Методика определения технических и технологических норм расходов материальных ресурсов при эксплуатации систем электроснабжения до 0,4 кв проект, первая редакция

Вид материала

Содержание

4.8. Методические рекомендации по расчету отдельных параметров и показателей системы ремонта оборудования
4.8.2. Выбор стратегий ремонта сменных элементов оборудования и их параметров
F до пересечения с кривой v
Расчет стоимостных показателей при определении оптимальной периодичности замен сменных элементов и контроля их технического сост
С рт - стоимость трудовых затрат; С
L - нормативный срок эксплуатации диагностической аппаратуры до списания, лет; т
4.8.3. Расчет оптимального уровня запаса сменных элементов оборудования
Ro производится по номограмме (рис. 4.3). Входом в номограмму служат: т

Подобный материал:

1 ... 5 6 7 8 9 10 11 12 ... 62

4.8. Методические рекомендации по расчету отдельных параметров и показателей системы ремонта оборудования

4.8.1. Методика расчленения оборудования на сменные элементы

Задача заключается в том, чтобы разработать такую номенклатуру сменных элементов оборудования, которая обеспечивала бы наименьшие затраты труда, времени и средств на ремонт оборудования. При этом должны быть соблюдены необходимые конструктивные и технологические требования к сменным элементам. Расчленение оборудования на сменные элементы производится в несколько этапов.

На первом этапе выделяются основные сменные элементы (ОСЭ). Как правило, это крупные узлы и агрегаты оборудования. Здесь основными критериями являются: конструктивная обособленность, законченность узлов и агрегатов, легкость демонтажа и приспособленность к транспортированию. Результатом первого этапа расчленения является перечень ОСЭ, в основном соответствующий традиционному делению оборудования на агрегаты и узлы.

На втором этапе каждый из ОСЭ анализируется с точки зрения возможности выделения из его состава дочерних сменных элементов (ДСЭ).

В число ДСЭ включаются такие составные части ОСЭ (узлы и детали), которые одновременно отвечают всем перечисленным ниже техническим и экономическим требованиям:

а) технические условия должны допускать проведение разборки ОСЭ до уровня, необходимого для демонтажа потенциального ДСЭ в условиях ЖКХ;

б) конструкция потенциального ДСЭ должна допускать его самостоятельное транспортирование и хранение без ухудшения технических характеристик (по сравнению со случаем транспортирования и хранения ОСЭ);

в) технические условия на ремонт ОСЭ должны допускать обезличенную замену потенциального ДСЭ;

г) продолжительность простоя оборудования при замене ДСЭ ( t_пр^{ОСЭ )} должна так соотноситься с продолжительностью простоя при замене ОСЭ ( t_пр^ОСЭ ), чтобы выполнялось условие:

t_пр^ДСЭ³> t_пр^ОСЭ

(4.10)

4.8.2. Выбор стратегий ремонта сменных элементов оборудования и их параметров

Эффективная организация ремонта любого оборудования может быть обеспечена применением рассмотренных ниже стратегий профилактических замен (ремонтов) сменных элементов оборудования.

При стратегии стандартных замен (С₁) сменные элементы заменяют в обязательном порядке при наработке оборудованием ресурсов Т_п, 2Т_п, ЗТ_п и т.д. независимо от того, были ли неплановые замены в промежутках между плановыми заменами. При стратегии индивидуальных замен (С₂) сменные элементы заменяют при выработке ими установленного ресурса Т_п. Если отказ элемента происходит раньше, то его заменяют в неплановом порядке, а отсчет наработки ведется с момента замены.

При стратегии замен по техническому состоянию (С₃) сменные элементы заменяют по мере выработки ими заложенного ресурса, контролируемого с периодичностью t_м по изменению параметра технического состояния элемента.

Затраты на замены и контроль состояния, приходящиеся на единицу наработки элемента (удельные затраты), для перечисленных стратегий определяют соответственно по формулам (в тенге на ед. наработки):

С₁ =С_п+ С₀Н (Т_п) / Т_п	(4.11)
	(4.12)

(4.13)

где С_п - стоимость плановой замены сменного элемента, тенге;

С_о - стоимость неплановой замены, сменного элемента (при отказе), тенге;

С_к - средняя стоимость операций контроля технического состояния сменного элемента, тенге;

Т_п - периодичность плановых замен элемента, ед. наработки;

Н(Т_п) - среднее число неплановых замен сменного элемента на интервале Т_п (функция восстановления) в условиях стратегии С₁;

F ( T_n ) - вероятность безотказной работы сменного элемента на интервале T_п ;

- средняя наработка сменного элемента в условиях стратегии С₂ ед. наработки;

t_ф - средний фактический ресурс сменного элемента в условиях стратегии С₃, ед. наработки;

Q ( t_ф ) - вероятность отказа сменного элемента за время t_ф _м; Q ( t_ф ) ; = 1- F ( t );

т_к( t_ф ) - среднее количество проверок технического состояния элемента за средний срок службы.

При всех стратегиях плановых замен средний фактически используемый ресурс элемента t_ф меньше среднего ресурса элемента T_ср , заложенного при его изготовлении. Как правило, диагностика обеспечивает наиболее эффективное использование заложенного ресурса. Величина t_ф зависит от выбранных значений межконтрольной наработки t_м и допускаемого отклонения параметра D_o технического состояния элемента.

Если элемент имеет диагностические параметры, контроль которых позволяет получить объективную оценку технического состояния, то сменный элемент следует эксплуатировать, используя стратегию С₃.

При отсутствии диагностических параметров приходится делать выбор между стратегиями С₁ и С₂. Применительно к одиночному элементу вторая стратегия более экономична, но требует индивидуального учета наработки элемента. При большом количестве однотипных элементов и проведении их групповых замен первая стратегия может оказаться экономически более предпочтительной.

Пример расчета. Сменный элемент заменяется по техническому состоянию и характеризуется следующими показателями: T_ср = 1260 ч, v = 0,5; С_п = 50 тенге, С_о = 100 тенге, С_к = 6,5 тенге. Номинальное значение параметра П_н = 0,2 мм, предельное изменение параметра технического состояния в процессе эксплуатации И_п = 0,8 мм.

Требуется определить оптимальную межконтрольную наработку t_м , оптимальное допускаемое отклонение параметра технического состояния D^{o п m}и оптимальное допускаемое значение параметра П_доп^опт.

Находим: А = Со/С_п = 100 : 50 = 2; В = C_к / C_п = 0,13. По значению А = 2 выбираем правую часть номограммы ( рис. 4.1, б) и в ее нижней части от ординаты В = 0,13 проводим горизонтальную линию до пересечения с кривой v = 0,5 (точка F ). Абсцисса точки F (Т_о = 2,0) определяет оптимальную периодичность межконтрольной наработки t_м в нормированных величинах Т_о= Т_ср / t_м . Величина t_м в абсолютных единицах составит:

tм =Т_ср/Т_о =1260 : 2,0 = 630 ч.

Следующий этап - определение оптимального отклонения параметра технического состояния. Проведя вертикаль из точки F до пересечения с кривой v = 0,5 в верхней зоне номограммы, находим точку Н, ордината которой (точка G ) определит D_o = D₀^опт = 0,55 в нормированных единицах (в долях И_п).

Последовательность определения Т₀^опт (нижняя часть номограммы): B → v ( A ) → Т₀^опт

Последовательность определения D₀^опт (верхняя часть номограммы):

для А = 1,2-1,7 - сплошные линии, для А = 2,6-4,5 - пунктирные линии

для А = 1,8-2,5 - сплошные линии, для А > 4,5 - пунктирные линии

Рис 4.1. Номограммы для определения межконтрольной наработки t_м = T_ср/ T₀ и допускаемого отклонения параметра D₀^опт в зависимости от соотношения плановых и неплановых замен А = С₀/С_п коэффициента вариации наработки до отказа v = s/Т_ср и величины показателя степени а функции, аппроксимирующей изменение параметра, в условиях стратегии замен сменного элемента по техническому состоянию

Переход к абсолютному значению отклонения параметра технического состояния D^опт производится по формуле:

D^опт = D₀^опт ·И_п=0 ,55·0,8=0,44

4.14

Если изменение параметра происходит по степенной функции с показателем а > 1, например равным 1,4, то величина D₀^опт определяется следующим образом. От найденного ранее значения D₀^опт(точка G ) движемся параллельно ближайшей наклонной линии до пересечения с абсциссой а = 1,4 (точка Р). Ордината G этой точки определит скорректированное значение D₀^опт = 0,43, а следовательно, и абсолютную величину оптимального допускаемого отклонения параметра - 0,34 мм ( D₀^оп·· И_п= 0,43 · 0,8).

По той же схеме определяется допускаемое отклонение параметра технического состояния и в том случае, когда величина t_м задана технической документацией. Оптимальное допускаемое значение параметра определяется выражением:

П_доп^опт =П_н± D^опт

(4.15)

В рассматриваемом примере П_доп^опт равно 0,64 мм при а = 1 и 0,54 при а = 1,4.

Знак «+» соответствует случаю, когда параметр в процессе эксплуатации увеличивается, а знак «-» - когда он уменьшается.

Расчет стоимостных показателей при определении оптимальной периодичности замен сменных элементов и контроля их технического состояния.

Средняя стоимость плановой (неплановой) замены сменного элемента (С₃) в общем виде определяется суммой затрат и убытков:

С₃ =С_мат +С_тр +С_у

(4.16)

где С_мат - стоимость материальных затрат;

С_рт - стоимость трудовых затрат;

С_у - стоимость убытков от простоя оборудования в случае плановой (неплановой) замены элемента.

Составляющая С_мат представляет собой совокупную стоимость всех видов используемых запасных частей, смазочных и других материалов. Если элемент заменяется из-за отказа, то необходимо дополнительно учитывать материальные затраты на устранение вторичных отказов.

Составляющая представляет собой сумму затрат на оплату труда всех участников работ по замене сменного элемента в плановом порядке или из-за отказа. Здесь С_j , - часовая заработная плата j - го участника работ, тенге ч; t_j - средняя продолжительность работы j -го участника работ при замене данного элемента, ч; m - число участников работ.

При этом учитываются все виды работ (поиск неисправности, выявление отказавшего элемента, доставка исправного сменного элемента, монтажно-демонтажные работы и т.д.). Если при устранении отказа обнаружатся вторичные повреждения, то трудозатраты на их устранение также учитываются.

Составляющая С_у определяет величину убытков от простоя:

С_у= D_· t_пр ·_·у·С_себ·ψ

(4.17)

где D - часовая производительность технологической линии (машины, оборудования), ед/ч;

t_п_р -средняя продолжительность простоя при плановой (неплановой) замене сменного элемента, ч;

у - доля условно-постоянных расходов в себестоимости продукции;

С_себ - себестоимость единицы продукции, тенге /ед;

·ψ - доля утраты производительности технологической линии при отказе данного элемента (·ψ = 1 при прекращении выпуска продукции).

Аналогично по выражению С_к = С^к_тр + С^к_у + С^к_а определяются затраты на контроль технического состояния (диагностирование).

Составляющие С^к_тр и С^к_у имеют такой же смысл, как и в первом выражении, но применительно к процессу диагностирования.

Составляющая С_а^к учитывает средние затраты на амортизацию диагностической аппаратуры за время проведения одной операции контроля:

С_а^к= С_а/ Lm_g

(4.18)

где С_а -балансовая стоимость диагностической аппаратуры, тенге;

L - нормативный срок эксплуатации диагностической аппаратуры до списания, лет;

т - среднегодовое количество операций контроля технического состояния элементов оборудования, выполняемых с применением данной аппаратуры, ед.

