По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.791 DOI:10.33920/pro-2-2201-05

Идентификация отказов с использованием структурно-функционального подхода к условиям цифровизации

Сидоров В. А., д-р техн. наук, профессор, Донецкий национальный технический университет, Донецк, 83001, Донецкая Народная Республика, Донецк, ул. Артёма, 58, e-mail: sidorov_va58@mail.ru
Сидоров А. В., инженер, Донецкий национальный технический университет, Донецк, 83001, Донецкая Народная Республика, Донецк, ул. Артёма, 58, e-mail: avsydorov@eam.su
Ошовская Е. В., канд. техн. наук, доцент, Донецкий национальный технический университет, Донецк, 83001, Донецкая Народная Республика, Донецк, ул. Артёма, 58, e-mail: evo2008@bk.ru
Шамрай Ю. А., аспирант, Донецкий национальный технический университет, Донецк, 83001, Донецкая Народная Республика, Донецк, ул. Артёма, 58, e-mail: joukserin@gmail.com

Одним из основополагающих компонентов в системах технического обслуживания и ремонта оборудования, реализующих современные риск-ориентированные стратегии, выступает информация. Эффективность принимаемых решений определяется не только объемом, но и качеством информационных данных. В статье сформулированы и обоснованы требования, предъявляемые к собираемой информации о техническом состоянии оборудования и данным для анализа его отказов, с учетом современных возможностей и условий всеобщей цифровизации. Показана роль математического моделирования при формировании данных о функциональных параметрах машины, изложены основные этапы построения и представлен комплекс разработанных математических моделей холодильника. Рассмотрены методы анализа отказов оборудования, приведены их характеристики, указаны области и особенности применения. Описан алгоритм анализа событий, связанных с работоспособностью оборудования, по записям в агрегатном журнале. Предлагаемые подходы продемонстрированы на примере холодильника с шагающими балками и гидравлическим приводом, являющегося составной частью технологической линии МНЛЗ и имеющего наиболее характерные признаки металлургического оборудования, что позволяет решение задачи о сборе и обработке информации о техническом состоянии холодильника МНЛЗ использовать как типовое.

Литература:

1. Липкин, Е. ИНДУСТРИЯ 4.0: Умные технологии — ключевой элемент в промышленной конкуренции. — М.: ООО «Остек-СМТ», 2017. — 224 с. ISBN 978‑5‑9907248‑2‑2

2. Шваб, К. Четвертая промышленная революция. — М.: Эксмо, 2016 — (Top Business Awards). — 138 с. ISBN 978‑5‑699‑90556‑0

3. Четвертая промышленная революция. Эл. ресурс. URL: https:// seekingalpha.com (дата обращения: 04.05.2021).

4. The wall street journal. Эл. ресурс. URL: https://www.wsj.com/ (дата обращения: 04.05.2021).

5. Четвертая промышленная революция. Эл. ресурс. URL: https:// play.google.com (дата обращения: 04.05.2021).

6. MAINTWORLD magazine for maintenance & asset management professionals. Эл. ресурс. URL: https:// www.maintworld.com (дата обращения: 04.05.2021).

7. Поспеев, Л. Способ оптимизации затрат на обслуживание оборудования при помощи кластерного анализа записей в журнале обслуживания. Reliability Engineering & System Safety. / November 01, 2020. https://telegra. ph/teenindusekuulusid-optimeerimine-10–31.

8. Логов, А. Б. Математические модели диагностики уникальных объектов / А. Б. Логов, Р. Ю. Замараев. — Новосибирск: изд-во СО РАН, 1999. — 228 с.

9. Савельев, А. Н., Козлов, С. В., Анисимов, Д. О. Особенности формирования динамических моделей многодвигательных гидроприводов холодильников МНЛЗ // Научный журнал «Вестник Сибирского государственного индустриального университета». — 2016. — №2 (16). — С. 28–31.

10. Герцбах, И. Б., Кордонский, Х.Б. Модели отказов / Под ред. Б. В. Гнеденко. — М.: Советское радио, 1966. — 166 с.

11. ГОСТ 27.002–89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения.

12. ГОСТ 27.301–95. Надежность в технике. Расчет надежности. Основные положения.

13. ГОСТ 27.310–95. Надежность в технике. Анализ видов, последствий и критичности отказов. Основные положения. Сб. ГОСТов. — М.: ИПК Издательство стандартов, 2002.

14. ГОСТ Р ИСО 7870-2-2015. Статистические методы. Контрольные карты. Ч. 2. Контрольные карты Шухарта.

