Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние и анализ вопроса, задачи исследования 18
1.1 Роль грузового автомобильного транспорта в АПК 18
1.2 Роль технического обслуживания в обеспечении работоспособности грузового автомобильного транспорта АПК и его эффективном использовании 19
1.3 Состояние и роль технического сервиса грузовых автомобилей в АПК 24
1.4 Анализ исследований по техническому диагностированию и техническому обслуживанию грузовых автомобилей 26
1.5 Исследования по нормативно-документальной поддержке процессов технического диагностирования и технического обслуживания автомобилей. Информационные системы в обеспечении технической готовности автомобилей 34
1.6 Выводы по главе 47
2 Основные положения по разработке системы интегрированной электронной нормативно-технической полно комплектной документации и индивидуализированного прогнозирования технического состояния узлов и агрега тов грузовых автомобилей (сиэдиип тога), состав предъяв ляемых к ней требований 49
2.1 Обзор оснащенности хозяйств Новосибирской области грузовыми автомобилями 49
2.2 Обоснование требований к СИЭДиИП ТОГА и к варианту ее практической реализации 49
2.3 Обоснование общей структуры СИЭДиИП ТОГА 2.4 Информационная модель системы технического обслуживания грузовых автомобилей АПК. Общая структура СИЭДиИП ТОГА 56
2.5 Два подхода к разработке СИЭДиИП ТОГА. Горизонтальная интеграция контентов при наращивании блоков системы нормативно-документального обеспечения технического обслуживания сельскохозяйственной техники 61
2.6 Общий алгоритм функционирования и использование СИЭДиИП ТОГА 63
2.7 Выводы по главе 65
3 Методические основы формирования и производственной проверки сиэдиип тога 67
3.1 Общая методика формирования СИЭДиИП ТОГА 67
3.2 Краткая характеристика и методика формирования основных блоков СИЭДиИП ТОГА индивидуального характера 70
3.3 Общая методика формирования однотипных блоков СИЭДиИП ТОГА горизонтальной интеграцией контентов 73
3.4 К методике формирования блока «Операции технической диагностики, технического обслуживания автомобилей» 75
3.5 Общая методика разработки программно-алгоритмического и информационного комплекса прогнозирования остаточного ресурса основных параметров узлов и агрегатов грузовых автомобилей 77
3.6 Методика оценки ожидаемой эффективности применения СИЭДиИП
ТОГА 82
3.7 Выводы по главе 89
4 Результаты формирования сиэдиип тога 91
4.1 Формирование блоков индивидуального характера 91
4.1.1 Блок «Пункты технического обслуживания автомобилей» 91
4.1.2 Блок «Операции технической диагностики, технического обслуживания автомобилей типа КамАЗ» 92
4.1.3 Блок «Основные нормы затрат времени на операции технического обслуживания и технического диагностирования автомобилей типа КамАЗ» 97
4.1.4 Блок «Оценка остаточного ресурса узлов и агрегатов автомобилей типа КамАЗ» 98
4.1.5 Блок «Основные регулировочные параметры узлов и агрегатов автомобилей типа КамАЗ» 101
4.1.6 Блок «Модели (конструкции) обслуживаемых автомобилей типа Ка мАЗ» 101
4.1.7 Блок «Запчасти и их взаимозаменяемость в автомобилях типа КамАЗ» 103
4.2 Формирование однотипных блоков 105
4.2.1 Блок «Оборудование, инструменты и приборы используемые в про цессе обслуживания автомобилей» 105
4.2.2 Блок «Горюче-смазочные и расходные материалы, их нормы расхода» 108
4.3 Взаимоувязка информационных блоков СИЭДиИП ТОГА в файловую структуру и ее формирование на ПК 111
4.4 Общая характеристика реализованного варианта СИЭДиИП ТОГА 114
4.5 Выводы по главе 117
5 Результаты производственной эксплуатации сиэдиип тога, оценка ожидаемой экономической эффективности её применения 119
5.1 Настройка СИЭДиИП ТОГА к условиям хозяйства производственной проверки информационной системы 119
5.2 Программа производственной проверки СИЭДиИП ТОГА в условиях хозяйства и его результаты 121
5.3 Оценка ожидаемой эффективности применения СИЭДиИП ТОГА в
производственных условиях 124
5.4 Выводы по главе 131
Общие выводы и рекомендации производству 133
Список использованных источников
- Состояние и роль технического сервиса грузовых автомобилей в АПК
- Обоснование общей структуры СИЭДиИП ТОГА 2.4 Информационная модель системы технического обслуживания грузовых автомобилей АПК. Общая структура СИЭДиИП ТОГА
- Общая методика формирования однотипных блоков СИЭДиИП ТОГА горизонтальной интеграцией контентов
- Блок «Операции технической диагностики, технического обслуживания автомобилей типа КамАЗ»
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Нормативно-техническая документация (НТД), являющаяся одной из главных составляющих системы технической эксплуатации машин, в т.ч. и грузовых автомобилей, рассосредоточена во многих публикациях. Определенные компоненты НТД, в частности, по техническому обслуживанию (ТО) и техническому диагностированию (ТД) грузовых автомобилей (ГА), постоянно развиваются и соответственно корректируются. В силу указанных особенностей оперирование такой документацией, включая подбор и систематизацию ее обновленных компонентов, представляет значительные сложности, из-за чего на практике специалисты, во-первых, тратят много времени на оперирование НТД и, во-вторых, нередко используют устаревшие или неполные комплекты документации. В последней ситуации, в силу сложности и многогранности операций обслуживания ГА, возможны и снижения качества их обслуживания, что нередко наблюдается на практике. Одним из путей устранения указанных сложностей и совершенствования организации ТО грузовых автомобилей (ТОГА) является применение компьютерных средств для оперирования НТД в процессе непосредственного выполнения операций обслуживания. Однако в данной сфере отсутствуют практически доступные приемы и методы использования таких средств. Поэтому разработка приемов и методов ТОГА с использованием указанных средств является одной из актуальных задач современной инженерной науки.
