Техническая эксплуатация автомобилей Основы обеспечения

УДК 629.113/.

115(075.8) ББК

39.33я73 М194

ПРЕДИСЛОВИЕ

Рецензенты:

профессор кафедры «Техническая эксплуатация автомобилей

и восстановление деталей» Тольяттинекого государственного университета, д-р техн. наук fi. В. Петросов;

зав. кафедрой «Эксплуатация автомобильного транспорта и автосервис» МАДИ (ГТУ), проф. А. Н. Ременное

Малкнн B.C.

М194 Техническая эксплуатация автомобилей : Теоретические и практические аспекты : учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / B.C. Малкин. — М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 288 с.

ISBN 978-5-7695-3191-0

Рассмотрены вопросы обеспечения качества и надежности автомобилей в процессе их эксплуатации. Приведены методы определения статистических характеристик показателей надежности, анализа надежности автомобиля как сложной системы, нормирования запасных частей, стратегии их замены. Описаны методы контроля качества материальнотехнического обеспечения. Даны методики определения периодичности технического обслуживания и теоретические основы диагностики, рассмотрены вопросы информационного обеспечения и выбора средств механизации технологических процессов.

Для студентов высших учебных заведений. Представляет практический интерес для специалистов станций технического обслуживания, автотранспортных и авторемонтных предприятий.

УДК 629.ИЗ/. 115(075.8)

ББК 39.33я73

Оригинал-макет данного издания является собственностью

Издательского центра * Академия», и его воспроизведение любым способом
без согласия правообладателя запрещается
© Малкин B.C., 2007

© Образовательно-издательский центр «Академия», 2007

ISBN 978-5-7695-3191-0 © Оформление. Издательский центр «Академия», 2007

В учебном пособии рассмотрены вопросы обеспечения качества и надежности автомобилей в процессе их эксплуатации.

Знакомство с процессами изменения технического состояния автомобилей в период их эксплуатации обеспечивает понимание причин возникновения отказов и неисправностей.

Изучение методов описания случайных величин, характеризующих параметры процессов технической эксплуатации автомобилей, позволяет производить оценку надежности автомобилей по результатам испытаний на основе принципов обеспечения надежности автомобиля как сложной системы.

Представленные в учебном пособии теоретические основы ремонтопригодности автомобиля позволяют специалисту оценить проблемы создания равнопрочного автомобиля и принять оптимальные решения по замене деталей при ремонте автомобилей, обеспечивая их надежность и безопасность.

Владение методами организации испытаний автомобилей, обработки результатов и оценки их достоверности, установления связи между случайными факторами является необходимым условием получения в сжатые сроки объективной информации о показателях надежности автомобиля и, в частности, долговечности деталей, что является основой прогнозирования их расхода.

Рассмотренные в пособии методы расчета норм расхода запасных частей и выборочного контроля качества запасных частей и материалов, поставляемых в автотранспортные предприятия в процессе их материально-технического обеспечения, имеют большое значение в подготовке специалиста к его практической деятельности.

Важная роль в учебном пособии отводится основам формирования системы технического обслуживания автомобилей. Представленные методы расчета оптимальной периодичности технического обслуживания могут быть успешно использованы на практике при переходе на новые смазочные материалы, при эксплуатации автомобилей в особых условиях и т.п.

Знание теоретических основ диагностики необходимо специалисту для создания системы диагностирования, выбора наиболее информативных диагностических параметров и их допустимых значений, разработки алгоритма автоматического диагностирования

3

по комплексу признаков при обеспечении эффекта самообучения диагностической системы.

Знакомство читателя с основами теории массового обслуживания позволяет ему понимать вероятностный характер возникающих на практике ситуаций, принимать оптимальные решения по выбору числа обслуживающих каналов систем сервиса, их пропускной способности, а также рассчитывать показатели надежности автомобиля как восстанавливающейся системы.

Особое место в пособии отводится методам поиска научнотехнической информации, необходимой для решения задач разработки эффективных технологических процессов, проектирования средств их механизации и решения других проблемных вопросов технической эксплуатации автомобилей (ТЭА).

Техническую эксплуатацию автомобилей можно представить как область практической деятельности и как науку, которая определяет пути и методы наиболее эффективного управления техническим состоянием автомобильного парка с целью обеспечения регулярности, безопасности и экономичности перевозок.

В настоящее время характерной чертой состояния автомобильного парка в Российской Федерации является увеличение его многомарочности за счет роста числа автомобилей иностранного производства. Следует признать, что нормативная база организации технического обслуживания и ремонта (ТО и Р) автомобилей, действовавшая до 1990-х гг., перестает быть единой. Это побуждает службы технической эксплуатации автотранспортных предприятий изыскивать в конкретных условиях оптимальные решения задач поддержания технической готовности автомобильного парка.

Г Л А В А 1 КАЧЕСТВО И

НАДЕЖНОСТЬ АВТОМОБИЛЯ

1.1.
Общие представления о качестве и
надежности автомобиля

Большинство задач, решаемых технической эксплуатацией, связано в большей или меньшей степени с качеством изделий (в данном случае автомобилей, агрегатов, деталей, технологического оборудования) и эксплуатационных материалов при их функционировании или использовании в определенных условиях эксплуатации.

По международному стандарту ИСО качество
— это совокупность характеристик объекта, относящихся к его способности удовлетворять установленные и предполагаемые потребности. По отечественному стандарту качество — это совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением. Еще говорят, что качество — это совокупность свойств изделия выполнять заданные функции при использовании его по назначению.

Качество автомобиля закладывается в процессе его проектирования, обеспечивается в процессе его производства и поддерживается в процессе эксплуатации — последнее является задачей инженерных служб автотранспортных предприятий (АТП), станций технического обслуживания (СТО) и других организаций, занимающихся технической эксплуатацией автомобилей. Рассмотрим подробнее структуру понятия «Качество автомобиля» (рис. 1.1).

Качество автомобиля выражается широкой совокупностью свойств, каждое из которых характеризуется одним или несколькими параметрами, которые количественно выражаются конкретными показателями. Например, динамичность характеризуется максимальной скоростью автомобиля, временем разгона до скорости 10 км/ч и т.д. Конкретный автомобиль с определенным техническим состоянием имеет определенное значение показателей параметров. Следует иметь в виду, что не все свойства могут быть выражены количественными показателями, например удобство посадки водителя и т.д.

В процессе эксплуатации автомобиля его качество ухудшается за счет изменения показателей. Надежность
является специфическим

5

свойством качества, поскольку проявляется только в течение длительного времени. Обобщенно можно считать, что надежность — это качество изделия, развернутое во времени. По общепринятому определению надежность — это свойство изделия (объекта) выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных показателей в пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, ТО и Р, хранения и транспортирования.

Надежность — сложное понятие, оно выражается четырьмя параметрами:

безотказность
— свойство объекта (изделия) непрерывно со-

хранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или наработки. Показателями безотказности являются: средняя наработка на отказ; интенсивность потока отказов как величина, обратная средней наработке на отказ; вероятность безотказной работы при заданной наработке;

долговечность —
свойство объекта сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для ТО и текущего ремонта (ТР). Показателями являются: средний ресурс (в единицах наработки), средний срок службы (обычно в календарных годах), гамма-процентный ресурс (это ресурс, который достигается, например, 95 % объектов);

ремонтопригодность (эксплуатационная технологичность) —
свойство объекта, заключающееся в его приспособленности к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей. Применительно к автомобилю цо ГОСТ 20334—81 показателями ремонтопригодности являются: периодичность ТО, разовая оперативная трудоемкость ТО, удельная трудоемкость ТО, количество используемых видов горючего и смазочных материалов (ГСМ), инструментов и оснастки и т.п.;

сохраняемость
— свойство объекта сохранять установленные показатели качества в процессе хранения, транспортирования и непосредственно после. Показателями сохраняемости являются средний и гамма-процентный срок хранения.

Основными терминами и понятиями надежности также являются:

отказ — изменение одного или нескольких показателей задан-

ных параметров объекта, приводящее его в неработоспособное состояние. Изменения могут быть внезапными (случайными) и систематическими с нарушением геометрии деталей или свойств материалов. Изменения, постепенные по развитию, могут быть внезапные по проявлению;

неисправность — состояние, когда объект не отвечает хотя бы

одному из требований нормативно-технической документации (например, отказ стеклоподъемника является неисправностью авто-. мобиля);

1

сбой — самоустраняющийся отказ (например, при образова-

нии паровых пробок в топливопроводе).

По происхождению или причинам появления отказы и неисправности делят на три вида:

конструкционные (по вине конструктора); производственные (следствие плохо организованного производ-

ственного процесса); эксплуатационные (следствие неправильной эксплуатации или

неблагоприятного сочетания режимов эксплуатации).

Следует иметь в виду, что производство высоконадежных автомобилей требует больших затрат изготовителя и малых затрат при эксплуатации автомобилей, т.е., в принципе, существует оптимальная надежность автомобиля, обеспечивающая минимум суммарных затрат. Практически определение оптимальной надежности затруднено, поскольку само понятие надежности многозначное и не может быть выражено единым показателем. Основной задачей ТЭА является поддержание заданных техническими условиями показателей качества автомобилей в эксплуатации, для чего необходимо иметь четкие представления о факторах и процессах, приводящих к изменению эксплуатационных характеристик автомобилей. Обобщенно все изменения технического состояния автомобиля могут быть сведены к двум причинам: изменение свойств конструкционных материалов; изменение геометрии деталей, включая размеры, форму, взаимное расположение поверхностей и их шероховатость.

1.2. Процессы, приводящие к неисправностям и отказам автомобилей

1.2.1. Процессы изменения свойств конструкционных материалов

В конструкции автомобиля используются весьма разнообразные материалы: различные металлы, пластмассы, резина, ткани, стекло и т.д. По мере эксплуатации автомобиля свойства конструкционных материалов меняются также весьма разнообразно. Поскольку автомобиль является машиной, наибольший интерес с позиции надежности представляет изменение механических свойств материалов. Рассмотрим наиболее существенные процессы.

Температурное разупрочнение
— характерно для металлов и других материалов. При повышении температуры для разных металлов более или менее снижаются их прочностные характеристики: предел текучести от
и предел прочности о„. Например, при перегреве двигателя у поршней могут выламываться перемычки между поршневыми кольцами (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Температурное разрушение Рис. 1.3. Последствия температурно- поршня го разупрочнения поршня при де-

тонации

На рис. 1.3 показан поршень, подвергшийся перегреву при детонационном горении горючей смеси, когда ударные волны сдувают граничный газовый слой с поверхности деталей камеры сгорания, что резко увеличивает теплопередачу (всем известен эффект от ударов веником в бане), повышает температуру поршня и приводит к его разупрочнению. Локальные взрывные волны, отраженные от стенок камеры сгорания, в точках их взаимного наложения имеют максимальное давление и «выплескивают» разупрочиенный металл с днища поршня.

На рис. 1.4 показан поршень дизеля с разрушенной поверхностью дниша в зоне вихревой камеры. Перегрев поршня привел к стойкому залеганию поршневых колец в канавках и задиру цилиндрической поверхности поршня.

Температурное разупрочнение характерно не только для алюминиевых сплавов, имеющих низкую температуру плавления, но и для стали. В качестве примера на рис. 1.5 показан шатун, подвергшийся деформации при перегреве нижней головки вследствие нарушения подачи масла в зону трения шейки коленчатого вала и вкладышей. На перегрев детали указывает спекание вкладыша с постелью шатуна и наличие обуглившейся пленки масла на поверхностях. Повышенный момент трения в заклиненном сопряжении привел к изгибу шатуна по направлению вращения шейки вала.

Весьма существенно повышение температуры влияет на ползучесть металлов — медленно протекающую деформацию при длительном воздействии нагрузок, когда о < от
. Например, при перегреве двигателя часто наблюдается коробление алюминиевой го-

Q

Рис. 1.4. Разрушение поршня дизеля при Рис. 1.5. Деформация шату- темпсратурном разупрочнении на при перегреве нижней го- ловки

ловки блока цилиндров и самого блока, особенно при неравномерной затяжке винтов или шпилек крепления головки (затянутая как натянутая струна шпилька постоянно воздействует на соединяемые детали).

При низкой температуре может наблюдаться хладноломкость
металлов — разрушение деталей при нагрузках, совершенно безопасных при нормальной температуре. Как правило, это хрупкое разрушение деталей при ударных воздействиях, наблюдаемое обычно при температурах -40...-5СГС.

На рис. 1.6 показан поршневой палец двигателя после запуска автомобиля «ГАЗсль» с буксира при температуре -35 "С. Кроме поперечного излома на поверхности пальца имеются дугообразно расходящиеся продольные трешины, что указывает на хрупкое разрушение, которое может быть обусловлено хладноломкостью металла.

Усталость — разупрочнение металлов при циклических нагрузках, приводящее к разрушению деталей при напряжениях о<оТ
.
Накопление усталости объясняют смещением дислокаций (микроскопических несплошностей) на гранях кристаллов при их раскачивании, объединением дислокаций и образованием за счет этого микротрещин. Постепенно микротрещины перерастают в макротрещины, которые уменьшают живое сечение детали, фактические напряжения за счет этого возрастают и достигают значений ов
, что приводит к разрушению детали.

Источниками циклических нагрузок могут быть условия естественного функционирования детали (например, при работе ше-

•

стерни зуб воспринимает нагрузку, потом «отдыхает», вновь воспринимает нагрузку и т.д.), вибрационные нагрузки и т.п.

Реальный спектр нагрузок, воспринимаемых деталями автомобиля, зависит от режимов его работы. Усталостную прочность обычно исследуют при синусоидальной нагрузке с симметричным циклом (амплитудные значения растяжения и сжатия одинаковы). Число циклов N,
выдерживаемых образцом до разрушения, связано с амплитудным напряжением зависимостью Велера am
N
= const, где m
— эмпирический коэффициент. Кривая Велера может быть представлена на графике с линейными шкалами, но чаще ее изображают на графике с логарифмическими шкалами (рис. 1.7).

Большинство металлов имеют характерную точку перегиба при o"_i — это наименьшая амплитуда напряжений, при которой происходит смещение дислокаций, т.е. наблюдается накопление усталостных повреждений. Величину о*_, называют пределом усталостной прочности,
или пределом выносливости.
Некоторые металлы, например медь, не имеют точки перегиба, т.е. могут быть разрушены даже при очень небольших циклических нагрузках.

Кривая Велера строится по результатам испытаний долговечности образцов, подверженных симметричной синусоидальной нагрузке (рис. 1.8, а).
Постоянная составляющая напряжений а„
(рис. 1.8, б)
оказывает существенное влияние на долговечность деталей снижая ее. Для большинства металлов напряжения растяжения снижают долговечность деталей сильнее, чем напряжения сжатия.

Igo

Рис. 1.7. Характер связи амплитуды напряжений и числа циклов до усталостного разрушения детали

Сжатие Сжатие

Растяжение ♦ о Растяжение а

Рис. 1.8.

Виды

синусоидальных нагружений

испытуемого образца: - симметричный цикл; б
— цикл нагрузок при наличии постоянной составляющей

Спектр напряжений, которые испытывают детали автомобиля, движущегося по неровной дороге, часто носит случайный характер, как по амплитуде, так и по частоте. Для оценки повреждающего воздействия на деталь реальный спектр напряжений представляют набором синусоид, амплитуду и число которых рассчитывают по числу пересечений, наносимых на осциллограмму с некоторым шагом линий, параллельных оси пройденного пути. Проводя такую обработку осциллограммы, записываемой при прохождении автомобилем определенного пути (например, 100 м), можно построить график спектра, по оси абсцисс которого откладывается число амплитуд (циклов нагружения), а по оси ординат соответствующие амплитуды напряжений.

Накопление усталости в детали зависит от числа циклов нагружений и значений амплитуды напряжений, связанных между собой уравнением Велера. Усталостное разрушение происходит при выполнении условия

где л, — число циклов напряжений с амплитудой о, в анализируемом спектре; Л/, — число циклов, которое выдержит деталь до разрушения, если она испытывает синусоидальные нагружения с тем же напряжением.

На основании этого условия и известной кривой Велера для рассматриваемой детали можно провести сравнительный анализ повреждающего воздействия различных нагрузочных спектров. На рис. 1.9 иллюстрируется ход такого анализа.

В правой части графика построены кривые двух спектров 1 и 2 (по результатам обработки двух осциллограмм напряжений в детали на оси абсцисс отложены числа циклов, а по оси ординат — соответствующие им напряжения). Здесь же условно показана кри- вая Велера (поскольку ./V, много больше л, кривая должна располагаться по оси гораздо правее). Просчитывая для различных амплитуд отношения р> = —
и откладывая их в некотором масштабе

в левой части графика, можно получить кривые повреждений, составляющих спектры напряжений. Площадь П, ограничиваемая этими кривыми, характеризует общее повреждающее воздействие спектров. Повреждающее воздействие спектра 2 больше повреждающего воздействия спектра 1.

На основании данных сравнительного анализа можно сделать вывод, что долговечность деталей автомобиля по усталостным разрушениям существенно зависит от условий эксплуатации. Режим работы, характеризующийся спектром больших редких нагрузок и большим числом циклов с малыми нагрузками, может оказаться менее опасным, чем режим работы с большим числом средних нагрузок.

Большое влияние на накопление усталости имеет величина среднего напряжения от
, когда цикл нагрузок не симметричен, т.е. циклические нагрузки накладываются на некоторое постоянное напряжение в детали. Это могут быть не только напряжения, возникающие при функционировании автомобиля, но и напряжения, образующиеся при изготовлении детали. Наличие остаточных напряжений затрудняет не только прогнозирование долговечности деталей автомобиля, но и мест появления усталостных трещин. Например, трещины в стойке кузова появляются в том месте, где не возникают большие напряжения при работе автомобиля, но существуют большие остаточные напряжения после

Рис. 1.9. График анализа накопления в детали усталостных повреждений для различных нагрузочных спектров: П|— площадь, характеризующая

усталостные повреждения спектра !; П2
— площадь, характеризующая усталостные повреждения спектра 2

13

штамповки; перешлифованный под ремонтный размер коленчатый вал ломается, а причиной тому являются внутренние напряжения, возникающие при нарушении режимов шлифования, ит.п.

Следует иметь в виду, что спектры напряжений в деталях и накопление усталости зависят не только от дорожного покрытия и скорости движения автомобиля, но и от вибрационных характеристик перевозимого груза. Может, например, оказаться, что рама грузового автомобиля, перевозящего 10 т влажного зерна, подвергается усталостному разрушению меньше, чем при перевозке 5 т досок (вибрация груза может вызывать вибрацию деталей автомобиля, а влажное зерно играет роль амортизатора).

Появление усталостной трещины в элементе сложной пространственной конструкции может изменить жесткость этого элемента и перераспределить нагрузки в элементах конструкции. После этого трещина может прекратить свое развитие. Известны случаи, когда после появления видимой трещины деталь работала 90 % от общего срока ее службы [1].

Признаком усталостного разрушения является «хрупкий» излом и наличие двух зон на изломе детали: часть сечения детали имеет блестящую поверхность, а часть — шероховатую («сахарную») поверхность. Шероховатая поверхность — это зона свежего излома, обнаруживающего кристаллическую структуру металла, а блестящая — это зона трещины, которая развивалась медленно, долго, и
за счет упругой деформации детали вершины кристаллов терлись друг о друга и сглаживались. На рис. 1.10 показан вид сломанной пружины подвески, а на рис. 1.11 — излом коленчатого вала двигателя.

Рис. 1.10. Пружина под- Рис. 1.11. Усталостный излом шейки коленча

вески, разрушенная уста- того вала лостной трещиной

Таблица 1.1

Предел выносливости металлов (в процентах от первоначального
значения) по окончании года хранения

Марка стали	Способ хранения
	В закрытом складе	На открытой площадке
Ст2	88	60
Сталь 20	90	72
У8	72	43

Межкристаллитная коррозия
— это процесс диффундирования (просачивания) кислорода в кристаллическую решетку металла. Этот процесс снижает усталостную прочность деталей (табл. 1.1).

Как видно из табл. 1.1, после долгого хранения стали будут плохо работать при циклических нагрузках, на деталях могут быстро возникать усталостные трещины. Известны случаи коррозионного растрескивания высокопрочных сталей, попадающих в агрессивные коррозионные среды, когда кислород как бы разъединяет кристаллы в кристаллической решетке.

I [аводороживанне
— это процесс диффундирования водорода в кристаллическую решетку металлов, приводящий к повышению хрупкости и снижению усталостной прочности детали. Наводороживаиие может происходить при нарушении режимов нанесения гальванических покрытий на поверхность деталей. На практике известны случаи поломки хромированных компрессионных поршневых колец автомобильных двигателей из-за усталости, поскольку кольца в процессе работы вибрируют как упругие балки и галопируют на масляном клине при скольжении по стенке цилиндра. На рис. 1.12 показан поршень, у которого сломанный конец хромированного кольца в процессе работы «разбил» (т.е. деформировал) канавку.

Межкристаллитная адсорбция (эффект Ребнндсра)
— это процесс разупрочнения деталей за счет расклинивающего действия молекул, попадающих в трещины или надрезы. Будучи высоко поляризованными и обладающими хорошей адгезией, молекулы, контактирующие с поверхностью детали, стараются «смочить» всю поверхность и устремляются в трещину. Когда ширина трещины становится соизмеримой с размером молекул, они начинают раздвигать ее, что приводит к росту трещины (рис. 1.13).

Известны опыты, в которых на разрывной машине испытывались нагретые до 300 °С образцы с надрезом. В обычных условиях разрушающее усилие было равно 118 кН, а когда на надрез при испытаниях наносили паяльником припой, то такие же образцы разрушались при нагрузке 20 кН. Это явление впервые в 1928 г. объяснил академик П.А. Ребиндер |30|.

15

Рис I 12 IIopuia^Pie(|>opinpoH,iii-

ной сломанным кольцом канавкой

Расклинивающим действием для автомобильных деталей обладают смазочные материалы, присадки к ним, этиленгликоли охлаждающих жидкостей и др. На рис. 1.14 показан случай поломки чугунного распределительного вала газораспределительного механизма (ГРМ) после того, как владелец автомобиля добавил в

масло купленную в магазине противоизносную присадку.

Вид излома распредвала явно однородный и не имеет двух зон, характерных для усталостного излома. Заметный выступ на поверхности излома располагается в плоскости разъема литейных форм, где при протекании чугуна образовался заусенец, который был снят при механической обработке (следы обработки видны сбоку распредвала, на рисунке не показаны). Можно предположить, что из-за разной скорости застывания участков вала в нем в этой зоне остались внутренние напряжения, из-за которых при сверлении отверстия для смазки образовалась трещина. Попавшая в трещину

смачивающие поверхность
Рис. 1.13. Схема расклинивания трещины молекулами активной среды: Р — сила расклинивания трещины	Рис. 1.14. Излом распределительного вала газораспределительного механизма двигателя

Молекулы активной среды,

молекулами активной среды

16

противениноснам п|филки. активно смачивающая поверхность, расклинила трещину и привела к разрушению вала при его работе: Имеются данные, что смазочные масла в среднем снижают усталостную прочность деталей машин на 20% [1].

Изменение свойств неметаллических материалов
весьма разнообразно и должно рассматриваться отдельно в каждом конкретном случае. Например, смазочное масло значительно меняет вязкость при изменении температуры — это влияет на условия подачи масла в зону трения, на характеристики работы амортизаторов автомобиля, что, в свою очередь, влияет на динамические нагрузки, испытываемые деталями автомобиля и т.д.

Понижение температуры приводит к выпадению в осадок парафиновых фракций дизельного топлива, и при этом форсунки будут подавать в цилиндры «другое» топливо и т.п.

В конструкции автомобиля используются различные по своей природе пластмассы, которые также по-разному будут менять свои свойства в процессе эксплуатации автомобиля.

В качестве примера рассмотрим только изменение фрикционных свойств резины. Если для металлических деталей коэффициент трения в сопряжении зависит, главным образом, от наличия или отсутствия в зоне трения смазки, то коэффициент трения резины о сталь существенно зависит от давления в контакте р
(рис. 1.15). По опытным данным, при увеличении давления от 0,1
до 24 МПа коэффициент трения / уменьшается в девять раз [30].

При изменении температуры коэффициент трения также существенно меняется (рис. 1.16).

При увеличении скорости скольжения коэффициент трения резины о сталь сначала растет, а затем уменьшается. Наиболее сильно это выражено для сухого трения (рис. 1.17).

Рис. 1.15. Зависимость коэф- Рис. 1.16. Зависимость коэффициента /трефициента / трения резины ния резины о сталь от температуры о сталь от удельного давления в контакте

17

О

0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
V,

М/С

При длительных остановках

Рис. 1.17. Зависимость коэффициента/ трения резины от скорости сколь-

Трение в масле

жения

Из рассмотренных графиков можно понять насколько разнообразно могут вести себя резиновые детали автомобиля в процессе его эксплуатации (уплотнители с утра могут скрипеть, а в середине дня скрип может исчезнуть и т.п.).

В качестве примера можно рассмотреть изменение свойств используемого в двигателе автомобилей ВАЗ демпфера крутильных колебаний, содержащего резиновый гасящий элемент. По результатам заводских испытаний при температуре 34 "С демпфер имеет резонансную частоту 357 Гц, а по мере увеличения температуры до 60 °С частота плавно уменьшается и становится равной 293 Гц. Интересно, что по мере работы автомобиля (после 118 тыс. км) собственная частота демпфера крутильных колебаний практически не меняется, а такой же демпфер после восьми месяцев хранения (без использования) увеличил частоту собственных колебаний почти на 10 %. Естественно, что изменение резонансных частот демпфера будет менять вибрационные характеристики автомобиля в целом.

Воздействие биологических факторов
имеет важное значение, так как в состав многих материалов, используемых в конструкции автомобилей, входят органические вещества, которые в процессе эксплуатации автомобиля могут подвергаться воздействию микроорганизмов. К таким материалам относятся органические добавки к смазочным маслам и консистентным смазкам, герметизирующие прокладки, фильтрующие элементы, компоненты изоляции проводов, текстолитовые и гетинаксовые панели электроприборов и т.д.

Наиболее опасным среди биологических факторов является воздействие плесневых грибов на изоляционные материалы, приводящее к уменьшению их прочностных свойств и диэлектрических характеристик. Поражение плесенью часто начинается на хлопчатобумажной оплетке пучка проводов при попадании на оплетку воды и отсутствии условий для ее быстрого высыхания. Затем плесень распространяется и на провода с лакошелковой изоляцией. В пораженных плесенью электронных приборах, имеющих печатные платы, возможны нарушения электрических соединений. Воздействие выделяемых плесенью и другими микроорганизмами органических кислот ускоряет коррозию электрических контактов. Весьма существенными могут быть воздействия микроорганизмов на текстильные материалы обивки кузова, приводящие к изменению их внешнего вида и появлению неприятных запахов.

1.2.2. Процессы изменения геометрии деталей

На эксплуатационные характеристики автомобиля могут оказывать влияние любые изменения геометрии деталей: размеров, формы, взаимного расположения и шероховатости поверхностей. Рассмотрим наиболее характерные процессы изменения геометрии деталей.

Пластическая деформация деталей
наблюдается при создании в материале детали напряжений, превышающих пределы текучести — от
или временный предел прочности — ав
(аналогично и по касательным напряжениям). При эксплуатации автомобилей объяснение причин пластических деформаций деталей обычно не вызывает затруднений (всем понятно, почему изогнулся бампер, если автомобиль наехал на столб).

На рис. 1.18 показан шатун, подвергшийся деформации после обрыва шатунного болта, крепящего крышку.

На рис. 1.19 показан поршень, разрушившийся при перегрузках, возникших вследствие попадания в цилиндр охлаждающей жидкости, которая в момент запуска двигателя оказалась «запертой» клапанами в цилиндре. Удар поршня о несжимаемую жидкость привел к разрушению поршневого пальца и поршня.

Рис. 1.18. Шатун, подвергшийся пластической деформации

Рис. 1.19. Пример механического разрушения поршня при работе двига теля

Релаксация напряжений
— это процесс изменения геометрии детали за счет ползучести материала под действием внутренних напряжений, которые часто остаются в детали после ее изготовления (при гибке, штамповке, литье, механической обработке и т.д.).

Правильно разработанный и исполненный технологический процесс изготовления детали исключает деформацию детали за счет релаксации напряжений, превышающую допуск на размеры. Однако нарушение процесса может приводить к скрытым дефектам, которые обнаруживаются только спустя много времени уже при эксплуатации автомобиля.

Температурное расширение
— это процесс увеличения линейных и объемных размеров конструкционных материалов при повышении их температуры.

С учетом этого явления, например, поршень при комнатной температуре должен иметь овальную форму дниша и коническую боковую поверхность, что обеспечивает образование правильной цилиндрической формы, когда поршень нагрет до рабочей температуры. Следует учитывать изменение зазоров в сопряжениях деталей автомобиля при их нагреве, так как при перегреве может происходить заклинивание деталей, а в некоторых случаях зазоры в сопряжениях увеличиваются. Все это влияет на эксплуатационные характеристики автомобиля.

На рис. 1.20 показан поршень, разрушившийся при перегреве двигателя и заклинивании поршневых колец с головкой поршня в цилиндре. Поршень оборвался по плоскости отверстий для пропуска масла, снимаемого маслосъемным кольцом. Поверхность разрушения имеет характерные забоины, возникшие при ударах движущегося поршня о свою оторванную часть. При этом ото-

Рис. 1.20. Поршень после заклини- Рис. 1.21. Головка разрушенного

вания его головки в цилиндре и по- поршня

следующего разрушения рванная головка поршня ударами о поршень, головку блока цилиндра и его стенки может быть деформирована до формы комка (рис. 1.21).

Специфическим вариантом температурного расширения является фрикционное растрескивание.
Это явление обычно наблюдается на чугунных трущихся деталях: нажимных дисках сцепления, маховиках, тормозных барабанах и дисках (рис. 1.22).

Трещины возникают вследствие накопления в поверхностном слое растягивающих напряжений, которые образуются следующим образом. При трении шероховатой и волнистой поверхности контакт происходит по выступам (рис. 1.23), которые нагреваются до пластичного состояния (всем известен процесс сварки трением). Прилегающие к точкам контакта зоны тоже нагреваются, вследствие этого металл расширяется и вдвигается в податливую пластичную зону, поскольку холодная зона оказывает большое сопротивление сдвигам. После завершения трения пластичные зоны застывают, а остывающий металл нагретых зон сжимается, но поскольку застывшая пластичная зона не позволяет ему свободно занять свое прошлое пространство, в поверхности детали образуются растягивающие напряжения. С тече-

Рис. 1.22. Фрикционное растрескивание

нажимного диска сцепления

21

стящей. Следует отметить, что профиль поверхности трения не воспроизводится ни при каком виде механической обработки. Рис. 1.25. Ось дифференциала, раз-

Износ второго рода (тепловой
рушенная задиром в сопряжении износ, задир)
— это процесс сва- с сателлитами
ривания больших участков трущихся поверхностей, сопровождающийся наволакиванием металла, образованием рисок. Такой износ наблюдается при ненормальных условиях трения: больших давлениях и скоростях скольжения, повышенной температуре. Интенсивность износа очень большая, износ может наблюдаться как при скольжении, так и при качении.

На рис. 1.25 показана ось дифференциала переднеприводного автомобиля ВАЗ, имеющая задир в сопряжении с сателлитами, возникший при интенсивном буксовании автомобиля вперед и назад, что привело к полному разрушению оси. На рис. 1.26 и 1.27 показаны коленчатый вал и вкладыш подшипника со следами задира трущихся поверхностей.

На рис. 1.28 и 1.29 показаны наружная и внутренняя обоймы двухрядного самоустанавливающегося подшипника с задиром, причиной которого явилась неправильная сборка (отсутствие осевого зазора и заклинивание шариков при малом угле сферической поверхности наружной обоймы).

Рис. 1.26. Задир шейки коленчатого Рис. 1.27. Задир рабочей вала двигателя вкладыша

Рис. 1.28. Задир наружной обоймы двухрядного подшипника качения

Окислительный износ —
это процесс образования на поверхности трения окисных пленок, более твердых и хрупких, чем основной металл. Такая пленка на относительно мягкой подложке под действием нагрузок в зоне контакта трущихся тел то разрушается, то вновь образуется и т.д. Окислы выбрасываются из зоны трения, геометрия детали меняется по аналогии с тем, как колеса автомобиля выбрасывают замерзающие на луже льдинки, и образуется колея. Интенсивность окислительного износа низкая (нормальная), поверхность трения гладкая, блестящая.

Усталостный износ (питтинг) —
это процесс образования в поверхностном слое детали, испытывающей циклические нагрузки, усталостных трещин, которые, замыкаясь, приводят к отшелушиванию поверхностного слоя. Питтинг обычно наблюдается в подшипниках качения (рис. 1.30, 1.31, 1.32, 1.33) и на поверхности зубьев шестерен (рис. 1.34).

Низкая долговечность подшипников качения по выкрошиванию поверхностей трения может быть обусловлена рядом причин. Первой причиной могут быть ошибки конструктора при выборе размера подшипника. Нарушение посадок обойм подшипника (вращающихся и стоящих) также может быть причиной ускоренного питтинга.

Рис. 1.29. Задир внутренней обоймы подшипника качения

25

Рис. 1.30. Локальное усталостное выкро- Рис. 1.31. Питтинг обоймы конишивание (питтинг) обоймы подшипника ческого подшипника как следствие его неправильной регулировки

При работе подшипника только часть стоящей обоймы воспринимает нагрузку, где и будет происходить накопление усталостных повреждений. Поэтому стоящую обойму следует устанавливать по скользящей или переходной посадке, которая позволит ей эпизодически при возникающих перегрузках проворачиваться и вводить в работу те участки обоймы, в которых усталостные трещины еще не возникли. Вращающуюся обойму устанавливают по тугой посадке, поскольку при работе подшипника нагрузку воспринимает вся рабочая поверхность обоймы.

Дополнительной причиной интенсивного питтинга может служить неправильная сборка подшипникового узла. На рис. 1.31 показана обойма радиально-упорного подшипника, который при сборке был «перетянут», т.е. в подшипнике при отсутствии осевого зазора действовала большая осевая сила, возникшая при неправильной регулировке. В этих условиях конический подшипник работал как упорный. Вследствие этого выкрошивание наблюдается равномерно по всей поверхности обоймы в виде мелких точек.

Следует иметь в i^P. что при длительной работе подшипника запиттингованная поверхность может подвергаться повторному износу, и при этом выравниваться, как это показано на рис. 1.32.

Выкрошивание может наблюдаться и на роликах или шариках подшипников — раньше на тех, которые в пределах допуска имеют больший диаметр и воспринимают большую нагрузку (см. рис. 1.33).

Аналогичные процессы протекают и на зубьях шестерен (см. рис. 1.34).

В некоторых случаях питтинг, т.е. усталостное отшелушивание поверхностного слоя, может провоцировать растрескивание обоймы подшипника качения или тел качения. На рис. 1.35 показан шарик однорядного подшипника, расчлененный усталостной трещиной на две части. Трещина прошла через зону наиболее интенсивного выкрошивания, которая при длительной работе подшипника подверглась вторичному износу, т.е. начала заглаживаться.

Абразивный износ —
это процесс износа при попадании в зону трения посторонних частиц с размерами, превосходящими толщину масляного слоя между трущимися поверхностями. В зависимости от соотношения твердости металла Нм

и твердости абразива Яа
абразивный износ проявляется в виде микрорезания или в виде интенсивного питтинга (рис. 1.36).

Скорость абразивного износа та
пропорциональна концентрации абразива:

где т0
— скорость износа на чистом масле; ти
— скорость абразивного износа при единичной концентрации; у
— концентрация абразива в процентах.

Попадая в зону трения, абразивные зерна дробятся, что снижает их агрессивность, поэтому при разовом зафязнении масла в агрегате скорость износа деталей от времени работы уменьшается

Рис. 1.32. Обойма подшипника после усталостного износа и последующего задира

26

Рис. 1.33. Питтинг на ролике под- Рис. 1.34. Питтинг рабочей поверхности шинник,i зубьев шестерни

27

Рис. 1.35. Усталостное разрушение шарика подшипника

в соответствии с рис. 1.37. Если масло загрязняется с постоянной

скоростью, то скорость износа будет нарастать в соответствии с

рис. 1.38.

Отсюда следует очень важное замечание. Проводя замену масла в агрегате автомобиля, нужно исключить попадание свежего абразива в масло, иначе заливаемое масло может оказаться для агрегата хуже, чем заменяемое. То же самое можно отнести и к консистентным смазкам (если пресс-масленку не очищать тщательно от грязи, то лучше не шприцевать вообще).

Фреттинг-коррозия
— это разновидность окислительного износа, наблюдающаяся в подшипниках и прессовых посадках, когда поверхности совершают колебательные движения с амплитудой до 0,025 мм. В этом случае под шариками или роликами образуются лунки (ложное бринеллирование), а на поверхности валов и ступиц — язвы. Если зона контакта хорошо смазана, то поверхности могут оставаться блестящими, а если поверхности сухие, то язвы могут быть заполнены ржавчиной.

На рис. 1.39 показана крестовина карданного вала, на цапфах которой при работе возникли лунки в местах расположения роликов игольчатого подшипника. При работе карданной передачи части карданного вала образуют угол не более 6°. Ролики покачиваются

Рис. 1.38. Характер изменения ско- Рис. 1.39. Цапфы крестовины, под- рости износа деталей при посте- верженные фреттинг-коррозии пенном загрязнении смазочного масла абразивом

на месте и дробят окисные пленки, которые образуются в зоне контакта с цапфой. Со временем в этом месте возникает лунка.

Фреттинг-коррозия наблюдается и на торцах цапф, контактирующих с донышком корпуса игольчатого подшипника, образуя специфическую поверхность (рис. 1.40).

На рис. 1.41 показана поверхность крестовины дифференциала в том месте, где она зажимается между чашками корпуса и работает как вал, запрессованный в отверстие.

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 HJH, £♦ Рис. 1.36. Зависимость износостой- Рис. 1.37. Изменение скорости из- Рис. 1.40. Следы фреттинг-коррозии Рис. 1.41. Следы фреттинг-коррозии кости детали от соотношения твер- носа деталей при разовом внесении на торце цапфы крестовины в сопряжениях с прессовой посад- достей ее материала и абразивных абразива в масло по мере работы кой зерен агрегата 29

Как видно из рис. 1.41, фреттинг-коррозия создает специфическую поверхность деталей в прессовых посадках.

контакты, имеющие место в конструкции электрооборудования автомобилей, можно различать по кинематическим признакам на скользящие, разрывные и неподвижные.

Механическое изнашивание
скользящих контактов проявляется в той же форме, что и в обычных парах трения, с той особенностью, что рабочие нагрузки таких контактов обычно невелики. Механический износ разрывных контактов вполне естественно носит усталостный характер, поскольку они испытывают циклическую нагрузку.

Электрическое изнашивание
контактов проявляется в следующих видах: перенос ионов материала одного элемента на другой; электрический пробой окисных пленок на поверхностях, приводящий к увеличению сил молекулярного сцепления между чистыми металлами и глубинному вырыванию; искрение и дугообразование, приводящее к выделению большой энергии в зазоре между контактами и разбрызгиванию или испарению металла, что сопровождается резким ухудшением качества поверхности, а это, в свою очередь, увеличивает механический износ.

Условия трения скользящих контактов (щетка — коллектор) в конструкции автомобильного стартера характеризуются тем, что щетки разной полярности скользят по одной дорожке трения. В генераторе щетки разной полярности скользят по разным кольцам. При прохождении тока от щетки к кольцу (анодно-поляризованная щетка) коэффициент трения в контакте меньше, чем для катодно-поляризованной щетки. Увеличение плотности тока в контакте (А/см2
) всегда снижает коэффициент трения анодно-поляризованной щетки, для катодно-поляризованной щетки эта зависимость более сложная и связана с материалом щетки и коллектора.

В общей величине износа скользящих контактов вклад электрического (эрозионного) износа составляет 30...50%, в зависимости от полярности щеток [30]. Скорость износа анодно-поляризованной щетки обычно больше скорости износа катодно-поляризованной щетки. Следует, однако, учитывать, что на скорость износа влияет не только полярность, но и режим разряда в контакте. При малом токе и тлеющем разряде износ катода больше износа анода; при увеличении тока и возникновении искрового разряда существенно возрастает износ анода; при дуговом разряде опять становится больше износ катода. Часто электрический износ сопровождается переносом материала с одного контакта на другой, как это происходит на контактах автомобильного прерывателя-распределителя (плоскостность контактов нарушается: на одном контакте образуется бугорок, а на другом впадина). Трение щеток по благородным металлам дает примерно одинаковый износ анода и катода.

На трение и износ электрических контактов существенное влияние оказывают примеси в материале контактов и окружающей атмосфере. Например, дым от горящей изоляции может увеличить коэффициент трения контактов в три раза [30].

Завершая анализ видов износа, следует отметить некоторые общие закономерности:

повышение прочностных свойств поверхностей трения обычно

снижает интенсивность их износа;

шероховатость поверхностей трения имеет значение только на

периоде приработки;

между коэффициентом трения и интенсивностью износа мате-

риалов однозначной связи нет; зависимость интенсивности изнашивания от режимов трения

для разных материалов различна.

Последняя из указанных закономерностей имеет большое значение для понимания проблем ускоренных испытаний. Ускорение испытаний, обычно, достигается за счет ужесточения режимов трения (увеличения нагрузок, скоростей скольжения и т.п.). В этом случае соотношение интенсивности износа для разных материалов может быть иным, чем при нормальных режимах трения деталей в условиях реальной эксплуатации автомобиля. Например, фторопласт-4 при малых нагрузках имеет лучшие противоизносные свойства, чем бронза. Однако при больших нагрузках противоизносные свойства бронзы лучше, чем фторопласта-4.

Возможные зависимости интенсивности износа деталей, выполненных из разных материалов или имеющие разные покрытия, от режимов трения показаны на рис. 1.45.

Режимы трения

Рис. 1.45. Изменение интенсивности износа разных материалов в зависимости от

режимов трения:

/ — материал с низкой износостойкостью при любых режимах трения; 2, 3
— материалы, износостойкость которых относительно друг друга различна при разных

33

режимах трения

По результатам ускоренных испытаний следует признать наиболее износостойким материал 3,
а при условиях трения в режиме нормальной эксплуатации лучшим будет материал 2.
В то же время некоторый материал / может оставаться худшим по износостойкости, как в условиях ускоренных испытаний, так и при нормальных режимах трения. Таким образом, переносить результаты ускоренных испытаний износостойкости деталей на реальные условия работы автомобилей весьма проблематично.

Особым этапом в процессе трения сопряженных поверхностей является период приработки, когда поверхности деталей, образованные при их изготовлении, приобретают особую микрогеометрию, характерную для данных условий трения. В период приработки (обкатки) режимы трения должны быть щадящими, что исключает условия высокой интенсивности изнашивания и повышает общую долговечность деталей.

Следует иметь в виду, что обкатка имеет значение не только для трущихся деталей, но и деталей, подверженных усталостным разрушениям. Начиная работу с малыми амплитудами циклических нагрузок и перерывами «для отдыха» детали проходят этап «тренировки», что существенно повышает их долговечность при последующей работе.

В настоящее время существуют перспективы создания условий для безызносного трения материалов за счет эффекта избирательного переноса активных атомов меди (открытие Д. Н.Гаркунова). Эффект достаточно хорошо проявляется при трении материалов в среде тяжелых спиртов и в хладонах. Ведутся разработки металлоплакирующих смазок и присадок в масла.

Перспективными являются разработки присадок с керамическими составляющими, которые высаживаются на поверхностях трения и за счет своей высокой износостойкости и термостойкости хорошо защищают трущиеся поверхности даже в условиях недостатка масла.

1.3. Качество и надежность автомобильных шин

Автомобильное колесо и шина в частности являются важными элементами, влияющими на все основные эксплуатационные показатели автомобиля: динамичность, проходимость, безопасность, плавность хода и экономичность. Специфика автомобильной шины заключается в том, что она является продуктом другой отрасли, далекой от автомобилестроения. Но как эффективная техническая эксплуатация автомобиля невозможна без знания конструкции автомобиля, так и правильная эксплуатация шины невозможна без знания се конструктивных особенностей. Для лучшего понимания процессов изменения эксплуата-

1Л

ционных свойств автомобильной шины специалист должен представлять не только ее устройство, но и технологию изготовления, что позволяет уверенно отличать производственные отказы шин от эксплуатационных.

Основными конструктивными элементами шины являются каркас из корда, бортовые кольца и резина с различным набором свойств, в зависимости от места ее расположения в шине. Материалом корда является кордовая ткань, состоящая из параллельно расположенных прочных нитей основы, переплетенных тонкими нитями утка.

Нити основы могут быть вискозными, капроновыми, нейлоновыми и т.д. В качестве нитей может использоваться стальная проволока. Бортовые кольца на всех типах шин изготавливают из стальной проволоки, обеспечивающей надежное удержание шины на ободе.

Резина представляет собой смесь каучуков, вулканизирующих веществ (сера, селен и т.д.), веществ, ускоряющих вулканизацию (окись цинка, щелочь и т.д.), усилителей (сажа, каолин и т.д.), мягчителей (парафин, канифоль, и т.д.), противостарителей. Всего в состав резины может входить более 20 наименований веществ, количество которых определяется рецептурой резины, обеспечивающей получение определенных ее свойств, например резина, используемая для протектора, должна быть устойчивой к износу, резина брекерного слоя должна быть эластичной, резина, удерживающая воздух, должна быть газонепроницаемая.

Резина приготавливается механическим перемешиванием входящих в нее компонентов путем многократного пропускания через каскад шнеков и валков. Концентрация многих компонентов, сильно влияющих на свойства резины, не превышает одного процента. Если смесь не будет тщательно перемешана или рецептура смеси не будет строго выдержана, то качество резины и шины будет низким.

Для воздухонепроницаемой резины используют особые виды каучука, после перемешивания смеси эта резина продавливается через сито, очищающее резину от посторонних частичек, которые могут разрывать камеру или герметизирующий слой бескамерной шины.

Обрезинивание кордовой ткани производят вдавливанием в нее с обеих сторон особой резины с хорошей адгезией к нитям корда путем прокатывания полотна ткани через специальные вальцы. Далее кордовая ткань поступает в закройный цех, где из нее нарезают заготовки каркаса шины.

Технология сборки шины существенно зависит от ее конструкции. Различают диагональные и радиальные шины. В радиальных шинах нити корда, проходя от одного борта до другого, располагаются в диаметральных плоскостях, т.е. имеют радиаль-

35

j..uuinnyuD шипы, UJHUKU пересекающиеся нити могут перетирать друг друга, и для повышения прочности приходится в каркас вводить много слоев корда. Это утяжеляет шину, м^ичивает гистерезисные потери при деформации шины при ег качении, вызывает нагрев шины и увеличение коэффициента сопротивления качению.

В радиальной шине нити каркаса не пересекаются друг с другом, поэтому боковина может быть тоньше. В коронной части шины (в зоне беговой дорожки) имеются пояса корда, нити которых расположены под углами, противоположными друг другу. При этом, как показано на рис. 1.46, б,
склеенные нити корда образуют в просвете треугольник. В отличие от ромба треугольник является «жесткой» фигурой, поэтому радиальная шина, оставаясь легко деформируемой в радиальном направлении, имеет плохо деформируемую беговую дорожку под действием боковых сил. В силу всего этого радиальная шина имеет гораздо больший коэффициент сопротивления боковому уводу, меньше нагревается при движении, имеет меньший коэффициент сопротивления качению. Однако технология изготовления радиальной шины существенно сложнее технологии изготовления диагональной шины.

Нити второго
пояса

Нити первого пояса а

б

Рис. 1.46. Расположение нитей корда в каркасах диагональной и радиальной шин: а
— пересечение нитей шины с диагональным кордом; 6
— пересечение нитей шины с радиальным кордом и зоне беговой дорожки
36

ра к его середине. После этого на каркас накладывают полосы резины соответствующего навючения на определенные участки. Верхним слоем в середине цЩпндра укладывается протекторная резина.

После сборки заготовка снимается с барабана, внутрь ее устанаативается специальная резиновая камера; при накачивании камеры воздухом серединная часть цилиндрической заготовки выдвигается и она принимает тороидальную форму. Далее заготовка укладывается в варочную пресс-форму, после замыкания ее половин в камеру, находящуюся внутри заготовки, подается под давлением перегретый пар. Резина наружной поверхности заготовки вдавливается в пазы пресс-формы, что создает необходимый рисунок протектора и все предусмотренные надписи на боковине покрышки. При нагреве пресс-формы происходит вулканизация, т.е. необратимый переход пластичной «сырой» резины в эластичную резину с требуемыми рабочими свойствами.

При изготовлении радиальной шины из корда отдельно собирают каркас и кольцевой пояс беговой дорожки шины (браслет). После этого браслет надевают на каркас (начальный диаметр каркаса равен диаметру обода), который поддувают до диаметра браслета; в таком состоянии проводят накладывание наружных слоев резины. Затем обычным образом проводят вулканизацию шины. Такая процедура существенно усложняет технологию сборки.

Следует обратить внимание на то, что при несимметричном накладывании браслета беговая дорожка каркаса шины оказывается смешенной, это фактически меняет плечо обкатки (расстояние от центра рабочего пятна контакта колеса с дорогой до оси шкворневой линии). Неравенство плеч у левого и правого колес может приводить к уводу автомобиля в одну сторону. Если плоскость браслета и беговой дорожки соответственно будет неперпендикулярной оси шины, то колесо с такой шиной будет выписывать «восьмерку». Поперечные колебания легковых автомобилей наблюдаются при небольших скоростях движения, когда частота вращения колеса «с восьмеркой» совпадет с собственной частотой колебаний подрессоренных масс автомобиля в поперечном направлении. Упругим элементом колебательной системы являются шины, имеющие определенную жесткость в боковом на-

правлении. В обоих случаях нарушений положения браслета шина после вулканизации внешне будет симметричной, и описанные дефекты визуально не определяются.

37

Таким образом, качество автомобильных шин зависит и от состава резины, и от тщательности сборки. Если слои корда будут состыкованы неаккуратно, слои корда и резины будут плохо прикатаны и между ними будет оставаться воздух или водяной конденсат (в цехе сборки обычно большая влажность из-за утечек пара, используемого для вулканизации), то долговечность шины будет низкой. Несмотря на то, что по индивидуальному номеру шины может быть установлен ее сборщик, который несет персональную ответственность за качество сборки, выпускаемые шины обычно имеют большой разброс по качеству и долговечности.

Под долговечностью автомобильных шин обычно понимают срок их службы и наработки до полного износа рисунка протектора или выхода из строя из-за разрывов каркаса и расслоений. Имеются данные, что по износу протектора выбывает из эксплуатации около 70 % шин, а по разрыву каркаса и другим эксплуатационным повреждениям — около 30% шин.

Разрушения каркаса и расслоения являются следствием усталости материалов, возникающей при многократно повторяющихся деформациях участков работающей шины. Накопление повреждений существенно возрастает при увеличении температуры, приводящей к ослаблению связей между кордом и резиной. Температура шины, естественно, зависит от температуры окружающей среды и весьма существенно — от скорости движения и давления воздуха в шине. При низком давлении воздуха участки шины сильно деформируются, что сопровождается увеличением напряжений в материале шины и ее гистерезисным разогревом. При увеличении скорости движения автомобиля в шине возрастает выделяемая энергия. Поскольку теплопроводность материалов шины плохая, теплопередача между шиной и воздухом при увеличении скорости не позволяет отводить всю теплоту, и температура шины возрастает.

Процесс трения и изнашивания рабочей поверхности протектора можно представить происходящим по трем последовательным этапам: образование фрикционных связей с поверхностью дороги; существование фрикционных связей при изменяющихся деформациях и развивающихся температурах; нарушение фрикционных связей и разрушение поверхности.

В общем случае различают пять видов нарушения фрикционных связей:

микрорезание,
или царапание,
которое наблюдается при наличии острых выступов на истирающей поверхности и больших контактных давлениях, когда достигается предел прочности резит.! протектора. Отделение частичек резины происходит в результате однократного воздействия;

пластическое оттеснение,
возникающее при контакте резины

с тупыми выступами на истирающей поверхности при больших

3S

нагрузках. Отделение частичек резины происходит при многократных воздействиях;

усталостный износ,
который наблюдается, когда поверхностный

слой протектора упруго обтекает выступы истирающей поверхности, а затем, при выходе протектора из контакта, восстанавливает свою форму. Число циклов до разрушения большое, оно зависит от величины действовавших напряжений и свойств резины;

адгезионный отрыв,
обусловленный молекулярной составляю-

щей силы трения на поверхности соприкосновения. Адгезия, как правило, невелика по сравнению с объемной прочностью материала, но она всегда сопровождает любой вид взаимодействия; окислительный износ,
происходящий при разрушении окисной

пленки, как особым образом структурированной резины на поверхности протектора. Окисленная пленка, обладающая меньшей эластичностью, чем нижележащий слой резины, при деформации в зоне контакта с дорогой разрушается и отделяется от протектора.

При условиях нормальной эксплуатации из всех перечисленных видов износа превалирует усталостный износ шины. При больших нагрузках и длительном скольжении резины в одном направлении на се поверхности может образовываться «рисунок Шалламаха» — расположенные поперек траектории скольжения чередующиеся гребни и впадины.

Первичными проявлениями при таком износе являются раздиры и трещины, возникающие в результате действия сил трения, когда напряжения сдвига превышают прочность резины. Перемещение слоев резины относительно истирающей поверхности и возникающие при этом силы сопровождаются автоколебаниями. Резина, особенно мягкая, как бы скатывается в валики. Истирание посредством скатывания может происходить лишь в определенном сочетании внешних условий и свойств резины. Следует помнить, что противоизносными свойствами обладает только протекторная резина. После износа протекторного слоя на протяжении всего нескольких километров, особенно при высокой температуре воздуха летом, изнашивается брекерный слой, разрушаются нити корда и выдавливаемая в образовавшееся отверстие камера, при этом шина отказываете характерным хлопком. Связь интенсивности износа шины и крутящего момента, воздействующего на колесо, выражается степенной зависимостью с показателем степени 2 или 3. Таким образом, ведущие колеса при равных прочих условиях изнашиваются быстрее, чем ведомые. Износ шин автомобиля-тягача больше износа шин одиночного автомобиля.

Тормозной момент сильнее сказывается на износе шин, поскольку при торможении трущиеся участки шины по времени находятся в контакте с дорогой дольше, чем при буксовании шины.

#

Чч

Нагрев участков шины будет больше, а соответственно и интенсивность износа выше.

Увеличение боковой силы на колесо приводит к увеличению интенсивности износа шин примерно в квадратичной зависимости. Возникновение боковых сил обусловлено не только поперечным наклоном дорожного полотна и центробежными силами, действующими на автомобиль при поворотах, но и неоптимальными углами установки колес. Для автомобилей с независимой подвеской при поперечном расположении рычагов боковые силы могут возникать из-за кинематической несогласованности при вертикальных колебаниях автомобиля. Замечено, что при переменных значениях сил в контакте шины с дорогой интенсивность износа шины больше, чем при работе шины с постоянно действующими силами. Наверное, это является следствием гистерезисных потерь энергии в материале шины, что приводит к повышенной температуре и усталости резины. Кроме того, при постоянном направлении действия сил наблюдается эффект приработки. Это явление учитывается в процедуре перестановки колес, обеспечивающей одинаковый срок службы всех шин автомобиля. Ведущее колесо меняется местом с ведомым колесом таким образом, чтобы для шины направление окружной силы в контакте с дорогой не менялось.

Увеличение радиальной нагрузки на шину сверх номинального значения имеет место при общей перефузке автомобиля и при неправильном распределении фуза по платформе, износ шины в этом случае увеличивается. Характер процесса изнашивания шины при большой радиальной силе сходен с процессом работы шины при пониженном давлении воздуха. Кроме того, при больших радиальных нафузках возникают перенапряжения в нитях корда. На рис. 1.47 по данным разных авторов, испытывавших различные

шины, усредненно представлена зависимость срока службы шины от радиальной нафузки (в процентах превышения номинального значения нафузки).

Как следует из фафика, превышение нормальной нафузки на колесо на 50 % сокращает срок службы шины примерно вдвое.

Специфическим вариантом радиальной перефузки шины являются динамические нагрузки вследствие дисбаланса колеса. Признаком несбалансированности колеса является пятнистый износ протектора шины. Дисбаланс колеса зависит как от самой шины, так и обода, и ступицы колеса.

Внутреннее давление воздуха в шине весьма существенно влияет на ее долговечность. Оптимальное значение давления воздуха устанавливается заводом-изготовителем на основании доводочных испытаний автомобиля с учетом требований управляемости, плавности хода и долговечности самой шины. Усредненно характер влияния давления воздуха в шине на ее ресурс показан на рис. 1.48.

При снижении давления воздуха в Шине увеличивается деформация каркаса и за счет гистерезисных потерь повышается температура шины при ее работе. Следствием этого является снижение прочности шинных материалов, возможны расслоения, перетирания нитей корда. Износ протектора получается неравномерным (больше изнашивается плечевая зона шины).

100 ния воздуха в шине сильнее плияет на ее ресурс. Скорость движения автомобиля влияет на износ шин главным образом через увеличение температуры нагрева шины, в резуль- * 80 тате чего ухудшаются упруго-прочностные свойства резины проз |бв 0 тектора и уменьшается сопротивляемость резины истиранию. При 201 ------------------------------------------------ больших скоростях на каркас шины начинают оказывать влияние 1 --------- , ------------------------------- центробежные силы и условия отвода теплоты от шины. Вследствие этого радиальные бескамерные шины — более скоростные, чем диагональные камерные. Кроме того, что при деформации шины происходит трение камеры о внутренние стенки шины и при этом выделяется дополнительная теплота, камера затрудняет 0 20 40 60 80 отвод теплоты из внутренней полости шины к металлическому Рис. 1.47. Зависимость срока службы шины от радиальной нагрузки на100% Превышение нагрузки, диску, обладающему хорошей теплопроводностью.Скоростная шина должна иметь высокоэффективный герме колесо тизирующий внутренний слой и, наоборот, газопроницаемые

Повышение давления воздуха в шине сопровождается перенапряжением каркаса, возможным его разрушением. Протектор больше изнашивается в середине беговой дорожки, износ происходит быстрее, поскольку уменьшается площадь контакта колеса с дорогой, и давление в зоне контакта увеличивается. Следует понимать, что для абсолютно эластичной шины давление колеса на опорную поверхность равно давлению воздуха в шине (по условию статического равновесия). Принято считать, что увеличение или уменьшение давления воздуха на 10% от нормы приводит к уменьшению ресурса шины на 10 %. Установлено, что для переда юших касательные силы ведущих колес нарушение нормы давле
слои каркаса, протектора, боковин и других участков шины. Это требование диктуется тем, что при неизбежном процессе дифундирования воздуха в герметизирующий слой и затрудненном выходе его из резины шины, воздух существенно ухудшает теплопроводность шины, что ведет к ее большему нагреву. С целью облегчения выхода воздуха из шины в ее наиболее массивной протекторной части изготавливают специальные дренажные отверстия.

Температура окружающей среды, как и дорожные условия, несомненно, оказывают влияние на долговечность шин. На рис. 1.49 показан характер влияния температуры воздуха на интенсивность износа шин.

Минимум интенсивности износа шин обычно наблюдается в температурном диапазоне -5...-10 °С. В какой-то мере на это оказывают влияние и дорожные условия, поскольку при такой температуре дорога обычно бывает скользкой, как следствие, в кон-

-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20

Температура воздуха, 'С

Рис. 1.49. Характер влияния температуры на интенсивность износа шины

42

такте шины с дорогой усилия малы, скорости движения небольшие. При повышении температуры интенсивность износа шины сушественно возрастает.

Характер лорожного покрытия и рельеф пороги также сушественно

влияют на износ и полговечность шин. Как показывает

практика, на дорогах первой и второй категорий долговечность шин на 20...25% больше этого показателя на дорогах третьей и четвертой категорий. При работе автомобилей в карьерных условиях, когда резко возрастает доля абразивного износа, пробег шин уменьшается в два раза и более. Ресурс шин на горных дорогах на 15...20% ниже, чем на дорогах в равнинной местности. Например, если износ шин на дороге с асфальтобетонным покрытием принять за 100%, то на дороге с цементобетонным покрытием износ составляет 135%, с щебеночным — 128%, с гравийным — 142%, на профилированной грунтовой дороге — 70%.

По наблюдениям разных авторов для грузовых автомобилей удельный износ шин находится в пределах 0,14... 0,24 мм/тыс. км, износ шин прицепов обычно меньше — 0,11...0,12 мм/тыс. км. Удельный износ зависит от того, на каких колесах шины установлены. Для трехосных автомобилей часто износ шин заднего моста наибольший, а наименьший износ наблюдается у шин среднего моста. Следует учитывать, что передние колеса одиночные, а задние — спаренные. Удельный износ достигает наибольшего значения для новой шины, а по мере износа протектора удельный износ несколько уменьшается.

В зависимости от степени износа шин меняются эксплуатационные характеристики колес и автомобиля в целом. Поскольку шины весьма разнообразны по конструкции, размерам, рисунку протектора, материалам, из которых они изготовлены, опубликованные численные результаты экспериментальных исследований разных авторов могут существенно различаться. Тем не менее можно проследить общие закономерности изменения эксплуатационных показателей шин по мере их работы.

Изношенные шины оказывают меньшее сопротивление качению автомобильного колеса. Это естественно вытекает из того, что по мере уменьшения толщины протектора уменьшаются гистерезисные потери при деформировании слоев резины. Снижение коэффициента сопротивления качению проявляется в увеличении свободного выбега автомобиля и снижении расхода топлива на 7... 12 %. Специальные шины Regroovable имеют начальную высоту протектора 13... 15 мм (вместо 20 мм — у обычных шин грузовых автомобилей) и толстый слой протекторной резины, который по мере износа протектора прорезается специальным приспособлением для восстановления высоты рисунка протектора. Имеются сведения, что такие шины позволяют в среднем экономить 2...4% топлива.

43

•

Для колеса с новой и изношенной шиной коэффициент сцепления на сухом асфальте отличается, как правило, несущественно. На мокром и загрязненном покрытии разница коэффициентов сцепления возрастает.

Радиус колеса с изношенным протектором шины, особенно диагональной, мало отличается от радиуса колеса с новой шиной. Это объясняется тем, что по мере работы «разнашивается» каркас шины, что увеличивает ее диаметр.

Крутильная (тангенциальная) и боковая жесткости шины с изношенным протектором больше жесткостей новой шины. Это может сказываться, прежде всего, на крутильных колебаниях в трансмиссии автомобиля. Демпфирующие свойства новой шины выше, чем старой.

В заключение следует отметить, что шина является очень важным элементом конструкции автомобиля, весьма сильно влияющим на его показатели качества. Доля затрат на шины в себестоимости перевозок в зависимости от типа подвижного состава составляет 5... 10%. Понимание процессов, влияющих на долговечность автомобильных шин, является необходимым условием их правильной эксплуатации.

1.4. Роль сферы сервиса в поддержании работоспособности автомобиля

В рыночных условиях потребительский спрос на любой вид продукции определяется соотношением цена — качество. Для сложных изделий, к которым относится автомобиль, большую роль играет доступность и качество получаемых потребителем услуг по поддержанию приобретенного изделия в работоспособном состоянии. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей в процессе эксплуатации объединяют понятием сервис, который занимает важное место в жизненном цикле автомобиля.