1. Lipkin, E. INDUSTRIYA 4.0: Umnye tekhnologii — klyuchevoj element v promyshlen-noj konkurencii. M.: OOO "Ostek-SMT", 2017. — 224 str. ISBN 978‑5‑9907248‑2‑2

2. Shvab, K. CHetvyortaya promyshlennaya revolyuciya. "Eksmo", 2016 (Top Business Awards) — 138 s. ISBN 978‑5‑699‑90556‑0

3. CHetvyortaya promyshlennaya revolyuciya. El. resurs. URL: https:// seekingalpha.com (data obrashcheniya 04.05.2021).

4. The wall street journal. El. resurs. URL: https://www.wsj.com/ (data obrashcheniya 04.05.2021).

5. Chetvyortaya promyshlennaya revolyuciya. El. resurs. URL: https:// play.google.com (data obrashcheniya 04.05.2021).

6. MAINTWORLD magazine for maintenance & asset management professionals. El. re-surs. URL: https:// www.maintworld.com (data obrashcheniya 04.05.2021).

7. Pospeev, L. Sposob optimizacii zatrat na obsluzhivanie oborudovanie pri pomoshchi klasternogo analiza zapisej zhurnala obsluzhivaniya. Reliability Engineering & System Safety. / November 01, 2020. https://telegra. ph/teeninduse-kuulusid-optimeerimine-10–31.

8. Logov, A. B. Matematicheskie modeli diagnostiki unikal'nyh ob'ektov / A. B. Logov, R. YU. Zamaraev — Novosibirsk: izd-vo SO RAN, 1999. — 228 s.

9. Savel'ev, A. N., Kozlov, S. V., Anisimov, D.O. Osobennosti formirovaniya dinami-cheskih modelej mnogodvigatel'nyh gidroprivodov holodil'nikov MNLZ // Nauchnyj zhurnal "Vestnik Sibirskogo gosudarstvennogo industrial'nogo universiteta" № 2 (16), 2016 — s. 28–31.

10. Gercbah, I. B., Kordonskij, H.B. Modeli otkazov. /Pod red. B.V. Gnedenko, M.: So-vetskoe radio, 1966. — 166 s.

11. GOST 27.002–89. Nadezhnost' v tekhnike. Osnovnye ponyatiya. Terminy i opredeleniya.

12. GOST 27.301–95. Nadezhnost' v tekhnike. Raschet nadyozhnosti. Osnovnye polozheniya.

13. GOST 27.310–95. Nadezhnost' v tekhnike. Analiz vidov, posledstvij i kritichnosti otkazov. Osnovnye polozheniya. Sb. GOSTov. M.: IPK Izdatel'stvo standartov, 2002.

14. GOST R ISO 7870-2-2015. Statisticheskie metody. Kontrol'nye karty. CHast' 2. Kontrol'nye karty SHuharta.

Одним из направлений повышения техногенной безопасности в современных условиях является всеобщая цифровизация в рамках стратегии Индустрии 4.0 [1, 2]. Предполагается, что использование сведений о фактическом техническом состоянии оборудования в информационной системе позволит уменьшить уровень энтропии, снизить затраты на текущее обслуживание и обеспечить безотказность его работы. Расширение возможностей гаджетов, а также использование технологий облачных вычислений может быть одним из возможных путей решения вопроса увеличения объема собираемой и обрабатываемой информации.

Business Insider сообщает, что Amazon работает над продуктом для мониторинга технического состояния оборудования, используя машинное обучение для предсказания необходимости технического обслуживания на основе анализа температуры, вибрации и звука [3]. Завод Anheuser-Busch InBev использует интеллектуальные беспроводные датчики для улавливания недоступных для человеческого уха ультразвуковых сигналов, исходящих от конвейерной ленты и двигателей насосов, с целью прогнозирования отказов оборудования и сокращения времени простоя завода. Пилотный проект был запущен летом 2018 г., а в сентябре 2020 г. Siemens сделала технологию доступной в качестве приложения для смартфона [4].

Компания Siemens предлагает техническое решение для мониторинга электродвигателей — инженер-диагност устанавливает на смартфон специальное приложение [5] и записывает в нем аудиосигнал от работающего двигателя. Первый из записанных аудиосигналов приложение использует в качестве эталона для анализа и оценки того, насколько последующие записи отличаются от эталонного. Если отличие велико, приложение уведомит пользователя. На основании записанных в приложении сигналов можно строить тренды изменения состояния двигателя.

Полученную информацию планируется использовать в рамках реализации стратегий оправданного риска, упреждающего обслуживания, обслуживания по состоянию и др. [6]. Для оптимизации расходов на обслуживание предлагается использовать данные, получаемые из записей в журнале обслуживания, обработанные при помощи кластерного анализа [7]. Примеры использования гаджетов для получения данных о состоянии оборудования показаны на рис. 1.

Для Цитирования:
Сидоров, Сидоров, Ошовская, Шамрай, Идентификация отказов с использованием структурно-функционального подхода к условиям цифровизации. Главный механик. 2022;1.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: