Обеспечение качества и надежности системы электрооборудования автомобилей

Вид материала

Автореферат

Содержание 2. Основное содержание работы В первой главе Во второй главе Ai} необходима однозначно определяемая отсчетная точка. В качестве отсчетной точки принимается точка А0 В третьей главе

Подобный материал:

• Итоги работ по диагностике электрооборудования схемы выдачи мощности аэс, рекомендации, 7.77kb.
• Ii «Показатели качества, контроль, статистическое регулирование технологических процессов;, 2548.12kb.
• "Обеспечение качества, долговечности и надежности железобетонных конструкций", 44.83kb.
• Модернизация туннельной печи для обжига керамики зао «комтех», 58.16kb.
• Задачи : организация качественного перехода на фгос спо обеспечение своевременности, 77.67kb.
• Вопросы для подготовки к экзамену по дисциплине «Теория надежности», 8-й семестр, 2011, 20.46kb.
• Мониторинга оценки качества образования в гимназии, 163.07kb.
• Повышение надежности электромеханической системы автомобильного генератора, 310.92kb.
• Исследование возможностей применения методов и средств интегрированных экспертных систем, 28.11kb.
• Положение о проведении ежегодного городского конкурса «Лучший по професии» в номинации, 17.85kb.

2. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность работы, определяются границы предметной области, рассматриваемой в диссертации, а также формируются цели и задачи исследований, характеризуется научная новизна и практическая ценность работы.

В первой главе актуализирована проблема обеспечения качества и надежности электрооборудования автомобилей и обозначены пути ее решения, основанные на процессном подходе с использованием системного компьютерного моделирования. Проведен анализ существующих методов моделирования и реализующих их систем автоматизированного проектирования (САПР), а также пакетов прикладных программ (ППП).

Существующие в области потребительского спроса исследования, показывают тенденцию перемещения спектра потребности покупателей из области бюджетного в область подготовленного, насыщенного опциями и дополнительным оборудованием автомобиля. Главным фактором конкурентоспособности становится качество и надежность.

Надежность автомобилей оценивается производителями и специализированными организациями, такими как Американский союз потребителей (Consumer’s Union), компания J. D. Power (США), немецкий клуб автомобилистов (ADAC), немецкое объединение технадзора (Technischer Uberwachungs-verien – TUV) и др. Эксперты перечисленных институтов едины во мнении, что самым слабым местом у современного автомобиля является система электрооборудования. Российские специалисты отмечают аналогичную ситуацию на внутреннем рынке. В подтверждение данного вывода на рис.1 приведена диаграмма, отражающая динамику и структуру дефектов по укрупненным системам автомобилей производства ОАО «АВТОВАЗ». Из диаграммы видно, что доля отказов системы электрооборудования значительная и изменяется в пределах от 22 до 30%.



Рис.1. Динамика и структура дефектов по укрупненным системам автомобиля:

1 – кузов, 2 – электрооборудование; 3 – двигатель внутреннего сгорания (ДВС); 4 – трансмиссия, 5 – ходовая часть, 6 – прочее.


Повышение уровня качества и надежности продукции основано на применении процессного подхода как базового элемента международных стандартов ИСО 9001:2000 и ИСО/ТУ 16949:2002.

Важность процессного подхода вытекает из ряда факторов: только повышение результативности и эффективности процессов может обеспечить организации конкурентоспособное будущее; реальная деятельность представляет собой процессы; необходимо решать не отдельные проблемы деятельности при помощи текущих мер, а устранять причины возникновения этих проблем, снижением вариации показателей процессов; большинство проблем возникает на границах между деятельностями организации, и устранить эти проблемы можно только на основе рассмотрения взаимодействия процессов.

Любой процесс, будь то проектирование или производство, можно представить в виде многомерного объекта, блок-схема которого приведена на рис. 2.



Рис.2. Структура процесса


Если рассматривается процесс проектирования, то на входе объекта действует векторная переменная с составляющими . К составляющим относятся свойства материалов, стоимость проектируемого изделия и т.д.

