Периодичность ТО как основной норматив тэа

Периодичность ТО – это нормативная наработка АТС (в километрах пробега или часах работы) между двумя последовательно проводимыми однородными работами по техническому обслуживанию.

Существует два основных метода доведения автомобилей и их составляющих КЭ до требуемого технического состояния:

1. По наработке (метод I -1). При заданной периодичности ТО параметры КЭ автомобилей восстанавливаются до требуемого технической документацией уровня.

2. По параметру технического состояния (метод I -2). При заданной периодичности ТО производится сначала контроль параметров технического состояния КЭ автомобилей, на базе которого принимается решение о необходимости технического воздействия и, по потребности, значение параметра технического состояния доводится до требуемого уровня.

В соответствии с этим, операция ТО состоит из двух частей – контрольной и исполнительской. Это необходимо учитывать при определении трудоемкости и стоимости выполнения операций ТО.

Трудоемкость операции ТО () определяется по формуле:

,                                          (4.1)

где  и  – соответственно, трудоемкость контрольной и исполнительской частей профилактической операции;

– коэффициент повторяемости операции.

Стоимость выполнения операции ТО () определяется по формуле:

,                                       (4.2)

где  и  – соответственно, стоимость контрольной и исполнительской частей операции.

Для определения оптимальной периодичности проведения единичных операций ТО наибольшее распространение получили следующие пять методов.

 

4.1.2. Технико-экономический метод определения оптимальной периодичности ТО.

 

Суть метода сводится к определению суммарных удельных затрат на ТО и ремонт КЭ автомобиля с последующей их минимизацией. Минимуму и будет соответствовать оптимальная периодичность единичной операции ТО – .

Удельные затраты на проведение операций ТО вычисляются по формуле:

,                                                 (4.3)

где: – периодичность ТО; – стоимость выполнения операции ТО.

При увеличении периодичности операции ТО затраты на ее выполнение остаются постоянными. В результате удельные затраты на ТО сокращаются.

Удельные затраты на ремонт при увеличении периодичности ТО операции вычисляются по формуле:

,                                                 (4.4)

 где – стоимость ремонтной операции;  – ресурс КЭ автомобиля.

При увеличении периодичности ТО ресурс КЭ снижается (например, при редкой смене моторного масла). Стоимость ремонтной операции, при этом, можно считать постоянной, хотя она иногда незначительно возрастает. В итоге удельные затраты на ремонт при увеличении периодичности ТО повышаются.

Суммарные удельные затраты на ТО и ремонт вычисляются по формуле:

.                                            (4.5)

В инженерной практике определение оптимального значения периодичности ТО  выполняется графически, как это показано на рис. 4.1.

 

 

 

 

 

 

 

                                                         

Рис. 4.1. Графическое определение  технико-экономическим методом

4.1.3. Метод определения оптимальной периодичности ТО по допустимому уровню безотказности.

 

Метод основан на выборе такой оптимальной периодичности ТО , при кото­рой вероятность отказа  КЭ автомобиля не будет превышать ус­тановленной величины , называемой риском. Величина  будет соответствовать допустимой вероятности безотказной работы. В качестве примера задано распределение отказов по нормальному закону (рис. 3.3).

Для обеспечения безотказной работы любого КЭ автомобиля должно выполняться условие:

, т.е. ,                             (4.6)

 где  – наработка на от­каз КЭ автомобиля; – наработка, соответствующая оптимальной периодичности ТО данного КЭ автомобиля.

Для составляющих элементов (агрегатов, систем и т. д.) автомобиля, обеспечивающих безопасность движения, в нормативных документах принимается ; для прочих КЭ автомобиля – .

Оптимальное значение периодичности ТО  определяется в этом случае после интегрирования и решения уравнения:

 

.                                        (4.7)

 

 

                      

 

 

 

                                                                                

 

                                

 

                                                     

                              0                                                      

Рис. 4.2. Соотношение риска , допустимой вероятности безотказной работы  и оптимальной периодичности :  – – – – при уменьшении вариации распределения

 

Определенное таким образом значение  существенно меньше средней нара­ботки на отказ , так как вероятность отказа КЭ, равная 50%, не может считаться удовлетворительной. Величины  и  связаны следующим соотношением:

,                                                   (4.8)

 где  – коэффициент рациональной периодичности операции ТО.

 

4.1.4. Метод определения оптимальной периодичности ТО по допустимому значению и закономерности изменения технического состояния.

Изменение определенного параметра технического состояния автомобиля и его КЭ по разным случайным причинам (стиль вождения, условия эксплуатации и т.д.) у различных автомобилей проис­ходит по-разному, как показано на рис. 4.3.

Пусть, в среднем, для этой группы КЭ автомобилей тенденция изменения параметра ТС характеризуется кривой 3. По ней можно определить среднюю наработку , ко­гда в среднем вся совокупность автомобилей по этому параметру достигает значения  .

Этой средней наработке соответствует средняя интенсивность изменения па­раметра . При этом, изделия, у которых интенсивность изменения параметра технического состояния оказалась выше средней достигают допустимого значения при наработках, меньших . Для данных изделий, если принять оптимальную периодичность ТО , с вероятно­стью  будет зафиксирован отказ. В связи с этим целесообразно назначать , при которой вероятность отказа не будет превышать заданной величины риска .