Выполнение операций ТОГА может быть усовершенствовано применением соответствующих технологических карт (ТК). Однако ТК разработаны лишь для некоторых моделей автомобилей и не получили широкого практического применения. Операции ТД весьма эффективны в процессе ТОГА. Однако из-за широкого спектра их применимости в технической эксплуатации машин они пока не получили тесной взаимоувязки с операциями ТО, т.е. явно не вписаны в процессы ТО. Еще одним приемом усовершенствования ТОГА является реализация метода прогнозирования параметров состояния агрегатов и узлов ГА по результатам ТД. Из-за значительной трудоемкости и сложности вычислений по прогнозированию, отсутствия систематизированных данных по реализации метод также не получил практического применения.
Из изложенного сформулирован вывод о том, что одним из путей совершенствования организации выполнения операций ТО и ТД является использование полного комплекта интегрированной электронной документации, а также средств индивидуализированного прогнозирования.
Данная работа направлена на реализацию указанного пути, является актуальной и имеет важное народнохозяйственное значение в развитии агропромышленного комплекса (АПК).
Степень разработанности темы. Существующее нормативно-
документальное обеспечение ТО и ТД автомобилей не приспособлено к «интеграции» НТД в единое целое, мало приспособлена к восприятию инновационных разработок по данному аспекту. В области эксплуатации ГА подобные вопросы рассматривались лишь фрагментарно. Практическое внедрение подобных систем
в отрасли сдерживается, прежде всего, трудностями формализации знаний рассматриваемых предметных областей, отсутствием инженерных методов построения таких систем. До настоящего времени применительно к ГА отсутствуют информационные системы (ИС) рассматриваемого типа.
Цель исследований – совершенствование организации процесса ТО ГА улучшением приемов и сокращением затрат времени оперирования НТД, прогнозированием технического состояния узлов и агрегатов за счет применения системы интегрированной электронной нормативно-технической полнокомплектной документации и индивидуализированного прогнозирования параметров технического состояния узлов и агрегатов автомобиля (далее СИЭДиИП).
Задачи исследования: 1) обосновать требования и общую структуру СИ-ЭДиИП технологий выполнения операций ТО и ТД грузовых автомобилей; 2) разработать СИЭДиИП технологий выполнения операций ТО и ТД грузовых автомобилей; 3) разработать технологическое руководство по выполнению операций ТО и ТД грузовых автомобилей с использованием СИЭДиИП; 4) осуществить производственную проверку и оценить ожидаемую эффективность основных результатов исследований.
Объект исследований – процессы проведения операций ТО и ТД грузовых автомобилей.
Предмет исследований – системно-структурные составляющие компонентов НТД и их взаимосвязи в процессе выполнения комплекса операций обслуживания грузовых автомобилей.
Научная гипотеза – организация ТОГА может быть усовершенствована использованием интегрированной электронной нормативно-технической полнокомплектной документацией и индивидуализированным прогнозированием технического состояния его узлов и агрегатов в технологиях выполнения операций ТО и ТД.
Научная новизна: обоснованы требования к разработке СИЭДиИП с учетом полноты компонентов и уровня подготовленности ее пользователей, возможностей ее дальнейшего развития и модернизации; разработана ИМ, которая определяет состав и взаимосвязи основных компонентов СИЭДиИП; разработаны научно-методические приемы создания единой интегрированной системы нормативно-технической электронной документации по ТО и ТД грузовых автомобилей; разработана общая структура СИЭДиИП и приемы организации ТО с ее использованием; произведено взаимоувязывание между собой всех компонентов системы нормативно-технической полнокомплектной документации и методических положений по выполнению комплекса операций ТО и ТД грузовых автомобилей, при этом отсутствующие компоненты разработаны заново, а вычислительные операции компьютеризированы и автоматизированы; разработан программно-алгоритмический и информационный комплекс индивидуального, по каждому автомобилю, прогнозирования параметров технического состояния его узлов и агрегатов на компьютере, позволяющий облегчить, ускорить и точнее прогнозировать ожидаемые параметры технического состояния узлов и агрегатов
автомобиля; разработан заново комплекс из 282 ТК выполнения операций обслуживания по четырем моделям автомобилей КамАЗ.
Практическая значимость работы.
сокращаются потери времени исполнителя на поиск, подбор и оперирование нужной компонентой информации и знаний по обслуживанию ГА;
создаются условия к более качественному выполнению операций обслуживания за счет полного представления исполнителю всей информативно-знаниевой составляющей по выполнению конкретной операции обслуживания и исключения случаев пропуска или искаженного исполнения операций обслуживания;
разработана технология ТО, в которой операции ТО и ТД взаимоувязаны в единое целое в виде цельной совокупности единых технологических процессов их выполнения, позволяющая исключить повторы переходов в ходе выполнения операций обслуживания;
разработанный комплекс компьютерного индивидуализированного прогнозирования параметров технического состояния узлов и агрегатов ГА повышает точность и уменьшает трудоемкость расчетных операций прогнозирования, формирует рекомендации по корректировке состава технических воздействий на обслуживаемый ГА (по обеспечению его работоспособности) и по изменению состава операций Д-1 и, соответственно ТО-1, путем ввода в него дополнительных операций ТД индивидуально по каждой машине;
сокращается время пребывания ГА на пункте технического обслуживания (ПТО) и соответственно увеличивается его годовая выработка;
вновь разработанные 282 ТК повышают качество выполнения операций обслуживания ГА.
СИЭДиИП создана в виде комплекса программно-алгоритмических и информационно-знаниевых компонентов и реализована на персональном компьютере в виде, пригодном для практического использования в обеспечении нормативно-документальной поддержки выполнения всех операций ЕТО, ТО при обкатке, ТО-1, ТО-2, технического диагностирования Д-1 и Д-2, сезонного ТО по широко применяемым в АПК грузовым автомобилям завода КамАЗ моделей 45143, 55102, 55111, 65115, а так же содержит данные и сведения нормативного и организационного характера по имеющимся моделям ПТО.
Реализация результатов диссертационной работы. Проверка сформированной СИЭДиИП ТОГА проведена первоначально в лабораторных условиях на валидацию ее функционирования на ПЭВМ. Произведена проверка ее работоспособности, как в качественном, так и временном воспроизведении информации. Проверка показала, что СИЭДиИП ТОГА соответствует предъявляемым к ней требованиям и пригодна для практического применения при проведении ТО автомобилей КамАЗ выше указанных моделей. При определенной доработке может быть пригодной и для других моделей ГА. СИЭДиИП ТОГА была рассмотрена, согласована и утверждена для использования и внедрения в управлении сельского хозяйства (с.-х.) Коченевского района Новосибирской области. Производственную проверку прошла в условиях ЗАО «Раздольное» Коченевского района Новосибирской области.
Связь с государственными программами научных исследований. Исследования проведены по программе НИР ГНУ СибИМЭ Россельхозакадемии «Разработать технологии и технические средства для обеспечения работоспособности с.-х. техники нового поколения в производственно-климатических условиях Сибири на основе комплексного использования информационных ресурсов при технической эксплуатации машин», № гос. регистрации 09.06. (09.03.03) и «Обосновать основные параметры региональной системы обеспечения работоспособности с.-х. техники АПК Сибири», № гос. регистрации 09.04.01.01.
Методология и методы исследования. Общая методология исследований основана на системном подходе. Исследования проводились с использованием информационного моделирования, метода Михлина В.М. прогнозирования технического состояния машин, методов анализа и синтеза компонентов НТД, сбора статистических данных, а также гипертекстовой информационной технологии. Формирование основных блоков осуществлялось приемами систематизации и группирования. Компоненты НТД и методические положения по выполнению комплекса операций ТО и ТД подбирались, структуализировались, взаимоувязывались между собой и интегрировались в единое полнокомплектное целое, а отсутствующие компоненты разрабатывались. Формирование электронных версий документации производились использованием пакета программ по распознаванию символов. Вычислительные операции прогнозирования параметров технического состояния узлов и агрегатов автоматизированы и компьютеризированы применением пакета Excel.
Апробация работы. Основные положения исследовательской работы озвучены, обсуждены и одобрены на: VII и VIII международных научно-практических конференциях (Москва: ГОСНИТИ, 22.11.12 и 22.11.13), II международной научно-практической конференции (Новосибирск: НГПУ), международных научно-практических конференциях (Москва: ГОСНИТИ, 2016 и 6.03.17); на X и XI международных научно-технических конференциях: (Екатеринбург: УГЛТУ – 18.10.12 и УГЛТУ – 17.12.13), международной научно-технической интернет-конференции (Киев: Укр.НДПIВТ iм. Погорiлого, 2.11.15); на III Всероссийской научно-практическая конференции (Уфа: ФГБОУ ВПО БашГАУ 28.02.12), I Всероссийской заочной научно-практической конференции (Чита: ЗабГУ, 25-28.10.16); на региональных научно-практических конференциях: Новосибирск: НГАУ – 12.12.2012 и 11.11.2013, на заседаниях лаборатории № 8 ГНУ СибИМЭ Россельхозакадемии, п. Краснообск, 2012–2016 гг.; на научно-методической секции Ученого совета по инженерному направлению ГНУ СибИМЭ Россельхозакадемии, п. Краснообск, 2012–2016 гг.
Публикации. Информационные материалы, содержащие основные положения исследовательской работы, опубликованы в 15 печатных работах, в том числе в 5 статьях, изданных в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, рекомендованном ВАК. Общий объем публикаций составляет 4.8 п.л., из них 3.7 п.л. принадлежит автору.
Структура и объем работы. Содержание диссертационной работы включает введение, пять глав, выводы, список использованных источников и приложения.
Состояние и роль технического сервиса грузовых автомобилей в АПК
Эксплуатация грузовых автомобилей в АПК осуществляется в различных дорожных и климатических условиях, что связано с влиянием на него различных механических, физических и других факторов, обуславливающих изменение его тех 20 нического состояния. Автомобиль может приносить определенный доход, если он технически исправен и находится в работоспособном состоянии. Технически неисправные автомобили приводят к снижению производительности труда, значительному недобору и потерям с.-х. продукции, увеличению непроизводительных затрат времени и средств на обеспечение е работоспособности. Машины становятся все более энергонасыщенными, поэтому их простои становятся все дороже.
Требования к надежности ТС повышаются в связи с увеличением скорости и интенсивности движения, мощности двигателей, грузоподъемности и вместимости автомобилей, а также технологической и организационной связью автотранспорта с обслуживающими предприятиями и другими видами транспорта.
Надежность ГА может обеспечиваться, с одной стороны, за счет повышения надежности автомобилей и их составных частей на этапах проектирования и производства путем изготовления деталей из новых материалов с более высокими эксплуатационными свойствами, а с другой стороны – за счет совершенствования методов и способов ТО и обеспечения более благоприятных условий эксплуатации.
Техническая эксплуатация автомобилей, как отражено в приложении А.2, выполняя свои задачи, способствует повышению эффективности работы ТС, влияет на наработку автомобиля, прибыль, производительность труда персонала и безопасность транспортного и сопутствующих процессов. Это влияние обеспечивается ТЭА в целом и ее подсистемами, которые называются целереализующими [119].
В повышении качества эксплуатации грузовых автомобилей АПК, рациональном использовании их ресурса, своевременном выявлении и предотвращении отказов большая роль принадлежит ТО и ТД. Проблема управления техническим состоянием машины может быть решена лишь при совершенствовании методов и средств технического обслуживания. В соответствии с рисунком 1.1, различают следующие фазы (циклы) работы автомобиля [56]: Тр.в.п. – рабочее время (или конкретная часть суток) в течение которого автомобиль работает на линии. Продолжительность работы грузового автомобиля может состоять от 12 до 15 часов. Тр.в.а.=Тн. – рабочее время автомобиля, или время в наряде, время, в течение которого автомобиль должен находиться на линии, участвуя в транспортном процессе. Продолжительность Тр.в.а. определяется трудовым законодательством и правилами внутреннего распорядка (односменная, полуторасменная, двухсменная работа). Тс
Влияние технического состояния автомобиля на транспортный процесс: Тс = 24 ч. (сутки); Тн – время в наряде – работа автомобиля на линии; Тр.в.а. – рабочее время; 1 – момент завершения работ по устранению отказа; 2 – момент возникновения, выявления или фиксации отказа.
