Вопрос 42. Влияние системы обслуживания на надежность машин.

Потеря машиной работоспособности в процессе ее эксплуатации — неотвратимый процесс, протекающий в зависимости от конструкции машины и условий ее использования с большей или меньшей интенсивностью.

Предельным состоянием изделия будет такое, при котором вероятность выхода его параметров за допустимые пределы достигнет установленного уровня. Начиная с этого момента, изделие нуждается в восстановлении утраченной работоспособности.

Это достигается путем ремонта узлов и элементов машины, заменой износившихся частей запасными, регулировкой механизмов и другими методами, которые для краткости будем называть одним термином — ремонт.

От системы ремонта и ТО, которая определяет периодичность и объемы ремонтных работ, зависят показатели надежности изделия. Эта система для любой машины строится, как правило, на основании следующих принципов:

- для удобства эксплуатации машины и планирования ремонта предусматриваются периодические остановки машины для ее ремонта и профилактических мероприятий через заданные, как правило, равные промежутки времени (или после выполнения заданного объема работы);

- объемы периодических ремонтных работ и соответственно длительность простоя машины в ремонте неодинаковы, так как должно быть обеспечено восстановление работоспособности машины при протекании разнообразных процессов старения.

При разработке системы ремонта и технического обслуживания необходимо учитывать следующее:

- в каждой машине, как правило, имеются детали и элементы с широким диапазоном их потенциальных сроков службы (наработки) до отказа;

- современные технические возможности позволяют осуществить ремонт и восстановить утраченную работоспособность для любых отказов машины (кроме особых случаев — например, гибели изделия в результате катастрофы); вопрос может идти лишь о больших или меньших затратах времени и средств;

- система ремонта и технического обслуживания имеет как общие для данного типа машин черты (например, характер и последовательность периодических ремонтов), так и параметры, отражающие уровень надежности машин данного назначения (например, время до капитального ремонта), основные параметры системы ремонта связаны с показателями надежности машины;

- система ремонта назначается для машины в целом, поэтому вероятность отказа отдельных узлов и механизмов машины и их регламентированные сроки службы (наработки) должны назначаться с учетом периодичности ремонтов, принятой данной системой;

- при оценке работоспособности машины деление деталей и узлов на ремонтируемые и неремонтируемые не обязательно; для восстановления работоспособности машины неважно, заменяется или ремонтируется деталь, важно лишь, чтобы замененная или отремонтированная деталь отвечала техническим условиям;

- при разработке технологических процессов ремонтных работ необходимо учитывать их влияние на качественные показатели отремонтированных изделий.

Вопрос 43. Надежность систем «человек-машина» и «коллектив-комплекс машин»

При эксплуатации сложных машин и комплексов человек и машина становятся объединенными в единую систему. Работоспособность и надежность этой системы в большой степени зависят от показателей качеств человека и от приспособленности машины к взаимодействию с человеком.

Качества человека характеризуются в первую очередь его квалификацией и исполнительностью.

Человеческий фактор в производстве является одним из важнейших, от которого зависит эффективность и надежность использования техники. Как показывает анализ аварий, нарушений технологических процессов, ошибок управления в сложных технических системах, они вызваны часто тем, что в конструкциях машин и приборов недостаточно учтены особенности и возможности человека.

Конструкция машины должна учитывать

- антропометрические (типичные размеры и форму человеческого тела и его отдельных частей),

- физиологические (возможность воспринимать или создавать определенные нагрузки, утомляемость, биоритмы, быстрота действий),

- психологические свойства человека.

Современные машины должны быть сконструированы так, чтобы сигналы, поступающие к человеку от машины, необходимые для управления, отвечали его возможностям. Конструкция машины должна ограждать человека от недопустимых воздействий на его нервную систему — шума, яркого или недостаточного света, обилия сигналов информации и т. п. Органы управления не должны также вызывать физической утомляемости человека за счет усилий на рукоятках или неудобства их расположения.

Все эти факторы влияют на надежность системы «человек — машина», особенно в аварийных ситуациях.

При взаимодействии человека с машиной и при сравнении возможностей оператора и машины в одних случаях преимущество имеет человек, в других — машина и ее система управления. Так, человек имеет преимущества при работе машины в условиях неожиданных ситуаций, по способности дать заключение о состоянии машины по отдельным симптомам, по способности учиться на опыте, по гибкости и оригинальности в действиях. Машина и ее органы могут превосходить человека по точности выполнения заданных и повторных действий, по чувствительности к сигналам, по скорости реакции, по возможности накопления большого числа данных и быстрого их использования для управления машиной.

Поэтому для обеспечения высокой надежности системы «человек—машина» необходимо в наибольшей степени использовать возможности и машины, и человека, ограждать оператора от недопустимых перегрузок.

В системе «коллектив-комплекс машин», помимо перечисленных выше факторов ведущую роль играют социальные отношения, иерархия отдельных исполнителей, организационная структура подразделения, идеология и взаимоотношения людей, системы управления качеством и надежностью.

Изучение и моделирование систем «человек-техника», исследование и классификация отказов машин по вине оператора, изучение механизмов надежности человека как сложной кибернетической системы, создание адаптивных систем «человек-машина» способствуют повышению надежности машин, агрегатов и сложных комплексов при их эксплуатации.