Параметры, характеризующие условия протекания процесса проектирования (размеры и допуски на них, технические условия и т.д.), обозначены через векторную функцию с составляющими . Выходные переменные описываются вектором . Составляющими этого вектора будут технические характеристики проектируемого изделия.

На этапе проектирования продукции и выбора технологического оборудования для производства, предопределяется стабильность технических характеристик и качество готового изделия, через стоимость изготовления деталей и узлов.

Если рассматривается процесс производства, то на входе объекта действует векторная переменная с составляющими . К этим переменным относятся свойства заготовок и полуфабрикатов, используемых на данном технологическом объекте. Параметры, характеризующие условия протекания технологического процесса (точность, настроенность, стабильность) обозначены через векторную функцию с составляющими . Выходные переменные описываются вектором . Составляющими этого вектора будут характеристики полученного изделия.

Постоянное усложнение производственно-технических и организационно-экономических систем и необходимость их анализа с целью совершенствования функционирования и повышения эффективности обуславливают необходимость применения системного компьютерного моделирования. Эта проблема приобретает особую актуальность в связи с появлением высокотехнологичных производств.

Центральным понятием системного компьютерного моделирования (имитационного или расчетного) является само понятие система, под которой понимается совокупность виртуальных объектов, компонентов или элементов, образующих некоторую целостность в том или ином контексте. Определяющим принципом рассмотрения некоторой совокупности объектов как системы является появление у нее новых свойств, которых не имеют элементы ее составляющие.

Имитационное компьютерное моделирование заключается в создании полноценной компьютерной модели посредством блоков имитации, входящих в стандартный программный пакет. Разработчик пакетов моделирования предоставляет пользователю библиотеки компонентов описывающих реальные устройства. Разработка моделей средствами Simulink, CircSolver, APLAC, Electronic WorkBench основана на использовании технологии Drag-and-Drop (Перетащи и Оставь). В качестве «кирпичиков» для построения модели используются модули, хранящиеся в библиотеках. Например, библиотеки Simulink последних версий содержат около 150 стандартных модулей, среди них электронные компоненты и электродвигатели. Блоки, включаемые в создаваемую модель, могут быть связаны друг с другом, как по информации, так и по управлению. Для удобства работы пользователя библиотека блоков разбита на несколько разделов: источники, потребители, дискретные элементы, линейные, нелинейные элементы, соединения. Каждый блок имеет, по крайней мере, один параметр настройки.

Расчетное моделирование широко используется при создании систем автоматизированного проектирования (САПР). В общем случае под САПР понимается комплекс программно-технических средств, обеспечивающих автоматизированную поддержку проектно-конструкторских работ, выполняемых конструкторскими подразделениями. САПР имеют один весьма существенный недостаток: с их помощью трудно учесть влияние неточности изготовления деталей из-за технологических особенностей производства. Причины технологических погрешностей весьма многочисленны и разнообразны, и их можно классифицировать по различным признакам, например, по виду технологических операций (погрешности механической обработки деталей, намотки и укладки обмотки в пазы статора и т.д.). Технологические погрешности деталей (компонентов) определяют разброс выходных характеристик рассматриваемых электротехнических изделий относительно заданных техническими условиями значений и, тем самым, предопределяют их надежность и качество. Возникает вопрос о возможности проверки качества характеристик, закладываемых при разработке технического устройства в соответствии с технологическим обеспечением производства на этапе проектирования. Данная задача решена путем комплексного моделирования процессов проектирования и производства электрооборудования.

Создание полноценной расчетной модели заключается в написании программы расчета технических характеристик устройства по алгоритму на основе методик расчета. Для полной автоматизации вычислений в такой модели необходимо учитывать свойства материалов, из которых изготовлено изделие. Методики расчета технических характеристик устройств, имеющих в своем составе электромеханические преобразователи рассмотрены в работах В.А. Балагурова, И.П. Копылова, Ю.А. Купеева, А.Г. Морозова, И.М. Постникова, П.С. Сергеева, В.Е. Ютта. A. Krapel, G. Langkabel, I. Szabo, E. Wiedemann.