4.8.3. Расчет оптимального уровня запаса сменных элементов

оборудования

Оптимальная схема организации хранения запаса сменных элементов оборудования предусматривает создание на ЖКХ складов нескольких ступеней.

Склады I ступени создаются в непосредственной близости от работающего оборудования и обеспечивают всю потребность в сменных элементах оборудования, обслуживаемого этим складом (объектовый склад).

Склады II ступени служат для пополнения запаса сменных элементов на складах I ступени, а также для экстренного удовлетворения потребности в сменных элементах оборудования в случае полного исчерпания их запаса на любом из складов I ступени (склад ЖКХ).

При отсутствии объектовых складов в роли склада I ступени выступает склад ЖКХ, II ступени - внешние поставщики.

Ниже рассмотрена работа складов по обеспечению оборудования сменными элементами на основе широко распространенной в теории управления запасами стратегии R_o, (где R_o - оптимальный уровень запаса в начале периода пополнения;

- интервал времени, через который пополняется запас сменных элементов данного типа).

По истечении интервала пополнения производится проверка наличного запаса сменных элементов по каждой позиции. Если при этом наличный запас I_к , в конце периода пополнения

окажется меньше величины R_o, дается заявка на пополнение запаса по данной позиции. Размер пополнения П равен:

П = R_o- I_к

(4.19)

Поставка запасных частей для пополнения запаса - групповая, т. е. заказ и доставка пополнения осуществляется одновременно по всем позициям, требующим пополнения.

В случае исчерпания запаса элементов i -го типа спрос удовлетворяется экстренной поставкой элемента со склада вышестоящей ступени.

Оптимальный уровень запаса Ro узлов и деталей оборудования определяется как наименьшее целое значение R , при котором выполняется соотношение:

(4.20)

где Р (х; т) - вероятность того, что потребность в элементах для замены составит х единиц (при среднем спросе за период пополнения-т ед.);

а - оптимальный уровень недостаточности запаса (вероятность того, что на интервале пополнения,, в течение которого средний спрос составляет т ед., реальный спрос превысит R ед.).

Для элементов, подлежащих восстановлению,

a= С_х / ( С_П^II-I₊С_У^II-I )

(4.21)

для невосстанавливаемых

a = 2С_х / [С_х+2 / (С_П^{II - I}₊С_У^{II - I} )]

(4.22)

где С_х - стоимость хранения элемента i -го типа в течение периода пополнения

, тенге;

С_П^{II - I}¹ -разница в стоимости экстренной поставки элемента к машине со склада II ступени и склада I ступени тенге;

С_У^{II - I}-разница в стоимости убытков от простоя машины в случае экстренной поставки элемента к машине со склада II ступени и склада I ступени, тенге.

Выбор оптимального уровня запаса Ro производится по номограмме (рис. 4.3). Входом в номограмму служат: т - средняя потребность в элементах данного типа для проведения неплановых замен в течение периода пополнения на всех машинах, обслуживаемых данным складом, ед.; а-вероятность недостаточности запаса элементов данного типа.

Рис. 4.3. Номограмма для определения оптимального уровня запаса R_о (цифры внутри круга) сменных элементов оборудования в зависимости от величины т (цифры вдоль вертикального радиуса круга) средней потребности в элементах за период пополнения и оптимальной вероятности недостаточности запаса а (цифры на периферии круга).

Пример. Средний расход восстанавливаемых сменных элементов за период пополнения (= 1 мес.) составляет 2,18 ед. При этом С_х = 6,4 тенге, С_П^{II - I} = 1,7 тенге, С_П^{II - I} = 74,3 тенге.

Находим а:

а = 6,4 / (3,7 + 74,3) = 0,082.

