DOM TECHNIKY ČSVTS BANSKÁ BYSTRICA INIS-mf--11149
SPOĽAHLIVOSŤ V STROJÁRSTVE '87
- zborník -
1987
DOM TECHNIKY ČSVTS V 8ANSKEJ BYSTRICI
SPOĽAHLIVOSŤ V STRO3Á.1STVE (87 zborník
Piešťany 31.3. - 1.4.1987
SPOHAHLITOSÍ V STROJABSTVE (ÚVOĽ3SÉ SLOVO) Medzinárodné •laiaenosti ukazujú, že akoentovanie spoľahlivosti ako vyznaniu j subvlastnosti akosti výrobkov a služieb sa stalo jednou z nezastupiteľnýob zložiek a hlavným kľúčom úspešného rastu národného hospodárstva každej vyspelej krajiny. Je to dôsledok "revolúcie akosti", ktorá započala asi pred 20 rokmi a v súčasnou období nadobúda v intenzite svoju kulminačnú fázu. fotreba zakomponovania spoľahlivosti do systému efektívnych programov zabezpeoajáoiob akosť výrobku má významný cieľ:úspešne realizovať spoľahlivosť výrobku v takej forme, ktorú spotrebiteľ vidí. Moderné riadenie je charakterizované silným hospodárskym rastou, stratégiou urýchlenia, z ktorej v žiadnom prípade nemožno vyneobať akosť, a tým aj spoľahlivosť výrobkov. Svet sa veľmi zmenil, pretože okrem inébo žijeme vo svete a obmedzenými ľudskými, energetiokynd., materiálovými a ekologickými zdrojmi. V £esťdesiatyob rokoob platila na svetovýoh trbocb neobmedzená expanzia akoentujúoa len kvantitatívny aspekt výroby a problematika akosti aa venovala podstatne menšia pozornosť. Akosť výrobku aa obápala v tomto období len ako špecializovaná teobnioká kontrolná činnosť, majúoa ani len nie sekundárny -význam pre výrobnú organizáoiu. Akosť,a takmer vôbeo až nie spoľahlivosť, v tomto období predstavovala len istú pasáž v teobniokýob projektoch. Akoentovala aa skôr motivačná aféra záujmu bez blbiiebo sústredenia *a na riadenie akosti a Si spoľahlivosti a už vôbeo nie ako konkrétny program výrobnej organizáoie. Cc bolo v tomto období dôležité? V tejto etape a forme riadenia sa zdôrazňovalo skôr plánovanie, financovanie a objemová stránka výroby, ale akosť sa zanedbávala. To oo sme uviedli platilo v celosvetovom meradle. Až o desať rokov neskôr si oelý svet uvedomil, že aa akosť svojou podstatou naraz stala základným atribútom a neoddeliteľnou komponentou riadenia každej organizáoie. Svetoví výrobcovia si uvedené skutočnosti včas uvedomili (oveľa skôr ako my) a prispôsobili v tomto smere svoju taktiku a stratégiu hospodárskeho rozvoja. Výrobky nízkej akosti reprezentovali negatívna hodnotu
-zekonomiokébo rastu bass ohl'edn na stupeň "výrobnej efektivnosti11 s ktorou bol výrobok vyrobený. Akosť alto atribút riadenia modernej spoločnosti sa stala najprv a najerudovanejšiob, neskôr i a ostatnýob významných výrobcov distinktívnym znakom systému iob Sixmostl. Spoľahlivosť výrobkov sa v Iob obobodnej politike a stratégii rozvoja stala prvotným a kvantifikovateľným oieľoa. Prejavilo sa to obrovským investičným programom navigtvaným do modernej teobnol6gie, ale i do Icomerčnýob činností a služieb, a to všetko v potrebnej Jednote programov spoľahlivosti I Efektívny ekonomický rast n výrobou vsak nemôže zabezpečiť len úspešná a moderná teohnologia, lebo booi je atraktívna, spotrebiteľa nakoniec nezaujíma, pretože finálnym kritériom je výrobok a jebo spoľahlivosť. Preto do oelébo proeesa cookoro •vstupuje systémový prístup, ktorý sleduje spoľahlivosť výrobku vo všetkýeb obdobiaob jebo technického života. Ale nie len to, lebo spoľahlivosť výrobku je potrebné zabezpečovať širšie a to v interakcii: olovek-stroj-prostredie. Človek sa stal preto významným prvkom záujmu spoloSnosti, žiaľ neskoro, oveľa neskôr ako to bolo potrebné. Od filoveka, od jebo výrobno-praktiokýcb, sooiálno-politiokýob, psyoblokýeb, kultúrnych, ideologických, svetonázorových, morálnych, ale aj biologiokýob vlastnosti, schopnosti, potrieb, vzťahov, aktivít atd. závisí vzťah ku všetkému So bo obklopuje a So sám tvorí a produkuje. A preto ani z programu spoľahlivosti nemožno vypustiť ľudský faktor, jeho osobné zameranie, vôľové kvality, hodnotovú orientáciu, Strukturáoin ale i hierarchiu hodnôt. Človek skutočne rozhoduje o všetkom. Preto sa aj v základných straníokyob a štátnyob dokumentoch tak veľmi zdôrazňuje pozitívny vplyv iniciativy praoujúolcb. Je vecou nás všetkých, aby sme záujem praoujúolob upriamili na problematiku zvyšovania akosti výrobkov a aby sme v tejto súvislosti zdôraznili význam a dosah jednej c významnýob subvlastností akosti, a to -spoľahlivosti. Ak sme takmer pred jedným deoénlom s niekoľkými mojimi spolupracovníkmi uvažovali o založení tradície spoľahlivosti vo forme periodických celoštátnych konferencií "Spoľahlivosť v strojárstve", netušili sme, 2e tieto podujatia nadobudnú taký rozmer, publicitu a politicko—spoloSenskú vážnosť.
-h-
Ak dues predkladane našej odbornej verejnosti takmer 60 odborný ob, teoretiokýob 1 praktlokýob príspevkov z oblasti spoľahlivosti, robíme tak s potešením, pretože aj to dokumentuje nebývalý vzrast a vzostup záujmu o významnú vedeckú disciplínu spoľahlivosti. Ones niet už u nás takmer významnejšej organizácie, či už vo vede, výskume alebo i vo výrobnej sfére, kde by nepracovalo oddelenie spoľahlivosti, alebo kde by nebolo aspoň niekoľko nadšenýob pracovníkov, ktorí by sa problematikou spoľahlivosti profesionálne nezaoberali. S úrovňou spoľahlivosti výrobkov však aj napriek dosiahnutým výsledkom nemôžeme byť spokojní. V mnohom zaostávame ešte za svetom* Je všeobecne známe, že ak niektorá oblasť zaostáva, treba hľadať príčiny v zaostávaní predvoja praxe, teda v zaostávaní teorie. A v oblasti spoľahlivosti je to dvojnásobná pravda. "Sana teoretická Činnosť sa stáva jednou z najdôležitejších bybnýob síl sooialistiokej a kommistiokej výstavby a najdôležitejším nástrojom prestavby*, povedal na všezvazovej porade vedúcich katedier spolofienskýcb vied na sovietskych vysokýob školách súdruh M. Gorbačov. "Teoretioké úlohy", ako dalej uviedol, "nemožno odtrbovať od úloh praktlokýob, ale nemožno ani zamieňať teóriu púhym registrovaním faktov. Te6ria musí mať predstih pred praxou, musí vidieť Javy širšie, pozerať sa hlbšie a vidieť "to, 80 býva oboaa skryté:" Na takomto kvalitatívnom prelome svojho rozvoja sa v súčasnosti nachádza aj vedná disciplína spoľahlivosti. Musíme viac ako doteraz naplniť požiadavka dalšiebo teoretiokébo rozpraoovanla problematiky spoľahlivosti strojárskyob výrobkov* ale na druhej strane aj v praxi dôsledne uplatniť, aby sa spoľahlivosť výrobku stala základnou vlastnosťou, ktorú budeme systematioky zabezpečovať, sledovať a hodnotiť vo všetkých obdobiaoh života každého výrobku* Mame a musíme mať na splnenie tejto úlohy dosť síl a odborného potenciálu, aby sme túto úlohu splnili vo výskume, výrobe i v užívateľskej sfére. S vedou • spoľahlivosti sú v prieniku mnohé dalsie vedné disciplíny, z ktorých sa žiaľ mnohé nachádzajú každá na inom stupni teoretioko-praktiokébo rozvoja. Niektoré vznikli dávnejšie, Iné sa začínajú ešte len formovať a koncipovať a ioh potreba sa stál* ešte len kryštalizuje. Zložitosť dalšiebo vývoja strojárstva, ako ,aj dosiahnutý stupeň rozpraoovanosti vedeokébo pozná—
-<• -
ni a o spoľahlivosti výrobkov nás nútia pristúpiť ku komplexnejšiemu pohľadu na celú problematiku spoľahlivosti. Tento, z hľadiska dalšiebo rozvoja vedeckého poznania významný procoa, je v súčasnosti sprevádzaný celým radom problémov. Vyplývajú jednak z nedoriešených teoreticko-metodologickýcb otázok v jednotlivých vednýob disciplinách, ako aj z malej možnosti nútiť celý rezort k sústredenému a systémovému prístupu k zabezpečovaniu spoľahlivosti strojárskych výrobkov. Pričom však od toho, akým spôsobom zvládneme problematiku spoľahlivosti strojárskych výrobkov závisí ekonomická efektívnosť oelébo náäbo národného hospodárstva. Chceme využiť aj túto konferenciu na zjednotenie názorov na äalší vývoj spoľahlivosti a koncipovať jej další vývoj ako zákonite organizovaný, dobre fungujúci a permanentne sa rozvíjajúci celok. Dnešný stav, charakteristický nahromaděn*a veľkého množstva najmä empirického materiálu,svedčí o akútnej potrebe pristúpiť ku konštruovaniu teoretickej konoepoie, umožňujúoej skutočnú vedeckú interpretáciu tejto vednej disciplíny. Musíme využiť multidisoipllnárnu poznatkovú bázu, jej teoretické zhodnotenie a pred výskum položiť jasnú úlohu teoreticky dalej rozpracovať, ale hlavne do praxe zaviesť dokonalý systém komplexného zabezpečenia spoľahlivosti výrobkov. Pôjde o nevyhnutné opatrenia, ktoré budú dozaista spojené so zdokonaľovaním spoločenskýoh vzťahov, ale aj so zmenou psyoholígie ľudí, bojom za nové myslenie, ale hlavne (a to najmä) za nové konanie. To si vyžaduje rýchlejšie napredovať v te6rii 1 v praxi zabezpečovania spoľahlivosti, v prognostike a v mnohých äalšícb oblastiach úzko súvisiacich s napredovaním nášho národného hospodárstva* Máme na to všetky predpoklady. Ved vo výskumnej a vývojovej základni ČSSR pracovalo v roku 1986 189.600 pracovníkov. Je to o 3000 viac ako v roku 1985. Celkové náklady na výskumno-vývojovú základňu sa v porovnaní s rokom 1985 zvýšili o 5,5 percenta a reprezentujú čiastku 22,5 miliardy korún. Nie. je to málo, ale žiaľ len nepatrná časť tejto kapacity je venovaná problematik* spoľahlivosti výrobkov. Chýba nám žiaľ aj účinná medzinárodná výmena skúsenosti a vedeokýcb poznatkov • progreslvnyob postupoch a príotupoob k spoľahlivosti strojárskych výrobkov. Problematika spoľahlivosti strojov stále viao a viac stúpa
-5na dôležitosti ton mierou, ako narastá produkcia, ale najmä teobnioká a teohnologioká náročnosť strojov. Len v roka 1986 sa v ťažkom strojárstve zvýšila výroba o 3 %, vo všeobecnom strojárstve o 4,5 £, Výroba nákladných automobilov stúpla o 8,1 %, zemné, stavebná a cestne stroje o 8,9 í, tvárniace stroje o h,7 Jt, obrábaoie stroj* o 16,4 £, pletacie stroje o 5ť* Í°i poľnohospodárske stroje p 3,7 í atd. Vzniká zákonite otázka, oí. vzrástla aspoň tou mierou i spoľahlivosť uvedených zariadení. Na túto a aj na Iné, äalile otázky budeme hľadať odpoveä n na k, oeloštátnej konferencii "Spoľahlivosť v strojárstve '87 . Želáme si, aby kolektív účastníkov z oblasti základného i aplikovaného výskumu, výrobnej sféry i vysokého Školstva, ako aj užívateľov hľadal, ale aj naäiel odpoveä na otázku nástrojov zvyšovania spoľahlivosti strojárskych výrobkov nielen v súčasnosti, ale aj v blízkej budúcnosti. -Ak sa nám podarí splniť tento zámer, naplníme jeden zo základných oleľov nášho strojárstva a to zvýšenie spoľahlivosti strojárskyob výrobkov.
s&Cď^"*/ Martin, 1987
Drying* Miroslav Tůma, CSo« odborný garant konferenoie
J a r o s l a v HRABÍK, Miroslav TOMA, Vladimir TTDLAČKA
Anežka ZALUUOV.Í.
INTEGRÁCIA ČINNOSTÍ PHI ZABEZPEČOVIKÍ SPOĽAHLIVOSTI S ČINNOSŤAMI PRI ZABEZPEČOVANÍ JEHO AKOSTI 1. ÚVOD Autori vychádzajú z všeobecne prijatých definícii \J, 2, *5> ľ 6, 393 akosti a spoľahlivosti, tzn. z koncepoie, 2a spoľahlivosť výrobku je súčasťou jeho akosti. Norma ISO 9004 [8] uvádza soznam činnosti potrebnýob na zabezpečenie akosti výrobku v rámci KSRAV, IEC Publ. 300 [9, 1C] uvádza zoznam Siuností nutaýob na zabazpedenie spoľahlivosti výrobku v priebehu jebo oelébo života pomocou tzv. výrobkového programu spoľahlivosti. Ani jeden ani druhý z týcbto dokumentov vSok nerozlisuje zvláštna skupinu úloh "riadenie akosti/spoľahlivosti" a "tvorba akosti/spoľahlivosti". Poznámka: Súhrnným pojmom "zabezpečenie akoati/spoľahlivoati výrobku" oznaSujene integritu riadenia (plánovanie, tvorba organizadoýob štruktúr, reguláoia a koordinácia, motivácia, kontrola) a tvorby (navrhnutie* materiálna realizácia) jebo akosti/spoľahlivo a ti. Naproti tomu konoepoie KSRAV a koncepcie VPS realizované v našom národnom hospodárstve tieto dva druhy úlob/oixmoatl účelne rozliSujú* Z historických a objektívnych dôvodov vznikali v posledných rokoch v 6a. strojárstve na podnikovej úrovni dva okruhy činnosti: činností zamerané na zabezpečenie akosti (KSRAV) a činnosti zamerané na zabezpečenie spoľahlivosti (VPS)j pritom ale neboli dostatočne objasnené vzájomné väzby. Pretože celý rad úloh v rámci spomenutých dvoch okruhov je spoločná, je teraz účelné sa zaoberať icb optimálnou integráciou. 2. MEDZINÁRODNÉ NORí-ff • 1 Vznikya obaah normy^ISO^DISr 9004 Na zabezpečenie uspokojivej akosti strojov pre prisluiný upotrebíteľako-používateľský tok za primeranú oenu sa viade vo svete uplatňujú komplexné systémy riadenia akosti výrobkov (KSRAV); iob vznik sa datuje od začiatku Šesťdesiatych rokov [27, 32]. V ČSSR bolo iob experimentálne overenie prlkásané vládnym u vznesenia 491/1963 [20^, kurzy o KSRAV prebehli v ráad ČSVTS už v roku 1964 [4o], V posledných rokeob vydal oelý rad národnýob noi—.HiaCnyofa úradov národnú metodiokú mormu alebo doporučenie \jZy 13, 14,
17, 18] • obaaboai hlavných úlob a oianosti KSRA.V. T záujme zjednotenia pojmov a postupov T tejto oblastí, vytvorila ISO Y aedendeaiatyob rekooh teobniokú koaiaiu TC 176 Quality Aaauranoe - zabezpeoenle akosti* Komisia t«raz ukončila prvú etapu svojej práo« prípravou a vydania suborn 6-tiob noriem ISO 8402 [l] a ISO/ DIS 9000 a* 9004 [4 až 8]. ISO 8402 Jfcoať - terminológia o!>aaboje 22 pojmov z oblasti zabezpeoovanla afcoatie ISO/OHS 9000 objasňuj* podaianky poožltla «Äri« aorlwi ISO/DIS 9001 až 9004. SkupdLaa noriaa ISO/DIS 9001 oft 9OO3 obsáhaje poiXadaTkr na systssi zabezpeSovonla akosti a dodávateľov; oonay sa od seba odlitoJá stopnou narofinosti odberateľa* Posledná n o m a ISO/DIS 9004 Prvky riadenia akosti a system akosti obaabuje opia Jednotlivých Sixmo a tí ESRA.V okolo špirály akosti (od prieakraa tŕba po alazby sákaatnlkeei). Horaa ebaabaje 21 Slánkov a naaledajúolai obsaboa O* Úrod (všeobecne o potrebách, organiBaone ciele, požiadavky spotrebiteľa a výrobou, náklady a rizika) 1* Rozsab a obory aplikácie (zoznaa Sinnoati, z ktorýob Je •ožná urobiť výber pri bodovaní alebo zdokonaľovaní KSRAV) 2* Odkaz; (na xtoxmr ISO 8402, ISO/DIS 9000 až 9003, ISO aaernioa S* 2, 3. Deflni oie (odkaz na ISO 8402 a dopläky) 4. Zodpovednosť vedenia (foranláda zámerov - politiky akosti, oroenie cieľov, orpanizáola ayatáao riadenia akosti) 5, Záaady ayatéara riadenia akosti (špirála akosti, štruktúra sys tesni, s odpovědnosti, awtody, orffanizád. a, dokumentácia, prlraSky, plány akosti, previerky - a ddrazoa na prevencia) 6» Skonoaďka - náklady apojená a akoaťou (matnoať hodnotiť efektívneať syatéam riadenia akoatl a rozhodnúť o úSelnoati reallzáoie program zod.en) 7* ikoať pri prleakoae toku (tvorba špeoifikádí) 8* JUcoať pri vypracovaní návrhu (dele, zodpovednosti y teobniokoai úaeko, previerky dokoeientáole, skúšky, sobvaľovanie doVnaiantáoie pre aerlovú výroba, saenová pokrafiovanie) 9* Akoať pri MIZ (voľba aubdodávateľov, požiadavky a ich overovanie) 10* Ikoať pri výrobe (plánovanie pre atabilltu výrobnýob prooeaov, analýza preanoati; 11* Riadenie výroby (awdziaklady, preanoať výrobného zariadenia, saenová pokrafiovanie) 12* Kontrola výrobkov a prooeeov (vatopná, isdrioperažná, výstupná) 13* Metrológia 14. Kepodarky (oddelenie nepodarkov, dokoaientáola, odohýl15* Bápravne opatrenia (analýza prlSln nedoatatkov, zodpovednoati, prevencia ponooou reguláoiej 16* Manipulácia, balenie, inštalácia, OTS (inforaaone ayatémr) 17. Doknaentáola a správy 18. Yýobova kádrov (všetol a«Jú poznať základná štatistiokó
metody, Motivácia, iniciativa) 19. BezpeSnosť a koaplexná zodpovednosť za výrobok 20. Použitie Statistických metód (vo vietkýob ftUmostiaob okolo Spirály akosti, spoľahlivosť). Noraa XSO/DXS 9004 obaabuje velmi podrobný rospia naJdOlezitejilob úlob, ktorýeb splnenie sabespeSl úspešné doalabnutie akosti za alnlawiím náklady* Z h^trt4"vfi naSiob skúsenosti a úSelnostl rozlíšenia úlob v riadení a pri tvorbe akosti aôzeae konštatovať, ze Slánky 4, 5, 6, 15, 17, 18, 19, 20 aa zaoberajú probleaaad riadenia a Slánky 7, 8, 9, 10, 11 a 16 aa zaoberajú probleaaai tvorby akosti výrobku* Slánky 12, 13 a 14 aa zaoberajú výkonnýal kontrolnými &Lnaoaťaad. a adfteae lob priradiť tiež k probleaatike riadenia. .2 Tanik a obaab IgC Pobi. 3gO Prvá verzia tejto pctOikád* [9] vyíla v roka 1969* V rokoob 1978 aS 1982 bola revidovaná, Jej drobe vydania [io] vyilo v roku 1984. Jej obsah Je nasledujúci: 1. Boaaab aplikácia; Koraa aa týka voľby a realizácie Slnnostl zaaeranýob na zaEäžpaSenle spoľahlivosti (bazparaobovosti a udrziavateľnoati) v prlebebu platieb období života (elektroteobnlokábo) výrobka. Norzm Je vlak použiteľná aj pra iná droby výrobkov. 2. d e r ; Poskytnúť saemiou pra tvorbu prograaov spoľabllvosti pra oelý život výrobka. SXúzl ako vleobeoná norám, apája ostatné pobälkáde IBC z oblasti spoľahlivosti* 3. Pojea žlvotnábo oyklo výrobka; Tyaedsaje aa pKť období zimota výrobkol 4. Prograa apogabllvoatlt B o d Jen© preaná detlnlda nle Je uvedená, prograa aa obápe ako nástroj vedenia podniká, ktorýa aa volia 5lnnosti notná na doalabnatle pozadovtawj úrovne spoľahlivosti výrobka. Najlepšie výsledky aa doaiahnu vtedy, ked aa vybraná/natne Slnnoatl zaSlenla do neraálmej praoovnej náplne vSetkýob útvarov. Pri zostavovaní prograan spoľahlivosti Ja aatná/sladúoe uvažovať: - obdobie iivota, v ktoroa aa výrobok "plán* nachádza, - požadovaná úroveň spoľahlivosti výrebku, - rozdelenie zodpovednosti za Jednotlivá úlaby, - poazltá/pradpokladaná teobnelogia a aiaalá ekúaenostl s predobádzajúdai podobnými výrebksal, - Sašové, flnanSná a teobnioká obranloenla. 5. Činnosti na zabazpeSenle spoľahlivosti» .1 foraoláda piano a deľov apeľabUvoatl •2 Definida a analýza prevádsfcovýob poaaieaok .3 Xbaplezná bodnotanie projekto s bľadlsfca spoľahlivosti .4 Forauláda prlnolpov údržby a analýza poiladaviek •5 Perauláda prlnolpov pre vypraoevanle návrba (konitrakSneJ a taebneloglokaj dokaaentáole) •6 Zadanie a overovanie poiladaviek na spoľahlivosť subdodávok
-> «7 Realizácia vbodnýob analýz spoľahlivosti •8 Hodnotení* nákladov a rizik • 9 Previerky dokumentácie (design review) ,10 Overovanie a preukazovanie úrovne spoľahlivoati •11 Dokumentácia a Informačné systémy •12 Výobova a iné "pomooné" Činnosti (na touto mieate sa poznamenáva, Se program spoľahlivosti má doplňovať Iná "pomocné" činnosti ako sú napr* aj zabezpečovanie akosti. Z 12-tlob filnnostl uvedených v bode 5 aa pKť týka tvorby spoľahlivosti (.2, .3, .4, .5 a .7), pkť sa týka riadenia (.8 až JZ) a dve (.1 a *6) majú spoločnú náplň. IKC Publ. 300 neobsabaje úlohy z oblasti zabezpečenia akosti výrobného vyhotovenia (porovnaj proti tona úlohy 10 až ľ* z ISO/DIS 9004) a rovnako (proti úlohe 20 z ISO/HZS 9004) nezdôrazňuje nutnosť pousivanla štatlatiokýob metod* Ďalej, a to je doležíte, pabllkáola neobsahuje žlwrtnn zmienku o motivácii alebo o ľudskom činiteľovi všeobecne* V zásade zodpovedajú body 5*1 až 5*12 z IEC Publ* 300 bodom k až 9 a 15 až 20 z ISO/DIS 90O4. 3. Z A B B Z P B C O V A H I B iKOSTI/SFOLAHLJVOSXX T 5SSR Starostlivosť o akosť v našom štáte nesie všetky znaky obarakterlstioke pre priemyslovo vyvinuté krajiny* Dobre funguJúoe oddelenia teohniokej kontroly boli v prvýob rokoob po 2. svetovej vojne zdokonal sne uplatnením štatistiokýob metod; rozvoj bol podopretý teoretickými poznatkami a praktickými skúsenosťami tak so ZSSR ako aj KS* V roku 1959* pri reorganizáoii priemyslu, došXo k inariiiemii zníženiu kapaoit, prostriedkov a právomool OIK, 8o v äalš£ob rokoob viedlo k postupnému uvoľňovania teohnologlokej kázne a k zhoršovania akosti 5s. výrobkov* Teoretická fronta sa snašila toto zhoršovanie zastaviť* Hová konoepoia bola zalomená na dvoob sákladnýob myšlienkach* - akosť nie Je možne do nejakého výrobku "nekontrolovať", akosť masla de výrobku vlošlť/zabudovať všetci výkonní pracovnici p«*«<»»iirwt vedenie podniká awsdC systematicky vytvárať podmien* ky na tvorbu akosti, - v podmienkaob soolallstiokéfao plánovaného hospodárstva ja na tme rozlišovať miiilsmiiie dva úrovne starostlivosti o akosť, podnikovú a nadpodnikovú, aaJmK štátnu* • šesťdesiatych rokoob sa na podnikovej úrovni safiali
vytvárať nové, tzr* komplexné systémy riadenia akosti výrobkov a n« celoštátnej úrovni boll uroben* opatrenia "r oblasti normalizácie, metrologie, sknšonníotva, oenotvorby a pod.} cieľom bolo vytvoriť priaznivé podmienky A tlaky na zvyšovanie akosti výrobkov* Poznámka: Vykonanie uvedenýob opatřeni bolo uložené niekoľkými vládnymi 'uzneseniami. Z niob najdôležitejšie sú 491/1963 [20], 227/1973 [21] a 178/1977 CiSQ • Pretože úSlnnosť týobto opatřeni bola nízka, přijela vláda na konoi minulého roka uznesenie 338/86 [22], v ktorom sú uvedené opatrenia na zvýšenie akosti os* produkcie* Dôkladnejšie boli zásady ESBÁV pre podmienky Cssfi rozpracovaná až v sedemdesiatych rokoob, najskôr v ráaol úloby PI4-124-024 "Biadenie akosti vo vybraných priemyselných podnikoob", neskôr v rámoi rezortných smernio [36] a pokynov ÍWK, Hlavná výsledky riedenia spomenutej úloby boli roačlenené do prlloby k vládnemu uzneseniu 176/1977 vo ŕorme zásad KSRAV. Tieto zásady sa vyznaSujú týa, že rozlišujú dve veHcá skupiny úlob. Prvá skupina má riadiaci obarakter a Je sabezpeSovaná útvarom riadenia akosti} táto skupina úlob smaí spĺňať «ákl aiiná požiadavky na akúkoTvek riadiacu fiinoosť C*13» Drubá skupina úlob má výkonný obarakter, úloby plnia ostatná podniková útvary v rásici svojiob povinnosti* Hutnou súčasťou XSBAV musi byť informaSný systém o akosti, analysa a využitie inŕormáoií na nápravu nedostatkov a na sústavné zlepšovanie stavu* Porovnanie náplne vládneho uznesenia 178/1977 a ISO/DIS 9004 ukazuje, že - ISO/DIS 9004 neobsahuje Slánky, ktorá sa týkajú rozvoja iniciatívy pracúJúoiob a Xudakábo Siniteľa, inovácii a zavádzania novýob výrobkov a využitia teobniekej normalizácie, - vládne uznesenie 178/1977 neobsahuje Slánky, ktorá sa týkajú ekonomiky, změnového pokračovania, nesúladu so špecifikáciami, nápravných opatrení, dokumentácie a priruSiek akosti, komplexnej zodpovednosti za výrobok, bezpečnosti a aplikácie Statistických metod, - obidva dokumenty uvádzajú na niekolkýob miestach nutnosť plánovať, analyzovať a skúšať z hradiska spoľahlivosti výrobkov* i
1/ 1 ]
.2 Vznik a obsah programov spoľahlivosti Súbežne s riešenim komplexnej úloby P14.124-O24 v oblasti riadenia akosti bola v rokoob 1970-75 riešená komplexná úloha
j "I»íoraažné systémy a metSdy rozbore prevádzkovej spoľahlivosti strojov a sará-adeni*o Jednýai z dôležitých záv 9 r ov rleSenia tejto úloby bul poznatok, ža zabezpečovanie spoľahlivosti konkrétnych atrojov a zariadení J* nožné lea koordinovaným poatupom vietkýeb útvarov výrobného podniku v ráno! tzv« programu apoľabllvoati. Po dôkladnej analýze zabranionýob podkladov, voítane medzlnárodnýob doporučená TBC (px-adovšetkym [10]) a HVHP (pr*dovi«tkyiB 0 0 ) 1 po ebodnoteci doaéolob akúaenssti e vypraoovaoia a raalizácioa progcemof apoľablivoati v niektorých 5« e podnikoob, boli. fojmolovaxxé blavné scáuady rezortnýob} odborovýob m výrobkových prograaov apoľablivoati pro podicienky
v čssa [29, 3h,
FOZNlMET K BIBKTOHŤJ1 ŠPECIFICKOM PROBLÉMOM
• 1 Vába a p o r a b ^ v o a t i ^ a k o a a b y l a a t n o a t i
akoati^vjŕrobka
T Š t ú d i i £ 3 1 j b o l arfiený a analyzovaný i n t e g r á l n y úkazovateJ? aicoatl poJSxoboapodárskebo t r a k t o r a * Podľa tSS 01 0113 D 63 vyjadruje I n t e g r á l n y ukazovateľ a k o a t l výrobka pomer oelkovébo ú ž i t k o v é h o e f e k t u p r i p o u ž í v a n í a l e b o •potrebe výrobka k celkovým nákladom na jebo výrobu a p o u ž í v a n i e a l e b o apotrebuo I n t e g r á l n y n k a s o v a t e ľ a k o a t l poľnoboapodárakebo p o S l t a n ý v 10«tom roka jebo p o u ž í v a n i a má hodnotu J(1O) s 8,39<.1O" 3 Pba.XSa^o
toafctora
Zaajimavejile aú vlak údaje, ktoré boli pri výpoSte inteerálnebo akasovateľa použitej <~ roSná produktivita v priemesmýob bektársob (Pba): 1390 Pba =» prevádzkové náklady
• konatantné náklady (odpdLay)i 16200 Soa.rok" 1 o na PHM a prevádzku t 68100 XSa*rok** , na údríbn a opravy s 4O800 XScrok" 1
- \rLa lcb analýza* Ukazuje ia ( že cca 1/3 roSnýeb nákladov tvoria náklady opojeno to zabezpečeniu prevádzkyschopnosti, teda náklady na spoľahlivosť* Z tejto skutočnosti vyplýva, že váha spoľahlivosti ako aabvlastnoati akosti Je EnaSne vysoká. Inými slovami povedané, spoľahlivosť výrobku si zasluhuje, medzi ostatnými subvlastnosťasd. Jeho akosti osobitnú pozornosť, 5o je vyjadrené aj úSelnosťou vytvárania zvláštnych, aj ked v KSHAV integrovaných, výrobkových prožranov spoľahlivosti. ,2 Motived a pre tvorba akosti Ľudský činiteľ, alebo vplyv ľndskóbo Činiteľa •džeae/maaime z hľadiska jebo vplýva na akosť/spoľahlivosť výrobku cbápať z dvoob hľadísk - motivácia k tvorbe akosti/spoľahlivosti výrobku, - spoľahlivosť človeka ako súfiasti systému "atroj-clovekprostredie"* Tu aa zaoberáme prvým hľadískoa, drabé hľadisko je predaietom zvláitnebo referátu \_37~\* V aúSasnoatl vytySujem direktiva odmeňovať praoovnikov podľa omozstva a akosti vykonávanej práce* Ukazuje sa, že súčasný stav výroby s ťažisko* na množstvo výrobkov Je neudržateľný* Odmeňovať podľa množstve vykonanej praoe je relatívne, lebo u zložitýob práo a zlozítýob výrobkov sú taká obrovská rozdiely v praoovnoa výkone, že by aj platová diferenoiáoia viedla k vážnym aooialnym rozdielom* Základný problém stimulovania nadpriemerného výkonu s prihliadnutiu na akosť výrobku spočíva teda v nájdení takýoh proporoll, ktorá by zabezpečili požadovanú akosť výrobkov, ale neviedli by pritom k ekonomicky nevhodnej diferenoiáoli mzdovýob y*i*ň<-nt Skúsenosti ikazujú, že nový motlvaoný systém araal byť JednoznaSne orientovaný na hmotnú stiamláolu Sloveka* Ekonomloký výskam, ale aj oelý rad psychologických štúdii ukazuje, že súčasného Sloveka treba posudzovať podľa milleaustratégle utvárania Sloveka v lnterakoll s prostredia* Subjektivistický výklad tejto stratégie vysvetľuje správanie Slováka ako funkciu osobnosti, najma jebo potrieb* Objektivisticky výklad obápe ľudské správanie ako ftznkola prostredia (do ktorej pooitssM 1 stimuláciu)* Pravda Je viak nieVde uprostred, pretože správanie Slováka Je funkolou nielen Jebo osobnosti, ale aj
prostredia v ktorom pÔaobi. Podľa milleustratégle musíme teda •ľadať príčiny správania človeka vo vzťaba človeka a prostredie v ktorom aa naobádza [^333* Z uvedenej stratégie vyplýva, že správania človeka, teda i jeho správanie sa v praoovnom cykle, Možno ovplyvňovať, Ak cboaaie teda stimulovať človeka, atimolovať bo k dosahovaniu vysokej akosti Jebo činnosti, musíme výrazne ovplyvniť jebo osobnosť, najmft jebo hodnotovú orientácia, aby sa akosť vykonávanej práce a akosť jebo diela (výrobka) stala jedným z jebo oieľov
M-
Motiv pre akosť vSak nemôže suplovať,teda nahradiť schopnosť* Ale piati aj relevantný stav, ak nie je človek motivovaný nevyužíva svoje schopnosti. Úroveň motivácie reprezentuje istý vnútorný stav Človeka a stimuluje jebo vnútorné podnety. Stimulácia bade o to účinnejšia, film viac bude rezonovať s vnútorným stavom človeka, najmä s jebo hodnotovou oriontáoiou. Predpokladom efektívnej stimulácie je preto dobrá znalosť motivačnej štruktúry praoovníkov zodpovednýob za akosť. Ako úSinné nástroje k motivácii a stimulácii za vysokú akosť výrobkov možno použiť: - mzdové nástroje, najmä posilnením zainteresovanosti praoovníkov pohyblivou zložkou platu C 2 3j, - brigádne formy organizáoie práce spojené s brigódnymi mechanizmami odmeňovania C^5D» - aktivizujúce formy riadenia pracovníkov, - akoantovanie riadenia pomooou vytyôovanýob oieľov, - vytváranie všeobecnej klímy uprednostňujúcej akosť výrobkov, - stabilizácia praoovníkov, - vzdelávanie pracovníkov, • súbor legislatívnych opatrení* Súbor motívov a stimulačné meobanizmy je potrebné komplexne posúdiť, analyzovať a napokon syntetizovať vo forme motivačného programu akosti* Motivačný program akosti by mal obsahovať: 1* Analýza nástrojov a prostriedkov (metád a foriem) stimulácie. 2. Analýza hodnotovej orientácie pracovníkov: - celospoločenské hodnoty,
- osobné hodnoty (sebarealizácia, vlastný rosvoj a pod.), - konzumné hodnoty, - hodnoty voľného času, - perspektívne hodnoty, 3« Analýza pracovného prostredia: - charakter práce, -
tecbnioko~organizačné podmienky,
- interpersonálne vzťahy, - pracovné a životné prostredie, • praoovno-ekonomické podmienky. 4.
Analýza motivačnej Štruktúry pracovníkov:
- spokojnosť s prácou, - spokojnosť s prostredím, - spokojnosť s platom a zainteresovanosťou. 5„ Výber stimnlačnýcb náatiojov a metSd 6 6» Overenie efektívnosti vybraných stimulačných nástxqjov. 7. Hodnotenie účinnosti motivačného programu za sledované obdobie. Niekedy sa diskutuje o tom, Si majú prevládať hmotné alebo morálne stimuly. Nejde o protikladné a nekompatibilné nástroje, súčasná teória iob definuje ako dialekticky protirečivú Jednotu hodnototvorných a človeko-tvornýob procesov. Treba iob preto spoločne zlaäovať, harmonizovať a zjednocovať Q2V]. Kompenzácia alebo substitúcia jednej formy stimulaci*, druhou formou znižuje účinnosť riadenia* Hmotná stimulácia má aj v socializme dôležitú funkciu, ak pravdaže sa uplatňujú správne zásady. Hmotná stimulácia akosti výrobkov bude účinná vtedy, ak zabezpečíme: - hmotnú zainteresovanosť na akosti výrobku dovedenú až ku každému jednotlivoovi, - stratu anonimity pri jednotlivých operáciách, - hmotná zainteresovanosť musí byť známa ex ante, - motivácia musí byť viazaná na tie parametre a ukazovate* le, ktoré môže jednotlivec ovplyvniť, - posilnenie pohyblivej zložky odmeny • výraznou zložkou viazanou na akosť, - hodnotenie splnenia úlohy v oblasti akosti je p»ávoo priameho vedúceho, - miera záslubovosti každého člena praoovného kolektívu
'.-.'/. ~:äí-í,s.:'
Zii.V.O':••:> •; " L U ! ' : a . : . ; ' ) ,
í.C>"
:
' • " . ' - •
-
•=
e t ap-y
• • . • ( ' " -
• •:
r. "
fií,...
' • li f'. T ; f
,C-:
- Í A
\
V ;' . C
• • 5 ^ - .
': . ť i l ' S t
•
• ' ••••
.:
...'••.•;••: i :•
o
X'••'-••" "''•'-'''''"•'
isis.•;*>/'t
V»CÍÍS... ň ' - '
i :
o s o b n ú
o í n : t.cn-
J & i s í a r a ? r . v a x i o f •
"'•'
r a .•...•-,.-,.;.:•.•>:
v-
_.:-. c . . ; . f - - i r i i
opo;aer> icujr o u , -
zvýraznenie
-
z v ý š e n i e právomoci
osobné scbopncst.i
::'aRyDl:ťve j
zlrs.M-.y ,
aoapovŕj.;.é;:^
úiob
diíí p r i s a dáveni Pax axne 2r-rjv
s TÝre.rc.']:; aa.ooi;'oni JÍ'; sQtost.-' uavrboTanébc
Iveba uviesť,
ie
výrobku.
a-ií.H^o.ý syatéia etapového prémiovarLi& n o -
umožňuje Ú5lnnú &l.liBuláoi.ä, lebo Jekčnýob p r á c
rbodr.otrU
••ijsitslov,
•- p o d s t a t n é zvOěariJ w iir\j*okov rifíšenýcŕ.
ria«i.tol!a
a výj-obou
obdobie njadzi
oferovaosj
série
ukoačeriís p r c -
.je p r i v e ľ m i
dlbá.
lnou
překážkou je fakt, že uy&áenf systém nepostihuje všetkých pracovníkov WZ» Nakoniec aj negativny přistup vedúcicb pracovníkov
k. problematike akosti 8 j e j zabezpečovaniu a podceneniu
toboto faktora pôsobi veľmi negatívne pri projektoob
akcentujú-
cich zabezpeôovanie akosti výrobkov. •3 spoľahlivosti výrobku VySäie sme okázali jeden z dôvodov, pre ktoré je nutné chápať spoľahlivosť výrobku za jednu z najdôležitejších
sub-
•slastnoati jebo akosti. Sú aj dôvody ä a l š i e . Jedným z nicb je skutočnosť, že v podstate všetky ostatné subvlaatnosti môže zá kazník posúdiť už pri kúpe výrobku, ale spoľahlivosť nie; tu výroboa zaručuje l e n po urfiitú doba. V systéme riadenia akosti sa účinne prejavuje uzatvorený informačný
systém o spoľahlivosti výrobkov v prevádzke:
slúži
na analýzu prifiin a dôsledkov porúob, na odhalenie slabýcb miest a na hodnotenie účinnosti napravnýob opatrení. Vzhľadom na to, že v súčasnej dobe sa bade musieť oelý rad výrobcov
-Afc-
problémom vytvorenia informačného systému a spoľahlivosti svojiob výrobkov zaoberať, povahujeme za užitočné na tomto oleáte uviesť podmienky, ktorí ja nutné splniť aby navrhnutý systém bol účelný a pritom realizovateľný. Ako príklad použijeme systém na sledovanie elektrárenských zariadení v rezorte FOTE a na riadenia spoľahlivosti u výrobcov týobto zariadení. T priebehu cvojej štrnásťročnej existencie sa výrazne osvedčil a dne a môžeme bodnotiť nielen Jeho přinos, ale aj problémy s jebo vznikom a prevádzkou. Informačný systém pre elektrárenské zariadenia (äalej ISS) vznikol ako realizačný výstup z rada úlob Plh, Ako podmienky úspešnej realizácie je možné vymenovať tieto skutočnosti: - úloba bola koncepčne dobre pripravená, bol definovaný účel, cieľ a postupné body realizáoie; - realizácia bola zameraná na zariadenia, ktorýoh spoľahlivosť bola vtedy nízka a užívateľ mal o ISS záujem; - v rezorte EMPE, v Českých energetických závodoch, boli vo veľmi krátkej dobe vykonané všetky realizačné body, ktoré sa týkali zberu informácií, a to najmä - boli vydané pokyny pre opis porúch, pre sledovanie prevádzky a prestojov zariadení a bolo vykonané školenie praoovnlkov, ktorí za zber údajov zodpovedali; od začatia prípravaýob prác do začatia zberu dát uplynulo len šesť mesiaoov; - riešiteľ úlohy pripravil potrebný software s výstupmi vhodnými na rozmnožovanie a zabezpečil vedenie databázy; - rezort riešiteľa (FMHTS) doporučil tok .informáoil a zabezpečil uzatvorenie informačného systému; - v pravidelných správach o spoľahlivosti sa uvádzajú spoľablivostné ukazovatele hlavných zariadení a dôsledky porúch (výpadky elektrickej energie); - v pravidelnýob správach sú vedené časové priebehy niektorých spoľablivostnýob ukazovateľov a dôsledky porúch sú pripisované tým výrobcomi ktorých zariadenia sú nespoľahlivé, - rezort výrobcov (F*HTS) pravidelne hodnotí priebeh spoľahlivosti zariadení jednotlivých výroboov a vyvodzuje prípadné dôsledky* Srl tvorbe a realizáoli informačného systému Je treba dodržiavať ešte tieto zásadyt
nesmie foyŕ; ii&d . :--..í"..v<.-cr?asr primeranú vierohodnosť výrokov; aa3T-i-ineJ.no možnej miere Je treba vynaivať' dopíši ,=.: u-sž3t pjjíí?eau dokumentáciu o poruobécb a sinsnáob stavom výrobkc"-; pripadne používanú, dokumentáciu zdokonaliť; - a Ískané prvotné podklady nemajú byt1 redundantné a pr&.r. •. do databáze je treba maximálne zautomatizovať; - úplná činnosť od zberu dát až po realizáciu vydaných ntápravnýou opatrení musí byt' pre väetky zúčastnené inátitúoia nástrojom, ktorý Im pomáha plniť ich pracovné úlony.
5. ZiVER Na základe informácií o medzinárodných normách a čs. prístupe ku KSRAV a VPS, na základe analýzy obsahu týcbto materiálov a VKájoamého porovnania materiálov medzi aebou, a nakoniec, na základe ioh porovnania a predstavoĽ a skúsenosťami autorov o zabezpečovaní akoati/apoľablivosti 6a, výrobkov je možné vysloviť nasledujúce čiastkové závery* Spoľahlivosť je súóasť/subvlastnoať akosti preto aj VPS má byť sú&aaťou/aubayatémom KSRAV. Obidva syatémy musia integrovať äinnoati riadiaoe a činnosti tvorčie, pre úspešnú realizáciu sa vyžaduje aktívna účasť vedenia organizácie* VPS v naznačenej forme zvýrazňujú zatiaľ preďvýrobné a povýrobnó obdobia života výrobku, na výrobu aa kladie menší dôraz. Odborné - toobnické/tvorčie úloby vo VPS v predvýrobnýeh obdobiach života aú rôzne náročné podľa zložitosti výrobku samotného, podľa stupňa inováoie výrobku, podľa závažnosti porúoh a pod. Špecifičnosť apoľablivoati, t.j. jej prioritné postavenie medzi aubvlaatnoaťami akosti výrobku vyžaduje, aby bola zabezpečovaná ako doplnok k vSeobeonómu plánu akosti a aby pracovali výrobkové tímy apoľabllvosti vo vnútri KPS pre KSRAV. Exiatujú veľké, zatiaľ nevyžisiené ekonomioké rezervy vo zvySovani spoľahlivosti našich výrobkov. Stále sa málo pozornosti venuje vplyvu ľudského činiteľa. Nevenuje sa ani pozornosť motivácii pre akosť/spoľahlivosť, ani spoľahlivosti človeka ako súčasti systému "atroj-človek-prostredie", hoci tu sú veľké rezervy mobilizovateľné s relatívne malými nákladmi.
K% Význaraoú úloha cá informačný systém o spoľahlivosti zariadení v prevádzka. Umožňuje kvantifikovat* úroveň spoľahlivosti výrobku, umožňuje identifikovať nedostatky a organizovať nápravné opatrenia n výrobca a užívateľa s cieľom dob odstránenia, a v neposlednom rade, jebo výstupy aú podkladom pre celý rad Sinnosti vo VPS novonavrbovanébo výrobku. Súčasné požiadavky na nárofinýob svetovýob trboob vyžadujú výrobky a optimálnou úrovňou akosti./spoľahlivosti, teda výrobky za minimálne celoživotné náklady s maximálnymi úžitkovými vlastnosťami, o POUŽITÍ LITERATÚRA 1« XSO 8402 Quality-Vooabulary 2. XSO Guide 2. General Terms and Tbeir Definitions Concerning Standardization, Certification and Testing Laboratory Accreditation 3. XSO Standards Handbook 3. Statistical Methods 4. ISO/DIS 9000 Quality Systems - General Introduction and Guideline a 5. ISO/DIS 9001 Quality Systems - Assurance Modal for Design, Development, Production, Installation and Servicing Capability 6. XSO/DIS 9002 Quality Systems - Assurance. Model for Production and Installation Capability 7„ ISO/DIS 9O03 Quality Systems - Assuranoe Model for Final Inspection Test Capability 8« ISO/DIS 9OO4 Quality Management and Quality System ElementsGuidelines 9. TEC Publ. 300, 1 st ed. 1969 Managerial Aspects of Reliability 10. IEC Publ. 300, 2 nd ed. 1984 fieliability and Maintainability Management 11* MS 92-82 Metodické pokyny pro standardizaci. Spolehlivost v tecbnioe. Požadavky na vypracováni programa zajiStěnl spolehlivosti 12. NF X 50 - 110 Beoommandations pour un systéme de gestion de la qualité a ľusage des enterprises 13. CSA Z 299.1 - 1979 Quality Assurance Program Requirements 14. BS 575O Quality Systems 15. CSN 01 0102 (ST SBV 292-76) názvosloví spolehlivosti v tecbnioe 16. ČSN 01 0113 (ST SEV 3519-81) .Akosť výrobkov. Termíny a definície 17. KOMPLEKSNAJA eistema upravlenija kaoestvom produkoii. Rekomendacii po razrabotke i vnedreniju v nauono-issledovatelsklob i projektno-konstraktorskiob organizaci jaob, Moskva, f Xzdateľstvo Standartov, I98O IS. KOMPLEKSNAJA sistema upravlenija kaSestvam produkcii. Rekomendaoii po razrabotke i vnedrenijn v objedinenijacb i na predprijatijaob, 3. vydanie, Moskva, Xzdateľstvo standartov, 1979 19* TISNESENl predsedníctva vlády ČSSR ze dne 2* srpna 1977 o. 178 o opatřeních ke zvýšeni úrovne kontroly^jakosti ve viech rozbodujioioh fáziob výroby a k vytvorení úSinnébo
v
systéma ři»*n£ Jakosti., včetně zkušebnictví 20. USNESEKl vlády GSSR 5 e 491/1963 o opatřeních ke zvýšení péř-s o Jakost výrobkfi & k posílení tecbnioké kontroly 21. USNESENI vlády ČSSR ze dne 16. srpne 1973 &• 227 o opatřeni ob pro dalai postup v řízení jakosti výrobkfi 22. USNESENÍ vlády ČSSR z* dna 18. prosinoe 1986 ô. 338 o opatřeni ke •výšení Jakosti oeskolsovenaké produkce 23. BTÄJLĽ, J. j Postavaní* mzdy T pracovnej motivácii, Bratislava, Syntéza 3, 197^ 24. BURY, P.i K sociálnym súvislostiam stimuláoie pracovníkov v podnikovýob vedeoko-výskumnýob základniach, In: Využívanie vedy a teohníky v riadení sooiálnyob systémov organizácií, Bratislava, DT ČSVTS, 1986 25* BUKY, T.; HOLÍK, C : Sooiálno-ekonontická efektívnosť a poli ti oká aktuálnosť rozvoja brlgádnej organizácie práce, Praha, Nová mysl 5, 1986 26. BILŤ, M.} TTOLA&KA., V.: Súôaaný stav a potreby ďalšieho výskumu v zabezpečovaní spoľahlivosti výrobkov, In: Spoľahlivosť v strojárstve f 85, Banská Bystrioa, DT ĎSVTS, 1985 27. FEIGENBAUM, A. V.: Total Quality Control, Now York, Mo Graw-Hill, 1961 28. HRABÁK, J.; TUMA, M.; TTDLACO., V. J ŽALUDOVÍ, A.: Veda o spoľahlivosti a jej miesto v sústave vied, In: Spoľahlivosť v strojárstve *82, Banská Bystrioa, DT ČSVTS, 1982 29. HRABÁK, J.; TUMA, M.; TYGLAČKA, V.; ŽALUDOVÁ, A.: Veda o spoľahlivosti - ciele, metódy, formy, prostriedky. In: Spoľahlivosť v strojárstve '83, Banaká Bystrioa. DT ČSVTS, 1983 30. HRABÁK, J.; TUMA, M.; TYDLAČKA, V.; ŽALUDOVÍ, A.: Ekonornioké aspekty spoľahlivosti strojárskych výrobkov, In: Spoľahlivosť v strojárstve f 85, Banská Bystrioa, DT ČSVTS, 1985 31. JAMBOROVA, D.: Ekonomická optimalizácia úrovne akosti výrobku. (Študijný materiál 5M 86 4002). Martin, Z W P SAV a ZTS, 1986 32. JIRÁSEK, J.; OTRADOVEC, V.; ŽALUDOVÁ, A.: Cestovní zpráva o účasti na V. konferenci EOQC v Turíne, Praha, SVÚSS, 1961 33. KOVÁČ, D.: Prognózy vývoja človeka a vied o človeka, In: Využívanie vedy a techniky v riadení aooiálnyob systémov organizácii, Bratislava, DT ČSVTS, 1986 34. ONDRÁSKT, R.: Zabezpečenie riadenia a tvorby spoľahlivosti výrobkov ako súoasť prípravy a realizácie plánov RVT vo VHJ, In: Spoľahlivosť v strojárstve '87, Banská Bystrioa, DT ČSVTS, 1987 35. RASES, A*: Potreba tvorby motivačniob programu, Praha, Podniková organizaoe 7, 1986 36. ŘÍZENI jakosti výrobků. (Organizační směrnice). Praha, TES, 1978 37. TUMA, M.: Spoľahlivosť ľudského činiteľa, In: Spoľahlivosť v strojárstve '87, Banská Bystrioa, DT ČSVTS, 1987 38. TYDLACKA, V.1 Relácia akosti a spoľahlivosti a iob riadenie, In: Kvalita a ekonomika v priemysle, Žilina. DT ČSVTS, 1983 39. TYDLACKA, V.: Niekoľko poznámok k terminologii akosti/spoľahlivosti, In: Spoľahlivosť v strojárstve '87, Banská Bystrica, DT ČSVTS, 1987 kO. ŽALUDOVÁ, A. (red.): Komplexní řízení jakosti. Sborník pro kurz Skolení ČSVTS, Série K, Praha, UTEDí, 1965 41. ŽALUDOVÍ, A.: Systémový přistup k zabezpečení jakosti výrobku, In: Systémové inženýrství »77, Praha, DT ČSVTS, 1977
- loto* ŽALUDOVÍ, JU: Zásady r«sortn£bo, oborovébo a výrobkového programu spolehlivosti, Stpojiraaství., 1985, ô. 2
log, Jaroslav HBiBliT, CSo., štátni výskaný ústav pro •tavbo •trojfi, 250 97 Praba 9 - Biobovloe
« AasSIca ŽALUDOVÍ, Xoadtét pro Jakost a apolebllvost CSVTS, Praha
HZEKDLKO POZNÁMOK K TERMINOLOGII AKOSTI/SPOLAHLIVOSTI 1. ÚVOD V poaledxtýob rolcoob bol spraoovaný-revidovaný oelý rad medzinárodných a J Seakoalovenskýob teminologiokýob noriem [ 1, 4, 6, 9, 11 ] a oelý rad noriem aa v aúoasnej dobe apraoováva - reviduje Ĺ2» 3i **» 5, 10, ťt, 15}} predmetom revízie sú aj metodické pomôcky pre normalizácia, napr. MPN í. 4 - 64 [16, 26j. Mnohýoh rokovaní resp* aobval'ovaoÍGb pokračovaní sme sa zúčastnili, k m w bým návrhom sme spracovali stanoviská a pripomienky. V príspevku sa snažíme zhrnúť aspoň základné poznatky a skúsenosti z uvedenej činnosti a v niektorýob prípadoob aj navrhnúť "nové" prístupy k tvorbe terminologických noriem. Pripájame sa k názoru autorov [20, 21J , že prebiehajúce revízie noriem sú vhodnou príležitosťou na deklarovánie názorov a požiadaviek a ich predloženie na diskusiu. T príspevku sa dotkneme na4.edujúoioh problémov: ku každému termínu môže prislúchať viao definíoií, klasifikácia javov podľa príznakov, dôsledná dvojjazyčnosť Ss. terminologických noriem a používanie synonym v odborných textoch. 2. POJEM JE TERMÍN A JEBO DEFINÍCIA. Položme si základnú otázku " prislúcha k jednému termínu nutne len jedna definícia" a pokúsme aa na ňu zodpovedať z hľadiska existujúoiob normatívnych predpisov, z hľadiska jazykovedy a z hľadiska naSioh skúseností. Metodioký pokyn pre normalizáciu MS 86-81 [8j v tejto súvislosti uvádza: "2.4.9 Definícia pojmu musí t/yť optimálne krátka, zvySajne sa má skladať z jednej logicky ukonfienej vety a nesmie obsahovať nadbytočné informácie. V prípade nutnosti aa môže k definícii pripojiť poznámka". Citovaný Slánok slovaad, "z jednej ..=> vety" predpokladá jednu definíciu, slovami "... pripojiť poznámku." však umožňuje vysloviť •> normalizovať definíoií viac. Z konzultácie [19] sme získali nasledujúce poznatky — terminologická teória netrvá na tvrdení "jeden termín jedna, definícia" «• k jednému termínu aa pripúšťa existencia niekoľkých definícií, jedna z nich má však dominantný obarakter (v äalšom
-1.1•reziduálna deflníoia")* ostatné sú dopiňujúoe (v ďalšom •funkčné definíoie")» - definícia j o vädyoky poplatná spdsebu pohľadu aa termín. Domnievame sa, &e pr« každý termín je treba rozlišovať definici u rezultativnu, ktorá určuje dôvod/cieľ existencie javu/ predmetu a definiolu/deflnícle funkčnú/funkčne, ktorá/ktoré určuje/určujú akým spôsobom sa stav, požadovaný v rezultatívnej definícii dosiahne. V práoaob [25, 27] m e aa v smysle vysloveného názeru pekóalli ukázať akosť -výrobku z pohľadu právneho a užívateľského z pohľadu výrobou a bodnotiteľa a z pohľadu 6asovébo, a skúuali mm* akosť výrobku aj ako veli£innr ktorá určuje jebo a tav (v podstate aystéoevý pristúp - porovnaj [2k] ). V pripomienkach k návrhom 1EV [3] a revizie ST SET 292 - 76 [15] sne uviedli návrh nasledujúoiob definícii pra spoľabllvosť: Raznltatívna definícia je: Spoľahlivosť je všeobecné vlastnosť výrobku, ktorá spoôiva v jebo sobopnoati plniť požadovaná funkcie pri zachovaní bodnôt určenýob prevádzkovýob ukazovateľov v branioiaob a v čase podľa určenýob teobnickýob podmienok, Funkfiné deflzaíoie sú/in6ža byť: Spoľabllvosť Je komplexná vlastnosť, ktorá podfa určenia objektu a podmienok jebo prevádzky môže zahrňovať napr* bezporuchovost1, životnosť, udržiavateľnosť a skladovateľnosť, a to alebo jednotlivo, alebo v kombinácii týobto vlastnosti, napr. pohotovosť tak pre objekt, ako aj pre jebo ôasti. Spoľahlivosť výrobku je aubvlaatnosť jebo akosti* Spoľabllvosť výrobku je objekt zabezpečovania v priebehu platieb období jebo životného cyklu* Veda o spoľahlivosti je prienik spoloôenskýob, teobniokýob a prírodných vied* Poznámka 1: Á môžu sa, samozrejme, nájsť aj äalšie funkfiné definície z lnýcb rôznyob hľadísk. Poznámka 2: Uvažovali sme súčasne zavedený "dvojstavový" model spoľahlivosti* E problematike deflníoie spoľahlivosti z hľadiska "viaostavovébo" modelu pozri [9, 20, 21] a naše pripomienky k [9 a 15] • 3. KLASIFIKÁCIA JAVOV P O Ľ C A PRÍZNAKOV Na úvod citujme z metodického pokynu [8], porovnaj tiež "2*3*6 Termín musí byť podľa možnosti systémový, t.j* musí do určitej miery odrážať objektívne vzťahy, ktoré medzi pojmami existujú, musí ukazovať miesto, ktoré má ním vyjadrovaný pojem v danom systéme pojmov* 2.^.3 Definícia pojmu musí odrážať miesto danébo pojmu v tom systéme, ku ktorému pojem prislúcha, a musí poukazovať
-
-
-2.-i,'. í^,- - v k n2.,fbXižěÍ3D vzťahom". .-.iv"ttríii;:;.'_u».í pr£iobe 1 sa v Í8j uvádzajú zásady stavby sya =
.. 1 .'_ • -čate požifť-awky naše terminologioké normy v mnohých íoe toho názoret i o akékoľvek delenie/členenie, akákoľvek JCasif-lcíšcia
musí mať naaledujúoe vlastnosti:
- nr5í sa hľadisko delenla/členenia/klasifikáoie, - vznikne úplný súbor vzájomne «a vylufiujúciob Javov/stavov, z ktorýob jeden, ale len jeden, musí v každom prípade -nastať. x*re ilustráoiu uvedne přiklad z ČSN 01 0102 [ 1C ] , v podobnom stave je však tak návrb STSEV 292-76 [15I a návrb XEV f 31. Podľa pri.5i.ny vzniku porueby sú súradné uvedené: 86 porucha z vonkajšieb pričin, 87 porucha pri preťažení, 88 poruoba z vnútornýeb priCin, 89 nezávislá porucha prvku, 90 závislá poruoba prvku, 9'< konštrukčná porucha, 92 systematioká poruoba, 93 výrobná poruoba, 9^ prevádzková porucha, 95 poruoba dožitím, 96 oprav arena t.'. prr^cba. Je i;--
&, že nvedená klasifikácia nemá vlastnosti, ktoré
•ae uviadli 4. JAZYKOVÍ ÚPÍUVA TSRMINOLOGICEfCS UaSa republika je, z hľadiska úradnýob jazykov, "dvojjazyčný itát". Technické normy «a vSak vydávajú len v jednom jazyka, zvyčajne v ton, v ktorom bol spracovaný návrb [16j. U predmetových norieat a noriem činnosti je tento stav prijateľný. Rozdiely medzi dvoBd. naSiml jazykmi nie sú tak veľké, aby museli byť tieto normy dvojjazyčné. Toto tvrdenie vSak neplatí pre normy terminologické. Skúsenosti z našej VHJ (ZTS Martin), ktorá má podniky a pracoviská tak v ČSR ako aj v SSR ukazujú, žs vznikajú jazykovo, a často aj veone nssprávne, a po každý raz iné preklady definioii v terminologických normáob. Navrhujeme preto prijať pri revízii MPN S, 4-64
[26] zásadu dôslednej a úplnej dvojjazyčnosti térmi-
nologiokýob noriem: termíny a definície česky a slovensky. Prípadný nárast objemu normy je možné riešiť formálnou úpravou textu. Namiesto doterajšej stípoovej úpravy, vfavo termíny, vpravo definície (So je v súhlase s MPN č. 4-64 [26] ale nie s MS 86-81 [8] a s úpravou medzinárodnýob terminologiokýob noriem, napr. [i, 4 ] ) , j * možné norma tlačiť ako súvislý text oez o*lú iírku stránky*
STK0NŤK, TnViRAHZB HOMONYM Masár [ 2 2 ] k e n S t a t u j e " 1 % s o •anebo abápania termins ako p o menovania pojmi uvedeného definío&oa a p o a i o i o u v t e m n i n o l o g i o k e j s ú í t w e konkrétneho v«dnébo otlboru a l e b o výrobnej o b l a a t i vyobod i , 3a t«rmin j e záva&nýa prostriedkom odboru*J dokumentácie. Zmyslom t e r m i n o l o g i c k e j práo* j e s t a b i l i z á c i a p w o n u v a o i o b p r o s t r i e d k o v p r i e l u a n é b o odbora a uľabôenle beaporuobovej odbornej dokamentáoie" * 0*e3a* t a r a z , najaK podľa [-3], n±«ltoJ3to I n ŕ o r a á o i i z o á t y l i •tiky. Doroztndavaoie i t ý l y aa della na - Styl aokroamébo atyku, - i t ý l Tarajnébo •tyká t náaoný, pabllolatiolcý, řečnicky a adnd.nl s trat&rsy • NajaáklsdXMjiou diltinktívnon firtoa náadnébo ätýlu, ktorou sa odlišnjA od horororebo 8týlo, je to, že vzniká "pokoji", zatiaľ So t i * ärabe, boTorové, -v "prúde reci". Charakteristickými vlastnosťami naaonebo š týla «ú píaoemomť, aonolo^okosť, verejno«ť, jvojaovosť, proanoať, zreteľnosť a odbornosť. Proti preanoati v n&uonon štýle/texte je striedanie synonym* V odbornom texte «a opletánje tendencia nepoužívať synonymá, akôv aa kladie dôzar na opakovanie týob iatýob alov. Odborné vyjadrovanie predpokladá existenciu dobre vybudovanej národnej terminológie. HOBECEf f 18] uvádza t i e t o nevybnutné znaky tensinu: 1. výsnaajová priezradnoať, 2. systévovosť, 3. uatálenoať, 4. jednoznačneať a presnosť, 5. noanoaťf 6. ľudovosť, 7. aedaiaárodnosť. Možnosť pomenovať jediný Jav niekoľkými jazykovými výrazmi nazývané synonýniou a výrazy, ktoré majú rovnaký význam, _nazývame aj IIIIIIJIIIIWI Slová, ktoré ajoino v reSi ľubovoľne zamieňať, a pri aámene ktorýob aa nepociťuje absolútne žiadny význaamý posun, aú dublety* Iným drnboai synonym aú synonymá podradené, ktoré aa od seba navzájom odlišujú iba rozsahom a obsahom veonébo významu, napr. tvor-zvieraitavoveo-oioaveo-ielma-pea-eiopalilc.. Za homonyma pokladáme t i e slová, ktoré majú rovnakú bláskovú podoba, no racdielny význam. Za polys4nantioké pokladáme t i e slová, ktoré aajú viacej významov preto, ze*aa lob pôvodný - Jediný význsua rozčlenil na niekoľko aamcirfcatnýob významov. 6o z uvedeného vyplýva? T teobniokom texte nie Je prijateľné atriedenie synonýmdub^stov typu akonť - kvalita. Podrobnejšie pozri napr. [ 2 7 ] . T technickom texte nie je prijateľné používanie podrade— nýob synonym. Je teda nesprávne používať napr* spojenie typu "hodnotenie akosti, technickej úrovne a spoľahlivosti výrobku" bez tobo, ze by sa vyjadrovala/rešpektovala iofa hierarchická podradenosť. Iná je ovšem situácia v okamihu, ked cbosme snbVlastnosť zdôrazniť. Potom je spojenie "hodnotenie akosti výrobku so zvláštnou pozornosťou na Jebo spoľahlivosť" správna.
Kie je prijateľné vytvárať, a to dokonca v teebnxokýob ševatLnologlakýob nonaáob "Medzinárodné homonyma": prevziať do 1 •OSN anglický t e r a i n z materiálov XSO resp. XBC a "přidělit" mu vlastnú - inú d e f i n í c i u . 6 . ZÁVBHEÔNi POZNÄMKA Sme tobó názorn, že úlohou jazykovedy n i e j e , p r i tvorbe terminologa.cdcýoh noriem, zasahovať do i o b obsahu, pripadne rozhodovať o tom, oo s ú a čo n i e sú synonymá. Úloha jazykovedy sa nkáae na tomto p r í k l a d e * Jazykovedci neob rozhodujú o tom, 6 i základná 6 Í s l o v k a " 1 " j e v s l o v e n S i n e mažskébo a l e b o ženakébo rodu. Ale neob n e obajú matematikom rozhodnúť o tom, 5 i s ú o e t dvoob j e d n i ô l e k j e 2, 3 alebo2 5 , 1 . POUŽITÍ. LITERATÚRA 1. ISO 8402 Quality-Vocabulary 2 . IEC Publ. 2 7 1 , 2nd e d , (197*0 L i * t o f b a s i c terms, d e f i n i t i o n s and related mathematics for r e l i a b i l i t y 3. DRAFT. Chapter 191 of tbe IEV: Reliability, Maintainability and Quality of Servioe, Dokument 1/56 (IEV 191) (Central Offloe) 12&3/167, IEC, 1985 4. BOQC Glossary of Terms Used i n tbe Management of Quality, 5tb ed., 19-81 5. STSB7 292-76 Nadežnosť v teobnike* Osnovnyje terminy i opředělenija 6. STSm 3519-81 Kaoestvo produkoii. Terminy i opredelenija 7„ MS 84-81 Metodioké pokyny pro normalizaci. Soustava normativniob dokumentfi pro oinnoat HVBP v oblasti normallzaoe, aetrologíLe a jakosti výroby. Stavba, oleněnl a úprava norem WBHlP M$ 86-81 M»todioJcé pokyngr p r o n o r m a l i z a o i . S o u s t a v a normat i v u i o b dokumentA p r o Č i n n o s t KVBP v o b l a s t i n o r o a l i z a o e , •etřOlo0ft* a j a k o s t i v ý r o b y . S t a v b a , Č l e n e n í a ú p r a v a norem ÍWflP? o:bnabi)di>oiob tejjniny a d e f i n l o e 9 . MSŠfóP Í2k*m M e t o d i c k é pokyny p r o n o r m a l i z a o i . S p o l e h l i v o s t v tecbC&Lae* S l o S i t é eys-bemy. Obe oné požadavky na metody b o d -
8.
nbo0net spolehlivosti 10. C*» 01 0102 (STSBV 292-76) názvosloví spolehlivosti v teobnipě 11. eä& 01 0113 (STSBV 3519-81) Akosť výrobkov. Termíny a definýtJiLe ý 12. CAN 01 O66O ( i d t . STSEV 5151-85) Spolehlivost v teohnioe. tfck#ba. Te«níny a deflnlo*. (Návrh normy) 13. WíS 01 3204 (STS33V 346-76) Výkresy ve s t r o j í r e n s t v í 14. C^ÍPTIFIKiClA výrobkov. Základné termíny a d e f i n í c i e . (Návrh normy KVBP, téma 01.913.85-85) 15. KAJĎESNOST V teohn&ke. Osnovnyje terminy 1 opredelenija. Bevizia SÍPSBRr 292-76. (B&vrb normy HVHP, téma 01.913.93-86)
16* METODICKÍ pomftoka pro s t a v b a , 5 l e n » n i a úprave t c - o f a ý norem. (Metodické pokyny e poráfieky pro acrmalist :-.cuí č i n n o s t 5. 4 ) . P*afaa, ÚNM, 1 9á4 1% USNESENI -vlády 6SSB T.e dna 1 8 . 1 2 , 1 9 8 6 o . 338 o t»pa t ř e n i cb xe frvýSani j a k o s t i č e s k o s l o v e n s k é prodokee ' 8 , HCIffiGKf,, J . : Základy alov«nské terininol6g±e, B ř e t i s l a v a , Vyria-Viitei'strwo SAV, 1956 19, HOSEdCT, J„ S T a l e f o n i o k á konzult/-cda. k problémom t e o r i e t e r m i n o l ó g i e , 1987 ;?0. H'.JKKO, M.; PTXCHS, P . : ZkaSenostl s aplUcacl ČSN 01 0102 '••Náirvoslcľví m p o l e b l l v o a t i T t e o h n i o e " , Automatizace, 2 9 , 1 V 3 6 , č. 7 :.:t. RäJRKO, H. f FUCHS, P , : Stanovieko k materiÁlp prvého návrbu " S p o l e b l i T o n t T? teobxiioe-wálclatiní názvy a d e f i n i c e " , nébrada ST SEV 292-70, TanvaJ-d, Výakanný úatav energotielcý, 1986 22, MASÄJR, I , t 0 d i s c i p l i n e -v t e r m i n o l ó g i i , Nedeľná pravda, XVI, t9S3, S. 12 2 3 . íIISTJRlK, J . : Š t y l i s t i k a slovenakébo Jazyka, B r a t i s l a v a , Slovenské pedagogické n a k l a d a t e ľ s t v e , í 977 Zh. ODBORNÍ t e r m i n o l ó g i a , B r a t i s l a v a , I n a t i t ú t r i e d e n i a , I . - X H . , 4 . súborné v y d a n i e , 1985, XJXI.-ODCZV., 3 . súborné vydanie, 1986, XXV,-XXXVT,, 2 . aúbaraé vydanie, 19&3, 37-4S, 2 . súborné v y d a n i e , 1984 25. ONDRÄSKJr, E.} TTDLACKA, V . : R e a l i z á c i a KSRAV v podmienkach s t r o j á r s k e j výŕtsby v 8.5HP, I n : ^koať-pravo—štandardizécia, Banská B y s t r i c a , DTČSVTS, 1986 26. POKRIEVKA, K. e t a l . : N o v e l i z á c i a MP4-64. Zásady r i e š e n i a n o v e l i z á c i e a rámoový model návrba nsroty. Úvodné š t ú d i a * (Správa 4 1 . 4 7 . 5 8 2 . 0 1 / 2 ) . B r a t i s l a v a , CSTTNA, 1985 27. TifDLAČKA, V. : Akosť výrobkov a systém Jej z a b e z p e č o v a n i a , Ins Diaľkový koreäpondenčný korz "Právne úpravy z a b e z p e č e n i a a k o s t i výrobkov", Banská B y s t r i c a , DTČSVTS, 1986 2 8 . VALO, P . : P r o t i v á h a , Nedeľná pravda, XVH, 1984, 5 . 23
Jxuc, Vladimír l y d l a ô k a , Zdražené Vedeoko-výskcume p r a c o v i s k o SAV a ZTS, poSt. pr. 8, 036 80 Martin, t e l . O842/31423
Jeroslev DOSTÁL K PROBLÉMU KLASIFIKACE PORUCH V OBDOBÍ VÝZKUÍ.O! A VÝVOJE OBJEKTU Porucha na zkoumaném objektu je oevem, který rozhodujícím způsobem ovlivňuje hodnocení úrovně spolehlivosti objektu. U neobnovovaných prvků je doba do první poruchy jedinou hodnocenou veličinou a úplně popisuje jeho spclehlivostní vlastnosti, u obnovovaných objektů vznik poruchy určuje ukazatele bezporuchovostí a pokud znamená peruehs současně i dosažení mezního stavu i ukazatele životnosti. Ukazuje se tedy, že jednoznačné stanovení jevů, které jsou klasifikovány jako poruchy je jednou z rozhodujících podmínek i pro jednoznačné hodnocení úrovně spolehlivosti objektu. Pro konstruktéra zná samozřejmě význam informace o každém jevu, který způsobí přechod objektu z provozuschopného stavu do stavu poruchového prostoje, pro účely hodnocení úrovně spolehlivosti objektu na konci zkoušek spolehlivosti, které se předává k posouzení prototypové komisi a orgánům státních nebo rezortních zkušeben má význam především stanovení pravidel pro určení těch poruch, které jsou do hodnocení započítávány, tedy tzv. zepočítatelné poruchy. Zde je situace odlišná u sériově vyráběných objektů a u prototypů. U sériově vyráběných výrobků lze hodnotit každý jev, který způsobí přechod objektu z provozuschopného do poruchového stavu jako započítatelnou poruchu, pokud se neprokáže zřejmé zavinění osádky nebo účinek vnějších okolností, které nemohla osádka ovlivnit a které způsobily, že objekt byl provozován (namáhán) v režimu, který technické podmínky na daný stroj nepřipouštějí. V období výzkumu a vývoje, které zpravidla končí zkouškami prototypů je situace v hodnocení započítatelnosti poruch složitější. Prototyp objektivně prochází během svých zkoušek obdobím, které lze nazvat experimentálním vývojem.
- 2.%Poznetky nabyté pří zkouškách jsou promítány do návrhů nápravných opatření, která jsou ještě na prototypu realizováno a fyzicky prototyp mění. Je pochopitelně žádoucí, aby těchto změn bylo co nejméně a aby k nim docházelo pokud možno jen v počáteční fázi zkoušek, ale teto zásada nesmí bránit v realizaci úprav objektu, které jeho vlastnosti zlepšují a k nimž dal podnět prévě průběh zkoušek s poznatky z nich*. Minimalizace změn se týká zejména těch poruch, jejichž vznik příčinně nesouvisí s dobou provozu objektu, což jsou obvykle konstrukční, technologické a výrobní chyby projevující se zpravidla po velmi krátké době provozu. Jejich rychlému odstranění významně napomůže dobře zpracovaný předpis pro oživení objektu a důsledné realizace všech činností, které předpis vyžaduje. Cílem oživení je tedy nejen průkaz o schopnosti objektu plnit základní funkce, ale i odstranění s časem provozu příčinně nesouvisejících poruch. Jde zejména o poruchy vzniklé záměnou materiélu nebo použitím materiálu u kterého nebyly dodrženy výrobcem normované vlastnosti, e dále poruchy, jejichž příčinou je nízké úroveň zhotovení porušené součásti. Většina těchto poruch se na výrobku objeví v důsledku špatně fungující technické kontroly nebo proto, že výrobní postupy neobsahují všechny potřebné kontrolní operace. Je tedy účelné připustit jistou dobu provozu, kdy jsou poruchy registrovány, ale pokud byla zjištěna jejich příčina a realizována nápravná opatření, nejsou započítávány do vyhodnocení. 0 tuto dobu, kterou lze označit za tzv. registrační interval zkoušek se pochopitelně prodlužuje celková doba zkoušek spolehlivosti. Tak se dó dosáhnout stavu, kdy ve vyhodnocovaném intervalu zkoušek, který následuje po intervalu registračním, vznikají převážně poruchy, které příčinně souvisí s dobou provozu. Okamžik nastoupení jednotlivých poruch je náhodný, přičemž je zpravidla možné, alespoň ne úrovni celého objektu, stanovit parametry rozdělení dob mezi poruchami. U jednotlivých prvků na nižších úrovních členění objektu je středem zájmu posouzení toho , zda bylo dosaženo předpokládané doby do
poruchy, mezi poruchami nebo doby živots. Tyto prvky dvojího druhu, jednak prvky zvýšeného významu (např. agregáty dodávané Jako subdodávky), kde by měly být spolehlivostní vlastnosti předem určeny v jejich vlastních technických podmínkách, jednak prvky, jejichž spolehlivostní vlastnosti nejsou jednotlivě určeny, ale od nichž se požaduje, aby svými vlastnostmi přispívaly ke splnění požadavků kledených ne úroveň spolehlivosti objektu jeko celku. Posouzení první skupiny prvků je relativně jednodušší. Porovnání dosažených hodnot s hodnotami očekávanými při uvážení předepsané hladiny konfidence dá odpověz na úspěšnost nebo neúspěšnost použitého řešení. Analýza příčin vzniku poruch je základem pro rekonstrukci prvků, které nesplnily požadavky, a vede k novému, zlepšenému řešení. Zda nové řešení je lepší, je nutno znovu prokázet zkouškou. Pokud tento průkaz není dokončen, není ovšem důvod nezapočítávat v průběhu zkoušek zjištěné poruchy na prvku v původním provedení vyjme případů, kdy daný prvek je úplně vyřazen a jeho funkce nahrazena z principu jiným řešením. U druhé skupiny prvků, kde ukazatele spolehlivosti nejsou jednotlivě stanoveny, je situace složitější v tom, že není k dispozici kriterium, proti kterému je možno stavět dosažené výsledky, takže se obtížněji rozhoduje o tom, zdn provést či neprovést rekonstrukci porušeného prvku. Prakticky jsou mnohem častější případy, kdy se ukazuje rekonstrukce jako žádoucí, je navržena a realizována. Posouzení výsledku je v podstatě možné jen srovnáním s předchozím řešením, přičemž se bere v úvahu doba provozu, za které přišlo k poruše prvku v jeho původní variantě, a doba bezporuchového provozu po provedené rekonstrukci. Pravidla pro určení doby bezporuchového provozu po rekonstrukci, která je považována za důkaz úspěšnosti provedené změny, je nutno stanovit před zahájením zkoušek. Protože vznik poruchy na začátku e konci zkušebního intervalu není z hlediska hodnocení významu poruchy rovnocenn Ý» bývá i předepsaná doba bezporuchového provozu po prove-
-50dené rekonstrukci udávána v závislosti na době provozu do vzniku poruchy u prvku v původním provedení, obvykle jako násobek této doby. Předpokládejme, že doba trvání zkoušky je T. Každé době vzniku poruchy t v intervalu (QjT) je možno přiřadit násobek m = JB (t) takový, že jestliže jím vynásobíme zjištěnou hodnotu t, dostaneme časový interval (0,t'= O,t.a (t)). Jestliže po rekonstrukci daného prvku je dosaženo při ověřování uspěonosti rekonstrukce alespoň času ť d o poruchy, považujeme výsledek ze vyhovující. Rozdělme T ne 1 intervalu (1 = iA f f l i n ) tak, že každou hodnotu času můžeme vyjádřit jako t « k . T. Zřejmě je O k 1 a hodnota k vyjadřuje poměrný čas t/T. Hodnoty o je pak možno přiřadit hodnotám k, takže m = m(k). Konkrétní vztah lze navrhnout ve tvaru m
" " W
+
2 k
^""W
5
c
pro 0< k<0,5 (1)
m = c
kde
pro 0,5 4 k < 1 ,0
n^Qx - maximální noanota násobku c
- faktor závažnosti poruchy
Vztah respektuje skutečnost, že když dojde k poruše po polovině doby zkoušky (k > 0,5), lze předvídat, že k druhé poruše stejného druhu by doSlo až po ukončeni zkoušky. Hodnotu m m a x lze uvažovat v intervalu 3 4fflj,X 4 4 . Veličine c je součinitel, kterým je vyjádřena závažnost dané poruchy n jeho velikost je uvažována v intervalu 0,8 4c ^ t , 2. Graficky jsou podmínky (1) vyjádřeny obrázkem 1, kde je čárkovaně zakresleno i pravidlo používané firmou Allis Chalmers.
m
max
=
-> 5 i c
ALLIS-CHAUJERS
Jistou cestu k určení prsviiiel pro stanovení hodnoty c, nabízí modifikace pravidel pro odhad kritičnosti poruch používané při aplikaci metody FMECA (Failure Mode, Effects and Criticality Analysis) /!/. Tam je používáno maticové formy zápisu závislosti očekávané četnosti poruch, nebe očekávané pravděpodobnosti jejich vzniku s kritičnosti dané poruchy, přičemž ohodnocení uvedených veličin může mít kvalitativní, nebo kvantitativní podobu. Navrhované modifikace spočívá v tom, že jsou určena pomocné kriteria pro určení stupně závažnosti poruch a každé registrované (nebo očekávané) poruše je přiřazen stupeň závažnosti a její očekávaná četnost, nebo pravděpodobnost vzniku. Např. kriterium důsledku poruchy může rozlišovat poruchy, jejichž důsledek je - katastrofický (I); vede k výraznému ohrožení funkce většího počtu nadřazených celků systému
-32,(II); vede i: ohroženi funkce jen jednoho nedře2enéhc celku. systému (III); nebe má zanedbatelný vliv na nadřazené celky systému (IV). Příkladem kvantitetivního stanovení příslušnosti poruchy do daného stupně může být následující členění poruch podle pracnosti opravy: pracnost opravy t je alespoň dvakrát větší než očekávané průměrná precnest opravy T
'op>
i t
<
po
2
d á l e
V'' °'
V
pcdle pracnosti opravy jsou poruchy takto zatříděny dc 4 skupin. Grafické vyjádření předchozích podmínek je uvedeno na obr. 2.
kriterimn pracnosti oprav
důsledku poruchy
I
l p o > 2 tpo
c - 1,2
nepřípustné !
tpo^po^ 2 tpo
0,5 tpo< t p o
l
5 T
po < °' PO
II
III IV
pravděpodobnost vzniku poruchy je:
c = 1 ,0 C = 1,1
c = 1,2
c = 0,8
c = 1 ,0
c = 0,9
nezapočítává se
malá
Obr. 2.
střední
c = 0,8
vysoké
-svKaždou poruchu je takto možné podle každého kriteria umístit do jednoho pole v obr. 2 a najít hodnotu c. Jestliže je použito p kriterií a pro každou poruchu je stanoveno p hodnot c, určime výslednou hodnotu c jako průměr, nebo lépe vážený průměr jednotlivých hodnot. Váhu kriterii je ovšem nutno předem stanovit. Poznamenejme, že analýzy ukázaly, že při průměrných hodnotách m m a x a c a úspešných rekonstrukcích, klesne počet započítatelných poruch i při jejich původně rovnoměrném rozdělení přibližně na 50 %, při použití vyšších hodnot m a c a při koncentraci poruch do počátečního období provozu ještě výrazněji (až pod 30 % původního počtu započítatelných poruch). Navržený postup předpoklade, že pravidla klasifikace poruch se stanou součástí smluvní dohody mezi účastníky hodnocení, t. j. útvarem provádějícím zkoušky, řešitelem objektu a organizaci, která rozhoduje o zařazení objektu do stupně jakosti. Jeho výhodou je zejména to, že předem stanovuje "pravidla hry" e omezuje značně prostor pro spory, které jinak pravidelně vznikají před vydáním závěrečných zpráv o zkouškách nebo při zařazováni výrobku do jakostní stupnice. Jsme si vědomi faktu, že tento návrh zdaleka není ideální, protože stále obsahuje subjektivní prvky. Na druhé straně se již vícekrát potvrdilo, že i postupy tohoto druhu jsou užitečné. Je totiž lepši používat dohodnuté pravidla, která proces hodnocení alespoň objektivizují, než nestanovit pravidla žádná. Seznam použité literatury /1/ Publ. No. 812: Analysis techniques for system reliability-Procedure for failure mode and effect analysis (PMEA), IEC, 1985 /2/ DOSTÁL, J.: Metody zkoušek spolehlivosti v předvýrobních etapách, Zpráva ZTS-VUSZ Brno, č. VZ 1798. Ing. Jaroslav DOSTÁL, ZTS-Výzkumný ústav stavebních a zemních strojů, Gottwaldova 10, 663 11 Brno.
Váelav I-EGÍT OPTIMÁLNÍ SPOLEHLIVOST A OBNOVA STROJNÍHO PRVKU V PROVOZU 1, IÍVOD Predkladaný referát navazuje na přednášku /!/, y níž byly definovány základní pojmy a zásady z oblasti optimalizace spolehlivosti a obnovy dvou a víeestavových objektů. Úkolem tohoto příspěvku je předložit obecnou metodu optimalizace spolehlivosti a obnovy dvoustavových strojních prvků s jednorázovým použitím. 2. OPTIMALIZACE SPOLEHLIVOSTI DVOUSTAVOVÝCH PRVK8, KTERÉ* LZE EXPERIMEHTA'LNE SLEPOVAT DO HAVARIJNÍ PORUCHY Předpokládejme, že existuje reálná možnost experimentálně sledovat eoubor dvoustavových strojních prvků s jednorázovým použitím (např. kluzná ložiska, ozubená kola, žárovky, různé elektrotechnické a elektronické prvky aj.) až do jejich havarijní poruchy (do mezního fyzického stavu) a tím získat i příslušné hednoty jejich fyzického života. V souladu s /l/ jsou dvoustavové prvky uvažovány v tom smyBlu, že vnitřní změny jejich technického stavu nemají měřitelný nebo významný technickoekonomický vnější projev (např. jejich opotřebení či stárnutí nevyvolává zhoršování provozně-ekonomických parametrů stroje či zařízení) až do vzniku havarijní (tj. náhlé a úplné) poruchy. Předpokládejme dále, že u uvedených prvků lze průběžně sledovat a zjištovat změny jejich technického stavu různými diagnostickými signály (dobou používání, dobou provozu, diagnostickými a strukturními parametry) pomocí různých diagnostických metod, přístrojů a registračních zařízení. Z rozboru ukazatelů spolehlivosti (získaných z naznačeného experimentu) je zřejmé, že obnova prvEu vykonaná při různé úrovni ukazatele technického stavu a tím i spolehlivosti dané pravděpodobností bezporuchového provozu R(S) či pravděpodobností poruchy F(S) má tyto ekonomické dopady? a) je-li obnova vykonána při nízké hodnotě ukazatele technického stavu S - nízké hodnotě P(S) a vysoké hodnotě IUS) - , dojde na jedné straně k nízkému relativnímu počtu havarijních poruch a tím i k vynaložení malých provozních nákladů ve formě havarijních ztrát a nákladů na diagnostiku a na straně druhé při odpovídající nízké hodnotě střední doby provozu dochází k malému využití nákladů na obnovu, přičemž jednotka doby provozu je těmito náklady nadměrně zatěžována, b) je-li obnova vykonána při vysoké hodnotě ukazatele technického stavu S - vysoká hodnota F(SJ a nízká hodnota R(SJ - , dojde sice k lepšímu využití nákladů na obnovu (jednotkové náklady na obnovu klesají), ale výrazně rostou náklady spojené s provozem prvku, vyvolané velkým relativním počtem havarijních poruch (havarijními náklady) a vyššími náklady na diagnostiku. 2 uvedených protichůdných nákladových trendů vyplývá, že lze stanovit optimální hodnotu ukazatele technického stavu (diagnostického signálu) a tím i optimální spolehlivosti prvku v okamžiku
dosažení minimální hodnoty středních jednotkových nákladů ne provoz e obnovu, které jsou i pro daný případ optimalizačním kritériem - viz /I/. Pro praktické řešení této optimalizace spolehlivosti a obnovy prvku je tedy nutné blíže specifikovat uvedené nákladové položky a jejich průběhy. 2.1 KÍKLADY NA OBNOVU STROJNÍHO PRVKU Střední náklady na obnovu N„ (náklady na obnovu resp. v užéím smyslu náklady na vykonání pečovatelského zásahu) jsou tvořeny jednorázovými vklady do objektu zmenšenými o jednorázové zisky (např. v konkrétním případě pořizovací cena zmenšená o zůstatkovou cenu prvku apod.). Ve své podstatě se jedné o finanční vyjádření té části pořizovací ceny resp. vlastních nákladů, která byla spotřebována během uplynulého období provozu a musí být při obnově nahrazena. Pro případ dvoustavového prvku s jednorázovým použitím (tj. při obnově se vyměňuje) jsou náklady na obnovu NQ tvořeny těmito položkami: a) pořizovací cenou resp. výrobními náklady N (Kčs) b) náklady na individuální výměnu - demontáž a montáž - Nv (Kčs) c) náklady na dopravu a prostoje, spojené s individuální výměnou N - (Kčs) d) zůstatkovou cenou prvka s jednorázovým použitím - zpravidla je vyjádřena cenou šrotu N (Kčs) Náklady na obnovu NQ pro daný případ se rovnají N
0 « N c + N v + N pd - N zu Tyto náklady T jednotkové formě
ÍKčfl)
( 1 )
o ^ t ) • N0.t (Kčs.w"1) (2) isolovaně uvažované podporují oddalováni okamžiku obnovy, protože s« jedná o funkci s narůstající dobou provozu trvale klesající. 2.2 NÍKLADY SPOJENÉ S PROVOZEM PRVKU Kumulativní střední náklady Np(I) spojené s provozem dvoustavového prvku jsou tvořeny náklady I rizika havárie tohoto prvku a náklady na jeho diagnostiku (pokud je uplatněna). Náklady z rizika havárie ML. dvoustavového prvku jsou důsledkem vzniku náhlých a úplných (havarijních) poruch. Jejich podstatu lze objasnit pomocí tzv. havari.inlch gtrát Z^: a) předpokládejme, Se byl obnoven (opraven, vyměněn) soubor prvků těsně před vznikem havarijní poruchy při středních nákladech na obnovu jednoho prvku N (Kčs); jedná se o tytéž prvky pracující v různých strojích, b) předpokládejme dále, že obdobný soubor prvků byl obnoven po vzniku havarijní poruchy se středními náklady na obnovu jednoho prvku N (Kčs); lze očekávat, že tyto náklady budou vyšší než
veličina N£.
Platnost tvrzení, že N. > N , lze očekávat ze dvou důvodů: a) s ohledem na vznik závislých poruch, protože při havarij-
nl poruěe se obvykle poškodí nejenom uvažoveny prvek, ale i flalší prvky ve strojní soustavě, b) s ohledem na vznik prostojů, k nimž dojde ve všech případech, protože k havarijní poruše může dojít pouze při provozu (obnovs ee nevykonává preventivně). Definujme diferenci obou hodnot (K£e) [Z) \ ~ Nh ~ K n jako tzv. havarijní ztrátu Z. . Teto ztráta ae v plné velikosti projeví u průměrného prvku ze zkoumaného výběhového souboru ež po vzniku havárie u všech prvků daného souboru. Při daném technickém stavu S je průměrný prvek zatížen tepovou čéeíí havarijní ztráty Z, , které je úměrná pravděpodobnosti hevarijní poruchy F(S) (neboli pravděpodobnosti dosežení mezního fyzického stav..) při daném technickém stavu S, tj. Z..F(S), takže platí, že v okamžiku S lze očekávat nákladové riziko havarijní poruchy Hp h (S) = Z^.PCS) (KČB) (4) resp. e ohledem na skutečnost, že F(S) = F(I) též Hp h (t) = Z^FÍT) (Kčs) (5)
Náklady z rizika havarijní poruchy mohou tedy pro S £ S Í Sm x nabývat hodnot 0 až 2L; S je počáteční hodnota diagnostického ý n signálu, = ^^ (( s signálu, pro pro níž níž F(t) F(t)= s j = 0. zz Rostoucí je tento druh nákladů i v jednotkorém vyjádření Np.(t) Z..í"(t) , u (l)«-£B « _£ (KCB.W"1) (6) n i ve formě okamžitých středních jednotkových nákladů Vp_(í), kdy t t t
= Z. . &£± - Vŕtt>
ÍKčs.w'1)
(7)
ál "• d t " Celkově lze shrnout, Se izolovaně uvažované náklady z rizika havarijní poruchy působí ve směru zkracování technického života dvoustavového prvku. Náklady na diagnostiku Kp-jít) dvoustavového prvko vznikají a projevují se pouze v připadl, kdy je diagnostika použita. Obecně lze tento druh nákladů rozdělit na dvě základní položky: a) náklady spojené s měřením hodnot zvoleného diagnostického signálu, b) náklady vyplývající z kvality použitého diagnostického signálu, z kvality, (přesnosti - vypovídací schopnosti) diagnózy a přesnosti prognózy. Pro konkrétní diagnostickou netodu a daný dvoustavový prvek lze kumulativní náklady na diagnostiku N_.(í) v sávislostx na střední době provozu vyjádřit vztahem (Kčs) (8) 1 kde: u p a - střední jednotkové náklady na diagnostiku (Kčs.w" ) Náklady spojené s použitím diagnostiky, na nichž se podílí kvalita použité diagnostické metody, jsou ve výpočtech normativů
T plné mířt zahrnuty v položce provozních nákladů. Lze tedy Bhrnout, že střední kumulativní náklady Np(t) spojené B provozem dvoustavového prvku jsou dány součtem uveaených nákladových položek, čili Np(t) « Np h tt) • Np d tt) = Z^.FCI) + Upd.t (Kčs) (9) a okamžité střední jednotkové náklady vptt) = Z^fCl) + v p d (Kčs.w"1) (10) kde: v P(J - okamžité střední jednotkové náklady na diagnostiku prvku; v daném případě Vp d = Up d (Kčs.w 7 Dosadíme-li uvedené nákladové položky do obecné účelové funkce obnovy - viz /I/, dostaneme vztah pro střední jednotkové náklady na provoz a obnovu u(t) N„ + Z. .F(t) , 1 _2 J2 + (Kčs.w" ) (11) n d t(S) ^ Minimalizací uvedené účelové funkce lze získat tyto hledané optimální veličiny: a) optimální spolehlivost. danou pravděpodobností bezporuchového provozu R(S o ) resp. R(t ) strojního prvku, b) normativ diagnostického signálu S ve formě diagnostického parametru, který charakterizuje optimální úroveň technického stavu pro obnova, nebo normativ prosté doby provozu t (jako zvláštní formu S ) v případě, kdy není aplikována diagnostika, c) normativ střední doby provozu t(S ) v závislosti na diagnostickém parametru S, nebo normativ~střeaní doby provozu t(S ) v závislosti na prosté době provozu t, d) normativ středních jednotkových nákladů u/*.(S ) / na provoz a obnovu (jejich minimální hodnotu) a normativ okamžitých středních jednotkových nákladů vp/í(S ) / spojených s provozem daného strojního prvku. Optimální spolehlivost a tím i optimální varianta obnovy dvoustavového prvku a jednorázovým použitím bude odpovídat tomu diagnostickému signálu (době provozu), který vykáže nejnižší střední jednotkové náklady na provoz a obnovu tohoto prvku. 2.3 VLIV POUŽITÍ DIAGNOSTICKÉ METODY NA HODNOTU OPTIMÁLNÍ SPOLEHLIVOSTI A NORMATIVU PRO OBNOVU
'' « !> \ i /;
Z výše naznačeného řešení optimální spolehlivosti a obnovy prvků vyplývá, že normativy pro obnovu a tím i úroveň optimální spolehlivosti je ovlivněna pouze nákladovými položkami a funkcí pravděpodobnosti poruchy a střední doby provozu. Při bližším zkoumání lze dojit k závěru, že uvedené optimalizované veličiny jsou jeatě ovlivňovány i použitým diagnostickým signálem a příslušnou diagnostickou metodou. Uvažujme např. kluzná ložiska, u nichž jsou použity tři formy diagnostického signálu: a) nejméně přesná a nejméně nákladná doba provozu t, b) středně přesný a středně nákladný diagnostický parametr S., c) nejpřesnější a nejnákladnějšl strukturní parametr S, a pro uvedené náhodné veličiny diagnostických signálů jsou experimentálně stanoveny distribuční funkce pravděpodobnosti havarijní poruchy P(t), F(S n ), FÍS,) a
ň ŕ. •> (• D^íeiasné fasfcce střední doby prevozu t(t), t(---, .-• a t (S--1 v-, z obr 1. Primárni funkce pravděpodobnosti poruchy 3 sou převedení př«:a funkce střední ďob? provozu na nové vyjádřeni pxaváeDodon•'/oeti poruchy F, (?), F,,-, (t; a F„(t)c Uvedené funkce pravděpoaobnoBt- poruchy * aévielosti as 3?rední době provozu již gmožnu.yí t toalitu jednotlivých diagnostických signálů istřeůní Dgroynáyjt á á "peičným c o ba prô r c>s u ae tetává "speiečnýmjmenovatelem" jmenovatelem"pro pro-p-Sechny -p-Sechnypouži použité s sledované sig-rályi, ovšem pouze a ter.bjiiclcého hlediska. Ko-
Obr.l Vliv použité diagnostické metody na hodnota optimálni spolehlivosti a normativů pro obnovu
•- V) -
ztečnou volbu optimální diagnostické metody (signálu) lze provést (a ohledem na zajištění optimální spolehlivosti ti obnovy) až po přihlédnutí k nákladovému kritériu. Proto podle rovnice (10) stanovíme průběhy okamžitých středních jednotkových provozních nákladů Vp t (t), Vppj(t) e v D O 2 ( t ) , při použití uvedených diagnostických signálů.. S použitím obecné teorie obnovyy se p pomocí nákle.dl nfc otg p N (š jě velikou, l novu N Q (šrafované plošky na obr*l vždy se stejně plochou rovnou N^-.) stanoví normativy středních dob provozu "t(t ) ( t ( S o ) e. t(S O o)/ normativy diagnostických signálů t , 3 ,, S _ t. optimální spolehlivosti dané pravděpodobnou .:' poruchy F(t i, F(S . ) a F(S - ) • £ uvedeného obrázku jo zřejmé, že i když 'je uvsžovan stejný prvek (vždy stejná hodnotu IIc a Z. ), v důsledku použití různého diagnostického signálu, jsou^získtmy ro?.?.ilné hodnoty optimální spolehlivosti i hodnoty normativů pro obnovu. V uvedenou příkladu dáva nejpříznivější výsledky použití třetího diagnostického signálu, kdy náklady na diagnostiku Vp,oj jsou sice nejvyšší, ale je dosaženo nejnižších jednotkových nekladu na provoz a obnovu u/t(S „ ) / a nejmenší hodnota pravděpodobnosti poručí 3. OPTIMALIZACE SPOLEHLIVOSTI A OBNOVY PRVKO. KTERÉ NELZ3 EXPERIMENTÁLNĚ SLEDOVAT DO HAVARIJNÍ PORUCHY Náklady z rizika havarijní poruchy, resp. jejich výchozí podklady - havarijní ztráty 2 a pravděpodobnost poruchy F(S) = F(t) - ma^jí mezi ostatními náfiledovými položkami dvoustavových prvků určité zvláštní postavený. Nelze je totiž ve všech případech experimentálně vůbec zjištovat, především u prvků, které mohou vznikem havarijní poruchy vyvolat nebezpečné (ohrožující zdraví či životy lidí) či těžké (velmi nákladné) důsledky; nelze např. v provozu přímo zjištovat pravděpodobnost vzniku mezního fyzického stavu u základních prvků v jaderné energetice, u letecké techniky apod. Stanovení optimální spolehlivosti a okamžiku oljnovy těchto prvků je nutno z uvedených důvodů založit na prognózách, opírajících se o údaje konstrukčně i provozními podmínkami podobných prvků z jiných situací, o výsledky zkoušek na modelech, či o velmi náročné teoretické i praktické práce, zaměřené na výběr vhodného diagnostického signálu, který má základní poslání v tom, velmi citlivě a okamžitě signalizovat i velmi malé změny technického stavu prvku, které by mohly být příčinou havarijní poruchy. S pouhým sledováním doby provozu se v těchto rizikových případech nevystačí, uplatnění diagnostiky .ie nezbytností. U těchto prvků musí být nedostupnost stochastické informace tedy plně nahrazena automatizovaným diagnostickým sledováním technického stavu pomocí čidel a snímačů, které měří různé fyzikální veličiny (např. Jeplotu, tlak, napětí, proud, vibrace, emitovaný ultrazvuk, úroveň radiace apod.), elektronicky přenášené do měřících ústředen osazených mikropočítači či minipočítači, kde se naměřené veličiny zpracovávají a vyhodnocují. Toto vyhodnocení lze založit především na analýze rychlosti či diferenci změn (zhoršování) jednotlivých diagnostických parametrů, přičemž dosažení zdůvodněného technického mezního stavu (y tomto případě vždy musí předcházet fyzickému meznímu stavu) je vizuálně i případně akusticky signalizováno operátorovi tohoto zařízení. V některých případech zařízení tohoto typu automaticky reaguje na uvedené změny formou autoregulace (zmenšením výkonu, vypnutím apod.) či přepnutí na záložní prvek, aniž by čekalo na zásah operátora.
. uvodeijéia prlc-pěvku ;ie navržen mods* optima m l spo.ls a í,bi:í;\ry dvoustavového prvku,, k t e r ý l z e experimantáliič s.l-. h a y a i j ju/. poruchy =• iío.8éžt.;.;c; výsledky I?JS ohrnout do tScr>' : ;., droveió o p t i m á l n í s p o l e h l i v o s c i o obnovy a t r o i n í h c • ;.• .Anno v ů l i k o u t i a proběhem s t ř e d n í c h .jednotkových rié'ci{. o !•>;-.-jv.,., nůklaóú a ri.ziKa jeho h a v a r i j n í poruchy e íiá.-tl^č;'" :.•:..-rr>oč* ".; . Průběh uvedených liák.j.Hdovýcfi p o.'.o? o K s é v i s . . na ť,v !• cř^t-rií J.;;t)Y provoxu Si /ia ''aui'ei p r a v f i e p o . ' . o ' i ..'... !pt\málr,l hocoots s p o l e h l i v o s t i 6 í.ou;iote iio no-j-..ic;r::;;..j Bignélíi pro obnovti ^é-zipí d á l e ae. !ríTFí.lit5 Í T ' V t?c:nopno5ti ) použi í-é oi«,«jnosti ci:é 3ieto;y.
.d.
•!' - C'j'ľi! j s diegnoav.: eká metodě pŕesjv-' j . - , ; v.iiag;:,oň\ick~; aig. kv^ii-rnS j š í ) , tím b l í ž e fce atředniiEU f j ^ i r c é a . i ŽÍVOLU 1„ udri-. f u n!-; c a- F i ; ) hoonotu í ' t t ; ~*-0-ř i d e á l n í ôiagľio;r ; ické. äiaiouí 'b":ľ iJTa^Tv'ji.nj' nvJcladovosti) se vyznačuje auJovou uvedenou prs^c-•.,••• oeur ; o9.:. -ooruch;,' ež ôo s t ř e d n í h o fyzického ž i v o t a e f oícanif:_:::. jfího ôr-í5-siej>í BS mění skokem na v e l i k o s t F ( r / - 1.
'í c OpT.iuální s p o l e h l i v o s t e o p t i m á l a l Oi-aa^ik o w o v y prr'r.ic\.aré ÍJ£I:'J& e x p e r i m e n t á l n í s l e d o v a t d o h a v a r i j n í p o r a c r v , e Í- OO. ;Ľ d u j e n~"?a£].3ôS pi-ob.íhajícieh a prognózovar/ých y.mě.a 3lt?do--a:;y;-.-. d i egn u a 11 o .cý c. h G i g n á i j -. íjtíznaxsí CiouŽ.xíé Ii teretiiry /!/ HAVLÍČEK. J„; Kvalite současných utazatelä spolehlivou lj. ODjektů a podkladá pro jejich etanovení. In: Sborníi: "Sprle1:livost ve strojírenství "87", Pieštany, ČSVTS 1987. / 2 / RA.VLÍČEK, J o 3,-i.; Provozní spolehlivost strojů. Praha, cír1983= 656 G , / 3 / KLEGA, V, - VOT.ÄPF-K, \\: Kodely udržovatelaosti, opravix.Ľ:inosti a pohotovosti strojů a zařízeni. In: Spoleh?.ivoBi a u t > niobilů, část IIt. Praha, ČSVTS 1973, e.79 - 101. / 4 / LEGÁT, V c : Provozní spolehlivost etrojů pro studijní obor. PEF. .Praha, ,NVT MOW 1981. 165 s. /5/ LEGÁT, V.: Řízení obnovy vybraných prv.tó v névsznosti ne itjich využití, Zemědělská technika, 28, 1962, č,7 f 3.385 - 4C-C /&/' LEGÁT, V.: Problematika řičení optimální obnov? strojů a jejich prvků. In: Sborník mechaxiizační fakulty VSZ, Praha IŠ'Sô, e. 269 - 287. / ? / MICHLIN V^fi!,; Upravlenie naděžnostju selsko-ehozjajstveai;-i techniki. 1. vycU Moskva, Kolos 1984. 335 3. / 8 / PEJSA, Lt,: Využití diagnostiky pro optimální obnovu strojnič! prvků. Zemědělská technika, 1977, č.5, s. 281 - 295, / 9 / 3HERIF, Y^S.; Optimal maintenance schedules of systems sůbje to stochastic failure. Microelectron Reliability, 2 2 , 13':2, č,l, a. 15 - 29= Doc,Ing,Václav LEGÁT, C S c , Vysoké Skols uemedelská. mechanizační fakulta, 165 21 Praha 6 - Suehdol
Miroslav TŮMA SPOĽAHLIVOSŤ ĽUDSKÉHO ČINITEĽA
1. PROBLEMATIKA. INTERAKCIE ČLOVEKA. S TECHNICKÍMI SYSTÉMAMI Problematika akosti výrobkov -veľmi úzko súvisí 9 icb spoľahlivosťou* Tak ako rástli naše poznatky o akosti výrobku, tou mierou stúpli, i naše o poznatky o icb spoľahlivosti [ 1 j. Prvé teoretioké práoe z oblasti teórie akosti vznikajú začiatkom XX. storočia, ked v Americkej telefónnej a telegrafickej spoločnosti E. C. Molina skúmal spoľahlivosť spínačov s využitím teórie pravdepodobnosti. V r. 1924 W. Shewbart započal vo Vestern Electric so štatistickým hodnotením riadenia akosti. Z tohoto obdobia pochádzajú aj prvé teoretické práce R. L. Joneaa, G* D. Edwardsa, H. F. Dodgea v laboratSriacb Bell Telephone. Už v týchto prácach sa ukázalo, že je potrebné venovať veľkú pozornosť nielen "technickej" stránke spoľahlivosti, ale aj ľudskému faktoru. Keä vstúpili USA do druhej svetovej vojny, zameral sa priemysel na výrobu zbraní. Už v roku 19^1 vypracoval Deming osnovu kurzov k Shevnartov^ej metéde, ktoré sa čoskoro rozšírili a boli veľmi úspešné. Boli rozpracované veľmi rozsiahle teoretioké práce, ktorých autormi boli: E. L. Grant, E. G. Olds, P. Peacb a iní. V päťdesiatych rokoch vydalo americké letectvo celý rad dokumentov (Air Force MĽL-Q-5923, DOD MH/-Q-9858 a iné) v ktorých sa okrem oblasti plánovania, projektového zabezpečenia, nákupu materiálov, kontaktu so spotrebiteľmi a pod. venuje veľká pozornosť i výberu zamestnancov, iob motivácii.výcviku, vzdelávaniu a pod.. Napokon Dealing zaviedol Sbewhartov postup i v Japonsku (začiatok 50. rokov). Na základe týchto postupov vytvoril K. Ishlkava a äalSí členovia Japonskej spoločnosti vedoov a inžinierov dnes už známy Iohikawov program "príčiny a následky", ktorý sa stal v istom slova zmysle základom úspešnosti Japonského programu spoľahlivosti výrobkov [2 3. Spoľahlivosť sa dnes stala už významnou vedeckou disciplínou, ktorá sa rozvíja búrlivo vo všetkých sféraob svojej pôsobnosti í 3 3. Jednou z oblasti, ktorej sa však nevenuje dosiaľ primeraná
— ;-;iDľ£;r:' ť
:'••'•:•..
: ••/'•••'
ť-:'Ví7.ŕ:rt.
T ,
•.-
:••• ; - . - . :
,'jtiľí
•'<.-:• f-
.
;
' ď
. , . ; a l ; .- . . i . , •
T C , i 5 f
.••
"
;
'
g .' C . i . « > ' . .
i . £ - . £ i . e , ; - A n c i ŕ . . - .
• •,
/
;•;.;:•->':::•:.•
o;.-.= "v_i.r
C ' T T i s k . ,
r.:/;'."J
j
•
var.J.ĽU
•-•••: ŕ v
'-.:•:
<'.r-".
Í - ~
Í
-•• , .
< í .
J
v - •>.;.•••-
z-':-.-
•
/..
V ¥ C. • .!'. ^ .
• • V - Ľ . '
"
'
.;•••..
• _ • - " " " V - . .' ' . • ' : •
' •-. -
.• . .
n
i
t ;
".
? i •
' . , ; . l f f l 3 O
••<•••:•>•:'í t>-r.
.j..^.-.-.
á ? . :t
'
v
t. ; • • ; = / • : ;
r •.-..
•"•- '••;' j •.
c
• •• . r . ' ť . •.:•!•,. . ^ - ^ . 7 . - 0 U ; : - •:.-:.. ••;-•
••naj'.- •_--re» "o T'tsjialy
Ä;.;.-OL;CMLO'-. •'•-••JÍ .
;;p;.-j
'f y c rj
2.. IKTTERAKCIA STSTÉJ-ÍU „C^OVjiK-STBOJ-PPOSTHZI.Xt, : . ST.rL/v3."F;GlA ÉO
POSOBEKX.4 >!A ftl o SXe%?eilca a i B
líicífý pokrok* sa meniacej apoločíiosti* že
ČXoveJs
j
j
sa s t t a l výananínoĽi 2ložkoD d7ľ'»jiaiiíc>'
ekonomi akev j ,
sociáj.noj-
prudko
pí.-á.lt.i.oko j i <j«otaf»vrj«;! o -íé
Skúmanie vsaťabc^ôlovok—síro j - p r o s t r e d . v e ' 1 ÍUCÁAOIO ,
EÚ p r a d k o we»l p o s t a v e n i e
@ &Xovek ako úôaetiollc v ý r o b n e j súva 5n v ý r o b n e j ô i n n o a t i
v spnX06110atí
Slcveka
ôinností.
£?7]«
s as t á l e
do ícorstrřXsio—riadiaoeJ
viao pre
a operátorské,')
eféry. © Neustále stúpa výxuam ólovoka v predvýrobnaj ňianosti, kde sa akoentnje najmä
jebo mentálne-projekaná
® Rastú, nároky na zodpovednosť a rizikoví ako
tvorivá préoa. konanie človeka
riadlaoebo prvku v komplexe výroby. C Stúpajú nároky na kvalifikačný
'•
..*• * '
ISOhnio'.
a
••/•r.
..
-
• • .'• •.
c > . . ••':•..••
- .J
í.'-'Ľ-čäené físJs-tory
'a'"...-
' . - . ••.-••;•
••-•••
' - r . .-..• :
í'tr.-n.;;.V.i^'
v ' y i o r . T . , .-"O Í X ' T £ ' ^ r CTĹ ' l •-
"
'• •-;}.•.• •'.-. 'i:-:: I . ' " . ;
.."'.--•.•.
j - - - iVf.,.£—:..-9TII
;--i.Ci£,
^po:'-or- .
. ' . - • ..
• .••••••
x..:-,
''-.V
-i r_ -
. ^ O.' : -afc i . J . "-"r/1. v .
j . " '•"> -." L J . O K s a i i V . t :
y-'- * .• • i.r.'-.v^
<;• . - , / •••
:
rast Sloveka, na jeho
-kbšpecifické znalosti a profesionálnu úroveň. Prudké tempo vyroja techniky zvyšuje váak ale aj nebezpečenstvo narastania rozporov medzi samotným človekom, jebo odaptaônýicA mechanizmami a zmenami v Jebo okoli [18, 19]. Niektoré technické systémy sú už také náročné ua inteligenciu obsluby, na trvalú pozornosť človeka, na rýchle rozhodovanie, že človek ako súôasť takýobto systémov dospieva k istej bránici; bariére, ktorú sám predstavuje v Žalšom vývoji. Vznikajú stále véiíäie rozpory medzi celospoločenskými požiadavkami, spôsobilosťami a ambíciami človeka* Výpočtová technika tento nepriaznivý stav rieši len čiastočne. Priveľké teebnotronizovanie človeka oslabuje v jebo osobnom vývoji barmSniu jebo raoionálnebo a emočnébo sveta. Napokon v poslednom období nie je núdza na príklady katastrôf veľkého rozsahu z oblasti leteckej techniky, jadrovej energetiky, bani, námornej plavby, ale aj z oblasti moderných veľkovýrobnýeb technológii, kedy zlyhanie ľudskébo faktora zavinilo "Veľké hmotné škody, ale najmä strata vzácnych ľudských životov [20], Zlyhanie a stále častejšie zlyhávanie ľudskébo faktora treba pokladať za varovný signál, ktorý už dnes varuje, aké katastrofálne následky môže mať zanedbanie relevantného, teda vedeckého zobľadňovania človeka vo všetkých sféracb a oblastiach jebo existenole a jebo chápania* Aká je vlastne súčasná stratégia existcncde človeka? Súčasná veda vytvorila, konoipovala a teoretioky vyargumentovala v zásade štyri stratégie cieleného pôsobenia na človeka [ 21], Sú to: - biostratégia, - milieu stratégia, - edukostratégia, - stratégia eebautvárania. 0 Biostratégia dospela v historickom vývoji až napokon k aúčsnej etape humánne genetlokébo inžinierstva, ktoré oboe pomocou génovýob manipulácií dosiahnuť isté zmeny. Spoľahlivosť človeka však vyžaduje zmeniť jebo osobnosť, jebo psychickú podstatu. Táto stratégia má preto malý význam pre výskum zvyšovania ľudskébo faktora, lebo utvárať osobnosť človeka môžu primárne len psychologické mechanizmy a poznatky o človeku. • MtJieuatratégia utvárania človeka, skúma človeka V Interakcii
s prostrad.1" voai:'
-''•>"•'
tioK«';i;
t. •
> • - •
. -d.nm g v y s o v a n i a
•* • ycs ? * ,~
.. •• •: ^ : \ :
jebo
spoľahli-
' "ýsicuns o&*-~' ÚIMBÍĹIO psyoboaonia-
> -M ' -ic:>:? .vegiiiacxk.r'U utvArasiia
o s o b n o s t i pozná"
vašimi nec •.-•-•_:..^:-aif iniertziŕilcéoioci j«bo ?>raoovnej činnosti, v skúmaní jeho riadiaciob,adaptačnýoa maciiuniztnov atcL 0 Etlulcoatratégia řoritůvania 51ov«ka skúma vplyv výchovy aaa cieľavedomú, ffy»t»roatiokú B ÓÍ^J.OVO orientovamí výobovu oaobnosti
človeka ssacielAUú na rozvoj týca v l a s t n o s t í , ktoré majú do-
minantný vplyv na tzvýíenie jebo spcľahlivoati. Zvyiovanie lirovno apoľablivosti
človeka sa n»áé realizovať bez edukostratég^.-,
lebo v ôloveku samom, teda v ľadskoia rektore, je subjekt i
ob-
jekt zvyšovania spoľanlivoefcU Q Stratégia eebautvárania Tyob^ftea zo základného predpokladur že podstatné zmany s i Slove!
aám v sebe a na sebe musí. sám
iniciovat', tauaí byt' sán aa niob motivačne zainteresovaný, pretože napokon je vždy l e n tým, ôo
zo seba sám dokáže vytvoriť.
Tvorba néroônýob tsobniokýob systémov vyžaduje preto formovať ôloveka tak, aby sa výsladnú úroveň spoľahlivosti systému: „olov«k-stroj"podarilo výrazne zvýšiť. Voľba prístupov
a jednotlivých
s t r a t é g i i je prirodzene
ovplyvnená rozľahlosťou, zložitosťou a spolo5«nským významom •yatému (najmä obarakterom dôsledkov pri jeho zlyhaní). si
však uvedomiť, že ľudský faktor významnou mierou
Treba
partioipuje
na osikovej spoľahlivosti tecbnickýob systémov. 3.
METÔUr MrraMALTZAClA NEGATIVHEHO VPLYVU tXTDSKÉHO FAKTORA NA SPOĽAHLIVOSŤ TECHNICKÉHO SYSTÉMU Preskúmajme mechanizmy, k t o r é pomôžu m i n i m a l i z o v a ť
ľndskébo J.
vplyv
f a k t o r a na c e l k o v ú s p o ľ a h l i v o s ť t e c h n i c k é h o s y s t é m u . Mibalaakry [ zz] v y p r a c o v a l
l i z á o i e ľudskýob
jednu z možných metód minima-
omylov.
a . P o s t u p o d h a l e n i a prJLžlny omylu
(Error Cause I d e n t i f i c a -
t i o n Program - ECI). P r i tomto p o s t u p e vyhľadávania dobrovoľne
v y p l n í ľubovoľný zamestnanec d o t a z n í k ,
pričia
omylov
v ktorom
uvedie
dôvod skutoSnébo, a l e b o možného omylu a l e b o z á v a d y na teobniokom s y s t é m e . I d e o t a k é p r í p a d y , kedy s i k t o s i v&hnoe, ž e u r č i t ý z á s a h do systému, a l e b o
fiinnosť
môže s p ô s o b i ť omyl,pripadne
poruchu,
a l e b o závadu. Nemusia uvedené poruchy a n i n a s t a ť , p r e t o ž e v č a s ným zásahom im b o l o a o z n é p r e d í s ť .
P r i r o d z e n e môže í s ť a j o
dôsledky určitej konkrétnej činnosti, alebo omylu, kedy výsledkom bola poruoba, alebo zlyhanie zariadenia. Aby to mobli zamestnanoi evidovať, masla byt' v tomto smere vyškoleni, a pripravení. Omyl muBi byť prasne definovaný práve tak, ako situácia, ktorá poruchu vyvolala. Zamestnanci by mali byt' tak poučení, že si nemajú všímať len svoju práou, ale aj činnosť a obyby inýoh [23]. To Je napokon populárnejšie, lebo druhých poznáme lepšie a seba máme radšej. Ale pre spoľahlivosť systému platí, že film lepšie poznáme druhých, tým lepšie mi môžeme rozumieť. Čím lepšie si budeme rozumieť, tým lepäie môžeme kooperovať. Čim lepšie budeme kooperovať, tým spoľablivejšie bude napokon systém„elovek-3troj"i fungovať. Zamestnanci si na systém ECI ťažko navykajú, lebo neradi opisujú zlyhanie systému, ktoré evidentne zavinil spolupracovník. Záznamy podľa metodiky ECI by sa mali sústreďovať a dalej spracovávať n zodpovedných pracovníkov, aby sa napokon pokiaľ možno ne filtr ovaň é infonnáoie dostali, ku projektantovi, konštruktérovi, technologovi, atá. Výsledkom metodiky ECI je konštrukčná úprava, zmena teobnologie a prirodzene ocenenie (morálne i hmotné) autora upozornenia* Bez tejto spätnej vazby metoda ECI neprežije dlhší čas. b. Postup odstránenia príčiny omylu (Error Cause Removal Program - ECR). Jde o istú modifikáciu predchádzajúcej metódy. Rozdiel je v tom, že pri uplatnení metódy ECR chceme od zamestnanca, aby nielen odhalil príčinu omylu, ale navrbol aj spôsob ako možno omyl eliminovať. Akcentujeme opäť diagnostiku a prevenciu závady, alebo poruoby odhalenia situácie, alebo konštrukčného nedostatku, ktorý dal podnet pre vznik ľudského omylu. Obe metody majú podstatu v sociálnej oblasti človeka, lebo: o Využívajú znalosti, ale najmä skúsenosti robotníka, ktoré získa oveľa väčšou praxou pri výrobe, skúšaní, balení, manipulácii, inštalácií, údržbe a prevádzke výrobku v porovnaní s konštruktérom alebo projektantom, ktorý nikdy nemá také veľké praktické skúsenosti. - Zainteresovévajú praoujúoicb na participácii na spoľahlivosti výrobku. - Zdôrazňujú pocit individuálnej a subjektívnej zodpovednosti praoujúoioh za omyly, ale aj za situácie, ktoré omyly generujú, alebo ich forsirujú. Obe metody tvoria široký operačný priestor pre dobré fungovanie komplexných raoionalizačnýob brigád, brigád
sociallstickej préo6f al« aj T. . brigádi/o formy odmeňovania. o. Metóda kritiekébts náin.ao.ji:D činu (Crí ti cal Xnciden t Technique - CIT), Obe predofcádza,'úoe tnetftdy EC1 . .;CR 31 o ŽUP použit' univerr.éane pro väetkýca B&me8tr*axicov„ Met&da CIT je psychologická watoda vhodná najma pre riadiacich pracovníkov a majstrov. Ide o sústavu procedúr zbroraaždujúoicb poznatky o ľudákom chovaní , ktoré nadväzne analyzujeme a rdešiiae dôsledky, akŔ vyvolá na teobniokom systéme nesprávne obovaiň-e a apr/" • .-.rdĽ ľudského faktora. Ido o objavenie a analýzu lf.auzaj.nyoh faktorov v ľudských omylocb a v analýze predilekcnýob situácií. Ittoró k omyln •vedú.
Met6da využíva na získanie Aaron&áoií opäť jednoduchý dotazník. Pretože eboeme od pracovníka nielen identifikovať porucbu, ale aj návrb riešenia, môže aa stať, Se príslušný pracovník riešenie nepozná. Vznikne situácia kedy sa domnieva, že by bo okolie považovalo za menej sobopnébo a preto radšej ani nožnú poruchu neidentifikuje* Preto treba vytvoriť na pracovisku takú pracovnú klímu, že postaôuje podať len zjednodužené riešenie, alebo aspoň náznak riešenia. Pred avnden.i.Qi metódy do praxe treba však zamestnancov vyákoliť, aby vedeli identifikovať a klasifikovať náhodná činy, pozorované javy a vytvárať aj severy o osobe, ktorá omyl spôsobila, pripadne i okolnostiach, ktoré Jav zavinili. Dobre pomáha, ak uvedená osoba pristupuje k hodnoteniu javov na základe stromu udalostí, alebo stromu porúch.
-hlAk by sme nerešpektovali špecifikum človeka pri. obsluhe tachniokýob systémovf mohli by sa ľudia dopúšťať omylov,, ôim by sa vážnym spôsobom znížila spoľahlivosť celej sústavy. Je veľkou chybou ak dnea vieme veľmi detailne určiť maximálnu spoľahlivosť, ktorú teobnioký systém dosiahne, ale spoľahlivosť Človeka považujeme úplne samozrejme za 1,00. Je však všeobecne známe, že tomu tali nikdy .aio je a že je preto potrebné i s týmto faktorom počítať. Ones už nestačí ak projektant alebo konštruktér ovláda technickú stránku diela, pretože bez uplatnenia milieustratégie, edukoatratógie, ale najmä stratégie sebautvárania človeka nemožno vytvoriť dokonalé, ale najmä spoľahlivo fungujúce dielo. Výskum človeka je neobyčajne zložitý jav, lebo spoločenský organizmus sa vyvíja v nespočetnom množstve vzťahov a interakcií. Napokon spoločenskovedné výskumy majú svoje äpeaifikum. Spolo5ensko«vedné Javy nie sú len prostými súhrnmi individuálnych konaní, ale sú obará&erizované daleko a oveľa zložitejšou skladbou, a množstvom dialektickýob závislosti a protirečení, ktorých poznanie a zvládnutie je prinajmenšom také dôležité a zložité ako poznanie v technických vedách [25]. Spoľahlivosť človeka je preto v»ľmi citlivou oblasťou, lebo rôzne zásahy, ktoré sa ho dotýkajú, sú ťažšie postrebnnteľné a obyčajne sa prejavia až po dlhšom čase* Literatúra 1. T Y D L A C K A , T., TCMA, M.S Systémové zabezpečenie akosti výrobkov v komplexnosti obsahu a čaau. In: XVT, medzinárodné kolokvium o vedeckej organizácii práce. Bratislava, DTČSVTS 1986 2* Akosť vo svete s obmedzenými zdrojmi (anotácia referátov z 27. konferencie EOQC v Madride). Bratislava, Alfa 1984 3. H R A B A K , J,, TUMA, M., TYDLAČKA, V., ŽALUDOVÁ, A. : Veda o spoľahlivosti - oiele, met6dy, formy, prostriedky* In: Spoľahlivosť v strojárstve '83. Banská Bystrica, DTCSVTS 1983 k, TUMA, M.: Spoľahlivosť a ľudský faktor* In: Kvalimetria '82. Brno, DTČSVTS 1982 5* TUMA, M*: Spoľahlivosť strojov vo vzťahu na ľudský faktor. In: Prevádzková spoľahlivosť strojov a meobanizmov* Žilina, DTČSVTS 1982 6. TUMA, M.: Participácia subsystému človek na spoľahlivosti zložitých systémov. In: Prevádzková spoľahlivosť základnýob prostriedkov v obemiokom priemysle. Bratislava, 1983 7. TUMA, M*: Analýza partioipáoie porúch subsystému "človek" na spoľahlivosť systémov. In: Spoľahlivosť v strojárstve '83. Banská Bystrioa, DTCSVTS 1983 8. TUMA, M.: Spoľahlivosť subsystému človek = zdvíhadlo. In:
Zdvíbacie zariadenia v te6rii a praxio Žiiin . DTČSVTS 1983 9. TŮMA, R. : Analýza faktorov vplyvu spoľahli-jsti človeka v dopravných systémoob. In: 7« vedecká Konferencia VŠDS. Žilina D T C S V T S 1983 1C. TUMA, 1-i., nrULACKA, V,: Spoľahlivosť človeka vo vzťahu k spoľahlivosti mechanického systému. In: Autos '83. Plzeň 11. TUMA, M.: Kvantifikácia spoľahlivosti človeka v dynamických aystémocb. In: Dynamické a pevnostné problémy strojníokycb konštrukcií. Bratislava; Ústav materiálov a mechaniky strojov SAV, 19S5 12. TUMA, M.: Spoľahlivosť ľudského činiteľa v riadení hierarchický usporiadanýob systémov. In: Autos »85. Plzeň, 1985 13. TUMA, M,: Participácia subsystému Slovek na spoľahlivosti zložitých systémov. In: Odborový informačný spravodaj 'iŤS W Ú Martin. Martin, 16, 19&5 14. TUMA, M. : Spoľahlivosť teobiÚKy a ľudský činiteľ. Bratislava, Vědeckotechnická revolúcia 4, 1985 15. TUMA, M. , BÍLŤ, M.: Prevádzkové podmienky strojov. Bratislava, Strojnícka fakulta SVŠT, 1985 16. ŠIBANOV, G. P.: Kaličestvennaja ooenka dajateľnosti ôeloveka v sistemacb ôlovek-tecbnika. Moskva, Maěinostrojenlje, 1983 17. ZIGEĹ, A., VOLF, Dž. : Kodeli gruppovovo povedeni ja v sisteaie ôaovek-mašina. Moakva, řiLr, 1973 18. BUGAEV, B. P.: DENISOV, B. G.: Pilot i samoľot. Moskva, Mašinostrojenije, 1976 19. MEŇŠOV, A. I., K Y L S K I J , G. I.: Čelovek v sisteme npravlenija letateľnými apparatami. Moskva, MaSinostrojenije, 1976 20. SCHMDUSR, J. : Význam lidského činitele při zvySováni spoleblivoati dopravních prostředků. In: Význam lidského oinitele při zvyšováni spolehlivosti dopravnicb proatředkfi* Praba, DTCSVTS
1977
21. KOVÁČ, D.: Prognézy vývoja Sloveka a vied o človeka. In: Využívanie vedy a techniky v riadení soolálnycb systémov organizácií, Bratislava, DTCSVTS, 1986 22. MĽÍALASKY, J.: Význam lidského činitele při zvyšováni spolehlivosti dopravných systému. In: Význam lidského činitele při zvyžováni spolehlivosti dopravních prostředku. Praha, DTČSVTS 1977 23. TUKA, M.: Klasifikácia príčin porúob tecbniokýoh systémov a metody zvyšovania ich spoľahlivosti* Praha, Strojírenství 37, 6, 7, 1981 Zh. KOTJK, M. A.: Samoregulacija človeka-operátora. Talín, Balgus, 197^ 25. SEDLIAK, J.: Ľudský činiteľ vo vede. Bratislava, Veda 1980
Dr. lag. Miroslav Tuna, CSc., Ústav materiálov a meohaniky strojov SAV, Združené vedecko-výskumné pracovisko SAV a ZTS, poät. pr. 8, 036 80 Martin
O tří BUREŠ PŘÍKLAD KONKRÉTNÍHO POSTUPU PŘI STANOVENÍ ODHADU SPOLEHLI VOSTI SLOŽITÝCH STROJÍRENSKÝCH Ý C 1. ÚVOD Mezi rozhodující strojírenské výrobky resortu FMHTS patří technologické celky určené pro skrývku v hnědouhelných dolech. Ode o moderní technologické celky s kontinuálním způsobem dobývání, transportu i zakládání skrývky. Každý technologický celek je složen ze tří sériově zapojených základních zařízení: rypadla, dálkové pasové dopravy a zakladače. Podle dosahovaných výkonů jsou v současnosti v provozu 3 typy technologických celků: TC 1: Kolesové rypadlo KU 300 dálková pasová doprava DPD šíře 1 200 um zakladač ZP 2 500 TC 2: Kolesové rypadlo KU 800 dálková pasová doprava DPD šíře 1 600 a 1 800 mm zakladač ZP 6 600 TC 3: Kolesové rypadlo K 10 000 dálková pasová doprava DPD šíře 2 200 mm zakladač ZP 10 000 Technologické celky TC 1 jsou nasazovány pouze v uhelných řezech. Technologické celky TC 2 jsou základním typem, jehož spolehlivost rozhoduje o plnění státního plánu skrývky. Technologický celek TC 3 je v ČSSR pouze jeden na Velkodolu Maxim Gorki j v Bílině. V současné době je vyvíjen inovovaný technologický celek TC 2N, u kterého byly provedeny zásadní konstrukční změny s cílem lépe zabezpečit plnění plánu skrývky. Nejvýznamnější úpravy jsou : • - nahrazení kréčivého podvozku velkorypadla housenicovým podvozkem - úprava teleskopického výložníku velkorypadla. Pro inovovaný technologický celek TC 2N formuloval odběratel požadavky na spolehlivost a bylo třeba předem prověřit.
-50zda bude možno těmto požadavkům vyhovět. Byla proto vypracována prognostické metodo, které byla aplikována na jednotlivé velkostroje tvořící technologický celek TC 2N. Cílem tohoto referátu je popsat použitou prognostickou metodu a ukázat, jaké závěry je pomoci této metody možné učinit. 2. VSTUPNÍ INFORMACE Na základě rozboru podkladových materiálů byly shromážděny následující informace, které »e ukázaly pro provedení prognózy nejpodstatnější. a) Konstrukční uspořádání technologického celku TC 2N navazuje na základní koncepci použitou u technologických celků starších provedeni TC 2. Technologický celek TC 2N se skládá z kolesového rypadla K 2000, z dálkové pasové dopravy šíře 1 800 ma sestavené z 5 až 7 samostatných sekcí a ze zakladače ZPD 8000. Jednotlivá zařízení jsou v uvedené* pořadí zapojena do série a tvoří tzv. Monoblok. Vzájemně na sebe technicky a bánskotechnologicky navazují a jsou aleděna výkonově. Svými technickými parametry jsou jednotlivé části technologického celku TC 2N srovnatelné s rypadle* KU 800, a OPD šíře 1 800 •» a se zakladačem ZP 6600. b) Odběratel formuloval své požadavky na spolehlivost pomoci ukazatele 'součinitel pohotovosti*, který definoval v souladu s normou ČSN 01 0102. 3eho hodnotu stanovil zvláSt pro jednotlivá zařízeni: kolesové rypadlo K 2000 K • 0,90 zakladač ZPD 8000 K * 0,98 jedna «ekce DPD K » 0,99 Tato hodnota však nebyla postavena jako střední hodnota součinitele pohotovosti, ale jako hodnota, která musí být prokázána při ověřovací zkouSce v trvaní šesti měsíců nepřetržitého provozu v průběhu devitiměsičního zahajovacího provozu TC 2N. c) Poruchy u technologických celků ae dělí na dvě základní skupiny:
- prvotní poruchy, tj. poruchy, kvůli kterým musí být činnost technologického celku přerušena - druhotné poruchy, tj. poruchy, které nezpůsobí přímé vyřazení technologického celku z provozu a které jsou odstraňovány paralelně a prvotními poruchami, přičemž pokud provádění jejich opravy pozdrží znovuuvedení technologického celku uo provozu po odstranění prvotní poruchy, stávají se prvotními poruchami. d) Informace o poruchovosti velkostrojů KU 800 a ZP 6600, na které velkostroje K 2000 a ZPD 8000 konstrukčně navazují, jsou přehledně uvedeny ve výpočetních sestavách pořizovaných pravidelně provozovatelem technologických celků. 3. PROGNÓZA SPOLEHLIVOSTI Prognóza spolehlivosti jednotlivých velkostrojů, tj. rypadla ľ. 2000 a zakladače ZPD 8000 byla provedena následovně : a) Byla analyzována poruchovost všech dílů technologických celků TC 2.11 a TC 2.14 pracujících v DLM - Lom Vršany a poruchovost všech dílů technologického celku TC 2.19 pracujícího v D3F - VWG Bílina. b) U vybraných rizikových uzlů byla prognóza spolehlivosti provedena ve dvou variantách: I: byla vyhodnocena poruchovost prvků rypadla KU 800 a zakladače ZP 6600, které svou povahou odpovídají rizikovým prvkům stanoveným pro TC 2N II: byl proveden expertní odhad poruchovosti rizikových prvků rypadla K 2000 a zakladače ZPD 8000 s přihlédnutím k možným mechanismům poruch, které se projevují u prvků rypadel KU 800 a zakladačů ZP 600, odpovídajících svou povahou rizikovým prvkům TC 2N c) U ostatních prvků rypadla a zakladače bylo pro prognózu spolehlivosti využito informací z provozu rypadel KU 800.11, KU 800.14, KU 800.15 a KU 800.19 a zakladačů ZP 66OO pracujících v sestavě s těmito rypadly. d) Při prognóze spolehlivosti prvků inovovaného technologického celku byl zaveden koeficient dědičnosti, který
-50-udává níru zkrácení (resp. prodloužení) ročního poruchového prostoje každého konkrétního prvku TC 2N (podle specifikace SHO) oproti stejným prvkům TC 2 8 ohledem na konstrukční a technologické úpravy provedené u jednotlivých prvků. Jeho výše byla stanovena: - u rizikovÝc^ uzlů v rozsahu od 0,5 do 1,0 podle toho, Jak inovovaná konstrukce ovlivní spolehlivost těchto uzlů - u ostatních prvků bylo přihlédnuto k zlepšení technolog i čnosti oprav (a tedy i k aožnosti zkrácení prostojů) inovovaných velkostrojú v důsledku celkových úprav, významně ovlivňujících dobu trvání opravy (jeřáby, vrátky, atd. nabývá těchto hodnot: . pro prvky, u nichž poruchový prostoj u TC 2 převyšoval hodnotu 10 hodin za rok
0,90
. pro prvky, u nichž se poruchový prostoj u TC 2 pohyboval v roznezí od 5 do 10 hodin za rok ....0,95 . pro ostatní prvky
1,00
- koeficient dědičnosti prvků, které se u inovovaného celku nevyskytují je roven 0. Ve všech uvedených případech platí: T
kde
p(TC 2N) " K D ' T p(TC 2 )
KQ
koeficient dědičnosti
T
předpokládaný roční poruchový prostoj prvko inovovaného celku TC 2N
p(TC 2N) ^ p(TC 2 )
....... zjištěný roční poruchový prostoj prvku technologického celku TC 2
e) Byla provedena suiiace celkového ročního poruchového prostoje prvků rypadel a zakladačů při uplatnění předpokladu, že zůstane zachován stejný poster prvotních a druhotných poruch jako byl u TC 2. v
i prováděni prognózy nebyly u jednotlivých velkostrojú
vzaty v úvahu ty prvky, které tvoří koncepčně zcela nové
-5szařízení e u nichž nebylo možno jejich spolehlivost v provozu bez informací od jejich výrobců - subdodavatelů z jiných resortů - předem odhadnout. Pro tyto prvky byly však jako pro celek stanoveny hodnoty součinitele pohotovosti, které musí být během ověřovacího období prokázány. Tyto hodnoty pak byly pro finalistu směrodatné při formulaci požadavků na spolehlivost subdodávek. Expertní odhad spolehlivosti vybraných rizikových uzlů, provedený za pomoci pracovníků SHD D3F Bílina, vykazoval překvapivou shodu s údaji, získanými vyhodnocením výpočetních sestav o poruchovosti KU 800 a ZP 6600. Pro možnost získání údajů pro expertní odhad byly jednotlivé rizikové uzly rozčleněny na prvky a expertní odhady byly vždy vztaženy k jednotlivým prvkům. Pro zajištění nestranného a objektivního expertního odhadu byla jak doba opravy, tak četnost poruch rozčleněna do tříd. Příklad rozčlenění doby opravy pro expertní odhad představuje tab. 1. Třída
Hodinové rozpětí
1
0-1
2
1-3
3
3-8
4
8-24
5
více než 24 hodin
Tab. 1.: Rozčlenění doby opravy na jednotlivé třídy pro expertní odhad Při určení odhadu střední doby opravy resp. četnosti poruch pak byl vzat střed stanovené třídy, který byl v případě odhadu doby opravy upraven v poměru podílu prvotních a druhotných poruch. 4. ZÁVĚRY Na základě výše popsané prognostické metody bylo možno stanovit, zda budou požadavky na spolehlivost jednotli-
--5A»-ych ukazatelů splněny či nikoliv. Navíc bylo možno doporučit provedení různých opatření, která by pravděpodobnost spinění požadavku na spolehlivost podstatně zvýšila. Poněvadž ověřovací provoz technologického celku TC 2N započne oř v druhé polovině tohoto roku, nebylo doposud možno posoudit, nakolik se realita bude shodovat s prognózou. Vzhledem k tomu, že každý technologický celek je unikát, který je navíc současně prototypem, a nejsou tedy k dispozici žádné podklady pro možnost aplikace matematické statistiky a není ani možno provádět žádné experimenty pro ověření toho, zda jednotlivé části technologického celku dosahují spolehlivostních parametrů, pro které jsou konstruovány, je vhodné použít výše uvedenou prognostickou metodu, i když 8e zdé na první pohled prosté a jednoduchá. Za velký přínos považujeme poměrně těsnou shodu odhadů spolehlivosti provedených na základě expertních odhadů a těchže odhadů provedených na zékladě údajů o poruchovosti zanesených ve výpočetních sestavách uživatele, poněvadž expertní odhad lze provést i v těch případech, kdy podklady o poruchovosti konstrukčně příbuzných výrobků nejsou k dispozici . Seznam použité literatury / I / Janoušek, P. - Bureš, 3.: Prognostické netoda stanovení závazných hodnot obchodně-technických ukazatelů spolehlivosti rypadla K 2000 a zakiadače 2PD 8000 technologického celku TC 2N, TES, zpráva, červen 1986
Ing. 3iří BUREŠ, Technicko-ekonomický ústav těžkého strojírenství, ul. Mikulandskó 7, 113 61 Praha 1
-55Jindřich MACHEK, Miroslav MIKOLÁŠEK SPOLEHLIVOST STROJNÍCH ČÁSTÍ S DEFEKTY - PRAVDĚPODOBNOSTNÍ VÝPOČTOVÝ MODEL 1. ÚVOD V minulém roce byl ve SVÚSS Praha řešen výzkumný úkol "Statistické modely šíření únavových trhlin" /1/, jehož výsledkem je relativně jednoduchý výpočtový model umožňující predikci rozdělení únavové životnosti strojních částí s počátečními defekty a tudíž i výpočet charakteristik spolehlivosti resp. bezporuchovosti. Cílem příspěvku je proto seznámit technickou veřejnost se základními myšlenkami tohoto modelu a se způsobem jeho využití při výpočtu apriorní spolehlivosti strojních částí jako základu pro výpočet spolehlivosti stroja a strojních zařízení jako celku. 2. PREDPOKLADY MODELU Předpokládáme, že máme určitý statistický soubor strojů, jejichž určitá součást (díl) má již z výroby počáteční defekty. Působením cyklického provozního namáhání se tyto defekty mohou zvětšovat (šířit se) a v konečné fázi způsobí poruchu. 0 intenzitě působícího provozního cyklického zatížení budeme předpokládat, že je v čase konstantní. Je to sice silný omezující předpoklad, avšak lomová mechanika nemá dosud ucelenou teorii šíření únavových trhlin při obecně proměnném zatížení. 2 hlediska teorie spolehlivosti se na uvažovanou strojní část díváme jako na neobnovovaný prvek, jehož doba do poruchy je současně jeho životností. Pomocí modelu nalezené charakteristiky rozdělení životnosti prvku jsou tedy charakteristikami jeho bezporuchovosti a slouží jako vstupní údaj do výpočtu charakteristik bezporuchovosti stroje jako celku. Vlastní matematický model životnosti a spolehlivosti strojní části s defektem typu únavové trhliny vychází z těchto tří předpokladů:
-Sfoa) Je dáno rozdělení velikosti počátečního defektu. Počáteční velikost defektu IQ Je nezáporná spojitá náhodná veličina, Jejíž rozdělení Je určeno distribuční funkcí Fv resp. hustotou pravděpodobností flo . Charakteristiky tohoto rozdělení určujeme na základě výsledků defektoskopické kontroly uvažovaného souboru strojních částí. V případě, že analyzujeme spolehlivost Jediné strojní části (např. prototypu), Je počáteční velikost defektu nenáhodná veličina l Q . b) Je dán zákon, kterým se řídí rychlost šíření únavové trhliny při zadaném namáhání. Konkrétně v /1/ předpokládáme, že rychlost šíření únavové trhliny (její střední přírůstek za Jeden cyklus) d I / d N závisí na namáhání materiálu v kořeni trhliny, které vyjadřujeme amplitudou faktoru intenzity napětí (FIN) K G . Uvedenou závislost vyjadřujeme regresní funkcí ve tvaru
kde V m , (3 a K^h jsou regresní parametry, K m Je geometrická střední hodnota amplitudy FIN. Vztah (1) vznikne formální úpravou známějšího regresního modelu
_1L = A ( K P - K P )
(2
Důvodem pro úpravu (i) Je poměrně silná korelovanost parametrů A a (3 v modelu (2), která komplikuje následné výpočty. Parametry modelu d ) Jsou vzájemně nezávislé, mají Jednodušší fyzikální rozměr a přímý fyzik'ální význam (obr. 1): Parametr V m udává rychlost Síření únavové trhliny při K o = K m , (i Je směrnice závislosti log ^ j - - log K o
pro
KQ »
Kth
a
Kth
j e prahová
hodnota FIN. Parametry regresních modelů ('I) a (2) Jsou náhodné veličiny, pro Jejichž rozdělení Jsou vhodné tyto teoretické modely: 0 parametru |3 předpokládáme, že má normální rozdělení. Tuto skutečnost vyjádříme zápisem (3 <-VJ N ( p, 5 * ) .
-s*Pro parametry V m
a K t h Je vhodným teoretickým modelem
logaritmicko-normální rozděleni
V m ro L N ( Í ^ V m j 6,
2
ogV
J t K t h ~ LNdog Kthl6?OflKJ •
Hodnoty parametrů výše uvedených statistických modelů (tj. fi , 6(j , log V m ... ) odhadujeme na základě regresní analýzy většího počtu měření rychlosti šíření únavové trhliny na standardních tělesech. c) Je známa trajektorie šíření únavové trhliny v uvažované strojní části a závislost parametru lomové mechaniky na velikosti únavové trhliny. Předpokládáme, že velikost defektu lze popsat Jedinou délkovou veličinou ' a že tedy známe zavisloí-i K Q (l) . Příkladem této závislosti pro nekonečnou desku může být známý vztah KQ
= 6 Q fíT ,
(3)
kde 6 Q Je amplituda nominálního napětí, která Je podle základního předpokladu modelu konstantní. 3. METODIKA VÝPOČTU UKAZATELÔ SPOLEHLIVOSTI Metodika výpočtu ukazatelů bezporuchovosti uvažované strojní části s počátečním defektem Je založena na integraci diferenciální rovnice s náhodnými koeficienty, která vznikne dosazením závislosti faktoru intenzity napětí na délce trhliny do (i)
a která má v obecném případě náhodnou počáteční podmínku
U N - 0) - l0 •
(5)
Řešení této diferenciální rovnice analytickými metodami Je možné Jen ve velmi speciálních případech, např. pro funkci K a U ) ve tvaru (3). Jako účinná metoda řešení se ukázala být metoda numerické simulace, popsaná v /1/ a /2/. Tato metoda spočívá v mnohonásobně opakované numerické integraci rovnice (3) v mezích od počáteční do kritické velikosti únavové trhliny
(obr. Z). Koeficienty rovnice (4) a počáteční podmínka (5) Je přitom při každé jednotlivé integraci volena náhodně v souladu s rozdělením příslušných parametrů, Jak Jsou uve deny pod body a) a b) odst. 2. Výsledkem naznačeného postupu Je statistický soubor několika set až tisíc únavových životností {N,/ , který zpracujeme Jednak formou histogramu, jednak z ného odhadujeme parametry vhodného statistického modelu. Jako vhodný statistický model pro vypočtenou únavovou životnost N se osvědčilo Weibullovo rozdělení, kterému přísluší pravděpodobnost bezporuchového provozu ve tvaru
RfN) - ex P [~(-£-) b 3
(6)
a intenzita poruch Á (N ) =
— j
w/
Ve vztazích (6) a (?) Jsou a a b parametry, které odhadujeme ze souboru výsledků simulace {f^J; t metodou maximální věrohodnosti. Tyto parametry závisí jak na parametrech rozdělení počáteční délky trhliny, tak na parametrech rozdělení koeficientů zákona šíření únavové trhliny. Výpočtové zvládnutí úlohy poskytuje tedy možnost analyzovat Jejich vliv na ukazatele spolehlivosti (6) a (7). 4.
ZÁVĚR
Vypracovaný teoretický model umožňuje popsat bezporuchovost a životnost strojních dílů s počátečními defekty v závislosti na rozdělení velikosti těchto defektů a v závislosti na parametrech, charakterizujících odolnost materiálu proti Síření únavových trhlin. Model předpokládá konstantní intenzitu působení vnějších sil na uvažovanou součást a Je založen na předpokladech lineární lomové mechaniky. I přes naznačená zjednodušení Jej však lze doporučit jako jednu z možných cest určování apriorní spolehlivosti strojních dílů, u kterých z technologických důvodů nelze předem vyloučit výskyt počátečních defektů.
-53Seznam použité literatury /1/ MACHEK, J.j MIKOLASEK, M.: Stochastická analýza procesu Síření únavové trhliny, (Výzkumná zpráva SVÚSS-86-02014), Praha, Státní výzkumný ústav pro stavbu strojů 1986 /2/ MIKOLAŠEK, M.t Popis a návod k použití programu SPUT - modelování růstu únavové trhliny diferenciální rovnicí s náhodnými parametry, (Technický záznam SVCss-86-02311), Praha, Státní výzkumný ústav pro stavbu strojů 1986
Ing. Jindřich MACHEK, CSc, Ing. Miroslav MIKOLÁŠEK, Státní výzkumný ústav pro stavbu strojů, 250 97 Praha 9 - Běchovice
ís
liny
o o
v!
u
•o •o M o m c
£
J
u
•a
-3 s-l A
Obr.
0) (Si
M
r*
"i
ICO.
• TJ
s
o N.0
-
-a
> O
i
Z1
ac m
o
-feA-
Miroslav MIHXL, Luděk ŘEPKA, Ladislav GULAN VYHODNOTENIE AKTÍVNEJ TRIBOLOGICKEJ DVOJICE METÓDOU FREKVENČNEJ ANALÝZY VIBRÁCIÍ ÚVOD Jednou z najmodernejších metód sledovania B vyhodnocovania vibrácii je metóda frekvenčnej spektrálnej analýzy. S výrobou moderných meracích prístrojov sa rozšírila možnosť použitia tejto metódy pre rôzni druhy merania a vyhodnocovania dynamických vlastností strojov. Vo všeobecnosti je známe, že všetky stroje počas prevádzky kmitajú. V procese energie sa generujú budiace sily, ktoré rozkmitajú jednotlivé časti stroje. Pokiaľ je proces ustálený, alebo sa len málo mení v určitom časovom rozmedzí, merané charakteristiky vibrácii budú prakticky ustálené. Ak sa v dôsledku nejakej príčiny zmenia dynamické pomery v stroji, adekvátne k týmto zmenám sa zmení aj spektrum vibrácii. Pomocou uvedenej metódy môžeme veľmi efektívnym spôsobom získať amplitúdovo - frekvenčné charakteristiky strojov, ktoré sa áalej dajú využiť, napr. pri technickej diagnostike strojov, odhaľovaní zdrojov hluku a pod. PREDMET RIEŠENIA Naším cieľom bolo použiť metódu frekvenčnej spektrálnej analýzy pri súbornom vyhodnocovaní tribologických vlastností skúšobných vzoriek novovyvíjaných materiálov obložení bŕzd a spojok. Doteraz najpoužívanejšie trecie materiály sú materiály na báze azbestu. Vzhľadom na to, že pri výrobe a používaní obložení vznikajú nežiadúce škodlivé splodiny, ktoré sú závadné ľudskému organizmu, pristúpilo sa k vývoju bezazbestových trecích materiálov, kde sa hľadal vhodný substituent /napr. keramické vlákna a pod./. Pri doterajšom kvalitatívnom vyhodnocovaní skúšobných vzoriek sa porovnávajú ich tribologické vlastnosti, a to priemerný súčiniteľ trenia a opotrebenie. Zaťažením vzorky, tj. jej zaradením do aktívneho trecieho procesu, vznikajú vplyvom zmien v silových pomeroch na skúšobnom stroji vibrácie. Pokúsili sme sa zistiť vzájomnú
- C/2.kcreláciu medzi trj.bolcgickými vlastnosťami a priebehom frekvenčného spektre. Tribologické vlastností vzoriek bezazbestových materiaj..-)V bcli :;?•:• -ené na typovej skúšobni AST 81. Bol8 použité nc-'{;.:,;: ;7't.~_.„n typu Al-1. \.tíouJ'ke ř.l sú uvedené príslušné tribologické viestnos/J. skOiebných vzoriek.
Tab.č,i
9
["číslo vzorky
priemerný súčiniteľ trenia
1 1
2
C, 48
i
•3
j
6 1
1
-i—
1,12
0,44
0,99
0,48
0,96
4
j
i
opotrebenie
0,96 Í
i
0,54
1,02
0,57
1.03
7
0,54
0,93
8
0,59
0,92
9
0,48
0,93
•if opotrebenie je hodnotené vzhľadom na etelon FERODO = 1 ROZŠÍRENÁ METODIKA MERANIA Merací reťazec pozostával z nasledujúcich prístrojov: - piezoelektrický snímač zrýchlenia typu RFT KD12, - zosilňovač náboje typu BRUEL - KJASR 2635, - úzkopósmový analyzátor v reálnom čase typu BRÚEL - KJAEH 201 - súradnicový zapisovač Ti 4105, Laborstorní přístroje Praha. Snímač zrýchlenie sme upevnili priamo na skúšobnú vzor ku zévrtnou skrutkou. Na obr.č.l je uvedená schémB skúšobné ho stroja.
1- třecí kotúč, 2- skúšobná vzorka 3- momentové rameno, 4- cíachovacie závažie Obr.č.l. Schéma skúšobného stroja Skúšobná vzorka bola pritláčaná k treciemu kotúču merným tlakom 1,5 MPa. Trecia rýchlosť mala hodnotu v = 2 ms . Pri snímaní vibrácií sme rozlišovali "nezaťažený" a "zaťažený11 stav. "Nezaťažený" stav - vlastné vibrácie skúšobného zariadenia. "Zaťažený" stav - prevádzka skúšobného zariadenia pri zvole ných parametroch. Frekvenčný rozsah sním&nia bol volený tak, aby obsiahol všetky dôležité frekvencie, v ktorých by mohla nastať zmena výkonu vibrácií pri "zaťaženom" stave oproti "nezaťaženému" stavu. Preto bol volený frekvenčný rozsah snímania OwlO kHz. Doba snímania bola stanovená zvolenou metodikou vyhodnocovania aktívneho tribologického procesu pre príslušný skúšobný stroj. Počas tejto doby bola snímaná spriemerňovaná hodnota výkonu vibrácií. Spriemernenie bolo vykonané zo 128 okamžitých spektier, čo predstavovalo čas 30s. Pre každú skúšobnú vzorku bola nasnínamná charakteristika vibračného spektra "nezaťaženého" stavu /tzv. pozadie/, aby sme vylúčili možné vplyvy zmien stavu skúšobného stroja počas experimentu. VÍSLEDKY ANALÍZY Vo frekvenčnom spektre sa ako charakteristické z hľadiska zmeny "nezaťaženého" a "zaťaženého" stavu javia 4 frekvenčné oblasti: pásma v okolí frekvencie 1,4 kHz, 2,1 kHz,
5,6 kHz e 7,8 kHz, Jjri analýze výsledkov merania sme breli do úvahy zmeny hladín vibrácií oproti pozadiu v týchto charakteristických frekvenčných pásmach, ne ktorých hladiny vibrácií menili podstatne svoju hodnotu. Zistené zmeny hladín v sledovaných oblastiach v dB sú zaznamenané v tabuľke č.2. Tab,č.2. ^-^_^ charakter. Č í slo"--^ f r «• L v. vzorky ^~"^J^Hz]
1,4
2, 1
5,6
7, 8
18
17
25
14
15 ,5 14
21 16,5 18
7
11,5 14,5 13,5 13 12,5
25 17 15 17
8
16
13 ,5 23 ,5
9
15,5
14
1 2
3 4
5 6
15 14 ,5 14
17 20,5 19,5 22 18
16 18 19 20 ,5 19 ,5
zaťaženom" stave vzniká na 5,8 kHz a 7 , b kHz výrazné špička, jednoznačne svedčiaca o kvalitatívnej zmene pomerov tribologickej dvojice. Této kvalitatívna zmena sa počas experimentu prejavila i akusticky. Na ostatných sledovaných frekvenciách sme pozorovali len nárastok hladiny už v spektre prítomnej špičky, ktorý ale nebol rozhodujúci z hl'Bdiska n a j väčšej absolútnej zmeny v spektre. Tieto nérastky svedčia viac-menej o kvantitatívnej zmene charakteristiky spektra. Zo sledovania týchto zmien v spektre je možné kvalitatívne zhodnotiť skúšobné vzorky nasledovne. Vzhľadom na to, že väčšia hladina vibrácií na jednotlivých sledovaných frekvenciách v "zaťaženom" stBve svedčí o horších trecích podmienkach, kvalitnejšie budú dvojice s minimálnou zmenou frekvenčného spektra v "zaťaženom" stave oproti "nezaťaženému". - Ako najpriaznivejšia z hľadiska malej zmeny v spektre sú vzorky č.3 a č.5, - Salšie skupiny tvoria vzorky č.* a č.9 a vzorky v poradí
č.2, č.6 a č.T, - vzorky č.l s č.8 vykázali najväčšiu zmenu výkonu vibrácií a najväčšie lokálne zmeny ne sledovených frekvenciách oproti pôvodnému "nezaťaženému" stavu. Z porovnania výsledkov analýzy tribologických vlastností vzoriek podľa ich vibračných charakteristík a podľa klasickej metódy,vyplývajú určité rozpory v určení poradia vzcriek podľa ich kvality. íento dôležitý poznatok nás oprávňuje k vyjadreniu o potrebe zaradiť medzi sledované tribologické vlastnosti aj vibračné spektrum, ako nový kvalitatívny ukazovateľ. Přiklad nameraného vibračného spektra vzorky č.3 je uvedený na obr.č.2. ZA*VER Účelom príspevku bolo poukázať na širokú možnosť využitia metódy frekvenčnej analýzy vibrácií. V našom prípade bola vhodnou doplnkovou metódou, s ktorou sme zistili niektoré dynamické vlastnosti skúšobných vzoriek bezazbestových materiálov pre brzdové 8 spojkové obloženia. Po zaradení tejto metódy do celkovej metodiky sledovania tribologických vlastností trecích materiálov, tento nový kvalitatívny ukazovateľ prispeje k zvýšeniu spoľahlivosti a estetiky prevádzky týchto dôležitých prvkov strojov. Zoznam použitej literatúry /I/ ZNAMIROVSKf, K,: Provozní spolehlivost stroju a agregátu, SNTL.Praha,1981 /2/ RANDALL,R.B.: Frequency Analysis.B-K Publication,Sept.1977 /3/ NĚMEC, J.: Hluk a jeho snižování v technické praxi, SNTL. Praha, 1970 / 4 / THRANE, N.: The discrete Fourier Transform and FFT AnalyB-K technical review č.l, 1979
Ing.Miroslav MIHÄL, Ing.Luděk REPKA, Ing.Ladislav GULAN Strojnícka fakulta,Katedra častí strojov a prevodov, SVŠT, Gottwaldovo námestie 17, 812 31 Bratislava
;aikx.ick fanr^l funkcie: Mm rnttfA ttbvtmy. 110 d g Mot.roiiali fcwfcvrm»:iOI
, Jta
toniic:
fekunrfy
T
»el;u"áy
126
p™^-!,...Snímač J?rýchten,i.n W UDgvnený závrtnou skrutkou na lelese skušoh. vzorky d)—frekvenčné spekl rum * pred .zaľaženfm ©-frekvenčné spektrum Do.zafaľení *"
/
v
T/
60
j
—-
S 5d
1s
n
\
M
ŕ/ A
'B
\ \
-J
1
s
v
(U
"V
70 IB
70<
1 CP t
. /i
U K ,
J"
— o 0 0
Prikln;;
m
e
í Č.2.
•f-
—
C it to řctirv»mor »'OrKO C» J Ci^^, 15.10.1986
Cbr.
\
1
•
í S 05
?,n .-,'T nív? ho
4 « s 10 n 2 3 4 3 S í , i5 Z ,W 3 AKTÍVNA TRIBOLOGICKA DVOJICA f ľ(?kvoncn
ď)
ra
nVn'
« 7
vzorky
Ifl 8
18 9
J0 10 5
Dušan TUKA SYSTEMATIZACIA ODHADU UKAZOVATEĽ* SPOLEHLIVOSTI ČASTÍ 1. ÚVOD Vytvoriť predstavy o takých vlastnostiach prvkov výrobkových celkov, ktoré pri navrhovaní súčasných objektov neboli zohľadňované umožňuje nový výklad e rozpracovanie výpočtov pre prax, vychádzajúcich z teórie spoľahlivosti. Skúsenosti získané pri presadzovaní teórie spoľahlivosti do praxe ukazujú, že pre aktívne, progresívne jednanie nestačí poznať fakty ležiace vedľa seba. K tomu treba pcznať obsah ukrytý za nimi. To vyžaduje urobiť hodnotenie, klasifikáciu faktov, nájsť ich miesto v súvislostiach, odheliť ich zmysel. Treba teda bez rozporov vysvetľovať spoločenské a vedecké otázky, ktorými sa zaoberá veda o spoľahlivosti pri využívaní poznatkov z celého radu špecializovaných disciplín. Hlavný prínos postupov v spoľahlivostných otázkach spôsobuje intelektové triedenie poznatkov, pri ktorom sa využíva vedomie človeka a vykonáva sa s využitím jeho intelektovej práce v oblasti pozná r.kov skúmenej skutočnosti. Termín triedenia poznatkov nebol v spoľahlivostných a tiež iných otázkach bežne používaný. Vo všeobecnosti sa považuje za bežné nehovoriť a nezaoberať sa spôsobom, akým sú utriedené a usporiadané poznatky subjektu v jeho vedoaí. Vhodnou vednou bázou pre riešenie týchto otázok, je matematicko-logické modelovanie tranaformačných systémov. 2. VLASTNOSTI ČASTÍ A PRVKOV Vlastnosť predmetu slúži na označenie jeho určitej stránky /podstatnej, nepodstatnej, vnútornej alebo vonkajšej, hlavnej alebo vedľajšej, nevyhnutnej alebo náhodnej/ a prejavuje sa vo vzájomnom pôsobení s inými predmetmi. Kým sa vlastnosti za každých okolností prejavujú komplexne, poznatky o skúmaných skutočnostiach sa vo vedomí subjektu neod-
rážajú odrazu. Vlastnosti poznáva po častiach e vytvára si o nich poznatkovú zákledňu. Vlastnosti technických systémov možno charakterizovať operátorovou rovnicou podľa [2 1 v tvare
u - M cf-
n/
kde U je prvok z priestoru výstupných parametrov, q prvok z priestoru vstupných parametrov s K je operátor, pomocou ktorého každej realizácii vonkajšieho pôsobenia cf prislúcha realizácia chovanie u Problémy mechaniky, teórie pružnosti, teórie kmitanie a pod. aa predkladajú na riešenie v tvare nevyriešenom vzhľadom k prvkom priestoru výstupných parametrov. V týchto prípadoch môžeme rovnicu systému uvažovať v operétorovom tvare pre ktorý pletí
L ti = q
/2/
Určenie inverzného operátora L je základná úloha vo výpočtoch mechanických systémov. Operátorové rovnice /I/, / 2 / sú predmetom radu úloh poznávacieho procesu, ktorými sa zaoberá teória pružnosti, teória plasticity a podobne. Aplikáciou postupov teoretického poznania väak inžiniersky výpočet nekončí. Jeho konečným cieľom je riešenie otázky, či konštrukcia môže dostatočne spoľahlivo splniť svoje funkcie. Ide o ohraničenie množiny tých prípustných stavov, ktoré vyhovujú javu "úspešné splnenie funkcie". Tento jav bude charakterizovaný charakteristickou funkciou v tvare
JAv) ll °
^ =^ ^
1
.pre V € íl,
73/ D, pre V i SI,
kde íl0 je množina prípustných stavov, v vou rovnicou
je dané operátoro-
vílls.r) = M(r)HqrUls)
/4/
ktorá dáva do vzájomného vzťahu parametre z oblasti kvality prislúchajúce vonkajšiemu pôaobeniu S a parametrom r ktoré vlastní predmet záujmu. Nech ŕ(0 je náhodná funkcia vyjadrujúca náhodný charakter vlastností vonkajšieho pôsobenia a "[M náhodná funkcia, vyjadrujúca náhodný charakter vlastností únosnosti častí a prvkov. Po vyjadrení náhodného vzťahu vlastností kvality bude
/ - 1 , Ui\ ?,->?)£ Í ) M
ak *- í >0.
Charakteristická funkcia / 5 / má alternatívne rozdelenie pravdepodobnosti. Bezporuchovost bude číselne vyjadrovať prevdepodobnostná funkcia
Prakticky ide o vytvorenie simultánneho rozdelenia ^< x.y/ marginérnych rozdelení j(x) ,Q(U) definované vzťehom
z
Jff kde
uo je prahová hodnota vlastností únosnosti. Vyčíslením ukazovateľa bezporuchovosti podľa / 7 / získavame informáciu pre opravu vstupných parametrov navrhovaného predmetu. Ide o obnovu výpočtu s doplňujúcimi činiteľmi. Vzťahy všetkých opísaných zmien /transformácií/ vstupných aj výstupných činiteľov môžu byť vyjadrené prostriedkami matemeticko-logického modelovania transformačních systémov. 3. MODELOVÉ VYJADRENIE INFORMAČNÉHO SYSTÉMU Na obr. 1 je dokumentovaný vzťah viac na seba nadväzujúcich tranaformačných systémov, s označením [1J . Obr. ic znázorňuje, že zoskupenie transformačných systémov SS pozostáva z čiastkových systémov SO, £1, S2, ..., Sn. Časová nadväznosť je vyjadrená schémou na obr. 1d. Do transformačného
sygtému podľa obr. 2c ?stupuje komplex činiteľov KX5, ktoré majú svoj pôvod v predchádzajúcich transform&čných systémoch. Z r.cho vystupuje komplex činiteľov UZS, ktoré vstupujú do aalšich transformačných systémov. Na schéme obr. If je zobrazené rozčlenenie komplexných činiteľov KXS na transformované predmety CXS a komplexné prostriedky transformácie EXS. V trans formačnom systéme XYZS transformáciou TXYZS vznikajú produkty IZS, PZS a NZ3 pôsobením činnosti FKFXYZS.
b/
a/ SS
SS - transformačně systémy
c/ 50 - nultý čiastkový transformačný systém 51 ~ prvý čiastkový transf. systém 52 - druhý čiastkový transf. systém
Sn - n-tý čiastkový transf. systém
a/
e/
L-0-S&OS1-OS2-
f/
S
CXS
IZS
Obr. l Vzťahy viacerých tranaf. systémov a ich vzťahy s okolím Každý z uvažovaných systémov SO, SI, S2,... Sn predstavuje samostatný výpočtový modul s jasne definovaným vstupom a výstupom. Produkty tranaformačného systému môžu vystupovať do systémov okolia alebo môžu byť súčasťou vstupných Činiteľov nových transformačných systémov.
o
á läibo imenu rotmow
MMMMMOf WřATMT
grxYzsi
P2SS
firms* Viwrt
HOHENT
SIlY.
-cMtniunc.m.
réiwrFi voně*, in.
i — TMOřE HUP.
U - awi. NAr. U P 0i> reisi. su tur. ob
Cti
ÍX0
Wfíei
FUrXYZSt
-M28.SIÍY
Obr. í. Tranaformačné ayatémy návrhu č a s t i a koncentrótormi
Na obr. 2 sú zobrazené vzťahy piatich na seba nadväzujúcich transformačných systémov návrhu častí s koncentrátormi napätia. Riadiacim členom je produkt transformácie IZ55, ktorý cez vetvu spätnej väzby /vetva dimenzovania/ ovláda rozhodujúce rozmery. TranaEbrmačné systémy XYZSO, XYZS1 až XYZS5 boli budované a overované ako výpočtové moduly pre interaktívny návrh súčiastok typu hriadeľov a čapov. IH1 IHO
IH2
IKj
VK - významový kód variety voľby konania oooooo-O ÄäčBÉF-O ooHK - hodnotenie variant • oooooi-o ÄBCBSF-O or voľby konania • 000010 - O ÄBSĎEF - O 02 PK - poradový kód voľby konanie 111110 -O- A3CDE? -O- 62 -ó /Á,3,C,...F hodnoty hodnotenia užitnosti výstupných 111111 - O ABCDEF-O 63 -O variant/
RS3
VK
HK
PK
Obr. 3 Rozhodovací strom binárneho rozhodovania užitnosti výstupných variant Požadované alebo potenciálne výstupy spolupôsobiacich transf ormačných systémov môžu byť predmei.oĽ úplnej štruktúrnej schémy binárneho rozhodovacieho s'romu RS3 matematickologického modelovania MLM, v tvare zjednodušenej rozhodovacej schémy podľa obr. 3- Dvojkový znak v kóde VK znázorňuje existenciu voľby príslušného výstupu i, B, C, ... F, ktorých počet môže byť vhodne menený. Na obr. 3 je uvedený rozhodovací systém, obsahujúci 6 kritérií so 64 variantami /vetvami/ možných rozhodnutí, pričom informačná hladina IK1 vyjadruje binárne významový kód VK, t. j. varietu voľby konania a informačné hladina IH2 vyjadruje hodnotenie variant voľby konania HV, čiže výsledný efekt každej jednotlivej variety rozhodnutia. Informačná hladina IH3 obsahuje kód v desiatkovej sústave.
4. Z^VER Využitím prostriedkov matematicko-logického modelovania možno systematicky a prehľadne zobraziť varianty rozhodovania, z ktorých možno ľahko zvoliť práve najefektívnejšiu varietu sko výsledok daného rozhodovací eho problému. Spoznávanie vzájomných súvislostí navrhovanie., realizovania, využívania a likvidovania umelých transforcdčných systémov je zložitou úlohou. Dôsledné vysvetlenie týchto otázok presahuje rámec tohoto príspevku. To je dôvod, prečo tu bola urobené zmienka o niektorých postupoch riešenia úloh spoločenskej praxe s využitím poznatkov o transformačných systémoch a modelového vyjadrenia informačného obsahu poznatkov o nich.
Zoznam použitej literatúry /!/ MOSTNÍ, M., MOZLÍKOVií, to.: Modelovanie transf ormačných systémov,V£DÄ Bratislava, 1986 / 2 / BOLOTIN, V. V.; Použití metod teorie pravděpodobnosti a teorie spolehlivosti při navrhovaní konstrukcí, SNTL Praha, 1978 /3/ TUKA, D. a kol.: Systém met^d pře výpočet ukazovateľov spoľahlivosti častí, /Realizačný výstup úlohy ŠPZV III3-7/01-3 - smernica/ Správa S-85 4012, Martin 1985 /4/ Interaktívne programové moduly při navrhovaní pravdepodobnostnými metodami, Správa S-86 4016, Martin 1966
I n g . Dušan TŮMA, Výskumnr -vývojový ústav ZÍS, Združené vedecko-výskumné pracovisko SAV a ZÍS, Mudroňova 11, 036 80 Martin
. .iroslav IlOŕiiJIÍx
J;i:..rL-.i:: ":"i."-ikou vývoji, nových ;.t :'L-._ĹI;;V :._ ' •• cii/.^.'o.: ..;.",jov ,. r. ne,;:; i<_le znižovanie výrounýcr. o previ„apových rr''.;I;.d.>v. Súčasne ca zvyšujú prenášané výkony .,ri ZÍIÍĽ^C-:".; do.- v.:. c j-.:noj c j o l c r . i i v o s t i .
K totiuto cieľu vedie
v;.'u <: i t i É; j-a'-eriálu, teda r e l a t í v n e
i; vy - e;: é
vLLcšie nLj:.-i.L-:.it- c vl'č-
. •i:-i rDvnoc:c-r:iosť v nai;:ihcní j ednotlivvch c a c t i a^r> ^,á-u. -.-rove:) VĽEU: klesá skaxojna
prevádzková
bĽipedr.ocť pi-o:i
:......:ii.:úiní:au prípusir^éau iici-áňaíiiu. Z toho vyplýva r.u:nosť v.ul..ia:iO upresnenia nehody návrhu, a povr.o^tr.ej
Predpokladají.iej
si
že poisnaue hustotu pravcep^aoono^ "„i
výskytu krútiaceho momentu na vstupe ~-1<íG
;onzroly
:
do prevodovky
typu
/(MOako vidieť z obr. 1. ŕ r e ohybové napätie v
päte- zuba liioino obecne písať vzťah
kde : |(MK) môže obecne byť aj
stochastická
Xýňto spôsobom dospejeme k hustote napätí f{f)
. Ked poznáme i únavovú krivku pre danú súôiac:-
ku, ;ľ:ôzeme s použitím niektorej životnosť -oní
funkcia.
pravdepodobnosti
súčiastky
f (MK)
L
a funkcii
hypotézy vypočítať
odpovedajúcu
danéiau spektru
Medza únavy
jú charakter náhodnej veličiny t Ĺ. k j e
i celková životnosť
L„
i jej
únavovej
exponenty
p, q, L.a-
a obecne i funkcia
L
ť
ú
je
pred vyčerpaním požadovanej
daná vyšrafovanou
^CHK) ,
náhodná v e l i č i n a charakteri-
zovaná hustotou pravdepodobnosti. Pravdepodobnosť, k poruche súčiastky
zaťa-
f (MK) .
Vs-hľadja k pravdepodobnostnému charakteru krivky súčiastky
celkovú
plochou na obr.
1.
že dôjde
životnosti
log d UNAV. KRIVKA
SÚČIASTKY
PRAVDER KRUŤ. MOMENTU
g-PRAVDEPODOBNOSt PORUCHY
L p - POŽADOVANÁ. ŽIVOTNOST
OBR.1
ZÁVISLOSŤ
f ( L c ) - HUSTOTA
PRAVDER
ŽIVOTNOSTI
SÚČIASTKY
ŽIVOTNOSTI SÚČIASTKY
log o , TUHg
NA NAMÁHANÍ
TUHE ULOŽENIE
ZtóČŠEN EXPON.^
MAKŠE ULOŽENIE^
'
ř7~
—h_
log N
Mty
OBR. 2
VPLYV
DEFORMACI! NA
ŽIVOTNOST
OZUBENIA
ZNÍŽENIE MEDZE ÚNAVY
J o V'.-'l':..'. • •; •••'--., > l - n b o
L,
OĽY,:;:_C
presné údaje G upi.'_:~re .".avažení, v z ^ v i c l o c t i vovc-j krivku cúij'-.rjti, ofekťívnejžie
•_i. J/r.;:i!j_:L
V (M*,), LU::
-".tv":.
V L t á l i u r.ávrim .'JÚOÍU.-'. i;]:; :..OĽ:ÍO ^ e j jú
-
. . i t „ ú 1:
spo^í-.hliv;;5ľť ::_^
ovplyvniť konL-trukorjými ::ÚC^;J^Í,
>ioré s^i;..
I-:u z;^enio::iu r.o;./oru ;..tci^i J^c.pútír. .^ l:r.'tiaci;r. ;.:o....-_;.-,;:.-.
i'f;;:to spôsob a l e IIIĽ.CÍÍG veľ:cé .iúrol:y r... ilr^vc:! ;Í.V::O"'.;.Ľ:.
:
3.
VPLYV I/S?0Ii.j -.2Ii. 1.A IiIVvJř.iOiJJ ^ôsiodkon: pr-s-iĹ.iJanÍ£ lírútiaccliJ
r í pre votío vi-: ;,• äcfcraujú
:..OJ.:ÚJ^XU _e. všetky u:.-
E t;.V; sú ovplyvnení; i sáb^rovií >3-
nery ozubenis. súkol^sic.
^r.eůené Zubcrovt ponery .:.5^u
L.V.'C
za nai-ledoi; zvýšenú hlučnost, vilčale nes.:Ĺ:.^j.iie oculer.i^ :. tyn. aj jeho zníi-enú iiivozacs;t v ohybe £. uJtyĽu. Výsleäná vzájo;aiá
poloha členov súiioltísit pod. stVaie-
níffi je daná súcto;/. vplyvov diele ich iefor-.-ť.cií. -edsi diel čie -
deformácie ii.ôšeiae Sí^hrnúť :
deformácia deformácie defort.ácia deformácia deformácia
t e l i e s ozuber.ých l:olics, hriaceľov, lo^íal:, vnútorných c:.ctí sicrine pod iožiskiiMi, sax-iOtneJ nlzrisie prevodovky.
Ircovanie vsájosmých polôh členov rúi:olosia ibc. z vypočítaných deformácií je z a t i a ľ veľ::.i J bi i s i. n e. Z z oho ď-— vodu j e nutné vychádzať s ncx.eraných ^jvinôt de: or::.úcií • Hamerané hoonoty deformácií p-e vietjry je potrebné š t a t i s t i c k y spracovf.x'
:_era.^é miestu
lo z á v i s l o s t i ,
ktoré' za-
chycujú zákonité vlcĽtností nameraných dcfor„úcií z vľ.sbou nt
k r ú t i a c i moment a £i::erodajné
náhodné v l a s t n o s t i naiiieranýoh Zo š t a t i s t i c k é h o tiež
odchýlky,
které 3L.c.:yJUJÚ
defor;.:ácií.
prístupu k tomuto probit....-
wplývajú
požiadavky na merania :
- merania vykonať aspoň na 3 hlt.dinách zaťaženiu, - na zaťažujúcej i
hladine zopakovať meranie pri zuVt-jiovuií
pri odľahčovaní,
- pre každý zcysei zaťaženia získať aspeň 15 hodnôt defor-
inácií s meraného miesta. ômerodajnú odchýlku ui-ĽÍme z postupu [2] : t.k
f - [K] je vzťah medzi počítanou v e l i č i n o u *f a na.:ieranýi.ii defor:..áciej^i danými vektorom [ D j , potom c;..erouajná odchýlka v e l i činy f j e daná vzťahom n
käe
- D. - S. -n
9f
2. Vz
r
j e i-tá meraná deformácia, je saerodajná odchýlka i-tej .Meranej defor:.idcie, je počet meraných deformácií.
4 . iJOŽIľOSÍ HIBŠSIIIA V súčasnej dobe sa na ilatedre mecheiiiky a častí sčrojov 7ŠĽS v Žiline vj^pracováva metodika výpočtu vpljrvu defor^-ácie na životnosť ozubenia v ohybe. Bude nutné doterajšie pevnostné výpočty ozubených súkolesí upresniť z hľadiska vplyvu uvedených deformácií na rozloženie napätí v päte zuba. i'ľa základe získaných tenzometrických meraní [ 4 * 5 ] boli získané potrebné závislosti, ktoré umožňujú pristúpiť k uvedená;.iu spresneniu. Charakter týchto závislosti je na obr. 2. Vplyv deformácií na napätie v piite zuba možno zachytiť úpravou závislosti medzi nepätím a krútiacim momentom, t.j. funkciou
J(MK)
alebo v pevnostnom výpočte znížením medze únavy a livýSením exponentu únavovej krivky. Značná citlivosť životnosti ozubenia v ohybe na deformácie uloženia súkolesia je vidieť na obr. 3. 5. ZÁVER Presnosť určenia životnosti výpočtom nezávisí iba na smerodajných odchýlkach parametrov zmeny získaných z nameraných deformácií, ale je tiež ovplyvnená chybami merania,
LOG SIG
*\P RE TUHÉ ÚNAVOVÁ
ÚNAVOVÁ
SUKOLtS'A -., HODNO 1 Y
KRIVKA
KOREKCIOU
2,5
ULOŽENIE
PEVNOST, VÝPOČTOV
ODHADU
-
--'YSLFO'^T'
+
HCDNi^Y
ZO
SKÚŠKY
x
HODNO:-
Z VÝPOČTU
SKÚŠKY
KRIVKA
Z VIACSTUPŇOVEJ
SKÚŠKY^
-. 11 q • "~
2.01
»
S-'
81 (M
E-1
5!
1.5
o! \
1,0
LOG N
OBR.
