Файл: Ахметов, Л. А. Вопросы оптимизации автомобильных перевозок.pdf

обходимо значительное время на включение резервной цепи, что во многих случаях оказывается неприемлемым. Следует также отметить, что резервирование отдельных элементов обычно трудно осуществимо на практике. Бо­ лее часто удается реализовать функциональное резерви­ рование устройств, средств, подсистем. Надежность систем с резервированием зависит, таким образом, от режимов работы резервных элементов, их числа, а также надежности переключающегося устройства.

В зависимости от назначения больших систем их под­ системы могут быть территориально сосредоточенными и рассредоточенными. Например, подсистемы территори­ альных автотранспортных управлений рассредоточены по территории, вследствие чего могут более эффективно вы­ полнять поставленные перед ним задачи. Однако обслу­ живание таких подсистем затруднено. Организация, об­ служивание сосредоточенных подсистем (например, ме­ таллургических комбинатов, находящихся вблизи добычи сырья) значительно проще. В таких системах достигается экономия материальных затрат на организацию обслужи­ вания и снабжение отдельных подсистем.

Подсистемы могут быть с переменной или постоянной структурой.

В качестве примера подсистемы с переменной струк­ турой может служить беспилотный спутник с наличием резервированных устройств или элементов. В случае от­ казов основных устройств или элементов спутника под­ ключаются резервные устройства или элементы, при этом первоначальная структура спутника изменяется. Приме­ ром подсистемы с постоянной структурой в процессе фун­ кционирования является вычислительная машина.

Все подсистемы, входящие в состав большой систе­ мы, как правило, связаны между собой информационны­ ми каналами. Эти соединения могут быть как ветвящи­ мися, так и параллельно-последовательными. Примером ветвящегося соединения может служить соединение под­ систем телефонной связи, а соединения подсистем, нап­ ример аэропорта, являются параллельно-последователь­ ными.

Подсистемы могут различаться по степени стандарти­ зации и унификации элементов и устройств. Применение унифицированных и стандартных элементов значительно снижает стоимость изготовления и эксплуатацию подсис­

166

тем, улучшает и облегчает проведение технического об­ служивания.

Подсистемы можно классифицировать также по приз­ наку, характеризующему объем производства, на две группы:

—подсистемы массового производства (серийные);

—подсистемы единичные (уникальные).

Обычно подсистемы первой группы требуют меньших материальных затрат на создание и более удобны в эк­ сплуатации.

§ 3. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СРЕДСТВ ПОДСИСТЕМ

Анализ процесса эксплуатации. Под эксплуатацией средств подсистем понимается совокупность организо­ ванных действий и мероприятий, направленных на под­ держание заданного уровня надежности подсистемы в процессе их применения, а также обеспечение долговеч­ ности и продление срока службы за счет организации хранения и ремонта.

Весь период эксплуатации подсистемы определяется от момента ее изготовления и до момента, когда даль­ нейшая эксплуатация нецелесообразна. Организация эксплуатации различных видов подсистем существенно зависит от специфических особенностей назначения и при­ менения их в большой системе.

В процессе эксплуатации подсистемы могут находить­ ся или непосредственно в составе рассматриваемой большой системы, или вне ее. Основным периодом эксплу­ атации является период, в течение которого обеспечива­ ется функционирование подсистемы в большой системе. Вспомогательным периодом считается транспортировка подсистемы, ее хранение1 и ремонт (капитальный или средний).

Под режимами функционирования следует понимать пребывание средств подсистемы в состояниях с различ­ ными уровнями эффективности. Сюда входят: режим подготовки, дежурный режим или режим хранения, ре­ жим непосредственного применения. Указанные режимы

1 Здесь под хранением понимается складское хранение подсистем, как правило, в законсервированном виде.

167

ние, средний и капитальный ремонты, проводимые на спе­ циализированных ремонтных заводах.

Как уже указывалось, средства подсистемы в основ­ ном периоде эксплуатации могут находиться в одном из режимов функционирования (подготовка, хранение, применение) или обслуживания (контроль, профилакти­ ка, восстановление). При этом в каждом из режимов они могут быть в работоспособном или неработоспособном состояниях. Под неработоспособным состоянием следует понимать такое состояние средств подсистемы, когда они не могут использоваться по назначению. Такими состоя­ ниями являются восстановление, профилактика и конт­ роль. В свою очередь, в неработоспособном состоянии средства подсистемы могут быть исправными или неис­ правными.

Так, например, в режиме подготовки или хранения средства подсистемы могут попасть в одно из трех ука­ занных выше неработоспособных состояний. В режиме же применения, как правило, возможен переход в одно из двух неработоспособных состояний: контроль или вос­ становление1.

В течение вспомогательного периода эксплуатации средства подсистемы находятся в неработоспособных состояниях складского хранения или транспортировки и среднего или капитального ремонта.

В связи с наличием, как было установлено, несколь­ ких режимов эксплуатации, ниже рассмотрены более под­ робно их характеристики.

Режим подготовки характеризуется совокупностью мероприятий, обеспечивающих переход подсистемы из одного состояния функционирования в другое. Наиболее характерными мероприятиями подготовки являются:

—контроль и осмотр средств подсистемы, предшест­ вующий их включению;

—последовательное включение отдельных средств, устройств и элементов с последующим контролем функ­ ционирования.

