23
ZARYS TEORII EKSPLOATACJI URZĄDZEŃ TECHNICZNYCH
Nauka o eksploatacji urządzeń rozwiązuje zagadnienia jak postępować z urządzeniami, jak utrzymać ich zdolności użytkowej jakie działania musi podjąć konstruktor technolog, użytkownik aby zapewnić optymalne warunki ich działania. Nurtem nauki eksploatacji jest teoria użytkowania urządzeń, dla której trzeba ustalić przede wszystkim zadania badawcze, zakres i metody badań oraz zasady wdrażania wyników tych badań. Zadania badawcze powinny objąć urządzenia techniczne o różnym przeznaczeniu, zasadach funkcjonowania i własnościach użytkowych tak, aby możliwe były uogólnienia, wykrycie wspólnych cech i zjawisk, przewidywanie zachowania się urządzeń w określonych warunkach użytkowania.
Ważne jest badanie pojedynczych urządzeń lub grup urządzeń w aspekcie technicznym, organizacyjnym i ekonomicznym. Ponieważ użytkowanie jest tylko jednym z charakterystycznych etapów powstawania i istnienia urządzeń, zadania badawcze powinny uwzględniać powiązania tego etapu z innymi etapami i ich wzajemne oddziaływanie.
Zakres badań eksploatacji urządzeń powinien być tak szeroki, aby badaniami można było objąć zarówno proces jak i system użytkowania urządzeń. W zakres badań wchodzą procesy robocze związane z powstawaniem i istnieniem urządzenia oraz procesy sterownicze, których treścią jest programowanie, przygotowanie, realizowanie i ocenianie użytkowania urządzeń.
Metody badań użytkowania urządzeń są różnorodne. Jedne z nich opierają się na eksperymencie - obserwacji zjawisk rzeczywistych inne na modelach rzeczywistości. W metodach badawczych wykorzystuje się fizykę, matematykę, cybernetykę czy ekonomikę przystosowując ich. aparaturę badawczą do potrzeb analizy i syntezy użytkowania urządzeń.
Zasady wdrażania wyników badań dotyczą przejścia od teorii do praktyki, Jedną z takich zasad mających postać postulatu jest jak najszybsze wdrożenie wyników badań, gdyż wpływ czasu może dezaktualizować problem. Znaczenie zasad wdrażania jest równie ważne jak poszukiwanie metod rozwiązywania problemów; często bowiem cenne dla praktyki rozwiązania pozostają niewykorzystane przez błędy we wdrożeniu.
PROCES TECHNICZNY I JEGO PROCESY SKŁADOWE
Proces techniczny jest bardzo złożonym procesem działania dlatego też używa się pewnych metodologicznych uproszczeń. Polegają one na wyróżnieniu tylko niektórych procesów składowych procesu technicznego, zachowania umownej chronologii ich występowania oraz na opisywaniu tylko niektórych wybranych zdarzeń procesów składowych.
Przyjmuje się więc założenie, że w procesie technicznym występują powiązane ze sobą procesy robocze i sterownicze.
Procesy robocze to: konstrukcja, produkcja i eksploatacja urządzeń. W procesach roboczych występuje przetwarzanie materiałów i energii na zaspokajanie potrzeb społeczno - gospodarczych.
Konstrukcją urządzenia nazywamy proces roboczy występujący w procesie technicznym, w wyniku którego zostaje obmyślony sposób osiągnięcia celu działania, przyjęta zasada pracy urządzenia i opis urządzenia w postaci dokumentacji technicznej.
Produkcją urządzenia nazywamy proces roboczy występujący w procesie technicznym, w wynika którego zostaje wykonane urządzenie zgodnie z dokumentacją techniczną.
Eksploatacją urządzenia nazywamy proces roboczy występujący w procesie technicznym, w wyniku którego zostaje przy użyciu urządzenia osiągnięty cel działania.
Procesy sterownicze to: programowanie, przygotowanie, realizowanie i ocenianie działania technicznego. Ich treścią jest przetwarzanie informacji dla zaprogramowania poszczególnych procesów roboczych, a także przygotowanie i wpływanie na ich przebieg i ocenę.