К достоинствам расчетной модели относятся:

• гибкость расчета при изменении значений входных параметров, при этом зависимые коэффициенты введены в программу расчета, где производится их автоматизированный поиск;
  
• простота структуры и поиска возможных отклонений, связанных с разделением расчета на модули операций, объединенных в крупные образования;
  
• возможность получения всех необходимых выходных характеристик за короткий временной интервал.
  

Для построения расчетных моделей технических характеристик электрооборудования (генератора, стартера, электромеханического усилителя рулевого управления, электропривода стеклоподъемника, стартер – генератора) наиболее приемлемы методики расчета: трехфазного синхронного генератора переменного тока с радиальным магнитным потоком; двигателя постоянного тока (ДПТ) с электромагнитным возбуждением или с возбуждением от постоянных магнитов; вентильно – индукторного двигателя (ВИД) и индукционно – динамической машины (ИДМ). С целью максимального снижения рисков от возможных несоответствий в процессах проектирования и производства, в работе учитывается проблема перехода на новую технику за счет исследований в области обеспечения качества и надежности системы электрооборудования.

При создании сложных виртуальных систем, к числу которых в полной мере можно отнести компьютерные модели электрооборудования (в процессе описания группы свойств объекта) состоящего из нескольких компонентов, когда необходимо автоматизировать поиск оптимального решения или вскрыть оригинальную зависимость, предпочтительно использовать математический аппарат и элементы логики совместно со средствами имитационного моделирования.

Все вышеперечисленное, предопределяет необходимость решения проблемы повышения качества и надежности системы электрооборудования в несколько этапов:

• оценка существующих методов анализа и обеспечения качества и надежности технических устройств, применение наиболее эффективных из них в процессах проектирования и производства электрооборудования автомобилей;
  
• разработка новых методов повышения качества и надежности электрооборудования на основе современных технологий;
  
• организация процесса прогнозирования эффективности предлагаемых мероприятий.
  

Во второй главе проведен анализ методов оценки, классификации типов данных и основных показателей качества и надежности продукции с выбором наиболее эффективных из них для проведения измерений системы электрооборудования автомобилей. Кроме того, во второй главе проводится обоснование концепции создания системного комплекса научно-программных средств направленных на обеспечение повышения качества и надежности системы электрооборудования при проектировании, производстве и эксплуатации.

Сегодня известны три типа показателей качества продукции: единичный (относится только к одному из свойств продукции), комплексный (относится к нескольким свойствам), интегральный (в соответствии с целями всесторонне отражает качество продукции).

Надежность является ключевой характеристикой качества. При обеспечении требуемого уровня качества процессов проектирования и производства продукции, в эксплуатации она будет соответствовать самым высоким требованиям.

К основным методам оценки качества и надежности продукции относятся методы векторной, экспертной, многоуровневой оценки, метод профилей, а также метод оценки показателей основных этапов жизненного цикла продукции.

Метод векторной оценки. Каждому продукту (устройству) из множества {A}(i=1…n) одного класса соответствует множество параметров – единичных показателей качества {Pj}(j=1…k). Пусть A1, A2 – наборы числовых значений параметров, соответствующих двум типам конструкций технических устройств из множества {Ai}:

, (1)

. (2)

Рассматриваем значения параметров как координаты точек Ai в k – мерном пространстве. Тогда каждой упорядоченной паре точек однозначно соответствует вектор .

Для измерения показателей множества технических устройств { Ai} необходима однозначно определяемая отсчетная точка. В качестве отсчетной точки принимается точка А0, соответствующая набору параметров базового (отсчетного) технического устройства. Измерение параметров из множества {A1} связано с определением длины и направления вектора, исходящего из точки А0, чем больше длина вектора, тем значительнее превосходство устройства по сравнению с базовым. Если два вектора имеют одинаковую длину и не совпадают, то это означает, что соответствующие устройства «набирают» оценку за счет различных показателей. Различие обусловлено приоритетами производителей в направлении развития продукции.

Метод экспертной оценки заключается в организации исследовательской работы группы специалистов (экспертов) по измерению показателей продукции. Инструментарий исследования включает в себя программу, вопросник для проведения опроса экспертов, методику или ключ к обработке и оценке его результатов, перечень необходимых для этого технических средств и программного обеспечения. Результатом исследований является экспертная оценка группы, формируемая с учетом весовых коэффициентов значимости измеряемых параметров. Применение метода наиболее корректно только при сравнительных тестах. Итоговый балл не является абсолютом, он показывает место продукции в данном тесте. Текущая оценка справедлива только для рассматриваемой модификации продукции.

Метод многоуровневой оценки продукции базируется на модели (рис.3), структура которой построена на определенном множестве показателей. В основе системы оценок заложена единая методология, основанная на принципах иерархичности и интегральности. Здесь с учетом функциональных соединений элементов анализируемой системы решается задача перехода от единичных показателей элементов к комплексным многоуровневым показателям системы.

Принцип интегральности заключается в том, что общая интегральная оценка является сверсткой оценок различных аспектов деятельности влияющих на качество или надежность.



Рис.3. Структура модели многоуровневой оценки


Сущность метода оценки показателей на основных этапах жизненного цикла продукции заключается в следующем. В соответствии с укрупненными этапами жизненного цикла устройства формируется карта показателей, что позволяет выявить критический этап жизненного цикла изготавливаемого объекта, связанный со значительными потерями качества. Наиболее точные результаты измерения качества получаются на основе данных периода эксплуатации.

Для анализа качества и надежности продукции используются диаграммы Парето, временные ряды и диаграммы сравнения. При построении диаграмм и временных рядов используются дискретные данные, отражающие качество или надежность объекта в заданный конкретный промежуток времени. Дискретные данные можно получать в абсолютных (количество отказов) и относительных (отказы на 1000 выпущенных изделий) единицах измерения.

На рис. 4 представлена действующая модель системы работы предприятий по допроизводственной оценке качества и надежности электрооборудования.



Рис.4. Существующая модель системы управления качеством и надежностью электрооборудования автомобилей при проектировании производстве и эксплуатации


Недостатком сложившейся практики разработки электрооборудования автомобилей является отсутствие системной обратной связи между процессами проектирования, производства, эксплуатации. Это приводит к ситуации, когда в процессе проектирования для разрабатываемой продукции устанавливаются требования по качеству и надежности, в первую очередь, на основе данных ресурсных испытаний опытных образцов, изготавливаемых по обходным технологиям без учета спектра обширной и достоверной информации об эксплуатационной надежности схожей продукции, производимой по основной технологии. Необходимо, также отметить, что в условиях недостаточных материальных ресурсов парк изделий, находящихся на ресурсных испытаниях ограничен, и поэтому получаемая картина надежности не достаточно объективная. Кроме того, на практике, в условиях проектирования, производства и эксплуатации отсутствуют инструменты проецирования показателей качества и надежности элементов электрооборудования на показатели системы и автомобиль. Как следствие, на стадии разработки не учитывается вклад надежности и качества элементов в соответствующие показатели системы и автомобиля в целом. Решение задачи по разработке новых инструментов управления качеством и надежностью за счет организации обратной связи между процессами позволяет более обоснованно управлять показателями проектирования, производства и эксплуатации, что способствует:

• улучшению качества функционирования процессов;
  
• повышению достоверности закладываемых при проектировании продукции показателей качества и надежности.
  

Для решения указанных проблем необходимо разработать и реализовать перспективную модель системы управления качеством и надежностью электрооборудования автомобилей при проектировании, производстве и эксплуатации и связанный с ней научно-программный комплекс, реализующий основные инструменты модели.

На рис. 5 представлена перспективная модель системы управления качеством и надежностью электрооборудования автомобилей при проектировании, производстве и эксплуатации. В перспективную модель введена системная, постоянная обратная связь между процессами проектирования, производства и эксплуатации, организованы инструменты математического и имитационного моделирования производства и эксплуатации электрооборудования на основе реальных данных соответствующих процессов.



