Качественный критерий цели, хотя он и в принципе верен, без его количественной оценки не позволяет строить систему ТОР так, чтобы обеспечить заданный расчетный эффект. Суть в том, что ни в настоящем, ни в будущем не представляется возможным добиться за счет ТОР условия - «чтобы не было аварий».
Можно минимизировать их число (его надо задать!), но полностью исключить отказы нельзя ни при какой системе ТОР.
Выделяют три группы критериев цели ТОР, которые можно использовать при ППР ГШО.
Первая группа - надежностные показатели, которые могут быть выбраны проектировщиками согласно ГОСТ [5] и в последующем предъявлены эксплуатационникам в целях их обеспечения системой ТОР. В соответствии с [5] номенклатура включает более двух десятков показателей надежности. Приведем три из них, а именно:
Р(1)-вероятность безотказной работы, количественное значение которой может служить целью ТОР, и устанавливаться с учетом требований технологического процесса или затрат на его обеспечение.
Кr - коэффициент готовности, характеризующий уровень безотказности и восстанавливаемости оборудования.
Значение Кr определяется по формуле:
Кr =Т/(Т+Тв), (1)
Где Т –наработка на отказ, а Тв – время восстановления.
Кти – коэффициент технического использования, зависящий не только от уровня надежности изделия, но и от организации ТОР.
Значение Кти определяется по формуле:
Кти = t сумм /(tсум + tрем + tобсл), (2)
где tсум – суммарная наработка оборудования в течение заданного интервала времени;
tрем, tобсл – соответственно суммарные простои на неплановое и плановое техническое обслуживание.
Надежностные показатели используются тогда, когда основной задачей ТОР является обеспечение заданного уровня надежности по соответствующему показателю, без строгого учета экономических факторов.
Использование в качестве критерия цели различных показателей надежности (их число можно расширить, например, за счет w(t) – параметра отказов или Тсл – срока службы и др.) обусловлено тем, что каждый из них характеризует различные стороны надежности оборудования, зависящие от условий эксплуатации, ущерба от отказа и др.
Так показатель Р(t) используется тогда, когда опасен сам факт отказа оборудования, независимо от длительности его устранения (например, продольный порыв ленты магистрального конвейера).
Кr – рекомендуется использовать тогда, когда ущерб производства зависит как от отказа, так и от длительности его устранения.
Кти – рекомендуется использовать тогда, когда и устранение отказов (неплановые ремонты) и плановые ремонты приносят значительный экономический ущерб.
Вторая группа – экономические критерии, а именно Суд – удельные эксплуатационные затраты. Это наиболее обобщающий критерий. Он рекомендован комитетом стандартов для оптимизации системы ППР.
Суд характеризует затраты, связанные как с выполнением плановых работ по ТОР, так и устранение отказов.
С ростом затрат на ППР из-за увеличения частоты и объема работ снижаются затраты на неплановые ремонты, поскольку уменьшается число отказов.
Q3 (t) – требуемый уровень добычи за заданный интервал времени. Увеличение частоты и объема ППР обеспечивает поддержание (или даже рост) заданного уровня добычи. Следовательно, объем добычи может служить критерием при планировании работ по ТОР.
Третья группа – безопасностные критерии, например, Рб (t) – минимизирующие вероятность возникновения опасного события. При использовании этого критерия целью ТОР является поддержание (или рост) уровня безопасной эксплуатации оборудования, поэтому для достижения этой цели, независимо от затрат, планируется частота и объем ТОР.
Для высокого уровня безопасности ведения горных работ требует точного соблюдения сроков плановых работ по ТОР.
Оптимизация периодичности ТОР обеспечит заданный наивысший уровень критерия цели ТОР, однако определение величины Тпл сопряжено со значительными вычислительными сложностями и должно базироваться на точном статистическом материале, характеризующем надежность ГШО и процесс его обслуживания, и на объективном контроле за техническим состоянием оборудования.
1.3 Диагностирование технического состояния ГШО
Использование методов и приемов диагностирования оборудования шахт - одно из наиболее эффективных и перспективных направлений совершенствования ТОР. Диагностирование является основой стратегии плановых замен деталей (узлов) «по параметру», при которой можно обеспечить самый высокий уровень надежности оборудования.
Методы диагностирования ГШО при плановом ТОР начали интенсивно развиваться в последние годы [7]. Более широко разработаны подходы к диагностированию оборудования при поиске и устранении отказов в процессе непланового ремонта [3].