Режим хранения характеризуется незначительными уровнями нагрузки частично функционирующей или не функционирующей подсистемы. При этом создаются ус­

1 Здесь рассматривается случай контроля, требующий прекраще­ ния функционирования подсистемы.

169

ловия, ограничивающие изнашиваемость подсистемы, что приводит к увеличению ее долговечности. В этом режиме проводятся профилактические, контрольные и восстано­ вительные операции.

Режим применения подсистемы характеризуется раз­ личными уровнями нагрузки. В этом режиме, как прави­ ло, осуществляется только контроль и восстановление.

Перечисленные мероприятия по каждому режиму функционирования могут проводиться в том или ином объеме в зависимости от назначения подсистем.

Рассмотрим основные составляющие вспомогательно­ го периода эксплуатации: складское хранение и ремонт.

Режим складского хранения (или транспортировки) средств подсистем характеризуется:

—неработоспособным состоянием;

—значительным временем для подготовки к функци­ онированию входящих в состав подсистемы средств и подсистемы в целом.

-В этом режиме иногда предусматриваются профилак­ тические работы.

Капитальный ремонт средств подсистемы характери­ зуется:

—полным или частичным обновлением средств, уст­ ройств, элементов;

—большой трудоемкостью проводимых работ.

Как правило, этот ремонт проводится в заводских ус­ ловиях — на специальных предприятиях (ремонтных ба­ зах, заводах) капитального ремонта.

Средний ремонт средств подсистем, в отличие от ка­ питального, преследует цель частичного обновления, как правило, за счет проведения агрегатного1ремонта. Трудо­ емкость среднего ремонта меньше, чем капитального. По­ этому в отдельных случаях он может производиться си­ лами обслуживающего персонала подсистемы с привле­ чением необходимых для ремонта механических средств и оборудования. Следует отметить, что средний и капи­ тальный ремонты средств современных подсистем связа­ ны со значительным сроком прекращения их функциони­ рования в больших системах. Собственно, этим и опреде­ ляется выделение режима среднего и капитального ремонта во вспомогательный период эксплуатации.

1 Под агрегатным ремонтом понимается выборочная замена не­ исправных устройств и элементов новыми.

170

Далее предметом рассмотрения выбран основной пе­ риод эксплуатации подсистем (непосредственно обслужи­ вание). В этот период, как отмечалось выше, проводятся работы, направленные на обеспечение требуемого уровня работоспособности подсистемы, функционирующей в большой системе. Причем главной задачей при организа­ ции работ является обеспечение нормального функциони­ рования и применения при минимальных эксплуатацион­ ных затратах.

§ 4. КЛАССИФИКАЦИЯ СОСТАВЛЯЮЩИХ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

Составляющие технического обслуживания. Основой эксплуатации больших систем является рационально ор­ ганизованное техническое обслуживание их подсистем — совокупность мероприятий, направленных на обеспечение работоспособности средств подсистем в основной период их эксплуатации. Как уже указывалось, техническое об­ служивание организуется с учетом специфики функцио­ нирования и применения средств подсистем. Поэтому фактору можно выделить два принципа организации ра­ бот, связанных с техническим обслуживанием:

—с выводом средств подсистем на техническое обслу­ живание с прекращением функционирования;

—с выводам средств на техническое обслуживание без прекращения функционирования.

Вывод средств подсистем на техническое обслужива­ ние осуществляется:

—детерминированно по наработке или календарному признаку;

—случайно при отказе средства или ухудшении его основных характеристик.

Техническое обслуживание без прекращения функ­ ционирования средства может производиться:

—циклически, с определенными циклами функциони­ рования и технического обслуживания в резервных сред­ ствах;

—непрерывно, с проведением технического обслужи­ вания на специально выделенных резервных средствах.

Таким образом, в подсистемах, техническое обслужи­

вание которых должно производиться непосредственно в процессе функционирования, предусматривается резер­

171

вирование средств. В подсистемах без резервирования средств техническое обслуживание последних организу­ ется с учетом прекращения функционирования на время, необходимое для проведения обслуживания.

Во всех случаях техническое обслуживание призвано обеспечивать работоспособность (надежность функцио­ нирования) подсистем в основном периоде эксплуатации. Оно предусматривает обеспечение подготовки, хранения

иприменения средств подсистем.

Всамом общем случае техническое обслуживание включает следующие составляющие:

—контроль;

—восстановление;

—профилактику.

Контролем следует считать процесс сбора и обработки информации, на основании которой оценивается соответ­ ствие состояния работоспособности подсистем предъяв­ ляемым к ним требованиям.

Восстановление представляет собой процесс локали­ зации и устранения отказа (неисправности) подсистем.

Восстановление включает в себя следующие операции:

1.Поиск неисправности, осуществляемый по опти­ мальным программам проверки или при помощи диагно­ стических систем.

2.Демонтаж (разборку)1.

3.Устранение отказа.

Возможны три способа устранения:

а) восстановление отказавшего элемента непосредст­ венно на подсистеме;

б) замена отказавшего элемента исправным запас­ ным;

в) ремонт отказавшего элемента в специальном ре­ монтном органе с последующей доставкой и установкой его в подсистему.

4.Монтаж, отладку, настройку.

5.Контроль функционирования восстановленной под­ системы.

Под профилактикой понимается процесс предотвра­ щения отказов подсистем за счет выявления и устранения

1 В некоторых случаях демонтаж может совпадать с поиском неисправности или с доставкой запасного элемента для замены им отказавшего элемента.

172