Рис.5. Перспективная модель системы управления качеством и надежностью электрооборудования автомобилей при проектировании производстве и эксплуатации


Помимо решения проблем проектирования модель (рис.5) направлена на реализацию единого процессного подхода при проектировании, производстве и эксплуатации продукции, на основе общих целей и количественных показателей. Такой подход обеспечивает наилучшую организацию системы управления качеством и надежностью на всех этапах жизненного цикла продукции, и, как следствие, способствует повышению показателей конкурентоспособности, а также сокращению затрат в процессах эксплуатации и утилизации.

Вышеизложенное показывает, что проведение анализа качества и надежности любого технического устройства представляет собой многоуровневый процесс, который должен затрагивать участки анализа от элементов к системам. Такой порядок позволяет классифицировать элементы по различным функциональным группам, выделять проблемные участки систем, обеспечивать наиболее достоверное и точное представление информации о характеристиках качества и надежности. Для расчета показателей надежности, необходимо воспользоваться количественными значениями результатов измерений уровней отказов и затратами на их устранение в интервалах эксплуатационного пробега автомобилей (в гарантийный период), выраженных в абсолютных величинах на основе метода многоуровневой оценки.

В третьей главе, в рамках задачи по реализации концепции проводится разработка и исследование моделей надежности системы электрооборудования автомобилей производства ОАО «АВТОВАЗ», построенных на основе эксплуатационных данных. Осуществляется выбор основных элементов электрооборудования, повышение качества и надежности которых обеспечивает наибольший рост соответствующих показателей системы электрооборудования и автомобиля в целом.

Как было показано ранее, наиболее эффективным инструментом исследования надежности электрооборудования, является моделирование, при использовании которого достигается высокое качество результатов, в значительной степени сокращается время и затраты на исследования.

При моделировании надежности систем, в качестве входных параметров рассматриваем отказы всех элементов автомобилей, произошедшие в гарантийной эксплуатации в период 2007 – 2009 годов. Выходные параметры –вероятность безотказной работы (ВБР), вероятность отказов, частота и интенсивность отказов.

Вероятность безотказной работы (3) является убывающей функцией по эксплуатационному пробегу (). Она обладает следующими свойствами:; ; .

, (3)

где: Р – вероятность безотказной работы, f – плотность вероятности отказов.

Вероятность отказов определяется по формуле (4):

. (4)

Частота и интенсивность отказов (формулы 5, 6).

, (5)

, (6)

где: - число отказавших образцов изделия в интервале пробега ; - число образцов изделия, первоначально направленных в эксплуатацию, nср=(n1+n2)/2, среднее число исправно функционирующих образцов в интервале Δl, n1 - количество образцов исправно функционирующих в начале интервала, n2 – в конце интервала.

Объект исследования – автомобили производства ОАО «АВТОВАЗ» по семействам: Лада 2105, 2107 (Классика), Лада Самара, Лада 2110 и Лада Калина.

Выбор продукции ОАО «АВТОВАЗ» в качестве объекта не случаен. Во-первых, завод удерживает рынок в 25% реализации новых автомобилей на территории РФ. Во-вторых, на рынке подержанных автомобилей основная доля (порядка 80%) приходится на продукцию ОАО «АВТОВАЗ» со сроком эксплуатации 10 и более лет. В-третьих, завод является национальным производителем и практически все комплектующие изделия, в том числе, и электрооборудование, производятся на территории РФ. В-четвертых, ВАЗ выпускает только собственные разработки. Наличие у ОАО «АВТОВАЗ» самой крупной сервисной сети в России обеспечивает формирование достоверной и обширной информации о качестве и эксплуатационной надежности автомобилей.

Разработка моделей надежности электрооборудования, а также их исследование проведено на основе сформированных по принципу действия групп элементов бортовой сети: электромеханические преобразователи, датчики, переключатели, реле, контакты, провода.

Организационная структура имитационных моделей представлена на рис.6.



Рис.6. Структура модели надежности


С целью повышения функциональных возможностей моделей, а также для обеспечения большей оперативности в процессе определения выходных параметров исследуемых объектов, кроме расчета показателей надежности и построения графиков их изменения, проведена разработка аналитических уравнений соответствующих показателей. С их помощью проводится прогнозирование изменений показателей надежности при внедрении корректирующих мероприятий, направленных на повышение качества и надежности продукции.

