается как зависимая переменная (функция), принимающая дискретные значения при непрерывном изменении аргумента (номер характеристики в ранжированной последовательности.

Нормирующую функцию V'(С) применительно к оценке эксплуатационной технологичности можно определить исходя из следующих условий достаточной общности:

1) при { = * ;

2) при <:'==*=> ¿)- о ;

3) при /-»оо ¿/пп Р<Г/ •

( 18 )

4) при / ^(¿)1> /¥(1+<Г) /.

Условие (I) означает, что в ранжированной последовательности оценочных показателей значение первого из них равно единице У{()-/ , при этом не исключается возможность иметь такую же весомость двум или даже более первым показателям. Условие (2) свидетельствует о том, что при безграничном увеличении числа оценочных показателей весомость последнего равна У"/г1) = 0 . Условие (3) подтверждает справедливость операции суммирования оценок, представленных в виде относительной весомости по-

>

казателей. Иначе говоря числовой ряд должен сходиться. В данном случае используется признан сходимости Даламбера.

Четвёртое условие накладывает требование отсутствия экстремума в интервале существования функции / .

Это условие может быть также интерпретировано как условие монотонности элементарной функции У'Гс) , т.е. при .

Исходя из поставленных условий определён вид нормирующей функции:

^гт^-фг- (19)

Именно одновременное выполнение всех четырёх условий обеспечивает общность нормирующей функции, а следовательно, возможность использовать её для оценки весов показателей эксплуатационной технологичности.

Кроме вышеуказанных вопросов в третьей главе рассмотрены также вод-росы: сравнения уровня эксплуатационной технологичности печатных машин по комплексному показателю; нормирования показателей и их задание в технических требованиях; определения трудоёмкости самостоятельных элементов операций по ТО и ТР методом хронометража; формирования структуры системы сбора и обработки информации по эксплуатационной технологичности печатных машин.

В третьей главе рассмотрены процедуры определения и нормирования некоторых значений показателей эксплуатационной технологичности печатных машин, на основе качественного и количественного анализа отказов машины П0К2-84-2 и её фальцаппарата.

Для определения весовых коэффициентов показателей применён экспертный метод ранжирования показателей по значимости. Расчитаный коэффициент конкордации равен V/ = 0,862. Для оценки значимости V/ используем критерий, который при 1%-ном уровне значимости и числе степеней свободы ¡) = 6-1=5 имеет табличное значение разное 15,085. ХЪ*. ~-'*,о85< = 93, /.

Фактическое значение (расчитанное значение) квантиля значительно превышает его табличное значение, что говорит о высокой вероятности

неслучайной согласованности мнений экспертов.

Таким образом выражение для расчёта комплексного показателя характеризующего уровень эксплуатационной технологичности печатной машины или её секции с учётом весомости относительных показателей в ранжированной последовательности примет вид: т ^

Р„ 21 (0,267Р + 0,267РОП + 0,200Р +0,133Р„ +

к Ц ОТО! Во; ъд.

+ 0,083Р + 0,050Р_ ),

где ¿ - порядковый номер сборочной единицы (механизма) в печатной малине (секции);

Z - число сборочных единиц (механизмов) в печатной машине (секции ).

8 третьей главе рассмотрены также вопросы: проведения хронометража работы машины; определения номенклатуры отказов машиныП0К2-84-2 и расчёта наработки между соседними отказами; определения параметров закона распределения и значений показателей безотказности, надёжности и эксплуатационной технологичности; проведения качественного и количественного анализа отказов машины П0К2-84-2 и её фальцаппарата; построения необходимых графиков зависимостей.

Все расчитанные значения показателей сведены в соответствующие таблицы.

Основные результаты и выводы.

1. В результате проведённых исследований разработаны теоретические и методические основы системы анализа и оценки эксплуатационной технологичности конструкции печатных машин.

2. Эксплуатационная технологичность представлена иерархической совокупностью её отдельных показателей.

3. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена критериальная система оценки эксплуатационной технологичности на основе сочетания единичных и обобщённых показателей.

Единичные и обобщённые показатели разбиваются на основные и дополнительные, которые, в свою очередь, подразделяются на нормируемые и ненормируемые. Основными единичными показателями являются безразмерные коэффициенты: доступности К , легкосъёмности К , взаимозаменяемос-

(Ц л

ти К„, контролепригодности К„ и их относительные значения.