Для конкретного автомобиля устанавливается график работы, в котором фиксируется начало рабочего времени tн. т.е. выход автомобиля на линию, окончание рабочего времени tк.- возврат автомобиля в гараж, и необходимые организационные и технические перерывы, т.е. Тр в а = Тн. = tк. - tн. Как правило, Трва Тр в п
Тнв.а. - нерабочее время автомобиля - время, в течение которого автомобиль недолжен находиться на линии. Тн в а = Тс - Тн. Тн в а включает часть суток до и после наряда: Тнва. = Т1нва. + Т2нва. Тмс.в.а. – межсменное время автомобиля - промежуток времени между последовательными циклами работы автомобиля на линии. Тмс в а включает нерабочее время автомобиля после очередного наряда (Т 2н.в.а.) и до последующего наряда (Т"1нва). При работе автомобилей с начала эксплуатации из-за недостаточной их надежности за срок службы может возникнуть поток отказов и неисправностей до 500-700 наименований [56]. В соответствии с рисунком 1.1, в зависимости от момента и места возникновения, отказы различают [56]: ЛО - линейные отказы, которые возникают на линии в течение рабочего времени автомобиля и нарушают транспортный процесс; НЛО - нелинейные отказы, которые выявлены или возникли в межсменное время автомобиля; Линейные отказы подразделяются [56]: ЛОУ - устраняемые на линии с потерей рабочего времени (водителем, персоналом технической помощи); ЛОН - не устраняемые на линии, требующие транспортировки автомобиля в мастерскую для устранения отказа. В зависимости от продолжительности устранения (tус) нелинейные отказы подразделяются [56]: НЛОМ - устраняемые в межсменное время и не влияющие на транспортный процесс: t ус Тмсва ; НЛОР - не устраняемые в межсменное время, вызывающие простой автомобиля за счет рабочего времени и влияющие на транспортный процесс.
Для поддержания высокого уровня работоспособности, необходимо, чтобы большая часть отказов и неисправностей была предупреждена, т.е. работоспособность изделия была восстановлена до наступления неисправности или отказа. С целью поддержания надежности машин на необходимом уровне требуется проводить своевременное и качественное их обслуживание. Техническое обслу 23 живание машин должно обеспечивать безотказную работу агрегатов и систем в пределах установленных периодичностей.
Основой построения ТО является планово-предупредительная (профилактическая) система с контролем технического состояния [103]. Данная система, в рамках ТО автомобилей, отражена в приложении А.3 [26].
Виды ТО новых автомобилей, как отражено в приложении А.4, включают в себя ТО начального периода эксплуатации и ТО основного периода эксплуатации. Виды контроля технического состояния входят в объем технического обслуживания и ремонта (ТОиР) автомобилей.
Контроль технического состояния автомобильной техники (АТ) – определение фактических значений показателей и качественных признаков, характеризующих техническое состояние, сопоставление их с требованиями, установленными НТД, с целью оценки технического состояния этих машин [98].
Основным методом выполнения контрольных работ является диагностирование, которое предназначено для определения технического состояния автомобиля, его агрегатов, узлов и систем без разборки и является технологическим элементом технического обслуживания. По завершению контроля технического состояния АТ определяется фактический объем работ по ТО, организуется устранение выявленных отказов, повреждений и других недостатков.
В последнее время, по мере создания доступных средств диагностирования, все большее распространение начали получать процедуры назначения предупредительных обслуживающих работ по результатам оценки технического состояния [77].
Обоснование общей структуры СИЭДиИП ТОГА 2.4 Информационная модель системы технического обслуживания грузовых автомобилей АПК. Общая структура СИЭДиИП ТОГА
Состав основных требований к СИЭДиИП ТОГА установлен в ходе выполнения данных исследований. Разработка данной системы является сложной и ме 50 тодически мало известной, по методическим положениям, задачей инженерно-технической науки. При решении данной задачи на начальном этапе были учтены и отмечены следующие охарактеризованные положения: 1) наличие понятных и корректных, выражений с полной ИБ по всем технологическим процессам ТО и ТД автомобиля КамАЗ, по оборудованию, оснастке, инструментам и приборам, используемые в процессе ТО, по горюче-смазочным материалам (ГСМ), используемых в технологическом процессе обслуживания, а так же по устройству и месту размещения на автомобиле обслуживаемых узлов и агрегатов и т.д.; 2) наличие отдельно выделенных каталогов запчастей автомобиля КамАЗ с содержанием нормативно-технический материала (НТМ) о запчастях, их применимости, взаимозаменяемости, используя возможности их изображения; 3) эквивалентность информационной базы СИЭДиИП ТОГА по своей научной и практической ценности; 4) соответствие количественно-объемных характеристик качественным.
Кроме этого, СИЭДиИП ТОГА ориентирована на конечного пользователя, не обладающего высокой квалификацией в области вычислительной техники. Поэтому она должна обладать простым, удобным, легко осваиваемым интерфейсом.
Для качественного и наглядного восприятия операций ТО и ТД должны быть разработаны технологические карты (ТК), в которых подробно отражены технологические процессы ТД и ТО с описанием видов проводимых операций, порядок выполнения этих операций с используемым инструментом, приборами, топливно-смазочными и расходными материалами, необходимыми регулировочными параметрами, а также условия работы.
Информационная база данной системы должна быть приспособлена к адаптации и дальнейшему развитию. На этапе разработки ИС необходимо использовать средства и методы документирования такие, которые бы позволили по истечении определенного времени разобраться в составе и порядке документирования системы и внести в нее необходимые изменения.