3
POROVNANIE
VÝSLEDKOV
ÚNAV. SKÚŠOK
S
VÝPOČTOM
znalosťami o napätosti v ozubení, vli.stno-ľa;..! i..ateriálu, trhlinami v oblasti päty zuba a pou. Výpočet nie je u.oiné vykonať bez použitia ^ai..očinného počítača. V etape návrhu ozubeného súkolesia umocňuje napr. ukazovateľ spoľahlivost i ozubeného súkolesia podľa [3] posúdiť jeho životnosť ako náhodnú veličinu. Snahou autora bolo poukázať na „míny vplyv deformácie; prevodovky ne ohybovú životnosť ozubenia súkolesí a naznačiť spôsob riešenia, ktorýr.i sa x.iôSe prejaviť zvýšenie ich c;;oľ&hlivosti. Zoznam použitej l i t e r a t ú r y / I / JOLJwii», Yi, : analysis of Liountiiio Jjeflections on ^cvel and liypoid Gears, SAiS - raper 750 152. /2/ iiAiiHA, J . : Analýza deforiudcie rosvodovirj auto:..obila, In 2/borník seuinára " Auiieľové a hypoidne prevody " , x'lseh', ,1575, s t r . /r4 -60. /3/ KOiíiiJKY, i-. ; DUiiAH, A. ; Spôsob určenia ukazovateľov iivot::osti a spoľahlivosti ozubeného súkolesia v etape ich návrhu, In ŕráoe a ätúdie VoDS v Žiline, ser. s t r o j . v zv. 1b, 1i?cJó, si;r. 1C7 - I č i . /4V IvJPiijK'i, -J. ft kol, : --eranie deforaácie a itax^ovenie napiitostj sl^-ine prevodovky traktora Z-IOOH-5, výsk. správa f j/ ÄJx'iCKi!', 11* : Určenie spoľahlivosti prvku konštrukcie z hľadiska únavovej životnosti v priebehu j glio r.áyrhu a overe:;ie e::pt-riiaentom, In ťráce a štúdie V3B5 v Žiline, ser. s t r o j . zv. 1S, v t l a č i .
Doc. Ing. liiroslav Kopecký, GSc, katedra mechcjiiky a častí strojov, V3D5, Velký Diel, C10 68 Žilina.
Jozef
BALLA
VYZNÁM A METÓDY DlAGNOSTIKÁCIE TRIBOLOGICKÉHO POŠKODENIA JV CZ 5o vzrastom zložitosti súčasných strojov a zariadení rastie aj význam predchádzania narušenia ich funkcie, teda predchádzanie poruchám, čo má odraz v ich spoľahlivosti. Na včasné odhalenie rozvíjajúceho sa nežiaduceho procesu v tribologickom uzle sa využíva viacero metód, ktorých cieľom je odhalit vznikajúcu poruchu už v jej vývoji a urobiť opatrenia skôr, ako se nqvonok prejaví havarijnou poruchou. Ako diagnostický signál možno využiť určité prejavy zmeny prevádzkových parametrov, prejavy opotrebenia, vibrácie a pod. Pri vhodnom výbere ukazovateľa a kontrolného časového intervalu je možné postupne sledovať zmenu technického stavu sledovaného uzla. Pravidelnou kontrolou a meraním s narastaním času prevádzky stroja alebo uzla zvyčajne dostaneme charakteristickú závislosť ukazovateľa poškodenia na čase prevádzky, obr. 1. Po relatívne ustáleno;! vývoji ukazovateľa poškodenia sa dostaneme do obdobia nárastu rýchlosti poškodenia. V tejto oblasti je volené aj hranica varovného signálu, po prekročení ktorého hrozí akútne nebezpečenstvo poruchy. Spomínaný prístup má preventívny charakter. V prípade, že k poruche už došlo, má svoje významné postavenie systémová analýza poškodenia, ktorej kvalitné vykonanie vytvára predpoklady pre optimálnu voľbu postupu odstránenia jej následkov. THIDODIAGNOSTICKá METÓDY Jednotlivé metódy, ktoré sa v tribodiagnostike využívajú možno rozdeliť do nasledovných skupín : - vizuálne metódy kontroly - metódy kontroly vibrácie - metódy sledovania častíc opotrebenia - prevádzkové metódy sledovania strojov a ich častí. Cieľom týchto metód je v prvom rade odhaliť existujúci problém a tento potom ďalšími meraniami a analýzami mOšeme ďalej rozpracovať, aby sme zistili podstatu problému. Tieto metódy sa stávajú účinným nástrojom technika v styku so strojom.
V i z u á l n e m e t o d y k o n t r o l y zahrňujú prehliadku a záznam povrchových znakov. Patria k najjednoduchším metódam, ako môžeme získať priame údaje a poznatky o stave uzlov alebo prvkov s t r o j a . Hl'jvný problém pritom j e , Se môžeme takto kontrolovať iba priame, viditeľné prvky metódami, umožňujúcimi využitie prostriedkov pre zvýšenie rozlišovacej schopnosti ľudského oka lupou, mikroskopmi a malým zväčšením a pod. : a/ osvetlením sledovaného miesta so zvýraznením kontrastov svetlo - t i e r , b/ optickými kontrolnými otvormi umožňujúcimi kontrolu vnútorných č a s t í s minimálnou demontážou, c/ stroboskopickým pozorovaním rotujúcich prvkov, d/ farebným napúšťaním pomocou špeciálnych indikačných roztokov, e/ infračervenou termografiou, využívajúcou infračervené žisrenie sledovaného povrchu, f/ termografickými kresbami. J-re trvalý záznam a možnosť hlbšieho skúmania základných pozorovaných rysov možno použiť : a/ fotografiu na zachytenie priame viditeľných rysov, b/ videozáznam vhodný hlavne u časové premenlivých javov, c/ odtlačky povrchových poškodení - repliky. M e t ó d y k o n t r o l y v i b r á c i e využívajú úroveň nameranej vibrácie na odhalenie existencie problému v t r i b o u z l e . Analýzou nameranej vibrácie možno indikovať zdroj a podstatu problému. M e t ó d y s l e d o v a n i a č a s t í c o p o t r e b e n i a vychádzajú zo skutočnosti, že mnohé trecie povrchy sú "oplachované" mazacím olejom, v ktorom sa produkty opotrebenia - častice zhromažďujú. Typickým príkladom sú prevodovky, motory, hydraulické systémy a pod. Vlastná kontrola technického stavu kritických uzlov sa vykonáva stanovením prítomnosti častíc opotrebenia, ktoré vznikajú na interagujúcich povrchoch a sú dopravované olejom priamo zabudovanými snímačmi, zberom č a s t í c , alebo odběrem vzoriek oleja, cbr. 2.
a/ Priame metody zisťovania přítomnosti častíc : - optické pozorovanie oleja rozptylom svetla ~ elektricky vodivými filtrami - induktívne metody detekcie - kapacitné metódy detekcie. b/ Metódy zberu častíc : ~ épeciálne filtre /sitá s okami/ používané hlavne na zachytávanie neželezných častíc - magnetické čerenie /pluhy/, ktoré zbierajú železné častice - odstredivé filtre. c/ Ar.alýza vzoriek maziva ; - spektrometrická /prvkové/ analýza - analýza častíc opotrebenia - z hľadiska počtu a veľkosti - ferrografia ~ bakteriálne máčacie do ř ti č ley - kontrola bakteriologického •znečistenia maziva bez náročnej laboratórnej techniky. Častice opotrebenia možno potom analyzovať rôznymi matódami. Sú to metódy : a/ kvantitatívne - veľkosť častíc, veľkostné rozdelenie, koncentrácia častíc, zloženie b/ kvalitatívne
- stav častíc, napr. oxidácia, morfológia, farba a pod.
Cieľom týchto metód je poskytnúť presné informácie umožňujúce : - odhalenie abnormálneho opotrebenia, ktoré bezprostredne predchádza poruche - diagnostikovať druh, miesto a mechanizmus opotrebenia, ako aj jeho progresívnost - prognózu stavu stroja alebo uzla ~ rozhodnutie o potrebe vykonania údržby. Pri voľbe metódy zisťovania prítomnosti častíc opotrebenia a ich analýzy je potrebné vychádzať z daností jednotlivých metód s ohľadom na ich optimálnu efektívnosť pre určitú veľkosť čas tie j, obr. 3. Prevádzkové metódy sledovania st,>r-iov a ich častí. Prevádzkové metódy sledovania H'j^eme ^ozdeliť na : - metody sledovania výkonu strojov - metódy sledovania stavu súčiastok-
a/ Metody sledovania výkonu strč jev. Tieto metódy sú veľmi špecifické s závisia na konštrukcii stroja. Preto tu možno uviesť iba hlavné formy a obecné rysy týchto metód. Sú to : - meranie množstva alebo zmeny množstva výkonu /napr. čerpadlá, motory, .../ - meranie kvality alebo zmeny v kvalite výkonu, napríkled guľový mlyn alebo výrobné tolerancie u obrábacích strojov • vzájomný vzťah medzi príkonom a výkonom, napr. rast spotreby u motora - súčasným zrovnávaním dvoch vystupujúcich premenných. b/ Metódy sledovania stavu súčiastok : - netesnosť uzáverov - indikácie čuchom, hlukom a vizuálne - štruktúrna celistvosť - meniče napätí, krehké laky, akustické emisia a pcd.
- kontrol9 činnosti uložení - kontrola trecích pomerov podľa vyvinutého tepla.
ZOZNAM FOUZITÉJ LIISRATÚÍÍY / I / Czichos, H. : Tribology, Tribology s e r i e s v o l . 1. ä l s e v i e r s c i e n t i f i c publishing company, Amsterdqra-Oxford-New York, 1987. /2/ Schofield, J . : Tribology l e c t u r e s , Liverpool Polytechnic, 1976. / 3 / Schwab, F . : Tribotechnická d i a g n o s t i k a . I n . Tribologické a t r i b o t e c h n i c k é aspekty p r i konštrukcii s t r o j o v . DT CSVTS P r a t i s l a v a , 1982. /A/ Dobeš, P . : Ferografieké analýza opotřebení valivých l o ž i sek. I n . I n t e r t r i b o 84, DT CSVTS B r a t i s l a v a , 1984. / 5 / Davis, ř . : Condition monitoring of engineering plant with p a r t i c u l a r reference to wear. In Surface treatment and t h e i r a p p l i c a t i o n i n reducing wear of engineering compon e n t s . Brunei University, April 1983. /6/ E a l l a , J . : Tribológia a t r i b o technika. Učebné t e x t y , VšF N i t r a , 1985., /7/ Kovér, J . : Úloha časticové analýzy v tribotechnické diagn o s t i c e . VSZ Praha, 1986.
Doc. I n g . Jozef BALLA, C S c , Katedra s p o ľ a h l i v o s t i s t r o jov Mechanizačná fakulta VŠP, u l . Gaguova 17, 949 67 Nitra
porucho
vn rovny signál
čos prevádzky
'Obr, 1.
Obecný priebeh ukazovateľa poškodenia v z á v i s l o s t i na čase prevádzky.
SpeMroina Olejová analýza
K)
Obr. 3.
Čerenie magnetickým pluhom
Ferognrfia
100
1000
častíc \f-n<
tSsinnorť rôznych metód ako funkcia TeľJcoati 5 a 8 t i c .
• 15-
elektronický signál
odber zozbieraných častíc
olejová vzorka pre analýzu
Obr. 2„
Fostupy stanovenia prítomnosti častíc opotrebenia v oleji. a - priame merania b - zberom častíc c - odberom vzoriek oleja.
-Vi,J i ř í . SOX-./LA HODNOTOVÁ AHALÍ2A SPOLEHLIVOSTI SIK>2IÍH5HO 7ÍROBKU
1„ ÚVOD sákladníra pr.u .,ipem nečíseIného rozhodování 31) hodnotová. (Sáre t ova) analýza „ Je ň í uplatnění v ofclasíí. spolehlivosti vyebáäí z-e zkušenosti5 že prevážna 5ást nesjľolahiivosti složitého výrobku je způsobena pouse porw.caami aškoliža prvku* Jáe teáy v podstate o stanovení nejporuchovějších (teťitickýcli) prvků daného výrobku,, za předpokladu, že ostatní prvky (a těob je většina) jsou mene poruchové Í Te.to skutečnoat je schématicky znázorněna na cbr«. 1, kde oapr. 'tQ $> prvků slošitélio VT,>robku spÚ3obuje 80 % jsho poT»uch.,
I I
souóásti automobilu
poruchorasi automobile
Obr, 1 2. HODKOirOVií MALÝZA 5P0LSHLIY0SII AUOPOMOBILU Ka příkladu si ukážeme možný postup hodnotové analýzy, tak jak byla aplikována při zjletování spolehlivosti středního terénního nákladního automobilu. Prvním krokem hodnotové analýzy je rozdělení vozidla na základní, relativně samostatné skupiny k nimž jsou přirazeny funkční díly a součásti, u kterých došlo ve sledovaném období k poruchám. V konkrétním případě byl automobil rozdělen na 9 skupin: 001 - 099 motor s příslušenstvím,
—ci 100 - 199 prevodné ústrojí 800 ~ 899 ostatní. Při. podrobnějším rosolsnění, napr. pro motor déle určíme 010 pevné části .„.„ a ž 090 ovládací a seřizovači místa motoru, ľyto podskupiny múž-eaip dále dělit, např. 030 rozvody n a : 031 vačkový hřídel, 032 vahadla, 039 pohon vstřikovacího čerpadla. Z příkladu vidíme, že pro hodnotovou analýzu je nutný jednotný třídník poruch. V dalším vyšetříme ve sledovaném období počet poruch jednotlivých součástí. Celkem došlo k poruchám 128 součástí automobilu s celkovým počtem 1418 poruch. Celkový počet hlavních součástí je asi 1000. V dalším kroku budeme každou poruchu součásti klasifikovat: a) podle stupně závažnosti, b) podle kvality. Podle stupně závažnosti lze rozdělit poruchy do tří skupin: 1) poruchy lehce odstranitelné, nemající vliv na provozuschopnost automobilu, 2) poruchy omezující provozuschopnost vozidla, 3) poruchy způsobující neprovozuschpnost vozidla - úplné poruchy. Uvedené skupiny poruch podle závažnosti budeme kvantifikovat ft&př. počtem bodů viz. tab. 1. Tab. 1 Závažnost
Počet bodů
1 2 3
1
5 10
Charakteristika poruchy lehce odstranitelná omezující provozuschopnost způsobující neprovozuschopnost
V dalším kroku ohodnotíme kvalitu poruch např. podle následujících ukazatelů: Prvním jednoduchým ukazetelem bude prostý počet poruch součástí. Druhým ukazatelem bude ohodnocení stupně závažnosti poruch podle tab. 1. Jde vlastně o ukazatel vlivu poruchovoa-
- Vití jednotlivých součástí x» aávažnoet z hlediska provozuschopnosti nebo neprovoauaefcopnosti autorobilu. Wetím ukazatelem bude doba opravy pôvabné k odstranění poruchy* čtvrtým ukast«l*m budou náklady spojené s odstraněním poruchy. Hodnoty uvedených úkazetelu přiřazenýoh k uoruenám jednotlivýoh součástí jsou uvedeny v tab, 2. Sab. 2 Ukotatelé poructoorosti Skupina Sooéásf C/SfO é/s/o
NÓxer
joaédf/i
Doba S/upeň opraru zaroi- Poéeŕ oosii poruch po/vohu U] fMú)
001
OH
001
O/S
001
055
tslňftoraée tfohomér afqe
h
236
2
¥
1
9
9
3
7
7G
_J
1
I
NáMod
I
P3,6 O,O?( 0,987
2,0 IB
0,100 0900
0,0
0,005 0,036
-—— •
Pozn.i Tab. Z pokračuje stejnýni způsobem pro další skupiny automobilu. fro analýzu údajů> které jsou vyjádřeny v tab. 2 je potřebné jejioh nové uspořádání podle velikosti zvoleného ukazatele poruchovosti. Výsledkem nového uspořádáni jsou tabulky zachycující potřebné údaje pro hodnotovou analýzu poruchovosti součástí a funkSních skupin automobilu, vyjádřenou příslušnými ukazateli. Pořadí jednotlivých součástí jsou v tab. 3 a 4 a ukazují,na kterém místě se daná součást nachází z hlediska hodnot daného úkazetele. Hodnotová analýza vychází z principu nesouměrného rozdelení vlivu jednotlivých součástí a skupin vozidla na jeho celkové poruohovosti. Hapř. z průběhu hodnot kumulovaných součtů prvního ukazatele poruchovosti vyplývá, že již první tři součásti soustřeďují na sebe 28,1 % celkové poruchovosti vozidla. Z druhého úkazetele je vidět, že již první dvě součásti tvoří téměř 25 % nejzávažnějších poruch vozidla. Kon-
Tab. 3 SkupifQ Souéási c/s/o ékfa
Pcfadi
Nám
Poce'poruch
souóásh
obso/ut
r ,í
abso/uf
r t
m
/3f9
I
001
050
mazací ôsfm/i
187
13,3
2
700
7ff •
ahumufáior
38
109
rsfMorac'
*7
3,3
3
1 001 OM
|_ J
í
Av.rru'crorilJ poéc/ p.
2li, 8
290
Tab. 4 Poradí
Skupina c/s/c
Souéást c's/o
Naser souóósh
1
00!
Oôu
morča usíro/i
2
POO
P/U
tähfo ŕnrení
Ž'aroŕnssí Humulorom/poce/bodo ooruchu abso.Wnt r % 1870 1*30
1870
20, t
P3B0
24,9
centrace součástí je výrazná vezmeme-li v úvahu tretí a čtvrtý ukazatel. Tyto závery jsou názorně vyjádřeny na obr. 2, poskytují syntetickou informaci a jaou vlastním nástrojem hodnotové (Paretovy) analýzy. Typický graf hodnotové analýzy představuje Lorenzova čára kumulativních hodnot jednotlivých ukazatelů poruchovosti. Lorenzova čára umožňuje určit ty součásti, na něž je třeba se zaměřit při stanovení nápravných opatření. Při volbě rozhodovacího kritéria, podle kterého zařadíme příslušnou součást vozidla do skupiny kritických součástí a budeme pro ní formulovat nápravná opatření, doporučujeme postupovat podle následujícího třístupňového rozhodovacího procesu: 7 prvním stupni použijeme jako rozhodovací kritérium dosažení 50 % hranice u všech kumulovaných hodnot ukazatelů, které v hodnotové analýze vyhodnocujeme. ?
larenzora čára t/umu/oroných hodnoi
Sfoupkorý diagram poófa poruch
souéás/t Obr. 2 součásti, které se podílejí na dosažení 50 % hranice kumulo*vaných hodnot u jednoho nebo více ukazatelů. Ve třetím stupni rozhodovacího procesu vyjdeme z požadavku, že do skupiny kritických součástí zařadíme i ty prvky, u kterých přírůstky hodnot ukazatelů jsou větší, než průměrná hodnota přírůstků u daného ukazatele. Tento požadavek určuje tzv. "bod zlomu" na Lorenzově čáře kumulovaných hodnot daného ukazatele, kdy dalaí přírůstky jsou již menší než průměrný. Příklad součástí automobilu, které splňují uvedená rozhodovací kritéria jsou uvedeny v tab. 5. Tab. 5 UharaMé porucharosti' Poáefporuch
Sárožnosl Dobaoprary
1
050
050
2
71/
3
OU
Nákfady
050
Z/if
050 039
OU
300
510
30
Tímto způsobem je nutno analyzovat všechny základní skupiny a součásti, u kterých došlo ve sledovaném období k poruchám.
-5* 3. ZAVŽR Hodnotovou analysou lze objektivně stanovit kritické součásti a skupiny, na které je potřebné zaměřit nápravná opatření, např. v konstrukci, ve výrobě, při skladování, v provozu, při výohově personálu, při tvorbě systému údržby, při optimalizaci skladby náhradních dílů a pod. Využití hodnotové analýzy v praxi naráží na problém relativně ucelených, úplných a hodnověrných prvotních informací o hodnocených výrobeíoh. Výhodou hodnotové analýzy je skutečnost, že k určení kritických součástí složitého výrobku stačí znát počet a "kvalitu" poruch. Potíže vyvstávají při klasifikaci poruch podle různých kriterií. I tento problém však lze řešit pomocí přibližných metod, např. pomocí teorie matných množin. Seznam použité literatury /1/ KOLEKTIV.: Spolehlivost, životnost a technická diagnostika techniky. Studie ke konferenci. VAAZ. Brno 1935 /2/ MAJTANIK,J.Í Využití metody Paretovy analýzy k formulaci nápravných opatření ke zvýšení spolehlivosti techniky. Sborník řady D. VAAZ,Brno 1987 (v tisku) /3/ STODOLA,J.: Provozní spolehlivost automobilů I a II. Skripta VAAZ, Brno 1984 /4/ VERES,I.: Současný stav provozní spolehlivosti brzdových systémů automobilu. Diplomový projekt. VAAZ, Brno 198b /5/ VLČEK.R.: Příručka hodnotové analýzy. SNTL/ALPA.Praha 1986
Ing. Jiří STODOLA, C S c , VAAZ K 207, PS 13, 6Í2 00 Brno
Pater SXVARKA, Zoltán KOVÄCS MATEMATICKÉ MODELOVANIE SPOĽAHLIVOSTI SYSTÉMOV CAKAOOCICH NA VYZVANIE 1. Ď VOD Bezpečnosť zariadenia DE chrénie eyetóny riadenia e ochrany /reaktora, turbogenerátore a 3aláich technologických, mechanických a elektriokých zariadení/ a bezpečnostné systémy, ktoré čakajú ne vyzvanie. Ich pohotovosť je potrebné overovať testovaním. Stanoviť optimálny interval medzi testani,. ktoré eeioy o sebe môžu spôsobiť pri chybných manipuláciách poruchu, je známa epolahlivostná úloha, ktorú rieši matematickým modelovania) viacero výpočtových programov. 2. MOOStOVANlE STRATÉGIE OBSLUHY V ÚLOHÁCH SPOĽAHLIVOSTI Staršia úlohe spoľahlivosti riešila problém preventívnych zámien prvkov [_l}» Uvalovali sa základné stratégie: A - Preventivné atemeny podlá prevádzkovej doby, kecf prvok sa m»ni za nový z* podmienky, te prevádzkový prvok sa bud poručil, alebo už mó dobu prevádzky T. B - Skupinová výmeny - prvky sa vymieňajú v čase kT /k»l,2. o ./ a pri poruche. Skupinová výnena sa uskutočňuje bez ohladu na to, kolko a akých porúch sa dovtedy v eyetéae vyskytlo. Pri h-ladani optlnálnej stratégie vznikali podskupiny rieáenl, podlá toho Si ea jedná o riešenie v nekonečnom čase, alebo v obmedzenom úseku ôaeu. Napr. pri prevádzke reaktora máme pre riešenie Čiastočne vymedzený úsek medzi dvoma odstávkami na výmenu paliva. Vo všetkých týchto alternativách sa väak predpokladalo, že ide o činné prvky a že odhalenie chyby - poruchy nastane okamžite. Takisto o zámanv poručeného prvku za funkcieschopný sa predpokladalo, že nastane okaažite. Pre prvky, ktoré sú v rezerve, ktoré čakajú na vyzvanie vôak tento predpoklad neplatí.
-5S3. MODELOVANIE SPOĽAHLIVOSTI PRVKOV ČAKAJÚCICH NA VYZVANIE Pre prvky, ktoré sú v pohotovosti, čakajúc na vyzvania na činnosť môžeme predpokladať, že poruchy budú odheltr.é v dôsledku vykonania určitých previerok - testov, ktoré s,z vykonajú nejakú dobu po vzniku poruchy. Úloha teda Je, nájsť optimálnu dobu medzi tes tesni, K-„ore by minimalizovala nepohotovosť zariadenie v dôsledku porúch a v dôsledku trvania testov. Matematické modelovanie pri hladani optimálneho testovania vedie k stanoveniu variantných modelových riešení problému a k stanoveniu hodnotiaceho kritéria. Pri matematickom modelovaní môžeme hladať medzi nasledovnými variantami modelovaných prvkov: - prvky 9 konštantnou nepohotovosťou, - neopravitelné prvky, - monitorované prvky, - periodicky testované prvky. Pri modelovaní spolahlivosti systému sa využívajú zobrazovacie metódy - ako strom porúch ŕ strom udalosti a K lokový diagram. Ich
výsledkom je spravidla zoznam minimálnych kri-
tických rezov, re6p. kritických ciest, reprezentovaný Booleovými rovnicami. Spoľahlivosť systému pomocou Booleových rovníc možno hodnotiť pri časovo nezávislom, ale i časovo závislom prístupe. V časovo nezávislom modeli Je pravdepodobnosť poruchy každého prvku reprezentovaná priemernou hodnotou odhadovanej okamžitej funkcie pravdepodobnosti poruchy. Porucha pri štarte a porucha pri pokračovaní v prevádzke sú zahrnuté v tej istej priemernej hodnote. Pravdepodobnosť nehodovej udalosti sa počíta z logických vázieb Booleovou algebrou. Pri časovo závislom modeli Je bezpečnostná funkcia systému čakajúceho na vyzvanie rozdelená do dvoch následných časových úsekov, zálohovéa prevádzkového. Okamžitá pravdepodobnosť poruchy systému sa počíta kombináciou nepohotovosti systému /e použitím stromu porúch v zálohovej fáze/ a pravdepodobnosti poruchy v prevádzkovej fáze /s použitím stromu porúch v prevádzkovej fáze/.
-esPriemerné pravdepodobnosť poruchy ayatemu 88 vypočíta Integrovaníc okamžitej pravdepodobnosti poruchy počas zálohovej fáze. 4. VÝPOČTOVÍ PROGRAMY NA MODELOVANIE OPTIMÁLNEHO TESTOVACIEHO INTERVALU V ráraci telto kapitoly stručne pojednávame o sérii programov FRANTIC, FRANTIC II e FRANTIC III a programe ICARUS, z ktorých každý mé určité možnosti, ktoré je možné pre úlohu modelovania pohotovosti systémov čakajúcich na vyzvanie využiť. 4.1
FRANTIC Program FRANTIC bol doposiaZ w^racovaný v troch verziách: FRANTIC / I / užíva pre popis porúch prvkov exponenciálne rozdelenie s konštantnou intenzitou porúch. Exponenciálne rozdelenie namodeluje "zahorievenie" a "starnutie" prvkov, t.j. obdobia klesajúcej a rastúcej intenzity porúch na vaňovej krivke. Preto je model FRANTIC I vhodný len pre obdobie normálnej prevádzky, kde sa vyskytujú poruchy náhodného charakteru. 4.2
FRANTIC II
FRANTIC II obsahuje aj Weibullovo rozdelenie pre popis porúch prvkov, ktoré umožňuje modelovať časovo závislú intenzitu porúch, rovnako ako obdobie normálnej prevádzky, ke3že exponenciálne rozdelenie je špeciálnym prípadom Weibullovho rozdelenia. FRANTIC II umožňuje aj nekontinuálne zmeny intenzity porúch, čo možno využiť pri modelováni zmeny po vykonaných testoch. Do programu bola dané aj možno'sť modelovať obnovu prvku po teste alebo po výmene. Boli zavedené dva základné typy obnovy DOBRÝ AKO NOVÍ a DOBRY AKO STARÝ O Ak test alebo oprava umožňuje uvažovať,-že intenzita prvku '*ude rovnaká ako v čase, ke3 bol prvok daný do prevádzky prvýkrát /t»0/, potom hovoríme O prístupe DOBRÝ AKO NOVÝ. Ak test či oprava neovplyvňujú proces starnutia, potom uvažujeme prvok DOBRÝ AKO STARÝ. FRANTIC a FRANTIC II počítajú okamžitú nepohotovosť každého prvku v systéme pred a po každom okamžiku času, v ktorom môže mať prvok diskrétnu zmenu pohotovosti. Zodpovedá to dobe
prechodu z rezervy do aktívnej činnosti, zahájeniu a koncu testovania, oprave nutnej počas testu pri periodicky testovaných prvkoch. Programy počítajú napohotovoať systému v každom bode času a vykonajú čaaové priemery okamžitých nepohotovosti systému počaa zvolaného obdobia. FRANTIC II navyie počíta okamžitú zraniteľnosť systému. Ak aú požiadavky na systém rovnako pravdepodobné v každom čase, je zraniteľnosť percento času, v ktorom bude systém nepohotový nad vopred atanovanú hranicu. To je dôležitý dodatkový t kazovátel rizika. 4.3
FRANTIC III FRANTIC III znamená ďalšie rozšírenie možnosti modelu tým, že sa počíta úplná pravdepodobnosť poruchy systému tak, že sa zahrnujú oba úseky: nepohotovosť systému na vyzvanie ako aj pravdepodobnosť, že bude bezporuchovo pracovať počas určitej doby potom, čo bol vyzvaný do činnoeti. FRANTIC III umožňuje modelovať aj poruchu na vyzvania po obnova /napr. oprave/. Modeluje opravitelné aj neopraviteľné prvky v čase prevádzky a tiež opravitelné Iudaké chyby. FRANTIC III súčasne zahrňuje všetky možnosti, ktoré dovoloval FRANTIC a FRANTIC II. 4.4 ICARUS Program ICARUS slúži na výpočet charakteristík nepohotovoeti rezervných bezpečnostných systémov výberom "m z n" Základným výpočtom programu je výpočet strednej nepohotovoeti /využíva na to zabudované modely v rozeahu 1 z 2 až po 4 zo 4-och/ a optimálny testovací interval /derivácia strednej nepohotovosti v čaae T sa rovná nule/. Ďalej počíta čiastkové napohotovosti spôsobené testovaním, opravami a náhodnými poruchami, pričom uvažuje, alebo je možné vybrať si tri rozdielne spôsoby testovania. ĎalSou možnosťou programu je výpočet strednej nepohotovoeti v intervale od /0,2T j 0,8T / e delením po 0,2 T , kde T Je vypočítaný optimálny teatovací Interval.
5. POROVNANIE PROGRAMOV FRANTIC III A ICARUS Stručný popis oboch prograaov ukazuje, že sú určené pre analýzu rovnakého systému a ich účel je rovnaký. Rozdiel je v rozsahu aoznoetl a algoritmickej schopnosti popisu analyzovaného systému a procesov, ktorým Je systém v priebehu očakávania na vyzvanie a potoa prevádzky vystavený. ICARUS plní rovnakú funkciu e omnoho Jednoduchším matematickým aparátom. Menej podrobný model vžak samozrejme umožňuje menej presne popísať, či modelovať reálny proces. Možnosti programu FRANTIC III komentujeme ne obrázkoch. Obrázok č. 1 ukazuje ideálne testovanie s nulovou dobou testu, bez opravy, s úplnou obnovou pohotovosti po teste /návrat na x-ovú os/. T, je doba do prvého testu, T 2 Je doba medzi periodickými testami. Okamžitá nepohotovosť má priebeh charakterizovaný W bullovýro rozdelením. Obrázok é. 2 ukazuje prvok, ktorý má plánovanú nenulovú dobu testu i, oprava po teste trvé T^ f nepohotovosť po teste sa nevracia na nulu ale po každom ďalšom teste Je o niečo vyššie. Na obr. č. 3 je priebeh okanžitej nepohotovostl periodicky testovaného prvku v období doživania /posledná fáza vaňovej krivky s rastúcou intenzitou porúch-VJ parameter Weibullovho rozdelenia ,f>« 1,5. Vynesené sú obnovy pre tri alternatívne prípady obnovy - NN /nový, nový/ SS /starý, starý/ SN /etarý, nový/. Obnova NN - nový-nový znamená, že intenzita porúch po teste a oprave sa ustanoví tak, že prvok Je- dobrý ako nový. Pri tejto alternatívne má prvok najnižšiu nepohotovosť /čiara vyznačená dlhšími čiarkami/. Obnova SS znamená, že ani test ani oprava neobnovia pôvodnú intenzitu porúch, intenzita porúch prvkov postupne vzrastá. Obnova SN pôeobí tak, že testovanie nevplýva na Intenzitu porúch, ale oprava Ju obnovuje. Ak sa v priebehu testu zisti porucha prvku, čas obnovy Je stanovený ako čas konca opravy,. Tsnto typ prvku modeluje také prvky, ktoré sa postupne opotrebovávajú a sú nahradené novými, keď* zlyhajú.
Z obrázku č. 4 Je zrejeé, že stratégia NN má v oblasti zahorenla na rozdial od doživanla najhoršiu nepohotovosť. Stratégia SN déva najnižšiu nepohotovosť. 6. ZÁVER Problém spolahlivostnej analýzy bszpečnoetných systémov, ktoré čakajú n» vyzvania J* aktuálny zvláiť z toho důvodu, že bezpečnostné systémy sú hlavným predmetom pravděpodobnostního hodnotenia bezpečnosti /PSA/ Jadrových elektrárni. Využitie metodológie PSA je navrhované i v záveroch sovietskej správy o černobylskej havárii pre konferenciu Medzinárodnej atómovej agentúry vo Viedni. V "eekosloveneku boli v rámci komisie PABS pri ČSKAE štandardizované programy LOTR, SAFEDO II a PREP-KITT II, ktorú slúžia pre kvantitatívnu analýzu zložitých systémov. V tomto referáte sú základné údaje a porovnanie v ČSSR osvojených programov FRANTIC III a ICARUS, ktoré eú určené špeciálne pre riešenie spolehlivosti systémov, ktoré sú počas normálnej prevádzky hlavného technologického zariadenia v stave rezervy. ZOZNAM POUŽITED LITERATÚRY [llSxVARKA, P.: Metódy výpočtu spolehlivosti bezpečnostných systémov DE, Výskumné správe VUPEK č. 890-10-00-9, Bratislava, 1986
Cng. Peter §KVARKA, CSc., Ing. Zoltán KOVÁCS, CSc. TJPEK, pobočka Bratislava, Bajkalská 27, 827 52 Bratislava
q/t/
o
-i
.č.X.
okaažltá n#p«h©t#r©ať period toky te»tOT«n*bo prvku • v*r£*ktaim
t«0tor«nim.
q/t/
a*X Obr.6.2.
Okaaftitá n*pobet«r««f periodiofcy t u t e n n i b o prvku • n«nul«rroa dobou t**tu • pod l á l o * opravy.
-39prípad prípad prípad
NN SS SK
10
o Obr.
J
--*• Príklady •fcartitej n«pob*tovostl prvku v • b l a a t l d o i í v a n l * p r l s t r a t e g i i DOBRf AKO HOVÍ, DOBRf AKO STARÍ, prípady NN, SS, SN.
•
i
(
sx Obr.
ff
ŕf •
^
c
1
f
(/ 1
r2 Príklady afcaaCltej napahetvroatl prvku • «ah»rlavaeaj 6aatl vaňovej krivky pri atratégil DOBRf AKO KOVY, DOBRf AKO STARf,prípady MN t SS,SK.
F r a n t i š e k ŠTVÍN, J u r i j DRÁB SPOLEHLIVOSTNÍ POROVNANÍ DVOU STRUKTUR ZAPOJENÍ NÍZKOTLAKOVÉ-REGENERACE BLOKU 1GOO MW J E TEMELÍN 1 . ÚVOD Spolehlivostní analýza prováděné pomocí pravděpodobnostních výpočtů umožňuje provádôt porovnání různých strukturních schémat, zjižtovst jejich přednosti či nedostatky e odhalovat jejich elabé místa. Pro první blok JE Temelín bylo v ZES Plzeň navrženc trívětvové uspořádání nízkotlaké (NT) regenerace (struktura I ) . Z hlediska pořizovacích nákladů se jeví výhodnější jiné zapojení (struktura I I ) . U struktury II caá trívětvové uspořádání pouze 1. nízkotlaký ohřívák (l.NTO), následující 2*, 3. a 4. NTO jsou vcelku. Struktura II má tedy poloviční počet těles ohříváků, není však možné bez alespoň zjednodušeného spolehlivostního rozboru rozhodnout, která z obou variant je při provozu výhodnější. Obě struktury je nutno hodnotit z mnohB hledisek. Zde bude provedeno hodnocení vlivu NT regenerace na ztráty energie, které svými poruchami způsobuje a na plynulý provoz bloku, Fomocí analytického programu PALMO, který byl vyvinut na pracovišti TŘJ VE Škoda Praha, byl pro obě struktury vypočten ustálený koeficient nepohotovosti, ze kterého byly určeny doby prostoje a ztráty v dodávce energie. Obě struktury byly déle hodnoceny z hlediska vlivu na nežádoucí odstsvovéní turbiny, které koresponduje s odstavením reaktoru a má tak přímý vliv ne jeho životnost. Jestliže se podeří prokázat přednost struktury II v celé šíři požadavků kladených na NT r&generaci bloku 1000 MW, bude možné tuto veriantu povsžovet ze perspektivní při návrhu a schvalování dalších bloků 1000 MW.
2. POPIS POROVNÁVÁNÍCH STRUKTUR NT REGENERACE 2.1 Struktura I Na obr. 1 je zjednoduSenš znázorněno zapojení čtyřstupňové NT regenerace, které bude použito na 1. bloku JE Temelín. Teto verienta je třívětvová a je tvořena celkem 12 "malými" ohříváky (jaou označeny písmenem A ) . 1. NTO je z hlediska menäích tlakových ztrét umístěn v nástavbách příslušných kondenzátorů, zbývající ohříváky v každé větvi tvoří trojici, v níž jsou ohříváky umístěny nad sebou. Během provozu nohou vzniknout různé kombinace poruch ohříváků. Tyto poruchy mají pro provoz turbiny a reaktoru různé důsledky. U struktury I byly definovány dva druhy poruch: (al) - poruche jednoho ohříváku (bl) - porucha dvou ohříváků, z nichž každý leží v jiné větvi Porucha Cal) má za následek snížení elektrického výkonu na svorkách generátoru vlivem změněných parametrů kondenzátu na výstupu z NT regenerace. Při této poruše je větev s porouchaným ohřívákem po dobu opravy uzavřena a NT regenerace pracuje ne zbývající dvě větve. Porucha (bi) vede k odstavení bloku.
4 KTO
) UTO
I WTO
1 «TD
* V
A V~
* \/
obr.
*
V~
* V
K V~
1 Struktura I
obr. 2 Struktura II
2.2 Struktuře II Na obr. 2 je opět velmi zjednoduáeně zobrazeno zapojení druhé varianty NT regenc-race. Tato variante je jednovôtvová
e obsanuje celkem 6 ohříváků. Tři ohříváky, které dohromady tvoří l.NTO, odpovídají svoj-í v e l i k o s t í ohřívákům A struktury I a jsou rovněž umístěny v nástavbách příslušných kondenzátorů (ne obr. 2 označeny píseenem A). 2 . , 3. a 4. NTO mají větší teplosměnou plochu a nahrazují trojice ohříváků u struktury I (jsou označeny písmenem B). Kombinace poruch ohříváků vedoucích ke sníženi výkonu bloku či k jeho odstavení jsou u struktury I I rozmanitější než u struktury I . Celkeo bylo definováno pět druhů poruch: (all) - poruche jedné větve l.NTO (bil) - poruch8 dvou větvi l.NTO (cil) - porucha 2. nebo 3. nebo 4.NTO (dli) - porucha 2. 6 3. nebo 3. a 4.NTO (ell) - porucha 2.KTO s dvou větví l.NTO Poruchy defilované podle bodu ( a l l ) , ( b i l ) , ( c i l ) vedou ke- snížení elektrického výkonu bloku. Při poruše (all) je porušená větev uzavřena a l.NTO pracuje na zbývající větve. Při poruáe (bil) nestačí jediné větev l.NTO k průchodu potřebného množství kondenzátu a proto je celý ohřívák vyřazen z Činnosti a vSechen kondenzát protéká obtokem. Při poruše ( c i l ) je rovnôž porouchaný ohřívák vyřazen z činnosti a kondenzát protéká příslušným obtokem. Je zřejmé, že každé z těchto t ř í poruch zapříčiní různé změny parametrů kondenzátu na výstupu z NT r e generace , což se projeví různým snížením elektrického výkonu bloku. Poruchy (dli) a (ell) vedou k odstavení bloku. Všechny poruchy uvedené v odstavcích 2.1 a 2.2 nají vliv ne množství nedodané energie do e í t ě . To je jedno z k r i t é r i í , podle kterého je možno obě struktury porovnávat. U obou struktur se všek vyskytují poruchy, které ve svém důsledku vedou k odstavení turbiny a tím pádem i k odstavení reaktoru. Tyto poruchy mají bezprostřední vliv na živostnost reaktoru, protože počet odstavení reaktoru je pro jeho předpokládanou životnost 30 l e t předem stanoven. Proto je dále provedeno hodnocení struktur s ohledem na počet nežádoucích odstavení reaktoru zaviněných poruchami ohříváků NT regenerace.
- 10 "i. 3. M3T00A {•. P03TUF VÍP0ČT7 Spoleh.livostní analýze zapojení NT regenerace byl' : r c ve<3ene metodou strcmu poruch. Stroc roruch zachycuje lo.-icšé kombinace poruch koxponent zkounen4 s t r u k t u r y , k'.oré vec'ľj k nerušení správni- č i n n o s t i t é t c s t r u k t u r y , nebo j e j í iir.nost znemožňují. Pro k6ždou definovanou poruchu t y l vytvořen jeíen strom poruch. Přeípoklédá ae vzájei^rá nezávislost c néhc'not vzniku poruch konnonant syetemu e je rcouíit exronenciálr.í ráIcon r o z ó é l e n í doby bezporuchové činnosti vftech koiroonent. I^áie se predpoklňdó, že íoby t r v á n í onrev komponent jsou toké rozdelený exponenciálně. Funkce koroonent i syst^ru je cháréns dvcustavově - správné funkce nebo porucha. Pro včtSí r.řibližení k reálnym podmínkách byla uvažované možnost onrov ohříváků po ror u š e . Po provedení oprevy se opravený ohřívák cí.ová jeko nový. Pro v l e s t n í výpočet byl použit analytický progran: FALMC vyvinutý ve VE Škor5? Prsha [ l ] . Tento progrem umožňuje analyzovat systémy s prvky opravovanými po poruše, s prvky bez uvažování oprav nebo s prvky pravidelně kontrolovanými. Pro neoprevitelné prvky se počítá pravděpodobnost poruchy ( kde-X. je intenzita poruch komponenty e t je dobe provozu. Pro prsvidelně kontrolované prvky se vypočítává střední součinitel pohotovosti v intervalu mezi kontrolami
r
kde t„ = -rrr je délke trvání kontroly. Pro prvky opravované po poruše ee počítá ustálený součinitel pohotovosti
kde /*> je intenzita oprav prvku. Volba hodnoty intenzity poruch A , která charakterizuje spolehlivost ohříváků, byla provedena a ohledem ne materiály [2,3,4]. Protože se údeje značně liší, byla zvolena intenzita poruch X,ohříváku A v intervalu 8,7.10"' -ř Í.IO"'' hoí . Spolehlivost ohříváku B bude jistě nižší a proto byle jeho intenzita poruch stanovena j»ko kn násobek intenzity poruch
ohříváku k ( k > l ) . Intenzite oprav byla stanovene pro typy ohříváků /* = Í.IO"1 hod . Za epolehlivo8tní parametr, který nejlépe charakterizuje dané struktury víhledem k prováděnému porovnání, byl vybrán ustálený součinitel nepohotovosti D • 1-K (K je součinitel pohotovosti [5] ). Tento součinitel umožňuje porovnání struktur z hlediska doby prostoje a doby bezporuchové Činnosti. Ze znelosti součinitele nepohotovosti byl vypočten i počet nežádoucích odstavení bloku v důsledku poruch ohříváků NT regenereoe. 4. ZHODNOCENÍ VÍSLEDKÔ VÍPOČTU A ZÄVŽR Pro poruchy obou struktur bylý z ustáleného součinitele nepohotovoeti vypočteny doby trvání téchto poruch a dále z nich plynoucí množství nedodané energie. Pořadí dob trvání poruch je následující - struktura I: al, bl, struktura II: cil, all, dli, bil, ell. Při hodnocení poruch na základě ztrát energie je u struktury I pro intenzitu poruch ohříváku Aáo -V,« 5.1O*4 hoď závažnější porucha al (její výskyt je častější), pro větái Jt-tpřevládají ztráty způsobené poruchou bl (způsobuje odstavení bloku). U struktury II jsou ztráty energie způsobovány hlavně poruchami cil a dli. Snížení výkonu, které způsobují jednotlivé poruchy, bylo získáno z literatury \6"]. V tomto prameni je zároveň provedeno porovnání struktur z hlediska celkového množství nedodané energie e uvažovaniu různých nákladů nutných na výrobu a montáž systénů NT regenerace. Při tomto porovnání je vždy výhodnější struktura II (pro praktický rozsah násobků k , který je zde určen v rozmezí kn=2ŕ3) s tim, že struktura II je ve srovnání se strukturou I tin výhodnější, čím jsou ohříváky méně spolehlivé. Na obr. 3 je porovnání struktur z hlediska těch poruch NT regenerace, jejichž vznik vede k nežádoucín odstavením bloku. Je zřejmé, Že při touto porovnání je struktura II značně výhodnější. Nepohbtovost struktur zapříčiněná nutností odstavit blok je zhruba stejná až v případě, že ohříváky B u struktury II mají pětinásobnou hodnotu intenzity poruch vzhledem k ohříváku A (1^=5). Pětinásobný rozdíl v intenzitě poruch
- 405
— - - "\t*"~
-
í '** ŕ ~ ' f — ^
r T
''*"**' - - -
•-•---: :
-
-
J
T
fsŽm&rŤiPTärth
^TTŠšäs^tá
-jéŕ- —--•
~
-fá
- y
ij
^__^^_™
.
,
mimämmmwm i
«
,*—
'
' —• .
^^
—Tr
•
i
- ff t
!
. / ^ ^
L- MjT
—aj,
'f
* "*•-'"»"" "
r ——T
^1
obou ohříváků je prakticky vyloučen. Pro logické kombinace po«= ruch ohříváků, které vedou u struktury I a I I k odatevení bloku byle retemrticky určena intenzita poruch A a intenzita eprav^U/ (pro tyto hodnoty vztažené už k určitému systému neplatí exponenciálni rozděleni jako pro základní prvky, ze kterých je sys«= tém tvořen). Z nepohotovosti způsobené odstavovaním bloku a z výše zmíněné intenzity oprav fJJ byl stanoven počet nežádoucích odstavení turbiny (reaktoru) Z8 předpokládanou dobu provozu bloku 30 l e t . V tab. 1 je uveden počet odstavení'bloku struktu-= ry I v závislosti ns intenzitě poruch ohříváku A _X.sa
_ 406 v závislosti na intenzitě poruch ohříváku A X^a násobku kR, Tab. 1 STROSCTUFA
PO&T
OPSTAVtNl'
BLOkU
PRI
X,«8;MÓW «5
1,1* • «T*
X
'i c
6,2.-
«"*
«,«)• 4 C 1
8,4
3
1
33,5
2
2,5 4 0 '
3
3,9 • 40"*
3,4-40*
9,1 • «""
S
75,5
425
-es
5
4,9-40"*
2,4
195
Závěrem je třeba připomenout, že při porovnávání byly uvažovány pouze holé struktury bez zahrnutí vlivu příslušných armatur, obtoků, řízení atd., déle ae vycházelo z předpokladu, že oba typy ohříváků jsou stejně pečlivě navrženy a vyrobeny. Na základě uvedeného porovnání však lze 28 lepší považovat strukturu II, a to především z hlediska bezpečného provozu, protože tato struktura způsobuj méně častější odstavování bloku. Podobný závěr vyplývá i z literatury [6], kde je provedeno podrobnější hodnocení obou struktur z hlediska investičních nákladů a z hlediska ztrát energie, které NT regenerace způsobuje. Seznam použité literatury /I/ DRÍB J.: PALMO - popis a návod k užití programu, VE škoda, 1935 / 2 / Reector safety study WASH-1400 (Draft), USA, EC, 1974 /3/ HOLOUSOVA* M.: Spolehlivostní anelýza dvou způsobů uspořádání NTO pro JE s W E R 1000, výzkumné zpráva VE Škoda, 1985 / 4 / Probabilistic Safety Analysis, Procedures Guide, USA, NURSG /CR-2815, 1984 CE 0101'02 - Názvosloví ve spolehlivostní technice, 1973 /5/ CSN /6/ TLAPA J.: Porovnání jednovětvové a třívětvové varianty NT regenerace JE 1000 MW, VE Skoda, 1986
Ing. František ŠTVA*N, Ing. Jurij DRtó, Výstevba elektráren Skoda, k.p. Praha,-Spálené 17, 113 31 Praha
Jaroslav fíRABÁK APLIKACE MS-RVHP 124-86 Pftl HODNOCENÍ SPOLEHLIVOSTI ELEKTRIZAČNÍ SOUSTAVY V roce 1986 byly Komisí RVHP pro spolupráci v oblasti standartizace schváleny metodické směrnice MS 124-86 "Spolehlivost v technice. Složité systémy. Obecné požadavky na metody odhadu spolehlivosti". Uvádějí postupy, pomocí kterých lze z napozorovaných údajů whodnotit ukazatele slcžitých systémů, to jest takových systémů (září zení).které při poruše některých prvků (částí) neztrácejí
odhadu spolehlivosti naše pozorování zjed-
nodušujeme, rozdělujeme úrovně na efektivní a neefektivní, a vyjadřujeme jejich střídání procesem obnovy. Proces obnovy popisujeme známými dvoustavovými charakteristikami. Zmíněné metodické směrnice zobecňují dvoustavový proces obnovy na vícestavový a uvádějí postup pro jeho popis. Ukazatele spolehlivosti odvozované z vícestavového procesu jsou vektorové, nebo jsou z vektorových ukazatelů odvozeny. Na předcházejících dvou konferencích
"Spolehlivost"
byly ukazatele spolehlivosti složitých soustav vysvětleny a názorně aplikovány. Při projednávání konečného návrhu směrnic došlo k některým úpravám týkajícím se označování navrhovaných ukazatelů a rovněž k doplnění ukazatelů. V dnešní přednášce hlouběji osvětlím vektorové míry spolehlivosti vhodné pro posuzování spolehlivosti energetických systémů. Ukazatele složitých systémů mohou být vyjadřovány pro všechny dílčí spolehlivostní vlastnosti, je však třeba vždy správně stanovit význam zvoleného ukazatele. Na obr. 1 jsou nakresleny vektorové ukazatele - funkce pohotovosti systému £s. blokových elektráren v letech 1981 až 1985. Je zřejmé, že maximální disponibilita tohoto systému byla v těchto letech v roce 1984 a minimální v roce 1981. Na obr. 2 jsou nakresleny alfa-procentní funkce pohotovosti systému čs. blokových elektráren v tomto období, ze kterých je zřejmé, že nejspolehlivěji pracoval systém v roce 1985 a nej-
méně spolehlivě v roce 19S3. Zäe..-:-
.. pro výpočet téchto
rektcrových ukazatelů podle směrnic US 124-86 jsou korigované soutini te.'.;? pohotovosti jednotlivých
elektrárenských
Na obr, 3 jsou znázorněny vektorové ukazatele vyjadřující bezporuchovost - schopnost systému pracovat bez poruchy po cJobu t . -24
h; 8 h; 2 h na maximálním pohotovém vý-
konu res?p. na výkonech nižéich. Je zřejmé, že tento typ ukazatele, vypočtený pro výše uvedený systém v roce 1985 umožňuje predvicat schopnost systému překonat pikové intervaly v elektrizační soustavě. Znázorněné průběhy dokumentují dobrou úroveň našich elektrárenských bloků v uvedeném roce. Obdobrým způsobem lze vyhodnocovat i vektorové ukazatele udržovatelnosti, které charakterizují schopnost elektrárenských údr£?b opravovat elektrárenská zařízení po poruchách. Ukazatele podle MS 124-86 jsou vhodné pro posuzování jak jednotlivých systémů, tak i systéraů navzájem. Napr. pro posouzení pohotovosti dvou elektrárenských oblasti nebo elektráren, pro posouzení údržbové činnosti atd. Při porovnávání se používají ukazatele spolehlivosti odvozené z ukazatelů vektorových, SpoJehiivost úzce S O U V Í E Í S efektivnosti. Čím je sledovaný objekt spolehlivější tím ho lze efektivněji využívat. Citované směrnice uvádějí rovněž ukazatele pro posuzováni efektivnosti. Je zřejmé, že mimořádný význaia bude mít aplikace směrnic US 124-86 při posuzování vzájemné spolupráce propojených soustav. Z dalších ukazatelů podle MS 124-86 jsou zvláště důležité: - efektivní hodnota charakteristiky jakosti funkce během intervalu pozorováni, - efektivní úroveň jakosti funkce (capacity factor), - gamma-procentní hodnota charakteristiky jakosti funkce, - gamma-procentní úroveň jakosti funkce, - gamma-procentní úroveň jakosti funkce během zadaného intervalu t d .
A
h0.8
Q6
(U
0.2 -j
\
0 6B
70
72
7i
76
76
8C
?2
84
86
88
x 100 M W Obr. 1 Funkce provozuschopnosti systému čs. blokových elektráren. (Pravděpodobnost K pohotového výkonu v libovolném časovém okamžiku během dlouhého intervalu pozorováni.) Maximální provozuschopnost systému byla v roce 1984, minimální v roce 1981.
K
l
~
!
1935 1961. 1983 1982 - 1981
Obr. 2 Alfa-procentní funkce pohotovosti systému čs. blokových elektráren. (Pravděpodobnost K^ , že systém bude schopný kdykoli během dlouhého intervalu pozorování poskytovat výkon nejméně na alřa-procentní úrovni výKonu jmenovitého.) Nejvyšší spolehlivost systému b u a v roce 1985, nejnižší v roce 1983.
70 71 72 73 7i, 75 76 77 78 79 80 81 82 83 64 85 86 87 88 89 Q8
0.9
•
•
;
x 100 MW a
Obr. 3 Alfa-procentni funkce po dobu t,, t.j. pravděpodobnost, že daný systém bude v intervalu t^ nepřetržití pracovat aspoň na úrovni o- . Ing. Jaroslav HRABÍK, CSc., Státní výzkumný ústav pro stavbu strojů, Praha 9 - Běchovice, 250 97
Mája
HOLOUŠOVÁ VYUŽITÍ VETCD PRAVI&PCDOBNCSTCÍ ANALÝZY SFCLZHLIVC.ľTl P R I PROJEKTOVANÍ JADERNŽ-Iľ.'ERCZTICtíCH ZA-ÍZEN-
Úvoá
Fŕi hodnoceni epolehlivosti jaderných eleJctráren (JI) se obvykle uplstňují dvě zókiudní hleoiske; bezpečnostní & funkční. Jednak se posuzuje schopnost technických zrrízení JE zs~ jistit radiační bezpečnost personálu a okolí e jednak se hosno'í spolehlivost JE jako zdroje energie, t, j. schopnost j£;áerně energetického bloku plynule dodávat potřebné množství energie při zachování předepsaných parametrů. Pro obs zpí.r.ěné srolehlivoatní aspekty lze používat předepsané normou (1) pre-. ii~ podobnostní ukazatele, jako jsou: pravděpodobnost poruchy (nebo bezporuchové činnosti) v určitém časovém intervalu, střední doba bezporuchové činnosti (nebo intenzita poruch), součinitel pohotovosti a celé skupina příbuzných komplexních ukazatelů. Při posuzování technické bezpečnosti se tyto ukazatele vyhodnocují pro definované "nebezpečné" poruchy bezpečnostně důležitých zařízení a systémů primárního a sekundárního okruhu JE. Způsoby zvyšování spolehlivosti zařízení V současné době není třeba nikoho přesvědčovat o význorau spolehlivosti a bezpečnosti JE. Přesto přežívají zastaralé přístupy k její zajištovéní. Při vytváření koncepce a projektování se sleduje dodržení technických parametrů, ale prakticky se nepoužívají cílevědomě způsoby zajištování zadaných spolehlivostních ukazatelů. Přesto, že cílové ukazatele mohdy nejsou pevně kvantitativně stanoveny, je možno porovnáním variant a použitím osvědčených metod strukturní spolehlivostni analýzy zvolit optimální projektové řeáení. Současní praxe je ovšem takové, že při projektování se postupuje intuitivně (přiton projektantská intuice v otázkách spolehlivosti často selhává) nebo přenášejí se zahraniční zkušenosti, které při nižěí spolehlivosti komponent nemusí zaručovat vyhovující spolehlivostni- ukazatele celku. Nedostatečné uplatnění spolehlivostních
- hK X ŕ._cc ':.sek již
ve stadiu projektoval"í
í,ác jer z divočil výpadků z s ŕ í s e n í ; k^.eré aejí
vede k ekonoir.i.cji;v'r; zU'-teic pro výdeje nti oDr = v; -.
éasio operativní charakter o nc-ŕeši pods?.r.'.u ve-.i
Tspr^e tehdy, l:dyž 3e v provozu projevuje některých zařízení, zsóínsjí
zvýšená poruchoro c
se vypracovávat,
nápravná OT>eJ.r'1-;- í
pře odstrsnční objevených ne dostatků- v tanohs případech ::áí>v.' T\ zvýhv.nl spolehlivou t i
ji?, provozovaných zfcřízer.í
MUÍ-I!..-; jiných meteriálú.
vyžodaj?
jinýcr. typ';. zíří?.cr.í nebo r,«;4ny s i : ~.--
tiirrr.Nů uspořádání f i oebe. Eovéir.' rf-.í?r;i. Pok.\čl miuviise o provozní sr.-olc-::;.iivosti lénc; enerse t i e kého bloku, uvědomu ječe s i , ľi.nhe-'eritr.i. spolehlivost ho řešení, veaerií),
-:-l£ zahjrnujs
urči. vu
(dosaženou volbou návrhu, struktuí-ní-
volbou komponent., mateři ólá,
C'p.r-ev, úcSržbVj
zai-Ĺzení nebo ce-
že zahrnaje
jakosti
výrobního pre-
t&&é vliv způsobu provosu.,
strategie
provozních kontrol a diagnostiky.
.1& nutno p ř i z n a t , že ve volbě komponent a meteriálů existuje
málo stapnů volnosti»
Právě proto je
třeba k l á s t v ě t š i dů-
raz r.e prošetření ze spolehlivostního hlediska strukturního ř e šení jednotlivých
systémů a jejich
vzájemných vazeb, Z prav-
děpodobnostních spolehlivostních výpočtů také vyplývají cenná doporučení ohledně údržbových režimů a optimálních intervalů mezi kontrolami zaručujících
maximální pohotovost z a ř í z e n í .
Lze ovlivnit spolehlivost
zpřísněním kontroly dodržení
kvality výroby a montáže. Je to v současné době jeden z hlsvních způsobů zejištovéní
jakosti
bezpečnostně důležitých
zsří-
zení pro JE předepsaný Výnosem č. 5 ČSKAE z roku 1979. Sejištění
jakosti
a bezpečnosti primárního okruhu
Pro vybraná zařízení rozdělená do t ř í bezpečnostních ket e g o r i í se vytvářejí
individuální programy z a j i š t ě n i
jakosti
(IPZJ) zahrnující všechny etapy vzniku a provozu daného z a ř í zení. Zabezpečeni t é t o zpřísněné kontroly jakosti generálního dodavatele technologie
vyžaduje od
(GDt) JE mnoho ú a í l í a týká
se převážně zařízení primárního okruhu. IP2J zetím neřeší hovujícím způsoben prokazování jakosti řady složitých
(zaručující
systémů kontroly a ř í z e n í ; jakost
a
vy-
bezpečnost) spolehlivost
takových systénů není nožno hodnotit podle prokázané výrobní
jekosti a funkceschopnosti jejich komponent nebo jednotlivých obvodů. Při takovémto způsobu mohou být opomenuty závažné 3ystéaiové nedokonalosti a poruchy mající společnou příčinu. Je tedy nutno i zde provádět důkladnou strukturní spolehlivostní analýzu za ucelen zjištění slabých míst a principiální odolnosti proti chybným zásahům obsluhy. Mezinárodní agentura pro atomovou energii v současné době ailně podporuje snahu uplatnit pravděpodobnostní hodnocení bezpečnosti JE v rámci tak zvaného programu PRA (PSA) - Probabilistic Risk (Safety) Assessment. Ze států RVHP se do tohoto_ programu zapojily MLR, BLR a ČSSR. Ze strany ČSKAE se vyvíjí snaha zkoordinovat činnost v této oblasti pres neformální kolektiv odborníků v oblasti spolehlivosti JE. Metodika PRA předpokládá vytypovaní seznamu nebezpečných iniciačních poruchových událostí pro daný typ elektrárny, kde jsou zahrnuty nejen haverie s únikem chladivá (LOCA), ale také přechodové stavy a poruchy v primárním a sekundárním okruhu včetně" chybných zásahů obsluhy a požárů. Pro tyto iniciační události se metodou stromů událostí vytvářejí a pravděpodobnostní vyhodnocují havarijní řetězce šíření poruch včetně selhání příslušných bezpečnostních systémů, jejichž spolehlivostní ukazatele se získávají pomocí pravděpodobnostních výpočtů s použitím metody stromu poruch. Soustavná práce v touto směru nepochybně přispěje k dttkladnénu poznání bezpečnostně významných systémů JE a ke zdokonalení způsobů jejich provozu. Prosazovat změny v primárním okruhu je však obtížné a často nereálné. Spolehlivost sekundárního okruhu Proto zvláštní pozornost se nyní obrací na sekundární okruh projektovaných JE typu W E R 1000. Podíl sekundárního okruhu na celkové poruchovosti provozovaných JE W E R 440 několikanásobně převyšuje podíl primárního okruhu. Většina zařízení sekundárního okruhu není (a v dohledné době nebude) zahrnuta do seznamu vybraných zařízení v rámci IPZJ a je vyráběna v průměrné kvalitě dosahované v československém průmyslu. r roto nelze očekávat prudkého zvýšení spolehlivosti systémů sekundárního okruhu na základě pouze zvyšování jakosti
--'••;-• e> br. í. -.o r/.-ov&dení Í- uontáÄe zaŕíí.ŕ-ní-. Ve Ik o r e s e ?k?-;.' L; h i f-, vně v p r o m y š l e n é opliffia.ljriEci ŕ;:.:?..-. ;•.-.
•.•-••*.' > • • r.:
'rontT c!!.y H ř i č e n í ,
ktůrý
•iig^,/ ď'-j'-'ŕ-' >• j • ". ns,ie r - í . í r é í y :
i i v.vi .;-•.:; ; ŕ'-.'č'i i. ;ľj Í
zaviní
(i ň v;.' .. tíJ.zxé
}~V;Í X . "i,,'
;l
^
téměř
te
p;/iovinu
s e k m ô á r n í h e okruhu, j e -
enor^is.
B'ÍG tĽiré č e r p á n í
-,'L J j c!.-". •;',: v^ficrno l o f i c kých L.aŕí?&ní,
.• ' •. í'r.'IOÍ! J > : ! ; i j o h e ; i ' ;
'y j " o u
• n i k t urn í i o 'jôpo-
\ = í.r^te.~ie ú d r ž b y n oprt.v s c ŕ í z o n í . . Z v l é S t č
• :.•;-/«..•• L.1:>»•••- V.Tľ.R a/iO pro poruchy
r
ot
Ke,i v s s t e j ž í
o c h r a n M'.V'VMe hole;:
ť.irbiny)
';óe"'- i v iioč' jocov; •. ..'.c i.- j e t í r c úek ÍJ ^
s ť í t i r í í á n -'.TO c,c":\hc: m n ; ó o;-.; F- ; •.-('. r, r;
•:•:" •••rc-r:
° jaderným
re;:ktrj:-er.j
ge "••••o j e vu,ie :•'• Í O S ' F t e č n é
vrú"- •• t-'ii'.bé upletnění --půs^bá Dot Itit'oni f .-leén.vc':
záa0^'O-•
?icn6lč
\ rrimárriín c-krtí^u '-Äecí.ne •-,?:i'!=ri:' i sov: pi'oveóena v ma-
coŕíľa^
.•orit"! lo.rics
"2 z e 3':
(čaatc zôvcjcr é - ;.- y "2 zo rj
•'•• sefcimáérriím oJcruh-j níiíterá mořeni vôbec n jsou je
"řicrťb-
to p s t m * dô.slede'% p ŕ s ž í v i j í c i h c
3")r
zá.l:ihován«;
i.f-.^rír í.ho p T istur.u k do-
vr'.-' }rirt?sieko'.i erser^ntiki.. Při
rosíiooováiil
o tore, jofc.ý sř.po,-;en.-: ochx'EnnÝch obvodů
r
t í í : . abj' se ňoséhlp dobnosti riebe'zneené poruchy podobností falešného ní
ID" < * • Ť t, á rovr.rváae
okAzelo jako velmi
zapůsobení, se
efektiv-
použití pravděpodobnostních metod s t r u k t u r n í analýzy,
devším metody atr-cEu poruch- Ejnsfcují
ňesiťky
ochi-anných obvodů a provedení %rarifikaco ani
neži pravděpo-
ínezop^sobení ochrany) a pravdě-
nejzkušenější
výpočtů z v o l i t
spůsobů
signálu
pře-
z&pojení
č i a l a , přičemi
projektant není schopen bes spolehli vostních
optimální zapojení,
člolrončují v a r i a n t n í výpočty,
V současné době se Ľ GBt
jejichž
výsledky se pravděpodobně
promítnou po dohodě s generálním projektantem do j i ž ného úvodního projektu
schvále-
1. bloku JE Temelín,
Je nutno poznamenat, že plánovité z a j i š t o v é n í v o s t i v etapě projektování
není
tatečné míře- Spolehlivostní
spolehli-
organizačně zabezpečeno v dos-
problematike se ř e š í v omezeném
rozsahu v úkolech RVT s perspektivou v y u ž i t í výsledku na 2. bloku JE Temelín (omezeně na 1. bloku).
nejdříve
ľ Ľ : f 5 =- . ŕ
••
F• ' •••••• .. r, Ľr.o j.-
:..'.•:'
•; - ' " .v-L;"'ľ.
:>r. U Í K . - T . j . O X
sjolenlj rox.'ooľ
,.".'' v c e ' - u í
wickýtr
M . - c i:. ' ; , : u ,
r
wt: ,r-;;ri
; J Í •'.i.'.:, t j.sjrt>
u s p o ř á d a n í
n r-
,")srit.-
•
;
\-
. •;
5 p o l e n J - " " - ' '-" .
ECC T e n v i . i c
v.>::t :
•/os t p. i
tiirní
j •". - o c i . . •:•
h r.Pt?LJ.';í
i o . ^ ; :..&.-.'•: » z :
vypo;.;L
i :
s '
u:'.'"-!,, ^ e
E;V s :: f/r. ..• . u - . - . r o ^ í
V.', b o u ; . .
'. a : ' ' • x :\v
":• yr-rif-r'-. c e í jl-:!. č-.:••
n i z k o t . Jr-. K ; . .-. ľ
:•: u Í • : i !•. o
o-.
;
ti u
í'
rir oir. r ;
c; * p f f v c .
. / :• •.
?-í.: •;•' :; h:-
ŕ:;;•-• r . t . .
I-n-••
. ' n Ĺ '.r- ...i ;!;;.: c , •:• •,;• ' •••••-? " : i ' •
p í' i í", i ó - i n i . " . ..o-- :. •- •- c - . r -
v ^ o n'ivr-tr.-K;
••-..KC,
KtPrŕ
/.c^,-
f.'.r'.;'•-
jtrii;.-tr.li
epolehlivostni ulcez-:-.t?Ie ( 2 ľ ; . Pro českoslovensto-sovšt.?;rcLi .'i-ríant.u iií.eár-níric t r c s c vého pohonu ÍLKP) regulačníhc orgánu (r'J; Ľ: oroveal spoichlivostní rozbor ř í d í c í e nspájecí jednotk.v. inolýze r. bezpečnost-, ního a funkčního hledisks byl podroben n levné blok; logiky, ktev-'může způsobit poruchy LKP "nekontrolovaný pohyb RG nenoru" e °RO nevykonává pohyb dolů" (4). GDt bude v rámci uskutečnění programu spolehlivosti dodávek pro jadernou energetiku vyžedovot od finálních dodavatelů doložení spolehlivosti dodávaných zařízení podle doporučených metodik, které se v současné době připravují. Důsledné upletnění zásad strukturní spolehlivosti nepochybně přispěje ke zvýšení spolehlivosti a bezpečnosti JE. Literatura / I / Názvosloví spolehlivosti v technice, ČSN 0101 02 /2/ M. Holoušové, Spolehlivostní analýza dvou způsobů uspořádání nízkotlakých ohříváků pro JE WER 1000. /3/ F. Stvén, Spolehlivostnl porovnání dvou struktur zapojení nízkotlaké regenerace bloku 1000 M W JE Temelín, výzk. zpráva VE Skoda, k.p. Praha /4/ M. Holoušové, Rozbor spolehlivosti ř í d í c í a nepájecí jednotky lineárního krokového pohonu regulačního orgánu reaktoru JE WER 1000, výzk. zpráva VE acoda, k.p. Praha
Ing. Májp HOLOUŠOV/, Výstavba elektráren Skoda, k.p. Praha Spálená 17, 113 31- Praha
Václav H03N? VYUŽITf POČÍTAČE PŘI TECHNICKÉ SPOLEHLIVOSTNÍ ANALÝZE S Y S T É M B POPSANÝCH STROMEM PORUCH 1, OVOD Spolehlivost každého zařízení (systému) je ovlivňována spolehlivosti jeho Jednotlivých části (prvků) v závislosti na jejich důležitosti pro funkci zařízeni. Cílem technická spolehlivostni analýzy určitého systému Je proto především nalezeni těch prvkô systému (pŕipedné lidských nebo vnějších vlivů), které nejvice ovlivňuji jeho spolehlivost - tj, "slabých míst" systému. Zvýšením spolehlivosti těchto prvků nebo jejich zálohováním (případně opatřeními omezujícími ^sžr-doucí vlivy) je možno účinně bez velkých nákladů zvýšit soolehlivost celého systému. Nejpoužívanější metodou analýzy spolehlivosti systémů je v poslední době jednoznačně metoda stroma poruch. Strom poruch je speciální graf, který popisuje vzájemný vztah jednotlivých nežádoucích (tzv, primárních) událostí - tj, poruch prvků systému nebo jiných nežádoucích vlivS ovlivňujícich činnost systému. Stromy poruch praktických systémů jsou obvykle značně rozsáhlé a složité a jejich ruční vyhodnoceni bývá velmi obtížné. Proto je vhodné při vyhodnocování stromu poruch využit počítač. Ve světě i v Československu existuje celá ř&da pocite— čových programů určených pro automatické vyhodnocováni stromů poruch (viz / I / ) , Tyto programy nejsou však obvykle určeny pro technickou spolehlivostni analýzu e poskytuji proto pouze číselné hodnoty spolehlivostních charakteristik systému, případně ještě seznam souborů primárních události postačujících pro poruchu systému (tzv, minimálních řezů stromu). Pří vyhledáváni nejslabších míst systému je potom nutno tyto výsledky déle ručně zpracovávat, což je často velmi pracné, V pňsdkládaném příspěvku je popsán program CRAFT sestavený v Ústavu jaderného výzkumu v Řeži, který je určen speciálně pro technickou spolehlivostni analýzu, Deho výstupní tisky jsou proto upraveny tak, aby umožnily určit nejslabší miste
TRCvJ PORUCH stromu poruch poskytuje jceie' / e pritom pŕe-ltdr
ný popis chovnni systému z hledisko je- o sooiehlivosti.
o?
i
použiti této metoOv se zpravidla ŕiriíme 'í.'sledu j icím postupem : - popis systému a jeho činnos":i. •• rozbor možných poruch systému a jejich následků, — sestavení stromu poruch systému, - vyhodnocení stromu poruch systému, — návrh úprav zvyšujících spolehlivost
systému,
V tomto příspěvku uvedeme pouze informativní popis způsobu sestavení a vyhodnoceni stromu poruch, Úplnější popis je možno nalézt v / 2 / , 2 O 1 , Sestavení stromu poruch Sestavováni stromu poruch začíná stanovením tzv, vrcholové události, t j . události, jejíž pravděpodobnost chceme na základě spolehlivostni analýzy snížit (obvykle bývá vrcholovou událostí stav systému, ve kterém už není schopen plnit stanovenou funkci). Pro tuto událost potom určujeme iniciační události, které ji mohou způsobit a logický vztah mezi nimi. Tento logický vztah (tzv. hrsdlo) může být bud* typu "a" (tzn,, že k události dojde, pokud nastanou všechny iniciační události současně) nebo typu "nebo" (tzn,, že k události dojde, pokud nastane alespoň jedna iniciační ud-ilost). Analogickým způsobem jako událost vrcholovou rozvíjíme i její iniciační události a tento rozvoj provádíme až do úrovně primárních události, což Jsou základní události, jejichž iniciační události už nemůžeme (nebo nechceme) určit. 2,2, Vyhodnoceni stromu poruch Strom iporuch systému může být vyhodnocen dvěma různými postupy •>• kvalitativní analýzou a kvantitativní analýzou. Kvalitativní analýza vychází přímo ze stromu poruch a nevyžaduje žádné další informace o systému, Oejim základ-
níirr výsledkem je seznam souborů primárních událostí, "ejichž tojčes^ý výskyt je postačující podninkou pro výsky* události vchclové :í,
(tzv, minimálních řezů stromu poruch), Obecně pla—
:Č 2 kvalitativního nlediska největší vliv ne vrcholovou
ucslORt ir.njí ty primárni událostí, které způsobí vrcholovou: událost samy, nebo s nejmenším počtem jiných, současně se výsky: u j ícich primárních udr.losti, ?ro provedení kver t itstivní analýzy je kromě samotného stromu porucn ještě tre^e znát spolehlivostní charakteristiky vžech jeho primárních události. Pří. praktických analýzách oťv/kle vystačíme se dvěme modely prfiběnu pravděpodobnosti příslušné primární události v závislosti na dooě provozu systému - tato pravděpodobnost bu3 zÓ3tává konstantní nebo s časens roste a v tom případě předpokládáme exponenciální rozděleni této pravděpodobnosti s konstantní intenzitou poruch,, 3de—li o událost představující poruchu opravitalného prvku, předpokládáme exponenciální rozdělení doby do opravy e konstantní intenzitou oprav, Spolehlivostními charakteristikami primárních událostí jsou tedy pravděpodobnost událost: nebo intenzita poruch (u opravitelných prvků ještě intenzite oprav), Vrčeni těchto charskteristik u strojírenských výrobícr je v pr8xi velmi obtížné. Příslušné hodnoty jsou proto přebírány z literatury nebo odhadovány na základě vzájemného porovnání pravděpodobnosti jednotlivých primárních události 8 jsou tedy nutně subjektivní. Základním výsledkem kvantitativní analýzy je průběh pravděpodobnosti vrcholové události stromu poruch během provozu systému. Vliv jednotlivých primárních událo.stí je určen velikosti příspěvku pravděpodobnosti příslušné primární události do celkové pravděpodobnosti události vrcholové. Vzhledem k výše uvedené subjektívnosti určeni těchto pravděpodobností je ovšem možno rozdíl ve vlivu jednotlivých primárních události považovat za průkazný pouze v případě podstatného rozdílu (alespoň o jeden řád), 3, POPIS PROGRAMU CRAFT PRO AUTOMATICKÉ VYHODNOCOVANÍ STROMU PORUCH Počítačový program CRAFT je speciálně určen pro technickou spolehlivostní analýzu. Tomuto účelu je proto podřízen
3 způsob zedaní výpočtu e činnosti proprán. 6 především
íomí
výstupních tisků (z důvodu možnosti předávání vvsledk' v rámci mezinárodní spolupráce jso;< tisky v enclič 11 "ě ^ . Vyhodnocovanv strom poruch B spolehlivostmi c^erekte— ristiky jeho prinárních událostí jsou zed^v.iny ve forn? v — čtů cherskteristik hradel a primárních u ď l o s t i , které ie možno psát zcele mechanicky bez předběžných úprev sesteve— ného stromu. Před započetím vyhodnocování program nejprve provádí zevrubnou kontrolu zadaných vstupních det. Nside—li program v zadání chybu, vypíše chybové hlášení umožňující chybe identifikovat v prouúu vstupních dat e další výpočet se přeruší, V případě správnosti vstupních dat výpočet pokračuje a vstupní data jsou vytištěna ve formě přehledných tabulek. Na základě postupu kvalitativní analýzy program tiskne seznam minimálních řezů vrcholové události (případně delších vybraných událostí stromu) a tabulku kvalitativního vlivu jednotlivých primárních událostí na tuto událost (resp, události) — viz obr, 1, Vliv určité primární události je obecně tím větší, čím je nižší počet primárních událostí, s nimiž se tato událost musí současně vyskytnout v minimálním řezu (tzv, řád řezu) a čím je vyšší počet minimálních řezů, v nichž se vyskytuje. Model použitý programem považuje vliv události za stejný, vyskytuje—li se desetkrát v minimálních řezech určitého řádu nebo jedrsu v minimálním řezu se řrdem o jednu nižším. Velikost vlivu je ve výstupních tiscích charakterizována poměrným počtem hvězdiček (obr, 1 ) . S pomoci postupů kvantitativní analýzy program určuje průběh pravděpodobnosti poruchy (nepohotovosti) v závislosti ne době provozu systému pro vrcholovou událost
(případně
pro další vybrané události stromu poruch). Tento průběh je tištěn ve formě tabulky (je určován horní a dolní odhad ne— pohotovosti) — viz obr, 2 - a ve formě grafu získaném regresní snelýzou hodnot z tabulky - viz obr, 3 , Kromě toho program ješté umožňuje určit vzájemný percentuální příspěvek jednotlivých zadaných události stromu poruch v jiných událostech - viz obr, 2 , Program umožňuje provádět variantní výpočty. Vstupní
- Vio -
•/?.!•» • *
*
Obr. 1: Pŕíkla.1 výsíledUv kvalitativní analýzy stromu poruch {.'rová^ňné prcgrat.ec; 2F\AFT
^^
•
^ • ^j
K U Q.
C
•
O
i »-
* c
k
¥
* iT. • - * - Kt
i^_;
• .»
'J »
_»;
"4j
»i
t?
j " ^ ^j ^
-A O
lO—-r— <
•
"^
*
» - > _ ^ * i * J
i j;
' ^ ^i
.J O -O •*"> -M u l ľ * — • »
Zi
I -1 ' I
^
t
iA i n ro
^
O
1 • t ••
i/\ *— *— rrj t/^ ^ * *VJ •
*
• c
-1 " t
-r N
O
f^- * ~ #^t»
u« i/>
^io
• uži
*
*
-í r
* ^
* ; • •L • - C'
- - _- •
— ~
r-c
-
*
c o c.' o o o •= c. ••
Obr. 2: PŕíUlac! výsleJVú k v a n t i t a t i v n í [i or tisli ^roví'íjínŕ
analýzy
pr o.rr.'innr CRAFT
strou.u
# a
Obr . 3 : P ŕ í !:la'J výsleclkf; k v a n t i t a t iv:»í poruch
provnJ'jnc
analýzy
;.rocjrarec-. CKAFT -
s t r onu
pr'ibóh
- K1 % date t /ýslodky výpočtu každé varianty se uchovávej í i ve variantě následující a umožňuji tek úsporu počítačového Č S V J . V každé další variantě stači vždy zadat pouze změr.&né údole o stromu poruch a spolehlivostech ehe rekteristik.'ch, Gstet— ní údaje jsou automaticky převzaty z varianty předchozí, p ri výpočtu této další varianty se č.-isti výpočtu, jejichž vstupní údaje se nezměnily, neprovádí a výsledky se přebíreii z předchozí varianty. Pro výpočet ne počítači EC 1040 vyřediije program í-20 k B peměti r spotřeba času centrální Jednotky závisí na složitosti výpočtu a pohybuje se od několika sekund do několike desítek minjt. Podrobný návod pro práci s programem CRAFT je uveden v /3/. 4 , POUŽITÍ PROGRAMU CRAFT PŔ*I TECHNICKÉ SPOLEHLIVOSTNÍ ANALÝZE Cílem technické spolehlivost ní analýzy je především nalezeni slabých míst systému (tj, nežádoucích událostí, které nejvíce ovlivňuji spolehlivost systému) a navrženi vhodných upřev systému zvyšujících jeho spolehlivost. Při sledováni tohoto cíle lze velmi dobře vyjít z výsledků vyhodnoceni stromu poruch analyzovaného systému, tištěných ve výstupních tiscich programu CRAFT - obr, 1, 2, 3 , Při hledáni nejvlivnějších událostí stromu vycházíme Obvykle z tsbulky percentuálního vlivu jednotlivých částí ktromu poruch (obr. 2 ) . Tento vliv se môže lišit na začátku h konci doby provozu systému v závislosti ne průběhu nepotovosti systému (obr, 3 ) . Oe—li percentuální rozdíl vlivu jednotlivých části dostatečně výrazný (slespoň o 10 % ) ,
určíme
tímto způsobem části stromu dominantní pro nepohotovost systému, Z těchto dominantních části stromu mažeme potom pomoci tabulky kvalitativního vlivu (obr, 1) a porovnáním zadaných •polehlivostnich charakteristik určit primárni události nejvíce ovlivňující spolehlivost systému, U tskto určených priteárnich události je vhodné znovu uvážit správnost použitých *polehlivostnich charakteristik a připadne provést variantní výpočty ověřující jejich význam.
Konečným cílem spolehlivostni analýzy je návrh zesílení nelezených slabých míst. De—li slabým místem systému nízká spolehlivost některého jeho prvku, je možno tento prvek bučí nehradit jiným, spolehlivějším nebo stávající prvek záloho-= vat, 3e-li slabým místem nějaký vliv vnějších podmínek (citlivost ne vlhkost, zvýšeni teploty apod,), je třebe tento vliv omezit vhodným ochrenným opatřením. Významný vliv lidských chyb je možno omezit ochrannou blokádou nebo zpřísněnou kontrolou činnosti personálu* Kladný vliv navržených úprav je vhodné prokázat opětnou analýzou změněného systému. Za průkazné lze ovšem považovat opět pouze řádové sníženi nepohotovosti vrcholové události* Příkladem použiti programu CRAFT pro praktickou analýzu spolehlivosti je napr, práce 5. Smyslem popsaného progrsmu CRAFT je omezit n© minimum mechanickou netvůrčí práci při technických anelýzách spolehlivosti systémů a být tak nástrojem usnadňujícím ověření spolehlivostního chování především navrhovaných, ele i provozovaných systémů, Oeho silnou stránkou proto je důkladné automatické zpracováni výsledků získaných s pomoci běžné, jednoduché metodiky. Popsaná forma výstupních tisků vznikls ns základě dosavadních zkušeností s prováděním technických »ns-' lýz v d3V f?ež a bude postupně dále rozvíjena.
Seznam použité literatury / I / ŠKVARKA, P«» Výpočtové programy pre systémové 8pol'ahlivo8tné inženierstvo. ."Jaderná energie" 29 (1983), str. 103-105 / 2 / DUÍEK 3,, HOON"? V«: Analýze spolehlivosti systémů metodou stromu poruch. In: Spol'ahlivost v strojárstve '85, DT CsvTS Banská Bystrica, kveten 1985 /3/ HODNÝ V„! CRAFT - popis a návod k použití. Zpráva Oav Ř"ež, ÚDV 7543 A, listopad 1985 / 4 / H03NÝ V„: Spolehlivostni analýze pasivního systému havarijního chlazení aktivní zóny reektoru VVER 440 Jaderné elektrárny Mochovce. Zpráva Oav Rež, dOV 7794 r, srpen 1986
Ing. Václav HODNf, dstav Jaderného výzkumu, 250 68 Řež u Prahy
Zdeněk VÁŠ/." STATISTICKÉ HODNOCENÍ DOB MEZI PORUCHAMI U KOBDEHSAČNÍCE CHLADICÍCH JEDNOTEK S POLOHERLíETICKÍlí KOMPRESOREM
1« (J'.'OĽ Bylo provedeno srovnání empirické distribuční funkce dob mezi poruchami í,, s některými pravděpodobnostními rozdělením?! teorie spolehlivosti* Vhodná aproximace teoretickým rozdělením (logaritmic ko normálním) umožňuje použití tzv. nepárového t- testu pro rozhodování (na dané hladině významnosti) o zlepšení nebo zhoršení sledovaného parametru charakterizujícího dobu mezi poruchami* Zpracování vychází ze sběru dat provedeného ing. J a Prokšíkemo 2„ ROZBOR EMPIRICKÉHO ROZDĚLENÍ DOB MEZI PORUCHAMI Skupinové (třídní) četnosti dob mezi poruchami jsou graficky znázorněny na obr« 1« Vzhledem ke značné nesyraetrii (šikmosti) rozdělení "byl čas vynášen v logaritmické stupnici. Dobrou aproximací rozdělení četností dob mezi poruchami je Weibullovo rozdělení s distribuční funkcí tvaru
F(t)= Po vynesení bodů empirické distribuční funkce na tzv» Víeibullúv pravděpodobnostní papír získáváme přímku s rovnicí
In (-Jn (F(t))) *-cAS+
viz. obr. 2, Také přiblížení distribuční funkcí log-normální s hustotou
zh7*\i!5<".- T^yiio v u j P i í.; Dfc o o s.; e d!".. & c :
-» c c r.. ~
'Ja CDRADy PÁRAiaľ'Rľ Parametry ?treibullova rozděler.í lze i.;_rčit např. odečtením smernice priek" !,na oí>re 2 ) , která je odhadem ps.« rai. tru c, úsei. na svislé ese ,je_. cdhsQe.i -Cví/vo Byly získány odhady č" « C«95 a O * 87.4 « Medián Průměr
"t
=
t *
Vzhledem k malé odlišnosti parametru c od 1 lze předpokládat nevelkou změnu objektu sledování jednotlivou opravou (v daném časovém intervalu sledování). Protože c<1, intenzita poruch s časem mírně klesá. Na zařízení patrně dochází k poruchám především v důsledku skrytých vad, ne opotřebením. Přiblížení log-normálním rozdělením je výhodné pro snadnou aproximaci jeho párametrůij,o odhady m. C
n je počet dob mezi poruchami. Logaritmováním převádíme náhodnou veličinu a log-normálním rozdělením na veličinu s normální distribuční funkcí. Odhadem mediánu je
* exp
a střední hodnoty
t » exf> Cft- +" ^ ^
Výpočet lze provést po zlogaritmování každé hodnoty t.^ na kalkulátoru se statistickými, funkcemi* Bylo získáno n = 224,<4L • 3.84, <7 • 1.63, medián t » 46.5 d, průměr t » 105 d. 4. TSSTOVÍlíf 2MŽNY DOBY KEZl PORUCHAMI Protože doba mezi poruchami je veličina ryze náhodná, je pro eventuální porovnání dvou souborů třeba užít statistického testu, který umožní rozhodnout o zlepšení nebo zhoršení parametru charakterizujícího dobu mezi poruchamio S ohlBdem na vyhovující aproximaci log-normalním rozdělením lze použít tzv. nepárového t-testu /1/. Porovnáváme změnu parametruM. , jehož změna koresponduje se změnou mediánu dob mezi poruchami,.
