УДК 65.01.85.664
Яблоков А.Е., Максимова Т.В., Генералов А.С.
Российский биотехнологический университет
Аннотация: в статье приводится обзор технических требований к осуществлению стратегии технического обслуживания и ремонта промышленного оборудования «по техническому состоянию» (СТОиР-ТС), приводится анализ современных методов технической диагностики и мониторинга, описаны перспективы внедрение в производства современных систем мониторинга и технической диагностики.
Ключевые слова: техническое обслуживание, промышленное оборудование, ремонт, диагностика, технический мониторинг, промышленность, вибродиагностика.
Abstract: the article provides an overview of technical requirements for the implementation of the strategy of maintenance and repair of industrial equipment «according to technical condition» (STOiR-TS), provides an analysis of modern methods of technical diagnostics and monitoring, describes the prospects for the introduction of modern monitoring and technical diagnostics systems into production. Keywords: maintenance, industrial equipment, repair, diagnostics, technical monitoring, industry, vibration diagnostics.
Одно из важных направлений усовершенствования технопарков предприятий – это повышенное внимание надёжности и долговечности оборудования. На сегодняшний день при проведении соответствующего технического обслуживания и ремонта, обеспечение и поддержание рабочего состояния оборудования на промышленных предприятиях и смежных отраслях промышленности обеспечивается ГОСТом Р-1.2.070-1.062.23 СТОиР-ТС — система технического обслуживания и ремонта по техническому состоянию; нормативно-техническими документами, которые были разработаны в конце прошлого века. В условиях плановой экономики выполнение производственных программ и применения прогрессивных технологий, техническое обслуживание и ремонт (ТОиР) обеспечиваются Методикой «Типовая система технического обслуживания и ремонта металло-и деревообрабатывающего оборудования», в которой содержатся сведения планового характера, справочные материалы по ремонтосложности, содержанию выполняемых работ, режимам запуска после ремонта и др. В нынешних условиях рыночной экономики предприятия нуждаются в современной комплексной системе ТОиР по состоянию на данный момент времени, с использованием методов технического диагностирования, так как нормативно техническая документация разработки 1970-1980-х годов не удовлетворяют современные технологии [1].
Системы ТОиР-ТС применяются в любой отрасли промышленности, где осуществляется ремонт оборудования «по техническому состоянию», для которого Федеральными нормами и правилами в области промышленной безопасности не предусмотрен его планово-предупредительный ремонт.
Организованная система СТОиР-ТС является совокупностью взаимосвязанных средств, документации технического обслуживания и ремонта и исполнителей, необходимых для поддержания и восстановления (качества либо эксплуатационных характеристик) объектов, входящих в эту систему.
При организации ремонтов оборудования, плановых и внеплановых ППР «по техническому состоянию» с помощью систем диагностирования и мониторинга, обрабатывается большой объём исходной информации о техническом состоянии станочного парка по предприятию в целом, по отдельным подразделениям, по технологическим группам оборудования, по каждой единице оборудования, который должен отражаться в разработанном «Цифровом двойнике» предприятия. Цифровой двойник позволяет заказчику «увидеть» физические изделия, получить о них полную информацию и прогнозировать состояние технологических объектов. В результате оборудование может использоваться активнее, чем предполагалось. Ремонт или замена деталей, в этом случае осуществляется по реальному состоянию жизненно важных систем технологических объектов. Все методы оценки технического состояния требуют применения современных мощных ИТ-технологий [2].
Разработка и внедрение современных методов технического диагностирования и мониторинга, таких как вибродиагностика, трибодиагностика, тепловая диагностика, электрическая диагностика, дефектоскопия, параметрические диагностики, шумовая диагностика, предупреждает аварийные ситуации, повышает производительность, повышает долговечность и безотказность оборудования, снижает затраты на ремонт и эксплуатацию, уменьшает количество обслуживающего персонала [4]. Методы доступных и эффективных диагностик активно разрабатываются и достаточно быстро развиваются благодаря усовершенствованию микропроцессорной техники и информационных технологий, средств хранения и обработки данных, анализа и классификации обрабатываемой информации, с применением искусственного интеллекта., что даёт значительный экономический эффект.