гз Н

Основными обобщёнными показателями являются следующие средние суммарные оперативные значения показателей: продолжительности ТО и ТР Заг„ трудоёмкости ТО и ТР Ялт. , стоимости ТО и ТР £0.с. ; расчитываемые за определённый период эксплуатации.

Дополнительные единичные показатели выбираются исходя из конкретных задач решаемых в области ЭТ ПМ на каждом этапе их жизненного цикла, также как и дополнительные обобщённые показатели.

4. Поскольку абсолютные показатели {£„.*,¿о.*.,<5*.с. ) и единичные коэффициенты ( К„, К„, К_, К„ ) характеризуют свойства ЭТ, но не да-

Д Л В К

ют возможности оценить её уровень, за меру сравнения принимаются относительные показатели ( Ра, Р0; ).

Если Р0 ( Р^ ) > I то оценка ЭТ ПМ по данному показателю даётся положительная, если Р0 ( Р^ ) < I - отрицательная.

5. Общий уровень ЭТ конструкции ПМ или её отдельного механизма, а также отдельной секции удобно оценивать комплексным показателем, аналитическое выражение при помоци которого он может быть расчитан имеет вид /Э р Р, + ^Р^ р Р, + Рп ) .

6. Функция нормирующая весомость оценочных показателей, входящих в ранжированную последовательность определяется исходя из условий достаточной общности.

Ранжирование по значимости показателей ЭТ ПМ осуществляется применением экспертного метода, который позволяет получить окончательный вид выражения для расчёта комплексного показателя характеризующего уровень ЭТ ПМ или её секций с учётом весомости относительных

показателей в ранжированной последовательности / А

Р„=г 7 ( 0,267Р„„ + О,267Р + 0.200Р + 0,133Р„ +

к д ОСо; ОТо; Во;

+ 0.083Р + О,050Р_ ).

О высокой вероятности неслучайной согласованности мнений экспертов говорит значительное превышение табличного значения квантиля над его фактическим значением ■ЛГт,Ги. - /5,085 < Я" = /.

7. Для определения вероятности безотказной работы фальцаппарата машины П0К2-84 за любой отрезок времени его эксплуатации по результатам наблюдений был построен соответствующий график зависимости.

Наработка Тнар 0 ф ап находится как абсцисса графика Раэ ( {, ) при ординате, определяемой по фошуле: Р0„ = 0,37 + 0,13» г^ =

ас?

= 0,37 + 0,13 0,8 = 0,474. Отсюда Т 0>ф ап = 160 час.

8. Предложена новая модель проведения качественного анализа отказов ПМ П0К2-84-2 и её фальцаппарата, основанная на методе информационного шлейфа, которая позволяет оценивать рост числа наименований отказов и их повторяемость. Этот метод позволяет на пространственном графике сопоставлять характеристики различных модификации ПМ или сравнивать технологические машины одного класса с целью внесения конструктивных изменений для улучшения ЭТ конструкций машин.

Предлагаемая модель позволяет на основе расчёта удельных показателей (¿^,¿4,и}) вести анализ по интервалам наработок, группам повторяемости и ряду других признаков. Применяя эмпирические формулы, полученные на графиках зависимости можно выразить в аналитической форме и построить номограммы, которые дают возможность прогнозировать значения удельных показателей на последующие периоды времени.

9. Изложенные в работе методологические разработки могут послужить основой для проведения комплексных исследований и внедрения их в производство.

дальнейшее развитие исследований должно быть направлено на расширение диапазона изучаемых в данном аспекте факторов и условий эксплуатации, а также на переход от отдельных ПМ к машинным агрегатам, а от них и к комплексам машин.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Гузяков И.И. К вопросу о целесообразности повьшения эксплуатационной технологичности полиграфического оборудования. ВИНИТИ РЗ-В96. Москва, 1996.

2. Гузяков И.И. Совокупность показателей и оценка уровня эксплуатационной технологичности полиграфического оборудования. ВИНИТИ 1Р4-96. Москва, 1996.

3. Гузяков И.И. Управление эксплуатационной технологичностью полиграфического оборудования//Полиграфия.-1996.-№3.-С.7.

4. Гузяков И. И. Определение нормирующей функции для расчёта весовых коэффициентов показателей эксплуатационной технологичности печатных машин. ВИНИТИ Р606-В97. Москва, 1997.

5. Гузяков И.И. Оценка эксплуатационной технологичности печатных машин. ВИНИТИ 1Р607-В97. Москва, 1997.