СИЭДиИП ТОГА должна осуществлять возможность: 1) отображения, как текстовых документов, так и графических (схемы, рисунки и т.д.); 2) работы с блоками системы путем вызова ссылок без возвращения в исходное меню; 3) про 51 смотра информационного материала, как в полном объеме всех файлов, так и выборочно, в зависимости от необходимости и уровня подготовки обслуживающего специалиста (водителя); 4) приспособления ИС к новым условиям, к новым потребностям предприятия, к новым требованиям современных программных и аппаратных средств.
СИЭДиИП ТОГА должна быть эффективной, т.е. с учетом выделенных ей ресурсов она позволит решать возложенные на нее задачи в минимальные сроки. Эффективность системы обеспечивается оптимизацией данных и методов их обработки.
При обосновании требований к СИЭДиИП ТОГА используются приемы, принципы и требования, уже применяемые при их разработке [13, 28, 45, 84].
Требования к НТМ блоков СИЭДиИП ТОГА включают: 1) наличие полной, корректной информации по всем технологическим процессам ТО с перечнем операций и ТК проведения данных операций; 2) наличие расчетно-информационного комплекса для прогнозирования остаточного ресурса машин по параметрам их узлов и агрегатов. (Алгоритмическая часть таких решений носит общий характер. Кроме того, используется принцип горизонтальной интеграции информационного фонда с фондом, ранее сформированным в СибИМЭ); 3) возможность: отображения текстовых и графических документов; работы с блоками системы; просмотра сформированного материала всех файлов и выборочно; приспособления ИС к новым требованиям, в том числе программных и аппаратных средств; 4) иметь простой, интуитивно понятный интерфейс для различных уровней квалификации пользователей и возможности оперативного доступа к ИБ; 5) приспособлена к адаптации и дальнейшему развитию.
Одним из основных условий организации и проведения работ по ТО автомобилей является наличие у каждого специалиста и исполнителя полного комплекта НТД по всем аспектам операций обслуживания, а также средств автоматизированных вычислений прогнозных и оценочных показателей технического состояния узлов и агрегатов автомобилей по результатам диагностирования. Поэтому для каждого блока ИС необходимо формировать информацию на различ 52 ных уровнях детализации с учетом их нормативно-технического (НТ) наполнения и сложности смыслового содержания.
В лаборатории СибИМЭ накоплен опыт разработки аналогичной системы применительно к энергонасыщенным тракторам [13, 53]. Целесообразность создания и использования подобных систем рассматривается и в сети Интернет. Так, в [97] предлагается идеология и подход создания «Профессионально ориентированных информационных помощников», предназначаемых для специалистов конкретных областей, которые позволят специалисту получить полную (исчерпывающую) информацию по всем темам, примыкающим к его профессии. Поэтому эти материалы также использованы при формировании требований к СИЭДиИП ТОГА.
Общая методика формирования однотипных блоков СИЭДиИП ТОГА горизонтальной интеграцией контентов
К числу процедур, выполняемых при обслуживании машин, относится прогнозирование (оценка) остаточного ресурса их узлов и агрегатов по измеренным при диагностике параметрам. Цель прогнозирования – установление (предсказание) сроков безотказной работы сборочных единиц машины до очередного технического обслуживания или ремонта и предотвращение отказов.
Прогнозирование по характеру измерения параметров основано на выявлении скоростей изменения параметров состояния сборочных единиц машины путем непосредственных измерений их значений и последующей обработки результатов. Этот вид прогнозирования дает возможность полнее использовать ресурс сборочных единиц машин. Однако, трудности, связанные с учетом измеряемых величин и их обработкой, не позволяют прогнозировать этим методом остаточный ресурс всех сборочных единиц машин. Поэтому для большинства сборочных единиц применя 78 ют среднестатистическое прогнозирование их остаточного ресурса. При этом заранее рассчитывают допускаемые значения контролируемых параметров и используют их в технологии диагностирования. Эти значения используются мастером-диагностом как инструктивные. По результатам измерений дается заключение о состоянии сборочных единиц и определяются виды воздействий на них, не проводя никаких расчетов. Так, если измеренное значение параметра больше допускаемого или равно предельному значению, то сборочная единица подлежит обслуживанию. Если же измеренное значение меньше допускаемого значения или равно ему, то сборочная единица не требует ТО до очередного диагностирования [63].
Для определения остаточного ресурса конкретной сборочной единицы «tост», мастер-диагност должен располагать исходными данными, приведенными в приложении А.11 [63].
Для определения остаточного ресурса сборочной единицы необходимо измерить значение соответствующего параметра и знать её наработку к моменту измерения.
Результаты диагностических операций сводятся в диагностический бланк. Для наглядности в нм будут приводиться измеряемые параметры и нормативные значения. На основе содержащейся в бланке информации делается оценка технического состояния узлов и принимается решение о необходимости выполнения работ.
Информация из заполненных в разное время диагностических бланков может быть сведена в накопительную карту или занесена в базу данных компьютера. Анализ сводной информации позволяет прогнозировать остаточный ресурс узлов и деталей и более качественно выполнять работы.
