1. Стратегия «до отказа» - это стратегия с нулевым предупредительным планированием замен.
В стратегии «до отказа» состояние «плановая предупредительная замена» отсутствует. Эта стратегия пока является доминирующей при обслуживании ГШО, и хотя она менее эффективна, чем другие, признать ее недопустимой нельзя.
Суть в том, что для тех узлов и деталей ГШО, у которых параметр потока отказов примерно постоянен во времени (т. е. закон распределения отказов экспоненциальный), это единственно верная стратегия. В этом случае плановые замены деталей неэффективны, поскольку неизвестен ожидаемый момент поломки и предварительная замена только снизит надежность, поскольку наступит период приработки узла.
2. Стратегия по времени предусматривает проведение плановых предупредительных замен деталей через строго определенное регламентное время фр, независимо от того, сколько неплановых (аварийных) замен было выполнено за период фр. Эта жесткая стратегия рекомендуется в тех случаях, когда нельзя обеспечить нужное качество неплановых замен и оно существенно ниже, чем при плановых работах. Затраты на ТОР по этой стратегии достаточно велики, но зато обеспечивается высокий уровень безотказности.
3. Стратегия по наработке предусматривает плановые предупредительные замены деталей после отработки (наработки) ею определенного числа часов (или объема добычи) после последней плановой или неплановой замены. Это более гибкая стратегия, но ее можно рекомендовать использовать тогда, когда качество плановых и неплановых замен примерно равное.
4. Стратегии «по проверке» и «по числу проверок». Ряд типов ГШО, особенно защитная аппаратура, работает в дежурном режиме, т. е. они включаются в работу только в случае необходимости, а все остальное время «дежурит» (аварийная сигнализация, кабельтросовые выключатели, реверсивные устройства и др.).
При ТОР этой аппаратуры эффективны стратегии «по проверке» и «по числу проверок». В первом случае с определенной периодичностью проверяется работоспособность устройства, и при обнаружении в этот момент отказа он устраняется. Очевидно, чем меньше время между проверками, тем выше готовность устройства к выполнению своих функций. Для некоторых ответственных объектов (аппаратура автоматизации конвейерных линий, водоотлив, подъемы, вентиляторные установки и др.) периодичность проверок строго регламентирована ПБ и ПТЭ.
5. Стратегия «по числу проверок» близка к стратегии «по проверке», но в ней после заданного числа проверок, если даже и не был обнаружен отказ, производится плановая предупредительная замена.
6. Стратегия «по числу отказов» применяется в тех случаях, когда накопление определенного числа отказов (хотя они и были устранены) приводит к существенному изменению технического состояния оборудования и, следовательно, нужно выполнить плановые работы по ТОР, чтобы восстановить первоначальное качество.
В основном эта стратегия используется в системах подземного электрооборудования и автоматики.
7. Стратегия «по состоянию», в ряде источников она носит название «послеосмотровая», основана на использовании объективных нормативных признаков или критериев предельного состояния, весьма эффективна. Суть ее состоит в периодическом измерении параметров узла, характеризующих его техническое состояние, сравнении этих параметров с допустимыми по норме и последующем принятии решения о замене, если отклонение достигло предельной величины. Последнее означает, что данный узел (деталь) откажет до наступления следующей проверки.
По этой стратегии не производится преждевременной замены узла до выработки им ресурса, как, например, в стратегии по наработке, но одновременно исключаются отказы и обеспечивается высокий уровень надежности при относительно низких затратах на ТОР. Это обусловлено тем, что сроки замен строго не фиксированы, а устанавливаются по фактическому техническому состоянию узла (уровню его износа).
8. Послеосмотровая стратегия широко используется в авиации, где, как известно, достигнут наиболее высокий уровень безотказности агрегатов.
Послеосмотровая стратегия может широко использоваться и на шахтах, поскольку на основное забойное горно-шахтное оборудование разработаны временные критерии предельных состояний.
9. Стратегия «по параметру» - наиболее эффективная, способная обеспечить высокий уровень надежности изделий. Суть ее состоит в том, что при помощи измерительных устройств непрерывно или дискретно производится измерение параметра з(t), характеризующего прямо или косвенно уровень износа детали, и при достижении им критического значения зкр(t)-выдача команды на проведение плановой предупредительной замены. При этой стратегии можно практически избежать отказов деталей. Однако применению этой стратегии должны предшествовать работы, связанные с установлением прямых или косвенных диагностических признаков по деталям и узлам ГШО, и разработка диагностических приборов для контроля за этими параметрами. В угольной промышленности работы по подготовке к внедрению стратегии «по параметру» только начинаются [7].