Приемы диагностирования оборудования шахт давно используют при ведении работ по ТОР. Однако широкого распространения, основанного на научном подходе, методы диагностирования ГШО пока не получили. Это обусловлено сложностью ведения в подземных условиях диагностирования оборудования и, главное, отсутствием необходимых технических средств и установленных критериев предельного состояния (КПС).
В настоящее время разработаны критерии предельного состояния ГШО, которые подлежат обязательному контролю при проведении регламентных работ в соответствии с технологическими картами на обслуживание и ремонт изделий, а также при сложных отказах, устранение которых связано с демонтажем изделия или разборкой составной части.
Процесс диагностики есть процесс управления техническим состоянием объекта, выполняемый по определенной программе и с заданной целью. Реальность использования методов и средств диагностирования в значительной степени зависит от того, насколько удобны они к применению в подземных условиях, и того, насколько квалификация персонала соответствует современным требованиям.
В этой связи диагностирование подземного оборудования будет развиваться как по пути создания автоматически действующих встроенных приборов, оценивающих работоспособность машины в целом, так и по пути существенного повышения квалификации персонала, занятого процессом ТОР. Повышение квалификации персонала, занятого техническим обслуживанием и ремонтом оборудования, требует минимальных затрат, а обеспечивает максимум эффекта.
1.4 Актуальные проблемы обеспечения ремонтопригодности ГШО
Одним из основных факторов, напрямую влияющих на эффективность работы, а соответственно, экономическое благополучие российских горно-добывающих предприятий, является непрерывное старение парка горно-шахтного оборудования (ГШО). Сегодня темпы старения ГШО опережают его воспроизводство, модернизацию и реновацию. Среди некоторых видов ГШО доля машин с выработанным ресурсом уже превышает 50%. Эксплуатация техники в «предотказном» состоянии приводит к постоянному увеличению доли затрат на ее содержание в себестоимости добычи и переработки продукции горного производства. В настоящее время рост расходов на эксплуатацию и ремонт ГШО на горнодобывающих предприятиях опережает рост стоимости основной продукции. Если имеющаяся тенденция сохранится, то уже через 5–7 лет затраты на ремонт сравняются со стоимостью нового ГШО.
Актуальность проблемы повышения эффективности работы машиностроительного и ремонтного производства с целью обеспечения успешного решения задач управления надежностью ГШО определяется действием целого комплекса факторов и тенденций, среди которых помимо старения техники следует выделить:
· напрямую связанное с уменьшением надежности ГШО снижение уровня безопасности и эффективности его работы;
· недостаточный уровень квалификации кадров в машиностроительном и ремонтном производстве, не позволяющий выйти на оптимальное соотношение критерия «цена-качество»;
· сохраняющие свою силу негативные последствия распада комплекса горного машиностроения (как сокращение номенклатуры, так и уменьшение объемов производства);
· процессы монополизации в горном машиностроении;
· определяемую изменением структуры промышленного производства тенденцию формирования преобладающей части производственных мощностей ремонтного производства на горных предприятиях, с одновременным прекращением функционирования существовавших ранее централизованных отраслевых ремонтных структур.
В настоящее время основной объем ремонта ГШО выполняется горными предприятиями, эксплуатирующими оборудование. Связанное с этим распыление производственных мощностей приводит к увеличению в ремонтном производстве доли ручного труда, снижению качества работ, нарушениям регламента ремонта, росту доли запасных частей, произведенных в условиях единичного и мелкосерийного производства (а значит их существенному удорожанию). И как результат – трудоемкость ремонтов значительно превышает трудоемкость изготовления ГШО.
Переломить преобладающие пока негативные тенденции можно с помощью специализации ремонтного производства. Зарубежный и отечественный опыт показывает, что наиболее эффективной формой ее реализации является создание межотраслевых производственных мощностей по ремонту оборудования в местах наибольшего сосредоточения предприятий горно-добывающего комплекса.
Наряду с созданием специализированных ремонтных предприятий требует развития фирменный ремонт ГШО, выполняемый заводами-изготовителями.
Качество фирменного ремонта значительно выше, чем при других формах его организации, поскольку работы выполняются квалифицированным персоналом, в полной мере использующим нормативную и эффективную материально-техническую базы. Кроме того, фирменный ремонт дает возможность наладить надежную обратную связь между производителями и эксплуатирующими организациями, позволяет в серийном производстве использовать базу данных о надежности и эффективности ГШО для модернизации действующих и создания новых образцов горной техники, благодаря чему процесс управления надежностью и качеством ремонта приобретает системный и непрерывный характер.