Для прогнозирования остаточного ресурса узлов и агрегатов машин, отказы которых вызывают процессы накопления повреждений, рекомендуется использовать РД 50-490-84 «Методические указания. Техническая диагностика. Методика прогнозирования остаточного ресурса машин и деталей по косвенным параметрам».
Аналитические выражения, используемые в данном РД, неудобны для практического пользования, т.к. при определении остаточного ресурса выполняются трудоемкие расчеты. Для упрощения расчетов сотрудниками ГОСНИТИ В.М. Михлиным, А.А. Сельцером и Ю.А. Побединским разработаны номограммы, построенные на ос 79 нове аналитических выражений [33]. Для расчета по данным номограммам приходится масштабировать имеющиеся данные, а сама процедура поиска результата производится как совокупность многих шагов, носящих достаточно сложный характер.
При применении ПК данную процедуру упрощаем на основе использования специально разработанного программно-алгоритмического и информационного комплекса в формате «Excel». Тогда процедура оценки остаточного ресурса сводится к вводу или выбору из имеющейся таблицы соответствующих исходных данных и запуску специальной функции с помощью внесенных команд поддерживаемых в формате «Excel».
Данные расчеты будут производится на соответствующие модели автомобилей, по которым произведен отбор НТМ, и которые будут обслуживаться данной ИС. Компоновка необходимого НТМ, для расчетных данных, производится в виде отдельных файлов с таблицами по каждой, отобранной, модели КамАЗ [31, 51].
Использование электронных таблиц [31], для выполнения предусмотренных расчетов прогнозирования остаточного ресурса, производится в условиях изменения исходных данных. Поэтому по каждому параметру рассматриваемой в СИЭДиИП ТОГА модели КамАЗ, с соответствующими наименованиями, последовательно и корректно формируются вычислительные процедуры. Для этого предусматривается: - формирование отдельных компонентов, с НТМ включающим в себя индивидуальные сведения о каждой модели и единице автомобиля с соответствующим государственным регистрационным знаком (ГРЗ), сроках его ввода в эксплуатацию (или капитального ремонта), наработка от начала эксплуатации; - по каждой модели и единице автомобиля с соответствующим ГРЗ в таблице резервируется отдельная строка (колонка), с целью поддержания оперативной системой ПК информации о конкретном автомобиле. В них, для просмотра необходимой информации по конкретному автомобилю, будут формироваться гиперссылки на соответствующие файлы с таблицами; - формирование отдельных компонентов с необходимыми справочными данными параметров состояний узлов и агрегатов, согласно их НТД, по каждой рассматриваемой в СИЭДиИП ТОГА модели КамАЗ с соответствующими наименованиями; - разработка программно-алгоритмического комплекса для прогнозирова ния остаточного ресурса основных параметров узлов и агрегатов грузовых авто мобилей по каждой модели и единице автомобиля с соответствующим ГРЗ. Разрабатываемые таблицы должны быть приспособлены к внесению необходимых изменений как по маркам и моделям автомобилей, так и по рассматриваемым параметрам диагностирования.
Индивидуальные сведения о модели автомобиля, сроках его ввода в эксплуатацию (или капитальном ремонте), наработке будут заполняться в заранее разработанную таблицу СИЭДиИП ТОГА и непосредственно на местах проведения ТО и ТД. Справочные данные параметров состояний узлов и агрегатов составляются сразу в СИЭДиИП ТОГА. В дальнейшем такие параметры могут заполняться и для других моделей КамАЗ.
При расчете необходимые сведения, в том числе и результаты измеренных значений параметров диагностирования, будут вводится в ПК в разработанные формы таблиц. По результатам проведенных ПК расчетов будет формироваться отдельная таблица с результатами проведенного расчетного диагностирования и заключением по параметрам согласно следующих правил: - если запас ресурса больше пробега автомобиля до очередного ТО-2, уменьшенного на 10 %, то выдается сообщение в виде «При очередном ТО-2»; - если запас больше пробега автомобиля до очередного ТО-1, уменьшенного на 10 %, то выдается сообщение «При очередном ТО-1»; - в противном случае - «Ремонт».
В этом случае задача прогнозирования остаточного ресурса заключается в определении возможности их безотказной работы на наработке до выполнения очередного ТО. Если значение остаточного ресурса tо іД, состояние диагностируемого механизма обеспечит его исправную работу до очередного ТО. В случае если значение остаточного ресурса tо меньше установленной периодичности диагностирования іД, узел (агрегат) следует изъять из эксплуатации и направить в ремонт.
Блок «Операции технической диагностики, технического обслуживания автомобилей типа КамАЗ»
Проверка сформированной СИЭДиИП ТОГА проведена первоначально в лабораторных условиях на валидацию ее функционирования на ПЭВМ. На данном этапе произведена проверка ее работоспособности, как в качественном, так и временном воспроизведении НТМ. Проверка показала, что СИЭДиИП ТОГА работает под любой операционной системой и соответствует предъявляемым к ней требованиям.