Rozdělení dob mezi poruchami lze aproximovat Weibullovou nebo log-normální distribuční funkcí. Hodnota tzv. tvarového parametru Weibullova rozdělení naznačuje, že ve sledovaném časovém intervalu docházela ke vzniku poruch hlavni skrytými vadami. Havržený t-test umožňuje porovnání mediánů doby mezi poruchami u dvou nezávislých datových souborů. Je třeba zdůraznit, že ve sledováni není bohužel zachyceno počáteční období záběhu zařízení, což je způsobeno neideální situací v reálném sběru dat. Dále je nutno konstatovat zjednodušenost získávání odhadů nerespektováním cenzorování části dat - počátků a konců sledování jednotlivých výrobků. Cenzorování má patrně za následek výraznou odchylku posledního bodu transformované distribuční funkce (za předpokladu log-normálního rozdělení) od lineární závislosti na obr. 3. Jednodu-
-ii'sirání odhadů (není zapotřebí použiti pc ÍITÍÍC^u) přináší ovšem vychýlerost odhadůs "Jvedeivý ; äy použitelný pouze pro data* jejichž pcčsta-iiá senzorována*
Seznam použité literatury /1/ Anděl,J.: Matematická statistika, SNIL, Praha 1978 /2/ Shooman,M»L.: Probabilistic reliability - an engineering approach, McGraw-Hill, New York "966
Ing. Zdeněk Vašák, VtÍPCHT, Resslova 956, 501 67 Hradec Králové
0br o 1 í«tnostní diagram
.2
-•
o
a
KJP
4 o1
|
2
4
8
16
32
64
128 256 512
^
Dote B « I 1 poruchami / d - daj- provozu / ( T logaritmická stupnici )
o999- -Í2 o99
-.1
0br 6 2 TraaífonnoTaná 4istribu5ní funkoe na přadpokladu W«ibullora rozdSlenl
»7 .5 i o3 e2 •1 .05 " .02.
t
20 50 Doba IMBI poruohaml /d/ t *-
200
500
Obro 3 Ťransformoraná distribuční íunko* la předpokladu logaritmioko normálního rozdílení
.99 -
t
«5 -i
.01
•
i
20 Doba meai poruchami /d/ t »-
20C
500
ALIC:C;
•JVCL V r o c e 1981 ve VUI Ci:I i-ii-oáec ilrálovtr byla snchL z í s kat údaje c provozní spolehlivosti kondenzačních chladicích jednotek (dále KCiJJ) s j.-oloherse tichy::.! kcr.prescry výrobce Fri^ery Kolín. Dále se získaných údajů provési rozbor, který by vyústil ve stanovení nejvíce pcruchcvýcr. č á s t í , byle rozhodnuto provádět sledováni prcvczni spolehlivosti v chladírnách a nrazírnách, kde byle často r.is£.-zováno zeřízení CříZř 12/40 s kondenzační chladicí jednotkou typu 1 461.1-90. l e t e kompletně sr.cmovEiié zařízení je plně eutciEEtiCxié, jištěná r r c t i přetížení tlakcvc-nu, tepelnému a elektrickému. Je určeno pro vycl.lazcvíní vzduchu ve skladech zeiLŠáělských produktů. Základní technické údaje zařízení OlZF 12/cC chladicí výkon 11C0DW při t,= -15 C, t c-xií I:C;;J = +3Ccc použité chladivc R12 Special (25 kg) obsah oleje 3,5 CJ-" (Shell Clavus) množství vzduchu dodávaného ...8500 r.^/hcd. při ctet. ventilátory výparníku tlaku 147 Pa a 1400 ot/cin • Sledování provozní spolehlivosti v n.p. A/:rcfrukt
CilZF 12/^0
Znj.-j.~o ZÍ siäie- v ľ.odonicích
rcčet jednotek Uvedení jedncteri úo provesu řo'-átek sledování Slodcvání spole:.!ivesti ke cu;i Délka sledovčint.-iC otdcbi
TOK
157c, 1979
1.7. 19čl 4 roky c S ~ecícu
::rcvo:.u
••• .:". .".. c:0V'.T.\ď. f crir.uli.-u, .-:.:•: L y l y .:
• rvcu
r-í.vr... r: :, ó ::".. v. v
ľlC^.J. ľ.= ::tc - y l - z. . s ľ. •/..:.!; •. ľ1;, vc ..:._ •;: ^Í. -.';
I
?.:. •..• ~UC!.JXÍ. SoL.ci.ovt roť.i::;1 : r : -;••..•:.:.'.• . _•-. Jev..:.i ;;c..; J. a-c: u ;.Ci.J ,"ieb-;Iy ;: J^^:. j ^ i c i , v ľ.:.Ic_eľľ ri . . . M : •; ..^ :...':Í C ':.. jednací:.. Ihútáiri. T.yv pcri;c;. c- j e j i c h ceir..:i., :•;.::• -L -c v y s k y t l ; ' v e ^ledcv:.!,ŕc. cbdcV. í, ,.ouu ZĹ ::;.U:..'J:.. 'r. y jícÍL
.• :.: " c : .
t e x t u . J e 2 Č e rcVi.C-L". uvi. ..c;.^ :..ii;.. .•! v J ...-1: •';..,..
ci.ióGivCi Ľ .~:r>c:':3t v i ^.cpi.^-ľ-r, e h c , .^ . D O I. C V. .Í. ~.\;L.-~-.:.*.:.~I.<J ~ i
T Y ? rOiicCi-xY
Výměna i:OL:prescru Spálený ei.motor kompresoru Liestiékové ventily Ventilová deska Činnost cle j.če."r Tdla Činnost mazacího okruhu iilava kompresoru Irasklé viko kompresoru Prasklé sklíčko olejoznaku Ozub.kolo pohánějící čerpadlo 'lěsnění pod hlavou kompresoru Těsnost kompresoru Těsnost chladícího okruliu Doplnění chladivá Výmene - doplnění oleje Uzavírccí ventily Deh.ydrátor - výmena náplně Uzav. ventil na sběrači chlediva Elektromagnetický ventil-EVÁ»- 15 Termostatický expansní ventil Odlučovoč oleje
,-X'v.i L-j C j . i'v,~.^C.
4Í: 7x 4:-: 2x 14x £x lx lx !:•: lx 2x 4x lCx 1 2C2 k^ 1C4,? 1 3x 19x 15x 37x 16x lx
Sběrac chladivá TruLiia s pruhleáítken. cr.l:.i:vL
El.
iiiCtor v c r . t i l - t o r u v t 7-: rr.i»:u
I-.;„ ul 3 é t or o u t i v :-!;•. í Termostat t e p e m kompresoru Jistič tlaku oleje Manometr sacího tlaku Manometr tlaku oleje Topné těleso pod vanou výparníku Transformátor ovléd. obvodů Eelé TD 30 Bele E 10C Kombinovaný tlak. jistič EAKCG Jističe el. proudu Stykače e l . proudu
1>2>:
Ix
2x 3x 4x Ix 1>: lx £•-; 2Cx lx 2x 17x 9x
Rozbor hlavních poruch v c h l a d í m e KQSGITICE 1/ Výmene kompresoru Celkově byl kompresor vyměněn ve 4 případech. Dvakrát vznikla díra v kompresorové skříni s tudíž neupravitelný únik chlecíivs. V jednom případě kompresor nedosahoval po určité době chodu patřičný tlak oleje, ani po třínásobné výměně olejového čerpadla. Příčinou byly zřejmě velké vůle mazaných ploch. V posledním případě kompresor, který byl vrácen z Kovoslužby Praha po generální opravě, haverovaj po 7denním provozu. Došlo k zadření všech čtyř pístů ve válcích kompresoru a k přetržení všech ojničních ok na klikovém hřídeli. Kompresor byl naplněn olejem Shell Clavus, který vykazoval číslo kyselostí C,19C mg KOil/lg oleje. Tato zvýšená.kyselost by neměla být příčinou této poruchy.
lic-ictoty arf-žky,
a břity
ozubcic'cr. k~i vyj:..1-:/.;
k t e r é prt-kticky
; r?r ť ji.ly
údržba poi-uchu odstraňoval:;
••:•..
v-.-:u ccr; ' •;'...
.,-.':.•_ . •/:.].:•.:
pi-obr; :;.'o.:;:.. ví'.:
.cr; ..,!::.
-•! . . ;-cvýc:.
č e r p a d e l . D a l š í r / í c i n o u t rite- poruč..;.- JJ:-Í.; -jvi ~1-J r. róic.tL.odcházi teut^.. r;cjis"koL
c .-.v r. í J e ; c-., c:. t-:.tr^c:;ý "LI:.--: c i:.-."'.•.
Byly mén»ny ve 4 přípcJcĎC;. I.J * :.1:.:V v;.ln: Ľ to ^ c....v:v::u, že oscvt
nedosedaly
r:a otvor ve; vir.l^icvĹ C ; J C C . '.'.Z v e n t i -
l e c h bylo vyu.ačkáno ciezi^rruíí C,C25 Eiií« Z důvodu pcškoz^-jié r.ěny dvě v e n t i l o v á he
JC-^CÍĽCÍ rlcchy uoĽc-dácí j.lccl.y
česky. Jiný
r.o :.lcuo.:v byly té.':, vy::.."-
uroř: peruci. 3..1 u v^r-.tilc.v'-
mechanismu n o v y s k y t l .
5/ Těsnost
kor.prescru
Chladivo uniká kolen: šroubů,
které přitahují
víko o dno kompresoru. Tyto úniky ňuje dítka
chlc-J-ive obsluha
vkládáním měděných podložek pod hlavy pro o l e j
a chledivo
hlcvu,
boční odstra-
šroubů. F r ů k l e -
jsou n e t ě s n á , po j e j i c h
dotaf.ení
praskají. č/
Těsnost
Mfcjčactější
okruhu únik c h l c d i v s
recího ventilu
a sběroček
byl
vs
šrcubovézr. s p c j j i i í
chladivá.
P ř í č i n o u je
usaví-
r.eJost^-
tečné natažení vrstvy cínu na závit před zešroubcvánír. ventilu. 7/ Llelctrc^e^r.etický vantil ZVAM 15 Ječná se o nejporuchovější prvek chladicího okruhu. Příčinou selhání funkce je ztvrdnutí ^u^ové membrán;/. Dalším tyren. ncruchy, která se vyskytuje na t octe ventilu, je porušení pájeného spoje mezi dříkein a tělesem ventilu. Je způscoens rázy při otevírání a zavírání ventilu. Následný únik chladivá je obtížně zjistitelný. Vizuelně jen tír, že obvod krytu ventilu je mastný. Běhen, sledování provozní spolehlivosti byl výrobce Zbrojovka Brno ne tento stav upozorněn a současně provedl odstranění této závady. :,/ Jistič tlaku ole.je V konstrukci jističe -deku oleje n.p. Zbrojovka Irnc je pcu:;it xikrospinač, který obsahuje lepený spoj. Tento spoj je zero jen; poruch. 9/ Hec istoty v chladicím okruhu lie cistoty v chladicím okruhu způsobovaly hlavně zanášení sítek termostatických vstřikovacích ventilů a náplní filtrdehydrátorů. 10/ SlektroEotor ventilátoru kondenzátoru Fo častých poruchách těchto elektromotorů úéržba provedla otočení svorkovnic elektromotorů směrem dolů, aby zsiezila vnikání vlhkosti. 11/ Relé TĽ ;3C UdriJbs provádí opravu tohoto relé nahrazením poruchového el. proudu diodemi.
_L } ľ. v;, o e . ' c u vi:.:m: ::u 2)
pczorr.o.;;. ko;;,:::^c:
stLv: ^íCiCh Fri^vi'L;
dicíci.
z:?Í2ení.
Kr
,;:.i'::u;.. c : . I ? ....••:-.,
c . . ; c J i c í c;.
L : i-i ;:<... .i ,
v '.
zcc'l; u i i .
.' n . p .
viľíicíi.c
v-jr.cvct
;tolín oú..
v t r a i l v; n e
zvviíit k;.o:;0;.: cfci:r£;či
;oi;crr:c:i •: . ; ' . ^ 0 ' : ;
::•_
:.
<_! j •.
c.l'.- ' i v ; . .
uí J -
Ing. Jiří PECľľ3i:: Výzkumný ústsv potravinářské a c:.ladicí techniky, 5C1 £7 Hradec bálové
Danlel KALIflCÁK, Juraj TICHÝ SPOĽAHLIVOSŤ TRAŤOVÝCH STROJOV 1. Na doterajších konferenciách "Spoľahlivosť v strojárstve" sa ešte nehovorilo o problematike spoľahlivosti traťových strojov. Preto na úvod ozrejmime, o aké stroje vlastne ide. Podľa predpisu CSD S8/1 /!/ eú traťové stroje podmnožinou železničných stavebných strojov, ktoré sú definované ako mechanizačné prostriedky pre prácu na železničnom zvrSku a spodku, prostriedky pre technologickú prepravu materiálu a pracovníkov, alebo meranie slúžiace pre služobné účely. Iraťové stroje sú železničné stavebné stroje prispôsobené na jazdu po koľaji. Teda v podstate ide o špeciálne koľajové vozidlá. Značné časť traťových strojov ea vyrába v ČSSR, a to v podnikoch "Mechanizácia traťového hospodárstva" /MTH/ v Prahe a v Martine-Vrútkach, ktoré majú svoje závody rozložené po celej flSSR, pričom niektoré stroje sa vyrábajú v kooperácii s podnikmi v TJDR a v Rakúsku. Vyrába sa pomerne široké spektrum traťových strojov oä pomerne jednoduchých strojov, resp. vozidiel až po veľmi zložité a veľké stroje s množstvom hydraulických a elektronických systémov. Pre informáciu uveáme niektoré z typov traťových strojov vyrábaných v podnikoch MTH. V pražskom podniku vyrábajú najma motorové univerzáxne vozíky MDV-69 s modifikáciami, čističky štrkového lÔŽlca DELČ 800, automatické strojné podbíjačky ASP 400.1 atä. Z výrobného programu KTH Martin-Vrútky spomeňme strojový vymiftňač podvalov SVP 60.1, resp. celý rad traťových strojov vychádzajúci z nosiča tf-74, ktorý vznikol äalším vývojom SVP 60.1, čističku štrkové&o lôžka za hlavami podvalov SČH-150, stroj na zemné préee S2P-750 atč. V posledných rokoch sa z traťových strojov stali zložité a drahé zariadenia, ktoré sú pri práci vystavené velmi ťažkým podmienkam Alhko, prašnosť, vibrácie, nízke a vysoké teploty a pod./. To spolu s tým, že tieto stroje pracujú spravidla vo výlukách a často v technologických linkách pri opravách trate, kladie zvýšené požiadavky na ich spoľahlivosť.
2„ ORGANIZÁCIA SERVISNEJ ČINNOSTI Súčasťou zabezpečenia prevádzkovej schopnosti traťových strojov je aj servis vykonávaný podnikmi MTH. Podnik MTH tóartin-Vrútky zabezpečuje servis na strojoch; SZP-750 /7 ks ČSD, 7 ke W , SVP-60 a SVP-60.1 A 9 ks CSD, 18 ke DR, 18 ks PKP/, SCH-150 /48 ke CSD/. V NDR sú zriadené servisné sklady pre SZP-750 e 3VP-60.1. Okrem toho MTH zpbezpečuje generálne opravy uvedených a ej iných strojov. Riadenie, sledovanie a vyhodnocovanie servisnej činnosti zabezpečujú obchodno-technické služby /OTS/ oddelenia odbytu na podnikovom riaditeľstve MTH Martin-Vrútky. Žiadosti o servisné zásahy užívateľov traťových strojov sú doručované na PR, alebo na jednotlivé závody, ktoré zasielajú ich kópie na PR MTH. Každému oznámeniu o závade je pridelené poradové číslo a závada je zapísaná do "Knihy závad". Po zistení potreby náhradných dielov k požadovaným opravám a ich zabezpečení na jednotlivých útvaroch sa naplánuje servisný zásah. Na príslušný závod MTH je doručený "Záznam o servisnej oprave" s vyplneným dielom "A - Príkaz na servisnú opravu". Materiál a technické vybavenie pred prevedením servisného zásahu spadií do kompetencie zmocnenca pre servis v jednotlivých závodoch MTH. Obdržaním vyplneného /diel "B - popis vykonaných prác"/ a užívateľom potvrdeného "Záznamu o servisnej oprave" sa na OTS uzatvárajú jednotlivé prípady servisných zásahov. Servis v zahraničí sa vykonáva obdobným spôsobom. 3. SÚfiASiíf STAV SLEDOVANIA SPOĽAHLIVOSTI TRATOVÍCH STROJOV Sledovaniu spoľahlivosti traťových strojov sa do nedávanej minulosti nevenovala temer žiadna pozornosť, a to napriek tomu, že toto je dôležité pre plánovanie výroby, resp. nákupu náhradných dielov, plánovanie opráv, vytipovanie nejporuchovějších uzlov s cieľom prijatia vhodných konštrukčných, yrýpobnýcrh a iných opatrení na zlepšenie existujúceho stavu. Závady sa u užívateľov evidujú v "Knihách opráv" jednotlivých strojov, avšak bez akéhokoľvek 3alšieho spracovania. Wavyše spôsob zápisov o závadách je nevyhovujúci, pretože z nich často nie je možné presne identifikovať súčiastku, na ktorej došlo k poruche, ani presný opis poruchy, jej príčinu
a spôsob odstránenia. Z knihy opráv spravidla nie je možné zistiť údaje o odpracovaných výkonoch stroja. Ďalším zdrojom informácií o poruchách sú už spomenuté "Záznamy o servisných opravách". Hoci tieto záznamy sú vedené lepšie ako záznamy v "Knihách opráv" u užívateľov, predá© sa aj tu vyskytujú podobné nedostatky. Navyše ?. týchto záznamov nie je vôbec možné určiť množstvo práce vykonanej strojom do poruchy, resp. medzi poruchami, a iba časť porúch 3a odstraňuje cestou eervisu výrobcu. Avšak ani "Záznamy o servisných opravách" aa do nedávna fialej aeepracovévali. Až v minulej päťročnici sa v MTH n.p. Praha v rámci úlohy •RVT "Racionalizace udržovaní traťových strojů" začali vážnejšie saoberať otázkami spoľahlivosti a diagnostiky traťových strojov, Niektoré výsledky sledovania početnosti výskytu porúch automatických strojných podbíjačiek a strojných čističiek štrkového lôžka boli zverejnené v / 2 / e /3/. S ohľadom na dôležitosť spoľahlivej funkcie traťových strojov a na to, že sa tejto problematike nikdo u traťových strojov vyrábaných v MSB Martin-Vrútky nevenoval, začali sme sa v r„ 1986 na katedre koľajových vozidiel, motorov a zdvíhadiel, VŠDS v rámci VÚ III-4-3/3 touto problematikou zaobereť. Za objekt sledovania spoľahlivosti sme vybrali strojový vymieňač p»dvelov SVP-60, ktorý sa vo väčšej miere začal nasadzovať do užívania od r. 1980. V najbližšej dobe sa budeme venovať sledovaniu spoľahlivosti strojového vynieňača podvalov SVP-74 a jeho modifikácií, ktoré budú nasedené do užívania v r. 1987. Tieto stroje budú vybavené viacerými prídavnými zariadeniami, ktoré budú rôznym eposobota vplývať na zaťažovanie základného stroja /nosiča N-74/, teda pôjde o teoreticky zaujímavú oblasť výskumu. 4. PREVÁDZKOVÉ VYUŽITIE SVP-60 A ROZBOR PORUCHOVOSTI JHJO UZLOV Strojový vyndeňač podvalov SVP-60 je pomerne malý, ale zložitý stroj, ktorého hlavnou úlohou je výmena podvalov na trati a prípadná Äalžia manipulácia s nimi. Opis stroja a jeho funkcie je uv«J«ný v A / . V«raia vymieňača SVP-60.1 umožňuje použitie äalSich prídavných zariadení, viS /?/, avšak u CSD
S ea používajú iba vo veľmi obmedzenej miere. SVP-6O používa hydrauliku na pohon všetkých pracovných orgánov i na pojazd stroja. Z toho vylýva, že stroj má zložitý hydraulický systém, ktorý zahŕňa množstvo hydraulických prvkov /4 hydrogenerátory, 3 rotačné e 12 priamočiarych hydromotorov, 5 jednoduchých a 3 dvojité hydraulické zámky, 6 rozvádzačov, 6 rôznych ventilov, hydraulický akumulátor, 2 olejové filtre, chladič oleja a nádrž, 2 rotačné prevádzače hydraulickej tlakovej kvapaliny at3./, ktoré sú pospájané množstvom rúrok a hadíc. Len hadíc je použitých 65 kusov, Aj samotný pracovný orgán stroja je kinematicky e konštrukčne pomerne zložitý, pretože udeľuje čeľustiam slúžiacim na uchopenie podvalu 5° voľnosti. Využívanie SVť-6O je sezónne. Pomerne rovnomerne sa využíva v mesiacoch apríl až november, výrazne menej v marci a decembri a vôbec sa nevyužíva v januári a februári, obr. 1. Priemerné ročné využitie SVP-6O je cca 331 hodín, pričom sú značné rozdiely v jeho využívaní u jednotlivých užívateľov. t
[hod]
bU
40
30 20 10 n
2.
3. A. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. MESIAC Obr. 1
Z hľadiska namáhania pracovného orgánu je dôležitejší počet vymenených., resp. zmanipulovaných podvalov, ako počet hodín pracevného nasadenia. SVP-6O zmanipuluje ročne priemerne 1310 podvalov. Okrem výmeny podvalov niektorí užívatelia používajú SVP60 aj na iné práce, napr. zber šrotu okolo trate a pomerne často ako trakčné vozidlo na ťahanie prípojných vozíkov s rdzigrm. materiálom. Pri takýchto prácach je však vystavený zaťaženiu najma pojázd, spaľovací motor a časť hydrauliky. SVP-6O pozostáva z 24 hlavných konštrukčných skupín. Zo
sledovania poruchovosti jednotlivých skupín vyplý?e, že ich spoľahlivosť je značne rozdielna. Ako sa dalo očakávať,najporuchovéjšia je hydraulika, na ktorú pripadá až 50% porúch, íslšie konštrukčné skupiny sú podstatne menej poruchové /hnací agregát a chápadlo po 6,8%, elektrika 6,1%, vzduchové sústnva 5,4%, prevodovka pojazdu a hydraulické upínadlo po 4,7%, pr>J82d 2,9%, po cca 2% porúch pripadá na otoč, výložník, rameno chápadiel, palivovú sústavu, ručnú brzdu/. Na ostatné konštrukčné stopiny pripadá po menej ako \% porúch. Najväčší podiel na závadách hydreuliky majú prasknuté hadice /39%/ a rúrky /24%/. Z ostatných prvkov hydrauliky najväčšiu poruchovosť vykazovali: hydrogenerátor a hydrometor pojezdu, valček radenia prevodovky pojazdu, zubový hydronotor otoče ehápadla a hydraulické zámky* Značná poruchovosť hydrauliky vyplýve z toho, že ide o najzložitejší systém na stroji, so zlej starostlivosti o tento systém a neodborných opráv prevádzaných užívateľmi, najma zverovanie prasknutých rúrok. 0,40" 0,350,30"
30,98 < e x p V
30/98
)
0,250,200.150,10-
\
0,05 0,00
0
20
40
60
80
100
120
140
Obr. 2
160
180
200
220
240
t
260
M]
DOležitým ukazovateľom spoľahlivosti je doba medzi poruchami. Sledovaním porúch v prevádzke sme zistili, že stredné doba medzi poruchami je 30,98 hod so směrodatnou odchylkou 39,8 hod. Relatívne početnosti dôb medzi porucnami spolu s prísluě-
ným exponenciálnym rozdelením uvádzame na obr. 2. 5. ZÁVER V príspevku sme předložili základné informácie o traťových strojoch a predbežné výsledky sledovania spoľahlivosti strojového vymieňačs podvalov„ Ukazuje sa, že tento stroj má v prevádzke malú spoľahlivosť, ktorá sa odráža v malej strednej dobe medzi poruchami„ Najväčší pooiel na tomto stave má vysoká poruchovosť hydrauliky, najma hadíc a rúrok. Preto je potrebné zamerať pozornosť ne tieto najporuchovejšie prvky, zistiť príčinu ich veľkej poruchovosti a podľa možnosti ju aj odstrániť. To spolu so skvalitnením obsluhy môže značne prispieť ku zvýšeniu spoľahlivosti SVP-6O a jeho modifikácií. K riešeniu problémov spoľahlivosti traťových strojov by mohla významne prispieť aj večšia ochota užívateľov k presnému sledovaniu poruchovosti týchto strojov, ktorá je v súčasnosti veľmi nedostatočná. Zoznam použitej literatúry /I/ Smernice pro pořizování a zavádění železničních stavebních strojů do provozu. Predpis CSD S8A. NADAS Praha 1984 72/ ADÁMEK, ff.: Racionalizace udržování traťových strojů s využitím bezdemontážní diagnostiky. Žel. techn. 15, 1985, č. 5, str. 266 - 271 /3/ ADÁMEK, W., BATLA, 5.: Průzkum četnosti výskytu poruch základ pro technickou bezdemontážní diagnostiku traťových strojů. Žel. techn., 16, 1986, č. 2 t str. 76 - 79 /4/ BRÉM, J.: Prototyp strojového vymienača podvalov SVP-60. Žel. techn., 8, 1978, č. 3, str. 164 v - 166 /5/ BRÍM, J., HAMADA, A.: Strojový vymieňač podvalov a jeho modifikácie. Žel. techn., 15, 1985, č. 3, str. 134 - 137
Doc. Ing. Daniel KALIN&ÁK, CSc.. Katedra koľajových vozidiel, motorov a zdvíhadiel, VŠDS Žilina, 010 88 Žilina Jn£- Joraj TICHÍ, Mechanizácia traťového nospodárstva, rup. Martin-Vrútky, 036 07 Martin 7
Prantišek HOFHAKTí MOŽNOSTI ŘEŠENÍ SPOLEHLIVOSTI KOLEJOVÉHO VOZIDLA 1. ÚVOD Nároky na provoz kolejových vozidel rostou úmerne rychle se zvyšujícími se požadavky na merné výkonové a funkční parametry, účinnost, dokonalé využití a hospodárnost. Současně se zvyšováním těchto požadavků, růstem technické složitosti a vybavenosti, jsou ve všech průmyslově vyspělých státech kladeny vyšší nároky na provozní spolehlivost, které je všeobecne uznávána za objektivní vyjádření nejpodstatnějšího znaku jakosti vozidle po dobu jeho životnosti. Úroveň a vývoj spolehlivosti je možno v podstatě vázat na rychlý rozvoj techniky, pokrok v konstrukci, technologii, organizaci výroby a provozu i požadavků ns snižování společenského riaika selhání základních funkcí vozidla s případnými následky na bez pečnost cestujících. Cíle k dosažení jisté úrovně snížení nákledú z nadmerné poruchovosti, častých prostojů, složitých oprav, jakož i zajištění srovnatelnosti parametrů a exportuschopnosti na svetových trzích. 2. VOZIDLO Z HLEDISKA SPOLEHLIVOSTI Kolejové vozidlo je z hlediska spolehlivosti technický objekt, určený k plnění předepsaných funkcí. Objektem však muže být současně základní funkční soustava, skupina, dílčí celek, podskupina, nebo prvek vozidla s ohledem na jeho složitost vnitrní struktury, tvořené velkým množstvím soustav a prvků, parametrů a stavů, charakterisovaných vzájemnou závislostí a množstvím současné probíhajících samostatných i podmíněných procesů. Proto ke správnému provedení výpočtu a spolehlivostní analysy je nutno přesné a jasně formulovat druh poruchy vozidla a také klasifikovat poruchu na úroveň součásti, uzlu, agregátu a celéhc vozidla. Pro každou skupinu je nutno určit konkrétní znaky charakterisující zvláštnosti výskytu i možné následky poruch. Pritom pro výpočet ukazatele spolehlivosti vozidla, nebe
jeho eystámu, musí být vstupní informace c poruchac. elementu hodnocena formou kvalitativních ukazatelů spolehlivosti podle určitých příznaku poruch. ?ro kolejové vozidla se jeví nejdůležitější klasifikace poruch podle jejich následků, k nimž mohou poruchy vést. Podle těchto příznaků se etar.cví pro elementy vozidla 4 hladiny pravděpodobnosti bezporuchového provozu: - porucha prvku ohrožuje bezpečnost jízdy vozidla a život lidí, nebo spôsobuje značnou ekonomickou ztrátu neporovnatelnou s náklady na preventivní opravu (výměnu) porušeného elementu: O,999£P., ^1,000 - porucha prvku vyžaduje nucenou zastávku vozidla v provozu k provedení opravy (provozní neschopnost): 0,990a ?2-C 0,999 - porucha prvku vede k odstavení vozidla na neplánovanou opravu v depu (změna hlavního parametru): O,95O^.P, < 0,990 - porucha prvku nemá za následek poruchu kolejového vozidla jako celku (zhoršení vedlejšího technického stavu): 0,800^ P 4 < 0,950 Podle zkušeností získaných z provozu hnacích kolejových vozidel možno provést k analyse jeho složité struktury a vyjádření všech hlavních funkčních stavů a závislostí, rozdelení na jednotlivé autonomní systémy se specificky odlišnými funkcemi. Obecná funkční závislost systémů hnacího vozidla je na obr. 1. hnací kolejové vozidlo hnací agregáty s příslušenstvím
systém přenosu výkonu a pohon
pomocná zařízení a řídící systémy
přepravní část B vybavení vozidle
Obr. 1. Funkční schema systémů hnacího vozidla
Tyto základní funkční systémy lze podrobněji členit ne dílčí celky a podskupiny podle své struktury, vnitrních vazeb e funkčních závislostí B ostatními skupinami, včetně rozdělení do Jednotlivých hladin bezporuchového provozu, při jehož posuzování se nachází vozidlo v těchto základních provozních stavech: stání, startování, volnoběh, jízda výkonem, výběh, brždění. K vyjádření spolehlivo«ti vozidla, jako soustavy o známém složení prvků, vycházíme ze základních druhú uspořádání: sériového složení, paralelního složení, nebo jejich kombinace. Klíčové prvky vozidla z 1. hladiny pravděpodobnosti bezporuchového provozu (jejich počet je max. 20), mají vždy sériové řazení. 3,
ZÁKLADlrf
PŘÍSTUPY
ŘEŠENÍ
SPOLEHLIVOSTI
Teorie spolehlivosti je soubor metod, kterými jsou popsány vlastnosti vozidla, související s jeho schopností plnit požadované funkce spolehlivosti, zahrnující řadu dílčích vlastností, ale také komplexní vlastnost - provozní spolehlivost, kterou však v obecném pojetí nelze přímo vyčíslit. Proto bývá definována jako schopnost s termínovým vyjádřením "provozuschopný stav", který má dostatečnou obsahovou jednoznačnost, současně však poneohávé možnost upřesnění pomocí odpovídajících spolehlivostních vlastností. Dílčí vlastnosti spolehlivosti, jako na př. bezporuchovost, životnost, opravitelnost, provozní pohotovost a využitelnost, možno sledovat pomocí přiřazených veličin, jejich popis a měření .pomocí hodnot a charakteristik ukazatelů. Při řešení spolehlivosti vozidla raužeme postupovat podle různých koncepcí: - deterministicky, kdy používáme dvouhodnotové rozhodování. Definice provozuschopnosti vozidla vylučuje možnost výskytu jiných než úplných poruoh, protože také jeho dílčí celky se posuzují v těchto dvou základních stavech, což je výchozí předpoklad výpočtové metody. Takový dvoustavový model má úplnou provozuschopnost označenu číslicí 1, neprovozuschopnost (porucha) číslicí 0. Jedná se o náhlé porušení (destrukci) součástí, resp. ztrátu hlavního parametru.
- statisticky, kdy připouštíme výskyt jiných než úplných poruch dílčích celků a tím i vozidla, nebo postupné snižování funkčních schopností dílčích prvku, s približovaním se k jeho meznímu stavu degradace. Je tak vytvořena možnost libovolné širokého odstupňování kvantifikace vozidla přisuzováním hodnot pravdepodobnosti v plném rozsahu. - stochasticky, kdy řešení ree;.2ktuje skutečnou směnu spolehlivosti částí i celého vozidla v čase. Jedná se o proces snižování spolehlivosti v průběhu užívání vozidla púsotee/m postupných kaueálníoh degradačních vlívú různého charakteru. Primární príčina těchto vzájemných závislostí je vyvozena stochastickým procesem, který vyvoláva iniciaci stárnutí. 4. INFORMAČNÍ SYSTÉM SPOLEHLIVOSTI VOZIDLA Pri zavádění systému informací má prvoradou důležitost stanovení ukazatelů spolehlivosti (jejich základní charakteristiky). Cílem systému informací je vytvorení soustavy jednotných údajů z provozu v integrovaném systému řízení jakosti u výrobce a uživatele vozidla. Současné používaný jednoduchý informační systém má dva na sobě nezávislé subsystémy s - operativní hodnocení dosažené úrovne spolehlivosti representativního vzorku vozidel (informační systém o spolehlivosti), - technické objasnení mechanismu poruch a jejich klasifikace ( systém doplňujících technických informací o spolehlivosti). Informace o spolehlivosti jsou získávány ve všech etapách jejich tvorby a formách projevu: kontrola jakosti během výroby, zkoušky vozidla a jeho částí, sledování záručního provozu, mimozáruční provoz. Pri sledování a hodnocení spolehlivosti vozidla nutno obsahově rozdělit prvotní informace a údaje nas evidenční, časové o provozu a poruše, provozní režim, druh, příčina a důsledek poruchy, identifikace porušeného dílu, odstranění poruchy, evidence a ekonomika nákladů na údržbu a opravy.
tídaje o spolehlivosti vozidla získané využitím informačního systému musí zajišťovat maximální věrohodnost, definovat podmínky platnosti a umožnit číselné kódování dle jednotného číselníku k evidenci ve výpočetních centrech. 5. KVANTIFIKACE UKAZATELŮ SPOLEHLIVOSTI Stav spolehlivosti vozidla po určité době provozu je závislý na provozních podmínkách, způsobu zatěžování, působení degradačních procesů a specifikaci mezních si;avů (ztráta funkce, parametru, nebo stability systému). Kvantifikace spolehlivostních ukazatelů vychází z el~ kové hodnoty spolehlivosti vozidla, která je stanovena: - optimalisačním výpočtem ekonomické efektivnosti, - požadavky uživatele s předem zadanou spolehlivostí, - spolehlivostí subdodávek stanovených výrobcem, - vlastními požadavky na hlavní skupiny výpočtem. Kvantifikace ukazatelů konkrétního vozidla používá metody optimalisačních kriterií k dosažení celospoločenského ekonomického efektu. Optimalisovanými veličinami jsou hodnoty ukazatelů spolehlivosti vyjádřené formou celkových merných nákladů jako funkce 5asu, Hledáme tady čas t . pro minimalisaci nákladů (lokální extrém funkce): u c (t) » Up(t) + " T J W+ ^ ( t ) « käe jednotlivé náklady: - na pořízení vozidla (cena) N •= konst., katže funkce u (t) = N / t je rovnoosé hyperbola, - na údržbu a diagnostické prohlídky (mzdové a materiálové) * konst., takže funkce u^(t) » ľ^(t) / t je hyperbola, - na obnovu vozidla (náhradní díly, pomocný materiál, mzdy a ztráty technickými prostoji) N (t), takže funkce měrných nákladů u (t) « K (t) / t je rostoucí od počátku doby provozu vozidla. Funkci u„(t) lze získat pomocí diskrétních hodnot, nebo pokud aproximací nalezneme analytické vyjádření polynomem, pak lze optimální dobu provozu t t získat jako lokální ertrém položením d u Q (t) / dt • 0 a vyjádření minima funkce při podmínce ä [uo(t)J/ d t 2 ? 0
Je patrno, že při takto zvoleném kriteriu jaou optimalisovény všeohny jednoduché i komplexní ukazatele spolehlivosti vozidla, protože u ( t ) ovlivní koncepce, výrobní aložitoBt, efektivnost výroby, u*(t) udržovatelnost, u (t) bezporuchovost, životnost, opravitelnost a pohotovost vozidla. Uživatel hnacího vozidle sleduje spolehlivost dle komplexního kriteria využitelnosti vozidla v záruce, které udává pravděpodobnost, že se vozidlo nenachází v prostoji zaviněném záruční opravou: ř y ^ = (T k - T Q ) / T k , kde Ti, je doba po kterou bylo vozidlo v záruce a T_ doba v prostoji z důvodu garanční opravy. Požadovaná resp. skutečná hodnota K = 0,9 až 1,0 závisí na I o a vyjadřuje jednak míru poruchovosti s následným přerušením provozu neplánovanou opravou, ale také míru pohotovosti servisu, zajištěnost náhradních dílů a pracnost opravy. Pokud se podaří T Q ztotožnit s časem odstavení vozidla k pravidelné prohlídoe 5i opravě, možno docílit K__ • 1. Recipročně lze zadané hodnotě *£___ přiřadit T Q a z toho dílčí doby Ť^ pro jednotlivé základní skupiny vozidla s hodnotou pravděpodobnosti poruchy R(t) pomocí vztahu (1 - R C t ^ ) . T o l # Hlavní skupiny vozidla možno spolehlivostně charakterisovat střední dobou mezi poruchami resp. parametrem proudu poruch A ( t ) , protože na této úrovni sledování spolehlivosti je bezporuchovost zpravidla rozhodující dílčí vlastnost, jejíž kvantifikací se stanoví objektivní požadavky na subdodávky a nově vyvíjené celky. Postup při provádění spolehlivostní analysy: - vozidlo rozčlenit na základní ucelené funkční skupiny, - graficky znázornit a popsat vazby hlavních skupin vozidla, dle strukturálního schema na obr. 1. (analogie síťového grafu), - sestavit matici přímých cest a matici dominantní, - stanovit strukturální význam (váhu) hlavních skupin, - výpočtem stanovit pomocí exponenciálního modelu hodnotu
- 150 parametru proudu poruch A„ a střední dobu mezi poruchaol. Vstupní veličinou je A , - zadané (cílová) hodnota parametru proudu poruch jednotlivých skupin vozidla.
Jng. František HOFMANU, CSc. Výzkumný ústav kolejových vozidel Praha, pobočka Studénka
Jaroslav
Ä~E .NADAL
'..''L'luiK/i i'G3<J20VAN.i 3P0LEHL]V03TI :
J2 r-:ajj;ot;iň def.in^oe
^IOIC'.I
|^!J v sobe
parametrů
tohoto
é účinky, k
toau,
provozní
obsLinuje
spolehlivosti,
nepopiratelný
přispavea
tyto
Prvnin. z nich n u ž e
účiniy
je sice zováni tura
jakosti,
směrnice
!
uvt pozr.iúní, či
-..e zJ K;/ Ov:j-
FLJ 11'ň č.í/l jb0,
,:>. Jc-J."-es ;.2-u:ticiv
ukazatelů
výrobkí,
orie:iL.ov;-.na
úkolů technického
v ní z v o l e n ý c h
1
^ i. o 3 i •:.-a t jcvj.itiľiiíoví: .,
povinnost ^ u d n o t i t
spoie.iiivosti :
efektivnosti
bě na s p o l e h l i v o s t
normě
'.>y ".•:! nazrujčit .'•..;,:tcrť. v;, ;::'.D-
oci:ialov it
ley • siati vnírci opatreniir.! stanovena n o s t zvj'šování
fakt,
r;.jp/-„ v
cjjleí i.tfcho sru-k.;. js-koľ. ti ::;;. pr?i;:i.\ : ,••' e k o -
Tento
jak
EFE;.I2V.';'.'.j'jľ. . LL.y.rJ
JTROulKE/oK'/c::; V- n .J!.-.rL".:
V
rseij oieK^lvT
platr:os -i %
;;e v š a £ na pr si;-
r o z v o j e , iCron;e toho
i-eni pravé
se .jeví jako ribprosto
nejvhodriě.iší nevýhodné;
struk-
a ve V : J Z -
bJ iie
o *.OL
např. [2J . S tím úsce souvisí další skutečnost: pokud některé podniky přece jen realizují ekononické propočty v této oblasti, používaná kritéria jsou volena nahodile a celý postup výpočtů je většinou nevědecký, nesystémový a nejednotný. Doklader/. tohoto tvrzeni jsou i výsledky průzkumu., který v minulých letech realizovali pracovníci Katedry riadenia technologických, procesov v5l):3 Žil in;. ve více než 90 podnicích rezortů FMHT'S, FivIVS a FiflEP. V odpovědi na otázku "jaké ekonomické ukazatele využíváte v řízení spolahlivosti vašich výrobků?" 72 Lk respondentů odpovědělo, že žádný. Další ve svých odpovědích uváděli charakteristiky spolehlivosti /součinitel pohotovosti, pravděpouobnost bezporuchového chodu/,
pracnost údržby, náklady na odstranění poruchy atd. Dalším z předpokladů objektivního hodnocení efektivnosti
zlepšování parametrů provozní spolehlivosti výrobků je objektivní a dostatečně podrobné sledováni nákladů i ekonomických efektů s tím souvisejících, během všech, základních období životního cyklu výrobku, t.j.: - v období zpracování základní koncepce a definice výrobku, - v období technické přípravy výroby, - v období sériové výroby sledovaných prvků, či systémů, ~ v období provozu výrobku a - v období zrušení a likvidace výrobku.
Podrobněji tato obdob! definoval napr. VI. Tydlačica [3j . V ?nich dvou fázích technického života by šlo zejména o monitorevání nákladů, investiční i neinvestiční povahy, jež by byly vynalo2.3Jiy na průzkum trhu, sledování vývojových trendů, zpracování základní specifikace výrobku, jeho výzkum, vývoj a další činnosti předvýrobní etapy. V těchto obdobích není reálné očekávat ekonomické přínosy. V období sériové výroby by byla zakladeni sledování taktéž kategorie nákJ.adů - přesněji změna kalkulací vlastních nákladů výroby v porovnání a předohozaiL staveni-. Zde vžbk existuje už možnost evidence prvních kladných. ekonomických účinků, souhrnní',- se projevujících pozitivními změnami ve výši ^isku z výroby spolehlivějších prvku, nebo systémů. Příčinou uvedených zrněn by nejčastěji bylo zvýšení základních cen hodnocených spolehlivějších výrobků, jejich vyšší ohjem výroby a pod* Z ekonorr.ickéno hlediska nejpříznivějším obdobím je doba normálního provozu výrobku: zde by se měly plně prokázat kladné efekty, plynoucí ze zlepšených charakteristik bezporuchovosti, životnosti, udržovatelnosti, pohotovosti a pod* Celkový objem zde evidovaných přínosů by měl v zéjmu souhrnné efektivnosti přesáhnout sumu- výdajů, registrovaných v předcházejících obdobích.. Poslední období, likvidace výrobku, není z hlediska sledování nákladů a přínosů příliš významné. Rozhodujícím nástrojem hmotné stimulace výrobců k produkci spolehlivějších, výrobků se musí stát objektivní tvorba cen. Vyplývá to. ze samotné funkce ceny v socialistické ekonomice. Je třeba říci., že jd-é" však o problematiku přesahující rámec tohoto .příspěvku, nicméně právě stanovení ceny, spravedlivě zobrazující nejenom změny vlastních nákladů výroby, ale též míru zlepšení hodnot parametrů spolehlivosti je dalším z logických východisek procesu posuzování efektivnosti jejího .zvyšování. V této souvislosti je třeba upozornit na stále nedostatečná využívaný princip tvorby cenových limitů a cen pomocí tzv. cenových ukazatelů [4] , který je na promítáni výše uvedených hledisek založen. Zvýšení ceny spolehlivějšího výrobku je bezesporu nejvýznamnějším trvalým zdrojem změn. zisku z výroby, sledovaného v období, sériové produkce. Existuje však i další, i když dočasný zdroj r cenové zvýhodnění, uplatňovaná ns základě získaného os-
vľ-Jcení o technické pokrokovosti, ros;;, pri zarazení ;:CJUÍOVÍJ:/Ír.c výrobku ao nejvyššího stupně jakosti už v ^ŕeavvľoLr.í et:;:,č. -ide je vŕ.uK nutné poznamenat, že hodnocení provozní spolehlivosti ne v rřítnci povinného hodnocení ve státních zkušebnách věnována často nedostatečná pozornost. -Spolehlivost je zde cnápŕna pouze jako jeden z obvykle široké škály sledovaných 2nakú, i riCyí právě u strojírenských a elektrotechnických výrobků by měla být v současnosti rozhodující vlastností jakosti. íiůžeme také konstatovat, že objektivní a podrobné hodnocení technických charakteristik provozní spolehlivosti výrobkj je dalším nutným předpokladem k tomu, abychom mohli realizovat též ekonomické hodnocení zlepôování spolehlivosti. Obé tato hodnocení,
t.j. technické i ekonomické pritom vycházejí ruejčastěji ze
vzájemného porovnávaní hodnot dvou ekvivalentních výrobků: půvoiiního /méně spolehlivého/ a nového, vykazujícího příznivější hodnoty parametrů spolehlivosti. Pokud si pro výpočet ekonomických účinků vytváříme vlastni matematický aparát, vhodně v něm můžeme uplatnit i takové ukazatele, jako napr. pravděpodobnost poruchy, pravděpodobnost bezporuchového chodu atd. [5] . Při posuzováni efektivnosti zlepšování parametrů provozní spolehlivosti výrobků nesmíme dále přehlédnout skutečnost, že ekonomické literatura rozlišuje tři různé kategorie efektivnosti: - sociálni, - výrobně-technickou /chozrasčotní/, - národohospodářskou, když poslední dvě jsou typem efektivnosti ekonomické. Všechny jmenované kategorie jsou ve vazbě na spolehlivost bezesporu významné. Sociální efektivnost zahrnuje především ty důsledky zvyšování spolehlivosti, jež s hmotnými efekty souvisejí pouze nepřímo. Jedné se např. o pozitivní změny životního prostředí, pracovních, podmínek jednotlivců, bezpečnosti a ochrany zdraví při plnění pracovních povinností, podněcováni tvůrčí aktivity a pod. Alespoň verbální ohodnocení sociální efektivnosti považuji proto za stejně významné, jako výpočet ekonomických efektů. Kritéria výrobně-tecbnické efektivnosti vycházejí obvykle z komparace ekonomických vstupů a výstupů, t.j. v našem případě z porovnáváni výdajů a přínosů, jež se zlepšením charakteristik
provozní spolehlivosti bezprostředně souvisejí. Tato kritéria jsou úzce spojer.a s principy chozrasčotního řízení výrobních organised /tedy i producentů spolehlivějších výrobků/ a jsou tak pro výrobce mimořádně zajímavá. Ale jejich závažnou nevýhodou je U?; že Louss v omezené míře zobrazuji národohospodářská hledis-VVM. Ä převij ta jsou u hodnoceni efektivnosti zvyšování spolehlivosti, prvořadé - maximum, ekonomických přínosů lze totiž očekávat mimo síYru v.ýrouy sledovaných prvků, r.ebo systémů. Z tohoto důvodu bychom méli vždy vytvářet takový model hodnocení, aby byl účelnou kombinaci kritérií sociální, chozrasčotní i národohospodářské efektivnosti. Poznáni ekonomických účinků ve sféře využíváni sledovaných -ýrobků j- důležité i z dalšího důvodu. V zéjmu dosahováni co n.ejvyšš.í celkové ekonomické efektivnosti bychom totiž systémy, 3 prvky se zvýšenou spolehlivosti měli začít využívat nejdříve tán, kde je předpoklad dosahováni maximálních efektů a teprve po nasycení potřeb, u těchto uživatelů by měly být uspokojováni další spotřebitelé podle toho, jakou efektivitu využívání výrobku prokáží, Takováto proporcionálni distribuce dokonalejších výrobků j.e proto dalším východiskem, k ekonomickému posuzování zlepšování hodnot parametrů provozní spolehlivosti. Distribuce spolehlivých výrobků je pochopitelně rozdílná podle tchOj jc.kého charakteru daný výrobek je. Obvykle přímý pohyb z výrobni čo uživatelské sféry je u složitých systémů, jako-jsou výrobci a dopravní' zařízení,. zdravotnické technika a pod. Naopak jeden, či ještě více mezičlánků nacházíme mezi výrobcem a uživateli jednoduchých prvků, nebo. montážních skupin. U nich pak navíc musíme rozlišovat mezi tzv, klíčovými prvky a ostatními díly [ô] . Také tato okolnost ovlivňuje průběh hodnoceni efektivnosti zlepšováni spolehlivosti. Avšak nejdůležitějším výchozím bodem ke správnému a objektivnímu hodnoceni efektivnosti zlepšováni charakteristik provozní spolehlivosti strojírenských výrobků musí být systémový přístup. Proces ekonomického hodnoceni side totiž nemůžeme zúžit pouze na kalkulace nákladů a přínosů. To by měl být jen jeden, i když velmi důležitý krok celého postupu.. Požadavek, systematičnosti tu předpokládá realizaci několika etap, znichž některé mohou probíhat paralelně a jiné na sebe bezprostředně
navazují, Jde zejména o tyto kroky: i . Formulaci úkolu /problému/ I. Analýzu objektů ekonomického hodnocení 3. Rozbor možných operací ekonomického hodnoceni zlepšování parametrů spolehlivosti 4. Přesnou specifikaci objektu hodnocení 5. Zkoumání ekonomických vazeb uvnitř podniku, ovlivňovaných zvyšováním spolehlivosti 6-. Vytypovaní vhodných charakteristik spolehlivosti z hlediska potřeb posuzování efektivnosti jejich zlepšování 7. Analýzu kritérií ekonomického hodnocení zvyšování spolehlivosti a volbu nejvhodnějšího z nich 8. Zkoumání plánových normativu výroby a jejich návaznosti na kritéria hodnocení 9. Analýzu pohybu objektu hodnocení z výrobní do uživatelské sféry 1Oe Zvažování faktoru času volbou správných nástrojů složitého úrokování v ekonomických propočtech II. Rozbor ekonomických účinků zlepšování charakteristik spolehlivosti v jednotlivých obdobích technického života výrobku i sférách pohybu 12. Formulaci významných omezujících podmínek hodnocení 13. Tvorbu nutné informační soustavy 14. Návrh, matematického modelu hodnocení efektivnosti zvySování spolehlivosti 15. Diskusi získaných výsledků, I když ne každá z uvedených etap je pro proces posuzování efektivnosti zlepšování spolehlivosti stejně důležitá, neznamená to r že bychom ji mohli opomenout. Každé narušení systémového přístupu by totiž vedlo ke snižování objektivity hodnocení a přesnosti výpočtů. Rozsah tohoto příspěvku umožnil pouze stručné naznačení některých závažných východisek, zohledňování kterých by mělo pomoci při řešení problematiky ekonomických propočtů v řízení spolehlivosti strojírenských výrobků. Každé z definovaných východisek by si však zasloužilo mnohem podrobnější analýzu a větší pozornosti stejně jako i některé další faktory, o kterých zde pro nedostatek místa nemohlo být pojednánoo Týká se to především:
- rozboru ekonomických vazeb podniku, jež realizace programů spolehlivosti ovlivňuje a - analýzy možných dopadů zásad připravovaného systému řízená jakosti v československém národním hospodářství.
oeznnn použité literatury: ( i] Norma Č3'< 01 0102 Názvosloví spolehlivosti v technice. VydávaL tolství W'.]•:.. Praha 1979 \?.\ Mí NA DAL, J. : K problematice hodnocení efektivnosti úkolů tach' nického rozvoje.In: Riadenie technického rozvoja. DT ČSVTS Žilina 19tí4, str,84 f.!] TYDLACKA,VI. : Spoíahlivost strojov v jednotlivých obdobiach '- - ich technického života, ln: Řízení spolehlivosti ve strojírenství a elektrotechnice. DT ČSVT3 Praha 1982, str.94 \A} KU3J.'JEK, A. , KNOBLGCH.,VL. : Cena, kvalita, inovace. Academia Praha |5l " [6] "'
NENADAL,J.: Měření efektivnosti zvyšování kvality. Svoboda Pra h n i 9ťC SNAMIKOVoKi,K. a kol.: Provozní spolehlivost strojů a agregétů. 3NTL Praha } 981
Doc.lngí Jaroslav-NenadáljCSc., Katedra riadenia technologických procesov, Vysoká škola dopravy a spojov v Žiline, psč, 010 88, tel. 413 95
S t a n i s l a v KMET TECHNICKÍ ZABEZPEČOVANIE SPOĽAHLIVOSTI DOPÄAVNY.CH ZARIADENÍ 1. ÚVOD Dejiny a prítomnosť c i v i l i z á c i e sú bezprostredne späté 8 h i s t ó r i o u a rozvojom dopravy. Doprava s p r í s t u p n i l a človeku s v e t , s t a l a sa nevyhnutnosťou jeho každodenného ž i v o t a . V súčasnosti určuje i pulz a rytmus rozvoja hospodárstva nášho š t á t u a s t a l a sa hybnou silou života spoločnosti. Značné požiadavky kladené na dopravnú sústavu š t á t u s i vyžadujú mimoriadne ú s i l i e k zvládnutiu celého r i a d i a ceho procesu s cieľom zabezpečenia maximálnej efektívnost i dopravného procesu, zníženia spotreby pohonných hmôt a e n e r g i e . Nie menej náročné sú úlohy modernizácie a postupnej automatizácie v technológii i organizácii p r á ce. ííýchlo sa rozvíjajúca ekonomika i celý život našej s o c i a l i s t i c k e j spoločnosti s i vyžaduje rozvoj dopravného systému, ktorý zabezpečí potrebnú prepravu surovín, t o varu, ľudí, energie, informácií atď. Dopravný systém š t á t u j e rozdelený na niekoľko odborov dopravy, ktorý má spravidla samostatný spôsob r i a d e n i a , zabezpečovania prevádzky a údržby. Avšak p r i mimoriadne vysokom trende rozvoja technických dopravných prostriedkov je spoločné ú s i l i e dosiahnuť vysokú rýchlosť, bezpečnosť, spoľahlivosť, hospodárnosť a v osobnej doprave navyše aj pohodlie a kultúru cestovania. V ž e l e z n i č n e j d o p r a v e pokračuje proces postupnej automatizácie technológie t r i e d i a c i c h prác v zoraďovacích s t a n i c i a c h i v r i a d e n í prevádzkových č i n n o s t í . Zavádzajú sa progresívne systémy zabezpečovacej techniky, komplexnej r a c i o n a l i z á c i e údržby a rekonštrukc i í t r a t í a komplexnej s t a r o s t l i v o s t i o technický stav železničných v o z i d i e l , ich inovácii a u n i f i k á c i i .
V c e s t n e j a n s e a t s k e j d o p r a v e . a na úseku pozemných komunikácii sú aktuálne úlohy v oblasti cJrw.se j obnovy, rozvoja a unifikácií vozidlového parku, v zevsôiteíií elektrickej trakcie v mestskej hromadnej doprave, v rozvoji individuálneho motorizmu a v kvalitnej a efektívnej údržbe a oprave. Popri tom pokračuje výstavba dialníc, cestnej a i e t e , objazdov velkých mieat a dalších investičnycn celKov. Vo v o d n e j d o p r a v e súčasne a rozvojom vodných cieet, progresívnych technológií plavby a prístavmi dochádza k ďal£
2. SPOLAHLIVOSÍ V LETECKEJ, CESTNEJ A VODNEJ DOPRAVE Lietadlo j-e najmladším a zároveň najpokrokovejším dopravným prostriedkom. Vzhľadom na vysokú konkurenciu svetových výrobcov v stavbe lietadiel sú sústavne zvyšované požiadavky na bezpečnosť, spoľahlivosť a ekonómiu.
Vo výskuice, vývoji a výrobe to znamená aplikovať najmodernejšie vedecké poznatky aj v oblasti spoľahlivosti. Příčiny poruch lietadlovýcn konštrukcií, ako je to uvedené v literatúre, majú len 20 % podiel na mimoriadnych udalostiach. Zo sledovania leteckej dopravy u nás je možné podiel technických príčin, človeks a okolitého prostredia považovať za rovnaký, V sedemdesiatych rokoch bola mimoriadna pozornosť zabezpečovania spoľahlivosti leteckej technik;- venovaná vo VýakumnoK a skúšobnom leteckom ústave, kde bol spracovaný model riadenia spoľahlivosti vo sfére výroby s nadväznosťou na užívateľov a letecký úrad. Hlavné prvky modelu aa dotykali riešenia spoľahlivosti od predprojektu, cez sériovú výrobu až po informačný syetém od užívateľa. K zjednoteniu metodického a organizačného prístupu pri riešení spoľahlivosti vo VHJ Aero bol spracovaný vzorový program spoľahlivosti, ktorý bol pre jednotlivé typy lietadiel konkretizovaný do formy typových programov spoľahlivosti, ktoré sa zavádzali postupne do praxe. Konkrétnym výrazom uplatňovania programu, smerníc a doporučení v praxi je výrobok, ktorý vyhovuje prísnym predpisom aj z hľadiska prevádzkovej spoľahlivosti. Systémový prístup k novej konštrukčnej stratégii poznamenáva nielen metodiku vlastnej stavby lietadlových konštrukcií, ale aj oblasť materiálov a technológie. V automobilovom priemysle v rámci zvyšovania e zabezpečovania spoľahlivosti bol zvládnutý rad základných metodických, analytických a experimentálnych postupov. Najmä na úseku zberu a spracovania informácií o úrovni spoľahlivosti motorových vozidiel /nákladných, osobných, traktorov/ boli vypracované mnohé postupy aplikované a overované v praxi. Informačné systémy o spoľahlivosti automobilov sú koncipované vo väčšine prípadov v súlade so systémom ARIS, ktorý vznikol v IÍVMV Praha. Systém ARIS je súhrn metodík a programových prostriedkov umožňujúcich vybudovať a prevádzkovať informačný systém o spoľahlivosti, to znamená údaje o spoľahlivosti zbierať, spracovať, uschovať v databáze a distribuovať. Za pomoci tohto systému vznikajú a sa
zdokonalujú informačné systémy AHIS-AZNP, AHIS-LIAZ, ARIS-ČSAD a ďalšie o Značná zaťaženosť železničnej a cestnej dopravy a nesporná efektívnosť vodnej prepravy v porovnaní B ostatnými druhmi dopráv radí riečne či morské lode medzi významné e potrebné zariadenia. Plavidlá predstavujú zložité systémy, ktorých funkčné prevádzková schopnosť je podmienená bezporuchovým atavom veľkého počtu častí, náročných na prevádzku, údržbu a opravy. V posledných rokoch sa činnosť výskumných ústavov /napr. VTÍD/> výrobcov a užívateľov /napr. ČSPLO/ orientuje vo väčšej miere na problémy zvýšenia prevádzkovej spoľahlivosti zavádzaním racionálnejších metód údržby s použitím bezdemontážnej diagnostiky. 3* ZABEZPEČOVANIE SPOĽAHLIVOSTI V ŽELEZNIČNEJ.DOPRAVE Železničná doprava v zmysle organizačno-technickom predstavuje zložitý dopravný systém so zložkou technickou, technologickou a ľudskou. Prepravnú činnosť zabezpečuje množstvo traťovej a staničnej techniky, hnacích a hnaných vozidiel, obslužných a údržbárskych zariadení. Vo vývoji hnacích koľajových vozidiel bolo po jeden a pol storočia hlavným cieľom dosiahnuť čo najvyššie absolutné technické parametre vozidiel /napr. výkon, rýchlosť/, v posledných rokoch je cieľom dosiahnuť čo najnižšie prevádzkové náklady pri čo najvyššej produktivite hnacieho vozidla. Toto je možné dosiahnuť úsporou mzdových nákladov a spotrebovanej energie, znížením odpisov a údržbovej náročnosti. Uvedené zložky sú priamo určené spoľahlivosťou hnacieho vozidla, ktoré je chápané ako komplex jednotlivých mechanických, elektrických, hydraulických a ďalších podsystémov. Hľadanie objektívneho systému pre hodnotenie spoľahlivosti vozidiel je súčasťou komplexného programu spoľahlivosti. V rámci takéhoto prístupu vznikol z podnet.u F1ÍD za účasti výrobných závodov /ČKD, Tesla, ZPA/ a výskumných ústavov /VUŽ Brno/ program spoľahlivosti pre elektronické zariadenia, ktorý sa neskoršie zovšeobecnil pre vozidlo ako celok. Za dosiahnutie požadovanej spoľahlivosti
zoipovedá v prevažnej miere výskum e vývoj, za dôležitú fázu vo vývoji vozidla sií považované prototypové skúšky. Sú však negatívne ovplyvnené nedostatkom skúšaných vozidiel a krátkou dobou skúšky. V období prototypov a sériovej výroby je spoľahlivosť sledovaná a overovaná pri normálnej prevádzke vozidiel. Štatisticky sa sledujú poruchy a prestoje, informácie maj.i; význam z hľadiska spätnej vázby do konštrukcie, technologickej prípravy výroby, sériovej výroby a skúšobníctva. Podobne ako v inýcn rezortoch, tak aj v ČSD sa pri hodnotení úrovne prevádzkovej spoľahlivosti uplatňuje informačný systém pre sledovanie spoľahlivosti realizovaný za podpory výpočtovej techniky. Vhodnou pomôckou pri označovaní konštrukčných častí koľajových vozidiel, prejavov a príčin ich porúch je jednotný číselník konštrukčného členenia koľajových vozidiel. Výsledky sledovania prevádzkovej spoľahlivosti hnacích koľajových vozidiel sa analyzujú a prejednávajú ako v útvaroch užívateľa, tak aj výrobcu. Jedenkrát štvrťročne sa konajú spoločné porady zástupcov výrobcov a užívateľov vozidiel. Otázky zdokonaľovania a využitia informačného systému, nápravných opatrení a nových doporučení sa prejednávajú na spoločných poradách zástupcov výrobcov a užívateľov /lx štvrťročne/ ako aj na spoločnej porade zástupcov FMD a FM HTS. Na základe dlhodobého.sledovania spoľahlivosti vlakovej prevádzky sa na poruchách podieľa asi 10 % zabezpečovacia ä oznamovacia technika. Zabezpečovacie zariadenia /mechanické, elektrické/ patria v zmysle ČSN 33 0010 medzi zariadenia so zvýšenou prevádzkovou spoľahlivosťou a ich zlyhanie má značný dopad na plynulosť a bezpečnosť železničnej dopravy. Z toho dôvodu je otázkam zvyšovania spoľahlivosti zabezpečovacích zariadení venovaná sústavná pozornosť. Na základe metodických pomôcok a pokynov spracovaných Vysokou školou dopravy a spojov boi vypracovaný Program zvyšovania spoľahlivosti železničnej zabezpečovacej techniky /PSS/, ktorý bol v apríli 1986 prejednaný a schválený
na pořade ministra dopravy* Program zvyšovania spoľahlivosti rieši v základných rysoch přípravu a postupné zavádzanie systému do praxe, hlavné programové ciele v etape výskumu, vývoja, projektovania, výroby, montáže a užívania. Špecifikuje organizačnú štruktúru, poslanie a úlohy výskumných ústavov j výrabnýcn podnikov, správ drán a ich výkonných jednotiek. Určuj'-- náplň odbornej 3kupiny FMD pre spoľahlivosť,metodického pracoviska, odborového pracoviska a skupín gpo.TarJ.ivosti na jednotlivých dráhach &3D. Postupná praktická aplikácia PZS v 8.PRP je rozpracovaná čo <\o obsahu, termínov a zodpovednosti. V súlade sc schváleným záväzným materiálom boli menovaní členovia odoornej skupiny FMD pre spoľahlivosť zebezpečovacej techniky a bol schválený jednací poriadok odbornej skupiny. Odborná skupina vytvorená z pracovníkov FSO, VÚS, AŽDj SUDO?, služieb správ dráh a 0Z dielni je vytvorená ako poradný orgán riaditeľa odboru OZT na FMD. Posudzuje koncepciu riadenia spoľahlivosti, sleduje a vyhodnocuje postup a výsledky zavádzania PZS v odvetví zabezpečovacej techniky, navrhuje opatrenia k. zvýšeniu spoľahlivosti zabezpečovacích zariadení, vyhodnocuje ich účinnosť5 prejednáva a vyjadruje sa k rozporným stanoviskám výrobcu a užívateľa. 4. ZÁVEfl Doprava poznamenala svetové dejiny výraznejšie než hociktoré iné odvetvie techniky. Aveok už dávno nestačí ustavične sa zrýchľujúcemu životnému tempu moderného človeka.. Z xoho dôvodu sa hľadajú nové spôsoby, nové technické prostriedky, ktoré často predstavujú zložité elektromechanicko-kybernetické 3ystémy a nové prístupy k ich spoľahlivé; činnosti aj v extrémnych prevádzkových a klimatickýc1 podmienkach. V suvivlosti so zabezpečovaním spoľahlivosti dopravných systéme a icn prevádzky nadobúda význam otázka prípravy nových odborníkov. Aj keď do učebných osnov niektorých špecializácií vysokoškolského štúdia sa zamontovali problémy spoľahlivosti, situáciu aj naďalej možno považovať
'za sporadickú a nevyhovujúcu. Týka sa to aj postgraduálne no štúdia a äalších foriem štúdia v oblasti zabezpečovania spoľahlivosti dopravných zariadení. l«"a VSDS sa zvýšil podiel riešených vedecko-výskumných úloh v oblasti spoľahlivosti, čo umožňuje výsledky výskuau priamo aplikovať vo výučbe, resp. zapájať študentov do spoľahlivostných úloh. Vo výchove aj vzdelávaní pri zaisťovaní spoľahlivosti výrobkov nás čakajú ešte náročné a zložité úlohy. Zoznam použitej literatúry /I/ KMEÍ, S. a kol.: Návrh základných pokynov pre riadenie spoľahlivosti OZT, VŠDS Žilina, 1981 / 2 / NEJEDLY., V.: Bezpečnosť a spolehlivost v letectví, Československá standardizace Č.12, 1930 / j / DANĚK a kol.: Diagnostika a aplikácia jej metou na údržbu motorových plavidiel, VUD Žilina, 1981 A / SKALA, K., DEKOJ, S.: K otázce spolehlivosti železniční dopravy, SP VUŽ Praha, 198p / ? / KULLE, K.: Program zvyšováni spolehlivosti zabezpečovací techniky, FI&D Praha, 1986
Doc.Ing. Stanislav KMEÍ, C S c , VŠDS - fakulta strojnícka a elektrotechnická, Moyzesova ul.20, 010 88 Žilina
Jan OLEXA UŽITÍ HETODY FNEA V ETAPé KONSTRUKCE A TECHNICKÍ PRÍPRAV? VÝROBY 1. ÚVOD Spolehlivost strojírenských výrobků hraj* v silné národni konkurenci prvořadou roli při prosazováni výrobků na svétovéa trhu. Při stéle se zkracujících Inovačních cyklech přitoa nabývá na základni důležitosti zajištěni požadované úrovni spolehlivosti Již v etapě konstrukce, při ainiaalizeci požadavků na ověřováni paraaetrů spolehlivosti zkouškaai prototypů, které jsou ekonoaicky 1 Časově značně náročné. Krone toho je vieobecně znáao, že prováděni nápravných opatřeni k odstraněni kritických ai«t z hlediska spolehlivosti až po zavedeni sériové výroby je podstatné nákladnej si a jeitt zde přistupuje ne bezpeč i ztráty "dobrého j»éna" výrobku. Z těchto důvodů byla vyvinuta řada speciálních aetod, které slouží v předvýrobních etapách k zajištěni a ověřeni požadovaných paraaetrů spolehlivosti* Jednou ze základních •etod pro prověřeni úrovně spolehlivosti výrobku v předvýrobních etapách je 1 poaěrně jednoduchá aetoda F KE A /Failure Node and Effect Analysis/ přip. FHECA neboli analýz* přičiň, důsledků a závažnosti poruch. Principy této aetody jsou i u nás po»ěrně znáaé, zajiaavé je viak jeji aplikační využiti nejen k prověrce konstrukce, ale 1 k prověrce uvažovaného výrobního postupu v etapě TPV. 2. UŽITÍ HETODT FHEA V KONSTRUKCI Pro posouzeni kvality konstrukčního návrhu byla netoda FNEA původně rozpracována a jeji uplatněni si nevyžaduje ai•ořádné ekonoaické ani kvalifikační nároky. Netoda nezavádí nějaké nové teoretické poznatky a postupy, ale představuje určitý jednotný foraalizovaný postup hodnoceni spolehlivosti konstrukce. Ten uvažuje všechna důležitá hlediska tak, aby byla zachována jednotná něřitka pro hodnoceni význaau spolehlivosti dílů výrobku a vyloučilo se opoaenutt některých, v
tradičnia pohledu méně významných d1 lú retp. tkupin. Metoda je založena na foraalizovanéa rozboru spolehlivosti daného systéau nebo podsystému. Provedl analýzu příčin viech potenciálni Božných typů poruch tohoto systéau resp. dílů a hodnotí jejich důsledky a předevfiim závažnost kvariitativni. Podstatnou součásti aetody je 1 návrh nápravných opařeni k odstránení jednotlivých příčin poruch podle stupni závažnosti a posuzuje účinnost jejich provedeni. Př1 této Metodě se využívá predevila Inženýrských z&uSenosti a znalosti probléaů, které st na obdobných součástech projevily u Minulých konstrukci. Pro účely Metody FMEA je nezbytné definovat poruchu a typ poruchy poněkud odliině od ČSN. Zde povážujeme za poruchu viecbny případy, kdy analyzovaný díl nebo systém nezabezpečuje konstrukční požadavky pro něj stanovené. Přitom parametry konstrukčních požadavků mohou být nejen doba života /v hod. nebo cyklech/, lineární rozaěry a tolerance, zatíženi ap., ale 1 jevy jako jsou ostré hrany, přilii hladký povrch ap. Tedy porucha aůže být i taková, že její výskyt není zjistitelný uživatelem výrobku. Typ poruchy definujeme potom jako způsob, jakýa se část poruli ve foraě "fyzikálních" terainů /únava, deforaované, zadřené, stržené »p,/ a ne formou jejího projevu, který aůže zaznaaenat uživatel. V dálila si stručně uvedeme jaké zásady a postup zachováváme při analýze konstrukce aetodou FHEA. v první řadě je třeba uvažovat analyzovaný díl nebo podtystéa jako součást vylilho funkčního celku a často se neaůieae oaezit pouze ne jediný vylil systém, protože porucha v ednoa z nich, aůže alt ve druhéa ničivý důsledek v závislosti na funkčním uspořádáni. Proto před zahájenia rozboru HEA zpracováváae blokové scheaa spolehlivosti nebo schema funkčního uspořádáni, aby byly zřejaé viechny vazby ve stulovanéa výrobku. Vlastni rozbor FHEA dílu resp* systéau se provádí do epeiálniho formuláře, který aůže být uspořádán různýa způsobea lodle specifiky konstrukci v danéa oboru, alt rozhodující je, iby obsahoval viechny údaj* nezbytné pro dokonalou analýzu 'ýrobku. Přiklad forauláře pro konstrukční FNEA je uveden v obr.1.
3 L. *•
m
e o
o u.
O
Rozbcr fHEA dHi! resp. systéau provádí jeho zodpovedný konstruktér, p M p , celý konstrukční týa pod vedenia hlavního konstruktére. Jednotlivé rubriky e sloupce ve foraulári se vyplňuji podle daných intbrukd, které aus1 zabezpečovat, aby při hodnoceni byla zacbovávéna jednotná aéMtka s a1n1aéln1a vlivea subjektivního pohledu. Není zde aožné uvidel podrobný popis téchto Instrukci, proto si pouze réncovi vii«neae nejdůležitějších rubrik a st( jpců, jak jsou v obrizku omáčeny čísly v kroulku. V rubriceQ/ je uveden typ výrobku pro který analýzu provádiae a v @ jeho skupina resp, podskupina resp. dl'., který podrobně analyzujeme. v(rj)potoa postupně uvádiae jednotlivé díly resp. podskupiny patřící do ikupinyoj, ve si. Qjg) potoa popis jeho funkce. Ve sloupci {£0 postupní zápisujeae každý aožný typ poruchy, jak je znané ze zkouiek obdobných dílů nebo z provozu Minulých konstrukci resp. jak je aůieae teoreticky předpokládat z jejich funkčního nasahini v provozu. Pro každý typ poruchy potoa v e Q ^ uvedeae její aožný důsledek z hlediska uživatele výrobku /např. hlučí, bez funkce, nebezpečné ap./. Ve si.Qapak uvedeae viechny aožné konstrukční 1 výrobní příčiny této poruchy /např. Hontažni chyba, přetíženi, nevyvážené ap./. Ve s i . ^ ^ navrhujeae kontrolní činnosti schopné zabránit vzniku poruchy nebo její výskyt detekovat. Ve sl.rtw -ríd hodnotíae na základe přede* stanovených kriterii pravděpodobnost výskytu, závažnost a snadnost detekce dané příčiny poruchy. Využiváae kvantitativní hodnoceni, které ve svéa souhrnu /obvykle součin tříd se « l . @ - @ / náa v*(2^ dá tzv. rizikové číslo pro každou příčinu poruchy. Hodnota tohoto čísla udává celkovou závažnost dané příčiny poruchy a tia 1 prioritu pro prováděni nápravných opatřeni, která uvedcae ve si.(Žp /např. konstrukční zaěna ap*/ spolu s pracovnikea, který je za její provedeni odpovědný (23). Po provedeni nápravných činnosti se ve (24)uvede Jejich konkrétni popis /napřm zaěna výkr.č. ap./ a odhad tříd výskytu, závažnosti a detekce, ze kterých vyplyne nové rizikové
po ukončeni nápravné činnosti. ÔSales salébc r-oxboru je, aby byls provedena taková nápravná opatření, která vsel oo k výraznému sníženi rizikových řisel a zévažnýsb přičíň poruch a tis 1 k odstraněni potenciálních kritických slot -4 hlediska spolehlivosti jeitě ve fázi konstrukčního nevrhli Obtest nápravných Sinnoett je velice rozsáhlé • dotýka sc- ř&» tiy konstrukčních 1 výrobních oblasti a J«jich provedeni Butí zabezpečovat pracovní týa 2« zodpovědných pracovníků jedno™ tlivých úseků podnifcu» Zodpovfdr-.ý konstruktér nusi celý procsř jejich provedeni sledovat a ověřit ai jejich eprévné nechopeni 1 Íí£1nno8t« (ía zvýiení ©bjektívíty s ůíinnoati eetedy FBEA EÉ sfrrss^ ný vL1vr zda je pro daný drub výrobků s&vsdea eygtés sledovaní provozní apoletíHvoatia Výstupy tohoto sy&téeu skýtají feonstřuktéfo«i kvalitní podklady o typech e 1nt«nrííS poruch « současn vypóbíných výrobků a tí« BU ně j ši provedeni analýzy 3a UŽITÍ KETODY FBEA V TPV Další prohloubeni této eetady, která se rozviii v paslsd n1 době, představuje tzvo výrobní FHEA, která stejné postupy u21v« v etapě TPV b m&lýze navrhovaného výrobního po&tupu výrobku. Zde se analogicky Jako v predchozia případe analyzuji v&echny potenciálei typy poruch, jejich pMCIny viak vyplývají již pouze z konkrétního navrhovaného výrobního postupu. Uvažuji se tedy pauze potenciální výrobní pMčiny « prsměnně, které se vztahuji na ur£1tý nově navrhovaný výrobní postup a to prípadné i u dílů c nezseninou konstrukci. Zásady a postup výrobní FREA je totoiný s klasickou k&n« strukCni FNEA a nellii se význsani ani užívaný forssul4řD Pouze v rubr.(s) je zde výrobní postup, který analyzujme, v Qj) Je potOB d1l # resp. skupine, které jsou tlato postupes vyráběny a veH^potoe jednotlivé výrobní podpostupy a jejich funkce p M sledováni výskytu. Ve si. (Ty v podstatě uvedlne odpověď na to, jak se Bůže díl ve výrobě'pokazit /např. obroubený, deformovaný, drsný cp./ a p H urřeni příčiny poručhy se uvádějí všechny soiné přiílny poruchy, které je aožno
ziskat jako odpověd n« otázku "které výrobní proiěntié by tento typ poruchy aohly způsobit ? H /např. •ontažni chyba, nevhodné užiti nástroje, chybějící úkon ap./. V další* se již postup při stanoveni rizikových čísel a nápravných opatřeni nelili od konstrukční FNEA. Výrobní FHEA představuje tedy dálil aetodu, kterou jeítě v předvýrobní etape "n* papíře" aůžeae nalézt a odstranit kritická aista výrobního postupu, která aohou závažné ovlivnit výslednou spolehlivost výrobku po zavedeni do sériové výroby. Vyrobili FHEA provedla* u nových výrobků následně po konstrukční FHEA v etapě TPV a při zaěnách výrobního postupu p M již zavedeni striové výrobě. 4. ZÁVĚR Metoda FHEA a to obě jeji varianty - konstrukční a výrobní = představuji význaainý nástroj k analýze spolehlivosti v předvýrobních etapách a bez vysokých ekonomických nákladů uaožňuji odhalit kritická aista konstrukce 1 výrobního postupu nového výrobku. Spolu s poznatky ze zkoušek prototypů a z dalších tradičních rozborů se jejich užitie dále snižuji rizika, vyplývajlei se zaváděni nových výrobků do sériové výro* by, která v současné době tak silně oaezuji chul výrobců k prováděni Inovaci. Literatura IM OLEXA,J.: Analýza projevu, důsledků a kritičnosti poruch, výzk. zpráva ÚVHV, Z-48/85, 1985 IZI OLEXA,J.: Zdokonalená aetoda analýzy příčin, důsledků a závažnosti poruch v etapě konstrukce a TPV, výzk. zpráva ÔVHV, Z-38/86, 1966
Zng. Jan OLEXA,CSc. Ostav pro výzkua aotorových vazidel. Lihovarská 12, 180 68 Praha 9
RAUCH EXPLORAČNÍ ÁMALfZA t>AT A VYHODNOCOVÁNÍ SPOLEHLIVOSTI AUTOMOBILU K
UVOĎ Exploračni analýza dat /dale pouze ĽSA/ [i] je discipli-
na matematické statistiky zabývající se zpracováním dat s cílem nalézt vztahy e závislosti v těchto datech ukryté. Typickou situaci pro použiti EDA je zpracováni medicínských dat o pacientech,, Vóy jaou k dispozici výsledky aéřeni desítek veU č i n a stovek pacientů xa delší časový úsek a je třeba zjistit, které vlastnosti pacientů a ae jakých okolnosti zvyšuji dispozice k některým nenocee, které léčebné- postupy e zs jakých podmínek jsou ůspéšt»t> atd* Protikledca CCA je kanfirfflaSni analýza dat^ jejluž ůkolea je* potvrdit nebo vyvrátit předeš danou hypotézo,, například že nový lék jí účinnejší než původní. Při použiti EDA není ne pečétku foraulována jediné konkrétni otázka "Je prsvda, že „ o " , eis obecnější otázka např. M C o vSechno ssjissavého plsti o .,»"« Vsniřc a ryeblý vývoj E»A byly umožněny rostfojes výpoíetni techniky. S využivôni H výpočetní techniky se také staly dostupnýei žasto velal possóhlé soubory det o provozní spolehlivosti aut osob-i I ú«, Jedná se zejnéna o data uchovávané v ranci specializovaných infornaSnich systésů o spolehlivosti^, o data ze zéručn'í agendy a o data z ASŔ velkých dopravcu
[ž] , C í lea zpra-
cováni těchto souborů pro účely řízeni spolehlivosti je doposud většinou výpoSet ukazatelů spolehlivostí a případně jejich jednoduché uspořádáni pro potřeby technické analýzy příčin poruchovosti. Je však zřejmé, že v těchto souborech je ukryto více informaci než je aožno získat dosavadniei způsoby. VhodnýK nastrojen pro hlubší zpracováni dat o spolehlivosti je privi EOA. Cílen tohoto referátu je naznačit možnosti využiti EDA při zpracováni dat o spolehlivosti automobilů, v odstavci Z jsou stručni charakterizovány netody EOA. Odstavec 3 je věnován metodě 6UKA automatické tvorby hypotéz, která je typickou metodou EDA. V OvMV je budován softwerový systém ARDAS pro
aplikaci metod EDA na data o spolehlivosti automobilů. Krátká informace o touto systému je v odstavci 4. 2. METODY EDA Problémy, kterými se EDA zabývá jsou jen obtížně algoritmizovatelné, při jejich řešeni se Široce používají heuristické postupy. V oblasti zpracováni dat o spolehlivosti se jedna například o tyto otázky: - Jaký vliv na úroveň bezporuchovosti celého automobilu a jeho konstrukčních skupin a podskupin má typ automobilu /v rámci dané typové řady/, provozní podmínky, datum výroby a kvalifikace obsluhy ? - U kterých náhradních dílů a za jakých okolnosti dochází u dané typové řady k jejích extremní spotřebě. Této skutečnosti odpovídají i metody a prostředky EDA. Nezbytným prostředkem EDA je software umožňující uchováni, kontrolu,f iItraci a transformace dat. Filtraci rozumíme očištěni dat od chyb vzniklých při sběru nebo ukládáni dat. Transformace jsou nutné pro definici a výpočet veličin, které budou dále zpracovávány. Příkladem transformace je kategorizace veličin. Je možno napr. stanovit, že spotřebu brzdových destiček budeme v intervalu 0 - 100 000 km považovat u daného automobilu za extremně nízkou, pokud bude potřeba pouze 1 sada, normální, pokud budou zapotřebí 2-4 sady a vysokou pokud bude zapotřebí 5 nebo více sad. Do metod EDA dále patři metody, jejichž účelem je popsat, jakých hodnot dané veličiny nabývají. K tomu se používají např. průměr, medián, minima, maxima, ale 1 histogramy, bodové grafy atd. Dále existuje řada metod zkoumajících závislost jedněch veličin na druhých. Mezi ně je možno zařadit regresní analýzu, analýzu variance nebo diskriminační analýzu. Symetricky chápané vztahy mezi veličinami zkoumá např. shluková analýza nebo faktorová analýza [3] . Do metod EDA patři 1 6UHA Metoda [í] , [A] jejímž paradigmatem je "nabízet vie zajímavé". Přiklad použiti metody GUHA je v následujícím odstavci.
3. HETODA GUHA Metoda SUHA je typický* představiteleM Metod EDA, jejichž realizace je podmíněna výpočetní technikou. Základní Myšlenkou je nalézt v daných rozsáhlých datech /zpravidla desítky veliíin a stovky až tisíce objektů/ vSe zajímavé k danesu problému, uživatel Metody poaoci několika málo parametrů zadává velni rozsáhlou nnožinu relevantních otázek. Počítač generuje jednotlivé otázky a pro každou zjisti, zda lze na ni na základě analyzovaných dat odpovědět kladně. Relevantní otázky jsou založeny na statistických testech /napr. % -test nebo Hsherův test/. Kladná odpověď na nějakou relevantní otázku znanená, že na základě analyzovaných dat je možno na dané hladině významnosti přijmout platnost tvrzeni odpovídajícího relevantní otázce v celé* universu. GUHA Metoda podstatným způsoben využívá aateaatickou logiku a statistiku. Její podrobnější popis přesahuje rozsah tohoto referátu, další informace je iiožno získat např. v [4j . Možnosti aetody 6UHA naznačíme na přikladu. Předpokládejme, že nás zajiná bezporuchovost automobilů v intervalu 0 - 300 000 ka. Pokud byla použita dostatečně podrobná netodika sběru dat, je nožno vhodný«1 transforaaceal prvotních dat zajistit, že pro každou konstrukční skupinu každého sledovaného automobilu budou k dispozici údaje /v terainologii Metody GUHA "hodnoty veličin"/ dle tab. 1. označeni CS P1 P2 P3 P4
název číslo skupiny typ autoMobilu rok výroby eutomobilu provozní podMinky dopravní závod
přípustné hodnoty 1-Motor, 2-spojka,...10-zadni náprava 200.02, 200.42, 210*.55, 210.56 1980, 1981, 1982,...,1987 1-»řsto, 2-stavba,, P 8-dálkové přeprava 1-ČSAO Plzeň,.,.10-čsAO Praha
• •
P10 POR
průměrné vytíženi automobilu 1-do 30Z,...,7-nad 90* úroveň poruchovosti 1-nizká, 2-prŮMěrná, 3-vysoká tab. 1
Data jsou uspořádána do matice dat. Každý řádek matice odpovídá jedné skupini v jednou konkrétni*) automobilu, každý sloupec natice odpovídá jedné veličině. CS/s/ znáči číslo skupiny s, P1/s/ značí typ automobilu jehož je skupina s součásti,atd. Na základe výše uvedených dat je přirozené klást si otázku "Jaké provozni podninky a u kterých konstrukčních skupin jsou příčinou extremní /nízké nebo vysoké/ poruchovosti", kde okolnostmi rozumíme různé kombinace hodnot veličin P1-P10. Na tuto otázku neni itoíno odpovědět tak, že 2 prvotních dat spočítáme proběh mezi poruchami pro každou možnou kombinaci hodnot veličin P1-P10 a posoudíme, zda tento proběh je nizký nebo vysoký, přípustných kombinaci je totiž řádově nejméně 10 . Je možno vSak uvedenou otázku řešit pomoci GUHA procedury IMPC [4] . Procedura IHPL umožňuje: i/ Vyjádřit, co znamená být příčinou. Necht VI a V2 jsou dichotomické veličiny, t.j. veličiny nabývájici hodnoty 0 nebo 1 a necht pro daný soubor objektů máme k dispozici hodnoty těchto veličin. Dále necht _r je počet objektů souboru, pro které veličina V1 nabývá hodnotu 1, _a necht je počet objektů ze souboru, pro které nabývá hodnotu 1 veličina VI a zároveň i veličina V2. Veličinu VI můžene pokládat za příčinu veličiny V2 například tehdy, jestliže v souboru ve kterém pro statisticky významně Mnoho objektů nabývá veličina V1 hodnotu 1 platí a/r ^. 0.95. Jinými slovy, jestliže nejméně pro 952 objektů, pro něž veličina V1 nabývá hodnoty 1, nabývá hodnoty 1 i veličina V2. Procedura IHPL umožňuje definovat vztah "být příčinou" i dalšími způsoby založenými na statistických testech horní nebo dolní kritické Implikace. Fakt, že V1 je příčinou V2 symbolicky zapisujeme V1 =£? V 2 . V tomto vztahu nazýváme veličinu V1 antecedentem a veličinu V2 sukcedentem. 11/ Procedura IMPL dále umožňuje vyjádřit, které kombinace ^ňtécedentů a sukcedentů máji být zkoumány. Necht
(1)CS znáči
dichotomickou veličinu, která nabývá hodnotu 1 právě když veličina CS nabývá hodnotu 1, atd. V našem případě bude antecedentem libovolná konjunkce (i)CSÍ. e* , kde i*1,...,10 a <X je
\onjunkce jedné nebo více dichotoaických veličin odvozených ýSe tiaznoíenýa způsobe* z veliCin P1,...,P1O. Tento fakt se ro proceduru IHPL vyjádři udánia seznaau přípustných antecedentových veličin, pro veličinu CS se uvede, že aus1 být v každéa antecedentu. Z důvodu délky výpočtu a interpretovatelnosti výsledků je vhodné omezit počet veličin v antecedentu na aaxiaélné 4-5 veličino Sukcedeiiten v nalem případě •ů£e být veličina (1)POR- poruchovost nízká, nebo (3)POR-poruchovost vytoká. Fakt (2)CS 2. (1) P1 i, (2) P 3 ^ (3)P0R znamená, ie u automobilů typu 200.02 /viz(1)Pi/ provozovaných na stavbách /viz(2)P3/ je u spojek /viz(2)CS/ vysoká poruchovost /viz(3jP0R/. iii/ Nakonec je součásti procedury IMPL počítačový program, , jehož vstupe* j« šatíce dat a zadsni dle bodů i/ a 11/. Jeho výstupe* jsou všechny pMčinnostni vztahy ANTECEDENT ^f SUKCEDENT pravdivé v datech. Dále je k dispozici program pro dal§1 interpretaci výsledků, který uaožňuje tisk výsledků v různých uspořádáních podle požadavku uživatele. Verze programu procedury IHPL popsaná v [&] uaožňuje vyhodnotit 10 přičinnostnich vztahů na počítači IBM 370/135 v době do 20 Minut [4] , Použiti procedury IMP L silno jiné dává jistotu, ie znáse viechny zajiaavé přidnnostni vztahy /ve snyslu dle 1/ a ii//. Výsledky procedury IHPL jsou v toato případ* jednak samy o sobě zajímavé, a jednak aohou sloužit i jako východisko pro další analýzu. Poznaaenejae, že výše uvedený popis procedury XHPL ai pouze naznačit její aožnosti, pro stručnost je neúplný a v některých ohledech nepřesný. 4. SYSTÉM ARDAS V ÚVMV je provozován a dále rozšiřován inforaačni systén ARIS o spolehlivosti autoaobilú [2] . V provozu jsou systény ARIf-AZNP, ARIS-LIAZ-P a ARIS-TATRA zajištující dlouhodobé přísné sledováni spolehlivosti autoaobitů. V současné dobi obsahuji údaje asi o 650 automobilech. Dokončuje se systém ARIS-ČSAO pro zpracováni dat z ASŘ* ČSAD a systém ARIS-LIAZ-Z pro zpracováni dat ze záruční agendy pro účely řízeni spolehlivosti. V ráaci těchto dvou systémů budou zpracovávány údaje
- OS ~ o tisic
I)] .