W procesach roboczych występuje przede wszystkim ruch urządzeń, materiałów i energii, części zamiennych, natomiast w procesach sterowniczych występuje ruch informacji.
W procesie technicznym można wyróżnić umownie:
- proces projektowy obejmujący procesy programowania, przygotowania, realizowania i oceniania konstrukcji urządzeń,
- proces wytwórczy obejmujący procesy programowania, przygotowania, realizowania i oceniania prod. urządzeń,
- proces operacyjny obejmujący procesy programowania, przygotowania, realizowania i oceniania eksploatacji urządzeń.
Rys. 1.2. Proces techniczny i jego procesy składowe
PROCES OPERACYJNY
W procesie operacyjnym można wyróżnić dwa procesy:
- proces zarządzania obejmujący procesy sterownicze,
- proces eksploatacji urządzeń stanowiący proces roboczy
Rys. 1.3. Proces operacyjny i jego procesy składowe
PROCES OPERACYJNY ORAZ JEGO PROCESY SKŁADOWE
Proces zarządzania z organizacyjnego punktu widzenia dzieli się na dwa procesy: ewidencyjny i decyzyjny.
Proces ewidencyjny obejmuje wszystkie działania ludzi przy zbieraniu i przechowywaniu danych potrzebnych do programowania, przygotowania, realizowania i oceniania eksploatacji urządzeń. Proces decyzyjny obejmuje wszystkie działania ludzi przy przetwarzaniu i przekazywaniu danych dotyczących programowania, przygotowywania, realizowania i oceniania eksploatacji urządzeń. Proces eksploatacji z technicznego punktu widzenia złożony jest z dwóch sprzęgniętych ze sobą procesów: użytkowania urządzeń i obsługiwania urządzeń.
Proces użytkowania urządzeń obejmuje działalność ludzi z urządzeniami zdatnymi. W procesie tym celowe działanie ludzi (użytkowników urządzeń) prowadzi do wykonania zadań. Proces obsługiwania obejmuje działanie ludzi z urządzeniami niezdatnymi. W tym procesie celowe działanie ludzi prowadzi do wykonania zadań wynikłych z potrzeb gospodarczych.
PROCES ZARZĄDZANIA
W procesie decyzyjnym powstają pewne rodzaje zarządzeń zwane zasadami. Są one przyjmowane w procesie zarządzania dla usprawnienie) działania.
Istnieją zasady dyrektywaIne, postulatywne i kryterialne. Inny podział tych zasad to: zasady użytkowania i obsługiwania. Ponadto można wyróżnić zasady projektowania i organizowania tzw. systemów eksploatacji urządzeń pojedynczych lub całych grup.
Proces eksploatacji urządzeń można opisać za pomocą dwóch stanów urządzeń; stanu zdatności i stanu niezdatności. Utrata z jakichkolwiek względów zdatności urządzenia prowadzi do przerwania procesu użytkowania na czas niezbędny dla usunięcia przyczyn niezdatności, po czym następuje wznowienie procesu. Proces obsługi urządzenia obejmuje operacje diagnostyczne, profilaktyczne i terapeutyczne, których wykonanie zapewnia utrzymanie stanu zdatności urządzenia.
Procesy obsługiwania mogą mieć charakter planowy lub doraźny.
PROCES BADANIA ZJAWISK EKSPLOATACYJNYCH
W procesie eksploatacji urządzeń pojawiają się różne problemy związane z eksploatacją pojedynczego urządzenia i problemu związane z eksploatacją grupy urządzeń.
Do problemów eksploatacji pojedynczego urządzenia można zaliczyć problemy wyboru urządzenia, oceny jego własności eksploatacyjnych, uruchomienia, trwałości i niezawodności, wymiany energii z otoczeniom, intensywności użytkowania i obsługiwania, stopnia wykorzystania, oceny efektywności działania, modernizacji i adaptacji.
