МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА

ФГОУ ВПО "Морская государственная академия

имени адмирала Ф.Ф. Ушакова"

Кафедра «Радиосвязь на морском флоте»

Конспект лекций по дисциплине

«Техническая эксплуатация

радиоэлектронного оборудования»

по специальности

160905 «Техническая эксплуатация транспортного

радиооборудования»

Новороссийск – 2008

УДК 629.7.019.3:62-505.001

Техническая эксплуатация РЭО: Конспект лекций для курсантов специальности 160905 очной формы обучения/ Составитель А.И. Чернова. – Новороссийск, МГА имени адмирала Ф.Ф. Ушакова, 2008. - 28 с.

Конспект лекций включает в себя материал для изучения дисциплины «Техническая эксплуатация РЭО», рассчитанный на самостоятельное изучение основных понятий и определений, а также математических моделей для решения задач организации процесса технической эксплуатации современного морского радиоэлектронного оборудования и оценки качества его функционирования.

Данный конспект лекций содержит материал, необходимый для выполнения лабораторных и практических работ по курсу «Техническая эксплуатация РЭО» и предназначен для курсантов специальности 160905 очной формы обучения.

Конспект лекций рассмотрен и одобрен на заседании кафедры РСМФ

7 ноября 2008 года, протокол №3

Конспект лекций разработан:

к.т.н., доцентом кафедры РСМФ Черновой А.И.

Рецензент:

к.т.н., доцент Лицкевич А.П.

Содержание

Лекция № 1: Основные термины и понятия теории технической эксплуатации РЭС. Понятие стратегии технической эксплуатации. 4

Лекция №2:Показатели качества технического обслуживания РЭО на морском флоте. Функция готовности, коэффициент готовности РЭО. 12

Лекция №3: Оптимизация параметров технической эксплуатации 20

Лекция №4 Основная документация при технической эксплуатации морского РЭО. Контроль технического состояния РЭО. 29

Лекция №5 Структура служб технической эксплуатации РЭО на морском флоте. Организация и структура Базы технического обслуживания флота. 39

Лекция №6 Обеспечение морских РЭС запасными частями, инструментами и приборами 43

Лекция №7 Основные мероприятия при техническом обслуживании РЭО и периодичность проведения ТО. 51

Лекция №8 Основные мероприятия при ремонте морского РЭО. 56

Лекция №9 Организация хранения радиоэлектронных средств. 60

Рекомендуемая литература 64

Лекция № 1: Основные термины и понятия теории технической эксплуатации рэс. Понятие стратегии технической эксплуатации.

На поведение техники можно воздействовать путем вы­бора определенных мер в каждый момент принятия решения. К этим мерам относятся: осмотр техники, различные виды ре­монта, замена узлов и деталей и другие меры, которые ведут к восстановлению техники. Если оборудование состоит из не­скольких частей, то по каждой части должны быть приняты оп­ределенные меры, причем выбор мер для одной части может зависеть от состояния одной или нескольких других частей. По­следовательность мер, выбираемых тем, кто принимает реше­ние, отражает систему технической эксплуатации. В частности, качество систе­мы можно измерить затратами, путем определения стоимости техники в каждом состоянии и стоимости выполнения каждого вида работ.

Теория эксплуатации, как и всякая теория, должна представлять собой систему основных идей, обобщаю­щих опыт и отражающих объективные закономерности развития данной области знания. Теория эксплуатации является новой областью науки. Она возникла на осно­ве теории надежности, теории массового обслуживания, технической диагностики и кибернетики.

Теория эксплуатации базируется на ряде основных понятий и определений. Под технической эксплуатацией будем по­нимать совокупность организованных действий по при­ведению технической системы в рабочее состояние, поддержанию ее в этом состоянии, использованию ее по назначению с требуемой эффективностью.