Pro potřeby podrobné analýzy těchto dat v duchu EDA je budován softwerový systéss ARDAS
[ó~] „ Systém ARDAS je budován
tak/ aby byl aplikovatelný ne každý databázový systém vybudovaný pomoc 1 IDHS a umožnil uchováni dat z tohoto systému, transformace těchto dat & aplikaci důležitých oetod EDA. Do systému ARDAS budou mino jiné zahrnuty i 6UHA-procedury ASSOC a ÍK.~L pru nominální data. Seznam použité \i] \z] .-_ [3j [4J J5j " [6]
Literatury
TUKEY, J O W O £ Exploratory Data Analysis, Addison-Wesley, Í977 Í 77 RAUCH, J.Í ARIS-an Information System for Monitoring Vehicle Reliability, Sborník kongresu FISITA, Bělehrad, 'íSSc HÁJEK, Po, LOUVAR, B„, POKORNÝ, D., RAUCH, J., T3CKERN0STER, E.s Metoda GUHA-jej1 cíle a prostředky, Sborník semináře SOFSEM*85, ŮVT UJEP Brno, 1985 HÁJEK, P„, HAVRÁNEK,T., CHYTIL, H O K.: Metoda GUHA, AcadeRiia Praha, 1983 Kolektiv; IOHS-Culprit-Všeobecný popis, k o ú . c o Datasystém eratislava, 1985 RAUCH, JoS Znalostní inženýrství, exploračni analýza a zpracováni dat o spolehlivosti automobilů, zpráva ÚVHV Z-3/87, Praha 1987
Jan RAUCH, ostav pro výzkum stotorových vozidel. Vinohradská 17A, 130 00 Praha 3
Jáa SAIAHCI, Peter RUJÍK VÝSLEDKY PASXOÝCH ODPOROV PREVODOVKY V ZÁVISLOSTI OD DOBY PREVÍDZKY A TEPLOTY OLEJA 1. ÚVOD A PROBLEMATIKA Experimentálne ziskané informácie sú významným zdrojon cennýcú poznatkov, ktoré môžu byť použité pre objektivué posúdenie konkrétnej problematiky skúšaného objektu.Experiment obmedzuje potrebu použitia subjektivných metód rozhodovania, V rámci zrýchlených životnostných skúšok skúšaného objektu- prevodovky PZ 90 B rozvodovkou traktora Zetor boli sledované viaceré veličiny a medzi nimi aj pasivné odpory a stratový výkon v dôsledku pasivných odporov. Je všeobecne známe, že pri práci traktora len časť výkonu motora sa premieňa na užitočný ťahový výkon.Druhá čaeť sa stráca na prekonanie rozličných odporov, medzi ktoré patria aj pasivné odpory. Pasivné odpory sa menia v závislosti od doby prevádzky ako aj od teploty oleja.Ká základe poznania zmeny velkosti pasivných odporov je možné presnejšie vymedziť obdobie zábehu, presnejšie vymedziť požiadavky pre správny zábeh. Dlhodobé sledovanie pasivných odporov môže byť tiež diagnostickým signálom pre zvýšené opotrebenie niektorej funkčnej skupiny. 2. CIEL A METODIKA Cieľom experimentu medzi iným bolo overiť velkost paaivných odporov a stratové výkony prevodovky s rozvodovkou v závislosti na dobe prevádzky a od teploty olejov.Meranie sa uskutočnilo na skúšobnom zariadení podlá obr.1.Pohon bol spalovacím motorom.Snimáč otáčok a momentu boli zaradené pred vstupom do skúšaného objektu. Pasivné odpory boli merané pri odpojení hydraulických agregátov okrem čerpadla prevodovky pri teplote oleja v rozsahu 40°C až 60°C a maximálnej úrovni, olejov.lleranie
ee uskutočnilo na všetkých převodových stupňoch pri otáčkach 1 600, 1000, 1400, 1800 a 2200 rain" .Dobe chodu na každom prevodovom stupni bola 1 minuta.Výsledky boli zaznamenané ne začiatku s^cúšok a po dobe prevádzky 110 motohcdin. Skúšaným objektom bola prevodovka 1Z 90 s rozvodovkou e. zadnými polonápravami s maximálnym vstupným výkcnon: 50 k',V pri maximálnych otáčkach 2500 min"'1 3- DOSIAIU.X'TÉ VÝSLEDKY Pri merací boli zaznamenávané tieto aiechanické veličiny: Li - - moment točivý na vstupe do skúšaného objektu u i-tého merania (Km) n^ - otáčky na vstupe do skúšaného objektu u i-tého merania (min"'1) T^ - teplota oleja v skúšanom objekte u i-tého merania (°c) Stratový výkon z pasivných odporov bol vypočítaný zo vzťahu: P ~ M.git (W) 30 Bamerané a vypočítané hodnoty pasivných odporov a stratových výkonov skúšaného objektu v česovej závislosti sú spracované v tabulkách 1 a 2. Zmena stratového výkonu skúšaného objektu v časovej závislosti a od teploty oleja je znázornená na obr.2 a 3. Zmena pasivných odporov skúšaného objektu pre jednotlivé prevodové stupne v časovej závislosti je znázornená na obr„ 4. 4. ZÁVER Stravě výkonu v prevodovom mechanizme sú spôsobené silami trenie v ložiskách a v tesneniach hriadeľov, medzi zubmi ozubených Jtolies v prevodovke, rozvodovke a v koncových prevodoch.Časť výkonu sa stráca aj na premiešavanie oleja v skriniach a na pohon hydraulického čerpadla prevodov ky.íla jvyššie straty boli namerané 13»6 kW pri zaradení najvyššieho
- -m-
prevodového stupňa / štvrtého cestného stupňa - II 4 / pri n=- 2200 min~ x a teplote oleja 40 °C.Pri teplote oleja 60 °C boli straty v priemere nižšie o 5 %. Pasivné odpory po dobe prevádzky 110 motohodín /zábehu/ a pri teplote oleja 40 °C sa snížili v priemere o 15 až 30 il v závislosti od zaradeného prevodového stupňa a otáčok.Pri teplote oleja 60 °C bolo sníženie v rozsahu 10 až 25 %.Sníženie odporov spôsobil dobrý zábeh skúšaného objektu. Výsledky skúšok potvrdzujú skutočnosť, že teplota prevodového oleja značne ovplyvňuje straty v prevodoch.Žiada sa, aby energetický stroj pred zaťažením bol zohriatý na teplotu aspoň 50 °C/olej v prevodovke/.Pretože dodržať túto zásadu je obťažné a preto sa žiada pri nižšich teplotách oleja viac využívať nižšie prevodové stupne. Dlhodobé meranie pasivných odporov v časovej závislosti poslúži tiež pri stanovení spolahlivosti jednotlivých prevodov.
Doc. Ing. Ján SALAUCI.CSc., KDaMT Strojníckej fe^ulty VŠT , Švermova 5, 04-0 00 Košice Ing. Peter SDJÁK, Z$S Výskumno-vývojový ústav, Thurzova 5, 036 21 ííartin
Hamerajaé hodnoty pasivných odporov a výkonov převodovky a rozvodovky v závislosti od doby prevádzky Tabuľka I D o b a p r e v á d z k y Pre110 - motohodín 0 - motohodín vod n 1 M (Nm) M (Nm) PikW) M (Nm) PlkW) PlkW) t min"* )M (Km} PIlcW) 600 1000 1400 I 1 1800 2200 T(°Ci
22,5 28 29,5 32,5 35 40
1,4 2.9 4,3 6,1 8,1
600 1000 14-00 I 2 1800 2200 T[°C)
23 26,5 29 33,5 37 42
1,4 2,8 4,2 6,3 8,5
600 1000 1400 I 3 1800 2200 TI°C)
24,5 31,5 33,5 37 41 43
1,5 3,3 4,9 7,0 9,4
600 1000 1400 I 4 1800 2200
26,5 33,5 34 37 41
1,7 3,5 5,0 7,0 9,4
T(°O
45
20 23 27 30 33
1,2 2,4 3,9 5,6 7,6 57
21,5 24 27 30,5 33 57
1,3 2,5 3,9 5,7 7,6
23 26,5 30,5 34 37 58
1,4 2,8 4,8 6,4 8,5
25 29 32 36 39
1,6 3,0 5,0 6,8 9,0
59
1,0 2,0 3,2 4,8 6,6
lfa,9 1,2 23,2 2,4 25,8 3,8 29,8 5,6 33,6 7,7 43
16,2 19 22,1 25,3 28,8
1,2 2,5 3,7 5,5 7,6
17,4 19,6 22,3 25,7 29,2
19,4 24,1 25,4 29,3 32,9
55
55
44 20,3 23,e 27,6 31,4 34,3
1,3 2,5 4,0 5,9 7,9
19,8 21,7 24,9 28,2 31,5
1,2 2,3 3,6 5,3 7,3
55
45 21,4 1,3 2,8 27 28,3 4,1 32,4 6,1 35,6 8,2 45
1,1 2,0 3,3 4,8 6,7
20 23,1 26,3 30,4 33,3
1,3 2,4 3,8 5,7 7,7 55
--Uo Namerané hodnoty pasivných odporov a výkonov prevodovky a rozvodovky v z á v i s l o s t i od doby prevádzky Tabulka 2 Pre-
vod n (min
D o b a p revr á dz k y 110 - motohodín 0 - motohodín U (Srn) PlkW) U (Um) P(kW) U (Nm) P(kW) H (Nm) P(kW)
600 27 1000 34 1400 35 II 1 1800 36 2200 42 T(°C) 4É
1,7 3,6 5,1 6,8
600 1000 1400 II 2 1800 2200
28
1,7
35
3,7
36
5,2 7,2 9,9
38
43
T(°C) 600 1000 1400 II 3 1800 2200
T!°C)
1,6
29
4,2
27 30 35,5
37 42
4,1 6,4
43,5
8,8 12,2
47 53
33,5 36,5 41,5 44,5
50
4S 2,6
39
44,5
4,7 7,0
40,5 46,5
10,2 13,6
5C)
51 57
1,3 2,6
19,8 21,1
3,7 5,4 7,4
27,5 30,6
21,2 26,6 27,8 32,3 34,7
1,3 2,8
4,1 6,1 8,0
2,1 3,8 6,1 8,4
2,4 4,2 6,8 9,6
13,1 60
24,5 30,6 33,3 37.5 40,6
1,5 3,2 4,9 7,1 9,3
4Q 27,7 .1.7 32,7 3,4
37,4 5,5 41,2 7,8 45,1 10,4
50
1,2 2,2 3,5 5,2 7,0
24
55
47
48
FL1.5 59
41 48 54 59
1,7 3,1 5,2 7,0 9,7
21,3 24,5 25,5 28,7 32,1
59 2,2
34,5 39,5
2,8
34,5 6,5 9,0 39 59
41
T(°C) 600 1000 1400 II 4 1800 2200
9,7
25,5 26,5
20,8
1,3 23,3 2,4 26,5 3,9 30 5,6 7,7 33 56 21,4
24 25,5 27,4 30,3
1,3 2,5
3,7 5,2 7,0
56 26,3 1,6 31,1 3,2 35,1 5,1 39,8 7,5 43,6 L0,0
57
O b r d o Schéma skúšobného objektu s pohonem a meracími miestami l-8pal'ovBCÍ motor9 2-zabudované snímače otáčok a momentu, 3-kardanový hradel, 4-skúšobny objekt, T-zabudované teploiDery olejov, OH-snlmaČe otáčok a momentu p uíkW) 12
10
e 6+ 4
2+ 0
Obr.2.
— PRI
Omth
— PRI 110mth 60
TCC)
Zmene stratového rýlcoan skúáaného objektu • časoTej závislosti a od teploty oleja pri n=22OO min"*-
600
Obr.4. H
1000
1400
1800
2200 n (mín 1
Zmena pasivných odporov akúäaného objektu pre jednotlivé prevodové atupne pri evolených otáčkach
600
1000
K0O
1800
2200 nlmin'1)
Obr.3. Zaena stratového výkonu skúšaného objektu pr« jednotlivé prevodové stupne pri svolených otáčkach v Šašovej závislosti
Jozef HRUBEC ŽIVOTNOST MOTORA ZETOR 8601 1 , ÚVOD Životnosť patrí medzi jednu z najdôležitejších vi tí spoľahlivosti výrobkov. Od technického života jednotlivých prvkov súvisí spotreba náhradných súčiastok. V súčasnosti spotreba náhradných súčiastok prekročil1: ekonomickú hranicu. Výroba nestačí kryť ich spotrebu v prevádzkových podmienkach. Preto jednou z požiadaviek postavených X'.'Iľ. zjazdom KSC je znížiť ich spotrebu. Túto úlohu možne docieli:." 23 predpokladu, že budeme poznať ukazovatele životnosti jedr.r Llivých prvkov v skupinách i v strojoch, na základe ktorých s-i vypočítajú normatívy spotreby náhradných súčiastok. 2, CIEL PRÁCE Cieľom práce je stanoviť ukazovatele životnosti e ster.cviť normatívy spotreby vybraných súčiastok motora Zetor 86C1 /traktor Zetor 120 11 a 120 45/. Pre špecializované opravovne poľnohospodárskych strojov stanoviť dovolené hodnoty opotrebenia, na základe ktorých sa bude zisťovať technický stav jednotlivých súčiastok. 3., METODIKA PRÁCE Z motora Zetor 8601 bolo na sledovanie životnosti vybraných 21 súčiastok. Pre obmedzený počet strén v príspevku sú uvedené nasledovné funkčné dvojice súčiastok : vložený valec piest, puzdro ojnice - piestový čap, panva ojnice - kľukový hriadeľ, panva hlavného ložiska - kľukový hriadeľ. Celkove bolo premeraných na opotrebenie 26 motorov. Merania sa robili pri generálnej oprave v OFS Vráble. U vybraných súčiastok 3a metódou štatistického prognózovania /!/, / 2 / na základe nameraných hodnôt opotrebenia a času prevádzky do premerania vypočítali číselné ukazovatele, ktoré sú uvedené v tabuľkách 1-4. 4. DOSIAHNUTÍ VÍSLEDKY Dosiahnuté výsledky životnosti vybraných funkčných dvojíc motors Zetor 8601, ktoré sú uvedené v tabuľkách 1-4 ukazujú,
- A %S že ich celkový technicky život má veľký rozptyl. Stredný technický život motora do prvej generálnej opravy je 3700 Mh, ktorý sa stanovil na základe vypočítaného celkového technického äivota funkčnej dvojice vložený valec piest /37O3 Mh/. Medziopraváraky technický život motora sa stanovil na hodnotu 30CC motorhodln /80 % z technického života motora do prvej opravy/. Treba upozorniť na skutočnosť, že prevažné väčšina súčiastok 2 motora neprekročila nielen medznú hodnotu opotrebenia, ale neprekročili ani dovolenú hodnotu opotrebenia. Napr. u funkčnej dvojice panva ojnice - ojnicový čap kl'ukového hriadeľa 99 % funkčných dvojíc nedosiahlo dovolenú hodnotu opotrebenia, u funkčnej dvojice panva hlavného ložiska - hlavný čap kľukového hriadeľa 49 % neprekročilo dovolenú hodnotu opotrebenia, atď. Vzhľadom na to, že doposiaľ neboli stanovené dovolené hodnoty opotrebenia súčiastok a pri generálnej oprave sa nerobí žiadna mikrometráž, prevažná vfičšina súčiastok sa vymieňa za nové j renovované, alebo na základe subjektívneho rozhodnutia sa súčiastky ponechajú v ďalšej prevádzke. Takto sa dostávajú do skupín súčiastky s rozličným technickým Životom a prakticky nie je možné u takejto skupiny plánovať vykonanie ďalšej opravy a ich spotreba v prevádzke neúmerne stúpa. Na základe vypočítaných celkových technických životov súčiastok, stanoveného technického života motora do prvej generálnej opravy a medziopravérskeho teehnickéhp života motora, boli stanovené normatívy spotreby náhradných súčiastok na 100 motorhodín prevádzky, tabuľka 5.
- usPiest A
Vložený v a l e c A
rain
110,012
min
110,000
D
dov
110,049
h
dcv
0,037
max dcv h
áov
109,848 J
109,839 0,009 109,799
0,192
0,049
110,180 0,168 5
max
109,860
110,204
O" 5,172.10"
min
Re z me r 0,164
mm
0,140
ran;
C,2C9
j Sdcv
0,40
mm
109,605
0,371
rr.r.
0,043
0,371
l,324.1O"
6,373.10'"
5
am 5
3248
3248
Mh
455
455
455
Mh
3703
3703
3703
Mh
3248 \s
Dvojica
8O.CO3.O21
80.0C2.002 max
Tabuľka 1
n.
cd
Tabui'k9 2 Fiestový čap
Púzdro ojnice 80.003.040 max D
min
C
dov
h
dov
40,046
min
40,030
max
40,000
39,996
dov
39,992 0,006
40,081
d
0,043
h
dov m
39,985
m
0,013
*n
39,989
D
m
40,134
d
h
m
0,096
h
5
n
40,107
K
n
0,069 1.753.1O"5
Dvojica
80.003.032
R
n
V
8
T
ne
3935
T'n6
T
zs
1544
5
cs
5479
0,009 2.287.10" 6
S
Rozmer
max
0,05
mi n
0,03
dov
mm
0,090
rniri
S
m
0,15
mm
5
n
0,119
mm
§n
0,119
mm
^d
2.008.10" 5
tnm.Mh"
3935
x
3935
Mh
T zs
nd
1544
T
zd
1544
Mh
es
5479
fed
5479
Mh
-m-
1
Kľukovy h r i a d e ľ
Panva o j n i c e
"max
7 0 , 09 3
86.00 3.029 ( 1 69,981 min
min
7C, 054
max
70,000
dov
70, 202
d
dov
69,966
dov
0, 129
h
dov
0,025
D
h
D
m
70, 256
pi
o, 183 Bn
in
70, 1 4 5
s
3, 3 7 6 . 1 0 "
3999
3999
6210
f ca
10209
ZS
0,0135
1 ,788. 10-5
-ns Ť
^max
0,112
mm
min
0,054
mm
'dov
0,236
m
0,30
mm
0,168
mm
w
69,956 0,035
T
ZS
T cs
6
6210
S
sn
0,168
mm
V
2,126,10"
*nd
3999
Mh
6210
Mh .
T
10209
Rozmer
Dvojica
69,977
o, 0715 v
Tab
zs
5
Mh
10209
\ä
mm.Mh
Tabuľka 4 Panva h l a v n é h o ložiska 8O.OO2.O34-O35 ""max
Kľukový h r i a d e ľ
80,093
min
79,981
max
80,000
D
min
80,054
D
dov
80,186
d
dov
79,975
h
dcv
0,112
h
dov
0,015
D
m
80,272 h
s
0,1155 2,888.10"
T ns
3999
^zs
2888
'CS
68S7
m
an
80,189 v
0,112
mm
min
0,054
mm
čov
0,206
mm
m
0,3
nun
n
0,209
mm
5n
0,209
S
5
vg \ s
f
79,975 0,0155 3,376.1O""
T cs
6
v d - 3,15O.1O"
3999 2888
ZS
S
0,027
6887
Rozmer
max
79,964
0,199
K
Dvojica
86.003.029
Tzd
mm 5
mn:.Mn~ L
3999
Mh
2883
Mh
6887
Mh
Normatívy spotreby náhradných s ú č i a s t c s mrtora Zetor 86 01 nq 100 mctcrhcdín prevádzky. Tabu]1'-:i 5 Kat. čís.
Ka t. číslo s ú čiastky
Nézcv súíiaatxy
002
60 .002.002
Vlcšeny
002
f- C.002.034-35
003
8 0 .003.C21
Panva hlavného Iciisic* Piest Fiestcvý čap Fúzdro ojnice Fanva cjnice Kľukový hriadeľ
003
SO .003.032
003
8 0 .003.046
003
80 .003.033
003
66 .003.029
Ne rn a t í v
vajec
0 , 024 --
y
r C 27
027
o, 027 o, CIC o, 015
Použité označenie v tabuľkách d
dcV
d..
- dovolený a medzný rozmer hriadeľa -
maximálny a m i n i m á l n y v ý k r e s o v ý r o z m e r
- nameraný r o z m e r h
hriadeľa
- dovolené a medzná hodnota opotrebenia
dov
hriadeľa
- nameraná hodnota opotrebenia
súčiastky
súčiastky
- rýchlosť opotrebenia funkčnej dvojice a súčiastky
'J
m
,D .
- dovolený a medzný rozmer diery - maximálny a minimálny výkresový rozmer diery - nameraný rozmer diery
S
dov'S m
S
, S •
S
- dovolená a medzné vola opotrebenia funkčnej dvojice - maximálna a minimálna výkresová vSla funkčnej -nameraná vola funkčnej
T
cď
T
cs
T
nď
T
ns
dvojice
- celkový technický 'život funkčnej dvojice a súčiastky - čas prevádzky do premerania funkčnej dvojice a súčiastky - zostatkový technický život funkčnej dvojice a súčiastky
Zoznam použitej l i t e r a t ú r y / ! / Marko, M. a kel. : Spoľahlivosť poľnohospodárskych traktorov /Záverečná výskumné správa/, 1985. Katedra spoľahlivosti strojov KF VŠP v Nitre. /2/ Artemiev, J . N. - Hrubec, J . : Prevádzkové spoľahlivosť poľnohospodárskych strojov. Príroda 1964.
Doc. Ing. Jozef HRUBEC, CSc. Katedra spoľahlivosti strojov, Mechanizačné fakulta VST, u l . Gaguova 17, 949 67 Nitra
,•
<
"f OVÁ, S t a n i s l a v BOHÁČ VÍ S O M SPOĽAHLIVOSTI TRAKTOROVÝCH MOTOROV ZETOR UR I I
1, ÚVOD Výsledky Informačných systémov sledovanie finálnych strojov /poľ. traktorov, lesných traktorov e pod./ nétn dávajú prehľad o poruchovosti, rssp. životnosti motorov ZETCE, prípadne óeho základných skupin, ale pre analýzy apo.ľab^ivosti je potrebný celý rad dalších informácií, ktorá tieto informačné ajstémy neprinášajú. Preto naše práce z oblasti výskumu spoľahlivosti motorov sa riešia hlavne v rámci prísne sledovaných dlhodobých skúšok traktorov v poľnohospodárskej prevádzke. Výsledky skúšok potvrdzujú správnosť navrhnutej metodiky skúšok, ktorú Vém v rámci tohto referátu stručne popíšeme a súčasne uvedieme výsledky opotrebení a hodnotenie vplyvov pravádzky, výroby a konštrukcie na životnosť základných dielov motora. 2, METODIKA SKÚŠKY Metodika tejto výskumnej skúšky motora ZETOR 8602 v podmienkach používania poľnohospodárskych traktorov je zamerané na určenie podstatných faktorov ovplyvňujúcich poruchovosť a hlavne životnosť základných častí motora. Skúšobná vzorka má tri motory vyrobené v blízkom časovom slede vo výrobnom podniku a namontované do poľnohospodárskeho traktora Z 16045• Po predpísanom zábehu traktorov sa vykoná kontrolná skúška motorov za účelom kontroly ich akosti. Táto skúěka pozostáva z premerania technických parametrov motora /t. j. u nového motora kontrola správneho nastavenia technických parametrov u výrobcu/ demontáž motora, premeranie súčastí určených na výskum opotrebenia, so súčasnou kontrolou dodržania výkresovej dokumentácies odstránenie výrobných nedostatkov spätná montáž, premeranie prípadne nastavenie predpísaných technických parametre- motora. Po tejto kontrolnej skúške nasleduje montáž motor-.. -- ;..-ak-
xora s preváôíková slcúáka v poáaienkach bežnej prevádzaj Počas nej sa vykonáva registrácia určených parametrom -• stanovených intervaloch, prísne sledovanie predpísanej údržby, porúch a pracovných výkonov /na predložených tlačivách/. Približne v polovici stanoveného technického života motora do generálnej opravy sa vykoná kontrolná skúška v plnom rozsahu ako na začiatku skúšky, t. j. s premeraaim technických parametrov a opotrebenia určených súčastí. Potos nasleduje druhá časť prevádzkových skúšok do motohodín, ktoré sn určené pre vykonanie 00 motora. Záverečná kontrolná girrfaif motorov dáva konečné informácie o technických parametroch motora a o opotrebení vybraných súčastí. V súčasnom období máme spracované výsledky po kontrolných skúškach po 3300 Mh a dva motory sa pripravujú na záverečnú kontrolnú skúšku po 6300 a 6800 Mh. 3. VYHODNOTENIE SKÚŠOK Okrem operatívnych informácií z priebehu skúšok je predpísané vyhodnotenie skúšok v polovici techn. života do GO a po záverečnej kontrolnej skúške. Spracovanie výsledkov po prvej časti skúšok motorov obsahuje: ' 3.1. Vyhodnotenie výrobného prevedenia motorov - sú to vlastne výsledky prvých kontrolných skúšok, kde sa uvádzajú výsledky meraní a technických parametrov - plnenie technických podmienok a výsledky dodržania výrobných tolerancií vybraných meraných súčastí. 3«2~ Súpis porúch motorov počas prevádzkovej skúšky - uvádzajú sa tu najzákladnejšie údaje zo záznamov o poruche, t» j. dátum vzniku poruchy, stav Mh, prejav poruchy, zoznam vymenených dielov a spôsob opravy. /Pokiaľ sa jedné o súčiastky sledované na opotrebenie musí sa i pri poruchách týchto dielov zabezpečiť premeranie poškodenej i novej náhradnej súčiastky/. 3.3. Vyhodnotenie kontrolnej skúšky po 3300 Mh - zhodnotenie technických parametrov po prevádzkovej
|
'
' • f í , 's j i j í : :
- \°> 1 míške a po nestavení motora • vyhodnotenie opotrebenie meraných súčastí včítane fizuálneho vyhodnotenia E fotodokumentáciou opotřebených častí - súpis doporučených vymenených častí motora - zhodnotenie technických parametrov po montáži motora a jeho premeraní na skúšobni motorov. 3-4. Analýzy poškodených dielov, opotřebených dielov ~ zhodnotenie životnosti aéidadných skupín motora porovnaním s medzným opotrebením, resp. opotrebením, ktoré uvádzajú renomovaní zahraniční výrobcovia motorov, doporučené opatrenia
pre zvýšenie spo-
ľahlivostí a hlavne životnosti motorov. Podobné spracovanie výsledkov sa vykoná aj po záverečnej kontrolnej skúške. 4. ráSLEDKY SKÚŠOK SPOĽAHLIVOSTI MOTOROV Z 8602 V rámci tejto časti referátu Vám chceme uviesť niektorá zaujímavé výsledky skúšok podľa uvedenej metodiky, naěe analysy a hodnotenie vplyvov prevádzky, výroby a konštrukcie ne životnosť základných dielov motora. £ výsledkov informačného systému sledovania prevádzkovej spoľahlivosti motorov Z 8602 v období od r. 1981 je z hľadiska poruchovosti nasledovné poradie konštrukčných skupín: 1* Palivový systém /vstrek. čerpadlo, vstrek. rúrky/ 2. Hlava valcov /ventily, vedenie ventilov, tesnenie hlavy/ 3« Kľukové ústrojenstvo /piest, piestne krúžky/ 4 - Motorová spojka /lamela spojky, prítlačný kotúč/ Situácia do r* 1981 bola z hľadiska špecifikácie poradia v poruchovosti konštrukčných skupín naprosto zhodné len •? inom poradí: 1. .Ouková ústrojenstvo 2„ Palivový systém
3 . Hlava valcov 4* Motorové spojka Vyhodnotenie opotrebenia vybraných dielov zo sledovaných taotorov po 3000 Mh dáva prvé informácie o životnosti
týchto čestí; 4-1 £3?ukový h r i a d e ľ a c t ore ? . d „ : 35C
":•!
.347 .
-Hlavné čapy / 0 hodu. ? BUU/ 0,015 0.014 0,007 C.012 Kľufcové čepy/jí) hodm v mm/ C,004 0,006 0,011 0,007 Medzné o p o t r e b e n i e /podľa ry PERKINS/ hj, mm 0,04 -Ložiská z motora v. č„: jsy0 006 ™ . horná panva /í> v mm/ 0, spodná panva /$> D am/ o^ 015 spolu 0.021 K ľ u k o v 4 < h o r n á Pon'a spoáaá panva
j 51 0 /•J3
2
0 ,012 0 .007
spolu 0,023
0 ,019
v ZTS Wtí/hm
0 ,021
,022
°.015 0^006
Medzné opotrebenie /navrhnuté
0 hodnota
0 ,021 0 ,11
/nm/
Celková aax. vôl« dvojice čap-ložislco je stanovené z Medzného opotrebenia na 0,25 am. Táto hodnota musí byť aste overená z hľadiska dodriaaia požiadavky na tlak oleja v ložisku. Technický život stanovený x medzného opotrebenia čapov kluk. hriadeľa 0,04 no vychádza pre: hlavné ložisko a klukové /ojničné/ ložiská kľukový hriadeľ cca 10 000 Mh.
15 000 Mh
4.2 Piestaa skupina Ttenľadon na výsledky z informačných systémov bola tejto skupine venovaná aiaoriadna pozornosť. Najzaujímavejšie výsledky sú: - Piestne krúžky z motora: 350 Zväčšenie vôle v xaaku pre 1. piestny krúžok /0 hodn. v mm/ R*äiálne opotrebenie Axiálna vôľa v drážke pre 1* pieetay krúžok pre 2. piestny krúžok pre 3. piestny krúžok
351
347
0
hm
0,656 0,648 0,54 0,614 1,2 0,104 0,103 0,086 0,098 0,1 0,183 0,222 0,219 0,208 0,35 0,113 0,115 0,135 0,121 0,3 0,100 0,088 0,078 0,089 0,25
Z
hľsiisktt zv ár š e ri.1 a ^ôle v zéasiru 1„ p. kŕ. je pr^
dený technický opotrebenie
život čo l.GO 5 & 6 j íte, ale m'.-ôzr*
je '.'.imitované hrůbiou
ré ,ie 0,1 mm ^ i> opotrebenia
"unk.čne.j vrstvy lúo,
kí.j-
j
nický život 1. p.. krúžka len .-. 0 0 0 Ľ/i. Z tohc ô jwocíu b o J. 1
pre naoderaiaovaj- / motory ZETOI; U": XV p c u* í t v purstny ,-.-ožok b hrdbtcou if o »ľ!.i.vy •'.,;• m.?; ?o o- ÍESIO zv.V'IJr teĽh'.iícV,/ r
t.íT?ot ja a 6 0 0 0 E h . í:'ui N;' v:tu)ĹÍa VJ-íižená fankčn:'. ."j"-'.'.;ic:. T . č, ó e prvý
1
rn-íslnv fcrúíj/
hx-úbky iio 0,2 mc: o v trovený
v m o t o r e v. ž, .'••í?. Vj.o<.-3ný 'raise s motorov.
3í0
V.>.1
I'7
ä
;v
Opotrebecie v ííi l.p,kr.'.žk"v
Predpokladaný
v reae /A-A./
0,110 O,j]ľ ľ,OBI C.1C? 0,2
r rez* /B-B/
0,075 0,0tí?
\ 0 7? 0,060
t e r: hr J c ký život vloženého valca
e technický žívnl rívojíc? tľloŽ. valec
-
,jc- 6 O-'/ľ ."-..•.
a 1. píestny ÍÍr'1.-i.v!:
/ z hľadí sira ;-atí« or/Otrsber.i.v/ ,jf- 3 00 C i£h, pr.iĽom 1. piert,:%•/ 'prúžok ;;e Jiuti'.á nemon:'..:••','at nový Piest
- opotrebenie; piesta na plášti
s vrstvou íŕo = 0,1 m a ,
S B nebudeme
ps-etože sa pohybuje do 0,003 mm a 2 hľadiska života f u n k č n e j dvo.iice je dôležitejší
zaoberať,
technicitéhc
1. piastny fcrúžck
a vloženy v a l e c , resp, axiálne vôle krúíkox- v drážksch piesta. Pre hodnotenie životností piestovej skupiny sa vykonal celý rad dalších analýz a kontrol napr,: - kontrola dodržiavania triedenia piestov a vložiek /zistené nedostatky priame u výrobcu - označená trieda nezodpovedala rozmerom/ - kontrola dodržiavania montáže piestovej skupiny /zistené nedostatky - nedodržiavanie montáže rovnakých triediacich rozmerov piestov a vložiek/ - kontrola údržby u užívateľov /zistené nedostatky údríba nie je vykonávané podľa predpisu - pri kontrolných skúškach zistené veľké úsady nečistôt v sacom potrubí na základe toho boli vykonané previerky čističov vzduchu pracnosti ich údržby, gumenné spojky a ich tesnosť za čističom vzduchu/.
robcu .fry 'joetxe k~orý doporučil nová nsodiflkbc •. .. . cružku E vrevvoĽ lac> »• 0,2 IBC , Hodnotenie funkčných plôch a ploch bokov krúžko-c nasvec. ču;.« výckytu neíistôt - potrebné zlepšiť filtráciu ole^u - prieskum hrúbky funkčnej vrstvy Mo 1. piestneho krúžicu v. zahrsničných výrobcov motorov. Výsledky týchto analýz dali podklady pre riešenie celého radu opatrení vo výrobnej oblasti, v užívateľskej sfére tak aj do konštrukcie. Podobným spôsobom sú sledované a analyzované aj diely dalších skupín ako hlava valcov, motorové spojka a äalSie ; ktorých hlavné funkčné súčiastky sú mikrometri cky premeriavané. Zložitejšia situácia je pri analyzovaní porúch palivoviho systému a v ňom hlavne technicky náročného vstrekovacieho zariadenia. Opravy vstrekovacích Čerpadiel zabezpečujú kvalifikovaní pracovníci VŽP Nitra alebo spolupracujeme priamo s dodávateľom n. p. Motorpal Jihlava.
/ j
Hodnotenie ukazovateľov životnosti motora, jeho hlavných skupín a najmä súčiastok úzko súvisí so stanovením
í j
aedzných hodnôt opotrebenia hlavne v závislosti od technických parametrov aotora. Preto súčasťou kontrolných skúšok je meranie parametrov motora pred demontážou /s opotrebovanými dielni/ a po montáži /po výmene opotrebovaných dielov/. Súčasne sa zisťuje vplyv opotrebovania dielov na jeho technické parametre. Skúšky napr. jednoznačne potvrdili vplyv uvedeného opotrebenia piestovej skupiny a vedenia ventilov na parametre motora a to najmä mernú spotrebu oleja a čiastočne aj paliva. V tejto súvislosti sa zaoberáme aj stanovením dovoleného poklesu technických parametrov motora a hodnôt medzného opotrebenia dielov.
5. ZiVER Doterez získané výsledky zo skúšok traktorových cctorov po cca 3 000 tíh potvrdzujti uvádzané fakty o revyvéženosti našich výrobkov z hľadiska životnosti. Preto jeden z cieľov riešenia úlohy je dosiahnuť vyváženu konštrukciu, čo je samozrejme prvá požiadavka pre niiniaalizéciu prevádzkových nákladov a predĺženie technického života pre generálnu opravu motora. Uvedené priebežné výsledky budú v priebehu r. IS-c? doplnené hodnotením záverečných kontrolných skúšok pc 6 000 až 7 000 äíh«. Budú to doteraz najkomplexnejšie informácie o spoľahlivosti motorov ZETOR rady UK II, ktoré boli v ZTS VTfij Martin získané v spolupráci s VŠP Nitre. Ich využitie sa uplatňuje v modernizácii motorov ZETOR rady UR IV.
Zoznam použitej literatúry /!/ Zborník prednášok - spoľahlivosť v strojárstve 82 / 2 / KOVÁČOVA M.: Protokol zo skúšok motorov Z 8602 číslo Z-WU-2080/0294/85-04
Ing. Mária KOVÁČOVA, Ing. Stanislav BOHÁČ, ZTS Výskumno-vývojový ústav, Thurzova 16, 036 21 Martin
K a r e l NOVÁK VYUŽITÍ SPOLEHUVOSTNÍCH UKAZATELQ PŘI OPTIXAUZACI VťiíĚN OLEJOVÝCH NÁPLNI V MO1OBECH
1.
IÍVOD
Tento příspěvek bezprostředně navazuje na příspěvek HAVLÍČKA, přednesený na této konferenci a publikovaný v tomto sborníku. Z hlediska obecné technicko-ekonomické teorie obnovy / I / lze mazací olej považovat za strojní prvek a zmíněnou teorii obnovy na optimalizaci olejové náplně aplikovat. Provozní praxe mé k dispozici veliké množství konkrétních podkladů pro obnovu mazacích náplní (předepisovaných, doporučovaných apod.). Shromáždit velké množství těchto podkladů není žádným obtížným problémem; ten vzniká v okamžiku, jakým způsobem byly podklady pro uživatele strojů
;
íspojené s obnovami olejových náplní) stanoveny. Pochybnos-
ti o tom, že doporučené podklady pro stanovení okamžiků
[
obnovy mazacích olejů jsou z hlediska komplexního pohledu
'•
uživatelů strojů optimální, jsou zřejmě plně oprávněné.
í
Dlouhodobé neměnnost uvedených podkladů i nemožnost přesně
i
zjistit, jakým způsobem byly mezní hodnoty (resp. "limitní hodnoty") stanoveny, zmíněnou pochybnost plně opravňuje. Uplatnění technicko-ekonomické teorie obnovy je uvedeno ne příkladu stanovení optimálních podmínek pro výměny mazacích olejových náplní motorů, kde je potřeba nejnaléhavější a kde zmíněné objektivní podmínky mohou přinést vysoké úspory. 2. OPTIMALIZACE OBNOVY OLEJOVÍCE MÁPLtií V MOTORECH Předpokládejme, že změny technického stavu olejové náplně jsou hodnoceny zvoleným diagnostickým signálem S (kterým může být i doba provozu t ) . Prvým krokem optimalizačního řešení je stanovit závislosti S ( t y ) a t v ( S ) , t j . stanovit, jak se mění technický stav náplně s dobou provozu a jaké střední doba provozu ^ V ( S ) odpovídá jeho určité-
r. u e^evu S . I . Průněrní jeO/iotVové r.áklŕčy ns vies t r i výr&ry d e jových náplní .1^ jso.. ptk 1
V V icd»;
'i., - nél:J.iiíiy d,y
olf.j,
t^ Néklačy a
určité
notkoví 2.
-
středni
podrĹr.t:,?
iôoťti
r-I---J-: d., vy-^-;.• ••. - r - ur
3 •;;: 6 *.:••:.••
C':c.:^y-
,T<--G- V -jerif-'s o ř i p a d é
tu-i*jhG m o c o r .
náplr.ŕ
prc'.'oz.v
-...herf-.i:" v r t ;.n;.: ŕ-r '.v •• • • • ., ž-
oi'"i > T ;í:i: 1
j.-ôftr.i
vo v OÍ'.-JK'1-:.
:or.;;
z . j i s t - i -f-' *v , i c n ^ í
a-, p r o v e . /
Ká5:\f-cy
ntíhlf-
( n e k l í - 9 ; - r.:
; ; v/ľr.íľK ^, . : ! : : . .
SĽojíní
oč(a> l a j í
n e p i : * , V7oŕer.é
M t e . - j . \-vý:;.-;
• .< ^ é i e • .-L.-, i ' : c y ; T Í ;?:••; T'e v •
ej
ir.tprvpl
d)
;'.i'"': •.i.'i r. ••; » r i t ? •• ' , r •=> :• i .)r. í LÍ
tífclSí
snfiť.r.o
konkrdtri'f forxŕ
(mzjh'.
ZĚŤ.; xer.i
prdí".to.;)u
K„ j ŕ o u
kvalitou
výr.i/'r, n o j . - j o v é
r^."!j.".
íodpi-; a
'f
pri.cr.vT.ini
::;" )
Í : Ľ JC- d e i á í
orovc;..;
spoj.'--;
:-
t e c h i . ; c k:/ S i -
ol •.í.icvé n á p l r . é
čo
v^.pr.y),
tím je r:o: '-1 průměrná kvaii ce mazáni, v\Aší inteniiv,:: opotrebení a • ;• důsledku toho st
teiy s prodloužení7.: atřeiníno
technického životh olejové napiné t..(3) zkracuje
stř^dr.í
technietý život motoru ^ ^ ( t ^ ) do penerélní oprevy, přičemž obě veličiny - t
i ^gní^ v ^ jsou funkcemi
diagnostic-
kého signálu S, kterým sa hodnotí stav oäejové neplně. J e s t l i ž e pŕedpoklódáme, že náklady na generálni opravu motoru jsou N„_, pak lze napsat, že jednotková iiéklady Up(t
); vyvolané resp. ovlivňovaní
okanžikem vým*n olejo-
vé neplně, jsou u
kôs:
(t
} =
rľ~_
=
-•
(Kčs.w"1)
(2)
n (t > - strední počet výměn za dobu T Q Q Í ^ ) ? NOQ
- náklady na generálni opravu motoru, Kčs;
T^^(t ) - střední technický život motoru do generálni opravy, w. Protože s rostoucí t v (S) je funkce ^ Q Q Í ^ ) klesající, je funkce iip(tv) s rostoucím í v rostoucí, t j . působí ve směru menáí změny signálu S do obnovy.
3. Uplatnění olejové diagnostiky vyvolává vznik průměrných jednotkových nákladů na diagnostiku u^: u,(S) = u, = d
d
= konst.
1
CKČs.w" )
(3)
t v (S)
kde: Nj
- strední náklady na jednu diagnostickou prověrku, .Kčs; n^CS) - střední počet diagnostických prověrek pro jednu olejovou náplň; T (S) - strední interval (střední doba provozu) olejové náplně, w. Normativ pro obnovu olejové náplně pak přísluší minimu součtové funkce u(
V
=
W
+
W
+u
d
která umožní stanovit t v (S ) = t
(Kčs.w"1) (4) a pomocí experimentálně
zjištěné závislosti t (S) určit i Z£ii£2§i_§ i_ÍJi_D2íľ?§Z obnovu^ 3. METODIKA EXPERIMENTU PRO STANOVENÍ NORMATIVU PRO OBNOVU OLEJOVÉ NÍPLNE Konkrétní experiment bude realizován tímto postupem: a) vybere se nadějný diagnostický signál S pro hodnocení stavu olejové náplně a odhadne se reálný obor (rozsah hodnot) signálu, v němž se experiment uskuteční; b) Pr2_Í2ŠÉ2H™i2^rái2í hodnotu signálu S. , pro kterou se uskuteční experiment (které je zahrnuta ve zvoleném oboru), bude sledován výběrový soubor motorů, u nichž se v provozu mění olej trvale při velikosti signálu S-; c) při každé výměně oleje se stanoví individuální doba provozu konkrétní olejové náplně do dosažení stavu S-, tj. t y (S. ); pro tentýž stav S. se pak vypočítá i příslušející střední doba provozu, tj. t (S-); v tab. 1 je příklad prvotního záznamu o intervalech výměn olejové náplně, přísluSejících děné diskrétní hodnotě diagnostického signálu S- pro k do výběrového souboru zařazených motcrů. V řádku (m+1) jsou uvedeny střední intervaly výměr, pro jednotlivé
motory t v ( S i ) . Tab. 1 Prvotní záznam o dobách provozu oleje do stavu S. Por.Č. výměny
Dosažené doby provozu t • olejové neplní? do etavu S- pro notor C.
oleje
1
2
3
...
...
k-1
k
1 • m m+1 j = 1 až m - poř.čísls výměn oleje, kde ro je počet výměn •za techri.život (u jednotlivých motorů může být m rozdílné
Střední interval výměny olejové náplně pro celý soubor motorů ze jejich techn.život t (S-;=....
G ) pro každý z motorů určitého výběrového souboru (příslušejícího diskrétní hodnotě S.) se stanoví individuální život do generální opravy a vypočítá se střední technický život T Q Q C ^ ) . 1. Pro první méně přesnou metodu, kdy pro všechny použité veličiny S. (všechny zkoušené soubory motorů) se uvažuje jediný neměnný normativ pro obnovu motoru, je obaah potřebného experimentu uveden v tab. 2. Tím jsou dány podklady pro vyjádření funkce ^ Q Q ^ V ^ ' Tab. 2 Prvotní záznam o dosahovaných hodnotách technického života motoru do GO, t j . TQ-.(S. ) Diskrétní hodnoty S
i
S
l
S
Dosažené hodnoty T G 0 ( S i ) pro motor č.
1
w LJ w
2
•• •
• • •k-1
Průměrné hodnotv
k T
QO(S1}
i
2, Pro přesnější metodu, kdy se i pro motor- stanoví
v..
ric,'!nctu S"
at
~v_ s i ; i:. n.:." r '"-r. (• :tíncíy ' Ivo 16 ir.otc: ; p r e pař'."' i I ' i i
i
•í — "!
j :-l
'
r
:
1
i
i i.
»71
•e c:..
r. i", e
.
í
i
• ^:
i
i
i
P ř i u p l a t n ě n i ' . e t c rsetony l z e rjro v e i i í i : u 5., ole.iové nér.inô b ve.-ko'v-. r.éicleä*. N,.„ e -.í-, r; c vi t mŕivičuélní příslušející norastiv -r; gericrální ~ ; T S V U -sotcru h zvýíit celko\*ý efekt z optimalizace v;,T{n olejů. Vztah (2. se při upletnění této metotíy zrněni pouze ve veliiccsti vstupních úde ji,
t j . ^^„(^„J resp. r» v (t v ), jinak se prin-
cip stanovení příslušejících provozních nekladu «. Ct v ) nezmění. e) pro každou sledovanou hodnotu S^ resp. t v (S^) se stanoví pří sluše J Í C Í jednotkové náklady uc.Ctv>, u p ( t v ) a u, viz vztany :\,. 12), (3) e vypočítají ee diskrétní hodnoty součtové funkce u ( t v ) - vztah (4). Jestliže diskrétními hodnotami u- Ct v ) příslušejícími diskrétním hodnotám t . (S-) proložíme funkci ve spojité formě, jejímu lokálnímu minimu přísluší normativ t v (S ) = t diagnostického signálu S
resp. normativ
pro obnovu olejové náplně.
4. ZÁVĚR Z uvedené metody stanovení normativu pro obnovu olejové náplně vyplývají tyto závěry:
— ^ O *\ —
1. Normetiv mé character optimální_hoônot£, od ní i jsou možné odchylky v obou směrech (nikoliv charticter "pevné meze" nebo "limitu", jek je dosud obvyklo). 2. Způsob stanovení na sékledě ekonomického kritéria sjednocuje a spojuje vlastnosti a změny olejové nčp/.r^ a vlastnostmi a zménem: mazaného stroje. 2,- ti ke?.dé veličiny aledovanér.
diagnostického £i~r.:j-
lu jsou evidovány jak technické údaje trvalého - vstahy S, t y , t y CS), ^oo^'v'1
n
-^. ' "
t£:Í
rer -,. nákladové údaj" - J\„„ - které ae ashou měnit a dávají normetivu logickou a sprevnou platno-v. p oase ve zcc-J... určitých definovaných podmínkách ínspř. oři zvonech cen olejů nebo nákladů na generální opravy o;/ rp.e měl zrr.tnii. 4. Experiment je sloíitý' z hlediska vlastního rrovr— dění jen zdánlivě. Je do něj nutno aahrnou"'. sice velký soubor motorů, ovšem při ejroericientL-. jsou r.íipojenv čo provozu bez jakéhokoliv omezení e jediné náklady s experimentem spojené jsou náklady na přesnou evidenci úce;i Í Z-,
a-
covéní výsledků. Seznam použité literatury /!/ HAVLÍČKKj J„; Provozní spolehlivost strojů, Vysokoškolská učebnice, SZN Praha, 1981, str. 113 - 121 / 2 / HAVLÍČEK, J.i Kvalita současných ukazatelů spolehlivosti objektů a podkladů prc jejich stanovení, Sborník z konference "Spolehlivost v strojárstve '87", PieStany 1987, str. / 3 / HOFMAN, H.V.: The development of ferrography as a laboratory wear measurement method for engine operating conditions on diesel engine wear, WEAR Magazine, 44, 1977. fi. 1, str. 183 / 4 / KOVAR, J.: Úloha časticové analýzy v tribotechnické analýze, VŠZ Praha, 1986, str. 7 - 1 4 / 5 / NOVAK, K.í Uplatnění diagnostiky při výměnách mazacích olejů, Písemný referát k odborné kandidátské zkoušce, VSZ Praha, 1986, str. 51 - 62
Ing. Karel NOVÁK, Mechanizační fakulta VŠZ, 165 21 Praha 6 - Suchdol
iiilan
*VARCt J i ř í
KRATINá
VÝPOČET BEZIDUÍLNÍ ŽIVOTNOSTI PAROVODU STOCHASTICKOU METODOU I. ÚVOD Od počótku sedmdesátých ltt j * v« SVlfes budován aoubor programů umožňujícícn rutinní výpočty napjatosti, přetvoření e životnosti složitých potrubních systémů. Soubor programů je využíván zejména pro výpočty sbytkové životnosti parovodu PEV o výkonech 100 a více 14W. Vzhledem je ekor:,>ÄÍ61týM požadavkům na pokračovaní provozu konvenčních energetických zařízení narůstá význam metodiky stanovovaní provozního rizika a reziduálni životnosti subsystémů. Z tohoto důvodu bylo ve SVÍÍSS přikročeno k postupné realizaci stochastické metodiky epolehlivostního výpočtu analo.i;ick:é postupům pravděpodobnostního hodnocení rizika provozu prosazovaným pro jaderná zařízení. Cílem stochastického výpočtu je explicitní podenycení náhodného charakteru veličin vstupujících do probléau jak na straně provozního riaaiáháaí potrubního syetóau, tak a hlediska jeho časově proměnné odolnosti proti tonuto namáhání. Použitý model spolehlivosti lineárně řazeného prvku potrubního systému je reprezentantem analytického stoohattického přístupu ke kvantifikaei epolehlivostního chování prvků mechanických systémů. Rozšíření modelů tohoto typu, umožněné rozvojem výpočetní techniky spolu 8 rozvojem analytického a experimentálního poznání fyzikálních a ch«mi«kých mechanismů selhání strojních eoučistí J9 spjsto Q S snahou precizněji specifikovat a matematicky modelovat reálné procesy deterioraee odolnosti aoučástí v jejich provozním prostředí vedoucí eventuálně k jejich selháni. Zvolené pojetí teorie spolehlivosti komponent vycházející z aplikace stochastických matematibkých postupů v metodice nezních Btavů umožňuje explicitně respektovat náhodný cha • ratter jednotlivých oblastí vstupních parametrů: - materiálové vlastnosti, - rozměry součástí a její uloiení,
- (Lo 1- ~ " technologické defekty spolu s výrobní a provaz.-ií defektoskopií f - zetéžcvací procesy. Vzhlec.ec k pracovní n; pncr;.ink
Z h l e d i s k a p r a k t i c k é a p l i k a c e n a k r o s t r u k t u r n í h o model o v á n í okamžitého s t a v u a časového t r e n d u o d o l n o s t i m a t e r i álu založeného na s t o c h a s t i c k é formulaci z á v i s l o s t í i n t e g r á l n í c h pararaetrů. Na základě L -looální klasifikace možných provozních kombinací dynamických t e p l o t n í c h a silových namáhání /2/ o p í r a j í c í se o analýzu experimentálních údajů 73/ je pro formulaci modelu použito t ř í k a t e g o r i í d e t e r i š račního procesu: - po částech s p o j i t ý q u a s i s t a t i c k ý proces tečení - časově nezávislá nízkocyklovó únava ~ časově závislý proces (cyklického nebo dynamického) tečení. 3,1 Model tečení ť-ic-chsstický model kvantifikace
creepového poškozování
při
pc
ŕ n steer ,?.pojitéir. guaaisT.acionórriiíi procesu esriianis-
fcého resp, teplotního zatěžování byl vypracován aplisací a;e tedy nňhočných '.jerlur'oaci II. řádu po Jponstitutival rovruč. o tCíbiliíovanť-ho 3Í.HI::ÍÍÍ creepového procesu. Uvažují se seiiůstatne dvr zíikiadni oblasti příčin stochastických fluktuací • chai-ucťřr: atik procesu. 3.1.1 Náhodná teplotní fluktuace Vzhladeíi k vysoicé citlivosti experimentálních i výpočtů na teplotu je zřejiný význas explicitní f( odezvy viskoelsstiekého výpočtu na ntihodr.ý teplotní vstup. S pouiitíai Kačunovova fenomenolofricicého cooelu kunulace poškozovaní byly odvozeny JŽ&&- pro 3tatístické charakteristiky náhodně proměnné doby do porušeni pro náhodně kolísající teplotní proces quasÍ3taeionérnimi Eo&eritovými hodnotami ve tvaru ,
e [2;] - it* (?)"*'e* )"'*?> C-H f J/z ) pro tvárné porušení a
\
;
(i)
.
f
pro křehký lom, kde /*>,P jsou materiálové konstanty, £(*) proces deformace v ' a £ {*•) normalizovaný teplotní děj.
I
3.1.2 Náhodné fluktuace materiálových vlastností, ' rámci použitého stochastického algoritmu výpočtu proC S Ľ . , čení je vliv náhodnosti materiálových vlaítností kvantii;':ován jednorozměrnýB perturbačnín modeleB II. řádu pro koncentrickou anizotropii. Pro momentové charakteristiky rychlosti radiálního tečení lze potoii odvodit /5/ výrazy
(3)
kde faktor geometrie se řeší numericky pro jednotlivé typy prvků.
J \ :\
•
- 2.0 5 3*2 Model poškozování HC ~ únevcu běhen; provozu ,Ť& pctruťní je pot:-ut. r;í systém cvalíčky nauióhún vlive.ti r^ruJaoe výkonu prj.pt jenýcn zařízení a o c iStiivek. Pro kvant i ť i Í»HI: i prfiadi/po./oLnosti poj j:>tr:i prv.iu ^yiy vypracovány dva ai torr.«t: vr.í ulri.rj!,-y r..czi ni r,: 2 je třeba volit v síiviĽ'i o:,:. J .v.' ;;:;-e irif ar-j.t-.-je o r'rifiluor.vc.". V S tujL.-ii ?:. ri'OL-'.-rn/r::, 3.2.1
íŕo:.:el NC A n á l y tiCii,y SlOChablíc-: y "Otíei ,-e vy:;ľncov •'. u;;j i'.-.t, -í p r a v d ě p o d o b n o s t n í lcc.ovr' : : ť . i : s ; ..kv i: j :nr.-:rn . í l a r l ľ : ! ; ^ . k r i t é r i e n m e z n í h o s i s v u ;: ro..j..ří;rii;-.. u. : > ; u KU—ai-->:.•.-• ;.'í i k o z o v é n í p r o OL.itast p l a s t i c i t y a v : .-ÍÍ-OÍ." . ' - n L i c i t y „ UČ "...<.:.umožněno explicitní v.yjácřeni vlivů a) nahodilosti evittence ôei'ettu tecnnol^ •ic'':éii-'N joěkození, b) etavu počste^níno poškozeni pro nedestruktivní kontrole, včetně jejir.o pi-ipvčnéť.o opakováru' v provezu, c) nehodilost.i í'luxu,;ac,i stavu napjatosti v čů.slec:;u stochastické povahy - půaobícícrj
zaiížein'
~ materiálových chsrukiexjatik - geojiietrie komponent v ráaici výročních e montiižnich tolerancí - skutečné konfigurace systému (geometrie podpor, tuhosti závěsů, tření atd.) d) nehodnosti odolnosti materiálu proti kumulaci poškozování e) náhodnosti parametrů Jcrit&ria mezního stavu. Stochastický model stavu napjatosti komponent je v současné etapě vytvořen kombinací konvenčního statistického rozboru provozní historie daného systému a metodiky simulace stochastické odezvy systému využívající deterministické procedury analýzy napjatosti a deformace / 6 / . íuodel kumulace poäkozovéní »ateriálu používé v elastické oblasti stochastické formulace regrese experimentálních údajů v jednotlivých pracovních oblastech Parisova typu „
i.? ' je použito v inelastické oblasti. Počáteční rozdělení rakteristického rozměru defektu ^(^(předpokládán eliptioký tvar konstantní štíhlosti s konstantní pravdjpodoĽností směrové orientace defektu) je orinadováno v exponenciální!, tvaru s parametry uváděnými v / 7 / . Zavedeniu kritické hočnoty mezního stavu t. prostřednictví*! řešeni lomové mechaniky je nožné pro normální provozní podmínky vyjádřit časovou pravděpodobnost selhání vztahec '' fin . (x í) <&£,,
*tt ) ff ,
i
i/
/
jc-
17 \ ^
I f)
j
kde t'^js )reprezentuje rozdělení pravděpodobnosti lomové houževnatosti jakožto limitního parametru a sčítání prooíhá
i
přes r kritických sekcích o odpovídajících tlouštkéch stěny
j
*
f
3.2.2 Model safe-life V tomto případě je použito stochastických regresních vztahů pro kiivky Wflhlernva typu pro střídavé namáhání a Goodeanova typu pro namáhaní tepavé. Algoritmus stochasxické analýzy čerpání technického života součástí potrubního systému byl vytvořen aplikací těchto nodelů, poškozování pro netodiku Teologického výpočtu vycházející z nořen ASlíE. Těžiště v tomto smeru spočívá v aplikaci matematického aparhtu stochastických veličin v algoritmech analýzy a klasifikace napjatosti prvků. A. NUMERICKÉ VÍSLEDKX Stochastický algoritmus výpočtu ukazatele spolehlivosti potrubního systému je možno využít jednak pro jednorózovy výpočet zvolené spolehlivostní charakteristiky syetéau a jednak pro stanovení časového průběhu ukazatele spolehlivosti v rámei zpracování provozních informací
i ^ '
vy í a vr rill. O'i tnLar:l:r'V'.:i".c r.y ;• '.é::.u . Oproti d e t e r m i n i s t i c k é v-.elodice výpočtu vychází
v k&iáéc případě zvolený
'jpolci.l ivc-ijti jako p.ííhc'nťí v e l i č i n a
pa r a tet.r
daná typem svtho
rozóě-
itnJ- pr-biVtit-podobncsti b chĺirnf.teri:-. i i KHĽÍ polohy a rozptýl e n í . IÍĽ!:.oi-ickýn. výalecker.i výpočtu v z; ; !ď .:r>í v a r i a n t e gauspovĽkú
proderme celkové doby teclmi ckčno života
je
í/,^^
Vy počtený a hodr. ntí'.r c.horfakt f-ristik rozc'ulení potot; očpovideji
okacižitá prnvdtpodobnoťt selhaní prvku fy Cŕ)
kovŕl ž i v e t n o s t
/ j ^ (V j
sysiÓLiU - exj-erineritiJlní
a zlyt •
. V pri; add derrons tračníí.o vy;cčt; r e l a x a č n í ví-tve in:"ta].ované rva
EL-c. I I I - pro který byla z čůvočv ověření c i t l i v o s t í
výpočtu
stanovena jednotné s.T.ěrodatná odchylka vstupních n;':hodr.ýc\h pror..or;'.ých 10>t atiecr.í hodnoty, se pohybuje v a r i a č n í cifrr.'- doby
i.eo:.7iick jjio života
koei"i-
od > co 28^ s tcnoer.cí růutu
s iles~' j í cimi streo.'iíiai hodnotar-i < • 5, ZÍVÍh Stoc.-iastická aetodika stanovováni ukazatelů spolehlivosti jt: perspektivním néstrojec. zejména pro kvantifikaci rizika spojeného s provozem konvenčních i jaderných energetických zařízení, avšaíc své uplatněni nachází všude taa t kde aspekt bezpečnosti nebo naicladnosti celého zařízení vyváží podstaxnou komplikaci matematického řešení probléaiu. Optir.,álnÍE řeéeníc specifické proolecatiky otoehastickóho ZD'jdeio\rání mechanických a termodyna^.ickýcíi systéaů, ktej'ýL. je nutný vysoký objem zpracovávané vstupní informace, je spojení analytických algoritmů s počítačovou databází prúběžně doplňovanou příslušně koncipovaným inforaačníia sys— téaeci.
Seznam použité literatury: y i / HRAEÁKjJ.: Výzkumná zpráva SVl3sS-óO-O2O15 /2/ OTANI, R. : Creep and Fatigue at Elév- Ter:p., IJIA1S IStíO / 3 / V.ALLLS, K.F.: Aer. Hes. Concil, 9J5, ly?6 / 4 / ŠVARC, .ti.: Výzkumná zpróva SVÚSS-bí-O2OOÍ? / 5 / BELLíiAN. R.E.: Perturbation Techn.-^in Maths., Holt,19S4 / 6 / ŽALU1-OVA, A.: Výzka-.ind zprava S V USS-62-02 006 /!/' liARSHALL, W.: An Ass. of the Int. of £V,R P.Vesa., UKAtA ing. Jiří Kratina, C S c , ing. Kilan Svare, CSc. Státní výzk. ústav pro stavbu strojů, Praha 9 - Běchovice
, .-. .*. .-,.!.• ;-. .L'3 ti i 8 kr. irovi"- s p o l e h l i v o u 1 , i • V P p m y s 2 u j e j : -'..•ko'.;-'Vi[.'r .'r •••'•í, w p r v í ^ t t c t o b j e k t j vi „j 1 , n á r o d o h o s p o d á ř e tího Mr.;.• •••,('•••/:•'' or.'iobri'" .;nk-r ííroven jirr.-'.-h vřdriích o b o r ů , z e l(.'?'-riv::; r.R ro-.or'.v.i»-vf*h ve 1 i f vnAc •:, r.a úrovni třech základních tvoříc '. :• .:••'!?••.í - mi .vc-vni v ý b f r u (vclby) sledovaných veličín, n í: úrovni 7. ;• r y c <. v 4 r; í zle kaných údaj'.} a nt> úrovni :> r r, i; '. i <; V ' ;•; .^ 1; í i •, .' v třcii oblastech, Jetere ctiý prr.cea v>*voľ;fjly. íídaje o spolehlivosti výrobku Q oŕedevšín; pak" (ieho spolehlivé činnost v provozu, pstíí v součef>né době k ,ieho nejvýše ceněným jakostním šnekům. Svědee ť/íns o roetOĽCÍjr, význaiau spolehlivosti objektů je nripr. celopvftově vysek;/ počet odborných setkfiní, vycházejících publikaci i spracovávanýer národních i mezinárodních norem včetně rozsáhlého programu ?'";'P v tomto směru. Při podrobnějším sledování této intensivní činnoati lze vedle konstatování rostoucího významu spolehlivosti konstatovat i druhou stránku vtei-
j
a) množí se výhrady e připomíniry ke kvalitě volby - výbéru sledovaných veličin; nauka o spolehlivosti, v y c h á z e j í c í z definice p o r u c h y a 2 definice m e z n í h c s t a v u , v současné době získává údaje o mtízním etavu definevane m i m o o b l a s t spolehlivosti, k v a l i t u téchto údajů same nezkoumá a přitom většinu svých sledovaných velíčin a ukazatelů na těchto údajích z a k l á d á ;
>. {
b) množí se výhrady a připomínky v tom smyslu, že u aoučasných ukazatelů spolehlivosti není vždy zcela zřejmá jejich k v a l i t a t i v n í ú r o v e ň , často není zřejmé, zde dosažení vyšší nebo nižší veličiny číselného ukazatele je celkově pozitivním nebo negativním výsledkem realizovaných opatření, dokonce zda zvyšování nebo snižováni úrovně spolehlivosti j a k o c e l k u je kladným či záporným jevem.
1 i j i j \ j
V podstatě to znamená, že výhrady a připomínky se týkají výše zmíněné prvé a třetí tvořící oblasti nauky o spolehlivosti, přičemž o druhé oblasti - úrovni statistického zpracování získaných údejů, lze tvrdit, že z hlediska rozsahu i úrovně zpracování je nejkvalitnější.
;
Současný stav nezměnit a nauku o spolehlivosti r e d u k o v a t v p o d s t a t ě j e n na statistické zpracování pozorovaných nebo předaných, jinde definovaných veličin, je samozřejmě v principu možné. Vyvolalo by to váak nezbytnost zabývat se mnohem důkladněji než dosud řešením yýěe zmíněné prvé a třetí oblasti v r á m c i j i n ý c h disciplin, o nichž lze předem říci, že by s oblastí statistického, zpracování musely těsně spolupracovat, že by vznikala rizika rozsáhlých duplicit, potřeba náročných koordinací apod. Zcela zřejmě bude výhodnější současně realizované pojetí, reep. přesněji řečeno převládající představy o obsahu nauky o spolehlivosti poněkud poopravit, rozšířit obsah a přijmout do jeho rámce i některé části a oblasti,
•
týkající ee konkrétněji potřeb výrobců i uživatelů strojů a spolupráce s nimi Lze shrnout, že naznačené výhrady a připomínky se v eoučaené době realizují na radě pracovišt v uskutečňování progresů např. optimalizace obnovy objektů, optimelisace spolehlivostních požadavků kladených ne výrobce a j . ; tyto trendy a prograiry jo zřejmě možno charakterizovat pojmem o p t i m n l i a o c e 5 p o 1 e h 1 i v o 5 i i a j e j í c h u k & z a t e l i i . Předkládaný příspěvek je pokuser o jeónu variantu řečení v naznačeném směru, S ohledec n« etenovený rozsah je zvolen poněkud netradiční postup - aíoto obvyklé prvotní analýzy součesného stavu v dané problematice a na ni navazující návrh nového řosení, je návrh řešení uveden přímo s tím, že z jeho podstaty prc zair< eresované specialisty určitá kritike současného poj-3-Lí vyplyne. Pokud použité pojmy jeou zatím mimo rámec normovaných pojmů nebo mají výjimeční odlišné pojetí i je uvedena jejich' definice; obdobně je tomu u poznámek. 2. OPTIMÄLNÍ STAV PRO OBNOVU PRVZU Technicžľý stav - používane jako obecný pojem pro vyjédí-eiií schopncsti objektu vykonávat v daném okamžiku požadované fjnice (pak 7n smyslu ČSN Ol 0102-79 konkrétními formami technického stavu jsou stav bezvadn;?, provozuschopný, poruchový)< Obnova - používéuo jako integrující termín pro údržbu, opravu nebo v ý m ? n u objektu. Technická diagnostika - chápána nejen jsko součást tzv. údr2bových činností, ale siřeji jako o b n o v o v a c í činnost s ohledem na uplatnení i u objektů neudržovaných (neopravovaných), t j . objektů s jednorázovým použitím (určuje technický stav nebo okamžik v ý m S n y ) . Diagnostický signál - synonymum pro "ukazatel technického stavu" e pro '• parametr" ve smyslu CSN 01 0102-79, takže se jedná o měřitelnou veličinu, která popisuje technické, ekonomické nebo provozní vlastnosti objektů, související s úrovní technického stavu. Doba provozu - zdůrazněno její pojetí v tom smyslu, že v ž d y vyjadřuje o b j e m p r á c e objektu (se symbolem w pro obecnou jednotku, které nemusí být chápána jen v přTsn? fyzikálním smyslu, ale i volněji jako jednotka požadované činnosti - km ujeté dráhy, počet jednicových výrobků, počet spotřebovaných litrů paliva, hmotnost zpracovaného materiálu apod.); chápání doby provozu ve smyslu časovém je považováno za konkrétní formu vyjádření objemu práce v iSŠelném případě - např. pro stroje s monotónní Činností v ustálenýci provozních podmínkách a j . Dvoustavový objekt - použito pro označení objektu, u něhož probíhájící vnitřní změny technického stavu v důsledku ŕcho provozu (měřené 5i neměřené) nemají pozorovatelný, B y t e l n ý nebo významný průběžný vnější projev ve změnách teshnickoekonomických parametrů; jediným důvodem jejich .. iovy je r i ziko havarijní poruchy. Vícestavový objekt - použito pro označeni objp ,u, u něhož probíhájící změny technického stavu mají prCotžny, významný a mě«-
3ÍL
J:
L e v. r, . e .">•.,-iľ K-LĹ:. V Í J r t e r e i L
i
H " (ČSN . 0 0 1 0 2 y ,ie ó e í i n o v f . r . o s - ' - ; : - ' IĽ ;• . c * i. d a l š í v r r . í i t í o t j e Ľ f . : -*•£•.-.
•:3no V(JR~;Í: provoz, o? n e p ŕ í p n e \ r. y n e b o r e :, i - . r. v . r e B p . obnov-etií j e h o b e z v a d n é h o n t b c provozuf>cnopr:4hc 3i.ev r ,'fn r n. o ž n í- č i n e ti č e 1 c f pre- ru-oústran-, teiné porušení bezpečnostních poř.aaevki, none -• neodstráni tfälné překročení předepsaných mezi Btanovenvch parametrů, nebo - neodstráni teIné sníženi efektivnosti prevozu pod prípustnou hodnotu, nebo -- antnoBt vykonání generální opravy. ?ato tzv. k r i t é r i a m e z n í h o s t e v u mejí b^t podle současných představ a znění norem stanovena teehnicteou dokumentací pro daný objekt - I D Í E O o b l e s t n a u k y o s p l e h l i v o B t i . Toto pojetí je v tomto příspěvku chápáno jako základní nedostatek. 2,1 MEZNÍ FYZICKÝ STAV A FYZICKÉ ŽIVOT PRVKU V rámci kritického pohledu na definovaný mezní stav předpokládejme provoz strojního prvku, u něhož zmíněný mezní stav n e n í r e s p e k t o v á n - prvek je ponechán v provozu tak dlouho, pokud po f y z i c k é s t r á n c e je vůbec eehopen plnit požadované funkce ne j a k é k o l i v k v a l i t a t i v n í ú r o v n i . Za tohoto předpokladu dojde prvek nesporně do stava, kdy zmíněnou schopnost stratí. Tato ztráta, kterou lze definovat jako d o s a ž e n í m e z n í h o f y z i c k é h o s t a v u prvku, se může projevit ve dvou základních formách: a) porucha havarijního charakteru, t j . náhlá a úplná ztréts schopnosti plnit požadované funkce - napr. zadření kluzného ložiska v důsledku nadměrné vôle, lom v důsledku zeslabení příčného průřezu, přerušení vlákna, zkrat apod.; b) porucha "nehavarijního" charakteru - např. ztráta schopnosti řezat materiál u řezného nástroje, ztré.ta tažné síly v důsledku nadměrného prokluzu při opotřebení dezénu pneumatik apod4 v tomto případě okamžik ú p l n é ztráty zmíněné schopnosti není obvykle jednoznačně zjistitelný a leží v ý r a z n ě za okamžikem ú č e l n é obnovy. Při dosažení tohoto m e z n í h o f y z i c k é h o s t a v u m u s í b ý t v k a ž d é m p ř í p a d ě realizována obnova prvku; dobu provozu do dosažení tohoto stavu lze definovat jako f y z i c k ý ž i v o t (obě definice mají pracovní charakter). Předpokládejme nyní experiment v tom smyslu, že se bude zkoušet výběrový soubor prvků do mezního fyzického stavu a sledovat se přitom bude jak f y z i c k ý ž i v o t t f , tak vybraný d i a g n o s t i c k ý s i g n á l S (sa feterý môže být použito i kterékoliv tzv. kritérium mezního stavu, uvedené ve v.ýSe citované definici mezního stavu). Výsledkem experimentu pak může být stanovení dvojích spolehlivostních ukazatelů - jednak f(t),
j .1 j { 5 í .'
r
i
Cbr * 1, Schéma komplexní zkoušky provozu prvku do mezního fyzického etavu (charakterizován kroužky) s příkladem hustoty pravděpodobnoati poruchy jako funkce fyzického života f(t f ) a diagnoetického signálu f(S); tf - střední fyzický život. P(t), R(t) a další jako funkce doby provozu t, jednak f(S), F(S), H(S) a další jako funkce zvoleného signálu S - viz obr. 1. Pozn_émža 1: Naznačené obecně se vyskytující variabilita veličin " S~, příslušejících meznímu fyzickému etavu t je příčinou, proč nelze mimo oblast spolehlivosti seriozně definovat mezní stav v dosavadním pojetí ~ obecné inženýrské discipliny ee mohou o to pouze snažit, variabilita S však v závislosti na kvalitě použitého signálu v určité míře vždy zůstává e je ji nutno statisticky popisovat pro potřeby optimalizačního řešení. Ukazatelem zvláštního významu je e t_ř e d n í doba p r o v o z u do s t a v u S , tj. t(S) resp. S(t) - viz obr. 1 - tvořená dobami provozu jednotlivých prvků do stavu S, tj. tAS) a fyzickým životem t f -TS) prvků, které stavu S nedožily. Její nejvyšší veličinou pro J S -*>«>je střední fyzický život t.p, k němuž se funkce t(S) s rostoucím S asymptoticky přibližují;. Veličina t(S) je tak výhodným ukazatelem, že je někdy výhodné •* ~važovat ji za primární nezávisle proměnnou veličinu a některé spolehlivostni ukazatele vyjadřovat jako její funkci - např. F(t), R(t) a další. Kealizovat provoz uvažovaného prvku až do dosazení í.ního fyzického stavu ve většině případů je n e ú č e 1 :. «' a) U d v o u s t a v o v ý c h prvků, s oh3 e •...; aa vznik z á v i s l ý c h poruch a na vznik p r o s •t o . , protože dosažení me^ní/o fyzického stavu je možné pou pr-ovozu, pre: ventivní cbnovs není s ohledem na podstatu •. prcblémem k řeSení je aífi to^eí. stav S, při jehož dodržen . č e l n é č i e v. •'• p. ,'iA sabezpc-oena p r e v e n t . , . obnova (je zabrán?! .• vanikc havarijní poruchy);
• í. 3.'.: í =-';
: -C;!
.
"
•
'
•
'
, ' : : - !
s í t
•••
- '
'••'••-•".)•!•
y c ;. - r ; : < • . : > •
r:v,',:.^:v >-j , ••
•::'.l\'€ . • .. >:T.- - . ' . " .
c p x i O . ' : : i Z G f . i í ľ,<: í " ? ŕ - O " . i r- '(• - . - r i b é t n " •zť.o
> f*:'
i .-mvaiu --. -:r: t í r i u m . t j . n«'• '.tico pro !.. :O- i;y 1 r ŕ i j e v / ne jruznô,;:''^ "e'i i č i n y ; v oboru 8po.'j p/í., "Jp-^-rir ."'i* zirfn£né t z v . ' r r i t é r i s mezního s t e s vu. Procl( mer z..'.<=t.-.vó mlre komplexnosti zvoleného k r i t é n e : í e - l i :;o fcr i tórium nr.'f , z v ť l e n a konfcrttní 'iroven b e z p e č n o s t n í h o po->niíavku, u r č i tri -iroviřň vybraného vybraného parametru parametru sriod., l z e vždy p oll o i i t b y l aa e fne 0 t."5 z ku, p r oo i zzvvo oľ ľi ei n p r á v ? t a t o •irtfv.'ci" "P'":'J. Leii'J j v r . f l : . : / p
T e 1 i 't o s T . v p o d s t s t ě t o znamená, že j e nutno h l e d a t k r i t é r i u m "vySSí d r o v n ě " , Jrterýir by bylo mcžno zmĺnf-nou v e l i l c o s t z á ú v o d n i t , t a k ž e původní k r i t é r i u t a se siévé u k a z a t e l e m ív podetftt ě diaírnostickjTB s i g n ó l e n ? .
'/ýchodiskc n a b í z í s k u t e č n o s t , že s p o l e h l i v o s t .je jednou z množiny . j a k o s t n í c h v l a s t n o s t í - j a k o s t n í c h znaků výrobku. Tím j e l o g i c k y umožněno ř e š e n í o p t i m a l i z a č n í dlohy v tom smyslu, že o p t i m á l n í j e taková úroveň r e e p t změna s p o l e h l i v o s t i , které p o z i t i v n ě o v l i v n í úroveň o p t i m a l i z a č n í h o k r i t é r i a j a k o s t i . Norma ČSN Ol 0113-86 ( J a k o s t výrobků - t e r m í n y e d e f i n i c e ) VB v o l n é i n t e r p r e t a c i ze t z v . i n t e g r á l n í u k a z a t e l j a k o s t i (nejobecnějáí,nejk o m p l e x n ě j š í ) považuje sumu n e k l a d u na v ý r o b u a p r o v o z o b j e k t u , p ř i p e d a j í č i ne ,-jeďnotku vykonané p r á c e (požadované č i n n o s t i ) s t r o j e , t j . v p o d s t a t ě na .jednotku d o b ~ provozu; t e n t o p o d í l obou v e l i č i n l z e d e f i n o v a t j a k o p r ů a ě r ne j e d n o t k o v é n á k l a d y u(S), příslušející u r č i t é ú r o v n i zkoumaného znaku j a k o s t i . S ohledem na s k u t e č n o s t , že n á k l a d y j s o u n e j o b e c n ě j š í mírou p r o množství vynaložené ž i v é 1 z v ě č n ě l é p r á c e , m a t e r i á l u a e n e r g i e , že p ř i j e j i c h p ř i j e t í za k r i t é r i u m j e z c e l a zř«jmé, že j e j i c h m i n i m á l n í velikost je veličinou o p t i m á l n í , že změny t e c h n i c k é h o s t a v u mají v ž d y e k o n o m i c k ý p r o j e v , n a b í z í se z c e l a l o g i c k y p o u ž í t j e v j e d n o t k o v é formě i z a . n e j o b e c n ě j š í - i n t e grální k r i t é r i u m o p t i m á l n í s p o l e h l i v o s t i .
2.3 ÚČELOVÍ - KRITERIÁLNÍ FUNKCE Na základě úvah o volbě druhu kritéria lze definovat kriteriální - účelovou funkci: za optimální technický stav pro obnovu (náhrada pojmu "mezní stav") lze považovat takovou veličinu £ . pro níž je poměr aumv průměrných nákladů na obnovu N„ a průměrných nákladů na provoz (vyvolaných změnami technického stavu) N p (S) ke střední době provozu příslušející stavu S, tj. t(S), který lze vyjádřit jako průměrné jednotkové náklady na obnovu a provoz u(S), minimální. tj. u(S) = uCt(S)] =
a.w "
1L
J (1)
•i[wj Q)
bi
Obr, 2. Schéma stanovení optimálního okamžiku obnrvy t, ;poa.,í ; a optimálního technického stavu pro_obnovu S (pes., b) pomc?.í fun\ ce okamžitých nákladů na provoz v^'t) a nakladú" na obnovu ;v. Při_výpočtu lokálního minime funkce u it) se získá vľteh (symbol t označuje veličinu t, příslušející optimálnímu stavu pro obnovu S t j . jedné se o s t ř e d n í t e c h n í c V ý ž i v c L )
[Kčs.w"1]
(2)
kde pravá strana rovnice (2) ae rovné v souladu se vztahem (1) veličině u(t ), tj. středním průměrným jednotkovým nákladům na obnovu a provoz, příslušejícím optimálnímu stavu S pro obnovu. Levou stranu rovnice (2) lze definovat jako střední c k a m í it é náklady na provoz Vp(t ). příslušející témuž optimálnímu stavu S pro obnovu. Vzt&h ?2; znamená, že v optimálním okamžiku obnovy t resp. při optimální úrovni signálu S pro obnovu se okamžité jednotkové náklady na provoz rovnají průměrným jednotkovým nákladům na obnovu a provoz, tj.
v p (t 0 ) = u£t0)
(3)
což v geometrické představě znamenář že v daném okamžiku t se obě funkce protínají (obr. 2a). Veličina v~ na obr. 2a označuje střední okamžité náklady na provoz, příslušející počáteční úrovni S diagnostického signálu S. Okamžité jednotkové náklady na provoz Vpit) lze považovat za e k o n o m i c k ý e k v i v a d i a g n o s t i c k é h o l e n t s l e d o v a n é h o s i g n á l u S(t). Protože podle vztahu (2) platí obecně, že Vp(t)
dN p (t) dt
platí dále, že v optimálním okamžiku t
[Kčs.w"1]
(4)
jsou kumulativní náklady
- •.'••Jů-.-.rfiTiě áríifovanrí
Dlcchť
n£
obr
'.E ,,<e •im^n.u
-,;..._..:•_
aô' no ocnovu ^r. o n-í J t e ty celé optimalizační metody vyplýva že pr- -.'^.er ní eeii'in? t postačí experimentálně1 stanovit ŕankci 2i.'. r. rV:st j: ne ek8nomický ekvivalent Vpít'1 a sledovat priber ;• funtce o* do okamžiku (obr. ka'\ kci.Y preôeir snámé veličina :. umožní stanovit atřednií tec hni c k;, život I , .iehož pomoíi xz? r :•1]c- BchétDiitu na obr. 21> stanovit optiméln: etav pro obnove ^ c umožňu.-ícl náhradou r,e doeaveiní tzv. kritéria mezního 3tsvu ur5it v5echn.y běžné ukazatele apolehlivoeti. 2.4 NŽKTEŕí! VLASTNOSTI NOEMáTIVfi PRO OBNCVJ 1. V naznačeném pojetí má normativ signálu pro obnovu Drvku charakter o p t i m á l n i v e l i č i n y , které obecně může být překročena i nedosažena se stejným důsledkem - vznikem strát. U strojních s o u s t a v je nedodržení normativů pro p r v k y běžné e ú č e l n é (např. u dvou prvků optimální okamžik s p o l a č n é obnovy vyvolá u jednoho prvku překročení, u druhého nedosažení jejich normativů, vzniklé ztráty mohou být převýšeny úsporami ze společné obnovy (méně demontáží aj.}. 2. Normativ j«s p r_o m ě n l i v o u veličinou, závisející na průběhu funkce Vpít) a velikosti nákladů na obnovu N Q ; znamená to, že se mění jafc v závislosti na změnách fyzikálně-technických parametrů prvku (vlaatnoati materiálu, změny namáhání v provozu a j . ) , tak na změnách nákladových podkladů (změny cen). 3. S ohledem na proměnlivost stavu pro obnovu je proměnlivou veličinou a nezbytností průběžné inovace i t e c h n i c k ý ž i v o t a všechny apolehlivostní ukazatele z něj vycházející. 4. Přijetí kritéria u(t) vyvolá nezbytnost rozšíření sortimentu sledovaných veličin a rozšíří nomenklaturu ukazatelů spolehlivosti. 3. ZiVĚR * 1. Použitím průměrných jednotkových nákladů jako nejobecnějšího-integrélního kritéria z oboru jakosti i pro obor spolehlivoeti objektů dochézí v k v y j á d ř e n í v a z e b úrovně spolehlivosti na úroveň dalších jakostních vlastností. 2. Dochází ke sjednocení teoretické podstaty optimalizace spolehlivosti prvků s optimalizací spolehlivosti strojních soustav, s optimalizací údržbových systémů; např. současný program RVHP z oblasti optimalizace spolehlivosti by bylo možno v teoretické části zjednodušit a sjednotit a poněkud nejednotně vynakládané a částečně tříštěné úsilí orientovat napr. na metodiku převodu různých sledovaných parametrů na nákladové údaje {např. známé normotvorná témate ukazatelů produktivity, ukazatelů jakosti vybraných výrobků, optimalizace pro modely odolnost-namáhání aj,). 3. Metoda umožňuje hodnocení úrovnř spolehlivostí i klácení požadavků na výrobce z nejebeen?j&ího - integrálního hlediska. 4. LITERATURA : Hevlíček, j . a kol.: Provozní spolehlivost strojů. Praha, SZN 1983. 656 s. (nové vyáání je v tisku). Adresa autore: Prof. Ing. Jaroslav Havlíček, C S c , mechanize.ni fakulta VSZ Prahfe, 165 00 Praha 6 - Suchdol.
- 2.45Jan
POLÁCH
STATISTICKÉ METCDY PRO CENZOR OVANE SOUDG'.Y j.AT 1. ťľVCO Zabezpečování spolehlivosti výrobků koncernu Ľ3 0!.'.A (íerpíidel e armatur) vyžaduje provádění technické i
(13S) pro čer pa.il>-- je provéděiv-s
[l] , takže údaje o prevozní spolehlivosti ,::.cu
získávány v jednotné struktuře s shromažďovány v centrální bance spolehlivosti na počítači ADT 4 5 X . Při vyhodnocování těchto údajů 1SS všsic není možno použít, obvyklých metod matematické statistiky. Údaje ISS z provezn:'ho sledování představují cesto značně nehomogenní soubor dat. Čerpadle jsou zařazována do sledovaného (výběrového) souboru postupně a během sledovaného období dojde k poruchem pouze u určitého počtu čerpadel. Cenzorovsné doby provozu zbývajících čerpadel musíme v£ak při zpracování údajů IS3 uvažovat, Údaje ISS tedy představují mnohonásobne cenzorovaný soubor det. Protože současné ČSN z oblosti spolehlivosti zpracování mnohonásobně cenzorovených souborů dat neřeší, obsahuje
příspěvek tří statistické metody používané v koncernu SIGMA při hodnocení spolehlivosti z údejú ISS. Tyto meto.'y uaožňujl využití všech získaných úaejů e současné také zabezpečují věrohodnost výsledků hodnocení spolehlivosti s dostatečnou konfidenční úrovní. Praktické použiti statistických metod s porovnáni výsledků hodnocení je provedeno pro hlavní napájecí čerpadlo 300KHN 2,
elektrárenských bloků 200 M/í. TEORETICKÝ MODEL SPOLEHLIVOSTI Pro čerpadla používáme teoretický model spolehlivosti 3
a dvouparametrickým Weibullovým rozdělením pravděpc- . „.losti (déle jen Weibullovým rozdělením), který má parametry b a ci. Parametr tvaru b_ je převážně apriorně daný konstrukcí čeroadle, parametr měřítka d_ zahrnuje především vliv proměnných provozních podmínek, údržbového režimu apod. Funkční cherakteristiky Weibullove modelu spolehlivosti -
"t
4-
ŕV' iirier.í ;;-a-"-::::.e t r i b -• "• j ocuži.jeĽ.e linc-crm re-grese t ::.e*c-íy ne ,"!:-•!•"'í'.::. í t v e r :'.J . Pŕ'itoa. j? t r e b a JS r:;i 'Xi'/t hodne ty a c t rcezi pcruc::"-.'i:.'. t- 'Je neiíle ?e j í zí pc3Íou:.->nĽ-1; t,£l,< í i n , /cde z - poíet perách Zeveŕier.e-1 i pro součty čtverců pomocné " z t s h y S„ = z Sn
= Z In t ,
So
=E d n t . ) 2
4-
S3 = 2_ In { -In [ 1 - F ( t i ) J j S. = ^ ľ l n
t. l n { - l n [ l
- F( t . ) ] ]
'j
dostaneme nepř. podle [2] soustavu dvou rovnic -b In d . 3 r + b S, = 5 J
-b I n d . S, + b S . = S . 1
Reěením r o v n i c
2
(6)
4
(6) získáme odhady parametrů t> a d_ 7
C
zS2 Ä
_
C
C
- S I
s,s - s s .
In d = -i-1
L^
•
; 8 )
Známe-li odhady parametru 2 a d_, provedeme odhady dalších statistik. Odhad střední hodnoty E(t) = d / (1 + J ) (9) b / značí g8mms funkci (Eulerův i n t e g r á l i . druhu). Odhad kventilu pro zvolenou pravděpodobnost y 1
ty = d [ - I n d -<£ ) j b
(10)
\ ,\ '( !" '
3. STATISTICE KETODY HODNOCENI PR CV CZ N í S P C Ľ H : . : V X T : 3-1 lír.ohop.Hscbní cer.zcrovíný soubor i ť t Soubor údcjů IS5 obsahuje n hodne t Ocb ' v, a tohc _z ď: b r<--zi poruchami t., e E cenzorov aných dob r-r r v _, :•• u t. ; . Přitc~ rl't: n
=
z
•• m
.
Pro parametrickou metodu tv/e i nullcvo rcrlcleníi ir.i::. a :.<••• •;_pořádht hodnoty t, do nekler.F. jící p r vloupncyti , takže v:\ t.-: h (4) cié pro mnohonásobní ceri2oro»«r.j soubor .Jet '.VÍT ľ •'••o odhady parametrů b a d_ v c- vztshu (I; pr-.^z i jec^ 7i-.-..rsv (7), (6) a (5). Hodnoty t ; a ^ jsou zná:::c? i ;:df:j* 1S3 . -Je" iný;, problémeis je tedy stanovení výberové dis tri :..•!(" r: i fur.kco ŕ". í. i v rovnicích (5) pro příslušné hodnoty t^ e uv^úc••v.ňr.ín cfr.-r-rrV8ných dcb provozu t. -. V nesledujících statích r_ou rrc vvn-. •• ní tohoto probléicu rozprecovény tři vhodné štatistickí ^,rtody. U všech metod predpokladáme uspořádání hodnot t. ooJ!•? vztahu (11 J. 3.2 Metóde kumulativní intenzity poruch (KIF) Metóde KIP byls původně vypracována pro grafické oietodv hodnocení ne pravděpodobnostních papírech \_3~\- Lze ji viak využít i pro analytickou metodu. Metoda KIP je založena na použití kumulativní intenzity poruch -
.i L ( t
i
)
=
/ X (t.) dt 1 0
(12)
Využitím vztahů (1) až (3) lze vztah (12) upravit pro d i s t r i b u č n í funkci -L(t.) F(t i ) = 1 - e
a
(13)
Postup stanovení F(t.) metodou KIP je následující : 1. Zavedeme inverzní pořadí u = n - k + l , t.j. době t přiřadíme u = 1 a postupně až t, přiřadíme u = n . 2. U hodnot t. spojených se vznikem poruchy (hodnoty t.) určíme intenzitu poruch podílem l/u . 3. U jednotlivých hodnot t. určíme kumulativní intenzitu poruch L(t.j ) jako součet všech intenzit poruch, příslušejících dobám do poruchy menším než je uvsžovená doba t^ a intenzity poruch, příslušející době t., pro níž počítáme kumulativní intenzitu poruch. Hodnota kumuletivní in-
í C
"'
_ f.- '• ^
•
' u
;
'
1
f;' "
'"•
^ r- -^ f i r- * _ - -
L
•' • 1. ' ' " '"'-
^
^
z
''>i: 7 ' '•''.'. ř ' ' . ' ''_-
. '
'•;
V
T*
''•
:
' K
— ;
" "'" "-. .
.'
-•
r:
,.
í - Ĺ' p l e t í pcístec.-ii hodno-y ,»',, ^ K_ E. dí', - i = ^ - .' j ' r ' s t ŕ i - l i přía.iu.šná íioflnots k i; ŕftáf' i [Ô.QC-- E.°ZÍ ooruc- •-n i ) , potoir hodnotu htn zvětáíme o jedr.aíku 6 ncdncvft í.'., ľ.ústevá nezměn&ns. S použitím provéôScího c-perótoru " : = •" lze tedy nepast K, := M, + 1 4. P e t ŕ í - l i příslušná hodnota je k řadě j (cenzorover.é doby provozu), potom hodnoty Hr, a M„ zmenšíme podle n e s l e d u j í cích vztahů F (t, , ) M
l:=
M
7
l
^'
1
"
F
(
V
l
)
(15)
M_:= M o 2
2
1 - FítwJ
5- U jednotlivých hodnot t v určíme příslušné hodnoty F(t v ) jako podíl hodnot M, a M 1 "l
takže
M, A F(t. ) = -i M2
(16)
6. Pro další vypočet používáme pouze ty hodnaty, které patří k řadě i_, t. j. F(t^). Hodnoty Fítj) použijeme pro odhad párame x r u b_ a d_ podle vztahů (7) a (8). 3.4 Metoda kumulativní distribuční funkce (KDF) Metoda KDF patří k nejjednodušším metodám. Postup stanovení F(t.) metodou KDF je nesledující : 1. U jednotlivých hodnot t. určíme príslušné hodnoty F(t.) podle vztahu -
£•• \ _ 1
i n + 1 - óL
Ve vztahu (17) značí j. poradí cenzorované doby provozu t.;, které je nejblíže zleva k příslušné hoär.o«> i.
N
-V 5 2:
Síeksné hodnoty F i t . ) použijeme pro výpočet c í S - č l
A.
PCV7TTÍ STATISTICKÝCH :.'ZTC^ Kl?, PJF Í ÍIJF
n-etru b_ F. d podle
^fr.-
(7) a ( 8 ) .
P r a k t i c k é p o u ž i t í uvedených s t a t i s t i c k ý c h .-.-.ttci pro rrrft véní údejů IS5 je
provedeno pro hlevní napájecí
yj
čerpacie
KíIN (bloky 200 M W v parních energetických výrobnách - TTC i. Sledovaný soubor t v o ř í rady, Tušisice
18 kuši čerpadel j00-ľ.Híí ne p EV Peče
I I , Chvaletice
e Dftmerovice.
Pro hodnocení provozní r p c l e . M i v c s t i
byly pcuíit.y
.~f-.it
ISS-PEV ze cbdebí 1979-1. p o l o l e t í lyc.z, [ 4 ] . 2> uveier.ŕ bí mán-e c e l k e c 131 údajů c převezu,
z tohc 113 í c b n.ezi r r r
charri a i £ cer.zcrcvaných dob převezu. Pro výpc:et tik
cirk
c h y r ' k t er
r
spolehlivosti
r.áie ted;-, nt íle-' u j í c í v s t u p n í hoíncty :
n = 131 ; z = 113 ; n, - Iř.
4= h Z
j ~t ľ
t
2 '1 3 ' " • • • • > t
f
m
Rozsah příspěvku umožňuje uvést pouze výsledky ho3nccení. Prvotní údfjje i dílčí výpočty jsou uvedeny v [ 2 ] .
J
Výsledky hodnocení jr-ou pro pfehlednoet e nežnost srevníní jednotlivých aetod sestaveny n?. následující strftně do tabulky, kteří postupně obsahuje
'.
:
"j | I
1-. Koanoty pomocných vztehů S-,,S^,S-, & S, podle (5). X
c.
J)
^f
i j
2* Odhady parenietrů b a ä podle vztshú (7) & (6).
5
3» Střední dobu mezi poruchami t s použitia odhadu streíní
i
hodnoty E(t) podle (9). 4. Garana-procentní doby mezi poruchami t
L1!-^]5
použitím
kvantilů podle (10) pro zvolenou řadu pravděpodobností. 5, Test dobré shody Kolmogorov-SEirnov
(hladina významnosti,
kriticko hodnota, testovací Kritérium, výsledek testu).
Frcbleniatika spolehlivosti není zatím rozpracována v rozsahu jiných technických disciplín, pravděpodobnostní charakter spolehlivosti neumožňuje činit jednoznačné závěry a výpočtové metody spclc-hlivcsti není možno považovat za exaktní. Z toho vyplývá i určité obtížnost při hodnocení provozní spolehlivosti
-Zip -
2. údajů 13S. Uvedené metody umožňují hodnocení nčkoliks zpSsoby. Porovnáním výsledků hodnocení máme možnoet upřesnit odhedy charakteristik spolehlivosti e zmenšit tak nejistotu, která xzr.xKé při pravděpodobnostním přístupu ke stanovení odhedů. Odhrly zéklsdních charakteristik spolehlivosti ukazují, že nietoiy KIP e PDF poskytují téměř shodné výsledky. Provedený test. KoItEOgcrov-jmirnov pro ověření předpokladu Weibuliove rozdělení ukazuje, že výsledky není možné zamítnout u žádné z m e tod. Výsledky hodnocení spolehlivosti při použití libovolné uvedené letoáy je tedy možno považovat ze věrohodné. Metods
KIP 831,3282
PDF
KDF
SI
831,3282
S2
6435,4502
6435,4502
S3
-85,5605
-84,7498
S4
-407,3182
-400,7197
831,3282 6435,4502 -82,2772 -377,8412
Peremetr tvaru b Parametr měřítka d Střední doba 7 (hod)
Gamma~procentní doba t (hod) (kvantil)
0,695 4655 5930
4356
5835
5427 67 184 530 8500 14056 20342
64
64
0,10
183
182
0,20
538
534
0,80
9229
9089
0,90
15447
15190
0,95
22553
22154
0,1 1,36 0,4200 vyhovuje
0,712
4593
0,05
Hladina významnosti Kritická hodnota Testovací kritérium Výsledek testu ^-.
0,697
0,1 1,36 0,4214 vyhovuje
0,1 1,36 0,4042 vyhovuje
"ížité literatury:
/ I / POLÁo J.: Metodická příručka pro sledováni provozní spoleh Tvosti čerpadel, SIGMA koncern, březen 1983 / 2 / POLACH, .: Statistické metody gro hodnocení provozní spolehl, osti čerpadel, SIGMA VU, září 1986 T / 3 / NELSON v Theory end Applications of Hazard Plotting for Cene -d Failure Data, Technometrics, 1972, No.4, s. 945-966 / 4 / Prvotní doklacy a výstupní sestavy ISS-PEV (hlášenky 6.2, sestavy AJž, AI, A4NV, HL4) Ing* Jan POLÍCH, SIGMA Výzkumný ústev, Kosmonautů 6, 772 23 Olomouc
•.'••••.ii s - A f u K l A ,
kla.->i.l Z ľ l o i
','í; j
Zdei^l:
i k n c - n i "j\
:
d/
Tvťi j o m u é
ní.
po'.'.arj y v l ; n
•;Ľ
( . " t i l í ô ľ í j t e j . LI s e
-
v ý z t c a m
-
z v ý š e n í
111'!;;;,::
ui:."; 7 . 1 o l ' . ' i c t ' ; i-
'_ ' ,
]io.sj)oáái'sl<.. s v \.. I. t A ' / ; i ; ( j
;t V J S ' O J
u k a z a t e l i i
bezporucliovosti,
vy^Jiá./.!
poniM. i :
zanuj;iij!u o v ý
ŕ
O . ' m : '
í: .xliiu.-< n j
m:',i't!i
y
;.; . i
u j
!. . •' j
.li k o n s i i x i k L i i í j a k o s t i ,
i c i i t u . i J - r h U s
;• - v u r m ' . - . i 1
,I..!JISI,J
/ ; Í L . . ' . i -i n j i i i
\'\ i •.•1-i't-
i\
L J : ! • . ' < ' ; -i
u .-, t . J : . o \ • : . í
u r-;'Olv'>
i: •
\'-\\i
; .; -
•;,.!::
-
: < ' . . ;• i : ; V ~
j • j ' ••• i <--.-.- _C:v •: . ! :
] • ;i - i i f v ; - í n .
]'i\).^.
t
] I [ Í ' V J Í ] ; I
f j j o i c j j
JI--.-,I
J ,
•i.±votr:os=ti , o p r n v j - ^ ÍI,U.-,I.L , <=.i».
- aryclilení inovačnici:
ryUu,
Ukazatele jakosti tralr.toru Zetoi L'3i ^ a l.rř 1.1 vythdZj' /.izákladníc)i charaktori siikovýdi vlastnosti, které j^"ii aáii> !•'• tem a stioilctuľou chariktp; izovanýi.-]i vlasuiosii, záii]..tduíuu ;.užadavky na ukazatel? jakosti u traictoru, analýzou J-'IV::.:;:AÍ.LI jejicli. uživateli.1,, úCelem a poduiínliaini využívání traktor1: n úkc ly pro oblast řízení jakosti« Je tedy zřejmé; ze jt-dnim zt- základních předpokladů správné volby nomenklařuiy jaicosti tj'rilti.orú Zetor je dc;í inováiií : - druhu (typu ) traktoru, - cíle použití nomenklatury ukazatelů jakosti tral-:torú; - základní nomenklatury skupin ukazatelů jakosti traktora, - základní nomenklatury ukazarpju jakosti traktorů pro každý (druh) typ, - metod pro volbu nomenklatury ukazatelů jakosti traktorům 2. MODERNIZACE TRAKT0n8 ZETOK Kvalitativně novým přístupem, využitím poznatků vědeckotechnického rozvoje a jinými ovlivňujícími faktory byla v první polovině roku 1983 zavedena sériová výroba modernizovaných traktorů s označením Zetor 5211, Zetor 6211, Zetor 7211. Tato modernizace, která probíhá v rámci inovačních cyklů se vyznačuje zlepšením téměř všech uzlů traktoráj unifikace traktorů se pohybuje do 85 Jo. Každá inovace a modernizace zabezpečuje požadované zvýšeni technické úrovně a vybavení traktorů.
— 'ĽL 1 'j OUT f'
moJernJZMci
l.yjo
-
zvy.--i.-ni
ž i v o t ľ;ust á i j o i c n i
-
snj'^oni
nu-riu-
-
-
>r\~y t-fjií
spotreby
zvodací
u
r'tvi-
u
tříválcových
/r.i->'.í \.')K; .
min
vďleň
sily
ci 37
čtvrtého inomiontu a
až
paliva
na
6
000
<' 7
h y d r a u i i.ky
-
u
met. ol'Uv.! JJ I .
1~
tří
f'
n;'- kl»»i:
valcu
o
" •.
7 "• ,i,
°«i
typu a
úosazrno:
bu'ic
pátého
riožno.st
ji.'Jidi
rychlostního
v>i'odov>in h ŕ í O t l i - i n
vybavení
Ht u p m ju-"
:
-.y-jichi oivi -
riáhobií'-'m
^-i!) .J 1
TOI'J-
f)lH> o t a c ' U
' j
- podŕt atneho zs'ýžoní kouu ortu .i jiohoillj. v kíiliinč v soula'Iu b CTŕ.TOjiomick>Tni, esť.-tickými, bezpečnostn-ŕma
u ekolofvj ck> -
mi u k a z a t e l i ,
- výrazného snížoni vibrace a hiučnusti. - zlopSení prístupu k adresátům při zabezpečení požadovane doími a tt-chnické údržby a při oprnváeh. Niiuořádiiou pozornost je nutné věnovat dalším kvalifikačním ukazatelům traktorů. Pro zvýšení jejich kvality realizoval Agrozet Zetor řadu účinných opatření.
i»
Ukazatele technologičnosti cHarakterizují vlastnosti vy-
. 1
ráběnýcb typů traktorů, podminují optimální rozložení matéria-
f
lových nákladů, pracovních prostředků a času při technologie-
• •
ké. přípravo výroby, VF> "v^ýrobe i v provozu traktorů. Této oblasti byla z hlediska životnosti, spolehlivosti a kvality věnována zvláštní pozornost. Bylo zjištěno, žo hospodárný r<;žim motoru v rozhodující míře- ovlivňují díly pístové skupiny (zejména píst, pístní kroužky a válec). Zvlášt důležitá je odolnost pístních kroužků a pracovních ploch válců proti zadírání. V k.p. Agrozet Jičín byla
provedena řada opatření a to jak
při odlévání vložených válců, tak při jejich opracování. Použitím švýcarského kvantometru bylo umožněno provést rychlé analýzy důležitých prvků v tavenine a doleg-ovat předepsané složení materiálu ještě před nadávkováním do odstředivě licích strojů. Podstatného zlepšení kvality složení taveniny zvýšením podílu fosforu a niklu, upřesnění limitu síry bylo docíleno na základě spolupráce vědeckovýzkumné základny se zahraničními firmami Kolbem Schmidt, Goetwerke a Alfinc. Vt> spolupráci s firmou "Nagel bylo u vložek válců zavedeno plosinkove honování (plateau-honen), byl zvýšen úhel obrazu hono-
.
^
- 'LI -h vaní , předepsaná ;i b y l o
omezeno
překroěoní tjľ!
iLLoubku
p/ikrytí
ÍJV mohl
er.í v l o / o k
podílu
í osf j ' i ; c k .'• k «.!
plá.šté,
mít za n á s l e d e k
který
ne/á
;.-j.,li
•;
(ii.i<.lnu-r:i<>',
valcu.
h o i i c r o l.ou p i e k r y t x ním
nosnŕliu kovového
_"iOly:l b y l o
c r ; i f i t o v \ ' t . li l a m e l
docíleno
zvý.sení
pw li"iľj vá;ii
/ivotjiusi j
jístovi}
(
b!cuj
IK-ltOl'U, V'lJi
smi.'íiije
univerzálnějšímu
ZĽJmójif'
usi-okoJnvánj
stále
uu životníl;o
pi-ostŕedí.
Tyto
základní
v konstrukci pak
v
Veiiu
t^'pu typu c vp ú lOl-15OkK
tj'-jnié
typu
20S 6 1 , (.
l.?2
lí(Q
ľ)0
v roziioilu jít-í
r:iíj-e
a vybavení, me ne zpracovaného
pí-e-
trhu:
ť 1
',9
9
•t
t-elk.
."3 j J
,s ,3
ľ. 3
•
3^}. 100
i
ŕ •J
0
71
100
100
100
28, 0
typu
J03 5 1 , r.
0 0 ť
310 k'-i
3 k 35
Má-ľ.i VTR zabezpečit zvyšovaní ukazatelů jakosti ru Zetor je nutné věnovat pozornost rozpracováni
705
100
trakto-
následují-
cích koncepcí. - podíiu zvyšování traktorů s pohonem obou náprav; - přechodu k tzv, traktorům náí-acfovým; - vývoji směrujícímu k výrobě hybrid:ního traktoru, který by měl spojovat
vlastnosti
tažného
a
!
liKí
38 í 100
:Í
(.1 0
i celkem
ze
n,i m-,•'.•:.<>\:ii :
Jť
^6,1
typu 200kW
i
).i o v
zi-nivtlcl-M -/í ?
pojion oí pouze pohon obou n á p r a - n á p r a v .•-: nepi . náprav se stejně ve J v e l k ý m i koly k>T!ii k oly
-•:), 7
ijl-jOOkW nad
to
sta"vxi nu západoevjopskén:
pohon -zadní
kVř
poiad.ivku
uJ.a^^li.c.•il č á s t í
Je
•jk';iiomiky
j^jzaclrivkuin
tendence t-e pru jevu j í
koncepci.
výkonovú r i ída
51-lOOkW
náľocnejíj.Ĺch
jednotlivých
celkové
současného
0-50
k ľ.abezpi.'čovújií
pŕizput.i,bov;.'ij.i..í
dopravního prostředku.
-2.1H "j'yju ckýii.
!).ji.LiiU'iHj
;.ří.k.i;'.dcm
.|f-
nutno
)IJ.;IVJÍÍL-JÍ
K J uii.i i \.uiJi:i..\;i
.1 -ľfti.i
i < -11 \'
iu'Ľj/Jjiovájií j
I:I< ľTiľi;
z a n n f 11
r
trhu
válci.
fpctiflju
na
iKiľ t o v y i h
pjicipuklácia I
•/!• JI:I('IIÍI IIÍJ
u
J
-
>itra-drs-
zali/.j'i i ejii
v-.•vi-juvyt ; ,
mi.torú
> piíniýin
lujvi'tii
u.'jti
v.střiko-
motoľu
si1
výkonu motej-u v y u ž í v a t nic-
(• V í i l c o v v f J i
ninxJjnúX:u
iiodjiotu
KJ...!.vi cLť pľovedĽiij. pí..stovóho vsti'j.kovficiho v;it vysokotlakým vstŕikovacíjn
i u m v
ľctt.r
J'io zvyí-ovájií
}:.Uiv;i
koncej.ic
pozumest t r a k t o m
T. ýjj_r;,djié
« v ľ> |'.--1 iin
-
r o a ]izovajiA
iittj-cju
n/.j l i
t mu J
je
muTui'Ui
>nizuv;it
JUO kŕ. JIH J
kVi.li
„
čerpadla iialir;«zo-
čerpadlem a rozdi-lovji:cm,
jiľťvoíjv i\ ú s t r o j i k pi'ciiásoní. s í i y Vývojovú
tendence v t é t o o b l a s t i
srachronizovanýcli
převodovek
nických stupňových převodovek, tíženxm jii'edpokládat mi
lamelovými
smči'ovar
k rozsii'ovini. JJIIK'
se slcupinovýni razením. částečné ř a d i i u l n \ d i
š i ^ š í využiti pi'cvodový'cli
s]>ojkami.
T
mechaPOtj
ústroji
za-
so dví—
ľ iohonu přední nápra^* směřovat k pla-
netový^ll převodům v nábojích kol a k vybaveni
s am o svorným di-
í J
1ercnciálcm.
'
j.'Qjezdove ú s t r o j i
^
Zaměřit se na vývoj v o b l a s t í toru. U ř í z e n í uvažovat
ř í z e n í a brzdového ú s t r o j i
se sériovým
vybavením
trak-
hydrostatickým
řízením. U traktoru o výkonu nad 100 kW směřovat vývoj
od klou-
bového ř í z e n í k ř í z e n í všemi koly. U brzd směřovat vývoj k noduché údržbě, tedy k brzdám s automatický-m seřizováním bezpečit
jejich
hydraulické
liiinimální opotřebení.
*
ústrojí
V této o b l a s t i uvažovat hydraulického výkonu, množství
se zvýSením průměrného instalovaného
odpovídajícího
zvýšeného
dopravovaného
oleje a zvýšeni- objemu nádrže hydraulického
Další vývojové
tendence směřovat k u ž i t í
17)5 MPa s ohledem na možnou unifikaci zemědělských
jed-
a za-
strojů.
oleje.
jednotného tlaku
u výrobců
traktorových
připo .i ovu c í ú s tru j i. Buif
nutné uvažovat
kono\"ýc]i
třísl
hydraulickým ví-su,
s u p l a tní-ním r y c l i i o z i í v i - s u
traktorů,
Z l e p r m i b u d e iť.itjľ'
seřizováním délky
horního lihla
rychJLospo j k y j i r o k l o u b o v í ' :
i u ju..-..~is.ii v ý -
z
c<-j_t i:.!'•/•• t iíboilovvjjo ;;:j-
Ui-jď-lf.
stanovišti' ŕ i i iilavní
po/.aslavky,
v náalptlu j í c í m
Iv kt«';;'n
]iř<;hji'du:
nij-ixíriáliií p ř í v o d
č e r s tvi'hu vzdii ^JIIÍ Iľ. 'jso!'.;
p ř i uzavŕfinc' k a b i n ě celoroční
»<,„....
rozmezí vnitřní
....o....
toplot>
'*' - .'.
••«•>.... J 7 -'--J'*-
rt-lativní vllilcost v z d u c h u v kabii:O
«<.....o
ryclilost p r o u d ě n í v z d u c h u v kab_uiř
» J a . ..<,,. BK'-II'- iľ'y
J."i - : ~, ''••
c , 'i n:, sf-i
prívod
teply
slujieôľiini
záŕfíiiíľ:
«... . , Í O
O Í
,
0
sníiJT
n o u .'.i t í . i i
d e tf T j-Diiilrií cil skel — příměsy přivádť^ného
vzduchu
prašnost v místě hlavy řidiče p ř e t l a k v pracovním n a s a z e n í odloučení
»=. . . < . t
částic filtrem
k o n c e n t r a c e plynu ve vzduchu
r
.
a clon
_T ménř nt-z Kmy-.m ' v í c e nnž ;.'() Pa
*....*.,...
více
. . . . . . . . . . .
NO,,: max. 5 PI>m
nož 95 í"
C0o : max. 50 ppiri ~ hlučnost
(v místě hlavy
řidiče)
při
75 % jmenovitých otáček
(od 1 . 7 . 7 ( l )
max. 90 dB (AI)
při
100 fí jmenovitých otáček(od 1.1.81)
max. 90 dB (AI)
Jak vyplývá z jednotlivých dílčích kvalifikačních znalců, nelze očekávat, že se štandartní zenfědělský traktor podstatně zmňní v základní technické koncepci. Lze však očekávat dílčí technické zmSny, které budou klást vysoké nároky na vývojovou pohotovost j technologickou a materiálovou úroveň výroby (předpokládající unifikaci a specializaci).
-J7 i -•.•••.-. •'
y <
c ;
l
1
'-'
•ľiľ-L'.-n.
'
'
.-
v i i u U u
•'.•<•'
• I-.ÍCJÍ1
i,R::-„
i c v a n t ^ u
; > / ; ;-ii.-.;,;• ..
.-iĽ... . : : . i
;-j-'.-vczj:i
] ' J'.-i.iziiam<-ii;iv;i
'..•:,:'.;u
!. . Jj...
sj-«.. J , •>, J -.\ < ..-. i p j c J ^ . i u o M
:;•,;.-,,_
i : , , >.\ , j , _
v . ' • ) : 1 1 z . i •. i i .
-.'.v.Ji;iin
i i f . • j - . i 1 1 : i ••
;.ui./jtr
.i''XI K . - i » :
J
mo .:
ľ.piáv;.
li i-iii/.;.<•.•
KOV'lí.Ji.
<•. ^ \ ' - J l . l
• \'\ kladky
<J i ^ r n o t i j t k ý f j i i-iH-iú
, ;>. i,
zpr.tv.i
KO\Jtt,JJ.:
/
_._
, ť,
.
t r . i k i o i u
zpráv;,
s f > o l.<-lil i v u > l:
/.-(•'.'(•.
.• /
:> zú\'<-
' ^ ' i l .
lirno,!?1-!)
Z ' J - 1 2 ? J - J - . ' V 0-'( .
Prnbí-žná
!"I I -
l! '-;i jij-ovoziií
i'-ll
-1 2 < ) - - ' Í ( ) J , ;,. i. , I',n:u _. 1 ° " •
r r a k i o n i , .•VTroľi'Chiiik inti-i -
1J ;i 1^. Hyhk Hnktoru.
tecluiik>- v poWi-obJix t>t;ij)5, k u n í f c m - c Kvulimc-
iyS^,
DT ("SVTS
i-ATORlA, il» : Otázky volby materiálu pro dMství tlí
z hledisku
kimfcrenec
provozní
.spolehlivosti,
''Spoletllivosl ve
ŠICHOYjM.A. : Traktory zalirnničních KJEKAUDjJ.: č.
s t r o j e v ženiettlustát-
strojírenství,
DT řSVI.-
19y'j
hrna,
,9/
mi-í'í'iií
i-j,7<.'iii
n t i i i
.S/iTOHlA, J . : Problematik;: provozní s p o l e h l i vos t a zenu"-trxv
/«/'
lU-lif
výzicuinu
(ij.oiľ J
M!'iilL.,].: ZkouSka r( ht>diio<"C-2ij' s p o l e h l i v o s t i
' , 7/
z.'ivľiľľiľ-
MciiiĽi".- ,}J. : hlokt i'Oiiik.i v nr-it. iuiuiJ. č .
:
pi-i'
v Nr-J' \ lf'tec'i
obchodních informací
T aktory.
Motorization
lph^-SŤ,
líullot.iii
z 1^.7.19Sj t?t Tochniquo
AŕTjicí'li
73,
Doc.lng,
Jan SATORXA,CSc.. mechanizační
školy zemědělské v Urai- , Zcmťdčlsk.-i lng.
Zdeněk DU1O.AA', pcncráliií
zemědělského 602 00 Brno
strojírenství
1.
obor PEF Vysoké
01'i "O Ľmo
ředitelství
Brno, Agrozet
koncernu
Brno, Šumavská
lii.
i
V l a s t i n i ! CHRAST
víívEi:: KQRC^ÍRO POŠKOZEN; KONSTRUKCÍ V žrvoc: VYROBS ULTRAZVUKOVÝMI T L O U Š Ť K O U
"i . UVOĎ
Rust velikosti zenčdíÍ3kých zévci* , koncer-trosoe a s.-.••ci.ali2.ace v živočišné i rost.lir.nr výrrv? P Í vynucují ZSVÍÍáSní nových produktivních technologií. Vyréb^né si roje e Í B řízení se vyznačují vysokou -výtonr.ostí , při jejich konstrukci se vy.iívají stéle složit? jži iiydrs Jlické , f-lektric'fé s elektronické prvky a systémy , kterč s v v jir.ýcr. odvětvích průmyslu osvědčují, v secřdělstvi však často vlivem specificl"ých podmínek r^ostreóí stl'\á~ňjí. 5-_\ '."r-skUĽu spolehlivost» "Irjj") a "eří^ení pracujících 'r -oír.írkách živočišné vyr.-by íjyla ajištôna průněrné řivrtnoat precovních organi 2-3 roky. Přitom 70-60 % strojních prvk'l je u strojů v živočišné v^robS vyřazováno vzhledeni ke korozníau nebo korozně mechanic kému znehodnocení /2/~ Technologické zařízení inají životnost 5 - 6
let, ventilační
asíízení. 1,5 ~ 2,5 let při plánované životností 8 let. Životnost kovových konstrukcí v živočišné výrobě jen vyjímečn*
přesahuje 15 let místo plánovaných 2 0 let. Charakter živočišné výroby klade na mechanizační prost-
f'edky určité specifické poiadevfcy, které spočívají především v ton, že jednotlivá procesy E U S Í být 3plnčny v určitém, 5aaofě přesné vymezenéa období. Vznikne-li u těchto zařízení porucha je nutno řežít náročný náhradní provoz s molným nerříinivýni dopadem na zdravotní stav zvířat a snížení jejich užitkovosti . Jak už ív/lo uvedeno, je jedním ze závažných problémů v oblasti užití strojírenských výrobků v prostředí živočišné výroby koroze. K dominantním faktorům podmiňujících korozní roškozování ve stájovém prostředí patří zejména: típlots. relativní vlhkost, kondenzace, obsah a koncentrace agresivních plynut čpavku, sirovodíku, oxidu uhličitého, oxidu siřičitého), prach přítomnost tekutého hnoje nebo vý-
'•-
•
•:•;..
•
"•.
ÍL
•••• •
y.:
.3 r. . : ; • ) • : s .
-
-1 '
•'.",; J ; .
\-zr-..
'• . : i : .
' .• ř
:.
:~
'•: -<• • •• . '
i.
•,!«'.
•:'•;'•
•
'>r>' - í .-i-
i
•
3 ;
:
."•.:' ' .-.-a.. 1
c
' - - V . \
*-j'.-!''V •: '.. •••
,• .v :•.' •) •• n ^ ' " I T " - ; 1" orfv " t.v ; ; i
a T .;.".•• e t ; . " . v
2.. MĚŘENÍ T L c o ž f r r
f-.
•. c ^ .'.':• a ritu
; •r:íJtD<: s L J ,
"
t ••"..•!.•
z\A
, r ' i c j .".' i o •.Z ' 5 , :
••.'y i ř : ^ " r ; •• r a e t o : ^
ÍTL?RA:-:V"^^;/ metoda aěřer.í tlouštík ,• • isložena r,& ín-
tsi^akcl zkoušeného matertfelu a ultr3zvukov;?cj.i vlnaini o frekvencí 0,5 - 12 MRz, zsváděnými do materiálu vhodnou sondou ve směru kolmém k povrchu. Předpokladem pro měření tlouétky je znalost rychlost:! M ř e n í ultrazvukového vlnění v měřeném
\
prostředí. Pro měřeni tlouStky materiálu ae v technické pra-
1
xi používá převážně impulzová odrazová metoda, jejíž před-
'•
noatí je možnost měření tlouátěk uzavřených nádob, trubek a
ŕ
jiných Týrobků pflatupn^eh pouze z jedné strany- THltrazvuk je pomocí Diezoelekrtrického aěniče vyslán sondou do měřeného materiálu a jeho odražený signál od protilehlá strany Je pomocí snímacího měniče v témže místě vyhodnocen. Doba průchodu ultrazvukových vln zkouácným materiálem je äéna vztahem
Srde:
t - -fä-
(s )
d - tlonětka zkoušeného materiálu C m ) e - rychloafc älfeai iil*r*asynkových vln ( m»3 )
t i c , , že až-řená tlouětVa -3i:ény j« p^ímo úderná době průchodu iiltfBEíakových
vln zatouženým
V souftaané dobS a« používají
materiálem. ultrazvukové
přístroje
vesměs osazené Integrovanými obvody 8 digitálním výstupem.
J á e o lůiviré, přenosná bate"itv?<í p ř í s t r o j e c ä p ŕ e 8 n o 3 t i 10~ * s i Z O" nm,
zví.*tri
3, ULTRAZVUKOVĚ T:, ri",é#Y. K^í i'ltrazvuko've t J.^'i't '•••ornery niooprn'ho r r o v e á e " :'.. Ľ C Í B I covýiz> vyhc-ánacovÁxiír:. v.-, v'.'.jer:'- .:.«;. o i'-ci vyrobí rode-: •?_• ; OVJ c.-3<. J s o u ';o n a p ř i Klreutlr^amer í NSP ': - r í '•:.'-. ^j o f'í.* ?, ";> ' •' "', v- ?'•'>?. t C i. -r'O4 K/'.* lAeutscb.> KS.K } • ' • ^ ŕ i ; . •:.T oj Fchc-oeTT...' ;(i"'O B e l t e a u ( B e l g i e ) ••- p r ' v n r o . . ""V;" ••" jPenamet.rica GSPOT- - 91 P VýhoGCíi t S c h t c p ŕ í .'ä', rojí. j e si)=jd;u.^í: :..'::. 1 :j^iy ÍCŽ u.-;: ň u j e prors-äet aěřr?rií. t .í yui í •; =•: De:; "r-eciňl.::'. 1 !'? aaď-Tieru vi • měry a rmirvcnost přeíktri•.!,'.;'. t y t o r í ^ í r o j s pro Ei^rŕ;-,! v ierénní";}! t?ofl3ĽÍ'.nkóGri» Vhodiv* jsoi: pŕ: s l i t o v á n í zaí s r. í i o u S r l m a t e r í í l l u vlivem koroze nebe- e r o í e , ľ r c räzné podniínKj7 r-íř e n í jso-í k p ř í s t r o j ů m ciodeviay r^zn-í sondy.. Stručné c h a r a k t e r i s t i c k é úde j e n-'V't er;ích p ŕ í s t r o j í i ; DM 2 - v y r á b í firme KIÍÁUTKBAKFH Rozsah maření ;_ r ,6 - 3O-C nnn přesnost : + 1 0 ' ' ram - v celásr r o z s e h u měřer..í Hmotnost ; 0,4 líg RozE?ry : 6p x 250 r 33 mm SCHOMBTER 1070 - firmy ORL DEDTSC'i rozsah měření t 0 s 6 « 350 min - zá%í3Í na použité sondě s nat e r i á l u j g e o m e t r i i materiálu a povrchu přesnost měření: + 10" mm hmotnost : 0 , 3 8 kg rozměry : 130 x 60 z 35 nua GSPUT - 91 P KVARC - SSSR rozsah měření : 1,2 - 200 mm přesnost měření: + 10" mm rozměry : 62 x 172 x 170 mm
' :-i
f •"•;•••' : r
~..xrt"
r ••
"•
t;/
::•. ..-. i : - K ' 6 v í ; ľ
!•''.;•
;;
••••
o(;:~
f)3h.
o^el
s n e ' t OC v
Mstsrié. ii
ri
-
" ! * n .
roái!iinii.'-jct.
I r u b 61: r-osn-J
t; :•".•/•.•>• 9? nu ••• cl 4 i. e t r u b e k
?.*•••.• • .... materií-..;
i :
iv-' •e . r i f i i i
ľj.'.iriv'
••• ' ,.'•. ' -i.--Ľr.-víi:f.fcij ĽJÍb, ľ;,
'.*:.:
•:.-c?-j;.
i i v o ;• v. ř - "• • • • •. ••:
ir.onstrua.ct
t •.•u'i'ee. o c s ľ
kenetruk.-;-.
351. r v n i t r n í
.
ill
neri: . 35J
-=.-^
ž l f : o o ? y i r . S.ÍIJIÍ príiniej
í'• UETÍ.
Trubky ffi63,v nsopracovane vrjitŕiií pr^imérj' s pävciclni::povrchem, který byl mírně napader atmosférickou toro.ti. Vnšjěi povrch byl opracován na různé průměry s odstupňcvánXai po 0,3 mm k získání r&zných t l o u š t ě k s t ě n . Drsnost opracovaného povrchu po prebrouěení smirkovým plátnem č . 120 byla cca 3,2 jednotek. Kontrolní měřeni tlouětěk stěn bylo provedeno posuvným měřítkem s p ř e s n o s t í na 10 mm. Poloměry trubek byly záchov ény, t z n . , ž e nebyly vybrušovány rovinné plošky pro sondu. Tímto způsobem bylo připraveno 7 vzorku trubek o v n i t ř ním průměro 92 mm a 6 vzorku trubek o vnitrním průměru 42 mm. K ověření byly použity t y t o p ř í s t r o j e : - DM - 2,Krautkrämer - GSPDT - 91 - P KVAEC. Provedená měření přístrojem DM 2 vykazovala přesnost měření shodnou s údaji uvedenými v dokumentaci, tj. • 10 mm a to Jak na vzorcích trubek o větším průměru, tak i na trubkách o průměru 42 mm. V obou případech'bylo dosaženo velmi dobré reprodukovatelnosti měření. Rovněž při měření trubek napadených atmosférickou korozí bylo po odstranění korozních zplodin dosaženo výsledku ahodných s kontrolním měřením posuvným měřítkem. Při ověřovacím měření uvedených vzorků přístrojem GSPUT - 91 ? nebylo dosaženo reprodukovatelných výsledků se žádnou ze sond, které byly k dispozici. Příčina spočívá pravděpodobně v nevhodné konstrukci uvedených sond pro měření zakřivených ploch. Při měřeni tlouSÍky rovinných ploch tímto přístrojem, byly dosažené výsledky spolehlivě v požado-
j
--••;.:;
.
ititervpJ.t-
p r í s n o s t i
-.';•.:•,:;.«.
V." " n i i c b
nosTir
.Koral r u k e e
L~;
V;:-!i-r.'':a1,ruovai:.v \'
:
' • -.
1
ij-rii :'.":
. • '. £
: ;•- •:..' : ;J l o !
..-pravrr'
•.' 9 í.. '• •-• ' - "' - O J ř s t s :
dO&abuje
'• Č ' J I . - I " i T : .
on?
3 ..el/.vcvr
,;o'..::.j(-.::í
i, ' j ! c , - . p f ; c j . t ľ i . \
;if'i,-; !VJí: •V " :', j ť .•:. '."
kraví":
i " r - . . / i , c ř-2
ľ 0 -
•.• i.'0'' '
• •. ;
-.
•
i,-:'...
1
\ : í';!í'O?'.
" j
•- '"••1 •
0 0 ?
'.ix-.s...
" v ^ v ••-
.••• j ) '
• '
r.víř; ;
ái::vr:'i .
z v i T .^': .
;
:ílu'-. .
r
- ^"
ľ!;i;>..a"V."
:
VJ lical
:
'. r:J.T.tr • • /•'"ifi.?~ec:..
j 0 0 '.'r ,
if.;,
? € ;:r;Eiľ)é
• . . • ... •• •: . '•-,'}.rsé
•..•.•'•:.-.
rinci • i . i f / n c i i h c
:-' . i í j . i .
r
v
4
í?i.ň,iícr-:
d-.',-,,:
:
\-<7 *• <.:':\í r ? v s t r o j o r c .
ověření
•;.
• . .
•i'J=.-,\';
.-"-j-'oľM; CYKŘEKÍ PŘÍSTKJF D:.: 2 .-.'-.'• v v t., a n i
:.
;oa.;.e
t.r-.'<..
L'uoKi
Píj'iTn
iji-'.-rt-ni
a
; l o u š í
'••"•'
y .:tťř
:. .• •<-.-.i-.'' :
c
.•: ?. .•'i.;...-k
,VÍ o u n a r a c i e r ' . '
Tŕsriš>
nsci
pi-ováděno
touto v
V• -• -
í f - c h í •• .
í • '/Jh ÍQdiii' V Í i :.kxísi í s o n ô y "'. 30 aim, ľ; 00 jnm -. if^OO mm( kotit•-'~ii ů ě ř e r í ) d t o vždy v<s ž m í s t t r c i : PO o b v o d u . vi eä i.ušŕením b y l o .nutria z povrchu trubek o ä s t r s n í t v e .':. ÍOU" c. é e t i. n a l e p e n é abytky VJ'KBIIS , d&Ie b y l o n u t n e o d s t r a ; • • : . ;:.:L-i/kaa e brusným pepíren; zbytic/ Koroze. V? m í s t e c h , t t e 1 ••.i i ; V. v l a 7iapsdevie k o r o a í b y l o č; B c raně n s povrchu trui >-,- o."5: ä-i?.priV n ň t Í T . J a k o v a a e b n i meči um mezi sondou a povrchem • : ••"; pc\...>-? t s i l i k o n o v ý o i « J , v obou s t á j í c h b y l o uvedeným ?:í:~ ; :.b2iii promeŕeno 12 nosných trnbeic o prinsěru 102 mm, tlouSt-ce •!"ó.'i":y 5 iiLia z o c e l i JLX .jf>3-•: ••',ó D ocení měření i'lái.IL-Sŕ, ~ -3 roky v provozu Po vyhodnocení snSřenx b y l o E j i š t ě n o f že úbytek uiaterió™ í.vi ř " n í ve s r o v n á n í a k o n t r o l n í m mřrenlm 15 00 mm nad betonem: xO ion! nad betonem „ » . . 0,7 až "ijO mo 5 0 :>i5; nRd betonem * . . • 0,3 až 0,5 mm l'O mm nad betonem . . . . 0,2 až 0,3 nm ľ!f:-.' 3 1 í. z kov - 6 l e t v provozu 'O i-oHi nad betonem c . . . 1,3 až 1 S 5 mm
30 mm naci betonem . . . » 0 , 7 až 1,0 mtt 100 mra nad betonem 0,4 a# 0,6 aas Uvedené hodnoty korozního úbytku odpovídají laboretornímv. hodnocení korozního poškození vzorků trubač umístěných ve a t á j i po dobu 2 l e t . 6. ZÁVŠI-. Výsledky měření potvrdily použitelnost ultrazvukových tloušlkoměrů pro zjiěíování korozního poškození strojů a zařízení v živočišné výrobě. Využitelnost této metody se jeví v rámci zemědělských podniků v oblasti preventivní péče o zemědělskou techniku.Uvedené metoda je jednou z možností, jak predcháaet haváriím a tím napomoci řešit otázku zvyšování provozní spolehlivosti zemědělské techniky.
.,
7. SEZNAM POUŽITÉ LITERATUFi" / I / ČERNÝ,M.: Korozní vlastnosti kovových konstrukčních materiélů, smh, Praha, 1964 / 2 / JARA.J., HAVRLAND,B.: Klimatotochnologie zemědělské těchniky, VSZ, Praha, 1983 / 3 / C^RAZ.J.: Ultrazvuk v měřící technice, SNTL, Praha, 1976 / 4 / MISEK,B., PTACEKjL.: Zkoušení materiálů a výrobků bez porušení, SKTL k Prahe, 1973 / 5 / SPAZIEE.J.,CHRAST,V., FILIPEK.J.: Opotřebení prvku strojních částí používaných v živočišné výrobě, závěrečná zpráva VÚ VI - 20.7.3, VŠZ, Brno, 19&5
Ing. Vlastimil CHRÁST, Provozně ekonomické fakulta, VŠZ, Zemědělské 1, 613 00 Brno
i.
y
.
'. i t ',
V j';.-
rii-."
;. . . M--
;-.• -/lov.i i.-^.y . a;
v p r .lemy e t i r; ,'•
-i
v.? ŕse CP"5' : r ••
• • .; " í: í.) U .í .
\
•.
kvel.-lry •..i?,né''.'.i »"ý o... k u * ŕ^sír:.*; ar: J clz&níu. B d e f i n o v a n í BI ac;?;rý;;:í •,• livosti,
p r e t o ž e tiífio si! p '
literatúry, národných Naopak
a snecir • inérr/cjných rs r>.-i. £.• IVÍ .
v o svojocs priopevk-. s a DUCÍSÍI. p o d r o b n e j š i e z a o -
berať práve tou druhou si rafikou p. obléwj nÍEs spolehlivostí
?. 10 ;s abezpecove-
vý!*obkj^ " pru;;x •
3s samozrejme, že ak chce výroír-cs epolahlivoKf svojich výrobkov zabezpečovať, tausi «i ich ekutočruŕ 3polahi.ivosť aj pravidelne JB velei objektivně ovarovsť. Práve však to overovanie býva cesto '-.'elmi podceňované., Overov&r.ie vhodne zvolaných konkrétnych a podlá možnosti komplexných ukazovateľov spolehlivosti na základe organizovania pre~ vádzkových skúšok výrobkov tvoriacich reprezentačnú vzorku doplnené organizovaným dobre pripravený© a fungujúcim zboroH infornácii o spolahlivoati od použivetelov predmet-' •tých výrobkov predstavuje velmi náročnú prácu. Oe to náročné nielen na finančné proatriedky, na čaa, ale aj na organizáciu spolupráce Medzi výrobcom výrobku a Jeho používa-
cíři a íiei eiftrOL.- cervianych e opravareneKýclr, Samozrejme, z© všetky práce F.o ».uaie stihnúť vyKoníX v ponorne krátkom reálnou! tase, aby výsledok mohol tormo-. spfttnej vflzby kladne ovplyvniť spoľahlivosť novovyrábaných výrobkov. 5 podobnými problémem aa pri overovaní a vyhodnocováni ufcazovatelov «polahllvoetl stretávajú aj pracovníci štátnych skúšobní. Prvým základný* problémom. 8 ktorým 88 musíme vysporiadať Ja množstvo výrobkov tvoriacich vzorku, na ktorých by bolo potrebné odskúšať vhodne zvolené ukazovatele spolehlivosti hodnotených výrobkov. V súčasnom období je tento problém v rôznych skúšobniach, či už Štátnych, rezortných, alebo podnikových riešený velni rozdielne. Na základe poznatkov z teorie pravdepodobnosti a •atenetickej Statistiky •ožene jednoznačne konštatovať, že vyhodnocovať ukazovatele spolehlivosti na Jednom výrobku náhodne vybranom z ukončenej výrobnej dávky napríklad 20 alebo 10 strojov, je velni problematické. Počet etrojov tvoriacich vzorku pre skúšanie ich spolehlivosti by neaal byť nenôí ako Z. Tým by sa dosiahla aspoň minimálna viaryhodnoeť zlákaných výsledkov vo forme ukazovatelov spolehlivosti vypočítaných na základe uskutočnených ekúěok spolehlivosti. Ones sa napríklad v ŠS 233 overujú ukazovatele spolehlivosti stavebných, zemných a cestných strojov v rámci hodnotenia v zmysle zákona č. 30/68 Zb. O štátnom skúšobníctve len na jednom výrobku. Tento stav je nožné považovať len za prechodný. Treba ho považovať Z8 absolútne nevyhovujúci pre získanie skutočne objektívnych údajov. Druhým základným problémom pri skúškach spolehlivosti výrobkov Je čas, v priebehu ktorého sa majú výrobky tvoriace vzorku ne spoľahlivosť overovať. Za ideálny stav považujeme taký čas skúšok, ktorý sa rovná času technického života skúšaného výrobku. Taký stav, že vzorka výrobkov, ktoré majú technický život 4 000 Mh sa ne spolabllvoeť
ekúše ion 200 alobu 500 Mh, je trebs považo^ť zs nedorlačujúci a přechodný. Pcdls ntišhc názc-u, by čas na odskúšanie spolehlivosti nesnci klesnúť pod Z/l část. preclsttvijúceho technický ,£j.vct výioDku. Samozrejme, že; c- skra-tani času potrebného rta odskúšanie spolehlivosti vzorky výrobkov sa môže uvsžoveť vtedy ak je ?nám/ a stabilný priebeh ukazovatelov spo.tahli.vosi i >/ jednotlivých časových intervaloch počas ceiého technického života výrobku. Například článok 13 oborcvej normy VHD ZTG - N ZTS 021.88-83 uvádza, že minimálne dĺžka overovacej skúšky spoľahlivosti univerzálnych zemných strojov so záUladnyra pracovným nést rojom (rýpadle - nakladač JL:1) mé byť: - u prototypu 1 000 Mh (uiotohodin) - u objektu z. overovacej série 2 OOO Hh - u objektu zo sériovej výroby 3 OOO Mh. Pritom sa predpokladá, že Gaoma - percentný technický život motoru a hydrauliky do GO - t * G O i o "
4
oo
°
Míl
'
TretÍBi základnýK nedoriešeným problónom je stanovenie kritérii pre určenie poruchového Stavu výrobku skúšaného na spoľahlivosť. ČSN 01 0102 v článku 40 - porucha uvádza: "Poruche je jav spočívajúci v ukončeni pravádzkyschopného stavu objektu". V poznáake k tonuto článku sa uvádza, že kritéria poruchy sa aajú stanoviť v technickej dokunentácii pre dený objekt. Od poruchy sa musí samozrejme odlišovať závada, ktoré Je v článku 97 noray ČSN 01 0102 deflnnovaná ako drobná (chyba) veda, ktoré nená vpiyv na schopnosť objektu plniť požadovanú funkciu v prevádzke. V priebehu overovacích skúšok spolehlivosti vystupuje ešte 3alši dôležitý pojea a nin je pojen aedzného stavu objektu. Článok 45 ČSN Ol 0102 definuje Medzný stav objektu ako stav, v ktorom nuei byť äal&ie vy uživení e c.Ľ>jektu prerušené pre - neodstrániteľné porušenie bezpečnostných požiadaviek, alebo - neodstranitalnó prekročenie predpísaných medzi stanove-
- 13Cnýcb parametrov, alebo - neodstrániteľné zníženie efektivnosti prevádzky pod prípustnú hodnotu, alebo " nutnosť vykonania generálnej opravy. V poznámke k tonuto článku sa tsktiež uvádza, že kritéria nedznáho stavu sa stanovíš technickou dokumentáciou pre daný objekt. Teoreticky a ne papieri je na všetko psnôtené, ale v hodnotitelekej praxi výrobkov odborov 533 e 534 v šs č. 233 sne sa nestretli e takým prípadom, že by boli v technickej dokumentácii k niektorému výrobku stanovené kritéria poruchy a kritéria medzného stavu objektu. Tieto kritéria by mali byť jednoznačné stanovené v technických dodacích podmienkach výrobku. Samozrejme, že šs by ich nale stanoviť v podmienkach a požiadavkách na hodnotený výrobok. Nutnou požiadavkou však je, aby tieto kritéria boli jednotné a to tak pre spoZahlivoetné skúšky u výrobcu, u použivatelov a v štátnej skúšobni. štvrtý* základnýa problémom zostáva organizovanie prípravy zberu, spracovania a vyhodnocovania informácii o spolehlivosti zo širokej siete použivatelov sledovaných výrobkov. Považujeme za velni problematické, ak sa ukazovatele spolehlivosti pre účely povinného hodnotenia výrobkov vyhodnocujú len na základe výsledkov skúšok spolehlivosti výrobkov predstavujúcich skúšobnú vzorku a tieto výsledky nie sú potvrdené údajmi získanými organizovaným systematickým zberom a spracovaním informácii zo širokej aiete použivatelov sledovaných výrobkov.
Zoznam použitej literatúry / I / ČSN 01 0606 + / 2 / ČSN 01 0102
Spolehlivost v technice. Postup volby nomenklatury normovaných ukazovatelov spolehlivosti Názvosloví spolehlivosti v technice
i j '• J
Kvantifikace ukazatelů spolehlivosti (Předstihové normy spolehlivosti pro s'croje s nařízení pro zemní, etavebni u silniční ~'é c e) / 4 / N ZTS 02i.^B-83 Stroje pro zemni práce. Universální zemni stroje. Požadavky na spolehlivost
/ 3 / ON 27 £060
Ing. Milan AD.AMČÁK, Štátny skúšobný ústav dopravnej a stavebnej techniky, ŠS 233, Martinčekove 8, 010 01 Žilina
Ruiolf
- 2.1%-
HOLUir SPOLEHLIVOST V
A
PCVIN1ÍŽ
R2 201-íT.'ÍÍC H
HODNOCEN*!
V
ZKU Š I E KÁ C H
ÚVOD
Ve svém pŕísptvku se chci zabývat raožnostmi průkazu spolehlivosti výrobků kompletačních oborů (hydraulika) v souvislosti s jejicn povinným hodnocenín v R2. Chci poukázat na hlavní probléay, spojené E hodnocením a naznsčit možné způsoby jejich řešení tak, aby i spolehlivost se stela objektivní hodnocenou vlastností jakosti. Opíráš se přitom o osobní zkuienost čle::a hodnotitelské komise HZ. HLAVNÍ PROBLfirí HODNOCENÍ SPOLEHLIVOSTI Hodnocení spolehlivosti je třeba považovat za nedílnou sourest hodnocení jakosti. Je jednou z nejvíce ceněných vls.str.osti. Toxu by měla odpovídat i úroveň jejího ověřování. V současné době nelze považovat tento problém za uspokojivé vyřešený. Je sice snaha uplatňovat obecné hledisko "srovnatelnosti se svetovýa analogonem", což se vcelku dobře daří u technických vlastností, ale při praktickém uplatňování tohoto principu v hodnocení spolehlivosti se naráží na řadu závažných a dosud nevyřešených problénů. Uvedu alespoň ty hlsvní: - je nepřípustné redukovat spolehlivost pouze na probléa Jivotnosti. Nonenklatura ukazatelů je jednoznačně dána v / 2 / - zkoušky spolehlivosti jsou vžd}1 dlouhodobou a nákladnou záležitostí. Jejich příprava a provedení je neslučitelné s polovičatostmi a inprovizací - z časových důvodů nebude většinou možné uf-.ončit zkoušky oč he m doby, zákcnen vymezená pro hodnocení. Proto j» nebudou ^.oci zřejmé nikdy provádět v plnán rozsahu rezortní ani státní zku£ e bny - existuje povinnost přihlašovatele předložit při hodnocení i výsledky zkoušek srovnatelného analogonu. To vyplývá ze zákona a nese to sebou dva druhy ^r: -.'.émů: a) získání analogonu "in nátura", což je snadnější u výrobků kompletačních oborů než u finálních výrobků např. typu zeraní stroj; b) změření vlastností analogonu, což je próvt u spolehlivosti velni obtížné. Bude nutná navíc provádět i zkoušky analogonu. - výběr anaiogonu je čssto doprovázen značné rozdílnýdi stanovis-
{ s :
•! / • £
k,y přihlašovatele
a zkušebny. Avšak i když dojde v této vé-
ci k dohodě, většinou je to na základě porovnáni technických vlastnosti. 0 úrovni spolehlivosti vétsiriou existuje obfccr.é zformulované povědomí typu: "výrobek je velni spolehlivý", "s výrobkem nejsou problémy", "i; výrobku je dostatek ,\'J", "výrobek má dobrý servis" h pod. To -,<.• v:?ak pro objektivní hodnocení neprůkazné a nedostatečné. - při zadávání požadavků na spolehlivost vynikají vaánn p.--/-j •';,' s výkladem znění is. norerr. v t-.ch ustanoveních, kde se či.t; r,' hodnoty ukazatelů předepisují. Je možné konstatovat, že j=>; po vécné stránce, tak i po formální strance jsou v normách VÚŽ:J V nedostatky. - v neuspokojivém stavu je i samotná experimentální základna u většiny přihlašovatelů Souhrnně lze konstatovat; že z ř-jdy vážných aůvodů, které ani v budoucnu zcela nepominou nebudou ani státní, ani rezortní zkušebny moci provádět v plném rozsahu zkoušky spolehlivosti hodnocených výrobků. Přesto spol. bude muset být zahrnuta do hodnoceni jako jedna z rozhodujících vlastností jakosti.
Jak te.iy re-
sit vzniklý rozpor? Domnívám se, ře řešení existuje, i když není ožamžité a spočívá v postupné realizaci těchto zásad: 1* Těžiště průkazu spolehlivosti zůstane v oblasti zkoušek. 2, Převládne princip, podle néhož bude přihlašovatel mít povinnost podat zkušebné přesvědčivý důkaz o úrovni spolehlivosti svých výrobků. 3, Přihlašovatelé a zkušebny se musí sjednotit na zásadáchjpojetí a úrovnť spol., způsobech zabezpečování a ověřování (metodikách zkoušek), výkladu norem a pod. 4, Těžiště zkoušek spolehlivosti bude přeneseno na přihlašovatele. 5- Dlouhodobé zkoušky u přihlašovatele by měly probíhat " td dozorem" zkušebny tak, aby hodnotitelská komise mohla výsledky takových zkoušek bez výhrad přijmout. S tímto principem jsou již dobré zkušenosti. Dozor si musí přihlašovatel se zkušebnou včas dohodnout jak po formální, tak po věcné stránce. 6. Zkušebna si podle okolnosti vyžádá u přihlašovatele předložení dalších průkazných podkladů o způsobech realizace výrobkových programů spolehlivosti. Navržené zásady by měly přinutit výrobce zabezpečovat spol. svýsh výrobků systémově, zejména cestou rozvoje aplikovaného
.ipcichijvi-.s.i, ŕ*
rozvíjen
t:.-.,
7-fjjí r:. .
1
i", ur *.' 'i i. --T.v, ív,vre."ÍB ;r>..''.''. Sf!.r.-^j».;i:it,-G
...
• >- : -:_
':.-._.-•• :• v ,
r:.;.'
-;uaová,\li iní Gru'sŕr.í zu "V a t. ••:!.'. .1 . r . 1. . .';:'•'?;.« sr:--.-
v . •. •
:O-iíet a p o d . P ř e a v.'ofii.'ifc ; t i . r'.jl.'* :i
• . :• <• • .•.
r
spo.'. •• ; : l i i f i
-. •• J -.i:. . jic-.r;" *
OiioďíL
•. t;o*,/•>K. V \ í..-.. ľ D j - . a . o s ;
••i.t.-ci; ;;íi».'^ b.y w i i a
cClJ.". í c e " . -. iív ZA.'. 0':'
:.£Oú")ek
r'r'CrLAĽJ
.'*;_• '.n.t U iV '•-'
•;•". -/v. ^ ' j o v a n s i
1
vyvstavu
kaí:::
Jor.ré
íi,"cls: •.; :. v; .. »i . SFOÍJ." !:i.•- '/CUTJ
Cíie-T: k!«;•.!-' z^.ouSfc.y opo.1 . ;.» Jiíení rt-: o cvi-f-cr.; ukazatelů apoleir-Iivost; , Pri vyberu ant^di-zy sii
v /j;.' irou v'r,r :r.é vro vvi>c;iová
skouôk^', pod3e /••;/ a / ? / ,71 vhoCoé pjat.i.rrvst př: ovtrovacío:. a periodickj'Ch zkouéšcéch.
ť čali.íx jvpau
-^ceri 2 noř:\/cÍ! :. i--
stupů íkouáky pod.Jft záss-i. v / 3 / . Je v ho opy p re vvvojovc- zkoJůJcy, prováděné ns saslér '.'zorTLU; ľ»ebo 1 jtdir.-ica výrobku, áplr.ra výběru, nebo růaně senzurovanéni scubonir
Vyc;'iin:»3,ip se jednodu-
chosti, mé jasnou teciiniciou int* rprettci. Vyžtúuje n«jniéní
^
vstupních údajů.
i
Vzhledem k chareicteru veliíin; 3 nii^ii vs ztouäce spoi. pračujeme, j;Je pri návrhu lietodiícj" vždy o ře.sení koaipromisu aezi těmito veličinami: a) dobou trvání zkoušky T, b) počten zkoušených výrobků N, c) přípustnou "chybou" ve výsledku zkoušky, vyjádříaou konfidenční úrovní C = 1 - £~ , s jakou je určen ukazatel spolehlivosti. Z veličin T,N,C jsou podle okolností volitelné dvě ze tří, lhostejno v jaké kombinaci. Třetí z nich je určena stochastickými zákony.
£ / J
Zkoška se realizuje vždy při přesně zaduněn způsobu zatěžování, daném víceparametrickou veličinou W. Ta js pro konkrétní výrobek výstupem z takových činností jako: a) vyhodnoceni změřených spekter namáhání, b) vyhodnoceni norem a jiných zákonných ustanovení, c) příná dohoda mezi partnery, oprávněnými rozhodovfit o způsobech namáhání výrobku ve zkouáce. Konečným- cílem zkoušky bude určení tžehto ukazatelů spol.: - středního technického života tg, (jako ukazatele životnosti) - střední doby mezi poruchami t, resp do poruchy í. (jako ukazatelů bezporuchovosti) Požadované (návrhové) hodnoty těchto ukazatelů japu dále označeny indexem D, tj. t Ž D , t^ , t ] D
Jsou
to hlavní
UKazatele
požadovaná
Xéi
ka
zkoušky,
postupu
uvedených 1.
n o r c o u /I/.
vv^oic
7L ^ 2 ±<°
*-
V
o
r o v n i c i
a)
z :-... ar.--. -
je
2 v ý : o .?.yij'••-
.<-•..".:•-
vzor:;,
s
* - x : i r i e : . . - i : . I i. _ ;
doby ve
. :
l^:.i
r, 7
( 1 ) , ! < • 'i r ľ í . i
namé r e n ý c h
t v ,0
urier.í
: Í přitom
, <• :i,c,r.-
iVei b u l l o v>-j r r . i i ' i . ' s r '
ekvivalentní dat
7 jejich
.yc.hizí
s v i r ^ u i '. •:•: z:~. p : v - : l
v /_;/.
P r o ornovsv&né
Pro
s p o l e h l i v . ;•: i
..•-.'
vz-.v.
; : j ľ o r
••. ( i
í K o u ;• ' :•:;••
r_ • , í t
zhoubce,
•'<: vc-tii:r.'
:
'»••. : r ľ
ri
jf
j^r-.1-;' :.; - . v : ; . -
zovi:. l j
^.••wii:-.-
,'
r.i s O J t o r u
L: É ^:: t i JJ. .•;.-, :.:'íp--=i:.
,i : e
soubory:
úplný
soubor
dat
TOB =
(v.-eciny
vyrob.".-.'
t n
se
í. :r.s;-.
2;• :ri:'::;;
•e,-j-^i,
b) cenzurované soubory dat (ce;-.zur-ov.cr.i x-jíiec ^rr-jch r.L--.c "obou zkouéky) c) obecné cenzurovaný sautor 'je složen 1 náhod::-'--ic i-o-itu intervalů dob do poruchy t.; s iob bpzpoi-acriov-..-.; provozu t ; )
7o£ = {tu +ítj]
i
V určení typu souboru se často chybuje a tír. doch;i-:i i: nepřesnostem ve vyhodnocení zVouiek. Ve v.-tšin-.: pr:.kti^-:ých případů je N iralé číslo (K = 1 ,'c, _,) ; počít poruč'.-, u vysoce spolehlivých výrobků je r = 0 nebo r = 1. V> vzorcích dále znaií: V = 2r + 2
je počet stupni volnosti
%y£
je cní-kva :rát rozdílení
2. Pro neobnovované výrobky hledáme rozsah zkouáky v podobí r porušených výrobků z N zkoušených tak, aby byl splněn s pravděpodobností C požadavek návrhové hodnoty ukazatele I-, e to zkouškou, trvající T • Uá se dokázat, že platí vzt=ih:
Tento vztsh lze tabelovst pr-o různé hodnoty r>,r,C,T ,t Vztahy (T) a (2) určují jednoznačne všechny potřebné údaje pro stanovení rozsahu zkoušky a jsou základem pro vypracování konkrétní metodiky.
t 1
1 í
N
1,'
;
C=0,90
C,5TŤ,i
V_l-_
r =O
••
~
7
-
5
1
'^
í
? ;9 j 2 0 i i
.•_J_.Ll. : <--! Vf
nor:
.Ĺ c i i
í : ) ti
(ŕ.) s e
v y s/ry t - j e
Konťider.ční úroveň výsjedku pri ja t e i n r s t i
či
iKouŕ.ky
nepři J S t e l n o s t i
i -^ ; ;. ,3 I
/eličina
nebo j i
si
,i» ni-jvnía; i r r i t e r i e Ľ
výsledku z./:ou..iry,
ze souboru náhodných poirusi. Musí byt souiástí todikv,
C, k ľ r i
zí skaneme-
scíiválsné ae-
G tónoví RZ pred zahájeníni zi:ouiky.
Ee?
jejího
stanoveni nelze seriozně provést žádnou zkoučku. Neoo jinak, lze téměř každou zkoučku ukončit "příznivým",
často
spekula-
tivním výsledkem. 0 volbě konfídenční úrovní nusí být rozhodnuto na základě podrobného rozboru technicico-ekonottických důsledku případné nespolehlivosti
hodnoceného výrobku v jeho sku-
tečném provozu. U prvku konplet&čních oborů by měla být stanovena j e j í úroveň o řád vyšší, než u složitých finálních
výrob-
ků. Ukazuje ae napr., že pro obor hydraulika by měla být stanovena i s ohledem na etapu života výrobku a sice t a k t o : H y d r a u l i c k é Vývoj
C = ( í - O * - ) . 100
p r v k y :
Sériový výrobek
Ověřovací sérií
(•Typové zkoušky)
a
A i
95,0
^0,0
2
90,0
85,0
85,0
80,0
35, 0 80, 0 70, 0
°3
e
A
i 97, 5 95, 0 2 95, 0 90, 0 3 90, 0 35, 0
• 0 35, 0 80, 0
3
(Periodické zk .)
a
i 99,0 2 97,5
97, 5 95 O 95, 0 90, 0
3
90, J
95,0
35, 0
Pozn. : X - zámky, prvky servořízení, pojiBtné prvky a pod. A - převodníky, ventily, rozvaděče a pod. D - válce, potrubí, těsnivo, hadice a pod. Úroveň
C
je odvozena pro jednotlivé prvky z význazau jejich
funkce a z rozboru důsledků selhání této funkce. Jde o návrh, který by bylo třeba důkladné propracovat!
PRAKTICKÍ
POSTUP
PŘI
PROVÁDÉKÍ
ZKOUŽK:
i. Zvolí se technicky a ekonomicky rf^]"' •-.•ocet v.ýrohi.i (výb-ľ-ri který se má podrobit zkoušce pri s-j^nnc:. .'působu sí:t>'. žov jr.í. Přihlíží se k možnostem zkušebny, zkušebnímu zařízení •', •: disponibilní době T_o„> vyhrazené ke zkoušce. Protože dochází ke kumulaci dob zkoušky jednotlivých výrobků pl^tí zásady, ?« t více výrobky lze ukončit zkoušku v kratší do té. Vétďí počet výrobků je výhodný i z toho důvodu, že pri vzrú-iu poruchy zr.&ín-. narůstá notřebná doba zkoušky, Ekvivalentní dobu zkou:kv T . ie OL,
"
třeba zkušebním vzorkem realizovat beze zbytku, řinařr nf:r..ii.f- i '; zkouška ukončena n =3 požadované konfidenír.í úrovni. 2, V průběhu zkouiky lze v libovolném okamžiku a poíle toho, zda
r = 0 nebo
podle vztahů ( O nebo (2) průkazu
r - 1
atd
T
vypolítrst I .
se kontroluje
zda ty i-.: splněna podaínka ukončení
iL - Podle výsledku se přijmou příslušné závěry:
a) pokračovat ve zkoušce proto??
T
v
dosud nestačí k průkazu
b) ukončit zkoušku na nižií konfidenční úrovni, a po:. Popsaný postup se osvedčil v etapě vývoje nových výrobků a v průběhu předvýrobního hodnocení, kdy jsou k disposici výrobky pouze v malých počtech kusů a nelze u nich zaručit podmínky náhodného výběru pro zkoušky ověřovací. ZÁVĚR Navržený postup zkoušeni byl s úspěchem již několikrát použit při hodnocení v RZ 140 1. V současné dobe se dále ověřuje 3 pokud se osvědčí u většího sortinenlu výrobků bude- snaha uplatnit ho i v jiných zkušebnách. Nevylučuje se ovieni použití jiného postupu, pokud bude plns, v souladu s čs. normani pro odhsd ukazatelů spolehlivosti výrobků /_}/, / 4 / , /:;/'. LITERATURA /)/ /2/ /3/
ČSX 010102 ČSN 010606 ČSN 010611
Názvosloví spolehlivosti v technice Postup volby nomenklatury ukazatelů spol. Pravidla pro stanovení bodových a intervalových ukazatelů spolehlivosti. Parám, metody
A/ /6/ /?/
ČSK O1O6'2} HOLUB R HOI.UE R
Přejímací plány pro exp. a Aeibul. rozdělení Stochastické metody zkoužek spol.jVýzk. zpr. Zrychlené zkoušky spol.jVýzk. zpráva
Ing Rudolf HOLUB, ZT3 VÚSZ Brno, Gottwaldova 10, 66j 11 Brno
- 'LWErvína KAHANCOVÁ SPOĽAHLIVOSŤ HOBOTOTECHNOLOGIGKYCH BUNIEK 1. ÚVOD Všeobecný pokrok vedy a techniky v súčasnom období je charakterizovaný progresívnymi technológiami i novými výrobnými prostriedkami, ktoré umožňujú automatizáciu výroby na rôznej úrovni. V týchto podmienkach výrazne vystupuje do popredie potreba zaistiť vysokú spoľahlivosť každého výrobného i periférneho zariadenia a zvlášť potom výrobného systému ako celku. Možnosti ovplyvňovať náklady súvisiace s prevádzkou techniky a so zabezpečovaním tejto prevádzky má obecne výrobca aj užívateľ zariadenia. Výrobca predovšetkým správnou koncepciou celého stroja a ostatných zariadení, úplatnenímbrincípov modernej konštrukcie a kvalitným prevedením. Užívateľ predovšetkým nasadzovaním stroja a ostatných zariadení do takých podmienok, pre ktoré je uriený, kvalitnou obsluhou, opravou a účelne vykonanou údržbou. 2. Druhy spoľahlivostných systémov robototechnologických pracovísk S rastúcim počtom prvkov výrobného systému rastú nároky na ich spoľahlivosť hlavne v súvislosti s požiadavkou vyhovujúcej spoľahlivosti systému ako celku. Spoľahlivostné ukazovatele prvkov systému pri predpoklade určitého modelu rozdelenia dôb medzi poruchami môžeme stanovi C podľa ČSN 010611 ». • ' „ Z hľadiska spoľahlivosti predstavuje robototechnologická bunka spoľahlivostný systém. Stanovenie ukazovateľov spoľahlivosti systému závisí od usporiadania prvkov v systéme z hľadiska spoľahlivosti, ako aj od spôsobu vykonávania obnovy. Základný systém z hľadiska spoľahlivosti je sériový systém. Ak sa poruší jeden prvok systému,je v poruche celý systém. V takomto prípade pri nižšej spoľahlivosti niektorého prvku je systém málo spoľahlivý.
Keá ahceme zvýšiť spoľahlivosť siahnuť:
srstému, aožemc- to do-
- znížením počtu prvkov v s y c t á a e . - zvýšením s p o ľ a h l i v o s t i - rezervovaním
jednotlivých
prvkov,
prvkov..
PobotoLechnologiak^ bar j ; K / obr."., n or>°, íf s'Osvovať: - sériový
systém s obnovcvaníi -'jer.-
- kombinovaný sériovo - \:arčlí-r;;
ru'. •• .' .e p--?
1:./,
zyit-r,-.-. / O J - . I', s'r-rr., ;-..-'
- 1; 'jbinovaný sériovo •- substj.tyčny syt"1. •:•:. / --/ĽT • :c ^ OLT alt sa jedná o ne s a ťaženú r e s e r v u j . 3.
Výpočet ukazovaiti';-- s p o ľ a h l i v o s t i
T.;'„•<. ^ t 2 c ; . : ^ l o ŕ : . : . ; ' ^
bunky alebo ge^ č a s t i Najvýstižnejšie
ukazovaleľon: je súäin.lte:. pcnctc-v.r.i. i
Kn> ktorý je komplexným ukazovateľoci s p o ľ a h l i v o s t i
e aa -.••
nuje v seťe strednú dobu raeäzi poruchariJ. a si.rednú dot.u ?.-a obnovu c. Tieto ukazovatele "jr.- j e d n o t l i v í
spoainan-i druJiy
systémov nóžeme st.ajo.ovix /'%'íi.7 ,Í1J aasledovr.-; : a/ sériový
systém s oba<
sáčiniteľ
kde K
-^..-, / ;br c
i b/
pohotovof!,.
- s ú č i n i t e ľ pcŕiotovosti
systérau,
K . - s ú č i n i t e ľ D on ot ovos t i prvkv.. pričom Kpi p i
kde t^
TX i
oi i - stredná doba medzi poruchami prvku,
t , - stredná doba na obnovu prvku. b/ kombinovaný sériovo - paralelný systém / hovorí sa mu aj systém so zaťaženou rezervou./' V tomto prípade je stanovenie ukazovateľov spoľahlivosti zložitejšie. Jedno z možných usporiadaní kombinovaného sériovo - paralelného systému je na obr. 2b, kde spoľahlivosť paralelného člena systému môžeme stanoviť na-
1 - robot 2 - pojazd
3 - zásobník. 5 až 8 - obrábacie 4 - meracie centrum stroje a/
1
2
3
4
5
6
7
8
b/
5 - 6 i-t
— 2
3 - 4
I.H c/
Obr. 1 a/ robototechnologlclcé bunka b/ spoľahlivostné cériové usporiadanie pracoviska a/ c/ kombinované sériovo - paralelné usporiadanie / zaťažené rezerva/
sledovne:
K.ppi kde K
. -súčiniteľ pohotovosti rezervovaného prvku, j - počet rezervných prvkov.
Súčiniteľs pohotovosti celého systému môžeme počítať pomocou vzťahu / I / , ak za rezervované členy dosadíme za K n . hodnotu súčinitel'3 pohotovosti urče:::no :o5i"-i V ::&hu /3- • Takto vypočítaný súčiniteľ pohotovosti vystir.uje ten stav, ak napr. podľa obr. 2b pracuje systém až do porušenia všetkých strojov a až potom sa začne s opravou. ~Te paralelnú dvojicu strojov však môže nastať prípad, že po poruche prvého stroja sa začne hned s jeho opravou, pričom druhý stroj pracuje, môžu teda nastať tri stavy: Z
l
—
1
a/
z2 H 2 — 3
r,
Z
1 2
Obr.2 Rôzne spôsoby usporiadania robototechnologickej bunky E - robot Z - zásobník 1,2,3 - stroj
c/
2
3 1/ oba stroje pracujú, vylučuje sa súčasná porucha oboch strojov,
2/ jeden stroj pracuje, jeden je v oprave, 3/ oba stroje sú v oprave, vylučuje sa súčasné dokončenie opravy obidvoch strojov. Súčlniteľa pohotovosti pre takúto dvojicu rezervných strojov môžeme určiť nasledovného']: 2
X K =
?
+
2 X, X, -l„o___
/4/
P
.1 V .2 pričom stredná doba medzi poruchami sa určí zo vzťahu
-±-
t =
a strednú dobu na obnovu určíme zo vzťahu
kde -J^ - intenzita porúch stroja, X o ~ intenzita obnovy stroja. c/ kombinovaný sériovo - eubstitučný systém /systém s nezaťaženou rezervou/ Pri výpočte súčiniteľa pohotovosti takéhoto systému môžeme podobne ako v predchádzajúcom prípade dosadiť do rovnice / I / za K . vzťah K
p
=
~
"
~" '
pričom pre strednú dobu meäzi poruchami platí t *
•K a pre strednú dobu na obnovu mOžeme písať 2
Xi+ Á
Predpokladá sa, že pracujúci aj rezervný stroj majú rovnakú intenzitu porúch aj rovnakú intenzitu obno-/y. Znalosť súčinxtei'a pohotovosti robototechnologick*; j bunky nám. umožní predvídať prípadné poruchy a poC-íteť s tým pri plánovaní výroby aj opravy. Zoznac použitej literatúr;/ [1] DHILLON,B.S. , SINGH, CH.: Engineering Reliability ,KSATechniques and Applications, .'.iley ,New YOTH, 1981. ruský preklad Moskva, .V.ir, l a 54 C2ľ HENNIG^D., FRANKE,!-,.: Voraussetzungen zur Erarbuiv-Ľ'-g zuverlassigkeitserhôhender Majnahmen fúr Fertigunr-sstrukturen mit Industrierobotern, Fertigungstechnik J. Betrieb, 34, 1984, 8, 459 -471 121 JENTSCH,M., KUBEIN.J.: Zur Bestimmu;:g der Eysteiuivavarlassigkeit von Fertigungskleinsystemeii in der Pro;;ektionsphase, Fertigug-st, u Betrieb, 32, 158?, 3,459-i^2 [4] KAPUR,K.C, LAMBSŔSONjL.F, : Reliability in Enginseri-.'iDesign. 'A'iley, New i^ork 1977, ruský preklad Moskvo, Mir 1980 i5'] MAIXI-fZR,L.. STANEK,M. * StatifitickÝ model chodu vvrcb: í liniy, Automatizace., -XÍV, 1971,7, 179 - 185 [61 MÁIXN5R,L.. Navrhování automatických výrobních svstesú, SNIL Praha, 1980 [7] Výskumní správa č. 75-02005 Smernice a výpočtoví postupy pro navrhování výrobku s předem danou spolehlivostí v konstrukční praxi, SVUSS Praha, 1975 ČSN 010611 Previdla pro stanovení bodových a intervalov;/ch odhadu ukazatelů spolehlivostí. Parametrické metody
Doc. Ing. Ervína KAHANCOVA.CSc. Strojnícka fakulta VST, Švermova 9, 041 87 Košice
S t a n i s l a v FAFIAK METODOLÓGIA ZA3SSPEČ0VA.M V OBDOBÍ ICH VÝSiľUKU A VÝVOJA 1 . ÚVGS Spoľahlivosť robotizovanj ch výrobných ;:orc;-lexov /KV"/ sa dnes v priemyselne vyspelých krajinách sveta považuje ra jednu z najdôležitejří ch vlastností,rtorá rozhodujúce ovplyvňuje dosiahnutie ich projektovanej výrobnosti a náväzne aj ekonomickej efektívnosti už realizovaných koinplexov.Dosiahnutie projektovanej výrrobnosti 3VK je z hľadiska spoľahlivosti podmienené určitou odpovedajúcou úrovňou ich bezporuchovosti a udržiavateľnosti.Skúsenosti z prevádzky FP v RVT u kazujú,Se po zvládnutí obdobia"včasnj'cVporuch se. stáva kľúčoTru podrr.ienkcu pre dosiahnutie projektovanej výrobnosti R efektívnosti RVK práve udrziavateľnost' rŕŕ.Je teda len zrej-é, ře zabezpečeniu udríiavateľnosti FR sa venuje íoraz vř~"šia a komplexnejšia pozornosť s hlavným akcentom na predrcsli začne obdobia t. j. na obdobie výskumu a vývoja };H v ktcrerr je eřte možné veľnä operatívne a efektívne realizovať spätnú riadiacu väzbu za účelom odstránenia nedostatkov v ich ur.ríiavateľnosti. Cieľom príspevku je pojednať o metóde analýz udržiŕ.vateľncsti robotov v období ich výskumu a vý'voja vyvinutej a realizovanej vo VUKOV-e v priebehu 7- 5KF>-rtora patrí do súboru metód zameraných na prevenciu spoľahlivosti robotom.1'redkladaná metóda tvorí jednu z ténaticky ucelených častí komplexného systému riadenia akosti robotov vo VUKCV-e. 2. ANALÝZA UDRŽIAVAŤ2L"CC?I 2.1.CIEÍ,
AKALÝZY UDRŽI.AVATrl:>;OS?I V 03D0BÍ VÝiTĽi/J A VÝVOJ/, PR
Analýzy udržiavateľnosti PR v období výskumu a vývoje majú predovšetkým tieto tri ciele: - selektovať kritické mieste vyvíjaného rri z hľadisl a udržiavateľnosti - odstrániť základné,markantné nedostatky v udržiavateľnosti vyvíjaného PR a príčiny ich vznilru
\
i
- 1.5^ - stanoviť predbežnú inherentní úroveň udr.: i ?:•;-. í, c-ľ n: r. t; v - v'janého PR vo vzťahu k vlĹnovanej ú:-ov:ii zásadných,markantných r,od;rt».f .ov '.• uJ.r:;i : v :'.-:-ľ-
ídr.tránenie ncnti
tvoriacich
l e n č'-:r-,i' 7. c e i / . C / V - ' h ' - ••-•"•!••; t ý o k t o
•-•--••- ' . - t -
>cv v y v í j a n é h o t y p u P H p r e d s t a v u j e '.In1"-::;' c i e ľ r-nr-.i; z --iv'-.n v a t e ľ n o s t i .Rozsah o d s t r á n e n i a
.jeft-iekv:'f r, v :-r.'_ r,tv,; ŕ. • o ;._• -
t í v n o s t i infor'.áci"! o vyv í j a n i':
; ľ.1, •;tcr-/ ':u '•; .ii :::.\-~z' C: :. : . •
jeho ar.alýzy udrř.j ava^f-ľn-.-rt. ...." o ! rtr1' r^-i.ie :..'
vykonanie
nvch n e d o s t a t k o v
2 nie p r l l i ' veľ:;:-: rrr^ŕ'::o:-. : '. v --.;•. rv
veľ-rý v;'sna~ 3 nesporný
:::!:. : v u.:;^re . :• :e •• n;i :!• r v,
Cieľor.". anal< zy udrT-iavateľri.'-r-ti
- :•. v eta:e icr; v. .': -
vo.ia, p r e d s t a v u júce,- j:rv- v; ľ •;:..••.•.,• ~ 1 .:•:.-: - r: .:•.>::. uärf.Isvpteľno'jti
1'
: eda nie ;;- ,- :.::.. r.c-- •'..:Í- :.\-'"'
c v,' "-.'vr-.,'
-•::-:ti\' ľ; ::.i '•
v/et-v'^ch i.eď'Ctct.-'.ov ut.'rži ."var fl:: ."""•.' ; rf-v-.í-iz^ov-.n-';'.' J:., >toré
si vyLíiduce r .-.ä^tsT,:- v ' "
.-UDor ;• o J e'.: t '. v:e J " ' : -. i:i-
f or:..ócií .1 ;•-: ter:to ':"-el J', v'cr. .::! ~-ite:-:..'. I c u : r " i ; v t e ľ n o s t i - nalvza u i ľ . i - v c ' c ľ - i r t .
v :;..o.-:'. •.•:•:. Ľt^;:.o:V. •.,;•••;•?-
n-jje oč J t raň o van:::. cfalŕ '?:":; neiii-ST'i'/.nv v ::.-i:,v"zujuc:c:i orido-
A n a l ý z a udrl'iavateľn . rti rio~' r" str- í\e čí-sovo rinv~r.u.i'. na a n a l ý z u bezpcruchovo-t.i, ,;ťľ J. tvor.' : rvú r-n.-.i: a n a l ý z y ay..ľfiľilivccti v y v í j a n é h o typu i R vy/or.. lva;;e^ v r'.-:ci :.-•-: ". e::nŕ/' analýzy 2.3-
jehc a k c n t i .
i--c.;T;jr P H I AICALÝZ:- U::.*IAVA?;:. V .::;
.ľ:
?ostut' pri analýze udrii; 1 v.-'.teľno.-t.i ;~ v stri: "ne;i a prehľadnej forse vyjadrený prostredníctvo::: vý-vojovŕho dic~r;iru, •:tcrý 7)redstav.:je
chronolcriclrý reťssec nakrooinností vykoná-
vaných pri analyse uclráiavateľncrti ./o'^r. 1. / O
"
tí. t .
\T 'v'-~%rr*lTr'i
V
V l O i U l í
*7
ó
. •: • -
{'n v
A. • *L JJ I Z I
U
M
I
^—
• T ^ « ' " . * ^ * - " ,"* ~> — ^ T
U - ^ . í i . 1 . . v .-i_ . ' J ^ . . ^ „ . 1
V;'stupy z analí'zy udržiavateľnosti i'R vylconanej v období jeho výslrur.u a vývoja je '-ožné skoncentrovať do tf cr.ť G-tich kľú::ov:'-ch bodov; ;
r
n
- šrecifi',: 'i0ia ::ritic'-r' ch prvkov a uľ.lnv vyvíjanŕ-ho tycu ."~
-151z hľadiska jeho udržiavateľnosti sele :cia 'critickej základnej konštrukčnej jednotky h&dnotcriéhr. typu Pí? z hľadiska udríir.vateľr.osti súbcr kjľitických prvkov a uzlov s nedostatočnou pr'.stut— ncrťou k prvku pri realizácii údržby predbežné /východzie/hodr.oty technic-:o-ei:ono~ic'-'-ch uksr.cv.3tel'ov udrriav-iteľr.osti konrtrukon;'ch jednrtiek a cel-'ího 1"?. tvoriace inherentnú úrcveň cpoľ:.hl:v-,sti vyvíjancho tj-ru r?. TÍZZOV';
/VJ-chôdzi/ návrh z.etóda -rostried>rv r.^e r.a'-ezr-c-
íer.ie údr?,by
a diagnostiky hodnoteného typ" IF: a ŠT.eciAl-
nych prostriedkov pre realizácii; -jdr5r-
súbor opatrení zareran;'' na zv;'-řenie inherentne,;' urovr.e udrriavateľnosti hodnoteného typu ?E
z.5.
FCKI-'JI ÍIFHAGCVA::IA
AI-:ALÝZ
uiR£iAVA?2!,:;L.cri r-?
Analýzy udržiavateľnosti sú vypracován-'- vo í":.r:e r.a-csta^ního odborného materiálu /napr. vo for~e reslizačr.ej výskumnej správy alebc protokolu/ pre jednotlivé typy :• = zvlíčf. Analj'za udržiavateľncsti robota 1,5>.cenerŕcie rA rrier.erný rozsah 20 - 25str. a obsahuje cca 6 - 10 hlavných opatrení zaneraných na odstránenie klučových nedor.tatkrv v udrfiGvateľnc-sti vyvíjaného typu FS a pre poloíenie zík.iadov vytvírajúcich reálre predpoklady pre realizáciu efektívr.ej údrlby. Takmer polovica analýzy udržiavateľncst: je spracovaní v tabelárně j fcrae. 2.6. SFECIPÍľlCIA CSBCÄT^OH HATER1ĹL0V NAVÄZUJÚCICH "A AKA LÝZU UDRŽIAVAT2Í::CoTI V úzkej névSzncsti na analýzu udrš: svateľnosti fi pre ':cžd-ý typ IR k termínu schvaiovacieho konáni;, prototyp-.; vypracuje súbor dľalších ^ -och súvisiacich odberných iateri-'.lov so spoločnýrc budúci.x určením pre servis a užívateľov JE: - projekt udrSiavateľnosti - návod na obsluhu a údržbu - postup pre identifikáciu /disfľnostiŕikáeiu/ perúch vyvinutého FR
- normatív *.T. pre- a M o b i e
cel-'M. tec':.:: Sr ' Vio
iv •. =•'.'-. 1
Jedná r a o východzie pr-v^di-nie • .iteri él ';v , ':: ' r*" ;<"• v ; behu
Vil'-ch et-'-p niekGj'l'.o/.r t /zv""V' -,::/ upi -: r:-v r •' .
Uv?':er.':
shkludi.é
u d r ž i a v a t e ] .iDstá. TK
vy.raccv.ívs
útvaru
riadenia
/konštrukcia
v
-r c ;! ••. r.v •' ' •'••ri . . -: .--^
e t a b t-
T 1 - ' ' a ' , . e r i - - - - ' e - ! •-
Iy
:. ~ ' v . -. .-..•_• _'-;.i.. ' • . : \ •'
p r a c ' •":. I " - ' : • ? ; ••:•;:'.•::.;,"-•
t::.'-
3':or;ti
j
ŕ p c • J Ó 2 Í-. \ o v
;ÍÍ.'-.VJ ,;• i-- i ." ;ľu'-:.;i
-:.' J
J
v ,7
: ;• •. rľ "• •": 1 r.r. r-v
:. - : < . : ; ' r r . . . ; . - . ' ' . ' : .
J
r.ecbaniC;:e^
zo
;
-,-•.--::-/
iviv/.tr-"
.^r1"'
PE/. Za
vypracovanie
ůenia lov
akosíi,3«
:
vy;_rfi-;;;%••:-.nľ. -
bezprrstr-ec'.Dc
3cdp.".ved.í aVosti
r
r : r ! --Iviř.]".;'
vypracuje
-iCV'Sii^irirn
ia\"' z n j u c i c h r.a anL-l/s;.1 V. J:.-" t r i . k ľ n ;
>C::..T-'tnz~
ovi;fí^;iř: A ArLi^'jiA
i-.^'^ľ
r-.etoiiky
;
j.tv-rr r . . - -
- o-loorn;.::-,
oJrv
'J'.. p . ' a r , r : i i T c : ' 1
ne t o d i - : u , p r c v . d ? ň c i n a jedncT
kíJ'jiu
3.
ä:ri?.1..;7.7 u d i ' i i r j v " . H . - ŕ j . ' r . ' , - s t 1 s : 1 ; ' - v s i v
p r-^ i p:'..-:
:•.;-.:-.^ri.'.~
I - •.•;lJ. e ľ n - ; : ; t i utv;ir
ria'ienia
3 vs;rcvú
r r l i -
• y ; ' í iT .
í-!etóda analýzy u d r í i a v a t e ľ n o s t i bela overenú v prir'neŕ.u . ľ ° J a adapt ívneho prierr.yseln ;hc: r o b o t a AJ K ZO v r . r'.;-T. V rokoch 19Sp -bó Dola csotoda 3rli';;-van:i na cľal'ľ:e dv~ t j r j : r o b o t o v : ľi?i? 2,5 ; Aí-'. £'(•• , ":toré s r-obrto- A?I? _'C t v o r i a zí'vJcc! typového radu adapti'vnych prie.'iyseln; .:h robotov vyvinutých v v
v
priebehu 7.5?ď v rá.-.ci StJ-tuej u l o h j ACy -12-V-1C2 vo V\:''.C"J~e V £„ 5'^' bude pr-' -iif tná c.ítóda aplil-ic.v.^n.'i u:; •cor-y.'lexr.e na v.'-etky typy i R vyvinuté vo VuM"'V-e.
^ .
w^.^ijii.^
.1
XJL -..J. -•.iiii U i. JÍ r ť . i
K^..-.„l ^--. ~ ^..:
Na 2:'V:lade súčasných čiastkových skúseností je mežné j-.cved: ?e realizáciou analýz udršiavsteľnosti robotov ],S-tej rer^erácie v etape ich výs':u u a vývoja ných zhodnotení v prie~.ere k
clocb-'ds."
podlV: predbež-
50 ~ t -C •; nénu zni-.eniu ôa*o
-
vých nárokov na údržbu jedného kusa robota rr-.kticky při minimálnych nákladoch spočívajúcich v spotrebe cca 550 rieši teľských hodín potrebných ne vypracovanie analýzy pre jeden typ PR. Z uvedeného je zrejmé,že
sa jedné o značné príno-
sy, vysoko efektívne, ktorých veľkosť je úmerná sériovosti výroby príslušného typu FR. 5. ZAV2R Príspevok sa zaoberá velmi závažnou a aktuálnou problematikou zabezpečovania projektovanej výrobnosti a ekonomickej efektívnosti PR v RTE prostredníctvom vysokej úrovne udržis-vateľnosti robotov.Opisuje jednu z účinných metód pre zabezpečenie vysokej úrovne udrziavateľnosti PR - metódu =mal<-zy udrziavateľnosti PR v období ich výskumu a vývoja t.j. v období s veľkým priestorom pre spHtnú väzbu v prospech udr žiavateľnosti s minimálnymi nákladní.uvádza základné prístupy a zásady na ktorých je postavená analýza udržiavateľnosti, prehľadne graficky znázorňuje postup,druhy výstupov z analýzy udrziavateľnosti a formy jej vypracovania .Rieši tie; zodpovednosť za vypracovanie analýz udrziavateľnosti.V závere príspevok pojednáva o overovaní ••- doterajších aplikáciách metódy ale aj o výsledkoch dosiahnutých pri realizácii metódy. Zameranie príspevku tvorí tématicky ucelenú časť systému riadenia spoľahlivosti vo VUE0V,ktorý je integrálnou súčasťou komplexného systému riadeaia akosti. 6. Zoznam použitej
literatúry
1/ Fabian,S.: Systém riadenia spoľahlivosti u výrobcu a užívateľa PR Výskumná správa ,ev.č. 952/7;- , VUKOV ,Prešov,1978 2/ Fabian S.,Pruchnerovič R.: Analýza udrziavateľnosti PR v předvýrobněj etape - metodika,výskumná správa ev.č.l 541/84 VUKOV Prešov ,1934 5/ PruchneroviČ R.: Analýza udržiavateľnosti robotov AFR 2,?; APR 20;AK80. ,Výskumné realizačné správy ev.?.. 1 722/C6, 1?48/8S,1758/SS,VUKOV,Prešov,1986 Ing. Stanislav FABIÁN Cic,Výskumný ústav kovopriemyslu,síá.III. Prešov 081 32
Obr. 1.Postup pri analýze udrziavateľnosti Cieľová hodnota úrovne udrziavateľnosti ukazovateľov udrziavateľnosti/ pre hodnotený typ PR /plánované hodnoty/.
Výsledky analýzy bezporuchovosti FH v etape jeho výsKinu a vývoja.