Do problemów eksploatacji grupy urządzeń można zaliczyć problemy uzupełniania i wymiany urządzeń organizacji ruchu i obsługi.
PROCES EKSPLOATACJI URZĄDZEŃ
W ogólnym procesie eksploatacji urządzeń można wyróżnić:
- programowanie użytkowania urządzeń - polegające na rozpoznaniu potrzeb społeczno-gospodarczych i możliwości ich zaspokojenia, wyborze zasad użytkowania, zbadaniu możliwości przystosowania urządzeń do przewidywanych warunków działania, przeprowadzeniu rachunku ekonomicznego
- przygotowanie użytkowania urządzeń polegające na organizacji pracy, zabezpieczeniu materiałowo-technicznym, szkoleniu załóg skompletowaniu urządzeń oraz ustawieniu i zasileniu,
- realizowanie użytkowania urządzeń - polegające na nadzorze organizacyjnym i technicznym,
- ocenianie użytkowania urządzeń polegające na kontroli stanu urządzeń, ich wykorzystaniu.
W każdym procesie użytkowania można wyróżnić charakterystyczne strumienie: informacyjne i materialno - energetyczne. Strumienie informacyjne umożliwiają regulacja działania poszczególnych obiektów, a także ich synchronizację, koordynację oraz adaptacja poszczególnych obiektów i łańcuchów działania do warunków użytkowania.
SYSTEM TECHNICZNY I JEGO SYSTEMY SKŁADOWE
System techniczny składa się z: systemu projektowego, wytwórczego i operacyjnego danego urządzenia.
System projektowy prowadzi proces projektowy. Wynikiem działania systemu jest dokumentacja techniczna dająca obraz urządzenia.
Wynikiem działania systemu wytwórczego są urządzenia o określonych własnościach użytkowych.
System operacyjny prowadzi proces operacyjny przy użyciu urządzeń wykonanych w systemie wytwórczym. Wynikiem działania systemu jest zaspokojenie potrzeb społ.-gosp.
System techniczny jest systemem usługowym lub obsługowym.
Wyposażenie systemu operacyjnego, zwany często majątkiem trwałym, obejmuje oprócz urządzeń podstawowych inne obiekty techniczne o różnym przeznaczeniu. Wszystkie te urządzenia służą do wykonywania zadań operacyjnych np. gospodarczych. Ze względów organizacyjno - technicznych dla wykonania poszczególnych zadań lub grup zadań system operacyjny wyodrębnia tzw. jednostki operacyjne. Ich wyposażenie nazywa się „workiem technicznym”. Obejmuje on urządzenia o zbliżonym przeznaczeniu zgodnym ze specjalistycznymi zadaniami jednostki operacyjnej. System operacyjny podobnie jak system techniczny realizuje chociaż w mniejszym zakresie procesy robocze i sterownicze.
Jego infrastruktura obejmuje system zarządzania "SZ i system eksploatacji SE.
System operacyjny
Rys. 2.3. System operacyjny i jego systemy składowe
System zarządzania prowadzi działalność rozpoznawczą, ewidencyjną i sprawozdawczą o zadaniach, potrzebach i możliwościach systemu operacyjnego i kontynuuje działalność decyzyjną przy kierowaniu systemu ekspl. zgodnie z polityką organizacyjno – techniczną.
System eksploatacji prowadzi działalność związaną z użytkowaniem i obsługiwaniem urządzeń.
Na strukturę systemu eksploatacji mają wpływ charakterystyczne stany urządzeń, a mianowicie: stan zdatności i stan niezdatności. W systemie eksploatacji można wyróżnić system ubytkowania urządzeń i system obsługiwania urządzeń.
Oba te systemy wchodzą w określone relacje z jednostkami operacyjnymi. Niektóre jednostki operacyjne specjalizują się tylko w prowadzeniu, wybranych procesów użytkowania urządzeń, inne zaś w prowadzeniu procesów Obsługiwania urządzeń. Jednostki obsługowe tworzą tzw. zaplecze techniczne systemu operacyjnego.