В последнее время в системе СТОиР-ТС для мониторинга технического состояния оборудования среди методов не разрушаемой инструментальной диагностики, наиболее перспективной и актуальной является вибродиагностика. В основе которой лежит контроль параметров вибросигналов, отвечающих за техническое состояние станков и оборудования, их технологическую точность, надежность. Этот метод универсальный и информативный [5]. Установленные стационарные системы онлайн-мониторинга, в отличии от переносных, позволяют своевременно выявлять неисправности в работе механизмов и оборудования. Все системы мониторинга и диагностики осуществляют постоянное измерение параметров оборудования, обработку и анализ входящих сигналов, а также уведомление персонала о неотложных действиях по управлению состоянием оборудования [4].
Оценка экономического эффекта от построения СТОиР-ТС промышленного оборудования по техническому состоянию должна достигать своих целей, а именно организации расчета потенциальных или достигнутых экономических выгод от внедрения СТОиР-ТС, основных экономических выгод от построения СТОиР-ТС за счёт сокращения объёма потребляемых запчастей и их стоимости, с последующим сокращением трудозатрат на ремонт, сокращения доли брака, повышения производительности предприятия в целом [6].
За последние 30 лет в России выпуск станков сократился в 20 раз, обновление станочного парка составило менее 1 % в год, против 7-8% во времена СССР, а износ в настоящее время составляет 70-80 %. Что говорит о необходимости разработки и широком внедрении системы ТОиР оборудования по состоянию на данный момент времени, на основе методов технического диагностирования.
Публикаций по построению современной комплексной системы ТОиР отечественных и зарубежных издательств практически нет. В международных стандартах излагаются 4 основных типа стратегий технического обслуживания обрабатывающего оборудования: реактивное (обслуживание при поломках), профилактическое (плановое), предиктивное (при прогнозировании отказов до их возникновения), и четвёртый вид – техническое обслуживание, направленное на надёжность обрабатывающего оборудования, однако единого, универсального подхода к выбору варианта технического обслуживания не существует [1].
В настоящее время на основании проекта ГОСТа Р-1.2.070-1.062.23, ведутся работы по созданию нормативной базы для перевода методов технического обслуживания с системы планово-предупредительных ремонтов на обслуживание по фактическому состоянию, на основе методов технического диагностирования. Эта стратегия позволяет не проделывать лишнюю затратную работу и производить техническое обслуживание и ремонт тогда и в том объеме, в котором это действительно необходимо.
В настоящее время кафедра Прикладной механики и инжиниринга технических систем ФГБОУ ВО «РОСБИОТЕХ» занимается разработкой новых методов и средств технического диагностирования. Имеются перспективные разработки в области использования технологий искусственных нейронных сетей (ИНС) для решения задач определения класса технического состояния объекта контроля при использовании методов вибрационной, акустической диагностики, метода диагностики по сигналу огибающей тока, потребляемого электродвигателем [2, 5]. Новые разработки способствует скорейшему переходу на перспективную систему обслуживания по фактическому состоянию.
Список литературы:
- Типовая система технического обслуживания и ремонта металло- и деревообрабатывающего оборудования. Редакторы: В. И. Клягин, Ф. С. Сабиров / Минстанкопром СССР, ЭНИМС. – М.: Машиностроение, 1988. — 672 с.
- Яблоков А.Е. Научно-практические основы создания автоматизированных систем технического мониторинга и диагностики оборудования зерноперерабатывающих предприятий на базе нейросетевых методов анализа данных: Монография / А.Е. Яблоков, И.Г. Благовещенский – М., МГУПП 2022. –221 с.
- Костюков В.Н., Науменко А.П. Основы виброакустической диагностики и мониторинга машин: учеб. пособие. Омск : Изд-во ОмГТУ, 2011. 360 с.
- Костин А.М. Распределенные автоматизированные системы интеллектуального мониторинга оборудования пищевых предприятий / А.М. Костин, А.Е. Яблоков, И.Г. Благовещенский, С.М. Носенко // Пищевая промышленность. 2015. № 6. – С. 26-30.
- Яблоков А.Е. Вибродиагностика основного технологического оборудования размольного отделения мельницы. Дисс. канд. техн. наук. – М., МГУПП, 2001. – 170 с.
- Л. П. Толстых, С. М. Гора, Н. К. Медведев. Модернизация станочного парка промышленных предприятий: методическое пособие / – М.: Инфра-Инженерия, 2018. — 136 с.