Selekcia prvkov s nedostatočnou urovnou bezporuchovosti a životnosti
1
oúpis prvkov s por-adovanou údržbou stanovenou výrobcom resp. konštruktérom
Špecifikácia rozsahu pre ventívnej výmeny prvkov/frekvencia/z hľadiska poruchovosti
Suraarizácia rasových a naklado vých požiadaviek na preventívnu výmenu prvkov s vysokou poruchovosťou
Sumariz'icia časových a nákladových požiadaviek na následnú úfiríbu - opravy prvkov a uzlov
PR
Sumáriz^cia rasových a náklado v;'ch požiadaviek na realiz.-'ciu údržby predpísanej výrobcom prvlru resp, uzla PR
Prienik troch súborov prvkov a špecifik.ňc: a kriticVho súboru prvkov z hľadiska udržiavateľnostij
1
o.''. ::orti
•'•ryi-;:
•''"•. >:oľ'ňtr'Ľ >. c ! e
: <* u i í- í JÍ\ r . / d •=> n ^ v, j
K;
."-.r: • ;:'«:i. ••
š p e c i f i k á c i a "red^cKlRdRti.-ch pr ••"•in a ruch k r i t i c k é h c susoru prv-:.)v i'K.
Rámcový návrh metód a prostriedkov pre dia?nostii fikáciu poruchových stavov ítriti'-.k^ho súboru prv1 '•rov a uzlov PH
Acalvza metód a zariedení us využívaných vo VUKOV-e na iné účely ako na diagnostilcu
špecifikácia
j Špecifikácia
ápecifixácia
poúiadavi3k
požiadaviak
požiadaviek
na nŕkup
na vývoj
ríf: upravT.1
diagnostio-
diagnostic-
prostriedkov
kj-ch metod
kých metód
pre diagnos-
a zariadení
a zariadení
~ dovoz
/základné technické• Badanie /
tifikíciu prvkov a uir.~ lov PR
- VUKOV - kooperácia
Návrh konštrukční'Ch úprav PR Bameraných na ilepšenie ich diagnostifi'íovatalnosti
Špecifikácia sunérnych požiadaviek na materiálne vybavenie pre vykonávanie údržby
•Z.S1i'o>:račov.obr, Sumarizécia časovj-ch a nákladových hodn't- údajov pre vyVonávanie
V;'poret r inherentnej úrovne udržiavateľnocti hľ.'.-r-•'r. š-trukrn; ch jedr.ctie'-: a cel.'bo IK
'..-—
Špecifikácia konštru!:čn.' ch jednotiek s najnepriaznivsjšou úrovňou udríiavateľncnti
Porovnanie plánovanej úrovne udr"iavaťiľnosti PH s v y počítanou vo fáze v;' s'-rjľr.j a v;'voja a uxíenie O'ifh-'l'Tv
je vypocľtanň úroveň udr:"iavatelnosti plánovaná ?
a:co
nie
Analýzy príčin negatívneho rozdielu
Návrh a realizácia opatrení pre odstránenie nedostatkov v udrziavateľnosti hodnoteného FR
Ä no
Í.'Í-T i r; ä
IÝA ••;;. X C C Ví
OVEROVANIE PREVÁDZKOVEJ SPOLEHLIVOSTI ROBOTOV PR--16-P U DVOCH UŽÍVATEĽOV 1. tJVOD Prevádzkové spoľahlivom f je jednou Í: najdôležitejších zložiek kvality výrobku e vyjadruje jeho schopnosť zp.wovévet funkčné vlastnosti za stanovených prevádzkových pofisieriok. V posledných rokoch ss začalo s dCslednejším sledovaním spoľahlivosti výrobkov B J V O výrobných podnikoch. 2. Postup pri overovaní spoľahlivosti Overovanie spoľahlivosti robotov u užívateľa sa vykonáva na základe metodiky overovania prevádzkovej spoľahlivosti vypracovanej konštruktérom robotov VUKOV-om Prešov / 3 / v členení: - overovacia prevádzke - prevádzka v záručnej dobe, - prevádzka v pozáručnej dobe. Vlastný proces overovania prevádzkovej spoľahlivosti má tri základné etapy: 1/ fáza prípravy na overenie : vypracovanie metodiky prevádzlcovej skúšky spoľahlivosti /PSS/, založenie dennfknv, príprava overovania výrobku ku skúškam, príprava skúšobného pracoviska a vykonanie preberacieho konania ku skúškam, 2/ fáza overovania : zápis prvotných údajov o spoľahlivosti do denníkov a kariet operatívneho odstraňovania porúch, 3/ spracovanie a evidencia výsledkov z overovania : spracovanie prvotných údajov, výpočet ukazovateľov spoľahlivosti, spracovanie kompletných protokolov z overovania spoľahlivosti a evidencia ukazovateľov spoľahlivosti v banke dát. Počas overovacích skúšok u užívateľa sa dlhodobé sleduje výskyt porúch v závislosti na čase, resp. na počte cyklov zaškoleným pracovníkom užívateľa.
) '; ^ » !
v
;;rraa ČS.W 010606 p r e d p i s u j e
'•.lii.'C.i' 5ika?.ovateľov ccvf.t 1
kritériá
spoľahlivosti,
pre voľbu r.or-:o-
k t o r é j«i p o t r e b n é s\>-
p r i PSSo P o s t u p u j e s a p r i t o m t a k , že p r e u r i i t é a r . i -
\ v,yrob.iov sú p r e d p í s a n é u k a z o v a t e l e , k t o r é s a majú t i e -
arnrRt
a
t o na základe z a t r i e d e n i a sledovaného
objektu
• tr:..edy v ý r o b k u / p r e ?P l ó - P • obnovovaný v ý r o b o k • č a s o v é h o r-eilimu p r e v ó d z k y
/ ' p r e PH 1G-P i ?
jt- j / ,
cyklicky-,
•• n i r ; J e d s o v p o r u c h y / p r e PH 1'>-P :ie mat.eriélriti ii'.cij. -c -es p l n e n e j •..i'Loŕivy,alebo ?, p r ? s ' o ; j a ,
p o r o m a t e i ' r . í ' j ;; i; >di, r, -
"..TÚ v~'t'Obk.i -• 17./. - r.^.paoy obn'.ŕ.dzeni B oooy poui;i Vfľ,--.s /'prf
r? I ŕ - f
.]tf pi • ' *•
:2O-fané t •; vynúti-::-:.'. V f 1^ dovířicí ''.;.^obi \5Ic- o T;;/n O tenŕ ooniedzeriie doby ,. .:-í. í VT-I.-i M . lemu r.o'Ipovedá p.ieňov.-r.; ;.e ~z'; pori..ohatsi e
t - stredne;; doby
í- - stredného technického zivotti. ľia-
'. i.,t o váa.is: doba sledovania bola k r a t š i a ako technický ž i • < • .-•; :. vyhodnocovala so stredná doba aecizi poruchani a sú:'•'•-"i.tŕj \ pohotovosti! V s ú v i s l o s t i s nimi sa u r č i l a 6 j .: 3
et.ytídieiíi doba na obnovu e Q - s ú č i n i t e ľ Vv-hodncte/'te prevádzkové~: skúšky
využitia/2/.
spoľahlivosti
Sledoví;.--..!* prevádzkové"! spoľahlivosti
sa vykonalo ri&
a- i>;i:.. robotoch PR 16~P / 1 / s Prvý robot bol sledovaný ;".jicoTom l i a t i
pri
po dobu jedného roka v dvo.ismenneo prevá-
ŕ.,-,ke:. druJ--%v robot bol sledovaný v iPiynokove Hustopeče v Ijvovni,
t* oh-dobí a p r í l 1931 - jún 19BJ v dvojsmenné j pre-
vódsslte. Vyhodnocovali aa poruchy podsystémov robota v členení - r i a d i a c i systém P.S, " rotačné jednotke RJ, - -írertikélna jednotke
VJ,
~ horizontálne jednotka HJ» ~ cápastie Z. Sledované ukazovatele spoľahlivosti získané z údajov z obidvoch prevádzok sú zhrnuté v tab* 1.
Tab. 1 Ukazovatele spoľahlivosti získané z p skúšky spoľahlivosti pre jednotlivé funkčné sku piny robota PR 16-P B£ - riadiaci systém, BJ - rotažné jednotka, VJ - vertikálna jgdnotka, HJ ™ horizontálne jednotka, Z - zápästie Sledované ukazovatele spoľahlivosti
Funkčná skupina robote
RS
BJ
VJ
KJ
Z
309,1
862,0
648,4
280,0
626,4
13,2
11,6
9,1
28,0
6,0
Súčiniteľ využitia 0
0,0426
0,0134
0,0139
0,0998
0,0096
Súčiniteľ pohotovosti
0,9591
0,9868
0,9863
0,9093
0,9905
Stredné doba medzi £oruchami t /hod/ Stredné doba na obnovu t Q /hod/
i
Analýzu porúch nožno vykonat pomocou Parettovej analýzy. Z obr. 1 vyplýva, že najporuehovejäia funkčná skupina robota bola horizontálna jednotka. Pre odstraňovanie príčin porúch je yhodné podrobnejšie analyzovat aj jednotlivé funkčné čaeti robota. Parretova analýza horizontálnej jednotky je uvedené na O b r
' 2' dob Pri predpoklade Weibullovho roadelenia^medzi porucnaBti pre sériový systém dostávame priemernú strednú dobu medzi poruchami t = 90,1 hod f stredná doba na obnovu bole stanovované neparametrický. Súčiniteľ pohotovosti robota K p = 0,84. Výsledky vyhodnotenia prevádzkovej skúšky spoľahli-
Kumulovar.'.j? počet
Po&cJ
/ & / ipo-ni;•.'
90 -i 80 •
'"
70 •
i
60 -
-° 1 i
30 -
.J
j
í>0 40 •
'-
I
\
!
i
°'
j/
}
20 -
i
10 0 -
1
O • V-'
••'•
}/
j
H,;
Parettc-v f ; j .,irraľ
t
•
1
• ;
'
;
i i í
• f
i M i K
^
VJ
Z
RJ
sSina
Obr. 1 P a r e t t o v a ana] .;; Í B ?K 16-P Kumn.1 ováný Počet p o č e t /%/ porúch porúch100 . 8 90 80 •
70 -
6 -
60 -
5
50 -
4 -
40 -
3 -
30 •
20 10 0 Obr.
7 -
1 •••'
•
/
2 /
T
m
J. "
0 •
T
2
3
4
5
6
číslo súčiast.
2 Parettova analýza poruch horizontálnej jednotky 1 - rozvádzač, 2 - tlmič, 3 - planžeta, 4 - ložisko, 5 - svorkovnica, 6 - clonks
*osti sa využili ne - stanovenie sledovaných ukazovateľov spoľahlivosti, - spresnenie podkladov pre servis /spotreba náhradných dieloVj a pod./, - korekciu režimu údržby, - tvorbu operatívnych zásahov do konštrukcie, technickej prípravy výroby, ale predovšetkým do výroby a technickej kontroly,
t
- tvorbu dlhodobých analýz spoľahlivosti na základe údajov z banky dát spoľahlivosti. Z prevádzkových skúšok spoľahlivosti z rokov 19811983 sa vyvodili závery a v súčasnosti priemerná stredná doba medzi poruchami činí t = 350 hod, pritom v najleps ších prevádzkach
až 600 hodín. Súčiniteľ pohotovosti sa
pohybuje v rozmedzí
K
= 0,88 - 0,9 u rôznych užívateľov. í
Zoznam použitej literatúry / I / BÉREŠOVÁ,I.: Štúdia spoľahlivosti zložitých zeriadenl, Diplomová práca, SjF VST Košice, 1984 „ / 2 / KAHAHQOVA,E.: Technická spoľahlivosť, skripta PGS, SjF VST Košice, 1986 , / 3 / Metodika skúšok spoľahlivosti výrobkov VHJ ZTS- VU stavebných a poľnohospodárskych strojov, Brno 1981 A / Metodika vyhodnocovania prevádzkovej spoľahlivosti strojáremských výrobkov, VUSTE 140, Praha / 5 / Model riadenia spoľahlivosti u výrobcu a užívateľa, TOKOV Prešov, 1978 / 6 / Overovanie prevádzkovej spoľahlivosti ATP a PRaM, TOKOV Prešov 1979 / 7 / Smernice a výpočtové postupy pro navrhování výrobků s předem danou spolehlivostí v konštrukční praxi, Výsk. správa č. SVUSS-75-02OO5, SVUS6 Běchovice CSN 010611 Pravidla pro stanovení bodových a intervalových odhadu ukazatelů spolehlivosti. Parametrické metody v CSN 010606 Postup volby nomenklatury normovaných ukazatelů spolehlivosti
Doc.. Ing. Ervína KAHAMCOÍA, CSc. Strojnícka fakulta v VST, Švermova 9, 041 87 Košice
>. / ;
>. , • •] j I I ( í • •
JU t on i n
HAVLÍK
ZVÍŠOVÍ1ÍÍ SPOLEHLIVOSTI OPpCKO-MECHAHICKÝCH k . p . MEOPTA PŘEROV 1 . ČVOD Světový průmysl spotřebního zboží a zvláště výrobKŮ oboru 392 a 401 / t j opticko-mechanické a reprografické přístroje/, začal velmi energicky uplatňovat řadu nových progresivních forem práce ve výrobě i její přípravě,. Jednou 7. nejmarkantnějších je vědecké řízení a technická organizace všech činností už v předvýrobních etapách vzn:.
2. PBOGHAHY SPOLEHLIVOSTI 0PTICKO-HECHA.1ÍICKÝCH V Ý R O B K S Složitý meohanizmus různých činností vedoucích ke zvýšení spolehlivosti a životnosti výrobků je nutné řídit tak, aby bylo dosaženo propojenosti všech útvarů, řídících orgánů a výzkumných pracoviět majících vliv na stanovování, dosahování a další zvyšování ukazatelů spolehlivosti. Z existujících ověřených zásad a zvláětě ze vzorového programu spolehlivosti zpracovaného GŘ ZVS Brno, pod který kp MEOPTA Přerov patří, byl vytvořen typový PS oboru 392 a 4-01. Program zahrnuje všechny předvýrobní, výrobní a povýrobní etapy života výrobku. To znamená, že počátek prací na spolehlivosti je začleněn do období výzkumu a vývoje, pokračuje se přes výrobu prototypů k ověřovací sérii až k hromadné výrobě, Starost o spolehlivost výrobku přechází do uživatelské oblasti a končí pravidly k likvidaci výrobku po jeho ukončení technického života. Realizace PS závidí na spolupráci všech útvarů,oddělení i na každém pracovníku zvláší. V detailním pohledu jde o úkoly odlišné povahy navzájem se prolínající a nezbytné pro realizační výstup jakým je technicky i funkčně perfektní výrobek. Jsou to řídící a technické úkoly a činnoati zaměřené k tomu, aby výrobek již v konstrukci obsahoval požadovanou spolehlivost a tu si udržel i během svého života u uživatelů v provozu, s minimálním snížením svých vlastností. Druhá oblast činností je povahy řídící a ta spočívá v koordinaci všech prací a v usměrňování, aby se zajistila potřebná nápravná opatření k dosažení požadovaných ukazatelů spolehlivosti. Tyto úkoly přísluší v prvé řadě "Metodickému středisku pro spolehlivost výrobků GŘ ZVS Brno". Středisko koordinuje zejména tyto činnosti: - předstihové normy ukazatelů spol. vybraných výrobků, včetně stanovení cílových hodnot ukazatelů - vytváří podmínky k zabezpečení těchto cílů v jednotlivých podnicích GŘ ZVS Brno, t j finanční, materiálové, organiz. - kontroluje typové a výrobkové PS a hodnotí efektivnost - koordinuje různé úkoly při zabezpečování spolehlivosti -organizuje školení řídících pracovníků v otázkách spolehl.
• ; f f { •,
f
. --LC.5K,p, MEO.tTA Přerov uplatňuje t>tr, oblasti. " vytváří podnikové Po jak typové, taj- « / r o b . < - Í. , c D3a.:..--ÍÍ? . oairr.o stanoven cílu i pcärocv.ý o se stanoven.ú.' odpovědnosti a co.^ v.v-l. r o z v r h - '••..•.; - kontroluje vĎechny činnou'": r ^j: i.., T.S ; š-...v- 7.;:. •.'•*.-;•_• - ' : z by mezi pcdn:ikovým: útvt;r> , '•'••ľ: - zajiéiuje nšvtiznosl na Pii •]•;:•.r:o ; .-ji--JIT.y;-- r; . . ky na uicazetelt- stoIahlvV'S'.. 1 - p-.-jvádí skolení, pronaguje zasa!: TUB .-r-. :
1
:
-j.:> h,;r.-. morálni a hmotné motivace :• vose žer. i ukazatelů ve spolupráci se spoi očer. si7~i jrg'^ - spolupracuje 3 metodicKýrn stře:'is!ren .•;" ľ.Vf f Úkoly technické povahy ŕeš-Ľn? predevsi',. p.-t-s O ."JVOJ torizovanou zkušebnu kp M'E ľ. ?TA Přerov a za suoiuiljasti s^;' dodavatelů kotnponerixů a skupí:: součástí, t take ve spolupráci e uživateli našich výrooků. ÍÍE- po?tihujerae všeohn; etapy technického života celých •výrobků. Napr v předvýrobní etapě jde o následující činnosti: - stanovení hodnot ukazatelů spol, do technických poemínek zadání úkolu TR - projektu nového výrobku, včetně specifikace provozních podmínek, technických parametrů, fuakčních režimů, technologických postupů zkoušení ap - využití metod konstruování pro spolehlivost při návrhu nového výrobku - prověrky v různých etapách konstrukční a technologické přípravy a schválení výrobku do geriové výroby za pomoci sběru informací o laboratorních, případně provozních zkou škách spolehlivosti - plán nápravných opatření k odstranění nedostatků - normalizace osvědčených konstmkčních, technologických a kontrolních postupů - analýza problematiky technického života výrobku a spotreby náhradních dílů - stanovení záručních podmínek, plánů ošetřování a údržby =• prokazování spol. laboratorními a provozními zkouškami
Programy spolehlivosti jsou realizovány ve výrobní etapě: - přejímkou vstupních materiálů, polotovarů, hotových dílů - rozbory přeanosti technologického procesu a kázně - zJcfcuškou spolehlivosti ověřovací serie a vyhodnocením - rozborem příčin poruch a nápravných opatření - zkouškou spolehlivosti sériové výroby v laboratoři - pravidvlný rozbor příčin poruch, nápravná opatření ve výrobní etapě, se zpětnou vazbou na předvýrobní, výrobní i povýrobní etapu života výrobku - školení výrobních a montážních pracovníků k udržení spol. V provozních podmínkách u uživatelů a v prodejních, servisních a opravárenských organizacích je PS realizován úkoly: - skolení a příprava obsluhy, údržbářů a opravářů podle technických podmínek - sběr informací o spol. výrobků ze zkušebního i běžného provozu v době záruční i pozáruční - vyhodnocení informací ze sběru dat, návrhy na nápravná opatření u výrobce na základě techn. ekonomického rozboru - vyažití výstupů z informačního střediska / pracoviště spolehlivosti / a z informačního systému vůbec, a to pro uživatele, pro řízení a optimalizaci údržby, racionalizaci oprav, plánování NT> atd - pravidelná údržba, opravy a revize - kontrolní prohlídky v daných intervalech u záznamů o provozu přístrojů a plánování ND a jejich spotřeby - zavedení PS v servisech a opravnách, včetně rozboru technického stavu před opravou, prověrka technologie oprav, zjištování spolehlivosti po opravách
j j
i Ke splnění všech úkolů bylo nutno v rámci PS přesně určit konkrétní úkoly a odpovědnosti jednotlivých zúčastněných útvarů kp MEOPTA Přerov, nadřízeného GŘ ZVi> Brno i kooperujících organizací a také u uživatelů. PS jsou projednávány v podnikovém týmu pro spol. výrobků. Členy týmu jsou vysoce kvalifikovaní odborníci různých profesí od konstruktérské až po obchodní. Tým operativně řídí a kontroluje plnění PS a provádí prověrky docilovaných hodnot ukazatelů spol.,
'
ke:.: ..••.•:.;. j £ r e a l i z a c i nápravnýcn o p a t ř e n i a efe-; .ivne ;.". •< •; •-• •: T. i!.' •: věnování s p o l e h l i v o s t i . To vyžaduje soustavnou í ifi.,:; ••: o. it -iate.fjilné i kádrově E a j i š t é n o u r o z s á h l o u č i n n o s t , >-•.•«• u r.-., nius.'í ři.dit k v a l i f i k o v a n í l i d é systematicky ca väecn i,-;,-,/ ).
INTORMAČTíí SYSTEM Kt; zvyšování rapoio výrobků j e nezbytně nutný systém, k t e r ý b« r . a j i s t i l obje>:t:vní podklady pro rozhodování p r i ř í j e n í i pro t e c h n i c k á ř e š e n í ve všech etapách výroDy a za. • b e s p e ^ i l zpětnou vazbu mezi výrobním px-ocesera, k o n s t r u h c ; a u ž i t í m . V kp Meopta Přerov jfimf; v y t v o ř i l i jednoducný informační systém z a h r n u j í c í celou dobu s i v o t a výrobku e r e s p e k t u j i c í s p e c i f i c k é podmínky výxoby a stav o r g a n i z a c e poríni.Jrii /OTŔ/. Aby I S s p l n i l požadci ; ané c í l e , rausí vyhovovat u;:~'•':vin predpůkladůiD a ty jsou á<x.- *:z:-.té pro ř e š e n í všech : .'u.. _V: pi:,noucrfch 7. PS« Kutná j e su-iolost u k a z a t e l ů h o d n o t i cicr; iroven spoj., výrobků i vě'i c h s o u č á s t í = Podklady [ŠTRĚblŠK 7
"" ' . '
f*P,
\' -• '~
íVi*l&
:
j UŽIVATEL 1
U
•-
0 1S ŠSBNA
0 T F
''
:
j i
|mcĎviSTFŠ?OL,~PODN.Í ^ f ^ ^ 7 . ' D A 7 ] zpracování informací technická analýza rozbory a nápravná .J_6 PRO
i
H« --j
^J
i
-JL
pATABAMA
£»
SPOL,/PODSIKU} ~
f9
I JEKON.OBCHT&SEK]
"" '
ý 10
VÝROB.ÚSEK
:3e sísfcáva^í sběrem dat z laboratorních a provozních zkouětík spole a dalších zdrojů 1 až 12 schématu. IS obsahuje i čiíťíelrjík poruch a matici zodpovědnosti za realizaci systému. Základním dokladem IS je protokol o poruše vzniklé u výrobku. Dbá 39. na přesné záznamy o příčinách a původcích poruchy a taznamenává ae způsob odstranění poruchy a zvažují se možnosti renovace součástí ke snížení nákladů na obnovu,,
4. ZÁVĚR - 2_t? Zvyšování spolehlivosti výrobků kp MEOPTA Přerov je tr~ vaie řešeno přes úkoly TR od roku 1980 až po současnost. Získáváme tím nejen přehled o ukazatelích spolehlivosti prototypů nových výrobků až k sériové výrobě, ale můžeme i srovnávat dosažené výsledky se zahraniční konkurencí, zejména Japonskou. Včasným uplatňováním všech poznatků o poruchovosti, voetně aplikace Paretovy analýzy a Lorenzovy křivky ztrát z nespolehlivých součástí do předvýrobních, výrobních i povýrobuích etap nám zajištuje neustálé zlepšování jakosti naší produkce. Starosti nám délají dodavatelé materiálů, součástí a komponentů. Na poruchovosti ae podílejí 60 až TOSS a to především nekvalitními elektro součástkami jako jsou vypinače, spínače, reláíka, transformátory, elektromotorky, zesilovače, elektronické prvky / diody, triaky, integrované obvody / a další součásti z jiného průmyslu / ložiska, řemínky, součásti z umělých hmot atd/. Často musíme provádět 100% kontrolu nakupovaných dílů a ani to není záruky, že 3oučáat vydrží fungovat,jak bychom potřebovali. Že zvyšovat spolehlivost výrobků je vysoce efektivní jsme Be přesvědčili při hodnocení ukončeného oborového úkolu č. 5984.řešeného v oborové autorizované zkušebně od roku 1980. Komplexní integrální ukazatel y dosáhl hodnoty 6,41. Napr u 16 mm projektorů byly sníženy náklady na obnovu po poruše z 2,32 Kčs/ hod. provozu na 0,97 Kčs/hod. Úspora celospolečenských nákladů z řešení úkolu dosáhla 2.874 tis.Eos za rok. , Udržet si tradiční odběratele a zahraniční trhy je naší povinností a to prvořadou* Bez důsledného a nekompromisního prosazení všech opatření a směrnic do každé i té sebemenší práce a činnosti nelze se domoci spolehlivých, odběrateli žádaných výrobků. Cestou k tomu musí být komplexní systém jakosti uplatněný ve všech řídících i technických činnostech. Důslednou realizací typových a výrobkových programů spolehlivosti se dostaneme na tolik potřebnou a požadovanou spolehlivost a životnost našich výrobků* Ing.Antonín HAVLÍK, OA zkušebna kp MEOPTA Přerov 750 54
;-'(.'ŽVO3TÍ
..:vyřovA.'.i.'-
I'Ti/FS^'OR^VtCH i'r:»''lfr(;V(' V O r o \ V 0 H
i 1,'Oll.t.ór. ;';
clast^ii.niii'i p,/(l;o
I-..y
U í i ľ i í i n u ji'i
m
m
)p u ' i . t : ) ' . ;
1:1:11.!• rri ••
!•. n . ' j i i
r y " íi I o t ť o u
n ú
i J j j ;'..'.V;;::.i
d o v r n v n '.;y 1
t
- l i n ; - .
,1 p -
jir'.'"-.
n a z á v e s o c h
d r u u : c h
u m o ž n u j ó
1
'i' ! n
•;
.
pij'.
> • • • > " ,
:
; . v ; - . ' K
v % r o i r i
.'•.i.sť
'
.-.<••
.' •' ' . i :
•••• • > : :••••. r ; l '•'.•- •; .• ..•,>..• .
p í - •' o . , t u : c . • • c; .. 1
" '.-.•/;: 1 p o i . y
]';:• :-•.'••.! e n • - l i
nlr.vŕii'
•;••
.; ; "i. ;••• . •'•. 11.: - <_. 1 .i:-..
diiiJI-, y v i • ľ j r e f i : ' :
č i a s t o k
?;•.'• •'%•';:-- i
.
••; .; t»• i j ľ«" - - J J V . - !j -
:^: •l:-i-..! , ;.-•:•.:;;; n -
' ť . : p v • •/. • t •.'•< '1 -,."
•!•-•-
•-
o i . • ... .'•:••••. . • '• •. ; •
nia i funkciu modzisKiar.u. Z
analýzy
k o n š t r u k č n é h o
i n > ' a n i ::
;>r;. 15; :. o r •••_ v ! i •:
ií..- • •.•;
ka vn^lýva skuložnost', í.o za Ki ú- ový nac. n v i t':JYiv pj-v.i,
.'-
-'•-
robku j<í nutné považova1.' protlovševkým tír/.íui do: -í-nvj-.í ...j. .•:: nadinornc; opotrebenie icrjainenŕ rozsiahlu, Jasavo
''ivo'.nos" 'j'.íi.y ľ ' ics~
torového dopraiTiika povnžcvn' 1 za jenpn :*. 1 ; mi ;>'•':•.: i oh f .íl: torov /ivotnosii celého zarindorj.,-!. Výskuntné piúco vykonané Vu \TiíS7' Pioiŕ-; -my 'ijli •zrir.ic>r<mé na priebeh a dôsledky statických a dynamici;1' cii na.-iu'.liaiij. drah ý dopravníka DZR 2/1 óOO/''tOO, ktoré vznikajú poliytiom vodíka,
resp, skupinou vozíkov s bremenom po dráh'.-!. Na základe výsledkov exporiman tá Iných p7-ác a výpočtov no:: no urobiť niekoľko záverov záva'/'.iých pro posúdenio podmienok pevnosti dráh dopravnika : a) Maximálne tlakové napätia v profiio dr.'ihy vyvolnnó ťaiioni reťaze neprekročia ani pri medznoj prípustnej sile 10 000 N zanedbateľnú hodnotu 5 MPa. b) Šmykové napätia v profile dráhy vyvolané vysunutím pôsobiska zaťažovacej sily mimo centrum šmyku sú rovnako zanedbá telViô. c) Hodnoty zložiek napätia vyvolané kontaktným naaálwnj'm povrchu dráhy rádové prevyšujú zložky napätí od ohybových namáhaní dráhy. Veľkosť i amplitúda ohybových zložiek namáhaním preto výraznejšie neovplyvnia rozkmit šmykových napätí, ktoré sú iniciátorom únavového poruSenia materiálu.
Z toho vyplýva dôležitý záver, že pre životnosť dráhy bude rozhodujúca veľkosť a frekvencia najväčšej zložky kontaktného namáhania reprezentovaného hodnotou ffz (v literatúre max označovanej tiež ako Hertzov tlak), rozmermi a geometrickým tvarom stykových plôch. Na základe experimentálnych prác je možné zostaviť stochasticky model životnosti dráh, ktorý' za rozhodujúcu zložku napätosti bude považovať kontaktné tlakové namáhanie medzi kolesom závesného vozíka o povrchom dráhy. Regresnou analýzou experimentálne overených hodnút plošného opotrebenia v závislosti na zaťažení a počte kontaktov možno pr6 zvolenú úroveň plošného opotrebenia V stanoviť medzné krivky využívania, vid", obr. I, Závislosť možno vo všeobecnosti popísať empirickou funkciou pre kritický počet zaťažovacách cyklov . W . 12,£ 80S
700
Soc
es
7,5-
Obr. 1 Medzné krivky zaťažovacích cyklov pre zvolenú úroveň opotřeben i,i
2 tojto závislosti možno pre zvolený model zaťaiovocioho procesu a využitím vhodných pevnostných hypotéz pro iiu,ivovú T>OV~ n.osf vypočítať kritický počot cyklov. iJobré výsledky poskytujo Bolotinová hypoi.éza, j/o-iTa k\ orej životnosť pri náhodnom zaťa/.ení jo rovná :
Ti -
í /
—
____———-
• 3tredná hodnota prevýšenia hladiny náhodný!.-: ;rocosom N 10/ „ počet cyklov do porušeni.i na hladino Hodnoty životnosti priameho úseku dráhy pro diskrétny znr'ažovncá proces zodpovedajúci menovitej nosnosti dopravníka C ~ 160 kp; a pre zaťažovací proces simulovaný n;ihodiio pi-c>aeimou Q s normálnym rozdeloním N i •'•> 6 ; 835,2) sú v tab. 1, ľ ab. 1 Spôsob zaťaženia cyklov Q = jk = 160 kg j Q - náhodne premenná i N(^8 } 835,2)
Životnost' dráhy ! rokov 10'
. 10'
h 5,5 - 6
Z poznatkov aj skaných pri riešení vyplývajú pro životnosť dráhy priestorových dopravníitov nasledovnó závery : n) Norray pro výpočet a dimenzováni o dráh priestorových doprav— letkov, nezaručujú dostatočné prevádzkovú spoľahlivosť. b) Dovolená maximálne hodnoty 6z udávané v literatúre sú pre materiály dráh dopravníkov vysoké, nezaručujú dosiahnutie primeranej životnosti dráha c) V oblasti reálnych hodnôt zaťaženia dráhy z ocele 11 373 nemožno znižovanim jej zaťaženia úplne vylúčiť kontaktné opotrebenie. d) V oblasti kontaktných napatí ^ z m i ^ 5 0 0 M P a nemožno dosiahnuť podstatnejšie zvýSenie životnosti dráhy znižovaním hodnôt kontaktného namáhania.
Pri rozvirovaní a intenzifikácii využívania priestorových dopravníkov je nutné predpokladať, že odberateľ bude požadovať podstatne dlhšiu životnosť dopravníka, než sú vypočí— tanó hodnoty životnosti jeho dráh, pričom sa nouspokojí s požiudnvkou ne ich celkovú obnovu poóas technického života dopravníka. Z analýzy vzorcov pre výpočet životnosti dráh možno stanoviť niekoľko dôležitých uzáverov pre možnosti prodííonia času do obnovy resp. výmeny vozíkových dráh. Kontaktné namáhanie možno vo všeobecnosti znížiť zväčá«níiri hlavnýc'n polomerov krivostí stýkajúcich sa telies. Zo vzorca pro výpočet tvarového súčinitoJ'a ř (
& z pri konštantnom zaťažení vomax
zíka je teda možné dosiahnuť zväčšením vonkajšieho priemeru kolies vozíkov. Takáto konštrukčná úprava by sa priaznivo pro-
•; '•
javila i znížením jazdných odporov dopravníka a tým i znížením namáhania reťaze. Mala by vsak sa následok celkovú rekon-
i
štrukeiu jednotlivých prvkov stavebnicového- ^ysuenru dopravníka,
;
r r
v roasahu zrovnateľnom s inováciou dopravníka vyěšioho rádu. Zväčšenie priemeru kolies vozíkov by znamenalo tiož zväčšenie rozmerov vozíkovej dráhy i ostatných stavebnicových prvkov, a tým zvýSsné nároky na zastavaný priestor. Objektívne možno túto formu zvyšovania životnosti zhodnotiť iba v rámci colkoveno inovačného projektu vyšäioho rádu, na základe hodnotovej analýzy joj prínosov i negatívnych dopadov. Životnosť dráh dopravníka možno tiež výrazno ovplyvniť v etape projektovania, konštrukcie závesov bromion, i priamo v procese jeho expluatácie trvalým využívaním jolio njonovitoj nosnosti. Táto forma zvyšovania životnosti dráh vyeluicJzn zo skutočnosti, Ž P nárast počtu zaťažovaeích cyklov skracujo životnosť dráhy podstatno viac ako rovnaký ponorný nárnst veľkosti zaťažovncej sily. Závislosť životnosti dráhy pri konútantnoj prepravy výkonnosti 1;t,5 t h~ -pra ró:-jici linotností bromenn nc\ jpdnom závesnom vozíku, vyjadruje prnf nn obr. 2.
i
? i! ' j j ;. j v
-
Tli-
• t i '. 15 f
300
10
200
100 •
80
lk9l
Obr. 2 Závislosť životnosti dráhy od hmotnosti bremena na závese vozika pri konšt , doprav, výkonnosti Z obr. 2 vyplýva, že pro danú dopravnú výkonnosť možno v rozsahu reálnych bremien výraľne zvýšiť životnosť dráhy využívaním maximálnej nosnosti vozíka. Doprava bremien o nízkoj liraotnosti s veľkou intenzitou prechodov vozíkov je naopak z hľadiska životnosti dráhy veľmi nepriaznivým faktorom. Uvedená forma zvyšovania životnosti dráhy je vysoko efektívna, pretože nevyžaduje žiadne konätrukčné úpravy dopravníka, znižuje investičné náklady na dopravník pri vysokom výslednom efekt 3. Vozíkové dráhy dopravníka sú t.<5. vyrábané z ocele 11 373. Použitie materiálov o vyššej pevnosti prinesie vedi'a nižšieho pomerného opotrebenia na jednotlivých hladinách namáhania tiež potlačenie vplyvu nižších hladín znťažovacioho procesu. Podľa výsledkov skúšok vykonaných i v zahraničí , pod ktorou nodáchádza ku kontaktje medzná hodnota z nemu opotrebeniu rovná Priebeh kontakt= 0,271
íiého opotrebenia dráhy pri menovitej dopravnej výkonnosti 48 t h a hmotnosti- bremena rozdelenej podl'a náhodne premennej s normálnym rozdelením N C+8 j 835»2) pre materiály dráh 11 373, 11 500 a 11 600 je na obr. 3. Vysoký nárast životnosti dráh z ocele 11 600 je spôsovysokou hodnotou pod ktorou ešte nedocliádza max' ku kontaktnému opotrebeniu.
2
S
to
ft
}roL
j
Obr. 3 Závislosť kontaktného opotrebenia dráhy od použitého materiálu Uvedené hlavné cesty zvyšovania životnosti dráh dopravníkov umožňujú nájsť najefektívnejšiu formu splnenia požiadaviek užívateľa. Tento záver je veľmi dôležitý pre äalšio p r o jekty využitia priestorových dopravníkov, protože je v súlad e s celospoločenskou potrebou dosahovania vyšších technických parametrov, kvality a spoľahlivosti výrobkov, pri zachovaní, resp. znížení požiadaviek na materiálové a energetické výstupy.
Ing. Teodor PETKÍK, CSc., Výskumný ústav strojárskeho spotrebného tovaru, Pavlovova 6 2 , 0.21 78 Pieäťany
PF-OLLi^TIXj. VPLYVCV ŽEFIAVGVJÍCH ĽrAH W; PK-A'ÍLZr": V22CV/CH Ž^lAVíV Podlá rôznych d o t e r a j š í c h
návrhov
žtri.yw-.vých ur*íh PO r:rJ.-
c t ú p i l o k podrobnejšiemu r o z b o r u žeri.v/ovýct. nečných prvKOv a f o t o e l e s t i c i c e t r i c k o ^ ,
dráh i:;er.ódcu ko-
••.ae r,« z i r t i l o ,
vyhovujú norme ČSN 27 I/-5Í;, k t o r í pojedr:f>i:
ie ne-
o íočpsnvc."
íeria-
vových d r á h a c h . . r e t o článok buče r i e ú d t nfjvx-:i n t •..-hytenie r.vni n i e j e kvblxza
r
ac značnej. Ľ::s ;.
s t a v dráhy j e se
vrrniitír, řer,dríir.y U;?ťní.
známe,
venovaná p t i t r i ó n e p o z o r n o s t a,, kci j e
ovplyvňuje
vu a zlý
ř s r . d r é h , Í-^.-
častejšou
piícincu h s v s t i i .
dosien.ie r o v n c u i r n e j š i e h o
rozloženie
.••.. sro? ei':j.ivo5ľí. bezpečnost a zsiF-ic-r.^e jeanoúuche j konštrukcie
žeriavových
t.ŕtonových pr&žcov s ocelovou spojovacou
i
:j.uUníc r i e š i
uchytenie p r i z e s
zaíaženie
prevádzkyo
dráh neužitím
údaje
železo-
tyčou ( o b r . 1)
bol
fotoelaa-
s kola.jnicou pomocou poô-
p o d k l e d n í c CCT.OCOU metódy KP ( o b r .
Pre matematický model podkločr.:. ;• p r ' T T Ľ v i í vsxupné
pre
za-
prevádzko-
• = • • pracovaný e x p e r i m e n t á l n y r o z b o r počkiednice n.etodou t ; nisie t r i e k o u prr
ic:
žeria-
Eprávnyr. ne-
vSčňne t u h o s t žer „dráh čo pi-o ::-;t£ivuje v y š š i u
I-ri r w ' j o r e
ze
ue ^pečncsi prevádzky
s&n.ccirjiy
:
2).
c b r , 2 V bol c t r e b a
počťtřič l-'C 1CO2, k t o r ý
j e napísaný v jazyku FOKTRA.'1' v Z1~? '..'crtin. .V.etecůtický asodel b e l r o z d e l e n ý xié prvky. Hustote prvkov
b o l t r o z d e l e n á podlr
nia retodou fotoelesticir.et.rickou.
V miestach
k o n c e n t r á c i e n a p ä t i e su koneční prvŕy šie
e presnejšie
ne t r o j u h o l n í k o v é rozboru
menšie, ŕo umožňuje
sila
ss: b e r i e
údaje
uzlových
Pačitsč vytlačí
lep-
2, podkladov Mo;.-tér-
n i Ľrezno F = 120 k'.V. Výstupné
zaíaže-
predpokladanej
u r č i t napätie v týchto miestach.
Zeí&žujúca v ý s l e d n i c o v á
Posuvy
koneč-
progrerr.u
bodov v r i a d k u prvek,
č : s j o uzlového bodu I osuv v sme r e o s i
x : ux
Posuv v smere o s i y '• u
[cir.j fem |
uzol
Cľx;
Q' ;
Hodnoty tengenciálnych napätí GX.- sú sprecovEné v tsbuíke č.2 len pre nepriaznivé vrcholové body, kde podle fotoelssticinetrického meranie sa zistili napätia kritické. Vzhíadoir. k tomu, že neprätia sú lineárne rozložené po konečnou, prvku e sú nespojité medzi jednotlivými KP, do3tanen;e rozdielne napätia v uzlových bodoch, kde susedia rôzne KP. Dá S8 preto predpokladal, že stredné hodnota týchto napěti bude v priemere najbližšie ku skutočným hodnotám. Stredne hodnota napätí C~t^ je
4 Z Li.
• je středná hodnote tangenciálnych napätí, jej hodnoty sú v tabulke č.l, n - je počet prvkov, ktorým skúmaný uzlový bod prislúcha, G*H - je hodnota napätí v íažiskách KP. Relatívne stredné odchylky (kvadratické odchylky vzíahujúce sa na strednú hodnotu) napatí ss pofítejú v uzlových bc~ doch. (vrcholových) po okraji podklodnice. Rozdiel medzi napätiami jednotlivých KP ^ C"^i^ v s^^anom uzlovom bode dáva obraz o dostatočnej jemnosti delenie. Odchýlke tangenciálneho napätia v i-tou! konečnoc prvku 0"t^ sa odčíta od strednej hodnoty tangenciálneho napätie C t str
"
*
r
-
r. i
i ti tstr* t-*J Veličine S, ktorá je charakteristikou presnosti pri danej jemnosti delenia modelu podkladnice ne KP, je hodnota strednej kvadratickej odchylky vztshujúcej sa na mexicélnu hodnotu stredného napätia. Je to tzv. relatívna stredná hodnote tangenciálneho napätia.
S =
100 % , max
Vt str
J '; j » i!
-v oäťr ýľľ.a
' ^ n ř - e r . c i ? : ^ n e ŕ . c rif-r •'.•'-i :* o^ r ' . r - e a . t ;
e*, v t u r i ^ e n c i ' . i j n . y . : . ,. n
'
",
• je
nav.;.--.: v i - t e n .
r uf í t
i-:v£.čr-'. i..
prvŕu,
:> j ch y.'.c. K :re-M
<-
r o í - 1 vr:.. ľ.-rv:-:cv : . r i í l u e h ; - ; j e ; cr.- Í,1Í •!;:••
c: r;:.'";,,'c:. ':;•;:;
nice - h .. U i rlŕ-
uzle
prvku
;
^:Pa:
6^
74 ?5 . i
J.
62
?ľ;
114,2.
:;Q
"
66
i f
110,3 llC.ií: J. y
ee
112,e
_8]_
ilí_,;
f"
ilC.J
71
:iC,ó-
72
142,&
72
:
73
.147,5
74
:
1
i:C,l~
.
0 , 1 e. C,j6
1 1 : ., C ^
i-,~ j
, '•'
*'•
--
-
•
i
•<.
113,"
t s
•• Q
: -1,1 ^,6 ; -C,i
110,4
C,.c-
•
142,^ 146,2
'' „
, :
146,5 i
:
c.c? C,li >- ,
C,í.í
0,C
i ,C 1
C ,C'
.?*
C , 6 i.
(• ai
' 1,21 Ľ ,36 ' 0,01
r, O
:
j 0,01
0,2
, 0,04
1,37
p : ~.
c,021
. (
0,0-:
0,1
Q
G,Ľ
' C.C23
,
.
í 0,92
: 0,060
;
0,7
| 0,49
, J
0,6
! 0 , 3 6 '. i ..... i
í
....
Pri fotoelesticimetrickom riešení podkiedníc všetky hodnoty dostaneme odčítaním z ocr. 3,4. a použitím znénych liexweÍlových rovníc. Priebeh ohybových r.cr.entcv pcdKlcúnice je na cbr.;
Kss obr.6 je r.odel podklednice riešer.y
V2
Dietodcu konečnvc*. p:'
j
Záver Program pře výpočet tvarovej podklsdnice je vypracovaný e podia neho sa zhotoví program podkladnice pre riešenú žeriavovú dráhu. Z hlediska meteriálav používaných pri známom spôsobe stavby žeriavových dráh, dôjde k úspore kameniny pri stavbe lože žeriavovej dráhy a k odstráneniu použitia drevených pražcov a tiež k zaisteniu jednoduchej prevádzky. Treba počítei ej e týn, že podle maximálneho tlaku kolies SB bude menií vzdialenosí pražcových podper, podle rozchodu žeriavu sa zvolí príslušná dĺžka rozperných tyčí e ul&híl as monXéž skrutkovými a klinovými spojmi, prípadne rektífikácia podbitím pražcových podper.
' ' , j i / T .1
Zoznam p o u ž i t e j l i t e r a t u r y /!/ /2/ /3/ /4/
ŠULLOVX, A.: Výskumné úloha I I I - 3 - 7 / 5 - 1 , 1984-65 ŠULWVÁ, A.: Kandidátska d i z e r t e č n é p r á c e , novecber 1980 Výkresy 20 žeriavových dráh - Kiostéreň Brezno KRATOCHVÍL, J . : tíetode konečných prvkov e j e j a p l i k á c i e v rovinných úlohách p r u ž n o s t i , Stavebný č a s o p i s , XVI.1966 Zborník konferencie Jeřábové dráhy dočasné podle ČSN 27 2435, 10.11.1972 Brno
Ing. Anne ŠULLOVX, C S c , Suché Bétora 11, 010 00 Žilina
i: •c
u, •o
u -O
o.i o.iftf 0,1
•\'\
0 ' i *•i
ar 4i af 0,1
J i ••
OlV
0,1
ftí" 0,7 Ofí
•1,0
- ^"Js//
< \-"^C—
I
OA 1.0 1,1
4,0
10
0,1
/
0,7
es 0,1
--' *' ,' ] /
V i
^
-^
'; 1 \ \
d? o.f 0,1
t
obr. 4 : Izokliny
5
Priebeh ohybových mcmentcv
^
8
15
2?
3*
obr. 6 : Model podklednice metodou KKP
M
41
*>
77
r.
^ fi __,
Z á ŕ i t : i lýra cí.c-',.c:.. vyrob:, j k c pr;c?i-ú J F w t - , .r'f v;.'r •: ;• primerane t a/j^'i., t,,i. výjv •.y u azitrCCvý::.- v.t::: .c;.-.'tr . vyhovujúcimi . O Ž J .v/iv.-* -in r r-o". • :>': c r . . vy j ŕ-. ::re:.;.'i.... v;, r'.ľ.;-.; íhcli;:: cŕjiii pe "ÍJÍ';'". "-Í £•"••!
/•ÍC:.:;:.:.".
1.".V:.OL<;
p: „ r.:-.'O.-:'. •.-.•.• ..
maxiraáir.ej eí eKtívnosti výyy.i-j . Ľodernó poňatie akosti vychá::.- ••• ;".T;-.'Í.'=":.?.;•'.-. z j.;it.\c,; hodnoty výrobku,, do ktorej s\: zaíirr.--1 v : spel-i.'i^iv-: .-•', ; : t•vádzkové náhledy, minimálna údržba, dobrá ovláda: c-.'.oä-1, L I Č Pokiaľ sa predxýni riadenie aices". i sústreďovalo pi-v: c v j? T...'.T: do výrobného procesu, dnes j? a«:&5f oxnehe viac ovrľ-yv.-.ove.-.-. vývojároiE, projektantora, konĎr.ru>:térom alt b o Ť,-ÍCXI:.O~: £gcr:. než prisuno pracovruicoB! vo výrobe, U stro.jov a zariadení je minoriadrie závažnou vlastnosťou spoľahlivostí, Ktorá je nie i s r. cóležitýn aŕiazov&^eľo.T. ich oelkovej akosti, ale v podstatnej miere určuje :~ cz : ch reclinicku dokonalosť e technickú ^oroven. Spoľahlivosť je obecná vlastnosť objektu, spočívajúca v schopnosti plniť požadovanú funkciu pri zachovaní, hodnôt stanovených prevádzkových ukazovateľov v daných medziach a v čase podľa stanovených technických podmienok. Je to komplexná vlastnosť, ktorá obsahuje škálu čiastkových vlastnosti /bezporuchovost, životnosť, udržovateľnosť, skladovateľnosť a pod./ a patričnú nomenklatúru ukazovateľov« 2. SLEDOVANIE SPOĽAHLIVOSTI A DOSIAKľCUTá VÝSLEDKY U YÝSTREIi1ÍÍK0VÍCH LISOV LE l6o C V PlíSVÁDZKS So sledovaním spoľahlivosti sme začali v roku 1976, keä sme boli požiadaní o spoluprácu pri riešení čiastkovej úlohy "Zavádzanie metodiky sledovania prevádzkovej spoľahlivosti tvárniacich strojov u výrobcu", z úlohy zaradenej do štátneho plánu RVT pod č. 3-16-527-O56-OO "Výskum ochranných systémov na strojoch a zariadeniach pre ochranu človeka v nezávislosti na jeho činnosti". Ire overenie funkčnej a prevádzkovej spoľalilivosti bol vybraný lis LE 160 C.
) \ \
- ZVLPo spracovaní: a/ Záznamníkov porúch, ktoré obsahovali typ stroja, menovitú sila výrobku, rok výroby, výrobné číslo, užívateľa, smennosť prevádzky, dátum uvedenia stroja do prevádzky, meno vedúceho ZP, dátum výskytu poruchy, doby opravy stroja v hodinách, cherakter prevádzky, vyťaženosť stroja v % v smene, popis poruchy, porušenú súčasť, príčiny poruchy a dátum opätovného uvedenia do prevádzky, b/ Metodických pokynov pre vedenie záznamníkov porúch a opráY lisov, v ktorých boli uvedené návody pre vyplněn-e záznamníkov. Záznamník porúch ako aj Metodické pokyny boli spolu so strojami odoslané užívateľovi ako súčasť sprievodnej dokumentácie. Zároveň listom bol užívateľ žiadaný o poskytnutie pomoci k zabezpečeniu overovania funkčnej a prevádakovej spoľahlivosti, ako aj o vyplnenie knihy opráv a porúch. Do skupiny pre sledovanie spoľahlivosti bolo celkom vybraných 21 ks lisov LE 160 C, ktoré boli rozmiestnené v ri-tich závodoch. Pri zbere informácie o poruchách sme sa snažili dodržiavať zásady, aby organizácia toku informácii bola čo iiajjednoduchšia, aby bol jednotný systém pre výrobcu a užívateľa. Bol vypracovaný Triednik funkčných jednotiek a Triednik miesta porúch. Triednik funkčných jednotiek, t.j. detailný rozpis súčiastok z jednotlivých funkčných jednotiek, ktoré sú citlivé na poruchy bol spracovaný na základe návodu na obsluhu LE 160 C, ktorý je k dispozícii každému užívateľovi. Pre sledovanie spoľahlivosti bolo určené obdobie 5-tich rokov. Po 5-tich rokoch boli požiadaní užívatelia, aby nám zaslali záznamníky porúch. Z 21 ks určených lisov na sledovanie sa nám vrátilo 6 záznamníkov porúch. Tu sme narazili na nedostatky. Záznamníky porúch neboli dostatočne vedené a nedostatočne vyplňované. Nie vo všetkých závodoch mali pracovníci záujem o sledovanie spoľahlivosti. Bolo to možno zavinené aj tým, že podnik nemal možnosť financovať pracovníkov, ktorí by boli spolupracovali pri
''•.'.ir.xar.í
rnoľaiilivoe'.i.
di'j.ľ. o ; , i ; k e ť ú d a j e
.:..:• v o p t i
zaujímal krie
v
V ,rlpt.:e
. y
r
;rc.'.;f.
)O
na
TO, na k t o r o m s t r o j i
í'ariínej
. .
.: ~. ' : :-.>• :
;
:.~:
..-K----/:'-.-- •:••:•:
s i
p j '
r-evyhociiict i; f.-i'.-;
..: .- E": by ~.ed3i poruoharr.i sa
1:.
:-••.•:• •.
... r v r. <-.-•:.... . ^ .. .. • • :• • .
o'Li.cvov-.'iyn.::
prípade
ĽÍĽ:":- gpola 4 ;i.ivú;-r i
.ÍO:".;:'
o p r á c i 6 - t L c n I i -TV .'.,.-.
a-:o c e l o k .
c-ystérr, so :;évisl.ými ry T t é m .
.•1,7 n a p n e . - : týr.il v v.
r
prr
u s p c r i t t i^i
v;.'.:; ;.-.!< v
:<--::\í
.
.••;-...:.•.t.
"~..'r.\ rs-.. '• :..'.-b E
v:;o:;. tuOOJT; bez, o:..ľaa
porucrv- v^:.i.-;ľ.E..
a l e b o n& k t i i - e
skupine
"5- "Jrč.i .-3 t y p r o z d e l e n i a čoby :ne-;a pomchaini a u r č i a purair.e"r<ť t o h t o 4.
I.TČÍ
sa
Na
typ r o z i e l s : : i e . c . r y
záklaäe
?a
rozdelenia
s t r e d n á cobf; ir.eisi
,• • i J r č í s a
-.y-
o c r u c .v: arů opravy
a u r č i a SÍÍ pErarhí-- '. re
arčeru a zájcov.ri r o v á e l e n i a
"oby
opravy
s e-, oi'í
£iiredná doba opravy Určíme
eúčirátei
pohot-. • : .•••ti
Vyhoino*'-:.-.ia ď a l š í c h ••OFÍ:
"
;
súlade
-*'\r~.;: ''-••
j
-
s
C5J
sněného
uk;' :vn*t ľov
sr.oľfii-li
C. JCV;L
po.--.tupu --.-•*
- or uchami na zájťlacie
.:
prevádz;rove j
. ^ciii;
získaných údajov
sc
záz
.^rúch
U'::-' 'aäóariie dôb medzi poruchami vzostupne bez ohľadu na číslo stroja alebo na funkčnú skupinu je v tabuľke
č.
i
-7-V* ~ P. Doba
č. 1 2
prevádzky 12
3
16 29
4
40
5 6
46 48 56
7 6
9 10 11 12
13 14 15 16
17 18 19 20 21
62 168 208 208 208
256 496 512 560 600 608
616 623 640
P. Soba č. prevádzky 668 22 744 23 776 24 800 25 800 26 832 27 880 880 880
28
29 30
31 32 33 34
35 36
37 38 39 40
41 42
960
1 1 1 1 1 1 1 1 1
968 968 135 280 520 568 600 644 680 688 760
Tab. č. 1
P. Doba č*
prevádsky 1 768 2 016 45 2 080 46 2 240 47 2 240 48 2 240 49 2 408 50 2 480 51 2 580 52 2 644 53 2 760 54 2 780 55 2 840 56 2 944 57 2 960 58 3 040 59 3 144 60 3 536 61 4 160 62 4 600 63 5 840
43 44
Predpokladáme, že doba medzi poruchami sa riadi Weibullovým rozdelením. Parametre tohto rozdelenia sú určené výpočtom: a = 1 932,81 b = 1,519 Stredná doba medzi poruchami Q - 1 743»39 hod. Pre rozdelenie doby äo opravy neurčujeme žiadne rozdelenie, preto strednú hodnotu doby opravy riešime neparametrickou metódou podľa ČSN 010103 podľa vzťahu
4; £•
W
-235 kde to = čas opravy m = počet opráv 6a
Súčiniteľ pohotovosti určíme zo vzťaira;
K
p
«
~ E 1 + EQ
-
1 743,39 1 743,39 + 12,706
kde S Q e stredná doba opraN> E, 7.
= Btredná doba do poručný, oedzi poracriani
yhodnotenie ukaxovateiov prevádzkovej spoľahlivo!;';. určených na základe ÍS!i 010606: - stredná doba bezporuchovej prevádzky Q = 1 743.39 hod «• stredný technický život - zo známych údajov sa nedá určiť - gama percentný technický život volíme podľa vzťahu
J = 1932, 8*/'* *,f/
kde a,b B parametre Weibullovho rozdelenia
K
t r
- SSi^lá-áSÍJS-ESSíé^S^Y. . --.^ 1!JkQl „ Celkový časový fond
• 0,9833
91383 + 800,51750
4. ANALÍZA KRITICKÍCH MIEST Z HĽADISKA SPOĽAHLIVOSTI Pre určenie kritických miest z hľadiska spoľahlivosti Je vhodná Parettová analýza. Po usporiadaní údajov je možné robiť Parettovú analýzu porúch. Ako ukazovateľ analýzy bol zvolený počet porúch jednotlivých funkčných skupín.
Zr.triedenie porúch podia funkčných skupín je v tab. č . 2 lab. č. 2
Pečet porúch
P. CÍBlO
Funkčná skupina
1
28 Spojka-brzda 12 Baran 11 Riad. aparát Ovládanie 5 2 Jednotkový pohon 2 Mazací systém 1 Stojan 1 Výstredníkový hriadeľ 1 Eozvod vzduchu Předlohový ariadel 0 0 £1. pneumatický rozvádzač 0 Blektrovýz bro J 0 Kryty 0 Príslušenstvo 0 Iné
č.
S 3 4 5 6
7 8
9
skupiny 05 02 06 07
n
12 01 03
10 11
08 04 09
12
10
13
13
14 15
14 15
K trnul•p»č.porúch obsl. % 28 40 51
56 58 60 61 62
44,44 63,49 80,95 88.88 92,06 95,24 96,82 98,41
63
100 100 100
63 63 63 63
100 100 100 100
63
63
Typický graf Parettovej analýzy predstavuje Lorenzova čiara kumulovaných strát* Lerenzova čiara kumulovaných strát určuje percenta, ktorými sa podieľa určitá časť na poruchovosti celku. Obr. č. 1
Počet i porúch] Stĺpcový diagram počtu poruch 30 25 20 15 10
05 Kumul. počet porúch % 100
02
06 07
11
I 12
01 03
08
Funkčná skupina
Lorenzova čiara kumulovaných strát
05
1 1 I 1 1 I 1 1I 02
06
07
11
12 01
03
08
Funkčná skupina
Obr. 1 Paretto-va analýza LE 160 - C
Analýza prejavu poruch lisu LE 160 C je v teb. č. 3 Tab. c. P.č.
1 2 3 4
Přejav poruchy
3 Po č. po-
Obs.počet prejavou poruch
ruch %
Porucha funkcií
40
62,5
Porucha mechanizmu
17 3
26,56
2 1 1 0 0 0
3,15
Porucha tesnosti Tepelným účinkom
5
Porucha
6
Porucha systému
7
Poruch el.prvku
8 9
Ostatné poruchy
povrchu
Porucha el.obvodu
4.6S 1.55 1,55
0 0 0
Z tabulky č. 3 je zrejmé, že najčastejšie aa porucha prejaví poruchou funkcie výrobku a poruchou mechanizmov. To znamená, že z 89,06 % sa porucha prejavuje porušením funkcie výrobku, alebo mechanickou poruchou. Napriek tomu porucha sa vôbec neprejavuje porušením elektrického obvodu, alebo poruchou e l . prvku. Analýza príčin porúch je v tab. č. 4 Tab. č. 4 P.č.
Príčina poruchy
Abe.počet porúch .
Počet porúch v %
1
Mechanická a materiálová príčina
28
43,75
2
Porucha gystérau
24
3 4 5 6 7
Poškodenie povrchu
37.5 9,38
8
ludaký činiteľ Mesprávne zoradenie Prevádzková príčina
6 4 1 1
6.25 1,56 1,56
Výzbroje, elektrické Drvkv
0
0
Elektr. systému
0
0
Z tabuľky
ô. 4 je zrejcé,
že n&jčastejšioJ. pričine u
je mechanická a materiálová príčine t
tiež porucha SVSTÍ-
EIÍ, ktoré sa podieľajú na vzniicu porachy 61.23 :--• Kritické miesta z hľadiska s p ď a h l i v o ť i použitím Parettovej analýzy
z naó prehľadne,] ši ch & najjednoduchších tých mieBt výrobku, spoľahlivosti
ktoré
beli
liiče^e
porúch, ľáto a.-_eiyz& je ^c-;r.c. spôsobov orčer.iri
r^ajú :iepF. *xvny vplyv nE úroveň
celo'ho pystéir.n.
Zoznam použitej
literatúry
/ I / ZZiAMIROVSKÍ, K.: Provoz:=i apclehlivcst stroju a fcgregátu, SlíTL Praha 1981 /2/ LINCZÉiíTI : Metódy kontroly spoiaí.IivcEti výrobkov, Práca, Bratislava 1971 /3/ &SÍJ 010102 - íiázvosloví spolehlivosti v techr.ice - komentár /4/ ČSK 010611 - Pravidla pro stanovení bodových a i n t e r valových odhadli ukazovateli! s p o l e h l i v o s t i . Parametrické metódy /5/ fcsií 010606 - Postup voľby nomenklatúry normovaných ukazovateli! spolehlivosti /6/ fisií 010103 - Výpočet ukazovateli! spolehlivosti dvoustavových soustav - návrh /7/ ČSN 010225 - Testy shody empirického rozdelení s teoretickým
Ing. Ján TKÁŠ, Ing. Imrich DUFINEC.CSc. Závody ťažkého s t r o j á r s t v a , národný podnik Košice Doc.Ing. Ervína KAHANCOVÁ,CSc. Strojnícka fakulta, VŠT Košice
i/aruel '-.It.x,.-.-
AUTOMATIZOVAŤ SYSTÉM SPOĽAHLIVOSTI VÝROBKOV K . F . 70S TRENČÍN 1. ĽVC1 V súčasnosti väčšina producentov obrábacích strojov dokáže ponúknuť užívateľovi výrobok, ktorý ho technickými parametrami /presnosť, výkon, rozsah otáčok,.../ plne uspokojí. Preto 8. zasadnutie (ÍV KSČ v júni 1983 zdôraznilo nutnosť zabezpečenia zvýšenia kvalitatívnych ukazovateľov strojov, ktorých prioritným znakom je práve spoľahlivosť. Vládna vyhláste č. 131 už niekoľko rokov doslova prikazuje výrobcom zaoberať sa prevádzkovou spoľahlivosťou. Keože každý neakostný výrobok prináša straty nielen výrobcovi, ale, a to predovšetkým, aj užívateľovi, vyvíja vláda svojimi uzneseniami č. 208 a 322 z novembra 1984 čoraz vyššie ekonomické tlaky na postihovanie produkovania neakostnej výroby. Preto je aj v TST k. p. TOS Trenčín venovaná uvedenej problematike náležitá pozornosť. 2. BANKA ÚDAJOV SPOĽAHLIVOSTI Hlavným cieľom banky údajov spoľahlivosti je získanie a uchovanie súboru kvalitných informácií o spoľahlivosti, ktoré slúžia k rozborom prevádzkovej spoľahlivosti sledovaných výrobkov. Výsledky týchto analýz sú dôležitými informácianii pre konšxrukčný vývoj pri odstraňovaní prífin porúch a pri projektovaní nových výrobkov s vyššou spoľahlivosťou. Základom správnej funkcie banky údajov je presné vyplnenie formulára "Informácia o stroji", ktorý je v našom koncernovom podniku normalizovaný podnikovou normou. Jeho vyplnením fcfskame súbor údajov bližšie charakterizujúcich prevádzku a poruchu stroja. Zavádzaním výroby číslicovo riadených obrábacích strojov sa úmerne zvyšujú nároky i na informačný systém. Problémy rozsiahlych súborov údajov už nemôžeme riešiť klasickou
cestou bez využívania výpočtovej techniky. Preto sxe vytvorili barcKu údajov o spoľahlivosti, ktorá umožňuje p o .--/.y t n J T: požadované informácie v krátko.T. čase a v odpovedaj ucc-n usporiadaní. Údajová základňa banky úaajov je reprezentovaná informáciami absolútnymi a kÓQovanýaii. K absolútnym inf ormác.L
-1.9a
-
3.2. PROGRAK POPREH Je priamou aplikáciou Paretovej analýzy. Zameriava sa na odhalenie významných strát, ktorých je relatívne málo a zanedbatelných, ktorých Je relatívne mnono. Pomáha pri rozhodovaní o tom, na ktoré príčiny strát sa treba sústrediť pri ich odstraňovaní. Ako ukazovateľ pre Paretovu analýzu sme zvolili počet porúch jednotlivých montážnych skupín. Skupiny eú usporiadané do tabulky zostupne podľa počtu porúch. Ku skupine je na výstupnej zostave priradený počet porúch, kumulovaný počet porúch, relatívny počet porúch, relatívny kumulovaný počet porúch, náklady, kumulované náklady, relatívne náklady* relatívne kumulované náklady. Súčasťou programu Popřen je tlač informácií z údajovej základne o jednotlivých poruchách zotriedených podľa skupín. V zostave z počítača vystupujú nasledovné informácie o poruche: typ stroja, výrobné číslo stroja, dátum informácie, chod stroja od poslednej informácie v hodinách, dĺžka opravy v hodinách, čas údržby v hodinách, prejav poruchy, dôsledok poruchy, spôsob opravy, skupina, vinník, náklady na odstránenie poruchy v £čs, typ súčiastky, uznanie reklamácie a štát, z ktorého je reklamácia. Vstupné parametre výpočtu sú: dátum spustenia, začiatočný dátum spracovania reklamácie, konečný dátum spracovania reklamácie, určenie.typov strojov, reklamujúce štáty, typ reklamácie. 3.3. PROGRAM POSTAT Program Postat je určený ku kvantifikovanému vyhodnoteniu spoľahlivosti výrobkov. Počíta strednú dobu medzi poruchami, životnosť, udržovateľnosť, opravítelnosť a počet strojov, z ktorých prebehol výpočet. Vstupné parametre výpočtu sú: dátum spustenia, začiatočný dátum výpočtu, konečný dátum výpočtu
- 7- ^ -s a určenie tyrsov strc.iov. 3.3.1. VÝPOČET STREUNSJ DOBY KHUZI PORUCHAMI Pri p.ravidelnon toKu informácií o obráoacíci: strojoch vstupujú do vypočtu jednoznačné nodnoty náhodnej veličiny X /v našora prípade coby do poruchy, resp. deny ns-.ď/i poruchami/ Kde: a hodnoty nejednoznačné náhodnej velifir.y
Xí > X? , X;" > 0 , prc ;«*.'.,'--
,K Q T :
"
Takto i-OBtavenú náhodnú postupnost nazývame cenzurovaný výber a budeme ju označovat1 X. = (, X*, , Xi, • .^Xr. Na opis doby života stroja SIBF s,i zvolili Weibullovo rozdelenie. Odhady parametrov statistického itodelu stanovíme metodou maximálnej vierohodnosti, Punkcia vierohodnosti pre zvolené vstupné hodnoty nadobúda tvar:
kde
F(x ; (x,b)» *\- CXp[~ C % ) ~\( x >0, o > 0 , b > 0 je distribučná funkcia a
f (-,
ta)l
a>o,b>o
je hustota pravdepodobnosti Weibullovho rozdelenia 8 parametrom mierky a a parametrom tvaru b. Po úprave nadobúda funkcia vierohodnosti pre obrábacie stroje tvar: 1=1
1*4
Maximálne vierohodné odhady parametrov a, b sú taKé, pre ktoré platí:
L (x. A,
kde a, b je ľubovolný oáhaó parametrov a, b. a
Pre maximum funkcie L \jL\ |bj platí :
=0
=0
ExtréiE logaritmu funkcie vierohodnosti je totožný e extrémom funkcie vierohodnosti a jeho tvar je podstatne jednoduchší, budeme riešiť sústavu rovníc: 1
' '-Q
(L, *,°=o
Riešením sústavy rovníc dostaneme
[fcŕ
O =
1-1
Parameter tvaru b dostaneme riešením uvedenej rovnice numerickými metódami matematiky. Podlá ČSN 01 0224 strednú dobu medzi poruchami pre náhodnú veličinu X s Weibullovým rozdelením vypočítame
íp»ft.K b -+C
V naáom prípade je parameter polohy C » 0
a
Symbol označuje gama - funkciu. Po úprave dostávame Rovnicu riešime numericky Gausovou integrálnou metódou. Ke3 za náhodnú veličinu X budeme dosadzovať doby do GO resp. doby medzi GO, { p o b u d e vyjadrovať životnosť sledovanej vzorky strojov. 5-3.2. YfPOČET OPRAVITElNOSTI OpraviteTnosť je definovaná:
4
kJe £_ t©; sú všetky časy v hodinách venované rave u sledovaných strojov v sledovanom období. C. T J sú všetky časy v hodinách prevádzky rie váných strojov v sledovanom období. 3.3.3. VÝPOČET U D R Ž O V A T E L N O S T I Udržovatelnosť je definovaná:
kde 3E 4 ,.
su všetkv Časv v hodinách venované
údržbe u sledovaných stredov v sledovanom období. 4. ZÁVER V súčasnosti získavame zákazníkov, ktorí budú ochotní a schopní po stanovenú dobu dodávať informácie o spoľahlivosti našich výrobkov. K objektívnejšiemu vyhodnoteniu spoľahlivosti strojov sme vo výpočte použili cenzurované údaje. Uvedená banka údajov o spoľahlivosti by mala byť objektívnym podkladom pre riadiacich pracovníkov na všetkých úrovniach a cenným materiálom pri zvyšovaní spoľahlivosti a pri vývoji nových strojov k.p. TOS Trenčín.
Zoznam použitej literatúry / I / ŠTIÉMOVÁ, M.: Programy na štatistické spracovanie cenzurovaných výberov zo súboru s Weibullovým rozdelením, In: Spoľahlivosť v strojárstve "85, Banská Bystrica, m ČSVTS, 1985, str. 338 - 34.5 / 2 / CSN 01 0224 /ST SET 877-78/ Aplikovaná statistika. Pravidla stanovení odhadu a konfidenčních mezí pro parametry Weibullova rozdělení.
Ing. Daniel M I K L A S , 1ST k.p. TOS Trenčín, Súvoz I, 911 32 Trenčín
Miluše TOBlláoVÍ ZRYCHLENÉ ZKOUŠKY SPOLEHLIVOSTI PRVKU 1, ÚVCD krychlené zkoušky spolehlivoati výrobku se používají ); rychlejšímu získání informací o ukazatelecb spolehlivosti. V principu ee provádí tak, že výrobky jsou vystaveny vyššímu namáháníj než odpovídá normál ním provozním podmínkám e tím, že při zvýšeném nrmňhání ee nesmí změnit degradační mechanismus poškozování. Tím, že se zvýší namáhání, zrychlí se (nikoliv však změní) mechanismus degradace poškozování. K poruchám tedy dojde dříve, než by došlo v normálních provozních podmínkách a zkouška může být v kratší době ukončena. Takto získané výsleaky ;jsou pak přepočteny do normálních podmínek provozu. Zkušenost ukazuje, že eacLstuje závislost mezi úrovní namáhání W a charakteristickým životem výrobku 9 » Je popisována řadou modelů, z nichž aveáme oapř. IPL model, Arrheniův model a Eyringův model, kterými ne zabývá literatura / 2 / a další. Přesto, že většina modelů byla zformulována při zkoumání vlastností elektronických prvků a soustav, jejich princip umožňuje aplikaci i v jiných oborech. Dále se budeme zabývat možností aplikace modelu IPL ( inverse - Power - Law ) pro určení charakteristického života prvků, jestliže degradaSním procesem je únavové poškození a únavový lom. 2. OBECNÝ" POPIS MODELU IPL Model IPL udávající závislost mezi veličinou W charakterizující namáháni a charakteristickým životem lze popsat v*tahem : _ /, kde C>C, kyO - parametry 6 - doba do poruchy W •• úroveň
Předpokládá es ; 1) Pro každou pevně danou úroveň namáhánľ 2t~ má rozdělení dob do poruchy Weibullovo dvouparaxetrické rozdělení (W-2) 2) Parametr tvaru ff-2 rozdělení je konstantní a nezávislý na úrovni namáhání, tj. b - b'.w£)~ kvrsi 3) Parametr polohy W-2 rozdělení je úměrný převrácené (invertní) k-té mocninné funkci veličiny ur , tedy (1)
'-'i.
Z povahy modelu plyne, že charakteristický život je náhodnou veličinou a jako s takovou, je s ní nutno zacházet, "
a
(to?) . kořist .t
_.7
_
W
Pozn. : Je nutné podotknout, že z důvodu, aby formální zápis modelu IPL byl správný, je na obr.1 uplatněna ve světě již běžná konvence, a to závislost W- 9 , oproti tradičně zaužívané konvenci @ - W , kde jako nezávisle proměnná byla veličina 6 a závisle proměnná veličina W .
Obr. 1 3. APLIKACE MODELU IPL NA ZRYCHLENÉ ZKOUŠKY ÚNAVOVÉHO ŽIVOTA OCELOVÝCH KONSTRUKCÍ Pro zrychlené zkoušky únavového života ocelových konstrukcí je model IPL zvláště vhodný, protože je zcela jednoznačně popsána závislost počtu cyklů do únavového lomu V na úrovni namáhám" určené amplitudou napití o , a to Wohlerovými křivkami (obr.2). Je-li křivka na obr.2 popsána modelem IPL, platí rovnice (1) a pak pro každý bod na křivce musí být tato rovnioe platná. Tedy ^ ~ o .
odtud
A/ f
(2)
_-_*. 9. -
kde '••'-M'VÍ- počty cyklů namáhání do únavového lomu při amplitud S napětí « - parametr
6
c. Obr.2 Závislost é-N
(obr.2) bude v lo^ritmických souřadnicích
lineární, z čehož vyplývá i možnost extrapolace hodnot zjištěných na zvýšené hladině namáhání do normálních podmínek provozu.Je však nutné, abychom znali parametr K
pro poáob-
ný typ vzorku, materiálu a druh namáhání. 3«1 Postup stanovení parametru k Vycházejme z předpokladu, že Wohlerova křivka vznikla měřením několika vzorků na několika hladinách. Jak již bylo uvedeno dříve, charakteristický život 9 * N je náhodnou veličinou, a proto je možné na každé pozorované hladině stanovit odhad střední hodnoty charakteristického života \ - /.,,• . Takto získanými body proložíme regresní přímku, jejíž tvar bude
Ityč - a.r/ofAf * a-i . Zvolme na ní body o souřadnicích
|X,/V,] , [cT2 , Mj\ t mezi kterými musí platit vztah (2) popisující model IPL. Po zlogaritmování (2) dostaneme
.:;...
• .',. - k-loo -^í-
Odtud '..'•.
(3) 4. PŘÍKLAD STANOVENÍ PARA.V.ETľ;'J Bylo proměřeno 10 typů vzorků svařovaných ocelových konstrukcí, které měly vytvořeny umělé vruby typické pro ocelové části stavebních a zemních strojů* Měření probí-
halo v rozmesí 50 MPa až 140 MPa. Počet vzorků na jednotlivých hladinách nebyl stejný a bylo získáno celkem 40 "bodů wShlerovy křivky vyjadřující závislost
6 -N
„ 7 tab«1
jsou uvedeny prvotní údaje z Wohl.křivky (viz lit./3/) & střední hodnoty •£,; - N±
na jednotlivých hladinách.
Na obr.3 dsou vyneseny v logaritmických souřadnicích střední hodnoty •£« ca jednotlivých hladinách a jimi .j*> proiozesa přímka (regresní). Parametr ^ hodnoty
pro tento případ nabývá
k - 2,20 o ( Plyne z rovnice (3) )
Tab* 1
rľ
OHYB
<•
č.mat. 411458
(J
(ó i
50
Počty cyklů A/c
*. - A-
75 90 j 100
60
14 6,6 17 20 20 22
[MPa]
6,5
34 36 40 66 54 90
28 -
2,6 10 14 20 -
32
14
9,2
23
10
15 17
Pozn.: Všechny hodnoty A/,- a Nť
120
130
1,0 4,4 7,0 8,0
3,4 0,85 5,3 2,3 6,5 4,1 8,0 9,0 3,o
2,5 3,0 6,1 9,0 10 14 18
7,2 4,0
-
140
vyjadřující počty cyklů,
je nutné v tab.1 vynásobit číslem 10-*.
víc'-
UfN' -Z,2010.100 é + 1C,2G:r- -0,364
Obr. 3
F3
- "iOO 5. PRAKTICKÍ UKÍZKA ZRYCHLEHÉ ZKOUŠKY Předpokládejme, že máme zkoušet podobné vzorky, jaké byly uvedeny v kap.4. To znamená, že máme zjištěnu hodnotu parametru
*-1,20 ,
Cílem zkoušky necht je : 1) Odhad charakteristického života na provozní hladině namáhání éi>w- SOriRa.* K tomu účelu zvolíme zvýšenou zkušební hladinu namáhání
éK - ikonem Zkoušejme např. 4 kusy výrobku
na této hladině, přičemž zjištěný odhad charakteristického života ( na koníidenční úrovni 0,5 ) bude W,* - W£> 5
cyklů.
Zajímá nás, jaký bude mít tento výrobek charakteristický život na provozní hladině. Z předchozího plyne
Npro* - Á/»
(^)
Po dosazení dostaneme Npnw '•2,8-Wecyklů. 2) Může nás zajímat 1 opačný jev, kdy máme prokázat, že charakteristický život jeNpnfSíO*cyklů na provozní hladině úprav" ÄV7& • Ptáme se, jak dlouho bude trvat zkouška na zvýšené hladině namáhání
vlu - 15c?1th.
To znamená, že
fj.k -. Notmf N Npmr Ik
/jfe
Po dosazení dostaneme
Nik - k,S- 10s cyklů.
3) Chceme prokázat charakteristický život NPriM'S. iO6 cyklů na provozní hladině úpr^-SDfíhx, Zkouška je omezena dobou, může trvat pouze 5.10^ cyklů* Zajímá nás, na jaké hladině namáhání má být zkouška prováděna, aby byla ukončena ve vymezeném čase. To znamená, že éik Po dosazení dostaneme 6. ZÍ7ĚR
Clk - 431 MftL .
Zrychlená zkouška spolehlivosti podle popsaného postupu je výhodná v tom případě, že jsou známy parametry modelu závislosti W- S • V uvedeném případě u svařenců ooelových konstrukcí je model popsán pomocí jednoho parametru •
Jeho velikost byla stanovena vyhodnocením rozsáhlého experimentu a pro daný typ konstrukce a materiál je známá : Á- - 2 1 Zrychlená zkouška je potom s výhodou realizovatelná u všech podobných konstrukcí* Ty se v oboru stavebních a zemních strojů -vyskytují často„ POUŽIT/ LITERATURA /"!/ HOLUB.R,TOBL£ŠOVÁ" M« : Zrychlené skouäky spolehlivosti - Parametrické metody, V2 1811; ZTS TCSZ Brno, 1966 /2/ NELSON W„ ; Graphical Analysis oí Accelerated Life Test Data with the Inverse Power IJBW Model, IEE Transactions , on Reliability, Vol R-21„Ho1, February 1972 /3/ 'ÍERMES ^. a kol. s Wohlerovy krivky ca,ocelí I a U . Skoda,Plzen, 1967 Miluše TOBIÁŠOVA" prom^mat., ZTS Výzkumný ústav stavebních a zemních strojů, Gottwaldova 10, 663 11 Brao
-2O0.Karel
šVÁRA PŘÍSPĚVEK K SPOLEHLIVOSTNÍ ANALÍZE NÁVRHU ELEKTRONICKáHC SYSTÉMU
Pro spolehlivostní práce, zaměřované ne období výzkume e vývode výrobku, byla v ZTS -V'^SZ Brno úspěšně aplikována ajetodp " analýzy technické dokumentace " dole označované ATI;. ATD je způsob prověrky technické dokumentace zkoumaného objekto, které si klade ze cíl poskytnout technickým a řídicím pracovníkům informace o tom, jak jsou technickou dokumentací daného objektu zabezpečeny podmínky pro dosažení požadované úrovně jeho :spolehlivosti e jaké je třeba učinit opatření, aby tyto podmínky byly vytvořeny. Konkrétním cílem ATI) může například být: - rozbor úplnoati technické dokumentace objektu z hlediska požedsvkú ne spolehlivé konání funkcí sledovaným objektem - určení pravděpodobnosti toho : že objekt bude schopen konat požadované funkce a dosáhne i požadovaného stupně jejich plnění po sianover.é období - rozbor složitosti objektu z hlediska požadavků na spolehlivé konání požadovaných funkcí - rozbor technologičnosti konstrukce z hlediska požadavků na spolehlivé konání požedovaných funkci - rozbor vlastnosti použitých konstrukčních prvků subdodávek B subsystémů z hlediska jejich účelnosti ( vhodnosti ) pro spolehlivé konání požsdovaných funkcí - rozbor použitých konstrukčních prvků z hlediska využiti jejich dědičnosti, unifikace a normalizace.. Poznámke: termínem " spolehlivé konání požadovaných funkcí " se rozumí takový stav, kdy je dosaženo splněni hodnot ukazatelů spolehlivosti uvedených v dokumentu, kterým je řízen výzkun. ( vývoj ) daného objektu, napříkled předpisy, normy, technické podmínky různého stupně, zadávací protokol, atd. Praktický způsob použití ATD je určen zadáním spolehli-*-, vostních prací, které stanovuje objekt ( předm*t)ATD a hlavní účel ( zaměřeni ) prováděné analýzy. Předmětem ATD může být libovolné, samostatně uvažovaná část objektu nebo objekt jako celek, tičel a cíl analýzy B U Š Í být adekvátní obsahu dokumentace, která je v daném okamžiku k dispozici. Při aplikaci ATD na různé funkční skupiny výrobků vznikají specifické problé-
;
n*'..- prtepěvi-r. , e čfeic „ď'ŕer. v
;.MJ i m t i v v c " ) ; :•.".";. ":ov
•'• r ľ
.'•.. •••o n . . - . • . • £ ' . k t
A T ľ
VÍI ' j ŕ
4
vy gj.ošiľj r.fi f
.'.•.:.:.;,
:.i v -j I J Ľ . V
H
:;:vé.
;• '
^prtiV
t "J - r:
i Í3 E.
ri
nVtír
^'.M)
j. ! j
:
. . .
:.•.•;• •''-'';';-_!Í_-
j C r' _;'- .; i :'- n -••: •: •?. /: e
uô
" ft ^
^
J A -
,- •
pjdiriniríich S P J r V f. .i Č-T. I W f Í rov Lide t. AT'1 C V G L S I 1 : ^ r/cTiiy
systéc:
a p i s o b VVDCČÍU UKBZOV'-I ŕ--
^e ::nsjuýcŕ: v i ? ; ; t r o f t i .~ i- .1 n .T T -
n s b ; s odŕ
VIH;.-ti:?s t í pi'3 t y t o
ze. předpor-.lr-di: »X;."icr.t.'::-;i á i r . / : . c T'.> •; a é l e r . í
c- sériového lr
:• ••• r
v . š e o b f: ••.-..••
!•_• b e /.poruč n ; v a í t i , v:y cr.a Je ,;" c : ?T'-'ky
ŕ.
2or.lG'J:-.\-.
V prvérc s -.upni .?e v c i i
1 i vj.'cŕ. p r v k u
'.líc'-.-
; . f t ' ' " C ' ; : ' c •.
v . < .'• ' ^ r r - v
,.»
'-•Ž a
V nsficii
1
zspojoní
všech
p: dribné,-i ro-ebran. Cílem je z j i s t i t ,
vibt?c nsdŕji
c!cb do ror-j'-hv
rrvkJ, ;.JS;?ĽM, 'lerito postup je aa-
splniv pořa^avkj,
zŕia cely svätec LIB
které jsou n8 něj klndenv.
Klnór.ň odpověď ne tuto otázka orientuje drahý stupen vypočtu ns
jeho zpřesnění
jemnejšími
tupy pro dosažení lepší poklad sériového věz ai vynucuje
spolehlivostními
výpovědi,
metodami i pos-
než dáva konzervativní
před-
zapojení všech prvků v systému. Záporné odpodruhý stupeň výpočtu směřovat k odhalení
bých mlst návrhu a jejich typu s provedení,
sla-
úprav jak ve volbě součástek co do
tak i struktury
jejich
propojení v systému
s cílem 'íleba místa o d s t r e n i t nebo podstfitně omezit
jejich
v l i v . Beje se tak: volbou účeiých nápravných opstrer-í. Výpočtovým modeleo pro jednoduché e rychlé postupy ního 3^upně volíme moče! uvažující b loty,
všechny prvky
prv
( funkční
součásti) daného elektronického systému zepojsr.é do
B e n e . Takový model ma exponenciální průběh doby mezi poruchami e proto ,)e intensita
poruch prvků modelu konstantní.
Pro vypočet bezporuchovosti au) se použije
kde:
^Lai-
takovýchto prvků modelu ( eysté
vztahů:
••• i n t e n z i t e porucn bloku _i počet prvků j-tého druhu v cloku
ii J
i.
~
všech bloki systenu je n
},:
...
intenzita poruch prvici j-tého druhu
L
...
počet dmhi prvkj v systému
•\
... ... ...
vypočtené intenzita poruch daného systému součinitel vlivu prostředí, namáhaní,etd. korigovaná intenzita poruch daného systému
Důležitým předpokladem věrohodné analýzy prvků systému, které j e j samozřejmý, T
je uvážení
všech
v y t v á ř e j í . Tento předpoklad je
že mu nebývá v prsxi věnované dostateční pozor-
n o s t . J složitých
elektronických systémů se to
projevuje
v tom, že enalýze jsou podrobeny především jednotlivé ktronické součásti deťinovnných systémů na výrobcích
tak
a o vlastní
propojení
ele-
strojírenských
těchto součástek v systému
se a p r i o r i předpokládá, že je bezporuchové. Cílem tohoto příspěvku
je dát návod, jak relativné
noduchou cestou lze zavést vliv propojení uvažovaných ktronických prvků do analýzy Účinným prostředkem je jení.
bezporuchovosti
zde zavedeni
Jeho reprezentace je
(
jed-
ele-
spolehlivosti).
tak zvaného bloku propo-
zřejmé z Vennove diagramu ( o b r . l ) ,
kde jsou podchyceny hlpvní vztahy mezi typickými množinami prvků obecně znázorněného elektronického systému.
-i--.--.i
\ \ -
r
!••••;:
ľni i o í ; n ' ; \, VÍ-'V (^ '"íí
r v í v r •••M.~3\. j
v y S f ; i :"-_• v £.{i-.- v i :
ĚŽu.-;e éni»
pis-ízov.-an;
Prvky
_"- :: . ' ' '. v . . « .. ; - •i ~. :• r. ' •:
";';•'
-l
eyp>'. é ; í ú ,
•'•". rc . 3 s r : s : - i ' i v
ven.Pľ/,- .
vr b i o i v : ;
!
prcijo"--;!
si
( s o u č e s tkpmi
jednotlivci
. . s ř i 1. ,•
i; •;•.•."•? • . ' , v i . v . >
) •;• : " •••:<.: \v~<:~. \ "'. -i::- i,. ÍÍ ten-,
k-.m.s t n t ť r r i i f f i i
v ř »•:-...••;.:;: :-. ... -
c . - . • . • • T : ; t ŕ •••.•-'._ e l . t x 1 / r . i .ľV.j ŕ • : •• :
2. ľ-. Iry e j . e J i t r i c ä r c i E C v.-'iňr. 1 -;h-~ : = f-jp...; ; H J -.c~k se;'. 3 prvkj1
•»>, : t :• .•'.:••••
celi:_v
ku. Počet prvků blotu propojeni ani
• •',.••
: : ť y v . ! .::•'-:.iiav^a.i'::-,
\.fii;
:
5 v p i.ás;i H 3v.= •••;:.-.;• jr.i.:.; .-• : Jerich
t.y;> m : Ĺ L-.^n-.. r>; •••
fleffi väeobecr.'ŕ e t e n o v i t . Přesto lze všar v;'tyrave;. néaler:;". :• prvti' bloku propojení, které elektronických -
se vyaky'.cji
\i "tevažré
-1-; t á :i n/
systétnii:
e l e k t r i c k é spoje v systému
í ve Í!,;YS1U gaľ vg.iickdho
součástek - počet p<5jenycli, nýtovj.n.ých,
ovijených,
i-.pcjrjr:í :n«>en£ini«:--
kýcn, Btd. spojů ) - vodiče -
( počet, druh, celková délka, počet pojených kori.vii, . ,)
pórované deteky elektromagnetických prx'kO ( :GČC-'. , typ - vypínače, ř a d i č e , r e l é , přepínače, atd.,;
- konektory, 3v0rk0vni.ee,
zdířky, mechanické kontrolní bady
( počet, typ, počet spojovaných párů vodivých elementů s jicn i
je-
typ, způsob uchycení, a t d . )
- deaky s plošnými spoji
. -• -
( počet, vodivých p o l í , počet pájených
nezepájených otvorů pro součástky, atd.-)
Prvky bloku propojení jsou do výpočtu zahrnut.v jako čest sériového řetězce, tedy s uvážením vztahů (1) e (2), Významnost definování bloku propojení a volba jeho orvki při aplikaci ATD na posuzovaní bezporuchovosti složitějšího elektronického systému navrhovaného v projekční etapě, lze předvést na příkladu regulačního elektronického zařízení urreného pro řízení a regulaci otáček *• bubnu nsdetavby automícrieče. Druhy a počty prvků patřících do množin ji, ,b_, c a á podlcobrázku Č. 1 jsou uvedeny v tabulce č.l. Celý elektronický systém obsahuje cca 420 elektronických součástek, které byly rozčleněny z funkčního hlediska celkem do 38 funkčních elektronických bloků. Pro takto ofca»sený elektronický systém byl po konzultaci jeho řešiteli o předpokládaném provedení objektu navržen blok propojení s jednotlivými prvky ve skladbě a s údaji podle tabulky £.2. Tabulka č.l
o
o
CL
O
4-í * í í CC Q)
c >
O, M
G,
182
u u-->
ÍOCKÍ'
O So Cu-* C
"O U Q>
93
T
'".":3k >• hýini
E
*-
69
i—% r H
CO
-r-l
D
I'D
CU
1O
o
7
O O •H Ctí O i-J
26
13
o • t, »J
C
a,
198
SN o
C O O fc, Pj
e CU c C
•C
•(C p »
•o cc
"CJ CD
>u u
H do m *» p w Ci U-r4 O
15
14
o o KU pj
O ^Ĺ- *U
& J* í- > O '-> *^
UJ
C rH mo cr- ^ > cc *-» C C -C Ĺ.