Характеристиками качества сервисных услуг как процесса являются: результативность по обеспечению качества продукции (агрега-

та, системы и автомобиля в целом); эффективность, оцениваемая издержками материальных ресур-

сов и времени на осуществление услуг;

адаптивность как отклик на «настроение» рынка, т.е. способность перенастраиваться на изменяющиеся условия оказания сервисных услуг.

На основании опыта стран с развитой рыночной экономикой отправной точкой TQM (всеобщего управления качеством) является «акцент на потребителя» [9.
Это означает, что в конкурентной борьбе производителей продукции и услуг выигрывает толь- .

ко тот, кто выстраивает свое производство, сообразуясь с запросами потребителей продукции или предоставляемых услуг. Как известно, раньше в нашей стране, в условиях острого дефицита запасных частей для ремонта автомобилей и ограниченном количестве государственных СТО, автомобильный сервис был «ненавязчивым». Качество оказываемых услуг регламентировалось требованиями нормативных документов, исполнение которых «лежало на совести» работников СТО.

При переходе к рыночным условиям сеть предприятий по оказанию услуг по ТО и Р автомобилей у нас значительно расширилась. Это дает клиенту возможность выбора места выполнения сервисных работ, а предприятия обязывает заботиться о своей репутации, а потому и о качестве предоставляемых услуг.

Качество сервисных услуг во многом определяется материально-техническим оснащением производственного процесса и квалификацией специалистов, осуществляющих технологический процесс. Можно выделить две стратегии повышения качества сервисных услуг:

а
— совершенствование имеющегося технологического процесса

и форм обслуживания клиентов за счет повышения квалификации обслуживающего персонала и лучшей организации работ; б
— переход на новые, более совершенные технологии и формы обслуживания, коренным образом отличающиеся от действовавших ранее.

Стратегия а
обычно сводится к наведению элементарного порядка в производственном процессе, приучению исполнителей услуг к ответственному выполнению своих обязанностей, внимательному отношению к нуждам клиента, что, в конечном счете, не требует значительных материальных затрат. Эта стратегия наиболее эффективна, если изначальный уровень качества предоставляемых услуг был низким. Однако дальнейшее повышение качества потребует существенных усилий и затрат на введение дополнительного контроля и других подобных мероприятий. Темг нарастания качества будет снижаться.

Стратегия б
подразумевает замену морально устаревшего тех нологического оборудования на более современное, обеспечива юшее высокое качество исполнения работ, или создание допол нительных удобств клиенту СТО (удобный подъезд и стоянка комфортные условия в зале ожидания и т.п.). Естественно, чт< замена винтовых растяжек стендом для ремонта кузова тип; БС71.000, а потом замена его более совершенным стендом с ла зерным контролем геометрии кузова требует все больших затрап Однако каждый такой переход открывает новые возможности по вышения качества ремонта кузова автомобиля. При этом на на чальном этапе, в период освоения новой технологии, рост пока зателей качества обычно низкий.

4

Соотношение качества услуг и затрат на его обеспечение по стратегиям а и б
показано в левой части графика на рис. 1.50.

Требования клиента к качеству услуг зависят от наполнения рынка услуг. При дефиците услуг клиент вынужден соглашаться на очень низкое качество. При появлении хотя бы какого-то выбора предлагаемых услуг, требования к качеству услуг существенно возрастают. Дальнейшее насыщение рынка услуг вызывает пропорциональный рост требований к их качеству. Когда рынок услуг насыщается и клиент получает возможность широкого выбора исполнителей услуг, требования клиента к качеству вырастают весьма существенно. Кривая этой зависимости показана в правой части графика на рис. 1.50.

Сопоставляя левую и правую части графика можно сделать важное заключение. При малом насыщении рынка услуг повышение качества услуг по стратегии а
представляется более эффективным, чем по стратегии б.
Однако при некотором уровне насыщения рынка услуг стратегия б становится более эффективной. Станция технического обслуживания или другое предприятие, предоставляющее услуги по поддержанию автомобиля в работоспособном состоянии, которые пытаются повысить качество услуг только путем некоторых модернизаций существующих технологий, при насыщении рынка услуг становятся неконкурентоспособными по отношению к предприятиям, внедрившим новые технологии.

Руководство сервисных предприятий должно внимательно следить за развитием рынка услуг и своевременно переходить на новые технологии оказания услуг. В случае опоздания таких переходов предприятия будут терять клиентов из-за невозможности предоставления услуг требуемого качества. Вынужденной мерой может стать уход с рынка сервисных услуг или поиск других услуг (на-

Стоимость затрат 0 100 на обеспечение качества Наполняемость рынка услуг, %
Рис. 1.50. Сравнительный анализ двух стратегий повышения качества услуг:

а
— изменение качества услуг путем совершенствования имеющегося технологического процесса и форм обслуживания клиентов; б
— изменение качества услуг при переходе на новые совершенные технологии и формы обслуживания

пример, предприятие перестает заниматься кузовным ремонтом и начинает проводить диагностику двигателей с электронным впрыском топлива). В любом случае такие изменения в деятельности обычно весьма болезненны для предприятий.

Общепризнанным методом подтверждения соответствия качества услуг установленным требованиям является сертификация.
Система сертификации механических транспортных средств в Российской Федерации введена в действие с 1992 г. (на Западе сертификацию начали использовать в 1930-е гг.). Услуги по ТО и Р автомототранспортных средств в последние годы были включены в список обязательной сертификации. Все сервисные организации, а также технические службы автотранспортных предприятий могли быть допущены к выполнению работ по поддержанию работоспособности автомобилей только при наличии сертификата соответствия. По принятому закону от 27.12.2002 № 184-ФЗ «О техническом регулировании» все виды обязательной сертификации приостановлены до момента разработки и принятия технических регламентов.

На данный момент, до принятия соответствующих технических регламентов (крайний срок установлен до 2010 г.), постановлением Госстандарта России от 21.08.2003 № 97 введены Правила функционирования Системы добровольной сертификации услуг по техническому обслуживанию и ремонту авто мототранс портных средств. Руководящим органом Системы добровольной сертификации услуг назначена Консультационно-внедренческая фирма «Интерстандарт», а научно-методическим центром Системы добровольной сертификации услуг — Всероссийский научно-исследовательский институт сертификации (ВНИИС).

Правила добровольной сертификации услуг являются основополагающим документом Системы, входящей в качестве подсистемы в Систему сертификации ГОСТ Р. Правила устанавливают организационную структуру Системы, основные принципы сертификации, а также порядок добровольной сертификации услуг.

Сертификация услуг по ТО и Р автомототранспортных средств может проводиться по схемам 1,
2, 3, 5.

Схема 1:
оценка мастерства исполнителя работ и услуг, включающая в себя проверку результатов работ и услуг и инспекционный контроль. Схема 1 применяется, как правило, для сертификации небольших предприятий (численность работников, занятых в сфере основного производства, не более 5 чел.), в которых ответственность за качество и безопасность оказываемых услуг возлагается непосредственно на исполнителей услуг и определяется их мастерством.

4Л 47

Схема 2:
оценка процессов выполнения работ и оказания услуг, включающая в себя проверку результатов работ и услуг и инспекционный контроль. Схема 2 применяется, как правило, для серти- фикации небольших и средних предприятий (5 — 30 чел. в сфере основного производства), имеющих двух-, трехуровневую структуру управления и распределения ответственности за качество и безопасность оказываемых услуг. Отдельные составляющие процессов могут иметь разных исполнителей, а сами процессы оказания услуг основаны, как правило, на использовании документированных процедур. В зависимости от сложности процесса оценивают: полноту и актуализацию документации, устанавливающей тре-

бования к процессу;

оснащение необходимым оборудованием, инструментом, средствами измерений (испытаний, контроля), веществами, материалами, помещениями и др., а также их соответствие установленным требованиям;

метрологическое, методическое, организационное, программ-

ное, информационное, материальное, правовое, техническое и другое обеспечение;

безопасность и стабильность процесса; профессиональную компетентность исполнителей работ и ус-

луг, обслуживающего и производственного персонала.

Схема 3:
анализ состояния производства, включающий в себя проверку результатов работ и услуг и инспекционный контроль. Схема 3 используется, как правило, при сертификации крупных предприятий (более 30 чел. в сфере основного производства), имеющих многоуровневую структуру управления и распределения ответственности, использующих документально оформленные процессы оказания услуг, а также располагающих организационно-техническими и кадровыми ресурсами для проектирования процесса оказания услуг.

Схема
5: оценка системы качества, включающая в себя проверку результатов работ и услуг и инспекционный контроль. Схема 5 применяется для сервисных предприятий, имеющих документально оформленную систему менеджмента качества. Оценку системы качества проводит эксперт по сертификации систем качества в соответствии с нормативными документами. При наличии сертификата на систему качества его учитывают при сертификации услуг.

Перечень показателей, которые могут быть подтверждены при сертификации, и нормативные документы, содержащие требования к услугам и методы их контроля, входят в комплект документации Системы добровольной сертификации.

Проверку соответствия оказываемых услуг установленным требованиям осуществляет аккредитованный региональный орган по сертификации, который выдает сертификат соответствия, регистрируемый в едином реестре Системы.

Сертификация, несомненно, стимулирует сервисные предприятия и технические службы АТП к повышению качества услуг по

4S

ТО и Р автомобилей. Однако следует отметить, что владельцы автомобилей, как и большинство граждан России, очень плохо представляют сущность сертификации и приучены не доверять официальным заявлениям. При выборе СТО для проведения ремонтных работ на своем автомобиле, для владельца автомобиля гораздо более авторитетным может быть мнение знакомого о качестве услуг, оказываемых данной СТО.

Таким образом, руководители сервисных предприятий, выполняя требования постулата рыночных отношений: «акцент на потребителя», должны хорошо представлять, как оценивает качество услуг их потребитель. Потребитель судит о качестве услуг по тому, насколько он удовлетворен ими. Естественно, между качеством услуг и степенью удовлетворенности клиента уровнем качества существует определенная, хотя во многом и субъективная, связь. Различают три грани (профиля) качества продукции и услуг:

базовое {основное) качество
— это совокупность характеристик

продукции или услуги, наличие которых потребитель считает обязательным и само собою разумеющимся (ножницы должны резать, двигатель автомобиля должен запускаться и работать). Когда базовое качество имеет приемлемый уровень, потребитель о нем не говорит, хотя производитель продукции или услуг может затрачивать для достижения этого уровня значительные усилия. Но при снижении базового качества у потребителя возникает ощущение сильной неудовлетворенности;

требуемое качество
— это совокупность характеристик продук-

ции или услуги, в первую очередь влияющих на ценность продукта в глазах потребителя (расположение и время работы СТО удобны для клиента, заказ на обслуживание выполняется быстро, работники СТО вежливы и внимательны и т.п.). Чем выше уровень требуемого качества, тем более удовлетворен потребитель;

неожиданное желаемое качество
— группа характеристик продукции или услуги, представляющих для потребителя неожиданные ценности, о наличии которых он мог только мечтать, не предполагая возможности их практической реализации (клиент, ожидающий исполнение заказа, может бесплатно выпить кофе и посмотреть видеофильм о стилях безопасного вождения автомобиля и т.п.).

Зависимость удовлетворенности потребителя от уровня выполнения рассмотренных граней качества услуги может быть условно представлена рис. 1.51.

При качестве, соответствующем первому и третьему квадрантам, потребители услуг обычно ничего не говорят о качестве полученной услуги. При качестве, соответствующем четвертому квадранту потребители выражают свою неудовлетворенность и жалуются на низкое качество услуги, а при качестве, соответствующем второму квадранту, потребители хвалят услуги.

49

Очень удовлетворен

Высокое качество

® ./•
Очень

Низкое качество

неудовлетворен

Рис. 1.51. Характер

/ — изменение базового качества; 2
— изменение требуемого качества; 3
— изменение желаемого качества

Желаемые параметры качества, особенно сильно сказывающиеся на удовлетворенности потребителя, должны быть неожиданными не только для потребителей, но и для конкурентов по оказанию сервисных услуг. За время, пока конкуренты будут копировать предложенную форму услуг, может быть сделан прорыв на рынке сервисных услуг и завоевана хорошая репутация у владельцев автомобилей, нуждающихся в их ТО и Р.

В заключение следует отметить, что потребности клиентов сервисных предприятий со временем меняются. Например, у нас уже ушли в прошлое попытки «самодельного тюнинга», когда владельцы автомобилей украшали их футбольными мячами, плюшевыми тиграми с качающейся головой. Со временем появились тюнинговые фирмы, которые более или менее удачно изменяют внешний вид автомобилей, отвечая запросам их владельцев. С появлением электронного впрыска топлива появился спрос на особую настройку системы питания, обеспечивающей «спортивный стиль вождения» и т.п.

Контрольные вопросы

1. Как соотносятся понятия «качество» и «надежность» автомобиля?

2. Может ли безотказный автомобиль быть долговечным, а долговечный — безотказным?

3. Влияет ли ремонтопригодность автомобиля на его безотказность? 50

4. Какие показатели надежности у правительственного автомобиля должны быть выше, чем у обычного транспортного автомобиля?

5. Какие условия способствуют увеличению ползучести металлов?

6. В каких условиях происходит усталостное разрушение деталей?

7. Почему смазка снижает прочность деталей автомобиля?

8. Что может быть причиной коробления корпусной детали автомобиля в процессе его эксплуатации?

9. При каких условиях может наблюдаться задир трущихся поверхностей деталей автомобиля?

10. При каких видах износа трущиеся поверхности деталей гладкие и блестящие?

11. Какие детали автомобиля могут быть подвергнуты фреттинг-коррозии?

12. Какие детали автомобиля могут быть подвергнуты эрозии?

13. Почему при увеличении скорости движения автомобиля возрастает износ протектора шины?

14. Если в бескамерную шину вставить камеру, то как это скажется на долговечности шины по износу протектора?

15. Что является источниками боковых сил, действующих на шины колес?

ГЛ АВ А 2 w

ОПИСАНИЕ СЛУЧАЙНЫХ ВЕЛИЧИН, ОТРАЖАЮЩИХ ПРОЦЕССЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЕЙ

2.1. Общие принципы описания случайных величин

Процессы, происходящие в природе и технике, можно разделить на две большие группы:

процессы, описываемые функциональными зависимостями, когда имеется жесткая связь между аргументом и функцией (например, всем известный закон Ома);

случайные или вероятностные процессы, когда функция отражает

аргумент с некоторой вероятностью (можно напомнить, что вероятность события — это отношение числа случаев, благоприятствующих наблюдению события, к общему числу возможных случаев).

В практике ТЭА в большинстве случаев приходится иметь дело с вероятностными процессами. Например, диаметр цилиндров двигателя вследствие износа увеличивается неодинаково по мере наработки, тем более для разных двигателей той же модели (рис. 2.1).

Во многих случаях достаточно знать не функцию (регрессию) У
= /(х),а числовые характеристики совокупности случайных величин xh
х2
, хъ

и т.д.

Основными числовыми характеристиками случайных величин являются математическое ожидание тх

и среднее квадратическое отклонение
о,:

п
V л

где п —
число анализируемых случайных величин х,; р,
- вероятность наблюдения случайной величины х,.

Если анализируется не вся генеральная совокупность случайных величин, а тол ько некоторая выборка из этой совокупности, то в качестве меры рассеяния случайной величины используют оценку среднего квадратического отклонения
s

=

X(*,-mJ

2

Более наглядной характеристикой рассеянности (разброса) случайных величин является коэффициент вариации

V=5L. (2.1) тх

В некоторых случаях математическое ожидание должно рассчитываться как среднее гармоническое значение

Наработка двигателя х

Рис. 2.1. Возможные изменения диаметра цилиндров двигателя по мере его работы

52

Поясним область применения этой формулы примером. Пример. Требуется найти средний путевой расход топлива двух автомобилей, если известно, что первый автомобиль расходует х, =20—-—.

100 км

а второй автомобиль Л) = 30 ---------- .

ЮОкм

Если находить среднее арифметическое значение, то получим

_ 20 + 30
,. л v
,

х -
—-— = 25-— ------ . Убедимся в справедливости такого решения по

2 100 км

сути задачи. Если п баки автомобилей залить по 60 л топлива, го первый автомобиль проедет 300 км, а второй — 200 км. Общий пройденный путь составит 500 км, а количество израсходованного топлива — 120 л. Отсю

да средний расход топлива х =
----- —— = 24 ------- . Этот ответ является

500 100 км

абсолютно верным, а результат, полученный ка(^феднес арифметичесР(х)
кое значение путевых расходов, ошибочный.

Если рассчитывать по формуле среднего гармонического значения, то

т. = . 2

. = 24-

_!__!_ 100 км'

20 30

Таким образом, математическое ожидание случайных величин с удельной размерностью нужно рассчитывать как среднее гармо-

рассмотренному, являются удельный расход топлива двигат (г/л. с. • ч), удельный расход краски при окрашивании (г/м2
) и т.

Наиболее полно случайная величина описывается законом [ пределения вероятностей. Распределение вероятностей может бь представлено таблицей, графиком или формулой. Существен: значение для распределения вероятностей имеет характер случ" ной величины, которая может быть дискретной (число пасс ров в автобусе может быть только целым) или непрерывной ( работка между очередными проколами колеса).

На рис. 2.2, а
показано распределение вероятностей Р(х,)
кретной случайной величины х, (например, расхода запасных стей со склада в течение дня).

Если попытаться аналогично изобразить распределение ве; ятностей непрерывной случайной величины (например, нарабо| ки до отказа детали), то возникнет противоречие: конкретно значение х, — это точка на непрерывной шкале и вероятно отказа именно в этот момент времени очень мала. О реальных личинах вероятности отказа можно говорить, только если сматривать некоторый интервал наработки Дх. Чем уже интерг

тем меньше вероятность, но отношение ' = /(х) будет

Дх,

нечной величиной, характеризующей определенное значение Это отношение называют плотностью вероятности.
Плотность роятности, представленная в виде графика (рис. 2.2, б),
таг позволяет судить о том, насколько часто или редко может набл даться то или иное значение случайной величины х.

На практике часто важно знать вероятность того, что случай величина равна или меньше некоторого значения, т.е. Р(х <
Для закона распределения дискретной случайной величии Р(х
< XQ) = ^P(Xj)
(рис. 2.2, в),
для непрерывной случайной личины Р(х < X
Q
)
=
X P(xi) =
Х/(х)Дх. Если Дх -» 0, то Р(х <, х&, = F(x)
= J/(x)dx. В таком виде закон распределения вероятное называют интегральным законом
(рис. 2.2, г),
а плотность расп

54

Законы распределения вероятностей

Р(х
)
=Дх)

Дх

J_

0 12 3 4 5 а

Законы распределения вероятностей Р(х<х0
)

.Законы

распределения вероятностей значений дискретной (а и в)
и непрерывной (5 и г)
случайных величин вероятностей часто называют du<pq)epeHU,uajibHbiM законом ния вероятностей.
Закон распределения вероятностей дис-сяучайной величины по рис. 2.2, в
могут называть кумуля-кривой
[10].

Виды законов распределения вероятностей

кривых распределения могут быть разнообразны, что от особенностей рассматриваемой случайной величины и

3 в котором рождается эта величина. Главным фактором

Квяется степень наличия последействия. Процесс не имеет

:~гтвия, если состояние в будущем не зависит от того, как пришла в настоящее состояние. Например, наработка до колеса и ресурс коленчатого вала являются случайными «и, но их распределения вероятностей различны. Если ня установили на двигатель новый коленчатый вал, то

Ьв еще новый и даже через месяц работы автомобиля ко-

ШЛ
вал можно считать новым. Если мы сегодня установили

F(x)

X

X

Рис. 2.3. Экспоненциальный закон распределения вероятностей

новую камеру в колесо, то никаких особых гарантий отсутствия прокола завтра, потому что камера новая, нет.

В этих примерах наработка камеры до прокола является случайной величиной, рождаемой процессом без последействия, а ресурс коленчатого вала рождается процессом с хорошо выраженным последействием.

В математике известны многие законы распределения вероятностей случайных величин, из них в практике ТЭА достаточно широко используются пять законов [1, 10, 16, 20 — 22, 28, 29|.

Экспоненциальный закон
— закон, описывающий непрерывные случайные величины, рождаемые процессом без последействия. Закон выражается формулами

F(x) = -e-kx
, f{x) = Xe-Xx
,

где параметром распределения является Х= 1/тх
,
здесь тх
—
математическое ожидание случайной величины.

Для случайных величин, распределенных по экспоненциальному закону, коэффициент вариации равен единице, т.е. ах
= тх
.
Формы кривых показаны на рис. 2.3.

Следует отметить, что в окружающей нас действительности очень многие явления можно отнести к процессам без последействия, поэтому наше интуитивное представление часто соответствует экспоненциальному закону (например, человек привыкает к опасности, потому что вначале прирост вероятности события большой, а со временем прирост уменьшается). Случаи применения экспоненциального закона в практике ТЭА:

наработка на отказ автомобиля при выходе из строя различных

деталей;

наработка на отказ (моменты возникновения потребности в

замене) конкретной детали для группы одновременно работающих автомобилей;

периодичность внезапных отказов деталей из-за аварии и т. п.

(например, прокол колеса);

56

время простоя автомобиля в ремонте при дефиците запасных частей.

Нормальный закон
— описывает непрерывные случайные величины, рождаемые процессом с хорошо выраженным последействием. По предельной теореме Ляпунова, если случайная величина является суммой многих случайных величин, то она хорошо описывается нормальным законом. Отсюда можно считать, что если на процесс влияет много различных факторов, то рождаемая этим процессом случайная величина будет распределена по нормальному закону

(х-т,)

/(*) =
2°,

о,>/2л

где тх

— математическое ожидание случайной величины; ах
—
среднее квадратическое отклонение.

Интегральная функция F(x) =
Jf(x)dx
не имеет аналитиче ского выражения, поэтому для ее построения пользуются таблич ными значениями функции F(z),
где z = -------- — квантиль (ус-

ловный аргумент, позволяющий определять значения вероятностей для любых совокупностей нормально распределенных случайных величин). Следует отметить, что в разных литературных источниках квантиль может обозначаться различными буквами. Формы кривых распределения показаны на рис. 2.4.

Характерной особенностью нормального закона является то, что кривая плотности вероятности симметрична относительно математического ожидания, а кривая интегральной вероятности зеркально симметрична относительно вероятности 0,5. Поскольку с вероятностью 0,997 нормально распределенная случайная вели-

Рис. 2.4. Нормальный закон распределения вероятностей

57

чина укладывается в интервал х
± За, а в реальных условиях отрицательных величин, как правило, не бывает, то математическое ожидание не может быть меньше За, значит, нормально распределенные случайные величины имеют коэффициент вариации v < 0,333. По этому условию выбирают вид закона распределения анализируемых случайных величин.

Нормальный закон распределения вероятностей в практике ТЭА применяется при расчетах: ресурса нормально изнашиваемых деталей; времени простоя автомобиля в ТО и Р; трудоемкости ТО и Р; пробега автомобилей по календарным периодам; расхода эксплуатационных материалов и т.п.

Закон Вейбулла
— описывает непрерывные случайные величины:

где а
и b —
параметры (эмпирические коэффициенты).

В зависимости от соотношения значений эмпирических коэффициентов формы кривых могут быть различны (рис. 2.5). Кривая может быть симметричной, близко совпадающей с нормальным законом, и несимметричной.

Чаще всего закон Вейбулла используют при коэффициенте ва-

риации 0,4 <v<0,9.

Закон Вейбулла в практике ТЭА применяется при расчетах:

ресурса деталей, разрушающихся из-за усталости; наработки до отказа крепежных деталей; простоев автомобиля в текущем ремонте и т.п.

Числовые характеристики случайной величины, распределенной по закону Вейбулла, особым образом связаны с его параметрами а
и б.

Рис. 2.5. Закон Вейбулла

58

а
Ь х
а
Ь х

Рис. 2.6. Закон равновероятного распределения

Закон равновероятного распределения
— описывает непрерывные случайные величины, которые достоверно встречаются на некотором интервале от а
до b
и вероятность наблюдения случайной величины в этом интервале постоянна (рис. 2.6).

Например, если автобусы идут по маршруту с интервалом 15 мин, то время ожидания автобуса человеком, пришедшим на остановочный пункт в случайный момент времени, будет находиться в интервале 0... 15 мин и распределено по закону равной вероятности.

Описывается этот закон следующим образом:

f{x)
= 0 при х
меньше а;

fix) =
1 при а < х Ь-а
< fixЬ;
) =

0 при х
больше а;
Fix) =
------ при а < х < Ь.

Ь-а

Закон равновероятного распределения в практике ТЭА применяется при расчетах:

времени простоя отказавшего технологического оборудования

до прихода мастера по ремонту, если заявка в течение смены обязательно выполняется;

времени ожидания маршрутного транспортного средства и т.п.

Закон Пуассона
— этот закон описывает дискретные случайные величины и является приближенным выражением более общего закона Бернулли. По формуле, предложенной Пуассоном, можно определять вероятность попадания в выборку n<0,lN,
где N —
объем партии х
объектов с определенным свойством, например, бракованных. При этом должно выполняться условие, что вероятность наблюдения бракованных изделий в партии должна быть не более 0,1.

59

Распределение выражается формулой

/>(х) = ^-е-в
,
х

где параметр распределения является математическим ожиданием случайной величины а
= тх
.

Закон Пуассона в практике ТЭА применяется при определении:

числа отказов для группы одновременно работающих автомо-

билей в течение заданного промежутка времени (или наработки); числа аварий или дорожно-транспортных происшествий; числа дефектных изделий, попадающих в выборку из партии

изделий;

числа клиентов, обращающихся на пункт обслуживания в еди-

ницу времени;

количества запасных частей, забираемых со склада и т.п.

Контрольные вопросы

1. Что дает более полное представление о разбросе случайной величины: среднее квадратическое отклонение или ее коэффициент вариации?

2. В чем разница между средним арифметическим и средним гармоническим значением случайной величины?

3. Почему плотность распределения вероятностей случайной величины называют дифференциальным законом распределения? Может ли этот закон описывать дискретные случайные величины?

4. Какими законами распределения описывается наработка на отказ автомобиля и наработка до предельного износа коленчатого вала?

5. Почему нормальным законом описываются значения ресурса нормально изнашиваемых деталей автомобиля?

6. Каким законом распределения может быть описан ресурс детали, если его среднее значение в два раза больше среднего квадратического отклонения?

7. Каким законом распределения обычно описывается ресурс пружин, отказывающих из-за усталостных трешин?

8. Если известно, что в маршрутном автобусе в среднем находится 40 пассажиров, то с какой вероятностью число пассажиров будет равно 10? По какой формуле это можно подсчитать?

9. В чем разница закона распределения, представленного как F(x)
и/(х)?

w
ГЛАВА 3

ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ АВТОМОБИЛЯ КАК СЛОЖНОЙ СИСТЕМЫ

3.1. Общие представления о сложных системах

Под сложной системой
понимают объект, выполняющий заданные функции и который может быть расчленен на элементы, каждый из которых также выполняет определенные функции и находится во взаимодействии с другими элементами. Элементы сложной системы могут иметь разнообразные выходные параметры, которые с позиции надежности можно разбить на три группы (типа):

Х
— параметры, изменение которых с выходом за установленные уровни показателей приводит к потере работоспособности элемента и системы;

Хг

— параметры, участвующие в формировании выходных параметров всей системы, но по которым трудно судить об отказе элемента;

Xj
— параметры, влияющие на работоспособность других элементов системы аналогично изменению внешних условий работы всей системы.

Для большей наглядности возможных типов выходных параметров систему из двух элементов (на примере двигателя) можно представить структурной схемой (рис. 3.1).

В представленной на рис. 3.1 схеме для системы питания Х —
это пропускная способность топливного жиклера (если жиклер забит и топливо не поступает, то система питания отказывает и отказывает двигатель), Х2

— это износ топливного жиклера (топливная экономичность автомобиля ухудшается), A"3
— образование богатой смеси (двигатель перегревается и затрудняет работу системы охлаждения). В свою очередь, плохая работа системы охлаждения приводит к перегреву двигателя и образованию паровых пробок в системе питания — это A"3
для элемента № 2, плохая работа термостата затягивает прогрев двигателя, что приводит к снижению топливной экономичности автомобиля — это Хъ

обрыв ремня приводит к отказу системы охлаждения и отказу автомобиля — это Х
для элемента № 2.

В реальных сложных системах элементы могут иметь или все три типа выходных параметров, или меньше (один или два). Во

Ы

ГЛАВА 4

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕМОНТОПРИГОДНОСТИ

АВТОМОБИЛЯ

4.1.
Стратегия совместной замены деталей при ремонте. Проблема равнопрочного автомобиля

Ремонтопригодность автомобиля зависит не только от быстросъемности агрегатов и деталей, числа используемых инструментов, ремонтной оснастки и других достаточно очевидных факторов, но и от стратегии замены деталей при ремонте.

Можно выделить три варианта организации замены деталей при ремонте автомобиля:

замена только отказавшей детали (ресурс каждой детали в этом

случае используется полностью, но возникает необходимость частых разборок, велики простои автомобиля в ремонте);

плановая замена групп деталей (агрегатов) до момента наступ-

ления отказа (такой вариант часто используется в авиации, при этом обеспечивается высокая безотказность, но ресурс деталей существенно недоиспользуется);

совместная замена, назначаемая техническими условиями на ремонт группы деталей при отказе одной детали группы (имеет достоинства первого и второго вариантов).

Четвертым вариантом можно было бы считать замену деталей по результатам дефектовки деталей разобранного узла, когда наряду с отказавшей деталью заменяют сильно изношенные или поврежденные при разборке узла детали. Это достаточно очевидная ситуация, не требующая никаких теоретических обоснований. Из опыта установлено, что при ремонте автомобилей ЗИЛ-130 в среднем заменяют |35]: 2,24 детали — в коробке передач;

2,36 детали — в заднем мосту; 1,78 детали — в карданной передаче.

Необходимость в ремонте, как правило, возникает при отказе одной детали. Эффективность совместной замены деталей при ремонте можно оценить коэффициентом использования ресурса детали
3/ и коэффициентом использования стоимости группы деталей
рс
. Коэффициент использования ресурса детали

о _ ™хо

Р/ >

>Пх<

74

где тхо
—
математическое ожидание ресурса группы совместно заменяемых деталей; тХ1

— математическое ожидание ресурса детали при ее работе до отказа.

Математическое ожидание ресурсов тХ1

= J R(x),dx, mxo

= J R(x)0
dx = ]f[ R(x),dx.

0 0 0 '=1

Очевидным условием оптимальности стратегии совместной замены деталей является наиболее полное использование их ресурса, что достигается при р,-> 1. Определим, в каких случаях будет выполняться это условие на примере.

Решается вопрос о плановой совместной замене поршней компрессора и задних рессор автомобиля, поскольку их ресурсы оказались одинаковыми. Известно, что ресурс поршней распределен по нормальному закону с коэффициентом вариации vn
= 0,2, а ресурс рессор по закону Вейбулла с коэффициентом вариации vp
= 0,77. Поскольку отказ автомобиля произойдет при отказе хотя бы одной из четырех рассматриваемых деталей, можно считать, что эти детали образуют структурную схему из четырех последовательно включенных элементов. Рассмотрим кривые безотказности, представленные на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Изменение безотказности группы последовательно включенных элементов:

"Win. R(x)2
„
— кривые безотказности одного и двух поршней соответственно,

Я(х)|Р
, R(x)lp

— кривые безотказности одной и двух рессор соответственно

7S

Безотказность двух поршней R(x)2
„ = R(x^
, математическое ожидание ресурса для двух поршней

«х2п = JR(x)2n
dx.
и

Безотказность двух рессор R2p
= R(x)}p

, математическое ожидание ресурса двух рессор

тх2р
= I R(x)2p
dx.
о

Общая безотказность для группы совместно заменяемых деталей R(x)0
ш R(x)2
„R(x)2p
,
математическое ожидание ресурса группы совместно заменяемых деталей

тхо
= J R(x)0
dx .
о

Из анализа кривых безотказностей видно, что чем больше рассеяние ресурса деталей, тем больше недоиспользуется ресурс совместно заменяемых деталей. Чем больше деталей входит в группу, тем меньше будет коэффициент использования их ресурса. При малых наработках поршни компрессора практически безотказны, но рессоры могут отказывать, а при больших наработках некоторые рессоры остаются работоспособными, но все поршни уже достигают предельного значения ресурса.

Таким образом, можно сформулировать следующие рекомендации для плановой совместной замены группы деталей при ремонте автомобиля (с позиции использования ресурса деталей): число деталей, включаемых в группу для совместной замены,

должно быть не очень большим; плановая совместная замена эффективнее для деталей, имею-

щих малую вариацию ресурса;

все детали, включаемые в группу для совместной замены, должны иметь не только равные ресурсы, но и тождественные законы распределения вероятностей наработок до предельного состояния.

Детали, объединяемые в группу для совместной замены, могут иметь различную стоимость, что учитывается в коэффициенте использования стоимости

„ 1 С Д
где С,

— стоимость детали, входящей в группу.

Если ресурс дЩртей используется полностью и Р, -» 1, то и Рс
-» 1; если все детали имеют одинаковую стоимость С, = С,.то

(Jc
= ^ - ±*ZL
, а если еще все детали будут иметь одинаковый лС п
коэффициент использования ресурса, то рс
=Р,.

Рассмотрим случай совместной замены двух деталей с большой разницей в стоимости, когда С| = 100С2 (например, принимают решение в плановом порядке заменять шестерню и шпонку). Ко-

лл.
0
с,р,+с2
р2
ioop,+p2
эффициент использования стоимости рс
= —^ ------ ^-=-
= ————.

С,+С2
101

По этому выражению при Pi = 1 и р2
= 0,01 рс
= 0,99. Если взять pi = = 0,01 и р2
=1, торс
= 0,02.

Отсюда следует, что при стратегии плановой совместной замены деталей при ремонте автомобиля, ресурс дорогой детали должен быть использован полностью, т.е. вероятность отказа очень дешевой детали до выхода из строя всех дорогих деталей должна быть очень маленькой. Расположение кривых безотказностей для этого случая должно соответствовать рис. 4.2.

Из приведенного примера ясна проблема равнопрочного автомобиля, который состоит из большого числа деталей разной стоимости. Для равнопрочного автомобиля недостаточно условия равенства ресурсов, а необходимо также отсутствие рассеяния ресурса всех деталей, что практически невозможно.

При неодинаковых, но сопоставимых стоимостях деталей, вводимых в группу для совместной замены, оптимальное соотношение ресурсов можно найти определением экстремального значения коэффициента стоимости деталей. По результатам расчетов

Рис. 4.2. Оптимальное расположение кривых безотказности дорогой и дешевой деталей при их совместной замене для разных вариаций ресурса:

Л(х), — кривая безотказности дорогой детали; Л(х)2
— кривая безотказности дешевой детали

строят специальные номограммы [35). Hai^Pkiep, при С, = ЗС2
и коэффициенте вариации v, = v2
= 0,2 наилучшее использование стоимостей деталей достигается при тх2
= ,25тх1
, т.е. ресурс более дешевой детали должен быть на 25 % выше среднего ресурса более дорогой детали.

В заключение следует подчеркнуть, что рассматриваемые зависимости относятся к стратегии плановой совместной замены установленной заранее группы деталей, что оговаривается в технических условиях на ремонт автомобиля.

Проводя совместную замену деталей при ремонте автомобиля, обычно интуитивно учитывают не только стоимость заменяемых деталей, но и издержки, которые могут возникать при отказах деталей. Например, при ремонте заднего моста автомобилей ВАЗ совместной замене подлежат четыре детали: полуось, подшипник, запорное кольцо и крышка подшипника. Отказ каждой из этой группы деталей имеет различные последствия.

Износ (питтинг) подшипника приводит к повышенному шуму. Ослабление натяга запорного кольца приводит к выдвиганию полуоси, когда шлицевая часть полуоси выходит из зацепления с шестерней, автомобиль останавливается. При этом возможно незначительное повреждение барабаном тормозных колодок. Разрушение крышки подшипника может привести к быстрому выдвиганию полуоси из балки моста, нарушению кинематики качения колеса и траектории движения автомобиля. Если водитель в такой ситуации будет тормозить, то возможна разгерметизация гидравлического привода тормозной системы. Усталостное разрушение полуоси, испытывающей циклические нагрузки, приведет к отрыву колеса, опрокидыванию автомобиля в кювет или выезд на встречную полосу с возможными тяжелыми последствиями.

Обозначая среднюю величину издержек от отказа детали J,
и зная коэффициент использования ресурса р,, который, по сути, отражает как бы вероятность отказа детали, можно найти средние

л

издержки при групповой замене деталей £У,-В(-. По аналогии с коэффициентом использования стоимости деталей, введем в рассмотрение коэффициент издержек при групповой замене деталей

Здесь в знаменателе записаны суммарные издержки, когда ресурс всех деталей группы использовался бы полностью. Оптимальной будет такая стратегия замены деталей, когда Р/ -> min, что достигается при Р, -» min. Ранее было показано, что коэффициент использования ресурса уменьшается при увеличе- нии числа совшРгно
заменяемых деталей. Это соответствует здравой логике: если после первого отказа заменять весь автомобиль в целом, то число отказов и их последствий будет меньше (естественно, здесь мы не учитываем приработку, возможность проявления скрытых дефектов изготовления, которые обнаруживаются у новых автомобилей и т. п.).

Средние затраты от недоиспользования стоимостей совместно заменяемых деталей XQO-p,),

ы обшис

затраты будут равны сумме

/x = i-/,P, + XC,(l-P,).

Естественным условием эффективности стратегии совместной замены деталей при ремонте автомобиля является снижение общих затрат от недоиспользования ресурса деталей и издержек, связанных с отказом деталей. Преобразуя выражение общих затрат, можно записать

/i = Ј(/,-C,)P,+ic,-nnin.

/=i ы

Несмотря на то что издержки от отказа некоторых деталей могут быть меньше их стоимости, общие затраты не могут быть равны нулю. Докажем это от обратного, переписав выражение общих затрат следующим образом:

Х-/Д-Хс,Р, + Хс,=о.

Разделив все наХ-Л и
заменяя XQP/ = РсХ^' • получим

Р, =(Рс-1)^-

Как было показано ранее, рс
< 1, значит р, < 0, что невозможно. Подставляя выражение коэффициента использования ресурса, получим

л J _Q

л

/i = »»»X- ---- L
+
Xc
/ -»min.

i=l Я1Я|
- M

На основании полученного выражения можно дать следующие рекомендации по формированию группы деталей для их совместной замены при ремонте автомобиля:

дешевые детали, отказ которых привояИР к большим издержкам (повреждение других деталей, необходимость выполнения трудоемких разборочно-сборочных работ, влияние на безопасность автомобиля и т.п.) должны иметь большой ресурс;

дорогие детали, отказ которых не приводит к большим издерж-

кам, должны иметь ресурс меньший, чем ресурс дешевых деталей; число деталей, включаемых в группу совместной замены, не

должно быть очень большим.

Соблюдение этих рекомендаций особенно важно для деталей, отказ которых носит внезапный, как бы непредсказуемый, характер (разрушение хрупких материалов, поломка из-за образования невидимых усталостных трешин и т.п.).

При продуманном конструировании и тщательной доводке конструкции автомобиля завод-изготовитель может сам рекомендовать группы деталей для совместной замены при ремонте. Специалист по технической эксплуатации автомобилей должен внимательно относиться к таким рекомендациям. Например, в разработанной концерном Fiat конструкции полуоси ведущего моста первым, обычно, отказывает подшипник. Иногда наблюдается сползание запорного кольца при нарушениях технологии изготовления. Однако все это в эксплуатации автомобиля не приводит к большим издержкам. Отказы крышки подшипника и поломка полуоси, которые могут привести к серьезным последствиям, в практике нормальной эксплуатации автомобиля не встречаются. То есть запасы долговечности полуоси существенно выше запасов долговечности подшипника. Замена при ремонте не группы деталей, а только одного подшипника (да еще многократная замена) может привести к очень серьезным последствиям.

4.2. Определение оптимального срока службы автомобиля как сложной восстанавливающейся
системы

Автомобиль, состоящий из большого числа агрегатов, систем и деталей, является сложной восстанавливающейся системой. Это означает, что путем многократных ремонтов автомобиль можно поддерживать в работоспособном состоянии, в принципе, неограниченно долго. Не учитывая издержек от морального старения автомобиля, оптимальный срок его службы можно найти по минимуму удельных затрат на покупку автомобиля и на поддержание его в работоспособном состоянии в соответствии с рис. 4.3.

Если Са
— стоимость автомобиля при его покупке, то при сроке службы / удельные годовые затраты, связанные с покупкой, выразятся отношением CJt.
Затраты, связанные с поддержанием

Оптимальны й срок

службы

Рис. 4.3. Определение оптимального срока службы автомобиля по минимуму суммарных затрат

автомобиля в работоспособном состоянии, СТЭА
в течение года можно представить как

СТЭА = (СТО + СР
+ СТГ
)//,

где Сто
— общие затраты на техническое обслуживание автомобиля; Ср
— затраты на ремонт автомобиля, существенно возрастающие по мере его старения; Стг
— затраты, связанные с потерей дохода от простоев автомобиля, обусловленных его технической готовностью.

Суммируя удельные затраты, получаем кривую, по которой можно найти оптимальный срок службы автомобиля, соответствующий минимуму общих удельных затрат С0
. Следует иметь в виду, что кривая суммарных удельных затрат может быть в зоне экстремума достаточно пологой. Это будет указывать на то, что оптимальный срок службы автомобиля может иметь нечетко выраженные границы.

Контрольные вопросы

1. Какие можно выделить варианты организации замен деталей при ремонте автомобилей?

2. Какие требуется выполнить условия, чтобы ресурс деталей, объединенных в фуппу совместной замены, использовался наиболее полно?

3. Какие требуется выполнить условия, чтобы стоимость деталей, объединенных в группу совместной замены, использовалась наиболее полно?

4. Если в группу совместной замены деталей включены две детали, то ресурс дорогой или дешевой детали должен быть больше?

5. Возможен ли равнопрочный автомобиль? Если возможен, то при каких условиях?

6. Как сказываются на стратегию совместной замены деталей при ремонте автомобиля издержки от отказов деталей?

ной восстанавливающейся системы? 80

7. Как определяется оптимальный срок службы автомобиля как сложГЛАВА 6 W

НОРМИРОВАНИЕ И ПОСТАВКА ЗАПАСНЫХ ЧАСТЕЙ ДЛЯ РЕМОНТА АВТОМОБИЛЕЙ

6.1. Основы планирования и управления запасами частей для ремонта автомобилей

Поддержание работоспособности автомобилей (в общем случае любых технических средств) требует своевременного проведения ремонтных и профилактических работ, что сопряжено с расходом соответствующих запасных частей. Чем больше запасных частей придается автомобилям, тем лучше их технические эксплуатационные характеристики (коэффициент готовности, вероятность бесперебойной и регулярной работы в данном интервале времени и т.д.). Однако обеспечение автомобилей большим числом запасных частей приводит к возрастанию экономических издержек, связанных не только с их приобретением, но и с организацией складского хозяйства.

Исходной информацией для нормирования запасных частей могут служить данные о фактическом расходе запасных частей со склада за известный период или статистические характеристики ресурса частей автомобиля. Нормирование запасных частей на основе характеристик их ресурсов позволяет точнее учитывать меняющиеся условия эксплуатации автомобилей: изменение объемов транспортной работы, возрастной состав автомобильного парка и

т.п.

В нашей стране переход от плановой экономики к рынку сопровождался коренной ломкой производственных отношений. Состояние российского рынка автомобильной техники характеризуется сокращением продаж многих моделей отечественных автомобилей, бессистемной торговлей автомобилями и запасными частями. В то же время были сделаны первые шаги в структурировании рынка по образцу рынков капиталистических стран. Иностранные компании активно вторгаются на наш рынок, имея мощные сбытовые сети и склады запасных частей, позволяющие им обеспечивать поставку запасных частей в немыслимые для России сроки.

В данный момент российские автозаводы медленно, но все же переходят на выпуск новых моделей: собственных, с применением импортных двигателей и других узлов, собираемых по лицензиям из импортных комплектующих. В последнее время все больше открывается автосборочных заводов, производящих выпуск как за- 106

рубежных, так и отечественных моделей автомобилей. Однако в условиях рынка продавать эти модели невозможно без надлежащего обеспечения запасными частями.

Запасные части автомобилей можно разбить на следующие группы:

оригинальные части, которые выпускают заводы — производители автомобилей или их дочерние предприятия. Это, как правило, сложные по конструкции и технологии изготовления детали и агрегаты;

неоригинальные части, которые выпускают специализирован-

ные предприятия и так называемые имитаторы |8]. В эту группу обычно входят унифицированные и стандартизованные детали

(свечи зажигания, подшипники, бензонасосы, фильтры и т.п.); части, получаемые при разборке автомобилей в металлолом, годные для дальнейшего использования. Известны случаи, когда мелкие фирмы разбирают новые агрегаты автомобилей и продают их запасными частями, поскольку спрос на дорогие комплектные агрегаты невелик (следует учитывать, что необходимость ремонта возникает, обычно, при отказе одной детали);

восстановленные детали и агрегаты, которые производят ремонтные предприятия, оснащенные соответствующим технологическим оборудованием.

Потребителями запасных частей могут быть ремонтные предприятия дилеров автозаводов, которые осуществляют фирменный ремонт. Фирменный ремонт отечественных автомобилей проводится, как правило, только в гарантийный период. Ремонт иномарок, в основном, фирменный.

Второй группой потребителей запасных частей являются «независимые ремонтники» -г это СТО и отдельные мастера, которые выполняют ремонтные работы по заказу автолюбителей и индивидуальных перевозчиков. Низкое качество запасных частей породило практику, когда независимые ремонтники производят ремонт, используя детали, приобретенные клиентами самостоятельно, тем самым снимая с себя ответственность за возможные отказы установленных деталей.

Основными потребителями запасных частей яапяются автолюбители и технические службы автотранспортных предприятий, которые производят ремонтные работы собственными силами.

Каналами сбыта запасных частей могут быть разного уровня склады, дилеры, оптовики, магазины, рынки, агентские фирмы, посредники. Схема участников российского рынка запасных частей автомобилей показана на рис. 6.1.

Уполномоченные или официальные дилеры имеют договорные отношения с автозаводами и несут перед ними ответственность за качество предоставляемых клиентам услуг. Следует признать, что в отечественной практике эта ответственность пока не

107

реализуется прежде всего потому, что заводы не обеспечивают дилеров всей номенклатурой запасных частей. Дилеры без обязательств более всего заинтересованы в продаже автомобилей, а вопросы ремонта решают только для создания положительного имиджа и привлечения клиентов.

Агентские фирмы продают оптом и в розницу ограниченную номенклатуру запасных частей одного изготовителя. В силу значительной унификации многих узлов автомобилей, эти фирмы могут удовлетворять спрос в запасных частях многих потребителей.

Посредники берут на себя роль поставщиков запасных частей для крупных потребителей. Имеется опыт предоставления автотранспортными предприятиями посредникам в аренду складских помещений, расположенных на территории АТП. В этом случае посредники обеспечивают поставку запасных частей не только

арендодателю, но и другим потребителям запасных частей.

Рис. 6.1. Схема обеспечения автомобильного парка страны запасными частями

Роль оТтовиков, магазинов и рынков достаточно очевидна. На «железных» рынках могут продаваться различные детали и узлы автомобилей, в том числе и бывшие в употреблении или восстановленные. На данный момент рынки составляют ощутимую конкуренцию всем остальным поставщикам запасных частей.

В представленной на рис. 6.1 схеме под имитаторами понимаются многочисленные фирмы и машиностроительные заводы, которые из коммерческих соображений наладили выпуск запасных частей наряду со своей основной продукцией. Имитаторами производятся сравнительно несложные в изготовлении и пользующиеся большим спросом запасные части. Поскольку их продукция практически не подлежит контролю автомобильных заводов, качество запасных частей может быть очень низким. Такая система не исключает подделок под запасные части фирм, хорошо зарекомендовавших себя на рынке запасных частей.

Следует признать, что заводы — изготовители отечественных автомобилей на данный момент не ведут серьезной борьбы за качество поступающих на рынок запасных частей. Изготовители считают, что не очень качественные, но недорогие запасные части

имеют своего покупателя и способствуют продлению срока службы выпущенных автомобилей. Хотя наличие старых машин в эксплуатации сдерживает продажу новых, в то же время это служит хорошей рекламой их долговечности. В свою очередь, проблемы, создаваемые некачественными запасными частями, подталкивают более обеспеченного потребителя покупать новые автомобили. Зарубежные производители автомобилей уже полвека назад поняли, что самым главным аргументом конкурентоспособности техники является качество обеспечения запасными частями — наличие их полной номенклатуры и максимум одни сутки на ожидание детали [8].

Комплексные АТП традиционно имеют складское хозяйство обеспечивающее своевременное обслуживание и ремонт автомо билей. Планирование и управление складскими запасами заклю чается в определении правил организации процесса пополнения хранения и расходования запаса и соответствующих численны: параметров этого процесса, подверженного влиянию многих ре ально существующих факторов.

Общее представление о процессе управления запасами можн< получить при рассмотрении простейших примеров систем попол нения и расходования запасов [19, 21].

На рис. 6.2 проиллюстрирован процесс изменения запаса н складе при равномерном расходовании запасных частей и строг регулярном их пополнении.

Как только уровень запаса снизится до величины />3 (момент t}
производят заказ в объеме д, на пополнение запаса с головног склада. В течение определенного промежутка времени iin

на СКЛЕ

1С

Рис. 6.2. Изменение запаса частей на складе при равномерном их расходовании и регулярном пополнении склада

в соответствии с заказом поступает партия поставки q„ - д3
.
При получении поставки в момент t„
объем запаса на складе будет опять максимальным.

Несмотря на то что циклы расхода и пополнения запасов в рассматриваемой схеме идентичны, на складе должен быть определенный страховой запас /^р. Среднее значение уровня запаса во времени

РсР
=
Л™ - 0,5<7„ = Pctp
+ 0,5gn
.

В реальных условиях функционирования склада равномерное расходование запасов маловероятно. При переменной интенсивности расходования запаса его пополнение может производиться по разным схемам.

На рис. 6.3 показана так называемая «двухбункерная» система пополнения запасов, когда заказ на пополнение проводят при заттас

снижении запасов до некоторого заданного значения Р
3
(условно, при расходовании одного бункера запасов). До момента поступления заказанного объема <73 запасы продолжают уменьшаться (расходование запасов производится из второго бункера).

Объем заказа по рассматриваемой схеме всегда постоянен и определяется разностью двух установленных объемов qt
=
/>тах
- Ръ
.
Моменты заказов являются случайными величинами, зависящими от интенсивности расходования запасов. Достоинством метода является постоянный объем поставок, позволяющий производить оптовые закупки и оптимально организовывать транспортировку запасных частей.

Следующий вариант пополнения запасов при случайном расходовании показан на рис. 6.4.

Система с постоянной периодичностью заказа характеризуется тем, что он повторяется через равные промежутки времени /кз
(год, квартал, месяц и т.д.). В момент заказа проверяют наличие запаса на складе, и размер заказа принимают равным разности между фиксированным максимальным запасом и его фактическим наличием на момент заказа.

Рассматриваемая система целесообразна при соблюдении регулярных сроков поставки и возможности заказывать запасные части в любых количествах. Эта система обычно используется там, где в одном заказе объединяются требования на поставку нескольких наименований продукции от одного поставщика. Достоинством системы является то, что учет наличия запасов на складе нужно производить не ежедневно, а лишь к моменту, когда подходит время заказа. Это значительно снижает трудоемкость складского учета.

На рис. 6.5 иллюстрируется система с периодическим контролем минимального уровня запасов.

Рис. 6.3. Изменение запаса частей на складе при его пополнении после снижения запаса до заданного уровня

ПО

Рис. 6.4. Изменение запаса частей на складе с периодическими заказами на пополнение склада

111

Рис. 6.5. Изменение запаса частей при периодическом его контроле и пополнении склада по необходимости

В этой системе запасы проверяются только в конце каждого постоянного промежутка времени /к
3
, но сам заказ делается лишь в том случае, если фактический уровень запаса снижается до заданного минимального уровня Pmin
.
Размер заказа определяется как разность между максимальным и фактическим запасами в точке заказа. Таким образом, в данной системе время заказа кратно некоторой постоянной величине, а размер заказа может быть различным. Система применяется, когда в различные периоды времени интенсивность расходования запасов существенно меняется, а затраты на ежедневный контроль запасов велики.

Рассмотренные системы пополнения и расходования запасов не исчерпывают всего многообразия возможных вариантов, но, тем не менее, дают представления о схемах планирования и управления запасами.

При любой системе пополнения запасов требуют решения два основных вопроса: когда делать заказ и сколько деталей заказывать. Оптимальные размеры заказов определяются при сопоставлении издержек на содержание запасов и расходов на заказы. Расходы на заказы включают в себя затраты на контроль наличия, подготовку заказа, высылку заказа, получение товара, проверку количества и качества, раскладку по местам хранения, проверку документов, подготовку рекламаций на бракованные детали, постановку на учѐт, бухгалтерские проводки.

Известны рекомендации по определению оптимального заказа на основе формулы Вильсона [8, 19] ОРЗ = J=S v ik

где ОРЗ — оптимальный размер заказа, шт.; А — затраты на поставку единицы заказываемого продукта, руб.; 3 — потребность в J заказываемом^^одукте, шт.; /' -- затраты на хранение единицы заказываемой продукции, руб.; к
— коэффициент, учитывающий скорость пополнения запасов на складе (время от момента заказа до его исполнения).

Практически на систему пополнения запасов оказывают влияние очень много факторов, которые не учитываются формулой Вильсона. Наиболее сложным в планировании и управлении запасами является прогнозирование их расходования. Исходная информация для оценки интенсивности расходования запасных частей может быть двух видов:

статистические данные о расходе запасных частей со склада за прошлые годы или данные о расходе частей с других подобных складов, обслуживающих аналогичный парк автомобилей;

сведения о надежности автомобилей (законы распределения

вероятностей наработок до предельного состояния деталей и агрегатов и т.п.), о возрастном составе автомобильного парка, об особенностях эксплуатационных условий.

Наиболее достоверный прогноз потребности запасных частей может быть произведен на основании установленных норм расходования запасных частей, которые определяются по известным показателям долговечности деталей.

6.2. Расчет средних норм расхода запасных частей

Средние нормы запасных частей, используемых для текущего ремонта автомобилей, определяются из следующих соображений.

За весь срок службы автомобиля до списания /а
его общая наработка (амортизационный пробег) д:а
при среднем годовом пробеге хг

составит хг
= xr
t3
.
Замена детали или агрегата (в общем случае — части) производится с некоторой периодичностью. Обычно части автомобиля, поступающего в эксплуатацию с завода, служат дольше, чем части, устанавливаемые на автомобиль при его текущем ремонте. Если наработка автомобиля до первой замены части в среднем равна хх
, то наработка (средний ресурс) до второй и последующих замен х2
= гХ, гае r <
— коэффициент, учитывающий уменьшение ресурса деталей вследствие общего старения автомобиля и несовершенства технологического процесса текущего ремонта.

112 113

Принимая значение коэффициента ц
постоянным, можно определить число второй и последующих замен части делением соответствующего отрезка наработки автомобиля дга
— Зс( на средний ресурс части х
2
(условно будем считать, что результат деления будет целым числом). Начиная счет с первой замены можно найти число запасных частей, устанавливаемых на автомобиль за весь срок его службы до списания (при списании новая часть не устанавливается)

N,= ДС
x

2

а
— JC| X
a
— X)

лх,

Зная JVa
, можно определить годовую потребность автомобиля в запасных частях

Nr
=
Wa

Если в конструкции автомобиля используется п
однотипных деталей, то годовая потребность в запасных частях может быть представлена как средняя норма запасных частей, которая обычно дается не на один, а на 100 автомобилей:

_100n
fxr
1 л *

'а

где Н — средняя годовая норма запасных частей; п
— число нормируемых частей на одном автомобиле; л. — коэффициент, учитывающий уменьшение ресурса частей, установленных на автомобиль при его текущем ремонте; хг
—
средний годовой пробег автомобиля; х, — средний ресурс части в начальный период эксплуатации; га
— срок службы автомобиля.

На основании полученной расчетной формулы составляют номенклатурные справочники норм расхода запасных частей по моделям автомобилей. Этой работой занимается Центральная научноисследовательская лаборатория Министерства транспорта Российской Федерации.

6.3. Расчет норм расхода запасных частей исходя
из заданной вероятности отсутствия простоев

(при установившемся потоке отказов)

Расчет позволяет определить такие нормы запаса частей, которые с любой наперед заданной вероятностью гарантируют отсутствие простоев автомобиля из-за нехватки частей в течение планируемого периода. Метод расчета приемлем при любом числе автомобилей, если ресурс частей описывается экспоненциальным законом (отказы носят внезапный характер, например, разбивание лобового стекла и т.п.), а также может быть распространен на большие группы автомобилей, разнородных по наработке и сроку службы, когда ресурс описывается любым законом распределения вероятностей.

В первом и втором случаях, когда отказы нормируемых деталей происходят на разных автомобилях и не связаны друг с другом, число отказов за планируемый промежуток времени описываетсяак
законом Пуассона Р(к)
= —е~°, где
параметр распределения а
—

А:!

114

это средний расхЯгзапасных частей за планируемый период. При запасе На
частей вероятность, что случайное число отказов будет меньше этого запаса, выразится суммой вероятностей а = Р(к =
0) + Р(к =
1) + Р(к =
2) + • ■ • + Р(к =
На
).

Используя закон Пуассона, можно записать

н„ к

Jfe=0 К
•

Для удобства расчета перепишем формулу, перенося постоянный множитель в левую часть равенства:

Зная средний расход запасных частей и задаваясь требуемой вероятностью отсутствия простоев из-за нехватки запасных частей, подсчитывают левую часть равенства, а затем начинают считать сумму правой части последовательным перебором числа к
до момента, когда значение суммы достигнет значения левой части равенства. То число к,
при котором будет достигнуто равенство, и будет искомой нормой запасных частей Н„.

На основании рассмотренных формул составлены таблицы от-

LI

носительных норм р = —- запасных частей, обеспечивающих заданную вероятность отсутствия простоев из-за их нехватки [21, 36]. Рассмотрим фрагмент такой таблицы со значениями относительных норм р (табл. 6.1).

Анализируя табличные значения, можно заметить очень важную закономерность: чем больше средний расход запасных частей, тем ближе значение р к единице, т.е. при больших средних расходах незначительное превышение средних запасов гарантирует высокую вероятность отсутствия простоев из-за нехватки запасных частей. Таким образом, склады должны находиться не на

Таблица 6.1 Относительные нормы запасных частей р

Вероятность а	Средний расход запасных частей а
	25	100	1000	5000
0,900	1,24	1,18	1,04	1,02
0,998	1,6	1,29	1,09	1,04

115

входе в производство, а на выходе прои^Рдстна. Для гарантии отсутствия простоев АТП с небольшим парком автомобилей должно иметь запас подшипников, в несколько раз превышающий их средний расход, а на складе подшипникового завода излишних запасов иметь не надо, при незначительном превышении среднего расхода запросы всех потребителей будут удовлетворены с очень высокой гарантией.

Тем не менее рассмотренный метод расчета норм запасных частей крайне необходим при организации работы автомобилей вдали от баз, при ограничениях в поставке запасных частей (северный завоз и т.п.).

6.4. Расчет норм расхода запасных частей при неустановившемся потоке отказов

Область применения метода может быть наглядно определена следующим примером.

В планируемый год в АТП предусмотрено получение 50 новых автомобилей. Средний ресурс двигателя данной модели автомобилей х
= 125 тыс. км при ах
=
25 тыс. км. Требуется запланировать потребность в капитальных ремонтах двигателей при годовом пробеге автомобилей х,
= 50 тыс. км.

Если запланировать число капитальных ремонтов как среднюю

„ пхг

50-50 _„ ~

норму, то Н = -ZT- =
-------- = 20 шт. Очевидно, что такая норма не

д: 125

будет соответствовать действительности, поскольку мы имеем дело с новыми автомобилями и вероятность потребности в капитальном ремонте на протяжении 50 тыс. км будет мала.

В этом примере, когда в эксплуатацию вступают одновременно все рассматриваемые автомобили, поток отказов будет явно не установившимся.

Автомобиль представляет собой систему, работоспособность которой после отказа может многократно восстанавливаться путем замены или ремонта агрегата, узла, детали и т.п. Эксплуатация вновь поставленной части начинается с момента отказа предыдущей. Общая наработка автомобиля до отказа k-ft
части является случайной величиной х0

= х, + х2
+ ... + хк
,
математическое ожидание этой величины может быть выражено суммой матема-

к

тических ожиданий средних ресурсов тх
= ^mxi
,
а среднее квад- мк
ратическое отклонение (дисперсия) с -
£о/. м

116

При малых^аработках автомобилей для точного выражения ожидаемого числа отказов необходимо использовать функцию потока отказов, суммирующую не только целочисленные значения отказов, но и как бы их доли, выраженные вероятностями отказов: ад = £ед0
.

Расчет норм запасных частей при неустановившемся потоке отказов может быть произведен фафоаналитическим методом на основе композиции распределений. Поясним применение метода на примере.

Пример. Парк автомобилей на начало планируемого периода состоит из двух групп, первая из которых (100 авт.) не имеет начального пробега, вторая (200 авт.) на начало планируемого периода имеет пробег в среднем 65 тыс. км. Планируемый годовой пробег 80 тыс. км, квартальный — 20 тыс. км.

Новые двигатели имеют средний ресурс хн

= 150 тыс. км и он
= = 30 тыс. км, капитально отремонтированные двигатели — х
р
= 105 тыс. км и ор
= 25 тыс. км.

Рассчитаем числовые характеристики композиции распределений:

$ = х„ = 150;	а, =а„ = 30;
х2 = 150 + 105 = 255;	ст2 = V302 + 252 = 39,05;
Ъ = 150 + 2 105 = 360;	о3 = V302 + 2 252 =46,37;
х4 = 150 + 3 105 = 465;	ст< = V302 + 3 252 =52,68.

Рис. 6.6. Построение ведущей функции потока отказов

117

Табл и на 6.2

Ожидаемое число капитальных ремонтов двигателей по группам автомобилей

Число автомобилей л	Ведущая функция и число ремонтов по кварталам								Число ремонтов за год
	1-й квартал		2-й квартал		3-й квартал		4-й квартал
	ДО	nMi	ДО	/|У	да	лДО	да	п№
100	0,00	0,0	0,00	0,0	0,00	0,0	0,01	1,0	1,0
200	0,01	2	0,05	10	0,15	30	0,28	56	98
Итого	—	2	—	10	—	30	—	57	99

Далее считать не имеет смысла, поскольку нас интересует интервал наработки до 80 тыс. км, на котором вероятность капитального ремонта более четырех двигателей на одном автомобиле очень мала.

Используя численные значения квантилей нормального закона для различных вероятностей F(z)
в диапазоне от 0 до 1, находим соответствующие наработки хк
= zak
+xk

и строим композицию распределений (рис. 6.6).

Функцию потока отказов П(х)
находим суммированием ординат всех изображенных на графике кривых вероятностей отказов для одинаковых значений наработки х Естественно, что при малых наработках кривая функции потока отказов мало отличается от кривой вероятности отказа первого двигателя.

Определив приращение функции потока отказов по мере наработки в течение квартала (для первой группы автомобилей начиная с нуля, а для второй — с 65 тыс. км), можно найти ожидаемое число капитальных ремонтов двигателей по группам автомобилей. Расчет сведен в табл. 6.2.

Проведенный расчет показывает, что из группы новых автомобилей можно ожидать только один капитальный ремонт двигателя в конце года, всего следует планировать 99 капитальных ремонтов.

6.5. Формирование оптимального склада
запасных частей с минимальной стоимостью
и максимальной безотказностью

Одним из условий эффективного функционирования ремонт-' ных служб АТП или СТО является наличие требуемых для ремонта автомобиля запасных частей, которые наиболее быстро могут быть получены со склада предприятия. Очевидно, что безотказность склада будет тем выше, чем больше запасных частей хранится на складе. Однако чрезмерное увеличение числа запасных частей приводит к возрастанию экономических издержек, связанных с их приобретением и хранением.

118

Число заЧКных частей, потребность в которых возникает наиболее часто, должно быть больше числа редко запрашиваемых. Целесообразно учитывать стоимость хранимых запасных частей, так как при одинаковой безотказности склада излишние запасы дорогих запасных частей менее выгодны, чем запасы дешевых.

Число забираемых со склада запасных частей за определенный промежуток времени является случайной величиной с распределением вероятностей по закону Пуассона

Р(к) = ?-е-а
,
к

где к —
случайное число забираемых со

склада запасных частей; а
— средний расход запасных частей за планируемый период (имеется в виду деталь определенного наименования).

При наличии на складе Н, запасных частей определенного /-го наименования потребность в них будет удовлетворена при к <
Н,. Вероятность а,, что склад будет безотказным по f-й запасной части, можно найти как сумму вероятностей:

При хранении на складе п
видов (наименований) запасных частей безотказность склада ас
равна произведению безотказностей по каждому виду части:

я

схс
=а|а2
...ал
= П«<-м

Увеличение нормы хранимых на складе запасных частей приводит к увеличению безотказности склада и стоимости хранимых частей (стоимости склада). Эффективность увеличения Н, до (Н,+ 1) при стоимости рассматриваемой части С, можно оценить по отношению —- , где Да, = а(Н, + 1)-а(Н,) — прирост безотказности

при увеличении нормы запаса на одну часть.

Для удобства расчета введем величину R, =
In а,. Если безотказность а, меняется в диапазоне от 0 до 1, то R,
меняется в более широком диапазоне — от -°°до 0. Прирост безотказности заменим

величиной Д/?, = /?(Н, + I) - /?(Н,), так как если /?, = 1па(
, то н«а' а
к
±!А а
к

Д/?, = In £ ' - In 2, ' • Преобразовав сумму вынесением за скоб- ку общих множителей, расчет можно вести по циклической программе на ЭВМ.

119

Определив значения сумм, находим относительную величину Д/?,/С, по всей номенклатуре хранимых на складе запасных частей; сравнивая получаемые значения, выбираем наибольшее, фиксируя номер (наименование) соответствующей запасной части. Увеличение нормы хранения выбранной запасной части дает наибольший прирост безотказности склада на 1 руб. затрат на приобретение запасных частей. Увеличиваем эту норму на одну запасную часть и определяем общую стоимость склада с = £с,н,.

/-I

Если стоимость склада меньше заданной по условиям расчета общей стоимости, то расчет повторяется — отыскивается номер той части, которая дает наибольший прирост безотказности склада на I руб. затрат. Если стоимость склада сравнивается с заданной обшей стоимостью, то расчет прекращается. После этого дается распечатка норм хранения всей номенклатуры запасных частей.

Вторым вариантом расчета может быть определение норм хранения запасных частей исходя из заданной общей безотказности склада при наименьшей его общей стоимости.

На рис. 6.7 приведены результаты расчета для четырех частей, средний расход которых и стоимость отличаются на порядок в соответствии с табл. 6.3.

Н.шт. 40

35-

30- 25-

20

15-

10

5-

0 5 С, тыс. руб.

Рис. 6.7. Зависимость оптимальных запасов частей с разной стоимостью и средним расходом от общей стоимости склада: Р —
кривая безотказности склада в зависимости от общей стоимости хранимых запасных частей; / — требуемые запасы дорогой запасной части с большим их расходом; 2
— требуемые запасы дорогой запасной части с малым их расходом; 3 —
требуемые запасы дешевой запасной части с большим их расходом; 4
— требуемые запасы дешевой запасной части с малым их расходом

120

Табл ица 6.3

Исходные данные для расчета оптимальных запасов частей

Номер запасной части	Стоимость части С,, руб.	Средний расход а„ шт.
1	100	20
2	100	2
3	10	20
4	10	2

Если склад будет сформирован по среднему числу расходуемых запасных частей, то его стоимость составит Са
= 100-20 + 100-2 + + 10-20 + 10-2 = 2 420 руб. Оптимальный по безотказности склад должен иметь при той же общей стоимости другое соотношение числа запасных частей: дешевых частей с большим расходом — больше средней нормы, а дорогих — меньше средней нормы. При уменьшении общей стоимости склада разница в численности дешевых и дорогих частей становится еще больше. Для рассматриваемого примера безотказность склада приближается к единице только при стоимости склада, в два раза превышающей стоимость С„.

6.6. Методика формирования склада
запасных частей станций технического
обслуживания автомобилей

В рыночных условиях СТО легковых автомобилей испытывают жесткую конкуренцию, что вынуждает их принимать меры к более полному удовлетворению потребностей клиента, в первую очередь — это сокращение времени ремонта при высоком качестве работ. Значительное число операций устранения отказов автомобилей сопряжено с заменой деталей. Наличие этих деталей на СТО сокращает время выполнения ремонтов, что уменьшает число переходов клиентов к конкурентам.

При отсутствии запасной части клиент с некоторой вероятностью может покинуть СТО, что приведет к утере ее дохода, или согласиться воспользоваться услугами СТО при условии, что будет произведена экстренная доставка запасной части. Исходя из этих соображений, могут быть определены экономические потери Соч
от отсутствия запасной части:

С0„ = Ц-а)[Рук
Сл
+(
- РУ4С
)С,], где X —
интенсивность потока требований на конкретный вид запасной части; а — вероятность наличия запасной части; Рук
—

121

Рис. 6.8. Определение оптимальной нормы хранения запасных частей по минимуму суммарных затрат: Соч
— затраты от отсутствия запасных частей; С,р
— затраты от хранения запасных частей; С0) — обшие затраты

вероятность ухода клиента; Сд
— утерянный доход от заявки (ухода клиента); Сэ
— затраты на экстренную доставку части.

Хранение запасных частей на СТО также требует определенных денежных затрат Схр
, обусловленных омертвлением капитала (стоимости части) и затратами на содержание склада (в расчете на конкретную часть). Если хранится Н запасных частей, то затраты на хранение частей данного наименования

Сх
..|= Схр
Н. Вероятность наличия

запасной части а зависит от нормы запаса Н и среднего расхода запасной части а,
и может быть выражена из формулы Пуассона, как в подразд. 6.3:

н a
k

а = У —е~

С учетом того, что X = обшие затраты СТО от отсутствия и а,
хранения запасных частей

hk

1ДкСд+(1-/>у
.к
)Сэ
] + Схр
Н.

Оптимальную норму хранения запасных частей можно найти численным решением из условия С03
-> min в соответствии с рис. 6.8.

Очевидно, что увеличение средних расходов запасных частей и затрат, связанных с экстренной доставкой части, приводит к необходимости увеличивать запасы частей, особенно, если они дешевые. При наличии сильной конкуренции со стороны других СТО и больших доходов, получаемых от ремонтных работ, число хранимых частей также следует увеличивать.

Расчеты по выведенной зависимости позволяют найти конкретное значение нормы хранения запасных частей.

6.7. Краткие сведения о складском хозяйстве

Оптимальная система складирования материальных ценностей и запасных частей для ремонта автомобилей предопределяет рациональность технологического процесса на складе. Большое значение в складском хозяйстве принадлежит виду и размеру устройства (товароносителя), на котором формируется складская грузовая единица. Такими устройствами могут быть ящики, поддоны, контейнеры, кассеты и т.д. Складской товароноситель увязывает между собой номенклатуру перерабатываемого груза, внешние и внутренние материальные потоки и все элементы системы складирования, включая подъемно-транспортные механизмы и транспорт.

Размещение технологического оборудования должно обеспечивать максимальное использование площади и высоты склада.

Выделяют следующие основные виды складирования: в штабеле блоками; полочных стеллажах; проходных (въездных) стеллажах; передвижных стеллажах; элеваторных стеллажах и т.д.

При оценке преимуществ различных видов складирования рассматриваются следующие показатели:

высокая степень используемой площади и объема; свободный доступ к товару; обеспечение контроля изменений запасов; легкость обслуживания;

возможность автоматизированного управления; выполнение принципа «груз первым пришел — первым ушел»; низкие капиталовложения и строительные затраты; низкие эксплуатационные расходы и затраты на техническое

обслуживание.

Оценку размеров склада запасных частей для ремонта автомобилей можно произвести по имеющимся статистическим данным [8]. По методике компании Renault объем склада, включая зоны хранения, приемки, отгрузки и не включая конторские помещения, службы подготовки тары, внешние рампы для погрузки и т.п., можно рассчитывать по удельным показателям. Для разновозрастного парка автомобилей, сформировавшеюся в течение 10 лет продажи машин, на один среднестатистический легковой автомобиль во Франции в год продается в среднем 0,1 м3
, или примерно 15 кг запасных частей. Сходные данные у Fiat по Италии — 12... 18 кг. По данным Volvo, на один тяжелый грузовик продается примерно в шесть раз больше запасных частей, чем на легковой автомобиль, т.е. можно принять для расчета объем 0,6 м или примерно 90 кг.

Используя эти данные, можно опрчтелить полезный объем склада и его производственную площадь, которая включает в себя кроме мест хранения запасных частей проезды, зоны приемки, упаковки и отгрузки. Практика показала, что коэффициент использования площади склада при высоте 7 м составляет 0,60, при высоте 5м — 0,48, при высоте 3,5 м — 0,36 [8]. Зная необходимый объем склада с учетом высоты, можно найти полезную площадь, разделив которую на коэффициент использования площади, можно найти площадь склада.

При использовании данных по годовому расходу запасных частей следует учитывать оборачиваемость склада, т.е. сколько за год происходит циклов полной замены хранящихся частей.

Для региональных складов в Европе, взаимодействующих с 50 дилерами, которые обслуживают 10 тыс. грузовых автомобилей и тракторов одной модели разных модификаций, оборачиваемость склада не превышает трех раз в год [8|. Для небольших дилерских складов, хранящих не всю номенклатуру, а только детали частого спроса, оборачиваемость запасов может составлять шесть раз в год и более. Очевидно, что в этом случае объем необходимого склада будет примерно во столько же раз меньше.

При технологическом проектировании АТП по отечественным методикам количество хранимых на складах запасных частей определяется в зависимости от массы автомобиля и суммарного пробега всего парка за планируемый период [25]. Площади складских помещений находят по площади пола, занимаемого стеллажами, скорректированной коэффициентами, учитывающими проходы и проезды по складу.

В настоящее время без компьютерного учета невозможно эффективное функционирование крупных складов запасных частей и материалов для ремонта автомобилей. Фирмы, торгующие машинами, запасными частями и услугами по ремонту, нуждаются в специальных программах для компьютеризации информационных потоков.

Программный комплекс должен обеспечивать выполнение финансового анализа, анализа спроса, результатов торговли в разных аспектах, а также эффективное управление запасами, автоматизированную подготовку проектов заказов на пополнение склада, автоматизированный расчет цен, статистических и аналитических данных и многие другие операции. Такой комплекс должен обеспечивать:

раздельный учет машин как товара, как объекта гарантии и

как объекта ремонта с накоплением истории обслуживания и ремонтов;

учет реализации запасных частей как товара со статистикой и

анализом расхода за ряд лет и параметрами, определяющими группу скидок, характер цен, применяемость, заменяемость и др.; учет реДГизации запасных частей по коммерческим ценам клиентам; по себестоимости — при гарантийном ремонте, предпродажной подготовке и восстановлении агрегатов для своего оборотного фонда; ниже себестоимости — при реализации неликвидов и уценке брака;

раздельный учет, статистику и анализ прихода и расхода новых запасных частей, подержанных деталей, восстановленных узлов и агрегатов;

учет передачи запасных частей и материалов на реализацию в

свои и чужие торговые точки, своим мастерским, на склады низшего уровня;

учет трудозатрат при ремонте и предпродажной подготовке машин, аналогичный любому производству, расценка услуг по ремонту;

учет и подготовку документации по рекламациям по качеству

и количеству машин и запасных частей;

учет прихода и расхода масел, других технологических жидко-

стей и материалов по разным ценам в случаях предпродажной подготовки, коммерческой реализации, гарантийных ремонтов, расходов для своего транспорта;

учет материалов, обеспечивающих деятельность фирмы или

конкретного склада; бухгалтерский учет, аккумулирующий результаты всех направ-

лений деятельности;

раздельный анализ по каждому направлению деятельности; учет обслуживаемого парка машин, статистику его изменения для планирования потребности в запасных частях, материалах, а также трудозатрат.

Для эффективного управления распределением и сбытом запасных частей требуется иметь обширную базу данных, которые могут использоваться для различных видов анализа. Приведем примеры таких данных.

Основные данные:
номер детали по каталогу; наименование; единица измерения; масса; габаритные размеры; код изготовителя; материал; число на одну машину; модели машин, для которых предназначена деталь; расчетный срок службы;

124 125

какой деталью заменена (после снятия с производства); вместо какой детали введена в конструкцию; возможность восстановления после износа;

в какой комплект или сборку входит^Или не поставляется от-

дельно);

число деталей в упаковке; вид упаковки; вид тары.

Складские данные:
фактическое наличие на складе; минимальный запас или точка заказа; максимальный запас; страховочный запас; срок поставки; закупочная цена; розничная цена; группа скидок; минимальное число для склада; оптимальное число для заказа; заказано у поставщика; неудовлетворенный спрос; недогружено заказчику (долг). Статистические данные:
продано (получено) за период;

продано (получено) за период (в закупочных ценах, в рознич-

ных ценах);

валовой доход за период; продано (получено) в году: «текущий -1»; «текущий -2» (предыдущий год);

«текущий -10» и т.д. Аналитические данные:
группа спроса; группа стоимости;

коэффициент соотношения розничной и закупочной цен; коэффициент оборачиваемости запаса; сбыт на 1 000 машин в год и т.д.

Современные системы предусматривают работу с компьютерами каждого сотрудника, а не специальных операторов. Освоение любого пакета профамм требует постоянных консультаций с его разработчиками по телефону или в непосредственных встречах. Компьютеризация требует введения в штат администратора компьютерной системы для ежедневного контроля ее работы и устранения сбоев, консультирования сотрудников, обучения новых кадров, ежевечернего копирования всей информации на специальные диски или кассеты, хранимые в несгораемых сейфах на случай поломки компьютеров или порчи информации в них.

СбытовыЯгги многих крупных компаний, занимающихся поставкой запасных частей для ремонта машин, строятся таким образом, чтобы на складах дилеров хранились одно —трехмесячные запасы деталей высокого спроса, на региональных — трехмесячные запасы деталей высокого и постоянного спроса, на зональных складах — четырехмесячные запасы деталей постоянного и нерегулярного спроса [6J. В процессе функционирования системы и накапливания в компьютере фактических данных производят корректирование состава складов по номенклатуре и количеству хранимых частей, обеспечивая повышение эффективности складов.

Для уменьшения рисков образования неликвидов на складах ежегодно должна проводиться активация запасов. По результатам анализа спросов деталей изменяют их размещение в складе по принципу «чаще спрос — ближе к зоне выдачи». Задача такого анализа — разгрузка склада от деталей редкого спроса, перемещение на их место деталей высокого спроса и упорядочение размещения для облегчения доступа.

Если нет готовой компьютерной программы для такого анализа, то нужно просто сделать выборки деталей, расход (продажа) которых составил менее 300 шт. в год, 300 — 1 000 шт. в год и более 1 000 шт. в год. По таким выборкам принимаются решения. Например, если деталь продана за год числом менее 300 шт., то ее можно хранить на дальнем стеллаже или не в теплом, а холодном складе.

Для сокращения складских расходов полностью избавляются от выявленных при анализе «мертвых» неликвидных запасов, а бездействующие запасы переводят на более дешевую форму хранения; удешевляют контроль по всем малоценным деталям; группируют оставшиеся на складе детали в соответствии с результатами анализа спроса для обеспечения надлежащего контроля за движением запасных частей.

Ликвидация «мертвых» запасов производится после тщательного анализа причин их возникновения. Обычно к таким запасам относят детали, не имеющие спроса более трех лет. Для реализации неликвидных запасов производят их уценку, дают рекламу о распродаже, связываются с поставщиком этих деталей и выясняют возможность их возврата. При отсутствии возможности реализации таких деталей их сдают в металлолом.

где их хранение не влечет значительных расходов. Эти детали оставляют в базе данных, но указывают новый адрес складирования. 126 127

Детали, по которым не было движения в течение года (за исключением деталей для новых, только введенных на рынок моделей машин), снимают со стеллажей и укладывают в ящики, на которые крепят упаковочные листы. Ящики держат в таком месте,

После очищения складов от бездействующих и «мертвых» запасов, руководство складского хозяйства принимает меры для предупреждения возможностей аккумуляции подобных запасов в будущем.

Удешевление контроля помогает сократить расходы но содержанию запасов. Тщательный учет каждой находящейся на складе детали слишком дорог. Экономичное управление запасами предполагает, что нужно меньше контролировать дешевые детали и сосредоточивать все внимание на наиболее дорогостоящих деталях. На долю дешевых деталей приходится большая часть проводок в документации контроля запасов, в то время как в товарообороте и стоимости запасов они составляют очень малую долю.

Если практикуется годовая инвентаризация физических запасов, то основное внимание уделяют деталям групп, на которые приходится наибольшая доля суммарной стоимости запасов. Что касается группы малоценных деталей, то принимают на веру данные карточек учета этих запасов.

На многих складах применяются простые и дешевые способы контроля. Используют принцип оптимального размера заказа, устанавливают, что детали малой стоимости нужно заказывать менее часто, но в больших количествах. Для этих деталей применяют упрощенную систему визуального контроля запасов. При этой системе запасы каждой детали делят на три части (группы) и размещают в одной ячейке. Каждая группа («бункер») отделяется друг от друга с помощью специальных щитков или помещается в пластиковые мешки либо коробки. Каждая группа имеет цветовую кодировку: красный цвет означает минимальный запас, желтый — уровень заказа, зеленый — наличие сверх уровня заказа. На ячейке закреплена карточка, содержащая следующую информацию: код детали, ее адрес, наименование, категорию запаса и сведения об установленных для детали уровнях запаса. Для пополнения запаса не требуется никаких действий до тех пор, пока детали выбираются из «зеленого бункера». Как только детали начинают забирать из «желтого бункера», кладовщик берет из ячейки карточку и передает ее работнику, осуществляющему заказы на пополнение запасов. После этого карточка с отметкой о дате сделанного заказа возвращается на место. Как только детали начинают забирать из «красного бункера», принимаются меры для срочного пополнения запасов.

На некоторых складах используют систему кодирования цветом времени поступления запасов. Для каждого года хранения и квартала устанавливается определенный цвет (две соответствующие метки). Нанесение этих меток не занимает много времени, зато позволяет быстро установить срок хранения запасов. При такой системе наиболее долго хранящиеся запасы используют в первую очередь; кроме того, с течением времени метки позволяют

12R

выявить запасы; по которым нет движения. Это особенно важно для эксплуатационных материалов (шпаклевка, герметик и т.п.) и деталей небольшой стоимости, по которым не проводится контроль запасов.

Небольшие склады применяют простую систему пополнения запасов, известную как «система авансирования» или «пополнение количества за количество». При этой системе в каждой ячейке склада имеется пачка талонов, состоящая из двух одинаковых частей. При упаковке деталей по заявке заказчика берут один талон и в обеих его частях проставляют отпущенное количество деталей. Затем одну часть талона прикрепляют к документу на отпуск деталей и передают в бухгалтерию, а вторую часть направляют на головной склад, информируя о расходе запасов. На основании таких талонов головной склад формирует очередную партию запасных частей и отправляет ее на периферийный склад.

Контрольные вопросы

1. Назовите участников российского рынка запасных частей.

2. В чем различие графиков расходования и пополнения запасов системы с постоянной периодичностью заказа и системы с периодическим контролем уровня запасов?

3. Что нужно знать для расчета средней годовой нормы расхода запасных частей?

4. Можно ли рассчитать норму расхода запасных частей, гарантирующих отсутствие простоев из-за нехватки запасных частей с заданной вероятностью?

5. Почему, имея средний запас частей, крупное предприятие страдает от их нехватки реже, чем мелкое?

6. Почему средние нормы расхода запасных частей неприемлемы для новых автомобилей? Какой метод расчета запасных частей в этом случае может пригодиться?

7. Как может быть сформирован оптимальный склад запасных частей С минимальной стоимостью и максимальной безотказностью склада?

8. На основании чего могут быть определены оптимальные нормы запасных частей, хранимых на СТО?

ГЛАВА 8

ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ

ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ

8.1. Общие принципы разработки режимов технического обслуживания автомобилей

Существуют два способа обеспечения работоспособности автомобилей в процессе их эксплуатации:

восстановление работоспособности после наступления отказа —

текущий ремонт
(ТР); поддержание работоспособности путем планово-предупреди-

тельных воздействий — техническое обслуживание.

К техническому обслуживанию относят также уборочно-моечные работы по поддержанию внешнего вида и комфорта автомобилей.

особенностей и условий работымеханизмов и материалов
Анализ конструктивных и неисправностей, возникающихпри работе автомобиляАнализ отказов

Классификация объектов Классификация воздействия
видов воздействия

Выбор типичных объектов и видов воздействий
I
Определение периодичности ТО
I

Группировка операций Определение вероятности
по вилам ТО
выполнения работ после

контроля

_________________________________

Определение

поелсдовател ьности Определение Определение
выполнения работ
трудоемкости операций, подлежащих

операций ТО
корректированию

Режимы ТО

Рис. 8.1. Структурная схема разработки режимов ТО

142

Основными исходными данными построения системы ТО автомобилей являются:

предназначение автомобиля (спортивный автомобиль должен обслуживаться не так, как представительский; транспортный — не так, как военный);

условия эксплуатации автомобиля (климатические, дорожные и т.п.);

уровень исходной надежности и качества; организационно-технические ограничения (бессмысленно рекомендовать выполнение технологических операций ТО при отсутствии требуемого для них оборудования и т.п.).

Основной задачей при формировании системы ТО является разработка оптимальных режимов, т.е. определение требуемого перечня и последовательности операций ТО, оптимальной периодичности их выполнения с учетом конкретных условий эксплуатации автомобиля.

Общую последовательность разработки режимов ТО для новой модели автомобиля можно представить схемой, показанной на рис. 8.1.

Разработка режимов ТО предполагает владение обширными знаниями по конструкции автомобилей, условиям их эксплуатации, технологии выполнения работ по смазке, регулировке и ремонту агрегатов и систем автомобилей, конструкции технологического оборудования и многому другому. Специфическим вопросом ТЭА является выбор периодичности ТО.

8.2. Определение периодичности технического обслуживания автомобилей

8.2.1. Характеристика используемых методов определения периодичности технического обслуживания

Определение периодичности плановых технических воздействий на автомобиль с целью предотвращения и отдаления моментов возникновения отказов и неисправностей его агрегатов и систем является важным этапом разработки режимов ТО. Можно выделить следующие методы определения периодичности ТО:

аналогий и уточнений; визуально-диагностический;

определения периодичности ТО по допустимому уровню без-

отказности;

технико-экономический.

Метод аналогий и уточнений
— применение нормативов ТО с автомобилей-прототипов (аналогов). Этот метод базируется на аксиоме о полезности учебы на ошибках других, но во многих слу-

143

чаях лот метод может давать существенныеЩЁибки. Например, в схожих по конструкции двигателях могут использоваться масла, произведенные из разной нефти; периодичность замены масла в этом случае не обязательно должна быть одинаковой. Кроме того, мы не всегда можем быть уверены, что режимы обслуживания автомобиля-прототипа являются оптимальными.

Визуально-диагностический метод
— периодичность ТО определяется на основе внешнего осмотра или диагностики (долив масла, моечные операции, крепежные операции и т.п.). Этот метод приемлем только для легко и постоянно наблюдаемых объектов.

Метод определения периодичности ТО по допустимому уровню безотказности
может быть применен при известных законах распределения вероятностей наработки до отказа обслуживаемой системы. Например, при уменьшении зазора до нулевого значения возникает необходимость регулировки теплового зазора в газораспределительном механизме (ГРМ). Наработка до этого момента зависит от интенсивности изменения зазора в процессе эксплуатации и является случайной величиной, распределенной по некоторому закону, показанному на рис. 8.2.

При выбранном значении хто
существует некоторая вероятию ность F = f(x)dx
отказа ГРМ (уменьшения зазора до нулевого о значения), а вероятность безотказной работы R
= I - F.
Принято считать, что безотказность систем автомобиля, отвечающих за его безопасность, должна быть не менее 0,95, а всех остальных систем — 0,8. Задаваясь требуемой безотказностью, по кривой закона распределения вероятностей всегда можно найти требуемую периодичность ТО. Можно заметить, что выбор величины безотказности во многом субъективен, и метод не учитывает многих весьма существенных других условий эксплуатации автомобиля.

I i чнико-зкоШмнческий метод основан на минимизации суммарных затрат на техническое обслуживание и ремонт автомобиля. Затраты на ТО Сто
и ремонт Ср
для установленной технологии выполнения работ являются некоторыми постоянными величинами. Периодичность ТО хто
является искомой величиной, а ресурс обслуживаемого агрегата хр

является некоторой функцией периодичности ТО (чем реже будет производиться ТО агрегата, тем меньше будет его ресурс). Характер изменения удельных зат-

С С рат Сто
= —— иС^ = — показан на рис. 8.3.

*то х
р

По минимуму суммарных удельных затрат сх
= С|0
+ Q можно найти оптимальную периодичность ТО Ху0
т
, обеспечивающую минимальные издержки на обслуживание и ремонт автомобиля. Аналитически оптимальную периодичность ТО можно найти как

экстремум целевой функции суммарных затрат из условия -—- = 0. d*ro Конкретный расчет оптимальной периодичности ТО зависит от особенностей обслуживаемой системы. Можно считать, что автомобиль состоит из основных и вспомогательных систем. Основные системы обеспечивают выполнение автомобилем своих функций как транспортного средства (колеса, подвеска, двигатель, трансмиссия и т.п.), а вспомогательные — условия нормального функционирования основных систем (смазка, фильтры и т. п.). При ТО воздействуют, главным образом, на вспомогательные системы, которые по своему влиянию на безотказность автомобиля можно

разделить на параллельно или последовательно включенные (по аналогии с елочной гирляндой).

Вспомогательные системы, при отказе которых автомобиль не теряет работоспособности, но начинает быстрее ухудшать свои

Зазор в ГРМ*

Рис. 8.2. Определение периодичности ТО, обеспечивающей требуемый уровень безотказности обслуживаемой системы

144

Рис. 8.3. Определение периодичности ТО по минимуму суммарных затрат эксплуатационные показатели, можно считгИ^включенными параллельно. Вспомогательные системы, при отказе которых автомобиль тоже отказывает, можно считать последовательно включенными. По мере работы автомобиля вспомогательные системы могут менять свои характеристики постепенно (плавно) или скачкообразно (дискретно).

Предложенная классификация вспомогательных систем позволяет получить три расчетные формулы, с помощью которых можно определять оптимальную периодичность ТО многих реальных систем автомобиля.

8.2.2. Определение периодичности технического
обслуживания параллельно включенных вспомогательных
систем, плавно меняющих свои характеристики

Рассмотрим в качестве примера определение периодичности замены масла в двигателе [28]. По мере работы двигателя смазочные свойства залитого в картер масла постепенно ухудшаются, что приводит к увеличению интенсивности износа деталей двигателя. Выразим величину износа формулой /= ахь
,
где х —
наработка автомобиля (масла); a, b —
эмпирические коэффициенты. Если заменять масло через хто
километров, то при каждой замене характер нарастания износа будет повторяться (следует понимать, что это только более или менее удачная модель реально протекающего процесса) в соответствии с рис. 8.4.

Согласно технико-экономическому методу определения пери-

С С

одичности ТО, целевая функция удельных затрат С£
= ——+ —-.

*то х
р

Определим неизвестный нам ресурс двигателя из следующих со-

/	f
lip	^У
<
х то	х Л 1П >		X р х

*

Рис. 8.4. Нарастание износа двигателя при периодической замене масла

146 ображений. EcJBa время до замены масла двигатель изнашивается на величину Д/ = а*то> то предельный по техническим условиям износ /.,„ будет достигнут при наработке хр
= -^уХто
=
—^. к

А/
Я-ХуО
Подставляя в целевую функцию значение ресурса, получим формулу с одним искомым неизвестным — периодичностью ТО:

Г -

т0

-1- р
/jv*"1

*ТО

'пр

Берем производную от этой формулы по хто
и приравниваем ее нулю:

_Сто+
(6-1)^а
4б2
= 0.

*ТО ' пр

Отсюда выражаем оптимальную периодичность замены масла

у°пт _ ,/С
ТО ЛФ
1

Р,
СР
а
6-1

Полученную формулу можно упростить, введя значение минимального ресурса двигателя, работающего без замены масла. Из

условия /lip
=fl(jCp"in
)* выразим х™п
= N-^- и подставим в формулу оптимальной периодичности ТО параллельно включенных вспомогательных систем, плавно меняющих свои характеристики:

~опт _ v

min

х

.,

•*ТО - р
?|
Ср Ь-

Сто

Для определения оптимальной периодичности замены масла в двигателе необходимо знать стоимость замены масла и стоимость капитального ремонта двигателя, а также минимальный ресурс двигателя, работающего без замены масла, и эмпирический коэффициент, определяющий крутизну нарастания износа по мере ухудшения смазочных свойств работающего масла.

Ресурс и коэффициент следует находить экспериментально в процессе наблюдения за двигателем, работающим без замены масла. В процессе эксперимента с некоторой периодичностью по наработке производят контроль износа (по концентрации железа в масле, методом вырезанных лунок, по компрессии и т.п.) и получают систему уравнений:

/, = axf,
w

h = ax$,

I„
= axb
n
.

Для удобства решения уравнения можно прологарифмировать, представляя в виде lg lk
=
Igo + b
lgxt
, после чего, разбивая на две примерно равные группы, можно получить систему из двух уравнений, из которых находят коэффициент Ь.

Например, ресурс двигателя, работающего без замены масла л:™'" = 85 тыс. км, коэффициент b
= 1,6, стоимость ремонта двигателя Ср
= 10 000 руб. и стоимость замены масла Сто
- 100 руб.

Подставляя принятые значения в формулу, получим xjfi =

= №.{-

100 1 , „ V

= 6,57 тыс. км.

10 000 1,6-1

На основании полученной формулы можно найти периодичность замены масла в агрегатах трансмиссии, замены смазки в ступицах колес, периодичность очистки системы охлаждения от накипи и т.п.

8.2.3. Определение периодичности технического
обслуживания параллельно включенных систем

с дискретным изменением характеристик
В качестве примера рассматриваемой системы может быть принят полнопоточный фильтр для очистки масла, который отказывает при механическом разрушении фильтрующего элемента или его забивании, когда масло начинает проходить через редукционный клапан неочищенным.

Рассмотрим характер нарастания износа деталей двигателя по мере наработки (рис. 8.5). При отказавшем фильтре интенсивность износа высокая и предельный износ двигателя (линия /) может быть достигнут при наработке х™,л
,
если фильтр гарантированно работает, то интенсивность износа низкая (линия 2)
и двигатель сможет проработать х™м
.

Фильтры часто изготавливают неразборными и заменяют в плановом порядке с периодичностью хт0
, в течение которой фильтр может отказать. Для конкретного двигателя нарастание износа будет выражено ломаной линией /,, а его ресурс будет случайной величиной дет,.

Найдем оптимальную периодичность замены фильтра, используя целевую функцию суммарных удельных затрат:

Рис. 8.5. Нарастание износа двигателя при периодической замене фильтра: У — нарастание износа двигателя при неработающем фильтре; 2
— нарастание износа двигателя при гарантированно работающем фильтре

-^ТО х
р

Очевидно, что если хт0

-> 0, то хр

-> х™",
если

не заменяются), то хр
дгто
-»°° (фильтры

Кроме периодичности ТО, на ре-

сурсе двигателя будет сказываться и надежность самого фильтра на периоде дгто
, которую можно представить кривой безотказности (рис. 8.6).

По мере работы автомобиля вероятность безотказной работы фильтра будет меняться от 1 до R(xm
),
среднюю безотказность фильтра можно определить по равновеликой площади под кривой безотказности путем интегрирования

I
*то

R(
XTO
)
=
— J ЯШх.

х

ГО о

Зная безотказность фильтра можно найти средний ресурс двигателя как математическое ожидание (напомним, что х
= 2)Х
'А ) по двум значениям х™'"
и х™'* :

хр
= x™*R
(хто) + *P
min
[l-Л (*то)]•

Подставляя значение ресурса в целевую функцию затрат, получим

_ wo
, ____________ 2^р ____

1
хто
X
™*R
(JCTO ) + *p
min
[l - R
(*TO
)]'

Су =

Л(х)

1

Л(*то)

Л(*то)

Рис. 8.6. Кривая безотказности фильтра

Оптимальную периодичность ТО можно определить по мини муму затрат из условия ---- *■ = 0 . Поскольку аналитическое реше но

ние выполнить сложно, можно использовать численное решение, находя среднюю безотказность фильтра по площади под кривой на заданном отрезке хто
.
Перебирая с некоторым шагом величины хто
, можно найти такое значение, которое даст минимальные суммарные затраты.

Пример. Известно, что стоимость ремонта двигателя Ср
= 7 500 руб., стоимость замены фильтра Сто
= 45 руб. При гарантированно работающем фильтре ресурс двигателя х$*х

= 316 тыс. км, при неработающем фильтре — jejj1
'" = 55 тыс. км. Распределение наработки фильтра на отказ подчинено закону Вейбулла с математическим ожиданием 56 тыс. км и коэффициентом вариации 0,681.

По этим числовым характеристикам была вычерчена кривая безотказности, используя которую находили среднюю безотказность фильтра при разных периодичностях замены, и рассчитывали суммарные затраты. Результаты расчетов сведены в табл. 8.1.

Табл и на 8.1

Расчет периодичности ТО

Показатели	Периодичность ТО, тыс. км
	9	12	15	18	21	24	27
Средняя безотказность Л(хто )	0,978	0,967	0,954	0,940	0,926	0,911	0,895
Суммарные затраты С^, руб.	29,16	28,14	27,66	27,45	27,42	27,51	27,66

150

Из таблицы гю" минимуму суммарных затрат можно определить оптимальную периодичность замены фильтра хто
т
= 20 тыс. км (округленно). На практике для определения периодичности замены фильтра нужно было бы провести эксперименты с автомобилями, работающими с поврежденным фильтром (находим х™3%

), а также для определения х™"1
и числовых характеристик надежности фильтров, нужно было бы оборудовать автомобили датчиками, сигнализирующими о моменте отказа фильтра.

8.2.4. Определение периодичности технического обслуживания последовательно включенных систем

К последовательно включенным системам относятся агрегаты и системы автомобиля, отказ которых приводит к потере работоспособности автомобиля без серьезных повреждений других систем, — это приборы системы питания, зажигания, пуска и т.п.

Обслуживание и ремонт последовательно включенных систем по потребности (после отказа) приводит к большим затратам С,^, включающим возможные штрафы за срывы рейса, необходимость буксирования автомобиля в гараж и т.д. Регламентированные ТО этих систем в условиях АТП или СТО требуют затрат Сто
^ Сотх
.

Определим оптимальную периодичность ТО последовательно включенной системы, используя закон распределения вероятностей ее наработки на отказ (рис. 8.7).

При назначенной периодичности хто

вероятность отказа сис-

•*то

темы в дорожных условиях F(xj0
) =
J f(x)dx,
вероятность, что

о отказ будет предотвращен

при плановом ТО, R(xTO
) =
1 - F(x10
)-
Отказ может наблюдаться в интервале 0 й х й
хто
, в среднем отказ будет происходить при наработке

Ах)

Рис. 8.7. График, используемый

для определения

периодичности ТО последовательно включенных систем

151

*то

*отк = J xf(x)dx.

О

Таким образом, часть автомобилей будет отказывать и обслуживаться, в среднем, при наработке хтк
,
а часть — при наработке хто
. Можно найти среднюю наработку, при которой будут обслуживаться последовательно включенные системы, как математическое ожидание:

тх

= -^отк ^Uonc)+
х
то^(-х
то)-

Аналогично можно найти средние затраты на обслуживание системы:

С = C^FUTO) + Сто
[Л(хто) + kF(xJO
)],

где 0 < к <
1 — коэффициент, учитывающий очередное ТО системы, которая отказывала ранее и обслуживалась по потребности.

Если все системы обслуживаются в плановом порядке, то к =
1, если в плановом порядке обслуживаются только те системы, которые до этого не отказывали и не обслуживались по потребности, то к
= 0.

Зная средние затраты на обслуживание и среднюю наработку, при которой проводится обслуживание, можно записать удельные суммарные затраты, т.е. целевую функцию для определения периодичности ТО:

COTK
/'(xT
o) + CT
o[/?(xT
o) + A:/
:
-(xT
o)]

F(xTO
) + xJO
R(xTO
)

Периодичность ТО, при которой удельные затраты будут минимальными, является оптимальной. Проведем качественный анализ удельных затрат: при хто
-> 0 вероятности ^(хто) -» 0, /?(хто
) -»1 и С^ -* «; при хто
-> °° система не будет обслуживаться в плановом по-

рядке и F(xT0
)
-»1, Л(хто
) ^ОиС^^.

Хст.

Оптимальную периодичность ТО можно найти численным решением, располагая значениями затрат на ТО в плановом порядке и средней стоимости устранения отказов системы, а также кривой закона распределения вероятностей отказа системы. Характер изменения удельных затрат показан на рис. 8.8.

Из анализа кривых удельных затрат на ТО последовательно включенных систем можно сделать важные выводы:

152

Рис. 8.8. Характер изменения удельных затрат в зависимости от периодичности ТО последовательно включенных систем: v — коэффициент вариации

чем больше коэффициент вариации v наработки на отказ обслуживаемой системы, тем менее четко выражен экстремум удельных затрат;

при коэффициенте вариации, равном единице (экспоненциальный закон распределения наработок на отказ системы) экстремума удельных затрат нет и ТО таких систем в плановом порядке экономически нецелесообразно; если кривая в некоторой зоне экстремума пологая, то любую

периодичность ТО в рамках этой зоны можно считать приемлемой.

Рассмотренный метод определения периодичности ТО применим во многих случаях: зачистка контактов прерывателя-распределителя, регулировка зазоров в конических подшипниках и др.

Контрольные вопросы

1. В какой последовательности разрабатывают режимы ТО новой модели автомобиля?

2. Какие известны методы определения периодичности ТО?

3. Что лежит в основе технико-экономического метода определения периодичности ТО?

4. Что нужно знать для определения оптимальной периодичности замены масла в коробке передач автомобиля?

5. Какие агрегаты и системы автомобиля с позиции их ТО можно отнести к параллельно или последовательно включенным?

6. Какие агрегаты и системы автомобиля с позиции их ТО можно отнести к параллельно включенным с непрерывным или дискретным изменением характеристик?

7. В каких случаях плановое ТО последовательно включенных систем не целесообразно?

8. Всегда ли необходимо строго выполнять заданную периодичность ТО?

•

ГЛАВА 11

ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РЕШЕНИЙ ВОПРОСОВ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЕЙ

11.1.
Использование стандартов при разработке технологических процессов и средств их механизации

Разработка и внедрение новых технологических процессов и применение технологического оборудования допустимо только при выполнении ряда требований, устанавливаемых государственными и отраслевыми стандартами к их безопасности и экологичности.

Включение в состав проектируемого и изготавливаемого в условиях АТП и СТО технологического оборудования серийно выпускаемых и стандартизованных комплектующих существенно повышает технологичность оборудования и снижает его себестоимость.

Таким образом, специалист, решающий вопросы ТЭА, должен иметь представление о стандартах, относящихся к принимаемым в процессе проектирования и применения технологического оборудования решениям, уметь находить стандарты и правильно их использовать.

Все действующие отечественные государственные и межгосударственные стандарты (более 24 тыс.) включены в указатель «Государственные стандарты», который разработан Всероссийским научно-исследовательским институтом классификации, терминологии и информации по стандартизации и качеству Госстандарта России.

Указатель «Государственные стандарты» в 2001 г. впервые составлен по кодам Общероссийского классификатора стандартов ОК(МК(ИСО/ИНФКО MKQ00I-96)001-2000. Общероссийский классификатор стандартов (ОКС) входит в состав Единой системы классификации и кодирования технико-экономической и социальной информации (ЕСКК) Российской Федерации. Классификатор гармонизирован с Международным классификатором стандартов (МКС) и Межгосударственным классификатором стандартов.

Общероссийский классификатор стандартов устанавливает коды и наименования классификационных группировок, используемых для индексирования нормативных документов, и представляет собой иерархическую трехступенчатую классификацию с цифровым

222

алфавитом кода^Леющего структуру из трех ступеней, отделяемых точкой: XX. XXX. XX. Номера ступеней (разделов, групп и подгрупп) располагают в нарастающем порядке, используя только нечетные числа — для разделов, только четные — для подразделов, четные или нечетные — для подгрупп.

Всего ОКС имеет 38 разделов, номер последнего (резервного) - 99.

Фрагмент классификатора:

01 Общие положения. Терминология. Стандартизация. Документация

21 Механические системы и компоненты общего назначения 21. 020 Характеристика и конструкция механизмов, приборов и оборудования

43 Дорожно-транспортная техника

43. 080 Грузовые транспортные средства

43. 080. 20 Автобусы

43. 180 Диагностическое и испытательное оборудование и оборудование для технического обслуживания До 2003 г. все сведения в указателе стандартов приведены в четырех томах по состоянию на 1 января текущего года. Вт. 1 — 3 указаны номера и наименования стандартов, сгруппированных по кодам ОКС. В т. 3 имеется также алфавитный предметный указатель, в т. 4 даны обозначения, т.е. номера стандартов (государственных, общероссийских, а также введенных в государственные стандарты ЙСО и МЭК, специального межгосударственного комитета по индустриальным радиопомехам (сокращенно — СИСПР), Правил ЕЭК ООН, национальных стандартов Германии) в порядке их возрастания.

В т. 4, кроме кодов ОКС, указаны также группы в соответствии с Классификатором государственных стандартов (КГС), который был основным для классификации стандартов до 2001 г. В графе «Для отметок» указаны сроки введения и прекращения действия или номер изменения, номер и год издания информационного указателя, в котором оно опубликовано. Пример обозначения стандартов приведен в табл. 11.1.

Если стандарт отмечен одной звездочкой, то к нему было применено изменение, двумя звездочками отмечены стандарты, замененные или отмененные в частях, тремя звездочками обозначают стандарты, которым присвоены обозначения ранее отмененных стандартов.

223

Таблица 11.1

Обозначение стандартов

Обозначение стандарта	Код	Группа	Для отметок
17922-72	59.080.30	1(W	(1-V-79) (1_Х-84)

Даты введения стандартов приводят без скобок, в скобках приводят номер изменения, номер и год издания информационного указателя, где опубликована информация об изменениях.

Указатель стандартов 2003 г. состоит из трех томов, обозначения стандартов в порядке нарастания номеров приведены в т. 3.

Может быть два варианта поиска стандартов:

по ключевым словам, наиболее емко отражающим содержание

интересующего вопроса; номеру стандарта, приведенному как нормативная ссылка, в.

некотором документе.

Для первого варианта поиска используют алфавитный тель, находящийся в т. 3 указателя стандартов. Рассмотрим I поиска стандартов, в которых рассматриваются вопросы,

ные с оборудованием для ТО автомобилей. _

В качестве ключевого принимаем слово «Оборудование»! алфавитному указателю стандартов 2001 г. находим «Обои ние для технического обслуживания», соответствующий код< (в указателе 2003 г. приводится не код, а страницы т. I и упоминаются стандарты по данной теме).

Просматривая перечень стандартов, находим интересу стандарты: ГОСТ 27334 — 87 «Домкраты гаражные. Параметры».

ГОСТ 4.112 — 89 «СПКП. Оборудование гаражное. Номе ра показателей». — Взамен ГОСТ 4.112 — 84. _

ГОСТ Р 51151 — 98 «Оборудование гаражное. Требование опасности и методы контроля».

При втором варианте поиска вначале используют т. 3 (1
или

т. 4 (если пользуются указателями стандартов до 2003 все стандарты расположены в порядке нарастания их но__, что позволяет быстро найти интересующий номер стандарта] код или группу.

Располагая этой информацией, обращаются к первому, му или третьему тому (конкретно к тому месту, где распол стандарты с данным кодом).

Просматривая расположенную в порядке нарастания группу стандартов, находят нужный номер и название стандарта. 224

Пример. В лигатурном источнике имеется ссылка на ГОСТ 26899 — 86; требуется найти название стандарта.

По т. 4 находим код интересующего стандарта — 43.180. Просматриваем группу стандартов с данным кодом и находим ГОСТ 26899—86 «Техническая диагностика. Стенды роликовые для определения параметров тягоио-скоростных свойств и топливной экономичности автомобилей и колесных тракторов в условиях эксплуатации. Общие технические требования».

Чтобы провести полный поиск, следует просматривать все виды стандартов, т.е. стандарты Российской Федерации (ГОСТ Р) и межгосударственные стандарты (ГОСТ — это, в основном, стандарты СССР), которые на данный момент составляют большинство действующих стандартов, а также международные стандарты (ИСО, МЭК и др., действующие в нашей стране). В обозначении вида стандарта может быть приведена дополнительная информация о характере документа:

ПМС — проект международного стандарта; ПСК — проект на стадии комитета (технического комитета, зрабатывающего стандарт); РП
— рабочий проект;
■ГГО — проект технического отчета;

JTO — действующий (опубликованный) технический отчет. Например: ГОСТ ИСО/ТО 12100-1—2001 «Безопасность обошия. Основные понятия, общие принципы конструирова-Часть 1. Основные термины, методики». Определив по указателю стандартов, что интересующий стан-действительно существует, обращаются к каталогу библнестандартов.

По библиографической карточке следует убедиться, что станиместся в данной библиотеке, и обратить внимание на форстандарта: он может быть обычным (145 на 215 мм) или боль-i (220 на 290 мм). Это имеет существенное значение, так как в яиотечном фонде стандарты, обычно, хранятся по порядку

шия номеров в разных по формату коробках. По

библиографической карточке следует также определить име-этот стандарт в виде самостоятельного документа (тогда он тг находиться на соответствующем месте в коробке) или вклю-в сборник стандартов. Сборники издаются для систем межотраслевых (общих для раз-отраслей) стандартов, номера систем указываются в начале -а стандарта и выделены точкой. Имеются следующие системы межотраслевых стандартов:

1 — государственная система стандартизации (регламентирует

У1ьность по разработке стандартов);

2 — единая система конструкторской документации (ЕСКД); 3 — единая система технологической документации (ЕСТД);

225

4 - система показателей качества иролуфш (СПК.П);

5 — стандарты на аттестованную продукцию;

6 — унифицированные системы документации;

7 — система информационно-библиографической документации;

8 — государственная система обеспечения единства измерений;

9 — единая система зашиты от коррозии и старения материалов и изделий;

10 — стандарты на товары, поставляемые на экспорт;

11 — прикладная статистика;

12 — система безопасности труда;

13 — микрофильмирование;

14 — единая система технологической подготовки производства;

15 — разработка и постановка продукции на производство;

16 — управление технологическими процессами;

17 — система стандартов в области охраны природы и улучшения использования природных ресурсов;

18 — количественные методы оптимизации параметров объектов стандартизации;

19 — единая система программной документации;

20 — единая система государственного управления качеством продукции;

21 — система проектной документации для строительства;

22 — (резерв);

23 — обеспечение износостойкости изделий;

24 — техническая документация автоматических систем управления;

25 — расчеты и испытания на прочность в машиностроении; 26 — единая система стандартов в приборостроении;

27 — государственная система «Надежность в технике».

Некоторые стандарты могут входить в несколько систем, например, ГОСТ 12.4.058 — 84 «Материалы с полимерным покрытием для специальной одежды. Номенклатура показателей качества».

Знание номеров систем позволяет уже только по обозначению стандарта понять область его применения.

Следует иметь в виду, что для практической деятельности необходимо пользоваться только актуализируемыми фондами стандартов, т.е. фондами, в которых своевременно вносятся принятые национальным органом по стандартизации (Госстандартом России) изменения в стандарты, регулярно публикуемые в соответствующих бюллетенях (информационных указателях). Такие фонды имеются в Государственных центрах стандартизации, метрологии и сертификации, являющихся территориальными органами Госстандарта России, а также в крупных научно-технических библиотеках.

11.2. ИспЯЛзование классификаторов продукции и услуг при сертификации на автомобильном
транспорте

Общероссийский классификатор продукции (ОКП) внедрен в действие с 1994 г. на территории Российской Федерации взамен Общесоюзного классификатора промышленной и сельскохозяйственной продукции. ОКП предназначен для обеспечения достоверности, сопоставимости и автоматизированной обработки информации и продукции в таких сферах деятельности как стандартизация, статистика, экономика и др.

ОКП — это иерархический свод кодов и наименований группировок продукции, позволяющий разрабатывать каталоги, необходимые при сертификации продукции и проведении маркетинговых исследований.

Каждая позиция ОКП содержит шестизначный цифровой код, однозначное контрольное число и наименование группировки продукции.

В ОКП предусмотрена пятиступенчатая классификация с цифровой десятичной системой кодирования. На каждой ступени деление осуществлено по наиболее значимым экономическим и техническим признакам.

На первой ступени располагаются классы продукции (XX 0000), на второй — подклассы (XX Х000), на третьей — группы (XX ХХ00), на четвертой — подгруппы (XX XXX0) и на пятой — виды продукции (XX ХХХХ).

Контрольное число (КЧ) служит для автоматического обнаружения ошибки при наборе цифр кода (на ошибку укажет несовпадения кода и КЧ).

Рассмотрим фрагмент ОКП:

Код КЧ Наименование

457700 8 Оборудование гаражное для автотранспортных средств и прицепов 457710 2 Оборудование для уборочно-моечных работ 457720 7 Механизмы для подъемно-транспортных работ 457730 1 Оборудование для смазочно-заправочных работ 457740 6 Устройства для контрольно-диагностических работ 457760 5 Оборудование гаражное для ремонтных работ 457800 1

226 227

Узлы и детали гаражного оборудования 457810 6 Узлы и детали гаражного оборудования для уборочно-моечных работ

457820 0 Узлы и детали механизмов для^тодьсмно-транспортных работ

457830 5 Узлы и детали оборудования для смазочно-заправочных работ

45840 0 Узлы и детали устройств для контрольно-диагностических работ

457860 9 Узлы и детали оборудования для гаражных работ

458000 5 Агрегаты, узлы и детали автомобильных прицепов и полуприцепов

459123 1 Фильтры очистки, их узлы и детали

Вся информация ОКП размешается в трех томах, кроме ОКП имеется более обширный классификатор товарной номенклатуры во внешней экономической деятельности — ТНВЭД.

Общероссийский классификатор услуг населению (ОКУН), так же как и ОКП, является составной частью Единой системы классификации и кодирования технико-экономической информации и используется для должной идентификации сертифицируемых услуг.

Каждая позиция ОКУН содержит шестизначный цифровой код, однозначное контрольное число и наименование группировки услуги.

В ОКУН предусмотрена четырехступенчатая классификация с цифровой десятичной системой кодирования. На каждой ступени деление осуществлено по наиболее значимым экономическим и техническим признакам.

На первой ступени располагаются группы услуг (XX 0000), на второй — подгруппы (XX Х000), на третьей — вид (XX ХХХ0), на четвертой — услуга (XX ХХХХ).

Контрольное число служит для автоматического обнаружения ошибки при наборе цифр кода (на ошибку укажет несовпадение кода и КЧ).

Классификатор включает в себя следующие группы:

1 — бытовые услуги;

2 — услуги пассажирского транспорта;

3 — услуги связи;

11 — услуги в системе образования;

12 — услуги торговли и общественного питания, услуги рын-

ков;

80 — прочие услуги населению.

Рассмотрим Ш

ф]Ягмент

ОКУН: Код КЧ

Наименование

017000 I Техническое обслуживание и ремонт автомототранспортных средств;

17100 5 Техническое обслуживание легковых автомобилей; 17101 0 Регламентные работы (по видам технического обслуживания);

017110 8 Электротехнические работы на автомобиле;

017200 9 Ремонт легковых автомобилей;

017207 7 Ремонт кузова;

017300 2 Техническое обслуживание грузовых автомобилей и автобусов;

017616 0 Утилизация автотранспортных средств и их составных частей;

020000 4 Услуги пассажирского транспорта;

025000 8 Услуги автомобильного транспорта;

Грамотное использование классификаторов продукции и услуг позволяет специалисту, организующему техническое обслуживание и текущий ремонт, эксплуатацию автомобилей, успешно готовить производство к процедуре сертификации как способу подтверждения его соответствия установленным требованиям, что является важным условием конкурентоспособности и экономической эффективности предприятия автомобильного транспорта.

В зависимости от области применения сертификата, кроме отечественных кодов, могут использоваться и коды других стран или международные коды продукции, услуг и другой информации, например:

VIN — идентификационный номер;

WMI — международный код производителя и др.

11.3. Поиск опубликованны^Ьточников информации

Эффективность проектных работ по внедрению в производство перспективных методов ТЭА и средств механизации технологических процессов в немалой степени зависит от умелого использования богатейших фондов научно-технической литературы и документации, сосредоточенных в органах НТИ различных уровней, в специальных, научных и научно-технических библиотеках. Важнейшими инструментами информационно-поисковых систем являются системы классификации: универсальная десятичная классификация (УДК) и библиотечно-библиографическая классификация (ББК).

Универсальная десятичная классификация является международной системой классификации произведений печати, разных видов документов и организации библиофафических карточек; она существует более 100 лет. В многочисленных разделах этой системы упорядочено множество понятий по всем отраслям знания или деятельности. Благодаря обилию средств и приемов индексирования, легко сокращаемой дробности она успешно применяется для систематизации и последующего поиска в самых разнообразных по объему и назначению фондах — от небольших узкотематических собраний специальной документации до крупных отраслевых и многоотраслевых систем информационных фондов.

В УДК один и тот же предмет встречается в разных местах в зависимости от отрасли знаний и от аспекта, в котором он рассматривается. Это обеспечивает нахождение требуемой информации, характеризующейся разными ключевыми словами (понятиями).

Одной из главных отличительных особенностей УДК является иерархическое построение большинства разделов основных и вспомогательных таблиц по принципу деления от общего к частному с использованием десятичного кода. Каждый класс содержит группу более или менее близких наук, например, класс 6 — прикладные науки: технику, сельское хозяйство, медицину. Последующая детализация идет за счет удлинения индексов, каждая последующая цифра не меняет значения предыдущих, а лишь уточняет, обозначая более частное понятие.

Например, индекс понятия: «Технические средства для обслуживания автомобилей» складывается следующим образом:

6 Прикладные науки

62 Инженерное дело. Техника в целом

629 Техника средств транспорта

629.3 Наземные средства транспорта (кроме рельсовых) 629.3.082 РЬтанции технического обслуживания. Пункты заправки. Заправочные колонки. АЗС. Станции мойки и т.д.

Применение УДК способствует более широкому сотрудничеству России с другими странами в области научно-технической информации. С вступлением в силу ГОСТ 7.4 —95 простановка индексов УДК стала обязательной на всех видах изданий, независимо от их тематики.

Третье полное издание таблиц УДК было подготовлено в нашей стране в 1979— 1987 гг.; в 1999 г. на основе изданного в ВИНИТИ машинного эталона полных таблиц УДК формируется 4-е издание. Следует иметь в виду, что в разных изданиях некоторые индексы частично могут отличаться друг от друга. Техническая литература одинаковой тематики, изданная в разные годы, также может иметь разные индексы УДК.

Для поиска индекса УДК удобно использовать алфавитно-предметный указатель. Например, нужно найти индекс литературных источников, посвященных ТО технологической оснастки. По указателю находим:

Технологическая оснастка 621.7.07

Техническое обслуживание .004.5 (общ. опр.) Таким образом, искомый индекс 621.7.07.004.5. Зная индекс, обращаемся к предметному каталогу и просматриваем карточки литературных источников, имеющихся в данной библиотеке, по интересующим нас вопросам.

Библиотечно-библиографическая классификация (ББК) является отечественной системой классификации печатных изданий, которая начала разрабатываться в 1960—1970 гг. и активно внедрялась в конце 1980-х гг.

Библиотечно-библиографическая классификация состоит из нескольких видов таблиц: общих, территориальных и специальных типов делений. Сочетание их образует развернутые таблицы. Основной ряд таблиц для массовых библиотек обозначен арабскими цифрами, в научных библиотеках используются буквенные обозначения. Например, естественные науки в целом для массовых библиотек обозначаются цифрой 20, а для научных библиотек — буквой Б.

Пример построения индекса ББК:

3 Техника

39 Транспорт

39.3 Автодорожный транспорт

39.33 Автомобили. Автомобилестроение

39.33-08 Техническая эксплуатация и ремонт автомо

билей

39.33 (4 Авс.) Автомобилестроение Австрии

230
231

Для отыскания нужной рубрики следует использовать алфа-витно-предметный указатель, используя основное ключевое слово с последующим уточнением темы поиска, например: Ремонт:

двигателей и механизмов в сельском хозяйстве 40.74

зданий и сооружений 38.683

машин 38.82; -08*3.2) испытания -07*3.2)

В сравнении с УДК система ББК дает более подробную (разветвленную) классификацию литературных источников по гуманитарным вопросам, УДК лучше описывает технические вопросы. На данный момент некоторые библиотеки имеют каталоги, составленные только по отечественной системе классификации — ББК, некоторые библиотеки формируют каталоги технической литературы по УДК, а гуманитарной — по ББК. При издании современных книг обычно проставляют оба индекса — УДК и ББК

В шифр книги, кроме УДК и ББК, вводят дополнительно по специальным таблицам авторский знак, определяющий место книг с одинаковым индексом в книгохранилище.

Таким образом, при поиске литературных источников по вопросам, связанным с проектированием технологического оборудования или новых технологических процессов, вначале следует обозначить ключевые слова, наиболее емко отражающие интересующие вопросы. Далее следует по алфавитно-прсдметному указателю найти индекс рубрики, в которой должна находиться интересующая литература. В библиотеках для удобства читателей алфа-витно-предметный указатель обычно в виде карточек размещают в отдельном ящике предметного каталога. После определения рубрики просматривают соответствующие картотеки предметного каталога.

При известной фамилии автора книги поиск удобнее проводить по алфавитному каталогу, в котором все книги расставлены в порядке букв алфавита фамилии (первой и последующих). Следует учитывать, что если книга издается под редакцией некоторого автора, то она в алфавитном каталоге занимает место по буквам названия. Чаще всего это относится к справочникам, нормативам, правилам и т. п. Поэтому справочник конструктора и справочник технолога в алфавитном каталоге могут находиться рядом, в то время как их рубрики по системе предметной классификации различны.

Фонды библиотеки, в которой проводится поиск литературных источников, часто не являются полными, поскольку библиотека не получает всей издаваемой литературы. Поэтому для выявления всех имеющихся публикаций по интересующему вопросу, следует использовать Государственный библиографический указатель Российской Федерации «Книжная летопись». Указатель издается с 1907 г., в настоящее время издателем является БукЧем-бэр Интернэшл в Москве, и выписывается, как правило, всеми научными библиотеками.

«Книжная летопись» (КЛ) предназначена для текущего информирования о книгах и брошюрах, выходящих в России на всех языках по всем отраслям знаний и практической деятельности тиражом 100 и более экземпляров. Книжная летопись выходит еженедельно и содержит также информацию о выпусках продолжающихся изданий, имеющих тематические заголовки, а также о выпусках книжных серий. Отражаются также издания, отпечатанные за границей по заказу издателей России.

Библиографические записи КЛ включают в себя: порядковый номер записи (с начала года); заголовок библиографической записи; библиографическое описание;

номер государственной регистрации, под которым издание зарегистрировано в Российской книжной палате (указывается в квадратных скобках

после библиографического описания); индексы УДК и ББК (располагаются в правом нижнем углу библиографической записи).

Библиографические записи могут также иметь номер международной регистрации ISBN.

В каждом номере КЛ помешают «Именной указатель», в котором приводят имена авторов, составителей, редакторов, переводчиков, иллюстраторов и т.д. В номерах КЛ имеются также «Указатель языков (кроме русского)», на котором напечатаны книги, «Нумерационный указатель библиографических записей книг и брошюр, на которые не изданы карточки» и «Указатель ошибочных ISBN».

Содержание каждого номера КЛ разбито на разделы по индексам УДК, что облегчает поиск нужных изданий. Пример библиографической записи: 73631. Эксплуатация антиблокировочных систем легковых автомобилей : учеб. пособие / В. Е. Ютт, А. М. Резник, В. В. Морозов, А. И. Попов ; Моск. автомобил.-дорожн. ин-т (гос. техн. ун-т). — М.: Изд-во МАДИ (ТУ), 2003. - 224 с.: ил. ; 21 см. - Библиогр.: С. 221-222. - 500 экз. - [0366830].

— 1. Автомобильные тормоза — Антиблокировка. 2. Автомобили легковые — Эксплуатация.