Время проведения работ. Из приведенных основных временных интервалов, когда фактически выполняются плановые работы по ТОР, наиболее предпочтительны ремонтные смены. Это очевидно и закреплено рядом директивных документов. Достичь высокой результативности ТОР, если на эти работы выделяется или недостаточно времени, или случайное время, нельзя.
3.3 Совершенствование системы ТОР
Система ТОР ГШО за последние годы получила существенное развитие. Внедрена на шахтах система ведения работ по ППР с использованием наряд-рапортов и ЭВМ, приняты меры к соблюдению объемов и периодичности проведения работ, введена отвечающая современным требованиям документация, разработаны критерии предельного состояния для некоторых типов ГШО.
Однако по-прежнему уровень аварийности оборудования очистных и подготовительных забоев остается высоким, а затраты на различные ремонтные работы за период эксплуатации ГШО в 5-6 раз превышают его первоначальную стоимость. Поэтому необходимость совершенствования системы ТОР ГШО актуальна и важна. Основные направления этой работы следующие.
I. Совершенствование учета и анализа.
Без всестороннего учета, характеризующего процесс ТОР и его результаты в виде надежности ГШО, нельзя проводить целенаправленной работы по повышению эффективности технического обслуживания и ремонта оборудования.
Система учета ТОР должна строиться так, чтобы на ее основе можно было формировать следующую информацию:
1. Распределение отказов по каждому виду оборудования, его деталям и узлам. На основе этой информации, а она главная, можно определить:
- безотказность и восстанавливаемость оборудования и его узлов;
-уровень квалификации, персонала, за которым закреплено соответствующее оборудование;
- качество работ по ТОР;
- влияние характера эксплуатации ГШО на надежность.
2. Затраты (временные и денежные) на проведение плановых и неплановых работ по ТОР.
3. Фактические периодичность и объемы работ по плановым ТОР.
4. Фактический характер эксплуатации оборудования (машинные часы, объем добычи, нагрузка машин и др.).
Основным источником этой информации должен быть непосредственно персонал, занятый техническим обслуживанием и ремонтом.
II. Оптимизация сроков проведения плановых ТОР.
Срок проведения работ по ТОР, особенно связанный с плановыми предупредительными заменами деталей, важнейший показатель, от правильности выбора которого зависит эффективность всей системы технического обслуживания.
В настоящее время плановый срок ТОР Тпл на операции обслуживания устанавливается на основе средних статистических данных об отказах и учете другой информации, характеризующей эксплуатацию оборудования. Конечно, такой подход не является лучшим, поскольку скорость потери работоспособности оборудования существенно различна, и принятие средних данных по наработке на отказ за базу Тпл без учета их разброса и закона распределения обусловливает либо досрочную замену детали, либо опоздание в ее плановой замене.
Однако из-за сложности определения рационального срока ТО на современной этапе можно рекомендовать в качестве первого шага установления Тпл по средней наработке на отказ, но с последующей корректировкой этого срока по результатам эксплуатации. Причем на этом этапе значение Тпл может быть первоначально установлено по нижнему пределу, а затем постепенно увеличено.
Оптимизация срока ТОР может выполняться по одному из критериев цели, при обязательном учете закона распределения, а так же и параметров закона. Например, для нормального закона учитывается наработка на отказ Т узла (детали) и среднеквадратическое отклонение дт [3].
Суть подхода к оптимизации Тпл применительно к критериям цели, можно качественно пояснить так: функции надежностных критериев Р(t), Кг и Кти имеют две характерные точки – Т0пл и Тк пл.
В точке Т0пл критерий цели ТОР достигает максимального значения. Уменьшение периодичности ТОР влево от Ттпл ведет к снижению надежности, поскольку излишне частые замены деталей приводят к тому, что начинает сказываться их приработка, в период которой вероятность отказа детали выше, чем в период нормальной эксплуатации.
Увеличение срока Ттпл (вправо от Т0пл) приводит к снижению надежности, поскольку ряд деталей откажет до их плановой замены, и чем выше Тпл, тем этих деталей больше. Точка критического срока Ткпл характеризует момент, к которому фактически откажут все детали до их плановой замены, а, следовательно, будет проявляться стратегия «до отказа», когда надежность остается на каком-то постоянном низком уровне,
Функция экономического критерия цели ТОР Суд, также имеет две характерных точки. Увеличение затрат при сроке Тпл < Т0пл обусловлено тем, что малая периодичность приводит к преждевременным заменам и, значит, к излишним экономическим потерям на плановый ремонт.