H
€-• co
12
>
cc ?•» c
o
> o
•cc
>CJ CC
e
3
Ů
s p l o é - Páry vodivých V.eehBn. C echsn. Elek t r . kontaktů el.spo j e spoje apo j
*O 'r-l O r-i > O
"v.
•co\
>j
U C P> >cy cy T ľ
"O
c
o o co a "•*
spoji
1
CP >O O CU
f?
51
•H
t> o co
ou
O P>O > c co
c -o
> (D c c
Q.
^ o
> a
C
Pi CC P
tor
u
>>
i O P> v O.Í-, O
Pí
0) -C KJ O o •>>
a. > 98
i
•
f c
c co
?^- N-l
o r o
0' dl Kj >tO Q.
> c <-> CO
CL1
>O
O
O fB-, Q.
106
r:
C -t i
c
Ps > U O O1 J^
^-
> "C
6
Q> >
C E c
X
cc
CO
48
« o
•C' d) *H >CJ
1
co cc
ix J-;
22
CO
"C +>
*C 4-*
t >u > o
O *"-•
J3 O
*J 1 »>» a.
(H 0>
c o-
(-1
- Í; O
s-i 0' C«J P3-r-<
o c. cc
i
p> *^
> o>
1M U v- i1 r C T
P r~~* C; Q^
O
- j
o
D.
CO S-*
o o. ro c i
K 'O O-o
cc q
34
3e
,
•h
Ct> O J CO Pj 'P X - O P> c -o " Ps •i-i M CU X J O Jä
22
a
c o
CD O
64
CD O i , CO
r «.• Cí O
X P
139"?
152
Výpočet byl proveden podle vztahů (l)a(2), korekce intenzity poruch celého systému byla provedeno jen ee zřetelem na zabudování elektronického zařízení na mobilní prostředek. Výsledky byly seřazeny podle velikosti svých podílů k celkové
tř
poruch systému ve vztahu k f uničením oicrúi: :. jaz:-
edeny ř.jcróceně v tabulce č» 3> kde jsou zazrieaepér.v ;.
) položky, které se v počtu 6 funkční.-.-I
biu
l
na celkové i n t e n z i t ě poruch s v s t e i u j« ?..,
Teoulxe č . 3 F'JNKČMÍ BLOK
Pořad:' závaž.rosti
Označení 100
2--3 2 -"*
Název
Blok propojení
4-2 {Analogový spínsč 4 3 :.""»nlogový spínač 100 Bio's propojení Součtový zesilovnq blok indik.otačŕkj (Blok indik.otácek i
PHVEh
o d í l no pe lícový xntenz: ťsystéa )/',?/ 18,1
8,2
rÉ.>ční -^s < j• : ••• í /1J97 s p o j ' . ' ' odporové t r-i m r; odporové rrirory i odpor;/, dicay j odporové t r i a r y LiT d i o cly , o d po TJ LtD diody,odpory •
y č. j plyne, že G l c ; propojení losnečon jako 1 0 0 ) ee svýrai jenom dvěma druhy prvků z devíti podílí L:C c e l k o v á ii"ienz.itě poruch systému 2 b , 3 %• Podrobnější rozc.or akás a l , že hlavním zdrojem poruchovosti systému je ruční pájení e l e k t r i c k ý c h apojů ( spojů součástek ) , kterých js celkem 1 3 ^ 7 o k t e r é ae ne celkové intenzitě poruch systému podílejí 18,1 :i. P ř e c h o d ns a u t o m a t i z o v a n é pájení ( pájení vlnou ) by tuto h o d n o t u změnil na cca 3,1 %, c o ž je současně názorným příkladem účinného neprávneho opatření vzniklého na základě a n a l ý z y . Příklad u k á z a l , že chybu ve výpočtu intenzity poruch c e lého systému způsobenou neuvážením bloku propojení lze o d h a d o v a t řádově a ž na několik desítek %, přičemž zavedením bloku propojení je m o ž n é se tak v e l k é nepřesnosti v odhadu i n t e n z i ty poruch celého systému vyvarovat a výsledek analýzy podstat-' ně z p ř e s n i t . P O U Ž I T Á LITEBATURA / I / Ž V Á R A , K , : Analýza technické dokumentace funkčních s k u p i n stavebních a zemních s t r o j ů . V Z 1614, ZTS V U S Z Brno, 1 9 6 4 / 2 / ŠVA'RA, K . , D O S T Á L , J . : M e t o d i c k ý pokyn řídícího pracoviště spolehlivosti Z T S č. 1 " Analýza technické dokumentace " V Z 1823, ZTS VÚSZ Brno, 1986 / 3 / ŠVÁRA, K.: Spolehlivostní analýza systémů stavebních a zeaní.-íh strojů.'VZ 1783, ZTS VOSZ Brno, 1986 / 4 / HOLUB, R.: Systémové zabezpečování spolehlivosti prototypů. VZ 1741, ZTS VÚSZ Brno, 1986 Karel SvÁRA ing., ZTS Výzkumný ústav stavebních 8 zemních strojů, Gottwaldova 10, 663 11 Brno
SOUČASNÁ" ÍBOVEÄ A POŽADAVO KA SPOLEHLIVOST KLAVKÍCK ^'•RAULICKÝCH PKVKÍ, POUZÍVÁNÍCH V OBORU 5TAVEŔĽ."!CK A ZSKCÍCK 5TROJÓ Í .
''TOU
Pro dosahování požadované úrovně spolehlivosti výrobků ,-£TJ rozhodu.;,icí rráce prováděné v rámci předvýrobních etap. V .rrvnícti dvou obdobích života výrobku je nutno včas stanovit požadavky na cílové hodnoty uKazatelů s-oolenlivopti pro výrofaeK i ,ieho skupiny a prvKy. Požadavek na úroveň soolehlivorti finálnino výrobku předepisuje nyní ji? vnimi často předstihová norma. Stanovení požadavků na skupiny a prvkv je vf.ak již problematické, protože existuje velmi vAlr. pod/ladů pro určení nebo srovnání úrovně spolehlivosti prvr.u. Zde je zvolena metoda přenosu informaci ze znaného objektu na objekt neznámý, nově navrhovaný. Požadavky na úroveň spolehlivosti jsou vyčísleny prostřednictvím známého podílu poruchovosti prvků na poruchovosti systému a celého finálního výrobku. Ze sledování výrobk-J ZTS i ze zkušeností rlalěích organizací vyplývá, že nejdiskutovanější z hlediska poruchovosti je nyaraulický systém, proto je v torato příspěvku věnována pozornost tomuto systému a jeho prvkům. Pro další výpočty byla ze spclehiivcstních vlastností vybrána bezporuchovost charakterizovaná intenzitou poruch ''- . 2. VSTUPKÍ IiATA Základním podkladem pře dále uvedený postup jsou informace o dosahované úrovni spolehlivosti výrotků a jejich nrvků téhož nebo podobného typu. Potřebným zdrojem informací jsou výsledky sledování spolehlivosti výrotkčí oboru 533 a 534 informačními systémy a technická dokumentace výrobků /katalogy nánr. dílů, výkres, dokumentace ap./. Z výeledků sledování spolehlivostí vybraných výrobků VHJ ZT3 byla zjištěna skutečná současná úroveň bezporuchovosti těchto výrobků. Z vyčíslení vyplynulo, že podíl poruch hydraulického syptércu na celkovém počtu poruch výrobku se pohybuje mezi 13
a 72 %.
Rozdílné hodnoty jsou dány především složitostí konstrukce,
•yro.v. -y" -....-/.v vy.yr.y, ! r.0Gľ.:'.;:ka r.i , ? .-• 'i s o c L- \ C V Í I Ľ . - , u ; ; . r v
vcznírr..'
/ v y p o č t c 7i-':,' r o 2 j . o r . i n i ua
prvky
;} v u v e d e c o
tŕjporucficvoĽ-. j v Tat.'i.
z~iíten;:
ruci:
''-
prv'ri-í
v y r o b ň. j s]fcáf)va:,ycr.
ver.
k o Í : ; - -t.-r.-i o
systérr.u p:i vrhu
i -
• -
' s o utec).. určování
•.
.
;c
• • ' ii-Ir-r.
vedi.
i(
;
r>.U 'iVi'., ::.
r.y.ir.
prv,.'
n o v e n o výrocK.u,
a l ed r u h a p o č e t
1
,j .
: v •. . Z '.- '
vedl.
1
vrc/'.v ..
J •-1. r :'v ď > <•
v :••'•'o v .: ..•:-.;r.::r.-. r a
f.-i- .-<•; „ i ? : n.?vr.-
prvKi:
v.erJ
".-• ŕ..".-ivr
J.-T. i.-- v-••••-TI-^ť-r r.
strukíních nrací.
: Kaze? prvKu ! iiydrogerierátor ! hydromotor přímočarý ; hydromotor rotační HIIP
i ventil
.':
•? ..
ľ.;;.. •• ^DVT. '. . K. Í (-•"- •• ,i, :,,•:. •• - c
'JokurjKTt^.ce
konstrukce
prvky,
V ~r.\;.
:
ói<s. :!rj
počtu
a ,")£• i; s H , - r - . v . - j r - ;-.r:
/' -lr'. .' - •." ; l r ^ - ' ; ~i. : •.-'/. ii:
fiOTiirr.-yi]
ť\ :"'----
:-.CM::-.O-.> : ' . ' e r. ľ : " v ?•'
ir..-.:y?'.. • ! t ľ : - n r r , c v a ; i :
•• v r c i ' j ; i . , •'.
•.V:: .IJ'.Í.»/'..O
^louperi.
/--rei^vuu
p o ŕ c "Ti h l a v T i i r h
mez± an-i'
t-y'-Y
•.-:'*. .•
I
/ventil.blok/
i rozvaděč
í'6. i;204.10" 70.10' -6
24, 10 168,10
-6 -6
! nádrž bez filtrů
79, 10
1
; eervořízení
41.10" 4 3.10 - b
| řídící agregát /ohp/
S3. 10
; hadice
14. 10
. trubky
3,10
chladič
i filtry i ! ostat.vedl.prvky těsnřní
-6 -6
1,3 + 1 , 9 2,5 + 3,5
23.10" -6
0,1
20.10
2.10"
oet,souč.hyd.syst.
0 , 2 . 10
ostat, porn, 9oučásti
0,2.10
*• t)
0,1 3,5
• 4,5
8,0 •
12,0
10,0 4
14,0
Tab. 1
- 5AO3. POSTU? SIAK0V2NÍ HODivOľ UKAZATELŮ SPOLEHLIVOSTI VÍROBXt Popis postupu práce je zde uveden přímo příkladem. Jako finální výrobek tyl zvolen kloubový dampr, jeho hydraulický systém je středné složitý a .skládá se ze subsystému pracovního a subsystému řízení stroje. Stanovení číselných hodnot UKazatelů je zde prováděno v okamžiku, kdy konstrukční práce na návrhu projektu jsou na úrovni návrhu skunin stroje a jejich hlavních prvků, druh a počet vedl. prvků není dosud předmětem konstrukčních prací. 3.1 Požadavek na finální výrobek Základním výchozím dokumentem je předstihová norma NZTS pro kloubové dampry. Požadavky na hodnoty vybraných ukazatelů jsou uvedeny v Tab.2 , platí pro prototyp. Vybrané požadavky na spolehlivost kloubového dampru BEZPORUCHOVOST POHOTOVOST ŽIVOTKOST tg = 100 000 km /5 882 h/
40 poruch na t»
K p « 0,9575
/t - 2 500 km
- H7 h/ Tab. 2
ostat.skup.objektu
hydrogenerátor hydroiDotor přím. hydroraotor rot. ventil /+blok/ rozvaděč nádrž chladič servořízení řídící agregát
m /*/
hl
151
IM hi
ni
hi
hl
HKP hadice, trubky. filtry, tesnení ... VílP
Obr. 1
•j.2 Finální výrobek a členění na systémy V souladu s požadavky na analýzu spolehlivosti je fj.r:ál:.i výrobek /dampr/ rozdělen na systémy a prvky /viz. Ctr. 1 /. Jiaj v závorce vedle názvu prvku značí počet stejných prvků youžitých v systému. Členení je provedeno v souhlase s funkční závislostí systémů a prvků objektu /niKoiiv podle konstrukčního členění objektu/. 3.3
Bezporuchovost hydraulického systému Počítaným ukazatelem bezporuchovosti je intenzita po-
ruch
X . Výpočet číselných hodnot pro prvky je založen na
předpokladu, že hydraulický systém je definován js.ko riezálohovaný sériový systém s exponenciálním rozdělením dob mezi poruchami, dvoustavový model. Pak platí princip kumulace intenzit poruch
ri
i -1
•i
X intenzita poruch p t střední hodnota doby mezi poruchami i 1, 2, 3 ... n /i-tý prvek/ n počet prvků, z nichž je systém složen Z tohoto předpokladu vyplývá, že
kde
^OBJEKTU symbolicky
"
^QĽJ
Dále platí kde P K
+
HYDR. SYSTŽMU
^
H
=
=
^ H P H
OSTAT.SKUPIK OBJEKTU
'oso
+
.
^
0 B J
,
je koeficient vyjadřující podíl poruch hydraul. systé-
mu na celk. počtu poruch objektu. Na základě Paretovy analýzv skupin sledovaných výrobků a po zvážení působících vlivů byla určena hodnota
P H = 0,32 . Pak /t R = 0,32
Označení
značí počet poruch na hodinu.
Použi" ti tohoto vztahu a údajů v Tab. 2 dostaneme hodnoty v Tab, 3.
X
pp/h
pp/100 000 km = pp/5 882 h
40
A" TT
^OBJ
OBJ
12,8
P ř i
H
pp/h 0,006800
0,002176 Tab. 3
3.4
Stanovení počtu vedlejších prvků Z dostupné konstrukční dokumentace finálního výrobku je
již patrno, které hlavní hydraui. prvky budou ve vyvíjeném výrobku použity. K určení pravděpdob. počtu vedlejších prvKU využijeme údajů z Tab. 1,si.2. Pro výpočet byl použit střed intervalu. Takto určené počty kusů hydr. prvků jsou uvedeny v Tab.4,si.1. 5.5
\r3'-počet rozložení bezporuchovosti systému do prvků Postup je možno charakterizovat takto: známe-li současnou
skutečnou úroveň spolehlivosti prvků běžně v hydraui. systémech používaných /vývoj i výroba v ČSSR/, dá se předpokládat, že každý další systém sestavený z těchže prvků bude mít úroveň spolehlivosti odpovídající skladbě prvků. Proto je ze známých středních hodnot intenzity poruch pro jednotlivé prvky vypočtena hodnota pro konkrétní systém a jeho konkrétní prvky. Tedy při použití hodnot z Tab.1,sl.1 a Tab.4,si.1 vypočteme hodnoty uvedené v Tab.4,si.2. Základní číselnou hodnotou pro výpočet požadavku na bezporuchovost prvků v navrhovaném systému je poměrné číslo P ., které vyjadřuje podíl intenzity poruch j-té množiny stejných prvků a celkové intenzity poruch hydraui. svstému. Např. pro množinu 4 přímočarých hydromotorů je P
2
= 616.10~ 6 / 2545.10~ 6 = 0,3207.
Vypočtené hodnoty P . jsou uvedeny v Tab.4,si.3 . 3.6
Výpočet bezporuchovosti hydr. prvků pro prototyp dampru Pro výpočet použijeme vztahu
h - PPJ •XH
Hodnoty P . převezmeme z Tab.4,si.3 , K H
je v Tab. 3 .
Vypočtené hodnoty jsou uvedeny v Obr.2 , horní hodnota % platí pro j-tou množinu stejných prvků v systému, dolní hodnota % pro 1 ks každého prvku. K označení prvků je použito číslo j uváděné v Tab.4 •
Ij
1
Kázev prvku
počet
hydrogenerátor
~ks ' • 2
hydroniotor pŕíir.ocarý
;
hydromotor rotační
1 5
; rozvade S
j
'i
|nádrž bez filtrů
I
1
ervorízení
J
2
j
1
řídící agregát /ohp/
ho
hadice trubky filtry ostat.vedl.prvky těsnění ost.souč.hydr.syst, ostat.pom.souč.
Hz
10
í.
.
J-' J
O.32C7
616.1C" 7C.1C" 120. 10" -6 168,10 -6 7^.10 -6 62.10 -6 43. 1C -6 ___16_8„_1O
1_
18 28 54 2 2 72 180 216 554 572
-;
136.10"
4
I ventil /ventilblok/
chladič
-,
-Jl—ľ
p p/h
1662.10 392.10 -6 162.10~6 46.10" b i 40.10~ 6 144.10"6 36.1C" 6
_j
43.10"° 863.10" 6
0,3391 1,OCOO
2545.10" b
Tab. 4 Kloub, dampr NZTS: // 0EJ =0,006800 ost.skup.objektu hydraulika
^OSO=0,004624
A,H«O,002176 i
1 0,000115 0,000057 0,000337 0,000169
9 0,000169 O.COO169
2 0,000433
0,000084
0,000108
0,000042
ň 0,000059
7 0,000052
0,000059
0,000026
4
0,000110 0,000016| 0,000025 j 0,00002 5!
10 0,000791 0,000001
Obr. 2
4. požadavky na hodnotu intensity poraoh prvKů, které budou použity na nově navrhovaném objektu, je možno určit za zjednodušujících předpokladů při použití Paretovy analýzy na základě znalostí o skladbě prvků analyzovaného systému, znalostí o skladbě prvků obdobných eyetémů a vídajú o bezporuchovosti těchto systémů sledovaných v provozním nasazení. Požadavky i* možné korigovat korekčními faktory 8 ohledem na provozní podmínky, původ použitých údajů atd., atía výsledek upřesnit. VypoStené hodnoty je třeba a postupujícími konstrukčními praeetoi /a roíSiřováním informací o konstrukčním řešení výrobku/ korigovat a upřesňovat. V každém případě už první přiblížení je pro projektanta důležitým údajem. Na jeho základě je schopen posoudit možnosti vzhledem k požadavkům na inherentní spolehlivost projektovaného stroje, určit požadavky do technických podmínek pro klíčové subdodávky a předpokládat potřeby dalšího vývoje a zkoušek takových prvků, jejichž spolehl, vlastnosti ee ukáží jako nevyhovující. Sesn&jn použitých podkladů /1/ ŇŽIS, Stroje pro zemní práce - dampry. Požadavky na spolehlivost /2/ MBBSS: Kloubový dampr KD 300,Zpráva o projektu, 1984 /3/ IOBXSSOVÁ M.: Využití Paretový analýzy pro odhad bezporuehovosti prvků systému, Zpravodaj, 19fc6, Č.2 /4/ HOIitfBfi.:Analýaa technické dOKumentaee s aplikací na odhad spolehlivosti hlavních skupin prototypu KD 300,1986 /5/ HOLUB R.: Aplikace systémového přístupu při zabezpečování spolehlivosti prototypů, 19^5 /6/ HOLUB R.: Metodika odhadu spolehlivosti výrobků 533 a 534 v etapě vývoje prototypu, 1983 * lil Výstupní údaje ze sledování SAVIS l&l SVÁRA K.: Analýza technické dokumentace vybraných výrobků VHJ ZTS z hlediska počtu prvků v hydr.systémech, 1986 /9/ MICHLOVA J.: Stanovení požadavků na hydraulický systém KD 300, 1986
Ing. Jana KICHLOVÍ, ZTS Výzkumný ústav stavebních a zemních strojů, Gottwaldova 10, 663 11 Brno
Jo ze f CÍBIK, Michal MÄKKO, Pavol SiCKÁR SPOĽAHLIVOSŤ ÄEHOVOVANÍCH VYČKÁVACÍCH KCLISO '/ÍCÍÍAVACCV
CUKríOV&J nil-Y 1 . ÚVOD O v y á š e j . k v e l i t e p n c o v n ý e h n á s t r o j o v poľr.chcspedárslryc!. s t r o j o v musíme hovoriť ni&len v s p o j i t o s t i s výrobcu nevých pracovných n á s t r o j o v , a l e i s možrosťou renovácie t ý c h t e exponovaných č a s t í . Správne p r i p r a v e n ý , vhodnýn. spôsobom & k v a l i t n e renovevsný pracovný n á s t r o j potom p r i porovnateľne n i ž ž í c h nákladech umožňuje využiť ž i v o t n o s ť celého s t r o j a alebo linky p r i zabezpečení plných výkonových parametrov a požadovanej s p c ľ a h l i \ ' c s t i . 2. ROZBOR FriOBLiĽATIKY Jednou z technológií, ktorá je obecne známa a rczčírená a ktorá vedie k zvýšeniu odolnosti proti opotrebeniu, je i technológia navárania práškových prídavných materiálov plameňom. Táto má veľa nesporných výhod a je známy celý rad / 7 / aplikácií navárania týchto materiálov ako renovačných technologií. Niektoré nedostatky technológie navárania práškových prídavných materiálov plameňom /napr. veľké straty prídavného materiálu/ možno odstrániť iba zmenou tecnnelógie. Novou technológiou navárania préškcvých prídavných materiálov využitím indukčného ohrevu. Teoretické základy i niektoré príklady praktického vyutitia indukčného ohrevu sú publikované viacerými autormi /I, 3, 6/, avšak možnesť jene využitia k vytvoreniu návaru so zvýženou odolnosťou proti opotrebeniu je známa menej /2, 4, 5/ a nebola doteraz širšie overovaná v praktických poľnohospodárskych podmienkach. Hustota prúdu naindukovaného do zohrievanej súčiastky nieje rovnomerná. NajvSčäiu hustotu dosahuje pri jej povrchu, čím v podpovrchových vrstvách vzniká i najviac tepla. Hrúbka vrstvy
32.ť J./
- medzera medzi induktorom a súčiastkou [ mj JL - dĺžka induktora [m] Ui- napätie induktora [v] 5 - zohrievaná plocha súčiastky (m1* J Indukčné prenesený elektrický výkon nám zohreje povrchovú vrstvu súčiastky až na teplotu tavenia prídavného práškového materiálu /ďalej len PPM/, ktorý je nanesený v potrebnej vratve na povrch súčiastky. Teplom z povrchu súčiastky sa FPM roztaví a difúzne spojí so základným materiálom. Využitím tohoto princípu bola navarené sada renovovaných vyorávacich kolies vyorévačov cukrovej repy KS-6 /KS-6 B/. Vyorávacie kolesá boli renovované v STS n. p. Trnava pracovisko Pieěťany podľa stanoveného technologického postupu renovácie zahrňujúceho vytvorenie vrstvy tvrdonávsru na venci kolesa naváraním PPM K-50 plameňom. Technologický postup renovácie pre kolesá upravované indukčným návarom bol totožný, rozdiel bol ibo v spôsobe vytvorenia tvrdonévaru. Indukčné boli navárané dva druhy PPĽ, a to materiál rovnaký ako pri navárani plameňom - K-50 a materiál K-30, Keďže je technológia indukčného navárania charakteristická minimalizáciou strát prídavného materiálu, zámerne bola znížená hmotnosť naváraného PPM o 20 % oproti navéraniu plameňom, t. j. na 0,2 kg. K indukčnému ohrevu bol použitý vysokofrekvenčný generátor GV 22 v spojení e vysokofrekvenčnou transformátorovou jednotkou VFJ - 3.1. Renovované kolesá boli skúšané v reálnych prevádzkových podmienkach spolu s kolesami novými, označovanými ako Originál. Všetky vyorévacie kolesá boli nasadené na Štyroch vyorává-
kde
čoch tak, aby bclo dodržané zastúpenie vietkých druhov n. 3 jednotlivých vyorávacích sekciách. Na prevádzkové skúšky boli nasadené v r . 19£4 charakteristickými vhodnými, hlavne vlhkostnými profile i
poías celej
zberovej sezóny,
podmienkami v podnos
čo podstatne znižovalo
intenzitu o-potrebenin. Jednotlivé vyorávače pracovali r.s, JHĽ £. Thplmanr.a Veselé
pri
liečťanoch, Jlw Budúcnos
t vce, «hiD LolnJ iiitr-> ľíi-
trany a JKD řokrok Sladeč&ovce. pre charakterizovanie pracovných podmienok boli odobratí pôdne vzoricy pre rozbor v laboratoři, ch VSF. Vyorávače boli pred sezónou jednotne r.'ístavenĹ podľa doporučení výrobcu s ] i terst.úry. Pre zisťovanie intenzity opotrét-ůria tel zvolený systé.T premeriavania šírky venca kolesa v deviatich meraných miestach medzi ramenami kolesa. Z nameraných hcduCt zmeny rír'íy vence kolesa v priebehu a po ukončení zberovej sezery beli počítané stredné hodnoty, z ktorých bola vyjadrená počerná odolnosť rrr>ti opotrebeniu. 3. DOSIAHNUTÍ VÝSLEDKY A DISKUSIA Z dôvodu, že vyorávače cukrevej repy pracujúce sc sledovanými kolesami nemali na jednotlivých poľnchcspcdarski'ch podnikoch v čase jednotlivých meraní a pri ukončení zberovej sezóny rovnaké spracované plochy cukrovej repy v ha /od 91 až do 199 ha/, museli sme hodnoty zisteného crotrebenia hodnotiť pomocou vyjadrenej pomernej odolnosti proti opotrebeniu : Tabuľka 1 K 50 indukčné
K PC plameňom
Mojmírovce
1
0,87
C,90
1,96
Veselé
1
0,74
0,69
1,14
Nitrany
1
0,84
0,82
1,10
Sládečkovce
1
0,91
0,86
1,07
1
0,84
0,52
1,32
JRD
ťabr
K 3C indukčné
Originál
Z hodnôt vyplýva, že hnané kolesá renovované s využitím indukčného navérania PPM preukázali väčšiu odolnosť p r o t i opotrebeniu ako renovované kolesá s doteraz využívaným naváranim PPM planeftom. Menších hodnôt opotrebenia sa dosiahlo p r i rovnakom druhu navéraného PPM aj napriek jeho menšiemu množstvu.
- i ti3olo to z dôvodu väčšieho skutočne navařeného množstva spôsobeného mininializáciou střet. Při použiti PPM K 30 pře indukčný navař za účelom overenia menej ekonomicky náročného materiálu sa nedosiahli predpokladané parametre. Névar preukázal najmenšiu odolnosť proti opotrebeniu. NajvSčáiu odolnosť dosiahli kolese Originál, čo možno odôvodniť prierezom opotrebovávaného profilu. Vypočítaním cien renovácie podľa kalkulačného listu a cien platných v r« 1984 vychádzajú renovované kolesá s indukčným névarom PPM K 50 i ekonomicky najvýhodnejšie v porovnaní a ostatnými sledovanými kolesám; Tabuľka 2 K 50 indukčné Cena
Kčs
Pomerná cena Vabr
611
K 50 plameňom 715
1
1,17
1
0,84
K 30 indukčné
Originál
579 0,948 0,82
1510 2,47 1,32
4. ZÁVER Zistené a uvedené údaje dokumentujú, že využitím nových technológií, konkrétne indukčným naváraním FPL5 je možno zvýšiť pri správnom použití odolnosť exponovaných Častí poľnohospodárskych strojov. Vedie to nielen k zvýšeniu životnosti, ale i prevádzkovej spoľahlivosti. Výsledky ziatené pri sledovaní vyorávacích kolies bude možné v ďalšom využiť hlavne pri aplikáciách technológie indukčného navárania PPM na iných častiach poľnohospodárskych 8trojov. Zoznam použitej literetiíry /I/
: In. : Indukčný a dielektrický ohrev v Btrojérstve a hutníctve. Dom techniky SVTS Bratislava, 1970. / 2 / CÍBIK, J. : Aplikácia renovácie indukčného nanášania práškových materiálov na pracovné nástroje poľnohospodárskych strojov. In. : Tribologické problémy poľnohosp. techniky. DT ČSVTS Bratislava, 1983, s. 125-132. / 3 / LANGER. B. : Teorie indukčního a dielektrického tepla. Academia, Praha 1979. / 4 / SECKAR, P. : Princípy renovácie indukčným nováraním práškových materiálov. In. : Tribolocieké problémy poľnohosp. techniky, DT ČSVTS Bratislava, 1963, s. 117-125*.
. =/ SEČľ.ÁH, r . - CÍBIK, J . : irincíyy r c r: I.YL.-J •> i-.i.ir.'-. v á r a n í m p r á š k o v z a p l i k á c i e v j-oi'nc :.c.= : . s t f . .Ver., . r . . Ncv4 smery v s t a r o s t l i v o s t i o pc ľne : . c . . t -cr.::i MJ '. , ľ.; C-SVTS E . E y s t r i c s , 1 9 ^ 4 , s . 1 3 ? - : J J/ € / SIXCHCCKU, A. L. : I n d u k t r r y . ,.:.:u. -r.c „ U t jer;-! <; , ;,e! ; > fir^d, 1979. / 7 / TílACZV, V. K. : I z n c s i p c v y r e r . i j e cic.-] ,:cveí;.c.- t i d t t•)!<••• s e ľ . c n o z . m o ě i n . k a č i n o s t r o j e r i i c , I.IC^ÍIV:. . " " , ' 7 1 .
Tng. J o z e f CÍBIK, Doc. Ing. Michal AIAHKO, C S c , Doc. Ing. PRVOI SECKXR, C S C , Katedra s p o ľ a h l i v o s t i s t r o j o v , Mecnsnizačná f a k u l t a VSP, Gagucva 17, 949 67 Nitra
JJircsIav
DílAľjIX
II-.TCEiiAČíäí SíoTEii C SPClAiLLIVGSTI A JEHO REALIZÁCIA V Z'ŤS / J . F , .iAKTIK
:.. i": t D K sledovaniu pilo
iovanij ry
spoľahlivosti
výrobkov
podni.
pristú-
v roku lS&íŕ na základe p r í k u z u Ji\ ZÍ3 č . ô / £ C . tcli
v prvej
fáze
zahrnuté
poľnohos.joJérske
Z 16C.4? f počte 10 ke a banské lokomotívy
tie"ž v p o í t e 10 ií3. Postupne sa p r i d á v a l i Lľ.T l^C,
JJ'.T 8 1 ,
t r a k t o r o v Z 6145,
Do
fle-
trakto-
Dii 3i» D.O,
vzorky
ťahačov
Z 1614? a banských
loko-
motív DK 7C D.2. V súhrne j e sledovaných 67
objektov.
S l e d o v a n i e výkonov a porúch objektov zabezpečuja pre
podľa metodiky 3AVIS / ! / , Irtorá j e
k t o r é sú majetkom u ž í v a t e ľ a
sa mu p o s k y t u j e
a za poskytovanie
ale
objekty
oblasti,
Slovenska
a Moravy, b o l i vytvorené
zasielanie
vo v ä č š i n e príslušného
zabezpečujú
prvotných i n f o r m á c i í a i c h p r a -
z a m e r a n i a . Spolupráca sa zabezpečuje
Školy tiež
zmluvy. na informačný toi? sú hradené
podniku od roku 1964. Priemerné ročné náklady
j e d e n výrobok sú 14 <ÍCC Kčs, čo j e v celkovom
pomerne vysoká č i a s t k a . nia
Časti
c e n t r á pedľa
do podniku. Ako zberové c e n t r á sú
Finančné p r o s t r i e d k y z réžie
zberové
prípadov zaradené vysoké a l e b o s t r e d n é
na základe h o s p o d á r s k e j
na
infomáziluvy.
sidtjf-diť
výrobných odborov. Zberové c e n t r á
pravdivosť a sústreďovanie videlné
j e možné
objek-
t i e t o s ú rozmiestnené po vĽčíed
v určitej
jednotlivých
na
úhrada na základe Hospodárskej
Z dôvodu, že nie všetky
sa
platné
výrobkv c e l e j VHJ Z Í 3 . Sledovanie sa vykonáva
toch, cií
v prevádzke
súčte
Je p r e t o žiadúce výsledky
v maximálnej možnej miere e f e k t í v n e
sledova-
zúžitkovať.
2 . ViTYPOVAl.TE VHODNŽCK UŽÍVATLIOV VÍRCBKOV A ZLZÍtGVíGH CEĽTIEfi Odbor OTS v s p o l u p r á c i s Odbytom vytypuje vhodných užívateľov,
k t o r í budú prevádzkovať výrobok
d o v a n i a . Užívateľské
organizácie
zadaný do
by ciali s p ĺ ň a ť
sle-
nasledovné
-
v o try vzťah í olf-čc vr:i.' :. u -„• : u \\. r í
-
vr e ž pekla : š t í i . 3 i ; ú : ŕ ! . (
- c.usia
v,. j - _ ; v ^.-. * •: v
bj ť des t.3 tc .':ne v.. í avc-ľ.'
pi.r.rípade o p rov,/ v./rcbiccv
^ "^
vv.
v i.:^_. i..
:•: C T . O ' . '
: 'J
- - J - _ •.;,
'':...v.
a údržbu" e "i)ieler.: .-:e„ r r í r j . í : : . . " -
prcble:j3 ' z r.,;
zsu,!ei na r i s . e n í i-rideľovanio
3ov
bilancií
•'•(•<
•;
nie je u,cSr.<* ovr.i^vniť -• K.::. ;-..ťic, .:í\
pctiebný
že a-usíme s v e j u rých
sa
pozornosť s i s v r e . i ť
nachádza potrebný pečet
skutočnosti
v zabezpečení
rz
:-l Ľ ;-
ľ
nosti,
alebo
zberu
fyzicky
ktorú užívateľovi
zabezpečujú, keby sa
riedkov
užívateľa.
b/ Z h ľ a d i s k a
j-í veJa čin-
;.L o:.c zna.-.or.í .-..^ s poiiLier.-
platíce
za zber
polcžky.
výkonov je
presunula
pre u ž í v a t e ľ a
požfidujt
padoch doporučaje
ii-ístka
prost-
zt-. zcer
1;.-
J1:JT u r č i t é iL3te:'iu:r.e
vý-
z a I ec_ec^nie
užíva :.cľ v r. i e ^ t L rých
konkrétne r i e ř e n i ?
Predpoklade ich okamžité
be zavádzania
de ^zdjvýcb
ncv.-o
a peč.
informácií
výrobkoch.
sa
ne i o by to xozné v t OIL
hody, ako n e p r . p r e d n o s t n á dodávku j;;. 1 , c/ P r i poskytovaní
z^er
5
této čiastka
výrobku minio b i l a n c i í
irr?or:i.ácií
ktorí
p r e t o ž e z ekcnca.ického h ľ a i 3 k a
zanedbateľné,
na ď a l ž í c h
*---ttt
r,b?L.i: zi-.u^e^. c l i e t c
.";--rt'
nemôže prianie a o t i v o v a ť pracovní-rov,
prípade,
bo uzlov.
t •. -
Í
v,,rr. bkev. lla íbuvvi*
odruieta s p o l u p r á c u
jedná o rôzne finančné
foriEfacií
cviaóti,
infcruiácií.
z čiastky,
užívateľ
n;.: t i e
i : pcl.;prt'Ce s u- i v 11 e ľ::, i
problémov v toi;., že u ž í v a t e ľ kaiiii
•:.•.- \,
počet výrobkov do c . i ••-. s í. i,
ure-
I •. r . '
h o l i zabezpečené výr.o ;.•.; r L.i;Jen;,. . Z t o r e v,,
inticií
a/
„'•.!!; .'.iivvď.
u r č i t.ver. prv-rov,
rieíenie
drebné r i e ľ e r i f l
ale-
a oíd trán^-r.ie
P r i súčasnou, výrobno;:
zitien sú a j
,.rí-
cykle a s.iÔ3f-
r c a . i ? ~>V;:M'
vo výrobe so značným o n e t k o r e r í i : . Ka zóklade
uvedených
pro hl é;:." v ^e v r : . : ; ^ r . c : . „ r í . .!-
doch jasný nezáuje:;. u i í v T t e ľ s c pre r>(: za.•.-.'• . en.jV -r.itr ,ŕ •:-
- -bi.1 .•v: e niekedy a j \eic^<. t. r;re°ľov.? nič ir.foru.scií. nutno vykonávať : r s v i ó e l n é 26C1Í pracovr.íkini ŕripz.'ne :.ifre,
i n ř p e t c i e užívateľských
podniku, č'^ && zasa j?pad
f ir.sr.lnýcr: j-ciie^í-viet. až z r j í e n i ?
Je pr'; - :r oritri;-
na řv^sovan: s
Je eŕ te a-ožnct-ť u-.ieľcvania
HZ. Tete vial; využívame
z dôvodu obtiažneho zabezpečovania
sar.::::.
len v ^nle„
vrioc^ných
UÍÍVJ*-
ľov. ;
t e c t e ujitíste
spoľahlivosti
'jy :;ae s i UBÍÍ uvedoiiiť,
že oleäova-
r
v
e n i e l e n ;/0ži8áav.< . u nadriadenyc;-, cr^^-
nev, a l e >ij nc-oddeli teľnou sJíaaťou s t a r o s t l i v o s t i bok.
Zabezpečuje
dobi po zórusce,
o výro-
informácie o chovení s£5 výrcíka 3 O v c : ktoré
je podstatne;
častou života
v.ýrctsu.
K zlepšeniu spolupráce meôzi u i í v a t e ľ c ^ z. vyr-:bcc-. tv
p r i s p e l o kompromisné r i e f e n i e
nov, k t o r é by s t a n o v i l o
zákonné povinnosti
k s p o l u p r á c i s výrebcoa v o b l a s t i vosti
a poskytovaní
na úrovni
informácií
T
.yřřích orgóužívateľa
zabezpečovania
spoľahli-
o chovaní sa výrobku vo vy-
hraných a dohodnutých o b l a s t i a c h . ŕoznénke. 3 takýcto spiscbojL zabezpečenia toku informácií siae sa s t r e t l i p r i sledovaní s p o ľ a h l i v o s t i naftových i c torov £ i-A 4 na vyklápačoch bZj^AZ v 23JK. M i n i s t e r s t v e automobilového priemyslu vydalo n a r i a d e n i e povinne znt^ezpečovať zber infcrn.acií o s p o ľ a h l i v o s t i . Na základe tohoto nariadenia sú u užívateľov vyčlenené skupiny pracovníkov, k t o r í sú p l a t e n í užívateľskou organizáciou a n-etedicky ich r i a d i poverená organir.écia, v naäoc prípade vy skuč.ný ústav ;..',.\:i Moskva, '.úplnou prace týchto pracovníkov j e sledovanie prevádzky objektov, c..rév a údržby, zaznamenávanie požadovaných i n f e r i a c i í do fornulérov a ich odosiel a n i e výskuinému ústavu I.'A».I Inlcakva. Vzhľadom k t c i u , že t i e t o informácie sú účelné pre užívateľa a j pre T'ýrcbcu a pracovníci sa zaoberajú len touto iinnostJou, sú i n f e r mácie na k v a l i t a t í v n e dobrej úrovni. Tieto skúsenosti ty bolo vhodné využiť a j v na?ich pcdxienkach• 3«
.ôr-.AC(-VAÍ."I— 'J' ÄJC«
ň 10:: VIUÍ.ÍVA.'."I£
Pracovník užívateľe
zaznamenává údaje do p r i p r a v e -
ných formulárov a iLesalne ich z a s i e l a
do zberového c e n t r a .
Zberové centrum ich p r e k o n t r o l u j e , prípadne doplní a zasiela
na CT3 podniku. oTi formuláre spracováva
formuláre pre s t r o j o v é na
na vstupné
spracovanie. Polročne ich r.asiela
UTAH, k t e r ý vydáva výstupné
zostavy
urSent cetodikcu
.'iň\'lZ. a
"ostavy
přebere
vyd&vs s p r á v y
útvór
s r.Kvrhca
n c p ! avnvc:
priebežnb
doba
inforaácii/
ichi v z n i k u
;.;•••..••.•:•.;. i r.; . r_.^ci í v . , . . / . ' ; , ..>_-
j e 4 - •- a Í ; ; C : V
;.•.-. u>: ;r. J-r..
Tc irn^L.-. :;;;, ^c n:-. ' : ; n r c : r.fcru.ác i<-. "^
polroka.
aer. t a n ú k h c d n o t e n i ; ; v t e c : . r ; j - - e v od
vt, so.Vr-v • r o z " . ^ v
2 uvedeného prieter.u a pcvťjpi; sledovaného
1
;C\.-., k t o r y
a taste
rřiče
už r . i e „e :..c2n<
r
t 1^. - 1^ r.e3Íar. o:::'i
ľ j ; : Vov. ť
r
:-:ii;;u
fi -.'.cíTir.i zr-us ; c r u c . V • 3y5tf':i. -
zlcr, u
e
..'/.VIJ
:
;
i I :;;.ract.v,'!r.;.
: ; r , r e . ľr:-- t.-j-:,
'. •>:
s p r š c e v i r i l e (-. •.• J u^it.o : r.ť; r..;:>' i í • • ; K r c.''- ; ; liv^r. t i
sice
zdrc L .02;
riřj^viej 1 : n c d . r j e L : ' í c:.
- ;, v L ..: ."' J : : . : Í •:Č O
s., oi'ohlivosti -
využitie
týchto
rcbJccv .ijže
-
'adí!„cv v : e : : -
podstatne
.,: Oer::..e T . oľar._ J -.•• •.• ti
,-rispjfeť 'Í dosiahnutiu
sa
s p o ľ a h l i vos t.né v l a s t n o s t i
Pificverjci:
ne
„ r i t i i i u j ú optin-nir^a
ľ.\. .
fale
:e
existencia
nutnou a r,ie prebranú ;
zá'K.- 'e
nápravných
p : ÍĽ; ierťíi u pie
pos taču u ucc-j týchte ktoré
opatrení
ob 0 u::tov
a Ht.c-''-i: . ••;. :..o.' SJSU.-ÍI
zabezpečenia
iníori^ác i e ,
•
ttuvu,
postup-
3AVI3 j e
úspech
v„.-
seij
len
celého
;.pt Ji-'hliv: r t i skut r. ľ r . c r t :
ri er... c-.^: e t í
neí'o
pred.- tavu, ú :'-.:r ;.r ?= i r e d n I
a s u torta t : C>;Ľ
r.l'. p.-ov.sr.ie
r
oí.iiá-
realizáciu
ar-j;:,et:ov
Fpoľ=s:.livcr t i . Hcei chc:
ili
toto
postavenie
spoľahlivosti. népravné opatrenia ny
je
,;&:•..',(', .„nohí
in^crú-.aini.'nc i y s u _ u
Na t e c h n i c k ý c h
opatrenia stanovili
poruchy,'.
nost
,?tanpvis-:c
radách
3ú vŕa:c ur.'.itó
o
e
v celo::,
K tcr.'J,
vyžadovaný
linitcle,
stor'5
r.epo-
prc^ra^.e
-.i --v j,aduj j
k cds t r ;Í.•',(-•.M u perúc::. c b,!ek*,ívne
pr-fCT.íci
Y.cnkix- tn.aby
i-ezber
33 príľi-
rozborov j
čin-
ohs.t-ZĽ j ú :
a/ Zabezpečenie porur.enych dielov pc dhřej dobe je problematické, nakoľko t i e t o bývajú opravovaní výmenným spôscbor. v odborných opravovniach a snahou užívateľa
je
psuozrej:r:e
rýchle odstránenie poruchy a zníženie poruchového prestoja. To žnaaiena, že kyn sa ity- dozvieme o poruche prvku,
tento
je často opravený a z i s t i ť príčinu poruchy nie je možné.
b/ Zisťovať príčinu každej pcrucny nie je incžné a am opodstatnené, najmiJ ak sa jedná o ojedinelú poruchu. Ku každe^ závažnejtej
poruche by sa &al dostaviť odborný pracovník
a posúdiť ckolr.csíi
prevádzky
pri poruche. K to^u by 0T3
potrebovalo vLSPÍ počet pracovníkov a v prípade, že by 3a vyžadovali f.-Tutenŕ prvky aj fond na zabezpečenie KD k vykonáni.u opráv. Tým by podstatne s t ú p l i
náklady na inŕcr;r-ač-
ný tok. 3y s t ŕ-m SAV IS je dlhodobé sledovanie výrcbirov priamo v prevádzke. To znamená, že výsledky určené pre ovplyvňovanie
informačného to'ru sú
vývoja a výskuniu nových výrobkov
a len v malom percentuálnom vyjadrení
na operatívne ovply-
ňovanie spoľahlivosti.
že využívanie
Môžem p c e d a ť ,
výsled-
kov nie je úmerné vynaloženýia nákladom. Napr. : V roku 1962 boli do sledovania nasadené traktory Z 16C45. Sledovanie bude ukončené v roku 19£7. Z tohe vyplýva, že výsledky sledovania traktorov "sefernizácie .A", která bola výrobne uzatvorené v reku 15S4, bude možné využiť až pri vývoji ďalšieho radu traktorov, pretože traktory Uľí IV sú v podstate už vyvinuté a pripravené pre výrobu 03. Na základe výsledkov p.ledcvrnin spoľahlivosti bude Biožné robiť iba menšie úpravy a zizery výrobku. K z"ji.c-"hr.iu spcľsiilivosti vyrebkev je vrak potrebné realizovať nápravné opatrenia, objektívne klade presne zistenej
stanovené na zá-
príčiny. SystéĽ. SA .13 predpokladá,
že t i e t o príčin^' by sa mali zisťovať inyu. spôsobe:., napr. podrobným sleiovaním určitého uzla, alebo Dôležitou £a.oťou je aj
zisťovanie
agregátu.
prínosu
opatrení. Zisťovanie parametrov spoľahlivosti
prijatých výrob'ru,
ktorý mcl u r č i t é zmeny zavedené, je možné zasa len sledovaním novej vzorky výrobkov, čo vša:-: prináša Jal^ie
zvyio-
vanie náisladov a kapacít. Prínosom prijatyci. opatrení a teda celého sledovania nie spoľahlivosti
spoľahlivosti
by malo byť zvýše-
výrobkov, znížené náklady na reklamácie,
poprípade na opravy a údržbu.a následne znižovanie, nákladov na výrobu ND. 4. ?ÍVLK Informačný systém o spoľahlivor.ti
je ječným z infor-
--sa.5 maSr.; i h systémov
pocnikc c a k c s t i vy x í ba r. -. j, produkcie. Je
nutné v./uí.ívať peaky tovene itií'ornifcc; e v í o a. o ž no r.nijväčile j udere a efektívne
ich vnášať do výrobku z
n
ú .í e l o s
zvýŕenia
,jeho a k o s t i . ľa žiť
zt'-ľlade doterajších
skúrer>r. " t í
'..,/ sa::; chcel predlo-
u r č i t é rieř.^nie k zl'-.-; Seniu inlor;iiačrir'í:o toku o s:-.oľah-
livcsti : e/ Ako soa Q\'iečc.i
v hode í/
zainteresovaných pi'acovnív.ov h/
Zvýšiť objektívnosť
iožnusti
rieřit
zber i n f - r i ó ^ i í
cez
užívateľa
j.csk.v tcvenýcř
ich cv.^lj-vňc vanis člcvekors,
infcr;;. d cii
zníženia
napr. u.jclitr.izá J i cu
zberu prvotných iní'cri:.acií /V. tciiu pozri napr./^/ / c/
Zat:eipečiť zber i r n ' o r ^ c i i v 2esaín\c:h interv^ioc)": tare,
aby aa na minimálnu rcieru ál-cr&til prest.; t ; cd
zázn'-tau x r e a l i z á c i i
jej
nápravných opatrení
d/ S ú s t r e d i ť sa na v\ kcnbv;r;ie livosti
u výrobkov
infcr::ičcie
zrýchlernch skúšok
y.-:o i:ubJod.'jvok,
s:cľah-
ta'-: a v finálneho
výrob-
ku e/ Kapecitr.e a na 'dostatočnej odbornej úrovni r i e ž i ť oddelenia, roch,
alebo r e f e r á t y
spoľahlivosti
Zoznam p o u ž i t e j literatúr;, /I/
/2/ /3/
v tých odborných útva-
ktoré spoľahlivosť v prevažnej miere
zabezpečujú.
1
DOSTÁL, J . : Vzorová metodika podsystéau zberu, spracovania a v y u ž i t i a informícií o s p o ľ a h l i v o s t i výrobkov VHJ ZTSV SAV13 " /Výskumná správa VZ 1436.2/ brno, ZTS-VVS2, 1S8C TUI.ÍA, U. JTÍDLAČKA, V.: Automatizácia rozborov spoľahl i v o s t i s t r o j o v , ín:AUTCS 82, Plzeň, žkoda, 1962 DfiÁBIK, M.: Výsledky sledovania prevádzkovej s p o ľ a h l i v o s t i výrobkov ZÍS n . p . uiartin, ZŤ3, 1982-1986.
I n g . Miros lav DRA*bIK, ZTS n . p . , Riadenie a k o n t r o l a a k o s t i , 03ó 57 M a r t i n
Eudolf ONDRÄSKT ZABEZPEČENIE RIADENIA A TVORBT SPOĽAHLIVOSTI VfBOBKOV AKO SUČASÍ PRÍPRAVY A REALIZlCIE PLÁNOV RVT VO VHJ. 1. tfVOD Dynamika vedecko-technického rozvoja nadobudla v celosvetovom meradle prudké tempo. Rozvoj elektrotechniky výpočtovej techniky, robotizácie, automatizácie, hydraulizácie prenikol do tradičnej strojárskej výroby a podstatne ovplyvňuje technickú úroveň a ovládanie pracovných strojov aj výrobné procesy. Kove generácie výrobných systémov, najmä roboty a robotlzované pracoviská, automatické a pružné výrobné systémy obsahujúce číslicovo — riadené stroje, automatické dopravnér manipulačné a najmä kontrolné systémy, musia v plnej miere nahradzovať nielen výrobné ale aj kontrolné úkony. V opačnom prípade nenahradí automatizácia v plnom rozsahu rast výroby produktivity práce a kontrolno - skúšobného overovania úrovne akosti/spolahlivosti tak, aby sa stal celý proces rentabilným. Vstúpili sme do obdobiar kea v praxi realizujeme prvky a celky komplexne automatizovaných výrobných dielní a závodov ^l,2j. To všetko vyžaduje, aby každý prvok, či súbor pracovných alebo technologických strojov a zariadení bol úplne spolahlivý a preukazoval vysokú akosť odpovedajúcu účelu použitia. To kladie kvalitatívne vyššie požiadavky pri riadení a tvorbe spolahlivosti ako súčasti vysokej akosti novoprojektovaných a vyrábaných strojov prostredníctvom komplexných plánov BVT. 2. ZABEZPEČOVANIE SPOĽAHLIVOSTI VtROBKOV AKO StfČASÍ KOMPLBXNÍCH ÚLOH PLÁNOV RVT A POT. Spoľahlivosť dnee pokladáme za rozhodujúci znak akosti, vlastnosť, ktorá vyžaduje nadpriemernú pozornosť pri zadávaní cieiov akoeti nových komplexných úloh plánu RVT, v priebehu icb riešenia, skúšania, organizačného, technického, technologického i materiálneho zabezpečovania v priebehu 5-tieh období technického života výrobkov. Napriek tomuto nespornému faktu nebola eéte pred niekolkými rokmi tomuto znaku akosti venovaná patričná
pozornosť. Dnes, keď z úrovne národného hospodárstva i našej VHJ sme dospeli k správnemu spoznaniu významu tejto vlastnosti, usilujeme o optimálne riešenie a zaradenie vzniku/tvorby toho znaku akosti v procese plánovania vedecko-technického rozvoja, plánu osvojenia výroby, vo výrobnom procese, pri overovaní inherentnej spolahlivosti s prototypom a výrobkami sériovej výroby. Uvedomujeme si, že efektívnosť akosti nie je založená na cene výrobkov,, ale opačne cena je funkciou akoBti, v ktorej rozhodujúcu úlohu zohráva epolahlivosť. To VHJ ZTS je spoľahlivosť výrobkov v súčasnej etape organizačnej inovácie, riadenia tvorby a kontroly akosti zabezpečovaná z híadiska tvorby akosti ako súčasť riešenia každej úlohy plánu RVT a PPOV y ktoré majú ako realizačný výstup nový alebo inovovaný výrobok. Súčasťou komplexných úloh RVT je overenie zhody zadania inherentnej spolahlivosti danej dokumentáciou s dosiahnutými parametrami akosti/spolahlivosti na prototypoch, výrobkoch OS a SV» Súbežne sa zabezpečuje zber a vyhodnocovanie informácii spolahlivosti prostredníctvom komplexného systému akoBti výrobkov /KSRAV/ v celom období vzniku prevádzky výrobku. Z logiky procesu vzniku
v súlade e procesom VTR delíme
technický život výrobku na pSť základných obodobí. 1/ Obdobie definície a volby koncepcie výrobku, v ktorom jej - definovaný uživatelský zámer a technicko-ek. roboty inovácie výrobku - schválený smer, optimálne koncepcie výrobku a technicko ekonomické zadanie pre zabezpečenie komplexnej inovačnej akcie, ciele vývojového riešenia vrátane pre overenie ukazovatelov spolahlivosti výrobku, stimulácie prevádzkových podmienok so súbežným riešením a prípravou podmienok realizácie kontrolnej a skúšobnej techniky. V prípade potreby inv. výstavby výrobnej /skúšobnej/ základne je spracovaná a schválená projektová dokumentácia. 2/ Obdobie vývoja riešenia a prípravy podmienokrealizácie výrobku. vačnej chodná todiky ných a života
Sú tu riešené čiastkové úlohy a etapy komplexnej inoakcie Vydaná úplná a overená konštrukčná, technologická a obdokumentácia zabezpečujúca technickú úroveň vrátane meoverovania stáloBti akosti OS a SV skúšobných, kontroluživatelských podmienok pre 3 a 4 obdobie technického výrobkov.
•'Vií •.' i'..'"
?Joí /akcí: v \..
"Iv.. v;:, rr-evao'.alf"" •r.'ý:":>i.':;:"
k "tor OB S^ •• j ^ a ' ; 3:: s ce prsuká-
DO... 'ryii3.aý -pritssixoci GB ó» 'í/86 a jeho 1 .J.op.Uii:orj j/3", Progra rozvoja riadenia a *vo.cby akosti na é, fŕR?-' a ác r 4 1995* Súbor týcirto legislatívnych technických a or^an^aaÓEj'ah. aorj.ein po~ sostá"!Ta z i? Programov a 10 organizačrých aorieia/áoJnimer.tov, Ktové predstavujú stupeií organizainej inovácie KSHAV pre obdobie 8-9 5. BJ? vo VHJ ZTS» Jeônou z ncriec .Is aj crganozečná Biaeruica "Sabezpeóenie spolahlivosti Wrcbtov vo VSJ ZTS", ktorá detailnejšie než ostatné rieši postup zabezpečovania apolaiiHvo-sti v priebehu citovaných 5-ticb cbdobí života výrobkov . 3» SYSTSM TVOHST A RIADENIA SPOĽAHLIVOSTI Pozo^stáva zo systémových/organizačných a vecných opatrení pomocou ktorýck je nutné v organizáciách VHJ systémové a s jednotným postupoiB riešiť a zabezpečovať ako súčasť plánu EVT, PPOV a dalších vykonávacích plánov akosti spolahlivoeti výrobkov. Pozostáva z týchto Sastí a činností: 3.1 Systém tvorby a riadenia spolahlivosti aahrňu;Je rad rozhodovacích a výkonných etapových prierezových činností, ktorých konečným riešením je dosiahnuť vytýčený ciel Programu akoati daný Plánovaným normatívom /PNA/« Pozostáva z: — Rozborovej a koncepčne] činnosti — Plánovacej činnosti — Tvorby programov spolehlivosti podniku, ústavu, výrobkov — Skúšanie a hodnotenie výrobkov vlastnými a autorizovanými skúšobňami. — Zber a vyhodnocovanie informácií o skutočne dosahovanej spolahlivooti výrobkov /SAVIS, Z,S/ a spBtná vazba do oblasti rozvoja a výroby výrobkov.
Odborné metodické zabezpečenie spolahlivosti vykonáva Riadiace pracovisko spolahlivosti v ZTS VUS£ Brno ako Jedno z dvanástich pracovík Integrovaného riadenia akosti vo VHJ ZTS. Smernica definuje organizačné zabezpečenie tvorby programov spolahlivosti v jednotlivých organizáciách až po ich premietnutie do prostriedkov akosti v línii: - tfplná konStrukčná dokumentácia* technické normy a technické podmienky — Úplná technologická dokumentácia, výrobné a kontrolné tech :ológie vrátane dokumentácie pre výrobu /obstaranie/ fin. zabezpečenie/ skúšobného zariadenia, kontroly akosti a metrologického zabezpečenia tvorená na princípe selekcie výrob podlá dôležitosti pre VHJ a NH. —• Program rozvoja skúšobníctva a jeho realizácia /obstarávanie podlá potrieb akosti/ spolahlivosti podlá nových 2ása3 intenzifikácie a urýchlenia vědecko—technického rozvoja a tým aj akosti a efektívnosti nášho priemyslu a najmS zahraničného obchodu. 4 . ZHRNUTIE VHJ má racionálne, systémovo a vecne správne rozpracovanú inovačnú variantu organizácie tvorby a riadenia akosti, ktorá je v zásade plne v súlade s poslednými a najnovšími uzneseniami vlády ČSSR o "Opatreniach k zvýšeniu akosti čsl. produkcie". /UPV 208/64, 322/64, novela zákona č. 30/68 Sb. a UPV 338/86. Pri jej realizácii sa však stretáva s limitujúcimi činitelmi predovšetkým v oblaBti technologických inovácií a realizácií tvorby výrobnej a kontrolnej technológie a skúšobníctva na overovanie akosti naJmS spolahlivosti. Jedná sa o zaostávanie v plnení čiastkových úloh v plnení komplexných plánov HVT, hlavne technologických inovácií, vybavovaní kontrolných a skúšobných prostriedkov, kde vydaním Programu akosti sa začína vytvárať systémové a vecne priestor pre vecné plnenie technických predpokladov pre skúšanie a overovanie lnherentných vlastností výrobkov, tak ako to prináša potreba súčasného obdobia.
Fľľ-ogreít! r ( J K V O )'•< a l i o T';; na o,, ríi'.--1 a pr..j.;:. i, Š/Ór ľ:£j:-tir, V.c)T..'l.er,xý profrrari' r'OÍIVOlt: *»7:T0V.: ŕ. CiKOF"' «.•..' ľ'^ir.,. 2000 Í rac'.ovny oc vru/ ľ. X S j'ň'í' Mart.;™. ľ.í'ij'í^ptoíio aí' x j -.TO H t - vý r o bK o "Í V : í,Ťl i — organisti c i-i / SEJ ? m . t co 1 ' . . 2 ' Í>V) "TJ 5B.T Martinr j*cvé xáaa í;- r i a d e n i b a U-'\';rpy a k o s t i "' o prohneísovaru.ť ak o s 'i: i :. JCEXtV asrostd ľ.'ľ:: u'i'P KiJlTIK •
r
"
• •i
"
pracovné materiály KRBř. RPA, HPS a OKĽí apracované v r . I:?&.--~ -bo „ 5 •' IT Ľ. VVlt Kartliit Normovanie požiadaviek na a^osť výrobkov .VrOf^ram a metodika, smernica ústavu 7 ' Zľ3 VúBZ Brno: Zber a vyhodnocovanie informácií o s p o l a h l i v o s t i SAVIS /Z, S/ s roSr.é výsledky, projekt HPS/83 - 56 - Iné pramene; 8/ Uznesenie vlády ÔSSfi č. 208/64 r 322/84, 556/B6 a novels zákona 30/68 Sb. 9/ OKLRÄBKT, R. - TYDLACĽA, V.: Preukazná dokumentácia alebo vt.ork£ výrobku ~ podklady pre určenie základných ukazovateľov siasti výrobku pri jeho hodnotení. Prednáška KA3K DT CFVT3 Banská Bystrica — marec 86 10/ OKDRÁSKI^R.: Hové snery v riadení akosti výrobkov a skúšobníctva v CSSB v 8. 5RP, ERB, prednáška pre kASK, DT Í3VT2, február 1985 11/ KAPUSTA, M.: Program rozvoja a riadenia akosti v 8. 5RP DT CSVJS 10/'86 12/ HESEKTS: Program tvorby akosti výrobkov FHJ 2TS ^artin D? ČSVTS 12/86 5.2 POUŽITÍ SKRATKY R.VT - rozvoj vedy a techniky PPOV — plán prípravy a osvojenie výrob OS - overovanie série SV - sériová výroba VTR - vedecko-technieký rozvoj PNA PNA - plánový normatív akosti SAVIS - zber a vyhodnocovanie informácií o spolehlivosti, S, Z s výrobky VUSZ - Výskumný ú s t a v stavtaných a zemných s t r o j o v UPV - uznesenie predsedníctva vlády CSSH
Ing. Rudolf OKDRlSKT, ZTS GRT, 0RKA» 036 38 Martin, Thurzova u l . ž . 8 , t e l . 084-2/62/3173
Fedor HOKV/TH VY3RAEŽ PR03LÉIÍY PRI ZASLZPEÍCVAlíí 5 ? G L A H L I V C 3 ~ I VÝR03K0V VÝPCČTGYSJ TECHNIKY Výrobný. program k„p. Závody výpočtovej techniky v ?,£..-.skej Bystrici je tvorer.ý výrcbkaci výpočtovej techniky C L O rom 403. Sú to mikropočítačové sysxény r.a báze- £ bitovér.o mikroprocesora ako Sil 5C/4O v k&zetovorr. prevedení pre riscenie menších technologických procesov v reélron. čase, ír.lej terr.inálová stanica TS S". ÍC/4C v konfigurácii zcí.renovácia jednotka, sériové tlačiareň a parr.&ť r.a pružncr. ciski; na vytváranie terminálových sietí v sysié-.cch prípravy, predspracovania a zberu Údajov, rr.ikrcDOČítačcvý vývojový systé."! .'.f/S II v diskovej verzii na vývoj aplikačného crcgriimového vybavenia. De sériovej výroby je prieravevený 3 Z bitový výceřtev^ systén S.',: 5?/"2 a osobný mikropočítač ?P Cl . Pri výrobe týchto technologicky po.T.err.e nérornýcr. Etriader.í je potrebné sústavne porovnávat zaručované •jer...... i rt zabezpečovania sr>oľahlivosti uvádzané v teehr.-i•'•'•',
: rcd~ :
r.ienkaeh a skutočne dosahované hodnoty spoľahlivo?; r c-: eranetrov. Zabezpečovanie spoľahlivostí výrobkov v narcr. :. ." . sa riadi príkazom podnikového riaditeľa. Je ustanovené „od • niková Komisia spoľahlivosti ped vedením codnikového riaditeľa, ktorej äalšími členmi sú vedúci úsekov. Eelšia korr.isia,
závodná, je ustanovená zo zástupcov jednotlivých odbor-
ných útvarov, spracováva podnikový program sooľahlivosti, sleduje plnenie úloh vyplývajúcich z tohto programu a prinravuje z tejto oblasti štvrťročné informácie pre porady vedenia podniku. Cieľom tchto príspevku je poukázať na niektoré problémy pri zabezpečovaní spoľahlivosti výrobkov výpočtovej techniky ako i spôsoby a návrhy ako tieto problémy riešiť. Z viacerých -oroblénov som do tohto príspevku vj'bral tieto: 1c Tvorba a overovanie parametrov spoľahlivosti v pre:výrobnej etape a vlastne overenie vo výrobnej etape.
2. Tvorba nrograrau spoľahlivosti v podrr.ierte.C-" nočr.ik\Á - závodu. oysté.T kontroly Jeho tlner.ifc. ';. Problematike zberu, spracovávania B využívania inforridcií c 3Tjoľtŕ.iivosti on užívateľov.
Tvoři-./ /. OVÍ^CY/.:::.:-. "AKA:.ZT?.CV Ô P C I A H L I V O S T : i)TA?ř A OVZ;-!;::E VC vÝřC3::iJ STA?;:
V ??.EIVÍ?.C3::IJ
f výrcbicu ^e vytvŕíľeri= \x :"dze r.fevrhi., :.2r,. v ri:'^siu:-?r.ej Kcr-štruk ":.-.e; coku.T.er.-.&ciJ.. Iľasieáuj-jce iir_nosti vc výrobce-' & povyrobr.e,-; t-tt-oc- v.í ž u ler. zr.íľ-it túto srsoľtihlivosť -ooc pívodr/i úroveň, V priebenu névr.nu pri vývoji zeritaenie Js r.C.rebr.é zEDezpecovať radu inžinierskych s^oľahiivostrych
čir.ností,
átoré súhrrj-e vytvárajú "vlastný" spoľehlivcstry n&vrr.. Jedná se okreir. iných ai o tieto 5i::r.osti .- skúrjanie vr,lyvu vcr.ka^ižier.o prostredia, &.-;c r.-rircázer.čr.c t&K vyvolaného řinnosťou zariadenia, - zostevover.ie si>cľar:iivostnýcr. ncdelov, .-rtcré D C C Í S Ľ ; 1 ' chovanie zariadenia, - výber súčiastok z hľadiska vplyvu j ec:.ot 1;vých r.ar.Ĺr.ar.i e dôsledkov porúch inai: roľiiir. teoslr.e; vyffc.:;&r,CFti rrv.-tcv, - skú§eriie až to poruchy a urfer.ie bospečr.rr.c rczs&hu c ranetrov, - Kor.troia o-oakovar.ýrh oorúch zn.c-r.arrd v návrhu. °o usKuíoär.er.í Kontroir-ého výccítu. sccľahlivcsti v závere vývoje je pctrebné tietc výpočty overiť trfc-
V takýchto prípadoch sa často užíva r.e'r.r&cr.é rieíer.ie t -.; vykonanie skúšc* spoľahlivosti ako -rrevédzícvýcr. s.-: ú á c.-: u užívateľa, ktorý je už vleptr.í.-ccrľ. výrobku. Zároveň E vyurívanírr. výrobku prebieha skúš.
D u A SYŠTÍ:,: ?:C:;T7-.CLY J Z H C
?u:r/.ZA
V podmienka c r. nášho podr.iKu je pre cbccbie kafdehc rcka spracovávaný podnikový prcgra,- zsoezpečcvanif-. spoľahlivosti výrobkov. Je to súbor opatrení pre ccbcrné útvary s cieľcľr. odstraňovať zisťované neccstatky, Ktoré bráni?, čosahovať požadovane parametre spoľahlivosti. Program socľahlivosti vydaný ako príkaz podnikového riaditeľa v reku "584 obsahoval najrr.ä organize šr.é úlohy v súvislosti s ustanovením oddelenia spoľahlivosti v C?.A. V calších rokoch bol obsah programu spoľahlivosti zemeraný na zabezpečovanie konkrétnych úloh ako napr. plánovanie výrobkov na skúšky spoľahlivosti, skracovanie metodiky skúšok, vykonanie a zhodnotenie dosiahnutých výsledkov, úlohy v oblasti zberu a vyhodnocovanie informácií o dosahovanej spoľahlivosti výrobkov. Pre obdobie roka 1967 a čalšie roky 8. 5F.P plánujeme zvýšiť úroveň a náročnosť obsahu pccnikového Drogramu spoľahlivosti. Plánujeme docieliť taký stav, aby program spoľahlivosti mal platnosť dlhšie obdobie /2-3 roky/ s prie-
bežným spresňovaním a aby néväzne zahrňoval úlohy už od etapy výskumu - spolupráca s VĎVT Žilina v oblasti zabezpečovanie spoľahlivosti, prieben prototypových a typovýcn skúáoí, skúšok spoľahlivosti z overovacej a sériovej výroby, zhodnotenie dosiahnutých výsledkov u užívateľov e tým uzavrie? okruh formou spätnej väzby. Pri tejto celej činnosti je potrebné si uvedomiť, že nie je možné oddeľovať program spoľahlivosti od riadenia ekosti. Spoľahlivosť výrob lei; je iba jednou zo subvlastností akosti výrobku. PROBLEMATIKA ZBERU, SPRAC OVA" VAK IA A VYUŽÍVANIA ICTORM/CIÍ 0 SPOĽAHLIVOSTI OD UŽÍVATEĽOV A SERVISNÝCH ORGAlľlZ/CIÍ Dôsledným a správne organizovaným zberom údajov z prevádzky výrobkov získa výrobca rozsiahle podklady pre sprecovenie potrebných charakteristík spoľahlivosti sledovaných údajov. Aj keä takto získané udeje sú oneskorené, je ich využiteľnosť rozsiahla. Výrobca získa informácie o možnosti aplikácií na äalšie varianty konštruovaných výrobkov, môže porovnávať dosahované parametre spoľahlivosti s inými zrovnateľnými výrobkami /zahraničné výrobky tieto úde.ie často neuvádzajú/ a najmä hodnotenie súhlasu zistených parametrov s požiadavkami zadania. V mnohých prípadoch je zber údajov z prevádzky zariadenia jedinou reálnou možnosťou k získaniu podkladov, lebo vykonanie odpovedejúcičh laboratórnych skúšok nebýva ekonomicky únosné. Náš podnik získava dôležité informácie tohto charakteru tiež z aktívov s užívateľmi e zástupcami servisných organizácií, ktoré sú uskutočňované priemerne 1x ročne. V podmienkach nášho podniku i závodov máme dostávať spracované údaje o prevádzkovej spoľahlivosti našich výrobkov od organizácií, ktoré sú poverené inštalovaním a udržiavaním týchto výrobkov u užívateľov. Nedostatočná činnosť v tejto oblasti býva odôvodňovaná neochotou užívateľov, ktorí dávajú a poskytujú prvotr.é údaje ako vedenie technického denníka, záznamy o dobe chodu e opráv zariadení a pod. Pre zmiernenie tohto negatívneho dopadu sme nadviazali spoluprácu priamo s užívateľmi, od ktorých získavame poza-
dované údaje a informácie. Zair.terescvfc.nie užívLteľcv :.<_ registrovaní e odovzdávaní úc&jcv né cbyjfcjr.t úsoecr. v tc-. prípade, kec za toto pcskytcvar.ie úcajov e:'sK& c. vvrc:r. užívateľ bezplatný servis. Zehrar.ičr.é orty. oojcazu^t-, Jt t.,' za túto cenu je zber údajov o rrevaLzKOvtJ
spcľer.IivoĽti
efektívny. V období rokov " S-8"i - '965 orgar.izcvtla Tec-C; "ieřrtr.y každoročne aktívy o prevádzkovej spoľahli vest; s v oj i c r. výrobkov za účasti všetkver. vvzr.ar.r.ejších ccbc-retc ľ cv. ľý.r.tc SDÔacbori náš monopolný výrobca pclo%xčičcvých ervkev v Si'ľ. získaval množstvo cennýcr. E t;ctrebr.ých ir.fcrriéctí c svejich Určitým zdrojom ir.forrr.ácií je a~ zber, s-raccv&r.ie & vyhodnocovanie infcrnécií o poruchovosti v priecehu vltstr.ého výrobného procesu. V súčasnej dobe v r.ašcr. -codr.iku sledujeme z tejto oblesti: - poruchovosť výrobkov v etape oživovania a zahorov&r.ia jednotlivých modulov a finálnych výrobkov, - vyhodnocovanie akosti polovodičových nrviccv vc vstuor.e; kontrole, v procese oživovania a zaherovanie. údaje zistené v uvedených činnostiach neDOva-ujerr.e ze rozhodujúce, vhodne však doplňujú ir.fcrir.ácie o sccľahlivcsti výrobKov. Zaujímavým ooznatKorr; je, že v nriebehu oživovania je výDad polovodičových prvkov vo výške 60 - ECí, v exape zahorovania ler. 1C - 1 5^-• Spracované informácie o akosti polovodičových prvkov odosielame v rámci zn.luvy výrobcovi, ktorý u predložených vzorkov na tyuické chyby vykoná rozbor. Z týchto výsledkov je možné konštatovať chyby zapríčinené nevhodnou manipuláciou pri montáži, chyby výrobcu, aplikácie a pod. Na základe dohody získavame od servisných organizácií informácie o nedostatkoch zistených pri inštalácii výpočtových systémov u užívateľov. Tieto informácie sú cer.né z toho dôvcu, že poukazujú ne príoedné nedostatky balenia a dopravy výrobkov, na správnosť vlastného belenia e ochrany zariadení počas prepravy. V tejto časti kontroly sa zároveň overuje kompletnosť zariadenia, dodávanie potrebného nrísiušenstva, dokumentácie a pod. Z týchto informácií spracovávame správy pre jednanie podnikovej komisie spoľahlivosti.
ZJSVSF.
-Vb 6-
Ajcosť výrobjcu, ako súhrn vlastností /alebo perametrov/ výrobku DOdmieňujúcict. iehc užitné vlastnosti v súlade s jeho určením, zar.rňu^e tiež gpcľehlivostné vl&str.osti výrobku. Tie sú svojir, spôsoboir. výnimočné, lebo zvažujú ostatné vlestnost_
akosti výrobicu v časových súvislostiach e to nielen
&KO dlho si konkrétní, vlastnosti výrobou ucirží, ele tiež 6j to, Bitú má schopnosť pôvodné vlastnosti pri ich strate obnoviť. Spoľahlivosť je preto často zvýrazňov&ne samostatne, aj ked je formálne súčasťou akosti. licsiahr.utie požadovaných parametrov akosti a spoľahlivosti u konkrétneho výrobku je proces vyžadujúci systematičností od samého začiatku jeho projektovania, vývoja, príprevy výroby po viastr.ú výrobu a prevádzku. Dosiaľ používané formulácie akosti a najma nezor n& akosť býva často zužovaný predovšetkým na výrobné činnosti. Komplexné programy riadenia akosti vo výrobných nodnikoch sa často obmedzujú na zabezpečovanie e "stráženie" percenta vnútorných a vonkajších nepodarkov, reklamácií e pod. lebo sú to ukazovatele hospodárenia podniku a vo väčšine prípadov direktívne prikezované z nadriadených orgánov. Takýto postup sa môže steť samoúčelným a čestc rôzne modifikovaným, takže z hľadiska celospoločenských potrieb - dosiar.nutie užitných vlastností výrobkov v prevádzke a použití - stráca svoj pôvodný význam. Podobne je počet reklamácií len určitým /Často nepresným/ signálom a nie objektívnou informáciou o skutočných užitných vlastnostiach výrobkov vo sfére ich použitia. Je preto nanajvýš aktuálne chápať starostlivosť o akosť e riadenie akosti e dôrazom ne starostlivosť o spoľahlivosť. Toto je tiež zdôrazňované vytváraním a realizáciou programov akosti e spoľahlivosti, ktoré musia byť dôsledne a systematicky plnené vo všetkých fázach technického života výrobkov. Ing. Pedor Horváth, Závody výpočtovej techniky, koncernový podnik, Zvolenské cesta 14, 975 32 Banská Bystrica
OBSAH strana
PhDr. Ing. Miroslav TUMA,CSc. SPOĽAHLIVOSŤ V STROJÁRSTVE ( úvodné slovo )
1-5
Ing. Jaroslav H R A B Á K . C S c , PhDr . Ing . Miroslav T Ů M A , C S c , Ing. Vladimír TYDLAČKA, Or. Anežka ŽALUDOVÁ INTEGRÁCIA ČINNOSTI PRI ZABEZPEČOVANÍ SPOĽAHLIVOSTI VÝROBKU S ČINNOSÍAMI PRI ZABEZPEČOVANÍ JFHO AKÚST' 6-20 Irg. Vladimír TYDLAČKA NIEKOĽKO POZNÁMOK K TERMINOLÓGII AKOSTI/SPOĽAHLIVOSTI
21 - 26
Ing. Jaroslav DOSTÁL K PROBI.ĚMU KLASIFIKACE PORUCH V OBDOBÍ VÝZKUMU A VÝVOJE OBJEKTU
27 - 33
Doc. Ing. Václav LEGÁT, CSc., OPTIMÁLNÍ SPOLEHLIVOST A OBNOVA STROJNÍHO PRVKU V PROVOZU
34 - 40
PhDr. Ing. Miroslav TUMA, CSc. SPOĽAHLIVOSŤ ĽUDSKÉHO ČINITEĽA
41 - 48
Ing. Jiří BUREŠ PŘÍKLAD KONKRÉTNÍHO POSTUPU PŘI STANOVENÍ ODHADU SPOLEHLIVOSTI SLOŽITÝCH STROJÍRENSKÝCH VÝROBKU
49 - 54
Ing. Jindřich MACHEK, CSc., Ing. Miroslav MIKOLÁŠEK SPOLEHLIVOST STROJNÍCH ČASTÍ S DEFEKTY - PRAVDĚPODOBNOSTNÍ VÝPOČTOVÝ MODEL
55 - 60
Ing. Miroslav MIHÁL, Ing. Luděk ŘEPKA, Ing. Ladislav GULAN VYHODNOTENIE AKTÍVNEJ TRIBOLOGICKEJ DVOJICE METÚDOU FREKVENČNEJ ANALÝZY VIBRÁCIÍ
61 - 66
Ing. Oušan TUMA SYSTEMATIZA'CIA ODHADU UKAZOVATEĽA SPOĽAHLIVOSTI ČASTÍ
67 - 73
Doc. Ing. Miroslav KOPECKÝ, CSc. PROBLÉM SPOĽAHLIVOSTI V OZUBENÝCH PREVODOCH
74 - 79
strana Doc.
Ing. Jozef BALLA, CSc.,
VÝZNAM A METÓDY DlAGNOSTIKA'clE TRIBOLOGICKÉHO POŠKODLNIA
80
Ing. Jiří STODOLA HODNOTOVÁ ANALY'ZA SPOLEHLIVOSTI SLOŽITÉHO VÝROBKU
86 -91
Ing.
-
85
Peter ŠKVARKA, CSc., Ing. Zoltán KOVÁCS.CSc,
MATEMATICKÉ' MODELOVANIE SPOĽAHLIVOSTI SYSTE'MOV ČAKAJÚCICH NA VYZVANIE Ing.
92 -99
František ŠTVÁN, Ing. Jurij DRÁB
SPOLEHLIVOSTNÍ POROVNANÍ DVOU STRUKTUR ZAPOJENI NÍZKOTLAKOVÉ' REGENERACE BLOKU 1000 MW TEMELÍN Ing.
100 -106
Jaroslav HRABÁK, C S c ,
APLIKACE MS - RVHP 124 - 86 PŘI HODNOCENÍ SPOLEHLIVOSTI ELEKTRIZAČNÍ SOUSTAVY Ing.
107 - 110
Mája HOLOUŠKOVÁ
VYUŽITI METOD PREVDEPODOBNOSTNI ANALÝZY SPOLEHLIVOSTI PŘI PROJEKTOVANÍ JEDERNE-ENERGETICKY'CH ZAŘÍZENI Ing.
111 - 115
Václav HOJNÝ
VYUŽITÍ POČÍTAČE PŘI TECHNICKÉ' SPOLEHLIVOSTNÍ ANALYSE SYSTÉMŮ POPSANÝCH STROJEM PORUCH Ing.
116 - 125
Zdeněk VAŠÁK
STATISTICKÉ' HODNOCENI' DOB MEZI PORUCHAMI U KONDENSAČNÍCH CHLADICÍCH JEONOTEK S POLOHERMETICKY'M KOMPRESOREM Ing.
126 - 131
Jiří PROKŠÍK
ROZBOR PORUCH U KONDENZAČNY'CH CHLADICÍCH JEDNOTEK S POLOHERMETICKY'M KOMPRESOREM
132 - 137
Doc. Ing. Daniel KALINČÁK,CSc., Ing. Juraj TICHÝ SPOĽAHLIVOSŤ TRAŤOVÝCH STROJOV
13B - 143
Ing. František HOFMANN,CSc. MOŽNOSTI ŘEŠENI SPOLEHLIVOSTI KOLEJOVÉHO VOZIDLA
144 - 150
Doc.
Ing. Jaroslav NENADÁL: CSc.
VÝCHODISKA POSUZOVANÍ EFEKTIVNOSTI ZLEPŠOVACÍ SPOLEHLIVOSTI STROJÍRENSKÝCH VÝROBKU
151 - 156
strana Doc. Ing. Stanislav KMET, CSc. TECHNICKÉ' ZABEZPEČOVANIE SPOĽAHLIVOSTI DOPRAVNÝCH ZARIADENÍ
157 - 163
Ing. Ján OLEXA
UŽITI METODY FMEA V ETAPĚ KONSTRUKCE A TECHNICKÉ' PŘÍPRAVY VY'ROBY
.
164 - 169
RNDr. Jan RAUCH EXPLDRAČNÍ ANALÝZA DAT A VYHODNOCOVÁNI" SPOLEHLIVOSTI AUTOMOBILŮ Ooc.
170 - 17f>
Ing. Ján SAL ANČI,CSc., Ing. Peter RUJÁK
VY'SLEDKY
PASIVNY'CH ODPOROV PREVODOVKY V ZA'VISLOSTI
OD DOBY PREVÁDZKY A TEPLOTY OLEJA
176 - 182
Doc. Ing. Jozef HRUBEC, CSc, ŽIVOTNOST MOTORA ZETOR 8601
183 - 188
Ing. Mária KOVÁČOVA, Ing. Stanislav BOHÁČ VY'SKUM SPOĽAHLIVOSTI TRAKTOROVÝCH MOTOROV Z E r O R UR II
i89
- 195
Ing. Karel NOVÁK VYUŽITI SPOLEHLIVOSTNl'CH UKAZATELŮ PŘI ' Ing.
OPTIMALIZACI
OLEJDVY'CH NAPLNÍ V MOTORECH
196 - 201
Jiří KRATINA, C S c , Ing. Milan ŠVARC, CSc.
VY'POČET REZIDUÁLNI' ŽIVOTNOSTI PARAVODU STOCHASTICKOU METODOU
202 - 207
Prof. Ing. Jaroslav HAVLÍČEK, CSc. KVALITA SOUČASNÝCH UKAZATELŮ SPOLEHLIVOSTI OBJEKTU A PODKLAOti PRO JEJICH STANOVENI
208 - 214
Ing. Jan POLÁCH STATISTICKÉ' METODY PRO CENZOROVANE SOUBORY DAT Ooc.
215 - 220
Ing. Jan SATORIA,CSc., Ing. Zdeněk BURIAN
ZVYŠOVANÍ* AKOSTI TRAKTORU ZETOR UŘ I A UŘ II
221 - 226
Ing. Vlastimil CHRÁST MĚŘENÍ KOROZNÍHO POŠKOZENÍ KONSTRUKCÍ V ŽIVOČIŠNÉ VÝROBĚ ULTRAZVUKOVÝMI TLOUŠKOMĚRY
227 - 232
strana Ing. Milan ADAMČAK K PROBLEMATIKE SKÚŠANIA A HODNOTENIA SPOĽAHLIVOSTI STAVEBNY'CH A ZEMNY'CH STROJOV V ŠSÚDST ŽILINA, ŠS'Č. 233
233 - 237
Ing. Rudolf HOLUB SPOLEHLIVOST A POVINNE* HODNOCENÍ VÝROBKU V REZORTNÍCH ZKUŠEBNÁCH
238 - 243
Doc.Ing. Ervína KAHANCOVA,CSc. SPOĽAHLIVOSŤ ROBOTOTECHNOLOGICKYCH BUNIEK
244 - 249
Ing. Stanislav FABIAN, CSc. METODOLO'GIA ZABEZPEČOVANIA UORŽIAVATELNOSTI ROBOTOV V OBDOBl' ICH VÝSKUMU A VÝVOJA Ooc.
250 -257
Ing. Ervína KAHANCOVA, CSc.
OVEROVANIE PREVÁDZKOVÉ3 SPOĽAHLIVOSTI ROBOTOV PR-16-P U DVOCH UŽÍVATEĽOV
258 - 262
Ing. Antonín HAVLÍK
ZVYŠOVANÍ' SPOLEHLIVOSTI OPTICKO-MECHANICKY'CH VY'ROBKÚ* k.p. MEOPTA PŘEROV
263 - 26B
Ing. Teodor PETR.'ľ " ; c: MOŽNOSTI Z V Y Š O V A N Í ;
:-., ...THOSTI DRA'H PRIESTOROVÝCH
DOPRAVNÍKOV
269 - 274
Ing. Anna 5ULL0VA,CSc. PROBLEMATIKA VPLYVOV ŽERIAVOVÝCH DRÄ'H NA PREVÁDZKU VEŽOVY'CH ŽERIAVOV
275 - 280
Ing. Oán TAKÁČ, Ing. Imrich DUFINEC, CSc. Doc. Ing. Ervína KAHANCOVA SPOĽAHLIVOSŤ VY'STREDNI'KOVYCH
LISOV LE 160 C V PREVÁDZKE
Ing. Daniel MIKLAŠ AUTOMATIZOVANÝ* SYSTEM SPOĽAHLIVOSTI VÝROBKOV K.P. TOC TRENČÍN
281 - 289
290 - 295
Miluše TOBIÁŠOVA, prom. mat. ZRYCHLENÉ SKOUŠKY SPOLEHLIVOSTI PRVKU
296 - 301
strana Ing. Karel ŠVÁRA PŘÍSPĚVEK K SPOLEHLlVOSTNl' ANALYSE NÁVRHU ELEK1 RDNICKE'HD SYSTE'MU
302 - i„T
Ing. Jana MICHLOVÁ SOUČASNA' ÚROVEŇ A POŽADAVKY NA SPOLEHLIVOST HLAVNÍCH HYDRAULICKÝCH PRVKU, POUŽÍVANÝCH V OBURTU STAVEBNÍCH A ZEMNÍCH STROJÍ
308 - 3 H
Ing.
Jozef CÍBIK, Ooc. Ing. Michal MARKO, C S c ,
Doc.
Ing. Pavol SEČKÁR, CSc.
SPOĽAHLIVOSŤ
RENO1' "AVY'CH VYORA'VACICH KOLIES VYORAVA-
ČOV CUKROVEJ REPY Ing.
'
Miroslav DRÁBIK
INFORMAČNÝ' SYSTE'M O SPAĹAHLIVOSTI A JEHO REALIZA'CIA V ZŤS N.P. MARTIN Ing.
315 -• 31?
320 - 325
Rudolf ONORÁSKY
ZABEZPEČENIE RIADENIA A TVORBY SPOĽAHLIVOSTI VÝROBKOV AKO SÚČASŤ PRÍPRAVY A REALIZÁCIE PLÄ'NOV RVT VO VHJ Ing.
326 - 330
Fedor HORVÁTH
VYBRANÉ' PROBLE'MY PRI ZABEZPEČOVANÍ SPOĽAHLIVOSTI VÝROBKOV VÝPOČTOVEJ TECHNIKY
331 - 336
MENNÝ REGISTER AUTOROV strana ADAMČÁK Milan
233
BALLA Jozef
80
BOHÁČ Stanislav
189
BUREŠ Jiří
49
BURIAN Zdeněk
221
CÍBIK Jozef
315
DOSTÁL Jaroslav
27
DRÁB Jurij
100
DRÁBIK Miroslav
320
DUFINEC Imrich
281
FABIAN Stanislav
250
GULAN Ladislav
61
HAVLÍČEK Jaroslav
208
HAVLÍK Antonín
263
HOFMANN František
144
HOJNÝ Václav
116
HOLUB Rudolf
238
HQLOUŠKOVÁ Mája
111
HRÁBAK Jaroslav
6,107
HRUBEC Jozef
1B3
HORVÁTH Fedor
331
CHRÁST Vlastimil
227
KAHANCOVÁ Ervína
244.258,281
KALINČÁK Daniel
138
KMEt Stanislav
157
KOPECKÝ Miroslav
74
KOVACZ Zoltán
92
KOVÁČOVA Mária
189
KRATINA Jiří
202
KUČERA Zdeněk
27
LEGÁT Václav
34
MACHEK Jindřich
55
MARKO Michal
315
strana
MIHAL Miroslav
61
MICHLOVÁ Jana
308
MIKLAŠ Daniel
290
MIKOLÁŠEK Miroslav
55
NENADAL Jaroslav
151
NOVÁK Karel
196
OLEXA Ján
164
ONDRÁSKY Rudolf
326
PETŘÍK Teodor
269
POLÁCH Ján
215
PROKŠÍK Jiří
132
RAUCH Jan
170
ŘEPKA Luděk
61
SALANCI Ján
176
SATORIA Jan
221
SEČKÁR Pavol
315
STODOLA Jiří
86
ŠKVÁRA Karel
302
ŠKVARKA Peter
92
ŠTVÁN František
100
ŠVARC Milan
202
ŠULLOVÁ Anna
275
TICHÝ Juraj
138
TKÁČ Ján
281
TOBIÁŠOVA Miluše
296
TŮMA Dušan
67
TŮMA Miroslav
1,15,41
TYDLAČKA Vladimír
15,21
VAŠÁK Zdeněk
126
VOJTECH Štefan
176
ŽALUDOVÁ Anežka
15
ČESKOSLOVENSKÁ VĚDECKOTECHNICKÁ SPOLOČNOSŤ DOM TECHNIKY ČSVTS BANSKÁ BYSTRICA
Autor: Názov: Lektor: Vydavatel: Vydanie: Náklad: Rozsah:' Výr. číslo: Tlač:
kolektiv SPOĹAHLlVOSf V STROJÁRSTVE
'87
PhDr. Ing. Miroslav TŮMA, CSc. Dom techniky ČSVTS Banská Bystrica prvé 130 ks 348 strán 34/B5 Dom techniky ČSVTS Banská Bystrica
Dom techniky ČSVTS Banská Bystrica Zborník neprešiel jazykovou úpravou
