4.1 Роль диагностирования в обеспечении работоспособности и техническом обслуживании машин
Диагностирование играет существенную роль в принятии решений по функционированию и техническому обслуживанию машин. Для достижения наибольшей эффективности диагностические процедуры должны быть взаимоувязаны с потенциальными неисправностями машины. Поэтому рекомендуется провести предварительные исследования, прежде чем сформулировать требования к системе контроля состояния и диагностирования машин (системе мониторинга).
4.2 Исследование потребности в диагностировании
Основные этапы исследования представлены в виде V-образной диаграммы (см. рисунок 1), связывающей высокие (техническое обслуживание: сведения о машине, оценка риска) и низкие (измерения: контролируемые параметры, периодические наблюдения, обработка данных) уровни обобщения информации.
Рисунок 1 - Цикл исследования потребности в диагностировании и его применения
Правая ветвь диаграммы соответствует работам по контролю технического состояния и диагностированию, которые обычно проводят после приемки машины в эксплуатацию. Левая ветвь - предварительным исследованиям для конкретной машины, которые проводят, чтобы получить необходимую информацию для организации контроля состояния и диагностирования. Каждому уровню обобщения информации на диаграмме соответствует своя задача стадии предварительного исследования (левая ветвь) и своя задача стадии применения (правая ветвь).
Предварительное исследование потребности в диагностировании машины включает в себя, как правило, следующие этапы:
a) анализ эксплуатационной готовности и надежности машины, степени ее критичности для технологического процесса;
b) составление перечня основных узлов машины и выполняемых ими функций;
c) анализ видов отказов и их связь с неисправностями отдельных узлов машины;
d) определение численной характеристики степени критичности машины с учетом последствий отказов (степени опасности, времени и стоимости восстановления, влияния на качество производимой продукции) и их частоты;
e) выбор диагностируемых неисправностей;
f) определение режимов работы машины, на которых может быть обеспечено наилучшее диагностирование для неисправностей разного вида;
g) выбор признаков неисправностей для анализа технического состояния машины;
h) составление перечня контролируемых параметров, на основе которых должны быть получены признаки неисправностей;
i) выбор методов измерения и преобразователей, которые должны быть использованы для получения значений контролируемых параметров (непосредственно в результате измерений или после обработки данных измерений на компьютере).
Этапы от a) до d) могут быть реализованы с применением известных методов оптимизации работ по организации технического обслуживания машин, таких как FMEA (анализ видов и последствий отказов) и FMECA (анализ видов, последствий и критичности отказов). Дополнительно рекомендуется рассмотреть возможность применения общих методов оптимизации, таких как RCM (техническое обслуживание на основе показателей надежности).
Примечание - Процедуры FMEA и FMECA описаны в [6].
Этапы от c) до i) могут быть реализованы с применением процедуры FMSA (анализ признаков видов отказов), принципы которой изложены в 4.3.
4.3 Анализ признаков видов отказов (FMSA)
4.3.1 Метод FMSA
Задача метода состоит в выборе технологии и стратегии мониторинга, позволяющем максимизировать доверительный уровень диагноза и прогноза отказа данного вида.
Метод позволяет выбрать процедуру мониторинга, обеспечивающего максимальную чувствительность к обнаружению и скорости изменения диагностического признака. Если чувствительность метода и достоверность результатов диагностирования (прогнозирования) недостаточны, то для уточнения диагноза рекомендуется применять дополнительные процедуры, совместимые с исходной.
Рассматриваемый метод является модификацией метода FMECA, позволяющей основное внимание уделить выбору диагностических признаков, по которым может быть определен вид неисправности или отказа, с последующим формированием соответствующей стратегии мониторинга.
Если в результате применения метода FMECA возможные виды отказов уже идентифицированы и ранжированы, то соответствующие этапы метода FMSA можно опустить и переходить к последующим этапам анализа.
4.3.2 Руководство по применению
Метод FMSA позволяет получить информацию и представить ее в форме, приведенной в приложении A. Основными этапами данного метода являются: