Введение к работе
Актуальность проблеми. Перестройка управлення народній? хозяйством является наиболее существенным фактором повышения эффективности экономки. Перестроечные процессы предусматривают техническое перевооружение предприятий металлургии путем совершенствования процесса создания новых машин и регионального использования действующих. Известно, что в повышении надежности машин и оборудования, большая роль принадлежит сфере технического обслуживания и ремонта (ТОиР).
В настоящее время только в промышленности на восстановление машин ежегодно расходуется свыше 35 млрд.рублей, число рабочих, занятых в сфере ремонта, в 3-4 раза больше числа рабочих, занятых в производстве новых машин. Для производства запасных частей исполь зуется 40% станочного парка страны и расходуется четвертая часть производимого в стране металла.
В металлургической отрасли обпие затраты ресурсов на ТО и Р оборудования за период с 1965 по 1985 годы и прогноз развития этих затрат до 2000 г. характеризуются следующими данными.
За последние двадцать лет затраты на обслуживание металлургического оборудования возросли в 4 раза. За период с 1965 по 1985г.г. численность персонала сферы ТО и Р выросла в 1,84 раза при постоянном дефиците кадров. Заработная плата ремонтников выросла за 20 нет более, чем в два раза при одновременном незначительном росте произ-оодительности труда и ухудшении технического состояния оборудования. К 2000 г. финансовые затраты на обслуживание оборудования могут достигнуть 10 млрд.руб. в год, что в 1,9 раза превысит капитальные вложения и в 4,? раза затраты на новое оборудование. Таким образом, ювшение надежности как создаваемых, так и действувщих машин и зборудования наряду с решением организационно-экономических проблем - едва ли не единственный путь снижения потребности в трудовых ре-;урсах и сокращения финансовых затрат. Все это указывает на чрезвы-іайную актуальность проблемы совершенствования ТО и Р металлургиче-жого оборудования.
Отечественный и зарубежный опыт показывает, что наиболее ра-даональной системой ТО и Р оборудования являетоя система ТО и Р по ;остоянию.
Такие системы, как правило, построены на принципе комплексного :одхода, использующего данные о надежности, средства диагностировали и ЭВМ. Использование теории надежноот: обеспечивает интервальную
щенку ресурса деталей, узлов и машин. Основная задача технического диагностирования - ото повышение надежности машин и механизмов, гарантированное исключение отказов в период эксплуатации за счет раннего выявления неисправностей и дефектов и своевременного их устранения в период ТО и Р. Применение ЭК.1 гарвнтярует сокращение времени обработки и анализа информации об отказах машин; прогнозирование ресурсов деталей, узлов; формирование оптимальных алгоритмов и програші организации системы ТО и Р оборудования по состоянию.
Проблема повышения надежности в таком аспекте поставлена сравнительно недавно, а в металлургии впервые. Отечественные и зарубежные публикации по данной проблеме носят разрозненный характер, требуют систематизации, теоретического и экспериментального обобщения.
Целью работы является разработка единого научного подхода к
повышению надежности оборудования на стадии эксплуатации, позволяю
щего определить закономерности работы и взаимодействия машин (агре
гатов) обжимных, листовых и трубных станов, и на его базе разрабо
тать теоретические основы проектирования и внедрения методов техни
ческой диагностики механизмов и их приводов; сформулировать требо
вания и разработать методические основы функционирования системы
ТО и Р металлургического оборудования по состоянию; внедрить полу
ченные результаты в производство. '
Методы исследования. Теоретические исследования проведены с использованием аналитических, численных методов и ЗИЛ. В процессе экспериментальных исследований попользовались методы математической отатиотики, термометрии.
Научная новизна работы состоит в разработке комплексного под-. хода к повышению надежности металлургического оборудования на стадии эксплуатации и заключается в следующем:
разработаны теоретические основы оценки надежности металлургического оборудования, включающего большое число машин,уалов и детадеИ;
установлены закономерности отказов и взаимодействия маши и механизмов механического оборудования;
разработан комплекс математических моделей и алгоритмов: расчета параметров системы обслуживания и ремонта оборудования; поиска оптимальных решений эксплуатационных и конструкторских задач;
определены основные положения проектирования и внедрения системы диагностики металлургического оборудования; разработанни методические основы и алгоритмы диагностирования машин с использованием переносных оредств диагностирования;
обоснована возможность замены традиционного метода ШР, основанного
На защиту выносятся .следующие основные научные результаты, полученные в ходе решения поставленной проблемы: -концепция комплексного подхода к повышению надежности эксплуатируемого оборудования, основанная на использовании данных о надежности элементов машин (агре^зтов) и средств технической диагностики;
результаты теоретических и экспериментальных исследований надежности механического оборудования;.
алгоритмы и методики расчета оптимальных объемов и сроков выполнения и обеспечения работ по ТО а Р оборудования; ;
методика использования показателей надежности при совершенствова-
. нии и создании новых машин и устройств;
основные принципы проектирования и внедрения системы диагностиро
вания оборудования;
модели процесса диагностирования машин и механизмов; уточюнна
методика выбора диагностических параметров и средств;
методические основы системы 10 и Р оборудования по состоянию.
Практическая ценность. Разработанные научные основы внедрены і производство, в том числе в. условиях Донецкого метаглургического авода, комбинатов "Азовстаяь"» им.Ильи"в, Харцнзского и Волжского рубных заводов, ПО "Завод им.Малышева" и КЫШК1. морского флота. а их база внедрен комплексный подход повышения надежности зкеплуа-ируеыого металлургического оборудования. Практическое значение еэультатов исследовании и разработок состоит в том, что решена аучная проблема перевода системы ТО и Р с регламентного принципа а принцип по техническому состоянию, имеющая важное народнохозяйст-енное значение. Работа выполнена в соответствии с "Комплексной рограммой научно технического прогресса УССР (Основные направления э 2000 г.) АН УССР Сгл.3-4 черная металлургия, гл.5 - "Машлнострое-ае" и целевыми научно-техническими программами "Металлоемкость" и Іадеаность", планов новой техники металлургических и машшострои-эльных заводов и комбинатов, а также планов НИР Донецкого полигех-іческого института.
Основные теоретические выводы работы, составляющие ее научную шизну доведены до конкретних методических разработок и предлоае-1й, которые были использованы:
Министерством металлургии СССР при составлении "Программы работ по диагностике технического соогояния металлургического оборудования в отрасли на І990-ІУ95 г.г.";
Центральным институтом комплексной автоматизации Ыинприбора при разработке автоматизированной системы управления техническим
- D -
обслуживанием и ремонтом (АСУ ТО и Р) для Оскольокого электрометаллургического комбината; - Всесоюзним научно-исследовательским институтом организации работ в черной металлургии при разработке нового положения по ТО и Р металлургического оборудования.
Внедрение в промышленности рекомендаций диссертационной работы позволило получить экономический эффект в размере 1,983 мдн.руб в том числе долевой эффект автора 1,1 млн.рублей.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены на трех Всесоюзних, шеста республиканских и краевых конференциях; на шестом Международном симпозиуме по металлургическому машиностроению Германия, 1982. Научно-технических советах Минчермета СССР и УССР, ученых советах и семинарах ДОИ, даеТИ, ДМЗ, "Азовсталь", ХТЗ, ВТЗ, ЕО "Завод им.Малышева", Ю&НИШШ морского флота.
Разработки по теме диссертации многократно экспонировались на ВДШС СССР и УССР.
Публикации. Основное содержание работ опубликовано автором в монографии, 40 публикациях и защищено 13 авторскими свидетельствами на изобретения.
Теоретические и экспериментальные исследования освещены в 12 отчетах m хоздоговорным научно-исследовательским работам.
Объем диссертации. Диссертация содержит 458 страниц текста, -.61 рисунков, 36 табл., список литературы, включающий 289 наименований, приложение на 100 стр.