23
Рассмотрим методику оценки времени простоя оборудования в
процессе технического обслуживания и ремонта, базирующаяся на методах
интеллектуального анализа данных. Данные согласно стандартной
методике были разделены на два множества: обучающее и обучаемое. В
качестве результирующей переменной используется время простоя
оборудования на предприятии в связи с техническим обслуживанием и
ремонтом оборудования. Влияющие факторы: сезон (квартал года);
технологическая линия, на которой произошел простой; причина простоя;
ответственная служба.
Установлено, что модель Deep Learning дает наиболее точные
результаты и позволяет выявить неочевидные закономерности между
временем простоя и влияющими факторами, которые являются
неочевидными и скрытыми, поэтому его применение для процесса
технического обслуживания и ремонта оборудования является наиболее
подходящим.
Модель Deep Learning представляет собой трехслойную нейронную
сеть с четырьмя нейронами в каждом скрытом слое. В качестве функции
активации для нейронов скрытых слоев использовался экспоненциальный
выпрямитель, а в качестве штрафной функции - величина кросс-энтропии.
Результаты моделирования позволяют оценить внутренние
нормативы времени простоя оборудования и сформулировать алгоритм
принятия решений.
Таким образом, закономерности, знания, информация, которые были
олучены в результате интеллектуального анализа данных, могут быть
спользованы в процессе принятия решений. Именно поэтому технология
Data Mining может рассматриваться как одно из самых многообещающих
аправлений повышения эффективности процесса технического
бслуживания и ремонта, а также эффективности работы предприятия
целом.
24
1.3. Методы и приемы управления техническим обслуживанием и
ремонтом оборудования
Отметим, что в настоящее время существуют следующие факторы
российской промышленности негативно скахывающиеся на эффективном
управлении системой качества технического обслуживания и ремонта
оборудования. Среди них можно выделить высокую степень износа
фондов предприятий отрасли, темпы списания основных фондов
предприятий и их замены составляют не более 2-ух процентов в год,
можно отметить высокий уровень издержек на ремонт.
Все данные факторы становятся сдерживающими показателями
предстоящего развития предприятия. Эти обстоятельства обуславливают
необходимость улучшения системы управления качеством
техобслуживания оборудования, как одну из главных проблем на
предприятиях.
Именно с этим связывается то, что производительность труда
рабочих находится в зависимости от качества техобслуживания:
продолжительность простоев оборудования из-за ремонта, возможность
служб техобслуживания быстро и с наименьшими затратами устранять
поломки оборудования [2].
Система управления качеством техобслуживания и ремонта
оборудования состоит из следующих элементов:
-планирование;
-подготовка;
-реализация техобслуживания и ремонта в заданной
последовательности и периодичности.
Организация системы управления качеством технического
обслуживания и ремонта оборудования предприятия осуществляется на
25
основе принятия решений по следующим фундаментальным вопросам
(рисунок 1):
Рис. 1.Фундаментальные вопросы при организации системы управления
качеством технического обслуживания и ремонта оборудования
[33]
В основе управления системой качества технического обслуживания
и ремонта оборудования – сочетание техобслуживания и планово-
предупредительного ремонта.
Способ организации ремонтного обслуживания производства
обусловливает структуру ремонтной службы предприятия, что оказывает
непосредственное влияние на эффективность системы технического
обслуживания и ремонта оборудования в целом.
Классические способы организации ремонтной службы [27]
характеризуются диапазоном форм от децентрализованной к
централизованной, которые отличаются степенью концентрации
управления силами и средствами в рамках единой специализированной
структуры на предприятии (рисунок 2.)
Система управления
качеством технического
обслуживания и ремонта
оборудования
Подход к оценке качества и
эффективности технического
обслуживания и ремонта оборудования
Способ организации ремонтного обслуживания
Стратегия качества технического обслуживания и ремонта
оборудования
26
Рис. 2.Классические способы организации [9]
Способ организации ремонтного обслуживания, характеризующийся
распределением сил и средств ремонной службы между
производственными подразделениями предприятия, называется
децентрализованным.
Централизованная организация ремонной службы подразумевает
наличие специализированной структуры в составе предприятия, на
которую возложен весь объём функций п технического обслуживания и
ремонта оборудования производственных и вспомогательных
подразделений, а также несущей всю полноту ответственности за
обеспечение работоспособности оборудования.
Способ построения ремонной службы на основе широкого диапазона
промежуточных форм, отличающихся различной степенью централизации,
называется смешанным.
Наиболее распространёнными на отечественных предприятиях
являются смешанные формы организации ремонтной службы, в то время
как зарубежная практика свидетельствует о высокой эффективности
Смешанная РС
Децентрализованная РС
Централизованная РС
Ресурсы и ответственность
Производственные Специализированные
подразделения подразделения
27
централизованных форм технического обслуживания и ремонта
оборудования оборудования, в том числе построения системы
технического обслуживания и ремонта оборудования на основе
альтернативных способов организации ремонной службы [5]. ремонтного
обслуживания производства
Альтернативные способы организации ремонтного обслуживания
производства (рисунок 3) подразумевают привлечение внешних ресурсов
(сил и средств) для обеспечения и выполнения технического обслуживания
и ремонта оборудования оборудования предприятия. В зависимости от
степени использования ресурсов внешних предприятий и передачи им
соответствующей ответственности за обеспечение работоспособности
оборудования различают подрядный и сервисный способы выполнения
работ по техническому обслуживанию и ремонту оборудования.
Рис. 3. Альтернативные способы организации ремонтного
обслуживания производства [9]
Для обеспечения требуемого уровня результативности системы
технического обслуживания и ремонта оборудования оборудования
распространено совместное использование классических и альтернативных
Подрядный способ выполнения ТОиР
Сервисное обслуживание
Ресурсы и ответственность
РС предприятия Внешние предприятия
28
способов организации ремонтного обслуживания производства на
предприятии.
Очень важное место в системе управления качеством
техобслуживания и ремонта оборудования занимает стратегия
технического обслуживания и ремонта оборудования[9].
Краткая характеристика основных стратегий технического
обслуживания и ремонта оборудования приведена в таблице 1.
Таблица 1.
Краткая характеристика основных стратегий технического обслуживания и
ремонта оборудования [15]
Источник таблицы: [15]
Модель
информационного
обеспечения
Характер осуществляемых мероприятий
Реактивные
Превентивные
Схоластическая модель
(на основе
вероятностных
статистических
показателей)
I. Эксплуатация до отказа:
* максимальное
использование ресурса
оборудования;
+ минимальные затраты на
содержание РС;
– отказы и затраты по
ликвидации аварий велики
и непредсказуемы.
II. Планово-
предупредительные ремонты
(ППР):
* фиксированная вероятность
аварийных отказов;
+ наилучшее условия для
планирования ТОиР;
– значительные затраты на
ТОиР из-за замены
работоспособных узлов и
деталей.
Детерминированная
модель
(на основе сведений о
фактическом
техническом состоянии
(ТС) оборудования)
III. По ТС:
* информационное
обеспечение процесса
принятия решений о ТОиР;
+ близкое к полному
использование ресурса
оборудования;
– низкая эффективность
при долгосрочном
планировании ресурсов;
IV. Проактивная:
* активное упреждающее
воздействие на ТС
оборудования;
+ увеличение срока службы
оборудования;
+ урациональный выбор
времени, видов и объёмов
ТОиР;
+ минимальная вероятность аварийных отказов;
– высокие требования к культуре труда и квалификации
персонала.
29
Под реактивными подразумеваются стратегии технического
обслуживания и ремонта оборудования, необходимость ремонтных
воздействий в которых обуславливается наступлением некоторого
критического в рамках этой стратегии события (отказа, достижения
предельных величин регламентируемых параметров). Превентивные
стратегии технического обслуживания и ремонта оборудования
направлены на предупреждение возникновения критического события и
характеризуются возможностью осуществления предварительного
планирования и подготовки технического обслуживания и ремонта
оборудования (заказ ремонтных бригад, материально-технического
обеспечения) в противоположность реактивным стратегиям, когда
необходимость проведения технического обслуживания и ремонта
оборудования, а, соответственно, и обеспечение их подготовки, до
наступления критического события непредсказуемы.
Исторически первой (как наименее требовательная к уровню
организации и культуры труда) сложилась стратегия эксплуатации до
отказа, которая подразумевает осуществление операций по техническому
обслуживанию и ремонту оборудования по достижению критического
состояния, которое, как правило, характеризуется невозможностью
выполнения заданных функций, то есть утратой работоспособности.