УДК 629.33.06

ББК 39.335.52-04

Аналогично проводится поиск информации в Государственном библиографическом указателе Российской Федерации «Летопись журнальных статей» (издается с 1926 г.), в котором приведены

•

названия статей, напечатанных в периодических изданиях. Например, просматривая информацию по УДК 629.3 «Наземные средства транспорта», находим: 1467. Сергии М. Ю. Оптимизация комплекса измерителей в АСУ процессов вулканизации при местном ремонте шин / М.Ю.Сергии // Приборы и системы. Упр., контроль, диагностика. — 2002. — № 6. — С. 12- 14. - Рез. англ. 103036. Механическая мышца : пневмоавтоматика, возможности, алгоритмы управления / А. И. Марти, С. Г. Занозин, В. И. Каплун, Н. Б. Сафонов // Автомобильная промышленность. — 2003. — № 7 — С. 13— 16. — Продолж. следует. «Книжная летопись» и «Летопись журнальных статей» позволяют определить кем, когда и где были опубликованы печатные издания по интересующим нас вопросам. О содержании публикаций можно судить только по индексу УДК, названию публикации и ключевым словам. Более полную информацию по интересующим вопросам можно получить, используя фундаментальное издание Всероссийского (ранее — Всесоюзного) института научной и технической информации (ВИНИТИ) — это реферативный журнал. Реферативный журнал (РЖ) содержит библиографические описания с рефератами и аннотациями книг, статей из сериальных изданий и сборников, патентных документов, выходящих почти в 200 странах мира по естественным наукам и технике. Объем информации, даваемой в РЖ ВИНИТИ, исключительно велик и достигает около миллиона названий в год. Периодичность практически всех выпусков РЖ ежемесячная. В состав справочного аппарата сводных томов и отдельных выпусков, не входящих в сводные тома РЖ, входит содержание, система перекрестных ссылок, вспомогательные авторские и предметные указатели, патентные указатели, помещаемые либо в каждом номере, либо в 6 и 12 номерах за год, либо издаваемые ежегодно в виде самостоятельных выпусков. На начальном этапе поиска перспективных технологических процессов или проектирования технологического оборудования, используемого в ТЭА, следует провести обзор публикаций в РЖ 02. «Автомобильный и городской транспорт», который издается ежемесячно с 1963 г. Рефераты в РЖ разбиты на три раздела: А, Б, В, внутри которых имеются отдельные рубрики, например: А. Автомобилестроение Общие вопросы Б. Автомобильный транспорт Общие вопросы

Экономика, организация, управление, планирование и производительность на автомобильном транспорте. Техническая эксплуатация и ремонт средств автомобильного транспорта. Автосервис. Вопросы организации эксплуатации и технического обслуживания автомобилей. Эксплуатационная надежность. Эксплуатация и техническое обслуживание двигателя и его систем. Эксплуатация и техническое обслуживание колес и шин. Эксплуатация и техническое обслуживание прочих систем и узлов автомобиля. Оборудование для диагностики и проведения работ по техническому обслуживанию автомобилей и их узлов. Ремонт автомобиля. Сооружения для размещения, обслуживания и ремонта автомобилей. Охрана окружающей среды на автомобильном транспорте. Эксплуатационные материалы на автомобильном транспорте. Автомобильные перевозки. Подвижной состав автомобильного транспорта. Авторский указатель. Указатель использованных периодических и продолжающихся изданий. Патентный указатель. В. Городской транспорт Общие вопросы Каждая рубрика обозначена индексом УДК, каждый реферат имеет обозначение, включающее цифры года, месяца, шифр РЖ и раздела, порядковый номер реферата в журнале. В конце может стоять дополнительное обозначение: Я — патент, Д — диссертация. Номера рефератов проставляются последовательно в нарастающем порядке. Например, 03.10-02Б.126; 03.П-02Б.148 Я; 02.07- 02А.78Д. Для удобства поиска публикаций по фамилии автора РЖ имеет авторский указатель, в котором по алфавиту расставлены фамилии авторов с указанием обозначения реферата, помешенного в данном журнале. Так же может быть произведен поиск по названиям периодических изданий: журналов, тематических сборников и т.п. Информации, содержащейся в реферате, как правило, бывает достаточно для отбора публикаций, представляющих интерес для разработчика проектируемого технологического оборудования. Далее следует по указанному в реферате названию публикации найти ее для подробного ознакомления.

234

235

Для более полного информационного обеспечения решений вопросов ТЭА может оказаться полезным также РЖ 39 «Двигатели внутреннего сгорания», РЖ 48 «Машиностроительные материалы, конструкция и расчеты деталей машин. Гидропривод», РЖ 14 «Технология машиностроения, станки, механосборка, монтаж, эксплуатация и ремонт машиностроительного оборудования».

11.4. Поиск технических решений в патентных источниках

При разработке технического задания на проектируемое технологическое оборудование или технологический процесс обзор патентных источников (описаний полезных моделей, изобретений и патентов) позволяет оценить достигнутый технический уровень разрабатываемой техники и тенденции ее развития. При разработке технического предложения анализ патентных источников расширяет возможность выбора конструктивных вариантов и принятия прогрессивного технического решения.

В конечном счете, целью патентного поиска является получение исходных данных для обеспечения высокого технического уровня и конкурентоспособности проектируемых объектов техники, использования современных научно-технических достижений и исключения неоправданного дублирования исследований и разработок, а также предотвращения неумышленных нарушений прав владельцев интеллектуальной собственности — авторов патентов.

При проведении поиска по источникам патентной информации вначале следует определить предмет поиска и регламент поиска, т.е. программу, определяющую область проведения поиска и его ретроспективу (глубину по годам).

Если разрабатывается устройство, то предметом поиска могут

быть: устройство в целом (общая компоновка, принципиальная

схема);

принцип (способ) работы устройства; узлы и детали;

материалы, используемые при изготовлении отдельных элемен-

тов устройства; технология изготовления устройства; область возможного применения.

Если темой патентных исследований является технологический процесс, то предметом поиска могут быть:

технологический процесс в целом;

его этапы; исходные продукты; промежуточные продукты и способы их получения;

236

конечные продукты и область их применения; оборудование, на базе которого реализуется технологический

процесс.

При проведении патентных исследований используют Международную патентную классификацию (МПК), основным назначением которой является облегчение поиска аналогичных технических решений, которые могут находиться или в специальных классах (по отраслевой принадлежности), или в функциональных классах (по принципу действия). Это, а также целый ряд других особенностей МПК, вызывает у людей, впервые приступающих к работе с ней, затруднения при выборе рубрик, отвечающих определенному тематическому запросу.

С 2000 г. действует седьмая редакция МПК, которая охватывает все области знаний, объекты которых могут подлежать защите охранными документами. Вся информация МПК разделена на восемь разделов, обозначенных латинскими буквами:

А
— «Удовлетворение потребностей человека»;

В —
«Различные технологические процессы; транспортирова ние»; /

С—«Химия; металлургия»; I

D
— «Текстиль; бумага»; Е —
«Строительство; горное дело»;

F —
«Механика; освещение; отопление; двигатели и насосы; оружие и боеприпасы; взрывные работы»; G —
«Физика»; Н —
«Электричество».

Каждый раздел публикуется в отдельном томе, в оглавлении к каждому разделу помещен перечень относящихся к нему классов и подклассов. Родственные классы условно объединяются в подразделы.

Иерархия структуры МПК выражается в разбивке всех областей знаний на несколько уровней. В нисходящем порядке эти уровни иерархии соответствуют разделам, классам, подклассам, основным группам и подгруппам. Точки перед текстом рубрик как бы заменяют собой текст вышестоящих групп с меньшим числом точек и позволяют избежать его повторения.

Индекс класса состоит из индекса раздела и двухзначного числа, далее идет заголовок класса, например: В08 Чистка. Далее может быть приведено содержание класса, перечисляющее тематику и обозначение подклассов.

Индекс подкласса состоит из индекса класса и заглавной буквы латинского алфавита с кратким перечнем относящейся к нему тематики групп. Далее идет индекс группы или дробный рубрики МПК. Например:

В08 В Способы и устройства общего назначения для чистки и предотвращения загрязнения.

237

В08 В 1/00 ... чистка с помощью инструментов, щеток и т.п.

В08 В 3/08 ... чистка жидкостью, обладающей химическим или растворяющим действием.

В обозначениях рубрик вместо наклонной черты может использоваться двоеточие как знак индекса кодирования в гибридных системах. Если техническая сущность изобретения не в полной мере подпадает под принятые рубрики МП К, то при обозначении таких изобретений к классификационному индексу может быть прибавлен знак «X». Например: А61 ВХ.

В некоторых случаях заголовок класса, подкласса и т.д. в МПК имеет фразу, заключенную в скобки и содержащую отсылку к другой рубрике, где может быть рассмотрен этот же вопрос. Например: В08 В 3/14 ... удаление мусора из моющего раствора (обработка воды вообще С02 F) [7J.

Арабская цифра в квадратных скобках в конце рубрики указывает редакцию МПК. Текст первой редакции международного классификатора был создан в 1954 г.; МПК периодически пересматривается с целью совершенствования системы с учетом развития техники. Номер редакции указывается арабской цифрой в виде показателя степени. Например, для документов, классифицируемых в соответствии с пятой редакцией МПК, рекомендуется проставлять «МПК5». В нашей стране до шестой редакции использовалось обозначение МКИ (Международный классификатор изобретений).

Текст рубрики, выделенной в МПК курсивом, означает, что данная рубрика является либо новой по сравнению с другими редакциями МПК, либо претерпела изменения.

Для облегчения ориентации в МПК в ней разработан алфавитно-предметный указатель (АПУ), в котором все технические понятия, содержащиеся в МПК, расположены в алфавитном порядке.

Алфавитно-предметный указатель имеет следующую структуру: на «входе» указателя помещают термины из различных отраслей знаний, на «выходе» указаны рубрики МПК. Ведущие (основные) термины АПУ расположены в алфавитном порядке и образуют так называемые «гнезда». Слова текста, повторяемые в рубрике «гнезда», заменяют тире (за исключением предлогов и союзов, которые просто опускают). Например: Ремонт

- транспортных средств В60 S 5/00-5/06

--- на гусеничном ходу В62 D 55/32

238

Определт по МПК классификационные рубрики, приступают к поиску имеющихся изобретений и полезных моделей. Вся полезная информация об изобретении излагается в описании и формуле изобретения. Эти материалы сопровождают заявление о выдаче патента или авторского свидетельства, а после признания заявленного предложения изобретением или полезной моделью, становятся документами, которые выполняют кроме информационных и правовые функции.

Наиболее удобным для патентного поиска является использо вание официального бюллетеня Российского агентства по патен там и товарным знакам «Изобретения и полезные модели». Бюл летень изобретений (БИ) издается ^с 1924 г., выходит три раза в месяц, обычно, в 3 —4-х частях (журналах) со сквозной нумера цией страниц. ^_

Бюллетень изобретений публикует название изобретения или полезной модели, регистрационные данные, а также реферат (с рисунками или без) и формулу изобретения. В БИ включены по разделам МПК заявки РФ на изобретения, патенты РФ на изобретения, патенты и свидетельства РФ на полезные модели, систематический указатель (по рубрикам МПК) и нумерационный указатель (в порядке возрастания номеров) патентов и свидетельств, извещения о досрочном прекращении или продлении действия патентов и др.

В начале каждого БИ приводятся в порядке возрастания коды для идентификации библиографических данных, которые используют в обозначениях приводимой в БИ информации. Например:

(22) — дата поступления заявки

(51) - индекс МПК

(54) — название изобретения или полезной модели

(57) — реферат, формула изобретения или полезной модели

(71) — имя заявителя

(72) — имя автора, код страны

Использование кодов позволяет быстро просматривать БИ, обращая внимание только на интересующий вид информации.

Просматривая систематический указатель, пытаются найти интересующую рубрику МПК (например, В08 В 1/00), если она отсутствует, то в данном выпуске БИ нет нужных изобретений и полезных моделей.

Ежегодно БИ публикует сводный том систематического указателя, позволяющий выявлять наличие нужных патентных документов в целом за год.

239

Для патентного поиска зарубежных изторетений можно использовать тематические подборки Всероссийского института патентной информации «Изобретения стран мира» (ИСМ).

Информации, приводимой в реферате и формуле изобретения, обычно бывает достаточно для того, чтобы определить соответствие изобретения решаемой задаче. Зная регистрационный номер и рубрику МПК нужно в патентных фондах найти описание изобретения для подробного его изучения.

Описания изобретения устройства, способа или вещества составляются по установленным формам и содержат реферат, описание области применения изобретения, анализ аналогов, описание задач изобретения и его сущности. Описание устройства содержит перечень прилагаемых рисунков и составных элементов, затем описывается принцип действия устройства и поясняется его эффективность. Заканчивает описание изобретения формула — это словесное изложение сути технического решения, составленное по определенным правилам.

Рисунки, приведенные в описаниях изобретения, несут сугубо смысловую нагрузку, поэтому включают только элементы, раскрывающие суть изобретения. Рисунки изображают устройство упрощенно без детализации и соблюдения требований ЕСКД и могут существенно отличаться от реальной конструкции устройства.

Обзор патентных источников целесообразно проводить в несколько этапов. Вначале следует ознакомиться с описаниями устройств, близких по конструкции и выполняемым функциям проектируемому технологическому оборудованию, т.е. его аналогами. Затем следует просмотреть патентные источники по отдельным элементам оборудования: схемам и узлам привода, рабочим органам, зажимным устройствам, предохранителям, сигнализаторам и т.д.

В результате такого изучения патентных источников инженер может получить представление о техническом уровне разрабатываемой конструкции оборудования и накопить знания, необходимые для разработки новых технических решений.

Изучая патентные источники на временном интервале 10— 15 лет, можно выявить тенденцию развития разрабатываемого технологического оборудования, для чего следует принимать во внимание следующее:

направление изменения потребительских свойств технологического оборудования, связанных с изменением конструкции обслуживаемых автомобилей или их состоянием (например, старением парка по отдельным моделям автомобилей и т.п.);

наличие научно-технического потенциала в развитии связанных с разрабатываемым устройством технических решений: применения новых конструкционных материалов, новых технологий изготовления деталей, методов конструирования и т.д.;

240

изменения в технической политике, обусловленные организационными формами содержания и обслуживания автомобильного парка, его принадлежностью и т.п.

11.5. Поиск специальной информации во всемирной компьютерной сети Интернет

При решении задач, связанных" с оснащением процессов ТЭА
новым технологическим оборудованием и перспективными технологиями выполнения работ, целесообразно использовать все возможные источники, которые бы позволили собрать наиболее полную информацию по вопросам решаемых задач.

В настоящее время доступ к всемирной компьютерной се™ Интернет означает доступ к огромному хранилищу различного род; информации, включая патентную и научно-техническую, кото рые так необходимы на разных стадиях проектирования. Популяр ность Интернета еще связана и с тем, что именно в глобально» сети можно найти самую свежую интересующую информацию так как ежедневно в ней появляются миллионы новых докумен тов, которые без поисковых систем могли так и остаться невост ребованными. Поэтому каждому пользователю Интернета необхо димы навыки поиска информации.

На данный момент существуют несколько русскоязычных по исковых систем, однако наиболее крупными и удобными для по иска научно-технической информации являются серверы Yande и Rambler.

Поисковая система Yandex начала работать с сентября 1997 i На сегодняшний день это крупнейшая поисковая система рус ской части Интернета: по состоянию на начало 2003 г. число прс индексированных этой поисковой машиной документов состав ляло около 56 млн [И, 5].

Зайти на сервер Yandex возможно несколькими способами. П адресу www.yandex.com
расположен «вход» для англоязычны пользователей. Можно прямо здесь (в поле I'm looking for.) ввест ключевые слова запроса (в том числе и на русском языке) и uiej кнуть на кнопке Search, а можно начать поиск с каталога. Ei пиктограмма — крайняя справа в целом их ряду, расположенно между строками англоязычного текста. Русскоязычным пользов; телям удобнее входить через «дверь» www.yandex.ru
(рис. 11.1).

Хотя каталог Yandex весьма удобен и содержит множество есь лок на самые разные русскоязычные сайты, не менее сильнг сторона этого поисковика — его язык запросов, позволяют.»пользователю весьма конкретно объяснить, что именно он ище При этом пользователь может задавать вопросы на естественнс для него языке. Например, можно ввести в поле «Я ищу» слов

Ъ

Шп Парма iSjflE at iMJiMUJwy

j (VMfvMfMwwwi. flu—ii mad
IM
>

- 9

Рис. 11.1. Начальная страница поисковой системы Yandex

«стенд для правки кузовов»,
и Yandex прекрасно поймет пользователя, потому что проводит морфологический поиск с учетом падежей существительных и спряжений глаголов.

Непосредственно под полем ввода ключевых слов расположен переключатель, позволяющий указать направление поиска. Можно искать информацию «Везде» (на других поисковиках аналогичная кнопка обычно называется «В Internet»), «В каталоге», в рубриках «Новости сайтов», среди предлагаемых к продаже товаров (кнопка «Маркет»), в словарях и энциклопедиях («Энциклопедия»). Yandex может также найти изображения и рисунки («Картинки»).

Может показаться не вполне понятным, зачем осуществлять поиск нужного документа в каталоге, если вы пользуетесь поисковой машиной. В каталоге обычно бывают представлены сайты, полезность которых проверена редакторами поисковых систем. Однако нужной рубрики в каталоге может не оказаться или искомые документы могут подпадать сразу под несколько рубрик. Ограничивая область поиска по заданным ключевым словам каталогом, вы тем самым автоматически отсеиваете ненужные сайты.

Нажав на клавишу «Найти», получаем возможность просмотреть страницу поисковой системы, на которой указаны адреса

242

сайтов, где может храниться интересующая информация по ука занной теме (рис. 11.2).

Просмотреть интересующий сайт возможно путем нажатия н пиктограмму соответствующего названия в странице поисковог сервера, после чего открывается следующая страница (рис. 11.3)

Просматривая открывшуюся страницу сайта, можно выбрат модель интересующего стенда для правки кузовов и просмотрет его характеристики (рис. 11.4, 11.5).

Вполне возможно, что на других найденных сайтах может ее держаться более подходящая интересующая информация (рис. 11.6 На открытом сайте также можно просмотреть конструкции стен дов для правки кузовов (рис. 11.7, 11.8).

Поисковая система Yandex позволяет проводить и сложны поиск.

Независимо от того, в какой форме было использовано слово запросе, при поиске учитываются все его формы по правила русского языка. Если слово в запросе было набрано с большо буквы, то будут найдены только слова с большой буквы (если эт слово не первое в предложении), в противном случае будут на? дены как слова с большой, так и с маленькой буквы. По умолчг нию поиск учитывает все формы заданного слова согласно правк

______________ : ---------- ....

З.ГЛРО СИСТЕМ

. gar..»** чЛяаМ, *Ш**фЛ
11«м Ш*
(Ж**) -

4
Ч-Пиуппитмпитч Гпмгтип

ИТСЛЛЛК MMASATOXS. НО ИОИЗввСА*. HUNS. TELMN Кааам.. ара*. ЧММт. MM* ааааа.иаи

5
ЛПРЛ.М Ыдпдг

CTiiiiH
HW да» wmuM

_S ___
II
.
II
о&т.'М^чоДомс
■!■<!«*■*■ ilftiffiiHu
—
.
Ш

e'How
».^' p "Ы = iww
тпсшччпсмлшт**ЛМ

№

Рис. 11.2. Страница поискового сервера, на котором можно найти We узлы поставщиков и производителей гаражного оборудования

2<

о - о iacl
р-ь
• • з • % я

Рис. 11.3. Начальная страница Web-узла «ГАРО-СИСТЕМ»

*«-< ------ _ ----------------------------------------------- ■ ------- J—— О id Л* У

• и-

КИЫОУМК
»*■■■■ я»»
ииогесюраммго с*иь» нсп»*яр»ч» уч»и «••*- *£
ГАЦ
»»•»»"
Ы
меч cfw*.

Г'Ы J* («мм n f*» (.*• i' '1*4 'XWX>»-i '

Cwttm* ■«aractcpa *mn
«ч»—■«>»« Ci«« cociem
MI

)>
«

*
•»■

S
»

4*A Mb
»—

^M
* IwnpMBi
«

* C'paA
»

Рис. 11.5. Страница стенда для правки кузовов Autorobot XLS

лам русского языка. Однако существует возможность поиска по точной словоформе, для этого перед словоформой надо поставить восклицательный знак.

В рассматриваемом примере (стенд для правки кузовов) информация была найдена довольно быстро. Однако в некоторых случаях, когда требуется, например, подобрать оборудование с определенными характеристиками, необходимо их уточнить при вводе ключевых слов.

.„ -------------------------------------------------------------------------------------------------- л. ---------- «.^«YUg -------------------- -^ --------- сайтов [11, 15]. Рис. 11.4. Страница стенда для Поскольку Rambler — это еще и пользующийся высоким авто правки кузовов КС-105 ритетом рейтинг, при поиске в его каталоге можно получить ( том или ином включенном в него сайте много статистическое информации. При сложном поиске опускаются стоп-слова, — предлоги, ар тикли и т.п. Большие и маленькие буквы, как правило, не разли 24 244

Информационная поисковая система Rambler относится к немногочисленному разряду универсальных программ, объединяв в себе поисковую машину, рейтинг, каталог, а также предоставляет целый ряд сервисов — бесплатная почта, чат, словари и т.д Кроме того, Rambler сообщает последние новости и позволяв! прослушивать через Интернет программы радиостанций. Ежедневнс Rambler обрабатывает свыше 600 тыс. запросов. В его базе содержится информация о 12 млн документов, ежедневно несколькс одновременно работающих программ-роботов сканируют 48 тыс

Рис. 11.6. Начальная страница Web-узла «ТЕХНОСЕРВИС»

чаются. Но если запрос состоит из двух, трех или четырех слов, каждое из которых написано с большой буквы, то предполагается поиск по имени собственному. Тогда поисковая машина автоматически изменяет ограничение на расстояние между словами запроса со значения по умолчанию на малую величину, значение которой пропорционально количеству слов запроса. Это позволяет находить группу слов, внутри которой присутствует не более одного «лишнего» слова или знака препинания.

Если запрос состоит из нескольких слов, и при этом некоторые из них вообще не удалось найти в Интернете, то выдаются результаты поиска по частичному запросу, из которого отсутствующие в Интернете слова исключены. При этом на странице результатов поиска выдается соответствующая диагностика.

Предположим, что в результате проведенного кинематического расчета разрабатываемой конструкции нового устройства возникла необходимость в использовании червячного редуктора с передаточным отношением 80. Выйти на интересующий Web-узел возможно с помощью поискового узла www.rambler.ru
. Начальная страница поисковой системы Rambler представлена на рис. 11.9.

Для того чтобы найти сайты, на которых может содержаться необходимая информация, нужно ввести в поле «Искать» ключевые слова, например, «редукторы червячные».

746

о
о a^ft^ffte ii4i
----

п

ЛГО^ЙЖГ""'

, ППЖОЯамМ! -у—-— fc- *— *;

Рис 11 7 Страница стенда для правки кузовов легковых автомобилей

«ПРОФЕССИОНАЛ»

В результате поиска, появляется возможность просмотреть страницу поисковой системы, на которой указаны адреса сайтов, где может храниться интересующая информация по указанной теме

(рис. 11.10).

Язык запросов Rambler не отличается обширным «словарным запасом». Однако эта поисковая система позволяет проводить расширенный поиск, благодаря чему даже неискушенные пользователи могут значительно сужать круг поиска, а значит повышать его результативность.

_____

о о лл* **••&**

Рис. 11.8. Страница стенда для правки кузовов «МАСТЕР»

247

11.6. Нормативно-правовое обеспечение технической эксплуатации автомобилей

Информационное

обеспечение процессов ТЭА и эксплуатации автомобилей включает в себя составной частью нормативно-правовые документы, регламентирующие деятельность служб автотранспортных и других, связанных с автомобильным транспортом, предприятий. Нормативная база представляет собой систему законов, инструкций и положений, устанавливающих порядок

взаимодействия, количественные характеристики использования различных ресурсов, показателей, параметров состояния автомобилей и связанных с ними процессов.

Нормативные документы могут быть разделены по уровню ответственности на государственные, отраслевые и разработанные внутри предприятий автомобильного транспорта. Для удобства использования государственные и отраслевые нормативные документы могут быть разделены по областям деятельности (Приложение 6). Конечной целью нормативной базы является определение оптимальной технической политики отрасли автомобильного транспорта, не противоречащей требованиям смежных отраслей и законодательно установленным нормам.

Следует иметь в виду, что вследствие непрерывно идущего процесса законотворчества нормативная база постоянно изменяется за счет введения новых нормативных актов, отмены действующих положений или изменения их отдельных пунктов. В реальной практической деятельности следует пользоваться только актуализированной нормативной базой, для чего нужно постоянно следить за всеми вводимыми в действие нормативными актами. Наиболее приемлемым способом такого контроля является использование услуг, предоставляемых в электронном виде информационными правовыми системами «Кодекс», «Консультант» или «Гарант».

Разработчиками данных систем предусматривается не только постоянное обновление нормативной базы за счет поступления новых нормативных актов, но и введение изменений в ранее принятые действующие документы, сопровождение этих изменений необходимыми комментариями и выделение их подчеркиванием или другими удобными для пользователя способами.

Наиболее распространенными нормативными документами, разрабатываемыми предприятиями автомобильного транспорта, являются:

предельные нормативы периодичности ТО-1 и ТО-2 с учетом

возраста автомобилей и условий эксплуатации;

нормативы на объемы работ ТО и ТР автомобилей предприятия

в соответствии с условиями эксплуатации;

нормативы на предельно допустимые состояния элементов автомобилей;

нормативы на необходимый оперативный запас частей и агре-

гатов на промежуточных складах;

нормы расхода запасных частей, топлива и других эксплуата-

ционных материалов;

дифференцированные нормы пробега шин; предельное время простоя автомобилей в ТО и ТР; положения и правила стимулирования работников за качествен-

ный труд; мероприятия по обеспечению безопасных условий труда, са-

нитарно-гигиенических норм и т.д.

Нормативы предприятий не должны противоречить нормативам государственного и отраслевого уровня, дополняя и конкретизируя их в соответствии с фактическими условиями эксплуатации автомобилей на основе научно обоснованных методов решения поставленных задач. Необходимым условием этого является хорошая информационная обеспеченность инженерных служб предприятий и высокая квалификация их работников.

Контрольные вопросы

1. Как определить название стандарта, если известен только его номер?

2. Как найти нужные стандарты по известным наименованиям объектов, которые могут быть описаны стандартами?

3. В каких случаях стандарты публикуются в виде отдельного документа или в виде сборника?

4. Что означают звездочки в обозначении стандарта?

5. Для чего нужны классификаторы продукции?

6. Какую роль играет последняя цифра в обозначении продукции по ОКП?

7. Для чего предназначены УДК и ББК?

8. Что означают первые три цифры 6, 2 и 9 в индексе УДК?

9. Почему техническая литература и другие публикации разных лет издания могут иметь отличающиеся индексы УДК? Сколько лет используется УДК?

10. Может ли публикация иметь не один, а несколько индексов УДК? Если может, то почему?

11. Если известен автор книги, то следует ли обращаться к предметному каталогу библиотеки?

12. В чем особенность поиска в библиотеке необходимых справочников?

13. Какую информацию можно найти в книжной летописи и в летописи журнальных статей?

14. Какую информацию можно найти в реферативных журналах?

15. Если вам известна фамилия специалиста по какому-то научному направлению, то как можно узнать о наличии его публикаций в последние годы?

16. Как в реферативном журнале отличить описание патентов и диссертаций от остальных публикаций?

17. Из каких разделов состоит МПК? Как обозначается раздел, включающий изобретения, связанные с технологическими процессами и транспортом?

18. Как найти индекс рубрики МПК, объединяющей изобретения, связанные с заданной тематикой, например, ремонтом транспортных средств?

19. Существуют ли принципиальные отличия МКИ4
от МПК7
?

20. Как можно убедиться в том, что за прИедший год не было зарегистрировано ни одного патента по тематике интересующей рубрики

МПК?

21. Какие вы знаете русскоязычные поисковые системы? Как они вы-

зываются при входе в Интернет?

22. Как следует искать нормативные документы государственного

уровня?

ГЛАВА 12

ВЫБОР СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ТЕХНИЧЕСКОЙ

ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЕЙ

12.1. Общие понятия
о показателях качества технологического оборудования и его выборе Техническая эксплуатация автомобилей невозможна без применения средств механизации технологических процессов, т.е. специального технологического оборудования, позволяющего диагностировать состояние подвижного состава автомобильного парка, производить регулировочные, ремонтные, крепежные и смазочные работы, а также осуществлять очистку и мойку автомобилей, их агрегатов и деталей.

Использование технологического оборудования способствует повышению качества и производительности проводимых в ТЭА работ, обеспечивает безопасность труда производственных рабочих, снижает экономические затраты на поддержание автомобильного парка в исправном состоянии.

Разнообразие конструкций агрегатов всего модельного ряда автомобилей требует широкой гаммы технологического оборудования, применяемого в практике ТЭА. В настоящее время рынок технологического оборудования заполнен, в основном, дорогими моделями иностранного производства, а оборудование, используемое в АТП, зачастую является старым и изношенным. В этой ситуации существенно возрастает роль инженеров, способных произвести обоснованный выбор наиболее приемлемой модели приобретаемого нового технологического оборудования и знающих, как обеспечить нормальную работу старого оборудования путем его ремонта и модернизации, умеющих спроектировать приемлемое для изготовления в условиях АТП, СТО или АРЗ технологическое оборудование, оснастку, инструмент. Таким образом, инженер должен решать проблему механизации технологических процессов технической эксплуатации автомобилей, выбирая оптимальное решение.

Выбор любого продукта и технологического оборудования в рыночных условиях всегда определяется соотношением его цены и качества. Если цена задается производителем (продавцом) технологического оборудования, то оценка качества является задачей потребителя (покупателя). В общем случае качество технической продукции оценивается показателями ее технического уров

ня на всех этапах ее жизненного цикла^ри проектировании и конструировании, при изготовлении и в процессе эксплуатации. Под техническим уровнем
понимается относительная характеристика качества продукции, основанная на сопоставлении (соотношении) значений показателей свойств, отражающих техническое совершенство продукции с соответствующими значениями лучших образцов техники. В нашем случае основное значение имеет технический уровень технологического оборудования в условиях эксплуатации, но определение его на стадии выбора оборудования является проблематичным. Вследствие конкурентной борьбы производители сложного технологического оборудования стремятся минимально раскрывать сущность используемых в его конструкции и технологии изготовления технических решений, что также существенно осложняет оценку качества технологического оборудования при его выборе.

Обычно для оценки уровня качества продукции все показатели качества группируют следующим образом [32]:

1) показатели назначения;

2) показатели экономичного использования сырья, материалов, топлива и энергии;

3) показатели технологичности;

4) показатели транспортабельности;

5) эргономические показатели;

6) экологические показатели;

7) показатели безопасности;

8) эстетические показатели;

9) показатели стандартизации и унификации;

10) патентно-правовые показатели; 11) показатели надежности;

12) экономические показатели.

Основной проблемой выбора технологического оборудования является отсутствие в руководстве по его эксплуатации четко сформулированных показателей качества по всем указанным группам. Обычно более или менее подробно в руководстве даны в виде технических характеристик показатели назначения,
которые характеризуют степень соответствия оборудования его целевому назначению, остальные показатели качества производители технологического оборудования стараются представить только в рекламных целях.

Показатели экономичного использования сырья, материалов, топлива и энергии
при выборе технологического оборудования для ТЭА учитывают, главным образом, только с позиции наличия или отсутствия источников энергии и сырья в местах использования выбираемого оборудования. Например, если производственный участок не имеет системы централизованного обеспечения сжатым воздухом, то выбор оборудования с пневмоприводом вряд

ли можно статать приемлемым. Или, например, окрасочное оборудование, работающее на особом виде краски, которая не может бесперебойно поставляться на предприятие, также вряд ли может быть рекомендовано для выбора.

Показатели технологичности
характеризуют ее как совокупность свойств конструкции изделия, проявляемых в возможности оптимизации затрат труда, материальных и финансовых средств, времени и других ресурсов при технической подготовке производства, при изготовлении, эксплуатации и ремонте, при выборе оборудования обычно оценивают только с позиции эксплуатации. В этом случае технологичность оборудования выражается его ремонтопригодностью. Некоторые показатели ремонтопригодности технологического оборудования могут быть установлены по информации руководства по эксплуатации: число видов используемых смазочных материалов, периодичность плановых обслуживании и т.д.

Показатели транспортабельности
применяются при оценке мобильности технологического оборудования. Оценка транспортабельности технологического оборудования на стадии его выбора обычно не представляет особой сложности, поскольку оборудование на продажу чаще всего поступает от производителя в упакованном виде применительно к конкретному виду транспорта (автомобильному, железнодорожному, водному или воздушному).

Эргономические показатели
характеризуют технологическое оборудование в системе человек — машина и учитывают его приспособленность к антропометрическим, биомеханическим, физиологическим и инженерно-психологическим свойствам человека, проявляющимся в производственных процессах. Количественно выражаемые эргономические показатели могут быть приведены в руководстве по эксплуатации технологического оборудования, часть показателей может быть оценена при демонстрации работы оборудования на презентациях (показах нового оборудования на выставках).

Экологические показатели
технологического оборудования характеризуют уровень его вредного воздействия на окружающую среду в процессе эксплуатации. В общем случае это могут быть химические, механические, биологические, световые, звуковые, радиационные и другие воздействия. При оценке уровня качества оборудования по этим показателям исходят из требований и конкретных норм по охране окружающей среды, устанавливаемых государственными и международными стандартами в области охраны окружающей среды. Достаточно убедительным подтверждением качества технологического оборудования по этим показателям может служить выдаваемый в установленном порядке сертификат соответствия.

