Раздел 5. Контроль технического состояния и надежность

В данном разделе студенты изучают следующие темы:

5.1. Стратегии и системы контроля технического состояния.

5.2. Понятие о надежности транспортного процесса

После завершения работы с теоретическим материалом по каждой теме студенты отвечают на вопросы для самопроверки.

В закрепление каждой темы студентам нужно ответить на вопросы теста текущего контроля.

В завершении изучения теоретического материала изучаемого раздела студенты выполняют две лабораторные работы: № 3 «Диагностирование технического состояния внешних световых приборов и стеклоочистителей»; № 4 «Определение токсических веществ в отработавших газах».

Выполненная лабораторная работа оценивается в 4 балла, итого – за 2 работы – 8 баллов.

За работу с материалами данного раздела студенты могут максимально набрать 14 баллов.

5.1. Стратегии и системы контроля технического состояния

Перечень рассматриваемых вопросов по данной теме:

1. Средства обслуживания как системы массового обслуживания.

2. Параметры показателей эффективности системы массового обслуживания.

3. Эффективности средств обслуживания и методы интенсификации производства.

В случае возникновения неясностей студентам следует обратиться к информационным ресурсам дисциплины, изложенным в следующих источниках: [1], с.85...97; [2], с.33...43; [10], с.28...43.

Системы, в которых переменными и случайными являются моменты поступления требований на обслуживание и продолжительность самих обслуживаний, называются системами массового обслуживания (СМО).

Система массового обслуживания состоит из следующих основных элементов: входящего потока объектов, требующих обслуживания и называемых здесь требованиями, очереди, обслуживающих аппаратов и выходного потока требований.

Входящий поток требований представляет собой совокупность требований на удовлетворение потребностей в проведении определенных работ. Заявки поступают в некоторые случайные моменты времени. Поэтому число требований, поступающих в систему в единицу времени, является случайной величиной, а входящий поток представляет собой случайный процесс, который, как правило, описывается законом Пуассона. Требования могут быть однородными и неоднородными.

Обслуживающие аппараты – это совокупность отдельных рабочих, звеньев, бригад с необходимым оборудованием, средствами механизации, инструментом и оснасткой.

Очередь образуется в том случае, когда пропускная способность обслуживающих аппаратов недостаточна по отношению к входящему потоку требований. Величина входящего потока имеет вариацию относительно математического ожидания.

Выходящий поток требований в зависимости от характеристики СМО составляют в общем случае обслуженные и необслуженные требования.

Системы массового обслуживания классифицируются следующим образом:

по ограничениям на длину очереди – с потерями, без потерь и с ограничением по длине очереди;

количеству каналов обслуживания — одно- и многоканальные;

типу обслуживающих аппаратов — однотипные (универсальные) и разнотипные (специализированные);

порядку обслуживания — одно- и многофазовые;

числу обслуживающих аппаратов – ограниченное и неограниченное;

по приоритетности обслуживания – с приоритетом и без приоритета;

величине входящего потока требований – с ограниченным и неограниченным потоком;

структуре системы — замкнутые и открытые;

по взаимосвязи обслуживающих аппаратов – с взаимопомощью и без нее.

В качестве показателей эффективности работы СМО используют приведенные ниже параметры.

Интенсивность обслуживания

=1/tд, (21)

где tд - продолжительность (длительность) обслуживания одного требования.

Приведенная плотность потока требований

=/, (22)

где  - параметр потока требований.

Абсолютная пропускная способность «А» показывает количество требований, поступающих в единицу времени, т.е.

А= g, (23)

где g - относительная пропускная способность.

Относительная пропускная способность определяет долю обслуженных требований от общего их количества.

Вероятность того, что все посты свободны Р_о, характеризует такое состояние системы, при котором все объекты исправны и не требуют приведения технических воздействий, т.е. требования отсутствуют.

Вероятность отказа в обслуживании Р_отк имеет смысл для СМО с потерями и с ограничением по длине очереди или времени нахождения в ней.

Вероятность образования очереди «П» определяет такое состояние системы, при котором все обслуживающие аппараты заняты, и следующее требование «встает» в очередь с числом ожидающих требований «r».

Зависимости для определения названных параметров функционирования СМО определяются ее структурой.

Среднее время нахождения в очереди

T_ож= r/. (24)

Количество требований, связанных с системой

к = r + n_зан. (25)

Время связи требования с системой:

СМО с потерями

t_сист =gt_д. (26)

СМО без потерь

t_сист =gt_д + t_ож. (27)

Издержки от функционирования системы

И = C_1r + C₂n_св + (С₁+С₂) ρ, (28)

где С₁ - стоимость простоя автомобиля в очереди, r - средняя длина очереди; С₂ - стоимость простоя обслуживающего канала; n_cв - количество простаивающих каналов.