На последующем этапе проверка работоспособности СИЭДиИП ТОГА произведена в производственных условиях. Проведение ТО и ТД с применением СИ-ЭДиИП ТОГА спланировано апробировать в одном из хозяйств Новосибирской об 122 ласти. Проверка на данном этапе начинается с обучения пользователей приемам использования СИЭДиИП ТОГА. Для них разработаны рекомендации по использованию системы в виде руководства. Важное требование – свободное место на жестком диске (винчестере). База полностью переносится на жесткий диск. Это освобождает CD/DVD привод, делает ненужным постоянный поиск дисков и операции с ними, снижает вероятность порчи базы, ускоряет работу и т.п.
На каждый автомобиль заводится «карта», в которой фиксируются его состояние в момент поступления на ТО. В качестве таковой может выступать «Бланк для записи результатов диагностирования» представленный фрагментом в приложении В.22. Такая информация может быть использована при анализе причин возникновения неисправностей автомобилей определенного хозяйства, а также в целях уточнения содержания работ по ТО узлов, у которых чаще возникают неисправности.
В зависимости от вида ТО, войдя в систему СИЭДиИП ТОГА, согласно схемы представленной в приложении В.45, пользователь за короткое время получает интересующий его НТМ в любом из блоков, а именно по операциям ТО и их последовательности, по применяемому оборудованию, инструменту, приборам и т.д. А далее качественно выполняет ТО. Далее делается оценка остаточного ресурса узла или агрегата автомобиля.
В результате производственной проверки выявляются проблемные вопросы по использованию СИЭДиИП ТОГА (трудности процедур поиска необходимого НТМ, ее воспринимаемости и т.д.) и проведения ТО с ее использованием во взаимоувязке «ТО-СИЭДиИП ТОГА». Также проводится анализ - каким НТМ больше пользуются, какой блок самый рабочий и удобна ли система в использовании, проста ли в освоении, эффективно ли ее применение. По мере возникновения вопросов по применению СИЭДиИП ТОГА вопросы решаются оперативно по телефону или личным присутствием.
Производственная эксплуатация разработки по ТО и ТД грузовых автомобилей моделей КамАЗ с использованием СИЭДиИП ТОГА осуществлена на производственной базе ЗАО «Раздольное» Коченевского района Новосибирской области с 14 марта по 12 апреля 2016 года согласно акта представленного в приложении Г.2.
В процессе производственной эксплуатации СИЭДиИП ТОГА была установлена на компьютер ПТО и настроена применительно к условиям ЗАО «Раздольное». Осуществлено обучение обслуживающего персонала приемам пользования системой. Эксплуатация системы проводилась в течение вышеуказанного периода путем практического выполнения операций планового обслуживания ГА КамАЗ, поступавших на РТМ, с ее использованием.
Всего было обслужено пять автомобилей КамАЗ, в том числе КамАЗ-5510 – 1 шт. (ГРЗ С040ТС – ТО-1), КамАЗ-55112 – 1 шт. (ГРЗ К771НН – ТО-1), КамАЗ-65116 – 1 шт. (ГРЗ Р697МТ - СО), КамАЗ-65115 – 1 шт. (ГРЗ В245КО – ТО-2), КамАЗ-5320 – 1 шт. (ГРЗ 3015 НБР - СО).
В результате производственной эксплуатации установлено, что система обеспечивает НДО проведения операций ЕТО, ТО при обкатке (Сервис-А и Сервис-В), ТО-1 (Сервис-1), диагностирования Д-1 и Д-2, ТО-2 (Сервис-2), сезонного ТО грузовых автомобилей завода КамАЗ на базе моделей 45143, 55102, 55111, 65115. Операции ТО и ТД автомобилей представлены в виде единого технологического процесса их выполнения.
Система обладает полнотой охвата всей необходимой НТМ, обеспечивает удобный, быстрый и корректный доступ ко всем ее необходимым компонентам. Для нахождения и воспроизведения на экране дисплея искомого НТМ по вопросам практического выполнения операций обслуживания затрачивается время в пределах 1,5-2 минут, что значительно меньше аналогичных затрат для случаев, когда оперируют разрозненной бумажной документацией. При выполнении средне-сложной операции обслуживания сокращение времени составляет 4-5 минут с учетом фактического уровня квалификации специалистов ПТО. Затраты времени на расчеты по оценке параметров технического состояния по результатам диагностирования сократились на 7-10 минут.
По оценке и опросу специалистов ПТО, разработанные ТК по ТО и ТД, позволили наглядно воспринимать операции ТО и ТД и способствовали более качественному проведению данных операций. Оперирование более полным и подробным НТМ, и одновременно, исключая лишние движения пользователя при работе и составляющих этих работ, повысили производительность труда. Система удобна в использовании и проста в освоении.