Основные работы, выполняемые персоналом, обслу­живающим восстанавливаемую в процессе эксплуатации систему, включают в себя:

• хранение аппаратуры;

• подготовку ее к использованию;

• использование аппаратуры по назначению;

• техническое обслуживание,

• восстановление.

Для невосстанавливаемой системы основными ра­ботами являются: хранение тех. системы, подготовка ее к использованию и использование ее по назначению.

Остановимся кратко на каждом виде работ, выпол­няемых при эксплуатации.

Хранение – комплекс мероприятий, направленных на поддержание тех. системы в заданном состоянии и обеспечивающих последующее ее использование по на­значению. При этом оборудование может находиться на складах, в рабочих помещениях или непосредственно на местах, где оно используется. Этот комплекс мероприя­тий, с одной стороны, состоит в создании и поддержании условий, обеспечивающих сохранность тех. системы, и, с другой – в проведении необходимых контрольных, про­филактических и восстановительных мероприятий.

Подготовка – комплекс мероприятий, обеспечи­вающих перевод тех. системы из одного состояния в дру­гое, например из состояния хранения в состояние ис­пользования по назначению или наоборот. При этом производится консервация или расконсервация оборудования, проверка и настройка и при необхо­димости профилактика и его ремонт.

Использование – процесс функционирования тех. системы, при котором она выполняет свои задачи.

Техническое обслуживание – комплекс ме­роприятий, направленных на поддержание тех. системы в рабочем состоянии.

Для технического обслуживания характерны следующие виды работ:

– контрольно-проверочные работы, которые заклю­чаются в измерении и контроле технических параметров тех. системы и режимов ее работы для определения го­товности к использованию;

– настроечные и регулировочные работы, целью ко­торых является поддержание основных параметров си­стемы на заданном уровне;

– профилактические мероприятия, обеспечивающие безотказную работу тех. системы в течение заданного промежутка времени.

Важным фактором повышения эффективности про­филактических проверок являются прогнозирование (предсказание) отказов тех. системы. Эффективность этих мероприятий зависит как от конструкции тех. системы, так и от человека, обслуживающего ее.

Характеристикой приспособленности тех. системы к об­служиванию является обслуживаемость. Обслуживаемость – это параметр тех. системы, характеризую­щий ее с точки зрения удобства ухода за ней.

Под восстановлением тех. системы понимается комплекс мероприятий, основной задачей которых явля­ется:

• устранение отказов, возникающих в устройствах в процессе ее работы (текущий ремонт);

• устранение потенциальных отказов (профилакти­ческий ремонт);

• восстановление полностью или частично израсхо­дованного ресурса тех. системы (средний или капиталь­ный ремонт).

Восстановление утраченных свойств тех. системы в са­мом общем случае складывается из следующих опера­ций: обнаружения факта отказа, поиска неисправности, замены отказавших элементов, настройки и регулировки тех. системы и контроля выходных параметров с целью проверки качества ремонта.

Важным свойством всякой тех. системы является ремонтопригодность, заключающаяся в приспособ­ленности тех. системы к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем проведе­ния технического обслуживания и ремонтов. Это свойство должно быть заложено в аппаратуру на этапе ее конструирования и производства и реализовываться в период эксплуатации.

Понятия «ремонт» и «регулировка» взаимосвязаны. Они определяют некоторую последовательность работ (операций), направленных на устранение последствий отказа.

Определение понятий ремонта и регулировки целесо­образно связать с двумя возможными состояниями эле­ментов системы:

• невосстанавливаемое,

• восстанавливаемое.

Под регулировкой будем понимать работы, свя­занные с сопряжением отдельных узлов и блоков систе­мы и доведением параметров, характеризующих их ра­боту, до величин, удовлетворяющих требованиям техни­ческих условий. Иногда термин «регулировка» заменя­ют термином «настройка», под которым понимают настройку различных резонансных систем.