Основным условием функционирования СМО является соотношение между входящими потоком требований и абсолютной пропускной способностью системы  > <А.

На величину входящего потока требований будут оказывать влияние следующие факторы: принятая система ТО и ремонта, распределение работ между отдельными производствами и предприятиями в условиях специализации, централизации и кооперации, характеристики надежности подвижного состава; качество капитально отремонтированных автомобилей и запасных частей; возрастная структура и разномарочность парка; условия эксплуатации, время года и др.

Абсолютная пропускная способность зависит от следующих факторов: принятой структуры предприятий или специализации подразделений, уровня организации и управления ТО и ТР; технологического уровня проведения работ; обеспеченности производственной технической базой; уровня механизации работ; квалификации и обеспеченности ремонтными рабочими, запасными частями и материалами и др.

Абсолютная пропускная способность

, (29)

где _i =1/t_g - интенсивность i-го технического воздействия, n_i – количество каналов обслуживания i-го вида, k - количество видов каналов обслуживания.

Продолжительность технического воздействия является случайной величиной, так как она зависит от большого числа факторов и определяется по выражению t_g = tК_м К_д К_пр /Т_сн СР_п К_кв , (30)

где t - трудоемкость технического воздействия, чел.-ч,

К_м - коэффициент, учитывающий изменение трудоемкости в зависимости от уровня механизации работ;

К_д - коэффициент, учитывающий изменение трудоемкости при использовании диагностирования;

К_пр - коэффициент, учитывающий потери рабочего времени по организационным причинам;

Т_см - продолжительность смены, ч;

С - число смен;

Р_п - среднее число одновременно работающих на посту, чел.;

К_кв - коэффициент, учитывающий квалификацию ремонтных рабочих.

Трудоемкость технических воздействий зависит от типа, марки, модификации подвижного состава, пробега с начала эксплуатации, квалификации водителей, условий эксплуатации, принятой системы ТО и ремонта, организации и управления инженерно-технической службой предприятий, состояния производственно-технической базы, технологии выполнения и механизации работ.

Коэффициент К_м зависит от уровня механизации работ, специализации постов и рабочих мест по видам работ.

Коэффициент К_д зависит от уровня внедрения в технологический процесс ТО и ремонта диагностики и достоверности информации.

Коэффициент К_пр зависит от организации и управления производством работ по ТО и ремонту, обеспеченности объектами труда, запасными частями, оборудованием, персоналом, а также принятой формы хозяйственной деятельности, системы заработной платы и материального стимулирования.

Коэффициент К_кв учитывает различную производительность труда ремонтных рабочих в зависимости от их квалификации (разряда) и степени сложности выполняемых работ.

Под механизацией понимают частичную или полную замену мускульного труда человека машинным, с сохранением непосредственного участия человека в управлении процессом и для контроля за его выполнением. Под автоматизацией понимают частичное или полное освобождение человека не только от мускульного труда, но и от участия в оперативном управлении технологическим процессом. Под роботизацией понимают полное исключение исчерпывающего себя по интенсивности физического труда человека и расширение применения более гибких и практически неограниченных для интенсификации интеллектуальных форм труда, помноженных на широкие возможности современных ЭВМ.

Оценка механизации производственных процессов производится по двум показателям:

- уровню механизации производственных процессов;

- степени механизации производственных процессов.

Базой для определения этих показателей является совместный анализ операций технологических процессов и оборудования, применяемого при выполнении этих операций.

Уровень механизации У_м (%) производственных процессов определяет долю механизированного труда в общих трудозатратах и рассчитывается по формуле: У_м = (Т_м /Т_о) 100 %, (31)

где Т_м - трудоемкость механизированных операций процесса из применяемой технологической документации, чел.-мин.

Т_о - общая трудоемкость всех операций процесса из применяемой технологической документации, чел.-мин.

После завершения работы с теоретическим материалом по данной теме студенты выполняют лабораторную работу №3: «Диагностирование технического состояния внешних световых приборов и стеклоочистителей» и отвечают на вопросы для самопроверки.

Вопросы для самопроверки

1. Поясните, что называется системами массового обслуживания.

2. Перечислите основные элементы системы массового обслуживания.

3. Поясните, как классифицируются системы массового обслуживания?

4. Поясните условия функционирования системы массового обслужива-ния.

5. Перечислите показатели оценки механизации производственных процессов.

В закрепление данной темы студентам нужно ответить на вопросы теста № 11 текущего контроля.