Стратегия управления качеством технического обслуживания и
ремонта оборудования выдвинула новые требования к уровню культуры
труда. В рамках ремонтных служб и контролирующих органов выделяются
подразделения технической диагностики, увеличивается значение личного
профессионализма, квалификации и опыта рабочих, руководителей и
специалистов. С другой стороны, поскольку регламентация технического
обслуживания и ремонта оборудования обуславливается стохастическим
фактором – фактическим техническим состоянием оборудования –
снижается эффективность долгосрочного планирования ресурсов
30
(ориентировочный срок предупреждения отказов, а значит и планирования
проведения технического обслуживания и ремонта оборудования в случае
использования средств технической диагностики преимущественно не
превышает двух-трёх месяцев).
С целью обеспечения высоких показателей работоспособности
оборудования промышленных предприятий в последнее время всё
большую популярность приобретает проактивная стратегия управления
качеством технического обслуживания и ремонта оборудования.
Сущность данной стратегии определена выполнением необходимых
ремонтных воздействий, которые направлены на снижение скорости
развития или устранение неисправностей.
Теоретические основы проактивной стратегии управления качеством
технического обслуживания и ремонта оборудования постулируют, что
изначально все виды неисправностей присутствуют в зачаточном или
явном виде во всех пускаемых в эксплуатацию машинах. Различные
факторы, сопровождающие эксплуатацию (проектные и непроектные
нагрузки, воздействие факторов окружающей среды и близлежащего
оборудования, условия эксплуатации, проведения технического
обслуживания и ремонта оборудования и прочие), в той или иной мере
приводят к развитию различных видов неисправностей. Определяющее
воздействие совокупности факторов вызывает ускоренное развитие одной
или нескольких неисправностей, которые становятся детерминирующими
по отношению к работоспособности машины. Выбирая ремонтные
воздействия таким образом, чтобы уменьшить влияние определяющих
факторов, можно снизить скорость развития неисправностей, поддерживая
работоспособное состояние машины. Рациональный выбор и качественная
реализация этих и только этих ремонтных воздействий является задачей
ремонтной службы [6].
31
Проактивная стратегия управления качеством технического
обслуживания и ремонта оборудования (рисунок 4) базируется на оценке
оборудования, которая может осуществляться определнными методами.
Рис. 4 Стратегия управления качеством технического обслуживания и
ремонта оборудования [33]
Основанием для принятия решения о необходимости выполнения
ремонтного воздействия является ситуация, когда техническое состояние
одного элемента (детали, узла, механизма) оборудования приводит к
ухудшению смежных (пространственно и/или функционально) элементов.
Оценка качества отремонтированного оборудования характеризует
техническое состояние оборудования после ремонта и его соответствие
требованиям нормативной и технической документации, то есть в
соответствии с стандартами «Технические условия на капитальный
ремонт», иной нормативной и конструкторской документации заводов–
изготовителей оборудования.
Выполнение мероприятий по ТОиР
Формирование мероприятий по ТОиР
Выбор ремонтного воздействия
Принятие решения о необходимости ремонтного воздействия
Оценка фактического ТС оборудования
32
Обычно для оценки качества устанавливаются следующие
показатели:
– соответствие требованиям НТД;
– соответствие требованиям НТД с ограничением;
– несоответствие требованиям НТД.
Оценка качества отремонтированного оборудования позволяет
обеспечить:
– увеличение срока службы оборудования. Это может произойти из-
за снижения скорости возникновелния неисправностей;
– исключение вторичных повреждений элементов оборудования,
вызванных выходом из строя смежных (пространственно и/или
функционально) элементов;
– обоснование и выполнение только необходимых ремонтных
воздействий, что уменьшает затраты и нагрузку, а также снижает
вероятность возникновения отказов, вызванных ошибками монтажа и
вмешательством в функционирование работоспособного оборудования;
– сокращение затрат на ремонтное обслуживание производства,
обусловленное изменением структуры технического обслуживания и
ремонта оборудования в пользу увеличения количества недорогостоящих
профилактических воздействий вместо затратных ремонтных операций
(замена, восстановление);
– формирование доверия к производителю со стороны потребителя
за счёт своевременного выполнения договорных обязательств и улучшения
качества продукции как комплексный результат повышения культуры
труда.