Определение Номенклатуры Комплектов ЗИП
Государственный ордена Трудового Красного Знамени
Проектный и конструкторский институт «ПРОЕКТМОНТАЖАВТОМАТИКА»
Методические указания
Определение состава комплектов ЗИП
1991
ВВЕДЕНИЕ
Любая техническая система не может работать длительное время безотказно. Поскольку системы автоматизации технологических процессов народно-хозяйственного назначения , как правило ,являются системами длительного использования и работают до полного физического и морального износа , они всегда восстанавливаются в процессе эксплуатации , а , следовательно , должны снабжаться запасными элементами. Снабжение элементами для восстановления систем всегда являлось довольно сложным делом из-за постоянного дефицита в производстве средств автоматизации , а в настоящее время , усугубляется нестабильностью их производства, частой сменой выпускаемолй промышленностью номенклатуры, резким увеличением стоимости комплектующих изделий. С учетом сказанного , а также принимая во внимание длительность времени, необходимого для поставки требующихся элементов, в наиболее выгодном положении оказываются те заказчики , которые вместе с системами приобрели комплекты ЗИП , обеспечивающие системы необходимыми запасными элементами на весь срок службы или на время, требуемое дл пополнения этих комплектов ЗИП.
Таким образом наличие комплектов ЗИП , предоставляющих собой по существу ненагруженный резерв, обеспечивает бесперебойную работу системы.
|
|
|
С другой стороны наличие комплектов ЗИП в системе удорожает ее первоначальную стоимость. Поэтому закладка в ЗИП всех элементов системы в большом количестве может значительно увеличить капитальные затраты на систему и заморозить материальные ресурсы. Вывод отсюда такой – для проектирования ЗИП надо иметь научно обоснованную методику выбора номенклатурного и количественного состава комплектов ЗИП.
Такие методики разработаны в настоящее время , причем они доведены до их практического использования при проектировании . Методики расчета ЗИП основаны на возможности прогнозирования отказов элементов в процессе эксплуатации системы , которую представляет нам теория и практика надежности. Для инженерных расчетов комплектов ЗИП нет необходимости в глубоких знаниях теории надежности , а достаточно разобраться в технических приложениях этой теории , которая кратко изложена в настоящих методических указаниях.
ВЫБОР СТРУКТУРЫ ЗИП.
В настоящих МУ рассматриваются одноуровневые и двухуровневые структуры ЗИП. К одноуровневым структурам относятся такие структуры, когда в комплект системы автоматизации вводится только один вид ЗИП : одиночный (ЗИП-О) или групповой (ЗИП-Г). Двухуровневая структура содержит оба вида ЗИП: одиночный и групповой. При одноуровневой структуре комплекты ЗИП пополняются из неисчерпаемого источника пополнения (НИП) , к которому относятся заводы – изготовители , базы, оптовые склады и т. п. При двухуровневой системе комплект ЗИП-Г пополняется из НИП , а из комплекта ЗИП-Г.
|
|
|
Таким образом комплект ЗИП-О предназначен для обеспечения одной системы автоматизации или составной части системы необходимыми запасными частями, инструментом, принадлежностями, и материалами , а ЗИП-Г – для обеспечения нескольких систем или нескольких частей системы необходимыми запасными частями и принадлежностями или, в случае двухуровневого комплекта ЗИП , для обеспечения запасными частями комплектов ЗИП-О и непосредственно системы. На рис. 1, 2 показаны структуры одноуровневого ЗИП , на рис.3 – двухуровневого.
В каких же случаях необходимо использовать одноуровневый или двухуровневый комплекты ЗИП ?
Комплекты ЗИП-О должны быть расположены в непосредственной близости от оборудования системы , а комплект ЗИП-Г в месте , откуда в допустимое время может быть обеспечена доставка запасных частей к оборудованию системы или к компонентам ЗИП-О.
|
|
|
Двухуровневый комплект ЗИП целесообразно использовать в тех случаях , когда системы автоматизации или их части имеют достаточно большое количество однотипных сменных элементов или когда на объекте эксплуатации нет достаточных площадей для расположения нескольких ЗИП-О. Наличие двухуровневой структуры ЗИП при определённых условиях может снизить стоимость системы при сохранении той же надежности в её работе.