Процесс эксплуатации представляет собой сложную взаимосвязь человека и тех. системы. Поэтому эксплуа­тация представляет собой понятие, относящееся к систе­ме «человек–машина».

Общность формальных характеристик сложных си­стем и процессов, происходящих в них, позволяет приме­нять количественные методы для решения основных за­дач эксплуатации, таких, как оптимизация процесса поиска неисправностей, планирование профилактических, настроечных и ремонтных работ и др. При исследова­нии процессов эксплуатации сложных технических си­стем удобно иметь дело не с реально существующими системами и процессами, а с их некоторыми абстракт­ными аналогиями или моделями. В этом случае для опи­сания и изучения разнородных по своей структуре, со­ставу и физической природе процессов и систем можно применить единый подход к вопросу и математический аппарат.

В частности, качество систе­мы можно измерить затратами, путем определения стоимости техники в каждом состоянии и стоимости выполнения каждого вида работ. Задачей эксплуатационника принимающего решения является выбор таких видов работ по технической эксплуатации, которые све­ли бы к минимуму стоимость эксплуатации техники за единицу времени.

Стратегии технической эксплуатации морского РЭО

Задачей эксплуатационника принимающего решения является выбор таких видов работ по технической эксплуатации, которые све­ли бы к минимуму стоимость эксплуатации техники за единицу времени. Система правил (мер) управления техническим со­стоянием изделия в процессе технической эксплуатации называ­ется стратегией технической эксплуатации (тех­нического обслуживания).

Принципиально выделяются две основные стратегии техни­ческой эксплуатации авиационной техники:

• стратегия технической эксплуатации по наработке (программное управление по разомкнутому циклу);

• стратегия технической эксплуатации по состоянию (управление по замкнутому циклу с обратной связью по ин­формации о состоянии техники).

Стратегия технической эксплуатации по наработке

Стратегией технической эксплуатации по наработке назы­вается такая, при которой перечень и периодичность выполне­ния операций определяются значением наработки изделия с начала эксплуатации или после капитального (среднего) ре­монта. При такой стратегии система правил управления со­стоянием морской техники формируется заранее на осно­ве априорной информации об эксплуатационных свойствах оборудования. Из информации о текущем состоянии используются только сведения об отказах, а концепция управ­ления исходит из предположения, что любой объект может иметь только два определенных состояния: отказ или выработка назначенного ресурса. Объем операций строго регламенти­рован и не зависит от фактического состояния техники. Необходимый уровень надежности техники достигает­ся за счет периодического обновления парка эксплуатируемых изделий, при этом в известной мере увеличиваются расходы на управление.

Эта стратегия основывается на про­ведении определенного фиксированного объема работ через установленные промежутки времени (календарные или по наработке). Стратегия технической эксплуатации по наработке орга­низуется на основе принципа безопасного срока службы, исхо­дя из которого, для изделия назначается ресурс, в течение ко­торого с заданной вероятностью не имелось бы ни одного от­каза. Основанием для назначения ресурса являются расчет, опыт эксплуатации или результаты испытаний аналогичных изделий. По истечении установленного ресурса оборудование под­лежит замене независимо от его состояния.

По всей видимости, эта стратегия эксплуатации будет иметь право на жизнь еще долгое время, так как на сложном объекте всегда есть узлы, которые быстрее и экономичнее заменить, чем уста­новить степень их износа на основе сложного, дорогостоящего, а иногда и не совсем надежного контроля.

Первоначальный регламент технической эксплуатации (при стратегии по наработке) разрабатывается в процессе создания техники специалистами предприятий промышленности, причем при его разработке учитывают две группы факторов. Первая груп­па содержит обобщенные материалы по опыту эксплуатации аналогичных типов устройств (перечень работ, пе­риодичность их выполнения, перечень и характер неисправно­стей по системам, интенсивность их появления и т. п.). Вторая группа отражает индивидуальные, специфические особенности конкретного изделия (особенности, конструкции, предполагае­мые условия эксплуатации, результаты стендовых и лаборатор­ных испытаний и т. п.). При определении оптимальной перио­дичности обслуживания могут использоваться различные критерии. В общем случае оптимальным критерием для регла­мента является такой, который обеспечивает максимальную на­дежность работы объекта в межрегламентный период при ми­нимальном значении трудозатрат на техническое обслужива­ние.