ния характеризует такое состояние условий труда, при котором с 254 255

Группа показателей безопасности
технологического оборудова-

определенной вероятностью исключена отТасность, т.е. возможность повреждения (травмы, увечья) или ухудшения (профессиональные заболевания) здоровья человека. Оценка безопасности оборудования предполагает соблюдение нормальных условий его эксплуатации с учетом вероятностной природы проявления опасных и вредных для здоровья человека факторов. Качественным показателем безопасности может быть наличие средств индивидуальной зашиты, устройств автоматической остановки процесса при возникновении опасных ситуаций и других, специально предусмотренных средств, наличие которых может быть выявлено при анализе конструкции оборудования.

Эстетические показатели
характеризуют информационную выразительность, рациональность формы, целостность композиции, совершенство производственного исполнения и стабильность товарного вида технологического оборудования. При выборе технологического оборудования оценка его эстетических показателей в принципе не составляет большой сложности при наличии определенного вкуса и представлений о современной моде.

Показатели стандартизации и унификации
технологического оборудования характеризуют насыщенность его конструкции стандартными, унифицированными и оригинальными частями. Как правило, увеличение доли стандартных элементов (комплектующих) в составе оборудования снижает его стоимость и делает более прогнозируемыми показатели надежности. Конструктивная унификация направлена на технически обоснованную минимизацию числа используемых типов комплектующих, что также снижает стоимость оборудования и делает более прогнозируемыми показатели надежности. Удачное использование оригинальных технических решений в конструкции оборудования позволяет получать качественно новые эксплуатационные свойства оборудования. Таким образом, выбираемое технологическое оборудование должно иметь оптимальное сочетание стандартных, унифицированных и оригинальных элементов.

Патентно-правовые показатели
характеризуют степень патентной защиты и патентной чистоты конструкции оборудования. Патентная чистота выражает правовую возможность реализации оборудования как внутри страны, так и за рубежом. Патентная защита оборудования, содержащего элементы новизны, ограничивает его использование в странах, в которых не получены патенты на данное оборудование. Патентно-правовые вопросы в основном решаются производителем оборудования. Потребителя оборудования эти вопросы интересуют только в аспекте новизны и перспективности выбираемого технологического оборудования.

Показатели надежности
предлагаемого потребителю оборудования в руководстве по эксплуатации, как правило, полностью отсутствуют. ^Ктих
условиях при выборе технологического оборудования оценка его качества и надежности может производиться только на основе косвенных показателей.

Достаточно наглядным косвенным показателем надежности оборудования может служить срок его гарантийного обслуживания. Сопоставляя цену, в которую производитель включает стоимость гарантийных ремонтов оборудования, и продолжительность гарантийного периода можно получить некоторое представление о безотказности и ремонтопригодности оборудования.

Более сложной инженерной задачей является оценка качества оборудования, и в частности его надежности, по результатам анализа конструктивных особенностей оборудования. На основе такого анализа следует, прежде всего, спрогнозировать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость технологического оборудования, полезно также установить характер производства оборудования: массовое, серийное или мелкосерийное. При массовом производстве продукции показатели ее качества, как правило, более стабильные. Массовый выпуск обычно производят после проведения серьезных доводочных работ, поэтому такая продукция имеет низкую себестоимость (цену) при более высоком качестве.

Своеобразным косвенным показателем надежности технологического оборудования может служить имидж фирмы-производителя, в связи с этим следует остерегаться подделок. Ошибки выбора особенно часто могут происходить, если производителями являются иностранные фирмы и приходится пользоваться переводами с оригинальных руководств по эксплуатации. Недобросовестные фирмы могут выбирать себе названия и торговые марки, весьма незначительно отличающиеся от торговых марок заслуженно уважаемых фирм.

При выборе технологического оборудования всегда следует учитывать наличие возможности поддержания его работоспособности ремонтными службами потребителя или за счет сервисного обслуживания производителем и его дилерами. Это зависит не только от ремонтопригодности конструкции оборудования, но и наличия соответствующей выбранному оборудованию производственной базы ремонтного производства и специалистов ремонтников.

В качестве экономического показателя
качества технологического оборудования при его выборе чаще всего выступает цена и себестоимость работы оборудования, т.е. себестоимостьмашиночаса. При выборе технологического оборудования лучшим вариантом будет тот, который дает наименьшие значения этих показателей.

256 257

Процедура выбора технологического оборудования в основном не отличается от последовательности действий покупателя некоторой продукции. Вначале рассматриваются показатели назначения и экономические показатели (цена оборудования). Далее бо- лее подробно рассматриваются показател]гТачества оборудования, цена которого представляется приемлемой для покупателя. Анализ показателей по возможности проводят при их сопоставлении по нескольким моделям близкого по цене оборудования.

Наиболее типичной является следующая последовательность анализа показателей: показатели экономичного использования сырья, материалов, топлива и энергии; эргономические показатели; показатели безопасности; экологические показатели; показатели надежности. Далее рассматриваются показатели транспортабельности, стандартизации и унификации, эстетические показатели и патентно-правовые показатели.

На основании проведенного анализа делается заключение о наиболее приемлемой модели технологического оборудования.

12.2. Анализ конструктивных особенностей технологического оборудования на стадии его выбора

Технологическое оборудование, как и почти каждая современная машина, представляет собой итог работы конструкторов нескольких поколений. Некоторые конструктивные решения с появлением более рациональных решений, новых технологических приемов, с изменением эксплуатационных требований отмирают, другие сохраняются длительное время в почти первоначальном виде.

Конструктивная преемственность, т.е. использование при проектировании предшествующего опыта машиностроения данного профиля и смежных отраслей, дает возможность прогнозировать показатели качества и, в частности, показатели надежности вновь создаваемого технологического оборудования. Квалифицированный инженерный анализ конструкции технологического оборудования, его отдельных агрегатов и деталей позволяет достаточно уверенно прогнозировать не только ремонтопригодность, но и безотказность, долговечность и сохраняемость оборудования (также, как любой человек, не будучи зоотехником, почти безошибочно отличает хорошего коня от старой клячи, так настоящий инженер отличает хорошую конструкцию механизма от плохой).

Впечатление о совершенстве конструкции устройства и надежности (порядочности) его производителя складывается из большого числа признаков: шероховатость поверхности детали, наличие заусенцев, форма корпуса и ребер жесткости, вид сварочного шва, качество окраски, упаковка и т.д.

При анализе конструкции технологического оборудования
при его выборе полезно ответить на следующие вопросы.

Как конструкция деталей подчинена задаче повышения качества технологического оборудования и выполняемых им операций при увеличении экономического эффекта?

Обеспечтоает ли конструкция снижение расходов на эксплуатацию за счет уменьшения энергопотребления, стоимости обслуживания и ремонта?

Позволяет ли конструкция максимально увеличивать степень механизации и автоматизации с целью повышения безопасности и производительности труда?

Обеспечивается ли уменьшение стоимости изготовления оборудования за счет повышения технологичности конструкции, снижения металлоемкости, сокращения типоразмеров составляющих элементов, использования унификации и стандартизации?

Заложены ли в конструкцию оборудования предпосылки интенсификации его использования путем повышения универсальности и надежности?

Предупреждено ли техническое устаревание оборудования за счет предусмотренных резервов его развития — модернизации и реконструкции?

Как обеспечивается высокая прочность и долговечность отдельных деталей и оборудования в целом способами, не требующими увеличения массы (приданием рациональной формы, устранением невыгодных видов нагружения, применением материалов повышенной прочности и т.п.)?

Имеют ли элементы конструкции рациональную жесткость, есть ли при необходимости упругие и демпфирующие элементы, снижающие динамические и циклические нагрузки?

Как предупреждаются возможные перенапряжения в элементах оборудования в процессе его эксплуатации за счет ввода автоматического регулирования или предохранительных устройств?

Выполнены трущиеся поверхности непосредственно на корпусных деталях или для облегчения ремонта поверхности трения выполнены на отдельных легко заменяемых деталях?

Имеются ли в конструкции открытые механизмы и передачи или трущиеся механизмы заключены в закрытые корпуса, предотвращающие попадание в зону трения пыли и грязи?

Выдерживается ли принцип агрегатности, т.е. сконструированы ли узлы в виде легко заменяемых сборочных единиц?

Исключен ли подбор и подгонка деталей при сборке, возможна ли взаимозаменяемость деталей?

обращения с оборудованием? 258 259

Обеспечивает ли конструкция деталей только их правильное положение при сборке узлов (детали должны быть или полностью взаимозаменяемыми или непохожими друг на друга)? Что обеспечивает надежную страховку резьбовых соединений от самоотвинчивания, предотвращает самопроизвольное сдвигание деталей со шпоночными и шлицевыми соединениями? Каким образом предупреждается коррозия деталей? Устранены ли возможности поломок в результате неумелого или небрежного Является ли оборудование простым для^бслуживания? Что в конструкции устраняет необходимость частых регулировок и смазочных операций, обеспечивает удобство осмотра и контроля технического состояния узлов и сопряжений деталей?

Сведен ли к минимуму расход дефицитных материалов при изготовлении и обслуживании оборудования?

Соблюдены ли требования технической эстетики и эргономики? Находятся ли органы управления оборудованием в одном месте, обеспечивая простой способ экстренной остановки оборудования в чрезвычайных ситуациях?

При выборе технологического оборудования особое внимание должно быть отведено показателям его безопасности. Технологическое (в общем случае — производственное оборудование) должно обеспечивать безопасность работающих при монтаже или демонтаже, вводе в эксплуатацию и при эксплуатации оборудования, как в случае автономного его использования, так и в составе технологических комплексов при соблюдении требований, предусмотренных эксплуатационной документацией.

Анализируя конструкцию технологического оборудования, следует убедиться в том, что оно отвечает следующим требованиям безопасности:

материалы конструкции оборудования не должны оказывать

опасное и вредное воздействие на организм человека на всех заданных режимах работы и предусмотренных условиях эксплуатации, а также создавать пожаровзрывоопасные ситуации;

оборудование должно быть оснащено устройствами, предотв-

ращающими возникновение разрушающих нагрузок, или иметь ограждения, исключающие создание травмоопасных ситуаций при разрушении деталей;

конструкция оборудования и его отдельных частей должна исключать возможность их падения, опрокидывания и самопроизвольного смещения при всех предусмотренных условиях эксплуатации и монтажа. При необходимости должны быть предусмотрены специальные средства и методы закрепления элементов конструкции; конструкция оборудования должна исключать выбрасывание предметов (инструментов, обработанных деталей, стружки и т.п.), представляющих опасность для работающих, а также выбросы смазывающих, охлаждающих и других рабочих жидкостей;

движущиеся или горячие части оборудования, являющиеся возможными источниками травмоопасности, должны быть ограждены или расположены так, чтобы исключить возможность прикасания к ним работающих. С этой целью часто используют двуручное управление, когда механизмы приводятся в движение только тогда, когда обе руки находятся на специально предусмотренном месте (этот метод часто применяют в конструкции штамповочного оборудования). В непосредственной близости от движущихся

260

частей мо1~Яыть установлены специальные органы управления аварийным остановом, автоматически срабатывающие при приближении работающего к опасной зоне;

конструкция защитного ограждения должна исключать самопроизвольное перемещение из положения, обеспечивающего защиту работающего, и допускать его перемещение только с помощью инструмента. Если защитное ограждение находится в положении, не обеспечивающем защитные функции, то, желательно, чтобы происходила автоматическая блокировка функционирования технологического оборудования;

конструкция зажимных, захватывающих, подъемных и загру-

зочных устройств или их приводов должна исключать возможность возникновения опасности при полном или частичном самопроизвольном прекращении подачи энергии, а также исключать самопроизвольное изменение состояния этих устройств при восстановлении подачи энергии;

элементы оборудования не должны иметь острых углов, кро-

мок, заусенцев и поверхностей с неровностями, представляющих опасность травмирования работающих; части оборудования, механическое повреждение которых может вызвать возникновение опасности, должны быть защищены; оборудование, являющееся источником шума, ультразвука и вибрации, вредных веществ и микроорганизмов, должно быть выполнено так, чтобы вредные проявления не превышали установленных норм;

технологическое оборудование должно быть оснащено мест-

ным освещением, если его отсутствие может явиться причиной перенапряжения органа зрения работника или повлечь за собой другие виды опасности;

конструкция оборудования должна исключать ошибки при мон-

таже, которые могут явиться источником опасности;

система управления технологическим оборудованием должна

включать средства экстренного торможения и аварийного останова (выключения), если их использование может уменьшить или предотвратить опасность;

конструкция и расположение средств, предупреждающих о возникновении опасных ситуаций, должны обеспечивать безошибочное, достоверное и быстрое восприятие информации.

При проведении анализа конструкции оборудования следует также обращать внимание на выполнение специфических требований безопасности при выполнении работ, связанных с монтажом, транспортированием, хранением и ремонтом:

при необходимости использования грузоподъемных средств в процессе монтажа, транспортирования, хранения и ремонта на оборудовании, его отдельных частях или упаковочной таре должны быть обозначены места для подсоединения грузоподъемных

261

средств и указана поднимаемая масса, аЧпоке другие необходимые предупредительные и манипуляционные знаки в соответствии с ГОСТ 14192-96;

места подсоединения подъемных средств должны быть выбраны с учетом положения центра тяжести оборудования (его частей) так, чтобы исключить возможность опасных опрокидываний и повреждения оборудования при подъеме и перемещении и обеспечить удобный и безопасный подход к местам подсоединения подъемных средств;

конструкция оборудования и его частей должна обеспечивать

возможность надежного их закрепления на транспортном средстве или в упаковочной таре;

части оборудования, которые при загрузке (разгрузке), транс-

портировании и хранении могут самопроизвольно перемещаться, должны иметь устройства для их фиксации в определенном положении;

технологическое оборудование и его части, перемещение которых предусмотрено вручную, должно быть снабжено устройствами (например, ручками) для перемещения или иметь форму, удобную для захвата рукой.

Конструкция технологического оборудования должна обеспечивать оптимальное обустройство рабочего места, где это оборудование будет использоваться. Организация рабочего места должна отвечать определенным требованиям: при проектировании рабочего места в зависимости от характе-

ра работы следует работу в положении сидя предпочитать работе в положении стоя или обеспечить возможность чередования обоих положений;

конструкция рабочего места, его размеры и взаимное расположение элементов (органов управления, средств отображения информации, вспомогательного оборудования и др.) должны обеспечивать безопасность при использовании технологического оборудования по назначению, его техническом обслуживании, ремонте и уборке;

размеры рабочего места и размещение его элементов должны обеспечивать выполнение рабочих операций в удобных рабочих позах и не затруднять движения работающего;

при конструировании органов управления и их размещении в

моторном поле рабочего места должны быть учтены физиологические особенности двигательного аппарата человека. Например, допустимое усилие нажатия на педаль всей ногой в положении сидя при частоте использования более 120 раз/ч составляет 40 Н, при редких нажатиях (не более 2 раз/ч) — 200 Н и т. п. (см. ГОСТ

12.2.049-80); органы управления должны быть размещены на рабочем месте с учетом рабочей позы, функционального назначения органа уп- равления, частоты применения, последовательности использования, функциональной связи с соответствующими средствами отображения информации;

расстояние между opi лнами управления должно исключать возможность изменения положения органа управления при манипуляции со смежным органом управления;

при необходимости рабочие места должны быть оборудованы

средствами пожаротушения и другими средствами, используемыми в аварийных ситуациях, которые могут возникать при эксплуатации технологического оборудования;

взаимное расположение и компоновка рабочих мест должны обеспечивать безопасный доступ на рабочее место и возможность быстрой эвакуации при аварийных ситуациях.

Следует понимать, что входящие в конструкцию технологического оборудования специальные технические и санитарнотехнические средства (ограждения, экраны, вентиляторы и др.), обеспечивающие устранение или снижение уровней опасных и вредных производственных факторов до допустимых значений, не должны существенно затруднять выполнение трудовых действий. В необходимых случаях конструкция технологического оборудования должна обеспечивать возможность удобства выполнения трудовых действий с применением индивидуальных средств защиты (рукоятки инструментов должны обеспечивать возможность работы в рукавицах и т.п.). Конструкция всех элементов оборудования, с которыми человек в процессе трудовой деятельности осуществляет непосредственный контакт, должна соответствовать его конкретным антропометрическим свойствам (желательно иметь регулируемые сиденья, использовать подставки под ноги и т.п.).

Конструкция производственного оборудования должна обеспечивать такие физические нагрузки на работника, при которых энергозатраты его организма в течение рабочей смены не превышали бы 1046,7 кДж/ч (требования ГОСТ 12.2.049-80). Желательно, чтобы конструкция производственного оборудования исключала монотонность труда, обеспечивая чередование простых и сложных действий работника.

262 263

Анализ конструктивных особенностей выбираемого технологического оборудования начинают с изучения руководства по эксплуатации, затем проводят тщательный осмотр и опробование оборудования, при возможности изучают чертежи и схемы (кинематические, электрические, гидравлические и др.), результаты доводочных или сертификационных испытаний. Получаемая при анализе информация дает достаточно полное представление о качественных показателях выбираемого технологического оборудования и может быть использована для дальнейшей комплексной оценки качества оборудования.

12.3. Методы оценки выбираемо^ггехнологического оборудования по совокупности показателей

Достоверная оценка качества технологического оборудования может быть произведена только при учете всех групп показателей качества, что требует определенной формализации процесса оценки. Если единичные показатели качества /»• могут быть выражены количественно, то их уровень может быть соотнесен со значением показателя, принятого за базу Pi
0
(обычно это показатель хорошо зарекомендовавшего себя оборудования, в полной мере соответствующего современным требованиям). Когда увеличение абсолютного значения единичного показателя качества приводит к улучшению качества оборудования, уровень показателя выражают отношением У, = P
J/P
JQ.
В противном случае, когда увеличение приводит к ухудшению качества, уровень качества выражают отношением У, = Pio/Pj.
Таким образом, улучшение качества всегда приводит к росту уровня качества по рассматриваемому показателю.

После проведения расчетов по всем анализируемым показателям можно составить циклограмму технического уровня оборудования, откладывая в определенном масштабе значения уровней на линиях, проведенных из обшей точки. На рис. 12.1 в качестве условного примера приведена циклограмма определения технического уровня двух стендов для балансировки колес легковых автомобилей (стенда а
и стенда б).
На линии / отложены уровни показателя точности балансировки, г, на линии 2 —
массы станка, кг и т.д., на линии 8
— требуемой мощности электродвигателя, кВт.

Из построенной циклограммы видно, что стенд для балансировки колес модели а
по шести показателям из восьми превосходит стенд модели б
и имеет существенно большую общую площадь циклограммы. Таким образом, технический уровень стенда а
выше технического уровня стенда б.

В некоторых случаях единичные показатели качества могут иметь ограничения по своей величине. Например, на СТО легковых автомобилей, масса которых практически для всех моделей более 1 000 кг, предельное значение показателя грузоподъемности Р,п
можно принять равным 1 000 кг. В таких случаях уровень качества по рассматриваемому показателю

Р -Р

V
=

Если технический уровень нужно оценивать только одним числом, комплекс единичных показателей сводят к обобщенному показателю. Обобщенный комплексный показатель может быть образован для всего анализируемого изделия или только группы однородных показателей. Например, комплексный показатель назначения автобуса, чел. км:

W
= Тн
ьэ
Пуа
$а„,

где Т„
— среднее время автобуса в наряде, ч; уэ
— средняя эксплуатационная скорость автобуса, км/ч; П
— пассажировместимость автобуса, чел.; ув
—
коэффициент использования вместимости автобуса; р — коэффициент использования пробега; аи
— коэффициент использования автобуса (выпуска на линию).

Комплексный показатель должен превращаться в ноль, если какой-либо единичный показатель выходит за установленные предельные размеры, поскольку функционирование оборудования при таких значениях невозможно (применяют право вето). Уровень качества по комплексному показателю определяется обычным образом по отношению показателей анализируемого и базового варианта. Например, по группе показателей назначения (выполняемой транспортной работе) автобуса Yw
= W/iV0
.

Показатели качества, входящие в группу, и тем более — в раз-

. Рис. 12.1. Пример циклограммы тех-

7 нических уровней стендов а и 6

264

ные группы, могут играть различную роль в общей совокупности свойств, отражающих качество оборудования. Часто показатели назначения важнее показателей надежности, а показатели надежности существенно важнее показателей транспортабельности технологического оборудования. В связи с этим при комплексной оценке качества оборудования следует вводить параметры весомости показателей качества. Выбор объективных (приемлемых) значений параметров весомости является сложной задачей, при этом делаются попытки формализованного решения этой задачи, но чаще всего используется экспертный метод [32].

Экспертный метод решения задачи основан на использовании обобщенного опыта и интуиции специалистов-экспертов. Этот метод может быть единственно возможным для случаев, когда показатели качества не выражаются количественно (например, прово- 265

дится органолептическая оценка формы и покрытия рукояток инструмента), оценка показателей производится в баллах. Экспертные методы оценки качества продукции могут использоваться при формировании сразу общей оценки (без детализации) уровня качества продукции, что в практике выбора средств механизации технологических процессов ТЭА часто является вполне приемлемым.

С целью повышения достоверности, точности и воспроизводимости экспертных оценок экспертизу осуществляют путем принятия группового решения комиссией специалистов. Оптимальное число членов комиссии — семь и более человек. Все члены комиссии должны одинаково понимать задачи оценки, хорошо представлять функции оцениваемого технологического оборудования, знать основные технические характеристики лучших по конструкции аналогов оборудования. Следует иметь в виду, что если мнения членов комиссии будут значительно расходиться, то средние баллы показателей качества анализируемых видов оборудования могут оказаться практически одинаковыми, что не позволит с уверенностью выбрать лучший вариант. Оценку согласованности решений членов комиссии (их «сыгранности») можно произвести с помощью коэффициента конкордации. Методы его расчета приведены в специальной литературе, посвященной математическим методам анализа качества продукции.

В качестве примера можно рассмотреть принятый в ОАО «АвтоВАЗ» порядок выбора технологического оборудования на основании составляемых документов, которые называют «Конъюнктурный лист».

Предложения по выбору оборудования рассматривают несколько комиссий: комиссия по техническим вопросам, комиссия по экономическим вопросам, комиссия по финансированию и комиссия по инвестиционной деятельности. Оценке технических предложений присваивается степень значимости (Ст) равная 100, которая делится поровну на технические оценки показателей, выражаемых количественно, и экспертные оценки показателей, выражаемых качественно (в баллах).

Рекомендуемая разбивка степеней значимости по показателям для условного примера приведена в табл. 12.1.

Присвоение степеней значимости показателям качества для конкретного типа технологического оборудования производится технической комиссией по результатам детального обсуждения назначения и особенностей предложенных для рассмотрения вариантов оборудования.

В ходе обсуждения также уточняются задачи оценки, назначаются базовые значения показателей качества (Pi0
),
соответствующие требуемым или лучшим известным образцам оборудования, и процедура работы комиссии.

266

TbTOL

Результатьгоценки предлагаемого разными поставщиками технологического оборудования вносятся в конъюнктурный лист, форма которого приведена в Приложении 7.

Таблица 12.1

Степень значимости оцениваемых показателей

------------------------------------ 1 ----------------------

Оцениваемые показатели Сгспеньзначимости, Ст

50 1. Техническая опенка, всего втом числе:

1.1. Производительность, дет./ч 10

1.2. Основные технические характеристики 20 и показатели в зависимости от типа оборудования, всего втом числе:

1.2.1. Вес оборудования, т 2

1.2.2. Мощностьдвигатслей, кВт

1.2.3. Площадь, м:
5

1.2.4. Гарантийный срок, мес

3 1.3. Технические характеристики для обеспечения качества, всего втом числе:

1.3.1. Точность позиционирования, мм 4
1.3.2. Точность измерения размеров, мм 5

2. Экспертная оценка, всего втом числе: 50

2.1. Обеспечение требований технического

задания 10

2.2. Надежность оборудования

2.3. Экологичность 8 2.4. Надежность фирмы 3 Итого

100

Итоговые значения уровней качества по конъюнктурным листам всех комиссий, рассматривавших предложения поставщиков оборудования, заносятся в сводный конъюнктурный лист. Лучшим признается то оборудование,

которое наберет наибольшую

сумму оценок.

Аналогичная процедура оценок качества может быть использована и при выборе средств механизации технологических процессов ТЭА. Поскольку технологическое оборудование для нужд АТП или СТО обычно приобретается в единичных экземплярах, ко-

267

миссии по инвестиционной деятельности^гфинансированию не создаются, а все вопросы выбора решают эксперты комиссии по техническим вопросам.

Это вполне естественно, поскольку в группу оцениваемых обычно включают модели оборудования, близкие и приемлемые по цене для покупателя.

Контрольные вопросы

1. Каким образом могут быть сгруппированы вес показатели качества

технологического оборудования?

2. Если бы вам пришлось выбирать гайковерт для стремянок рессор грузовых автомобилей, то в какой последовательности по мере уменьшения значимости вы расставили бы группы показателей качества?

3. По какой формуле рассчитывают уровень качеств измерительного прибора для показателей «Диапазон измерений» и «Точность измерений (цена деления)»?

4. Как рассчитывают уровень качества для показателя, имеющего установленные предельно допустимые значения?

5. В каких случаях показатели качества технологического оборудова-

ния выражают в баллах?

6. По каким конструктивным признакам вы можете предположить, что анализируемое технологическое оборудование будет надежным?

7. Выполнение каких конструктивных требований обеспечивает без-

опасность технологического оборудования?

8. При выполнении каких условий технологическое оборудование будет органически вписываться в организацию рабочего места?

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящее время характерной чертой состояния автомобильного парка в Российской Федерации является рост общей численности автомобилей и увеличение многомарочности парка за счет все более широкого применения автомобилей иностранного производства. Внедрение автоматического управления рабочими процессами двигателя и другими системами автомобилей усложняет их конструкцию. Все это на фоне роста цен на топливо и ужесточения норм экологических требований, а также постоянно меняющегося спроса потребителей к качеству автомобиля, повышает роль технической эксплуатации автомобилей как сферы поддержания автомобильного парка в работоспособном состоянии.

Естественным условием успешного функционирования служб ТЭА является наличие квалифицированного персонала — не только непосредственных исполнителей технологических операций — слесарей, но и специалистов. Знание теоретических основ ТЭА является необходимым условием успешной деятельности специалиста. Усвоение представленного в учебном пособии материала позволит эффективно решать многие задачи, связанные с определением причин возникающих отказов и неисправностей автомобиля, расчетом показателей его надежности, прогнозированием потребности в запасных частях и оценкой их качества, определением периодичности ТО и т.д.

Следует иметь в виду, что реальные процессы ТЭА являются очень сложными, а их математическая интерпретация — лишь приближенной моделью, эффективность которой во многом определяется квалификацией специалиста.

1. Дайте определение понятиям надѐжность, безотказность, ремонтопригодность автомобиля.

2. Дайте определение понятиям долговечность, работоспособность автомобиля, отказы автомобиля.

3. Какие разновидности отказов автомобиля вы знаете?

4. Неисправности автомобиля.

5. На какие группы можно разделить неисправности автомобиля (износ, регулировки)?

6. Какие виды изнашивания деталей автомобиля вы знаете?

7. Охарактеризуйте абразивное изнашивание деталей автомобиля.

8. Охарактеризуйте молекулярно-механическое изнашивание деталей автомобиля.

9. Охарактеризуйте и приведите примеры коррозионно-механического изнашивания деталей автомобиля.

10. Перечислите основные методы количественной оценки износа деталей автомобиля.

11. Как определяется износ микрометражом?

12. Сущность метода определения износа профилографированием и взвешиванием.

13. Сущность определения износа методом вырезанных лунок.

14. Метод спектрального анализа при определении износа деталей.

15. Использование меченных атомов при определении износа деталей.

16. Какова закономерность изнашивания сопрягаемых деталей?

17. Как меняется график изнашивания деталей.

18. Какие конструктивные факторы влияют на долговечность автомобиля и его элементов?

19. Как влияют технологические факторы на надежность автомобиля?

20. Как влияет качество эксплуатационных материалов на долговечность автомобиля?

21. Основные физико-химические показатели масел, применяемые для смазки двигателей.

22. Какими свойствами должны обладать трансмиссионные масла?

23. Какими основными качествами должны обладать бензины, и как они могут влиять на износ двигателя?

24. Основные параметры для топлив дизельных двигателей.

25. Какими качествами должны обладать охлаждающие жидкости?

26. Влияние дорожных условий на надежность и долговечность.

27. Влияние климатических условий на надѐжность и долговечность автомобиля.

28. Влияние транспортных условий и режима использования автомобиля на долговечность.

29. Влияние качества вождения на надѐжность и долговечность автомобиля.

30. Влияние ТО автомобиля на его долговечность.

31. Влияние ремонтных работ на долговечность автомобиля.

32. Влияние условий хранения автомобиля на его долговечность.

33. Какова система ТО автомобиля, принятая в нашей стране?

34. Каково содержание основных работ по ТО подвижного состава?

35. Как обосновывается рациональный режим ТО автомобиля?

36. Технология уборки, мойки и обсушки автомобиля.

37. Устройство механизированных и автоматизированных моющих установок.

38. Технология механизированной и автоматизированной сушки и полировки кузовов.

39. Технологии и устройство для повторного использования воды для мойки грузовых автомобилей.

40. Технология ТО кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов.

41. ТО системы охлаждения двигателя.

42. Технология ТО смазывающей системы.

43. Технология ТО системы питания бензиновых двигателей.

44. Технология ТО системы питания дизельных двигателей.

45. Проверка и регулировка топливного насоса высокого давления.

46. Технология ТО форсунок дизельного двигателя.

47. Технология ТО аккумуляторных батарей.

48. Технология ТО генераторов тока.

49. Технология ТО приборов системы пуска двигателя.

50. Технология ТО приборов системы зажигания.

51. Технология ТО муфты сцепления.

52. Технология ТО коробки передач и раздаточной коробки.

53. Технология ТО карданной передачи.

54. Технология ТО передних ведущих мостов.

55. Технология ТО подвесок автомобилей (легковых, грузовых).

56. Технология ТО тормозов (гидравлических, пневматических).

57. Технология ТО рулевого управления (легковых, грузовых автомобилей).

58. Эксплуатационные способы повышения долговечности шин.

59. Выбор типов шин и комплектование ими автомобилей и прицепов.

60. Технология ремонта автомобильных шин.

61. Технология балансировки колѐс.

62. Особенности эксплуатации автомобилей в зимний период.

63. Способы облегчения пуска автомобильных двигателей, при низких температурах.

64. Способы облегчения пуска дизельного двигателя.

65. Особенности применения жидкости, замерзающей при низкой температуре.

66. Оборудование площадок для облегчения пуска двигателей, при безгаражном хранении автомобилей.

67. Способы хранения подвижного состава и типы стоянок.

68 Рзсстановка автомобилей и прицепов в зоне хранения.

69. Технология транспортировки, хранения и раздачи смазочных материалов.

70. Технология и оборудование смазки автомобиля консистентными смазками.

71. Технология заправки автомобиля жидкими маслами.

72. Хранение запасных частей и технических материалов.

73. Методы организации производства по ТО и ремонта автомобиля.

74. Методы ТО автомобиля.

75. Выбор метода ТО автомобиля.

76. Планирование и учѐт ТО и текущих ремонтов.

77. Оборудование постов ТО.

78. Оборудование поточных линий.

79. Оборудование производственно-вспомогательных участков и отделений.

80. Типы АТП и их производственные функции.

81. Порядок проектирования АТП.

82. Расчѐт числа производственного персонала.

83. Определение площадей производственных помещений.

84. Основные принципы планировки производственных помещений.

85. Расчѐт площадей административных и бытовых помещений.

86. Расчѐт площадей стоянок.

87. Расчѐт площадей складских помещений.

88. Проектирование генерального плана АТП.

89. Показатели генерального плана АТП.

90. Проектирование генерального плана станций ТО автомобилей.