SYSTEM EKSPLOATACJI URZĄDZEŃ
System eksploatacji urządzeń jest to względnie odosobnione środowisko ludzko - urządzeniowe realizujące w sposób zorganizowany i zamierzony dane zadania operacyjne. Względem odosobnienia jest rodzaj użytkowanego urządzenia np. wśród wszystkich urządzeń użytkowanych w danym mieście bada się problemy użytkowania tramwajów. Wyróżnionym środowiskiem ludzkim są wszyscy pracownicy MPK związani w sposób organizacyjno - techniczny z tramwajami, a środowiskiem urządzeniowym - tramwaje z siecią torowo - trakcyjną i stacjami zasilania.
OBIEKTY SYSTEMU EKSPLOATACJI URZĄDZEŃ
Podstawowymi obiektami systemu są ludzie jako użytkownicy urządzeń oraz urządzenia o różniących się przeznaczeniach i zdatnościach użytkowych.
Dla prawidłowego funkcjonowania systemu własności poszczególnych obiektów wyrażone za pomocą odpowiednich miar muszą przyjmować wartości z określonego przedziału wartości np. użytkownicy muszą mieć określone kwalifikacje, staż pracy, warunki zdrowotne; urządzenia - określony stan techniczny, zdolności użytkowe, odpowiednią lokalizację itd.
W historii systemu obserwuje się zmiany zarówno struktury, jak i parametry systemów. Zmiany te są wywoływane przez zmieniające się warunki działania systemu, postęp techniczny, postęp organizacyjny i techniczny oraz zmiany w zadaniach gospodarczych systemu.
Najsilniej na wymagane własności obiektów systemy wpływa ją takie czynniki jak charakter zadań gospodarczych, specyfika konstrukcyjno - eksploatacyjna urządzeń oraz proces ich użytkowania. Czynniki te determinują min. proporcje zatrudnienia ludzi o różnych specjalnościach przy uwzględnieniu wybranych parametrów operacji procesu użytkowania i wymaganego czasu realizacji określonych zadań.
Na przykład sposób postępowania przy wyborze proporcji zatrudnienia i liczby użytkowników:
Krok 1. W procesie działania wyodrębnia się „m” operacji, z których każda wymaga działania człowieka o określonej specjalizacji.,
Krok 2. Dla danych warunków technologicznych określa się wydajność poszczególnych specjalistów X1, X2, ... XJ
Krok 3. Wyznacza się największą wydajność działania
Krok 4. Określa się proporcje zatrudnienia w poszczególnych „m” - specjalnościach opiera jąć się na wyznaczonej największej wydajności działania
Krok 5. Określa się liczbę potrzebnych specjalistów
PARAMETRY OBIEKTÓW SYSTEMU EKSPLOATACJI URZĄDZEŃ
Parametrami obiektów systemu nazywamy wielkości określające właściwości ludzi lub urządzeń istotne dla systemu użytkowania, Wielkości te mają charakter bezwzględny lub względny. Parametry te mogą dotyczyć: pojedynczych obiektów (ludzi, urządzeń), grupy urządzeń, zespołów ludzkich, jednostki operacyjnej, systemu użytkowania. Przykładowe parametry to:
- liczba pracowników inżynieryjno-administracyjnych,
- przeciętny wiek zespołu ludzkiego,
- wydajność pracy,
- przeciętna płaca,
- stosunek liczby pracowników inżynieryjno - administracyjnych do pracowników techniczno - ruchowych,
- fundusz płac.
a także :
- liczba urządzeń,
- przeciętny wiek urządzeń,
- globalne zużycie energii na cele eksploatacyjne,
- stosunek liczby urządzeń podstawowych do urządzeń pomocniczych i aparatury kontrolno - pomiarowej,
- koszty eksploatacji urządzeń.
STRUKTURA SYSTEMU EKSPLOATACJI URZĄDZEŃ
W analizie struktury systemu eksploatacji istotna jest relacja między systemem użytkowania opisywanym zbiorem swoich obiektów Su a jednostką operacyjną J...
ralfik44