Для разработки аналитических уравнений соответствующих показателей мы воспользовались методологией моделирования поведения систем на основе полиномов. Для этого электронные базы данных по отказам преобразованы в соответствующие массивы математической среды Mathlab. Далее проведено упорядочивание массивов по количеству отказов в зависимости от пробега автомобилей. Рассчитаны коэффициенты полиномов 15 степени. На основе полученных полиномов, проводится расчет вероятности безотказной работы (ВБР), вероятности отказов, частоты и интенсивности отказов основных систем и устройств. При этом учтено, что в автомобиле как продукте массового производства принципы резервирования не реализуются, поэтому он рассматривается как устройство из функционально последовательно соединенных систем и элементов. То есть, ВБР рассчитывается произведением надежностей соответствующих частей.

Вероятность безотказной работы j – го элемента i – й системы автомобиля в функции пробега рассчитывается по формуле:

, (7)

где: p1,2…15ij, – коэффициенты полиномиальных уравнений надежности.

Обобщенное значение надежности систем и автомобиля в целом, рассчитывается по формуле теоремы умножения вероятностей:

. (8)

В табл. 2 представлены первые топ пять систем с наименьшими значениями надежности (количественные значения ВБР в исследуемом интервале пробега) в порядке возрастания по каждому из рассматриваемых семейств автомобилей.

Таблица 2

Топ 5 систем автомобилей с наименьшим значением ВБР

№ п/п	Классика	Лада Самара	Лада 2110	Лада Калина
1	2	3	4	5
1.	Эл.об. (0,34)	Эл.об. (0,146)	Эл.об. (0,552)	Эл.об. (0,0512)
2.	Задн. мост (0,449)	Кузов, сиденья, интерьер (0,278)	ДВС (0,748)	ДВС (0,43)
3.	Кузов, сиденья, интерьер (0,506)	ДВС (0,448)	Подвеска (0,802)	Подвеска (0,625)
4.	КПП (0,633)	Подвеска (0,596)	Кузов (0,817)	Отопление салона (0,72)
5.	ДВС (0,64)	КПП (0,696)	Система отопления (0,852)	Охлаждение ДВС (0,713)

Во всех случаях (табл. 2), ключевой системой автомобилей, с точки зрения обеспечения надежности, является система электрооборудования, что подтверждает первичные выводы, сделанные по результатам анализа отчетов экспертных организаций.

В табл. 3 и 4 представлены данные о надежности электрооборудования в соответствии с тенденциями роста количественного значения ВБР в исследуемом периоде эксплуатации.

Анализ данных представленных в табл. 3 показывает высокую значимость ВБР электромеханических преобразователей в формировании надежности электрооборудования автомобиля.

Таблица 3

Надежность групп элементов электрооборудования автомобилей

№ п/п	Эл. об. Классика	Эл. об. Самара	Эл. об. 2110	Эл. об. Калина
1	2	3	4	5
1.	ЭП (0,62)	ЭП (0,55)	ЭП (0,787)	ЭП (0,231)
2.	Датчики (0,80)	Датчики (0,59)	Датчики (0,902)	Датчики (0,685)
3.	Реле (0,923)	Переключатели (0,75)	Контакты (0,936)	Переключатели (0,759)
4.	Переключатели (0,927)	Реле (0,86)	Реле (0,949)	Реле (0,801)
5.	Контакты (0,928)	Провода (0,92)	Переключатели (0,952)	Провода (0,902)
6.	Провода (0,94)	Контакты (0,94)	Провода (0,973)	Контакты (0,919)

Наименьшей надежностью среди изделий группы ЭП обладают (см табл.4): генератор, стартер, электростеклоподъемник, электромеханический усилитель рулевого управления.