Из центра круга проводим радиус к полученному значению а (0,082) на периферии круга, и на пересечении радиуса с кольцом, соответствующим заданному значению т (ввиду отсутствия т = 2,18, используем кольцо со значением т = 2,2), находим ответ: R_o = 4.

Ниже рассмотрен порядок расчета исходных данных, необходимых для определения оптимального запаса сменных элементов.

Стоимость хранения С_х включает в себя затраты на содержание запаса, плату за оборотные фонды, убытки от замораживания средств, убытки из-за ухудшения надежности элементов при хранении:

С_х = L :365С_ЭЛ

(4.23)

где L - коэффициент, показывающий, какую долю от стоимости элемента составляют затраты на его хранение в течение года на складе данной ступени (для складов предприятия можно принимать L = 0,28 ÷ 0,34);

- период пополнения запаса элементов данного типа, сут.;

С_ЭЛ - стоимость элемента, тенге.

Стоимость экстренной поставки С_п элемента представляет собой сумму затрат на оформление поставки и затрат на экстренную доставку одиночного элемента к оборудованию со склада II ступени:

С_П^{II - I}= С_ОФ^II + С_Д^II - С_ОФ¹ - С_Д^I

(4.24)

С учетом того, что затраты на оформление экстренной поставки одного элемента со складов I и II ступеней практически одинаковы,

С_П^{II - I}= С_Д^II- С_Д^I = C_ЧЗП ( t_Д^II - t_Д^I )

(4.25)

где С_чзп - часовая заработная плата доставщика, тенге/ч.

Величина

характеризует собой дополнительные убытки от простоя машины, связанного с экстренной доставкой отсутствующего сменного элемента со склада II ступени:

Если время демонтажа отказавшего элемента меньше времени доставки нового элемента со склада I ступени, то

(4.26)

в противном случае

(4.27)

где С_ч - стоимость убытков от простоя машины в течение часа, тенге/ч;

-среднее время доставки данного элемента к машине соответственно со склада II и I ступени, ч;

t_ДЕМ - среднее время демонтажа отказавшего элемента с машины, ч;

k_i - доля потери производительности машины в случае отказа элемента i -го типа.

Убытки от невыпуска готовой продукции из-за 1 ч простоя машины (С_ч, тенге) упрощенно можно определить по формуле:

C₄ = D_{cy т} γC_{ce 6} /24

(4.28)

где D_сут - среднесуточный выпуск продукции при использовании работоспособной машины, ед.;

γ -доля условно-постоянных расходов в себестоимости единицы продукции;

С_{c еб} - себестоимость единицы продукции, тенге/ед.

Пример. Пусть склад I ступени (объектовая кладовая) обслуживает 11 однотипных машин, в которых установлено по 2 детали рассматриваемого типа. Деталь имеет средний срок службы 345 сут., в плановом порядке не заменяется и восстановлению не подлежит. Период пополнения

составляет 30 сут.

Прочие показатели: L = 0,31; С_эл = 110 тенге; D_сут = 48,6 т; С_{c еб} = 50 тенге/т; γ = 0,16;

= 3,2 ч;

= 0,6 ч; t_ДЕМ = 1,2 ч; С_чзп = 1,1 тенге/ч.

Исходя из имеющихся данных, определяем:

т =30·2·11: 345 = 1,9 шт.,

Cx = L Сэл · / 365 = 0,31 · 30 · 110 : 365 = 2,8 тенге.,

С_ч = D_{cy т} С_себ / 24 = 48,6 · 50 · 0,16 : 24 = 16,2 тенге/ч,

Су =

тенге.

С_П=С_чзп ( t_Д^II - t_Д^II ) =1,1· (3,2 -0,6) = 2,86 тенге,

а =2С x / [ Cx +2(+) ] = 2·28: [ 2,8 + (2,86 + 32,4)·2 ] = 0,076.

По рассмотренной в предыдущем примере схеме, используя полученные значения т= 1,9 и а = 0,076, по номограмме (рис. 4.3) находим оптимальный уровень запаса R₀= 4.