Эту стратегию целесообразно применять для систем, имею­щих тенденцию к существенному росту интенсивности отказов после определенной наработки, при незначительном разбросе значений наработок до отказа, преимущественно для тех изде­лий, отказы которых влияют на безопасность мореплавания. Она применяется также как вынужденная, мера при невозможности применения стратегии ТО по состоянию из-за отсутствия ме­тодов и (или) средств диагностирования или экономической це­лесообразности.

Безопасность мореплавания при применении стратегии ТО по на­работке обеспечивается главным образом назначением ресур­сов (сроков службы) до капитального ремонта или между ка­питальными ремонтами, в пределах которых обеспечивается с высокой вероятностью безотказность изделий.

Стратегия технической эксплуатации по состоянию

В середине 60-х годов наряду со стратегией эксплуатации по наработке начала практически при­меняться стратегия технической эксплуатации по состоянию. Система алгоритмов этой стратегии формируется при усло­вии получения текущей информации о действительном состоя­нии морского объекта и его подсистем, при этом учитываются так­же и априорные данные об их эксплуатационных свойствах.

Таким образом, реализация эксплуатации по состоянию обязательно требует непрерывного или дискретного контроля и анализа со­стояния объектов морской техники. Все виды работ – контроль состояния, профилактические работы, замены, ремонт и т. д. производятся в срок и в объемах, которые устанавлива­ются в результате решения по данным текущего контроля со­стояния.

Предельное (предотказовое) состояние также устанавлива­ется на основе знания текущей информации об объекте. В этом случае объекты эксплуатируются без ограничения межремонтного ресурса с проведением непрерывного или пе­риодического контроля технического состояния каждого объ­екта при эксплуатации по назначению или при техническом обслуживании. Достижение установленного в эксплуатационной документации для каждо­го типа объектов предотказового значения, определяющего тех­ническое состояние параметра (совокупности параметров), означает неисправное состояние объекта и указывает на необ­ходимость проведения работ по его восстановлению. Периодич­ность контроля технического состояния при техническом обслу­живании устанавливается в эксплуатационной документации и может быть постоянной для парка однотипных объектов или зависеть от результатов предыдущего контроля и прогнозиро­вания технического состояния каждого объекта. Такая стратегия наиболее подходящая для объектов, обладающих достаточ­ным уровнем контролепригодности, отказы которых влияют на безопасность мореплавания и величины наработок до отказа которых имеют существенный разброс.

Стратегия ТО по состоянию в настоящее время все шире внедряется в систему технической эксплуатации. Это связано, прежде всего, с тем, что возрастание объема контролируемых параметров из-за увеличения числа выполняемых функций, ус­ложнение связей внутри комплексов приводят к резкому увели­чению трудозатрат на техническую эксплуатацию и снижению готовности системы в целом. Существовавшая до недавнего времени жесткая единая стратегия эксплуатации по наработке не в состоянии полностью устранить про­тиворечия между возросшим объемом контроля, безопасностью мореплавания и требованиями готовности тех. системы судна к применению.

Решающее значение при выборе стратегии эксплуатации применительно к конкретному типу объекта принадлежит це­ленаправленным исследованиям, позволяющим проводить оп­тимизацию эксплуатации по тем или иным критериям.

Операции ТО или текущего ремонта назначаются при об­наружении предотказового или неработоспособного состояния изделия. Соответственно различают две стратегии ТО по состоянию:

1) с контролем параметров;

2) с контролем уровня надежности.