 

 

 

                                                                                

 

 

    

                                                                                   4

                      1      2

                                         3                                                    5

 

                                                                     

                                                                                            

 

 

                                                                                           

Рис. 4.3. Изменение параметров технического состояния автомобилей:

1..5 – конкретные автомобили; – допустимое значение параметра технического состояния

 

Максимально допустимая интенсив­ность изменения параметра технического состояния  будет больше средней. Связаны они соотношением:

 ,                                                 (4.9)

где  – коэффи­циент максимально допустимой интенсивности изменения параметра технического состояния.

Для обеспечения безотказной работы изделия должно выполняться условие:

.                                   (4.10)

На значение коэффициента  влияют степень риска , вариация распределе­ния  и вид закона распределения случайной величины.

Для нормального закона, например, коэффициент  вычисляется по формуле:

.                                           (4.11)

где  – нормированное отклонение, соответствующее доверительному уровню безотказности.

Чем больше значения  или , тем большее значение  должно быть задано. Это приводит к уменьшению оптимальной периодичности ТО КЭ автомобилей.

Этот метод применяется для определения оптимальной периодичности ТО КЭ автомобилей с явно фиксируемым изменением параметров технического состояния. К ним относятся большинство изнашиваемых узлов и соединений автомобиля, техническое состояние которых поддерживается путем регулировок. Для таких работ характерны значения , при которых , т. е. оптимальная периодичность ТО этих КЭ автомобилей будет в 1.6…2.1 раза ниже средней .

4.1.5. Экономико-вероятностный метод определения оптимальной периодичности ТО.

 

Экономико-вероятностный метод учитывает и вероятностные, и экономические факторы эксплуатации АТС, обобщает предыдущие методы определения оптимальной периодичности ТО КЭ автомобилей. При его использовании сравниваются различные стратегии поддержания и восстановления работоспособности подвижного состава.

Как уже отмечалось, стратегия I-1 предусматривает предупреждение отказов КЭ путем восстановления их технического состояния до того, как будет достигнуто предельное состояние. Эта стратегия реализуется при ТО, планово-предупредительном ТР (замена и ремонт КЭ). Стратегия реализуется не в чистом виде, т. к. теоретически отказ может произойти при любой сколь угодно малой периодичности. При этом допускается малая вероятность отказа и периодичность ТО или предупредительного ремонта принимается в интервале между минимальной () и средней () наработкой на отказ . Отказы, которые возникли раньше  устраняются по мере их возникновения, практически по стратегии I-2. Средняя наработка (), с которой будут устраняться эти отказы, вычисляется по формуле (см. рис. 1.4):

,                                              (1.12)

здесь  – максимальная наработка на отказ.

Остальные работы будут проводиться с периодичностью , стоимостью  при достижении вероятности . Удельные затраты определяются как отношение средневзвешенной стоимости одной операции к средневзвешенной наработке с учетом отказа части КЭ автомобиля:

,                                        (1.13)

здесь  – стоимость операции устранения отказа.

 

А)   

 

                                        

Б)

 

                         

 

 

                                                                     

В)   

 

               

 

 

                     

 

 

                                                       

Рис. 1.4. Методы выполнения технического обслуживания и ремонта:

А – ремонт по потребности; Б – ТО по наработке (I-1); В – по техническому состоянию (I-2)

 

После дифференцирования этого выражения по  и приравнивания производной к нулю, определяют оптимальную периодичность , соответствующую минимуму удельных затрат .

Стратегия I-2 поддержания и восстановления работоспособности АТС сводится к устранению неисправностей КЭ по потребности. Удельные затраты на ремонтную операцию при этом определяются по формуле:

.                             (1.14)

Далее сравнивают удельные затраты по указанным стратегиям. Если , что чаще всего и бывает, то предпочтительным является первый способ реализации предупредительной стратегии, т. е. проведение ТО.

Как и в методе определения оптимальной периодичности ТО по допустимому уровню безотказности, определенная таким образом периодичность меньше средней наработки КЭ автомобиля на отказ . Эти величины связаны друг с другом по выражению (3.8) через коэффициент рациональной периодичности, величина которого () при этом методе вычисляется по формуле:

,                                   (1.15)

   где  – коэффициент отношения стоимости работ ();

 – коэффициент вариации наработки на отказ при первой стратегии.

Экономико-вероятностный метод позволяет определять рациональные пути совершенствования организации ТО. При полученной периодичности  фактически требуют технического воздействия только те изделия (первая группа), потенциальный отказ которых может возникнуть с вероятностью , что указано на рис. 3.4, при наработках . Изделия или КЭ автомобиля с потенциальной наработкой на отказ  (вторая группа) могут и должны обслуживаться при последующем ТО. Вероятность этого события . Для сортировки КЭ по видам ТО требуется техническое диагностирование с дополнительными затратами.

Таким образом, с периодичностью  контролируются все не отказавшие до этого момента изделия. Стоимость контрольной части операции составляет , исполнительной –  (только для первой группы при вероятности ).

Для простейшего случая учета только двух последовательных ТО удельные затраты при профилактической стратегии с предварительным контролем определяются с учетом выражения (3.13) по формуле:

.                                      (1.16)