Таблица 4

Надежность элементов группы электромеханических преобразователей

№ п/п	ЭП Классика	ЭП Самара	ЭП 2110	ЭП Калина
1	2	3	4	5
1.	Генератор (0,83)	Генератор (0,80)	Генератор (0,937)	Генератор (0,564)
2.	Стартер (0,893)	Стартер (0,867)	Стартер (0,962)	Электроусилитель (0,662)
3.	Электродвигатель стеклоочистителя (0,95)	Электростекло-подъемник (0,937)	Электростекло-подъемник (0,965)	Электродвигатель стеклоочистителя (0,856)
4.	Эл. двиг. вент. отопителя (0,96)	Эл. двиг. вент. отопителя (0,946)	Электродвигатель стеклоочистителя (0,966)	Стартер (0,94)
5.	Электробензонасос (0,979)	Электродвигатель стеклоочистителя (0,951)	Эл. двиг. вент. отопителя (0,967)	Эл. двиг. вент. отопителя (0,943)
1	2	3	4	5
6.	Электровентилятор охл. ДВС (0,98)	Эл. двиг. нас. омыв. (0,967)	Эл. двиг. нас. омыв. (0,985)	Электростекло-подъемник (0,959)
7.	Эл. двиг. нас. омыв. (0,984)	Электробензонасос (0,99)	Электробензонасос (0,99)	Эл. двиг. нас. омыв. (0,962)
8.	-	Электровентилятор охл. ДВС (0,991)	Электровентилятор охл. ДВС (0,994)	Электровентилятор охл. ДВС (0,973)
9.	-	-	-	Электробензонасос (0,98)

В подтверждение вывода о высокой значимости надежности группы ЭП в работе проведен анализ массовых отказов автомобилей ОАО «АВТОВАЗ» в период времени с 1977 по 2009 годы. Действительно, за последние 30 лет, именно изделия ЭП составляют наиболее существенную долю отказов в эксплуатации автомобилей.

Решение задачи по выбору основных элементов электрооборудования производится выделением массивов позиций бортовой сети по двум критериям: безотказности и ремонтопригодности. Для этого разработана математическая программа, структура которой представлена на рис.7. Программа реализует алгоритм правила Парето (метод ABC-XYZ), которое заключается в классификации массивов элементов по каждому из критериев и формировании из них основного (AX) содержащего элементы с низкими значениями ВБР и высокими затратами на устранение отказов.

В результате решения задачи получены массивы AX для электрооборудования автомобилей ОАО «АВТОВАЗ». Все массивы содержат элементы: генератор, стартер и электростеклоподъемник. Для автомобилей Лада Калина, кроме перечисленных устройств выделен электромеханический усилитель рулевого управления. Исходя из полученных результатов, можно сделать вывод о высокой значимости надежности изделий ЭП в эквивалентной надежности электрооборудования автомобилей.

В соответствии с полученными результатами проведен выбор основных элементов, которые наиболее существенно влияют на надежность бортовой сети: генератор, стартер, электростеклоподъемник и электромеханический усилитель рулевого управления (ЭМУР). Кроме того, в группу включен стартер-генератор.




Рис.7. Структура программы по выбору основных элементов надежности системы электрооборудования


Для определения причин выхода из строя основных элементов бортовой сети используются результаты работы экспертной комиссии ОАО «АВТОВАЗ», занимающейся анализом причин отказов автомобилей в гарантийный период эксплуатации, а также описанием дефектов содержащихся в актах гарантийного обслуживания. В результате этой работы вскрыты основные причины отказов элементов по функциональным блокам: электронные компоненты (ВБР по моделям изменяется от 0,752 до 0,976), подшипниковые узлы (ВБР изменяется от 0,813 до 0,978), активная зона ЭП (ВБР изменяется 0,813 от 0,978) и т.д.

Практика показывает, что наибольшая эффективность от внедрения улучшений на предприятиях достигается при максимальной унификации соответствующих мероприятий и распространении их на схожую продукцию. В массовом производстве качество технических характеристик ЭП в значительной степени зависит от технологических разбросов размерных параметров активной зоны. Анализ основных причин отказов подтверждает данный вывод. Именно поэтому проблема обеспечения стабильности и точности размеров ЭП актуальна и требует решения.

Решение проблемы повышения качества и надежности системы электрооборудования базируется на методах, объединяющих все этапы процесса в единый комплекс на основе инструментов компьютерного моделирования.