При применении стратегии ТО с контролем параметров в эксплуатационной документации указывается предотказовое значение параметра. При достижении этого зна­чения параметра изделие считается неисправным и требующим регулировки или текущего ремонта. Эта стратегия позволяет обеспечить надежность за счет раннего, до наступле­ния отказа, обнаружения повреждений (дефектов) и повысить экономическую эффективность эксплуатации путем максималь­но возможного использования работоспособности каждого из­делия.

При применении стратегии ТО с контролем уровня надеж­ности каждое изделие используется по назначению до отказа, после чего проводятся операции текущего ремонта. Опе­рации ТО по поддержанию надежности назначаются по ре­зультатам контроля уровня надежности парка изделий, в том числе с использованием статистических методов контроля и ре­гулирования качества продукции (например, путем проведе­ния доработок). Надо заметить, что эта стратегия (до отказа) применяется для таких изделий морской техники, которые непосредственно­го влияния на безопасность мореплавания оказывать не могут. Она обеспечивает высокую экономическую эффективность эксплуа­тации морской техники за счет полного использования работоспособного со­стояния каждого изделия.

Особенности технической эксплуатации по состоянию морской техники

Зарубежные компании при разработке программ технического обслужива­ния сочетают принципы стратегий эксплуатации по нара­ботке и состоянию в целях получения минимальных затрат на эксплуатацию с учетом стоимости обслуживания и времени про­стоя техники. В отечественной, гражданской авиации до недавнего времени существовала единственная стратегия – стратегия технической эксплуатации по наработке.

Особенности технической эксплуатации по состоянию распространяются на все типы судов и объекты, эксплуатируемые морском флоте и вновь разрабатываемые. Под объектами здесь и да­лее понимается конструктивно законченный, заменяемый при техническом обслуживании элемент морского судна или его функциональной системы (комплектующее изделие, блок, узел и т. п.).

Основной целью внедрения методов технической эксплуата­ции по состоянию (ТЭС) морской техники (МT) является сокращение эксплуатационных расходов при обеспечении безо­пасности.

Сущность ТЭС заключается в максимальном использовании работоспособного состояния объектов МT без снижения уровня безопасности.

Безопасность мореплавания при этом обеспечивается:

– обнаружением и устранением неисправностей объектов до наступления отказов;

– ограничением ресурсов и сроков службы объектов до пер­вого ремонта и между ними, в пределах которых обеспечивает­ся с высокой вероятностью безотказность объектов;

– обеспечением при проектировании (производстве) и на этапе эксплуатации работы функционального и структурного ре­зерва объектов, который позволяет сохранить работоспособ­ность функциональной системы судна при отказе отдельных ее элементов.

Безотказность работы морской тех. системы достигается путем обеспече­ния при проектировании и использования в процессе техничес­кой эксплуатации:

– достаточной надежности объектов;

– характеристик эксплуатационной технологичности объ­ектов, позволяющих заменить отказавший объект или его эле­мент в промежуточном порту без дополнительной задержки движения судна по расписанию;

– резерва объекта, позволяющего выполнять полеты с от­казавшим объектом до технического обслуживания (ТО) в ба­зовом порту.

Техническая эксплуатация морской техники, вообще, основывается на применении комплекса методов, каждый из которых представ­ляет собой совокупность определенных правил оценки техниче­ского состояния объектов, назначения сроков начала работ по техническому обслуживанию и ремонту (ТО и Р).

В зависимости от признака технического состояния, по ко­торому осуществляется управление процессом технической экс­плуатации объектов, различают следующие методы:

– техническая эксплуатация до выработки ресурса (ТЭР);

– техническая эксплуатация до предотказового состояния (ТЭП);

– техническая эксплуатация до безопасного отказа (ТЭО).

Объем и периодичность выполнения работ по ТО и Р при использовании этих методов регламентируются в зависимости от наработки или определяются по результатам контроля зна­чений параметров и уровня надежности объектов.