рис. 1 рис.2
рис.3
Таким образом выбор одноуровневого или двухуровневого комплекта ЗИП определяется рассредоточенностью технологического объекта управления и связанного с этим расположением оборудования систем автоматизации , степенью унификации системы или их частей , а также финансовыми возможностями заказчика.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА
Для выбора номенклатурного состава комплекта ЗИП проектировщику требуются следующие исходные данные :
Перечень всех сменных элементов системы;
Функциональное назначение сменных элементов в системе;
|
|
|
Количество каждого типа элемента в системе;
Интенсивность замены каждого сменного элемента;
Структурная схема системы;
Суммарная наработка и суммарное время хранения , гарантийный срок эксплуатации и гарантийный срок хранения сменных элементов системы;
Предварительная структура организации технического обслуживания системы;
Конструктивные особенности замены сменных элементов;
Для расчета количественного состава комплектов ЗИП проектировщику требуются следующие исходные данные :
Данные , необходимые для выбора номенклатурного состава комплектов ЗИП , перечисленные ниже:
Структура ЗИП;
Вероятность достаточности количества запасных частей в комплектах ЗИП каждого типа за время пополнения ЗИП элементами данного типа.
Среди всех исходных данных в пояснениях нуждаются только несколько позиций.
Интенсивность замен – это интенсивность отказов каждого сменного элемента , пересчитанная на фактический режим его работы за весь срок пополнения комплектов ЗИП. Величина интенсивности отказов, если сменным элементом является комплектующее изделие, берется из технических условий; из статистических данных , полученных по результатам эксплуатации аналогичных сменных элементов в подобных условиях эксплуатации : из справочников по интенсивности отказов . Если сменным элементом является типовой элемент замены (ТЭЗ) , блок модуль или любое разработанное при проектировании системы устройство , то интенсивность замен рассчитывается исходя из рабочих интенсивностей отказов комплектующих элементов , входящих в состав данного сменного элемента. В разделе 6 описывается методика расчета интенсивностей замен сменных элементов ( интенсивностей расхода запасных частей ).
Под структурой организации технического обслуживания системы здесь имелось в виду допустимый метод замены сменного элемента. Например , на месте расположения оборудования системы не допускается замена элементов пайкой или операционному персоналу не разрешается производить замену более сложных элементов , чем лампы сигнальные и предохранители , а требуется вызов специально подготовленного обслуживающего персонала, и т. п. Об этом подробнее пойдет речь в следующих разделах методики.
Вероятность достаточности Рд количества запасных частей в комплекте ЗИП за время пополнения представляет собой вероятность того, что за расчетный срок эксплуатации ЗИП количество отказавших составных частей не превысит количества аналогичных составных частей , находящихся в ЗИП , что обеспечит безотказное функционирование системы с заданной вероятностью . Вероятность отсутствия запасных частей в комплекте ЗИП будет равна 1-Рд.
Вероятность достаточности выбирают при проектировании ЗИП исходя из назначения системы , длительности ее функционирования , стоимости сменных элементов и , если показатели надежности системы заданы в техническом задании на ее разработку , исходя из этих значений . Обычно вероятность достаточности ЗИП задается из следующего ряда: 0,8; 0,9; 0,95; 0,95; 0,99; 0,999.
Во многих методиках за показатель достаточности ЗИП принимают другие показатели , которые непосредственно связаны с заданными показателями надежности на систему :коэффициент готовности ЗИП , среднее время задержки в удовлетворении заявок на сменный элемент и др. В нашей методике принят вышеуказанный показатель исходя из того , что вероятность безотказной работы системы за гарантийный срок эксплуатации будет не больше вероятности достаточности ЗИП.
Цель расчета комплектов ЗИП по изложенной методике – определить номенклатурный и количественный состав комплектов ЗИП минимально необходимый для обеспечения работоспособности системы с заданной вероятностью достаточности ЗИП.
В методике не дается оптимизация комплектов ЗИП по его стоимости. Этому вопросу посвящаются другие самостоятельные методики.
По результатам расчета проектировщик определяет номенклатурный и количественный состав ЗИП и согласовывает его с заказчиком системы автоматизации , после чего включает его в спецификацию на систему.
Определение Номенклатуры Комплектов ЗИП.
В общем случае в номенклатуру ЗИП включают сменные элементы системы автоматизации, непосредственно влияющие на работоспособность системы, контрольные приборы, инструменты, приспособления, принадлежности и материалы, необходимые для проведения ремонтно-восстановительных работ.
Номенклатура сменных элементов может быть определена методом инженерного анализа или расчётным методом. В методике используется метод инженерного анализа, поскольку принимается, что основные свойства сменных элементов известны разработчику.
Метод инженерного анализа заключается в выборе номенклатуры ЗИП путём оценки классификационных признаков сменных элементов.
Основными классификационными признаками сменных элементов системы для определения номенклатуры ЗИП инженерным анализом являются:
Возможность контроля работоспособности сменного элемента в системе;
Оценка возможности отказа или повреждения сменного элемента за время эксплуатации системы;
Влияние отказов сменного элемента на работоспособность системы;
Способ устранения отказа сменного элемента, возможность замены отказавшего сменного элемента системы в условиях эксплуатации с учётом классификации обслуживающего персонала и времени, необходимого для замены отказавшего сменного элемента.
Перечень классификационных признаков сменных элементов может быть расширен разработчиком с учётом их конструкции, условий режимов эксплуатации и т.п.
Инженерный анализ включает:
1) анализ электрических принципиальных схем системы с точки зрения возможности контроля работоспособности системы;
2) анализ влияния отказа сменного элемента на работоспособность системы;
3) анализ объема и технологии устранения отказов и повреждений, допустимых в условиях эксплуатации;
4) оценку возможности отказа сменного элемента и определение рационального способа устранения отказа.
При этом учитываются: статистические данные по надёжности сменных элементов, условия и режимы их работы, время, необходимое для восстановления системы, стоимость сменного элемента и стоимость дополнительного оборудования для замены сменного элемента системы, квалификация обслуживающего персонала.
Для удобства инженерный анализ сменных элементов системы проводится в соответствии с табл.1.
Анализ начинается со сменных элементов высшего уровня, т.е. крупных блоков и устройств, составляющих систему. Далее рассматриваются сменные элементы более низкого уровняю.
По результатам инженерного анализа сменных элементов в соответствии с табл. 1. для каждого из них составляется кодовое число из четырёх разрядов (каждому классификационному признаку соответствует своя кодовая оценка: 0 или 1).
Если кодовое число состоит из одних только единиц, то запасная часть соответствующего наименования включается в номенклатуру ЗИП. Во всех остальных случаях соответствующие запасные части в номенклатуру ЗИП не включаются.
Инженерный анализ выбора номенклатурного состава комплектов ЗИП прежде всего опирается на опыт проектировщика и его здравый смысл. Приведённый в методике способ анализа позволяет с большим автоматизмом выполнить процедуру выбора, что конечно не освобождает разработчика от необходимости творческого подхода.
| Номер ряда | Классификационный признак | Оценка Разряда | |
| Разряд | Характеристика разряда | ||
|
1 | Возможность контроля | Контролируемая | 1 |
| Неконтролируемая | 0 | ||
|
2 | Оценка возможности отказа сменного элемента | Отказы возможны | 1 |
| Отказы практически невозможны | 0 | ||
|
3 | Влияние отказов сменных элементов на отказ системы | Приводит к отказу системы | 1 |
| Не приводит к отказу | 0 | ||
|
4 | Способ устранения отказа | Заменой сменного элемента | 1 |
| Заменой сменного элемента более низкого уровня | 0 | ||
Таблица 1
Определение номенклатуры контрольных приборов, инструментов, приспособлений и принадлежностей производится следующим образом. Прежде всего исходят из того, что они призваны обеспечить:
выполнение работы по замене сменных элементов системы, включенных в состав ЗИП, И по устранению повреждений и неисправностей системы;
проведение профилактических работ по текущему техническому обслуживанию, предусмотренных эксплуатационной документации;
выполнение работы по подготовке системы к применению по назначению.
Номенклатура указанных элементов определяется в следующем порядке:
1) составляется перечень инструментов, контрольных приборов, приспособлений и принадлежностей, необходимых для выполнения работ, указанных выше. Из перечня исключаются повторяющиеся изделия;
2) сравнивается полученный перечень с перечнем инструментов, приспособлений и принадлежностей, поставляемых предприятиями - поставщиками покупных изделий, и исключаются повторяющиеся позиции.
В номенклатуру ЗИП не включаются инструменты принадлежности и приспособления общего назначения, используемые только при ремонте системы ремонтными органами, обслуживающими систему.
Полученная номенклатура инструментов, приспособлений и принадлежностей уточняется в процессе испытаний системы перед её сдачей в эксплуатацию.
Номенклатура расходных материалов определяется проектировщиком систем, исходя из условий обеспечения выполнения всех штатных операций по техническому обслуживанию и восстановлению работоспособности системы.
В номенклатуру комплекта ЗИП не включаются расходные материалы
общего назначения, снабжение которыми осуществляется органами материально – технического снабжения (масло, смазки, специальные жидкости, спирт гидролизный, ветошь и т.д.). Количество расходных материалов на поставку определяются по существующим нормам (нормы расхода спирта приведены в ОСТ4.050.006-78) или по опыту эксплуатации системы – аналога по мере необходимости.
Номенклатуру комплекта ЗИП не включаются расходные материалы дефицитные, дорогостоящие и специального назначения, снабжение которыми органами материально – технического снабжения не осуществляются (изоляционные материалы, провода, кабели, пломбы, лампочки коммутаторные, шайбы и т.п.) или трудно осуществимо за короткое время.
Схема расчета
В качестве основного способа определения количества запасных частей в МУ применён расчетный метод, базирующийся на следующих положениях и допущениях:
потоки неисправностей, отказов и повреждений непрерывно контролируемых сменных элементов системы и потоки пополнения комплектов ЗИП запасными частями – простейшие (стационарные пуассоновские);
процесс расхода запасных частей, предназначенных для замены непрерывно контролируемых восстанавливаемых сменных элементов системы, а также непрерывно и периодически контролируемых невосстанавливаемых сменных элементов системы, описывается интегральным законом распределения Пуассона
m
Pm=e-a S (aj / j!) (1)
J=0
Процесс расхода запасных частей, предназначенных для замены периодически контролируемых восстанавливаемых сменных частей системы, описывают биноминальным законом распределения
Биноминальным называют закон распределения дискретной случайной величины Х – числа появлений события в n независимых испытаниях, в каждом из которых вероятность появления события равна p; вероятность возможного значения Х=k (числа k появлений события) вычисляют по формуле Бернули:
m
Pm=SCjnN*qj*(1-q)nN-j (2)
j=0
При периодическом контроле восстанавливаемых сменных элементов системы в расчетах без использования ЭВМ допускается определять количество запасных частей из выражения (1).
Количества запасных частей m каждого вида в комплекте ЗИП определяется из условия
Pm => Pд - Pm-1
Величину Pm рассчитывают по формулам (1) или (2) при количестве запасных частей в комплекте ЗИП, равном m, а величину Pm-1 по тем же формулам при количестве m-1.
Значением Рд – вероятностью достаточности запасных частей, задаются исходя из возможности пополнения ЗИП из комплектов высших уровней и других исходных данных, указанных ранее.
Средний расход запасных частей (математическое ожидание) определяется по формуле
a = N n l3 T , (3)
где а – средний расход запасных частей одного наименования за расчетный срок в комплекте ЗИП;
N – количество систем, на которое рассчитывается комплект ЗИП;
n – количество запасных частей одной позиции номенклатуры, установленное на системе;
l3 – интенсивность расхода запасных частей – средний расход запасных частей за единицу времени при заданном времени нахождения составных частей в рабочем и нерабочем состояниях;
Т – время пополнения комплекта ЗИП.
В качестве вспомогательного способа расчета применяют метод определения количества запасных частей по эксплутационным нормам, определяемым по результатам обработки статистических данных о расходе ЗИП.
Перечень составных частей системы, для которых применяется этот способ расчета, а также значения эксплуатационных норм приведены в прилож. 2.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 2628; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!