При технической эксплуатации до выработки ресурса сроки начала работ по ТО и Р, в том числе по замене объекта, уста­навливаются в зависимости от наработки и являются едиными для каждого типа объектов. ТЭР приемлема преимущественно для объектов, отказы которых влияют на безопасность мореплавания.

Следует заметить, что ТЭР, по существу, является страте­гией ТО по наработке, а два других метода относятся к стра­тегии ТО по состоянию.

При технической эксплуатации до предотказового состояния объекты эксплуатируются без ограничения ресурсов и сроков службы до первого ремонта и между ними с проведением не­прерывного или периодического контроля технического состоя­ния каждого объекта в движении или при ТО. Достижение уста­новленного для каждого типа объектов предотказового значе­ния определяющего параметра (совокупности параметров) означает неисправное состояние объекта и указывает на необхо­димость его замены или проведения текущего ремонта.

Текущий ремонт РЭО или замена объекта могут проводиться в процессе выполнения рейса в промежуточном, конечном или базовом порту либо при очередном периодическом ТО в зависимости от степени влияния отказа на безо­пасность мореплавания в период до осуществления указанных работ, а также от величины упреждающего допуска параметра.

ТЭП приемлема для объектов с достаточным уровнем контролепригодности, отказы которых влияют на безопасность и регулярность движения, при существенном разбросе значений наработок до отказа.

При технической эксплуатации до безопасного отказа каж­дый объект эксплуатируется до отказа без ограничения ресур­сов и сроков службы до первого и последующих ремонтов. Ра­боты по ТО объекта сводятся к устранению последствий отка­зов (к текущему ремонту). При этом должна обеспечиваться своевременная индикация отказа и его обнаружение при оперативном или периодическом ТО.

Контрольный уровень надежности однотипных объектов ого­варивается в эксплуатационной документации и проверяется в процессе эксплуатации с установленной календарной периодич­ностью. При снижении фактического уровня надежности ниже установленного проводится анализ причин снижения и осущест­вляются конструктивные доработки или изменяются режимы технической эксплуатации этих объектов в целях повышения уровня их надежности. ТЭС, как уже указывалось, приемлема для объектов, отказы которых не влияют на безопасность мореплавания при существенном разбросе значений наработок до от­каза.

Конструктивные доработки объектов проводятся независи­мо от метода технической эксплуатации. Ресурсы и сроки службы до первого и других ремонтов уста­навливаются для объектов по наработке.

Ресурс и срок службы до списания объектов устанавлива­ются (назначаются), как правило, независимо от метода техни­ческой эксплуатации. При ТЭС отдельных типов объектов ре­сурс и срок службы до списания им может не устанавливаться. Продолжительность эксплуатации таких объектов определяет­ся экономической целесообразностью восстановления каждого объекта при возникновении отказа или повреждения и ограни­чивается календарным временем эксплуатации всего парка судов данного типа.

Для объектов морских судов устанавливаются следующие нормативные значения эксплуатационных интенсивностей:

– интенсивность досрочных снятий объектов с эксплуата­ции до выработки ресурса;

– интенсивность замен объектов в предотказовом состоя­нии, а также их досрочных снятий в связи с отказами в меж­контрольный период;

– интенсивность отказов объектов, эксплуатируемых до без­опасного отказа.

При технической эксплуатации объектов мероприятия по повышению уровня их надежности, корректировке периодично­сти и объема работ по ТО и Р осуществляются на основе ана­лиза данных о надежности, наработке, техническом состоянии объектов и затратах на их ТО и Р.

В целях своевременного проведения конструктивных дора­боток и технических мероприятий по поддержанию надежности в пределах заданных уровней при технической эксплуатации осуществляется статистический контроль надежности объектов и инженерный анализ отказов.

При эксплуатации сложного объекта допускается сочетание различных методов его технической эксплуатации.