Надежность и общечеловеческие проблемы

Проблема надежности непосредственно связана с нашей жизнью и участвует в решении многих важных проблем общества.

Создавая новые машины, человек стремится не только к их совершенству, но и к тому, чтобы в течение всего периода «жизни» каждой машины использовались возможности, заложенные в ее конструкцию. В связи с этим обеспечение высокого уровня надежности машин и различных изделий становится одной из коренных проблем техники.

Ненадежные машины являются причинами аварий и катастроф, в которых гибнут люди и наносится материальный урон. Даже при обычных отклонениях от нормальной работы машин возни­кают серьезные проблемы для общества.

Рассмотрим кратко некоторые проблемы общества, связанные с надежностью машин.

Надежность и затраты на восстановление работоспособности машинного парка.

Огромные средства затрачиваются в мире для того, чтобы машинный парк находился в работоспособном состоянии. Создание ремонтных предприятий и заводов по изготовлению запасных частей, применение служб по ремонту и техническому обслуживанию машин — все это является следствием того, что машины теряют свою работоспособность из-за процессов изнашивания, коррозии, усталостного разрушения и других процессов, приводящих к «старению» машины.

По разным источникам на ремонт и техническое обслуживание машин за все время их эксплуатации затрачивается в 5—10 раз больше средств, чем на изготовление новых.

В индустриально развитых странах приблизительно 4,5 % валового национального дохода тратится на трение, износ и коррозию подвижных соединений технических изделий. Это приводит к огромным потерям сырьевых материалов и энергии во всем мире.

Особенно велики потери от недостаточной надежности уникальных дорогостоящих машин. При выходе их из строя по не­предвиденным обстоятельствам велика опасность трагических по­следствий для людей и окружающей среды (например, оборудо­вание атомных электростанций, химических предприятий, пасса­жирских самолетов, космических аппаратов и т.п.).

Поэтому все большее внимание во всем мире уделяется вопросам совершенствования эксплуатации и ремонта промышленных изделий.

Во многих случаях целесообразно увеличивать затраты на повышение надежности вновь создаваемой машины, чтобы существенно сократить затраты на ее ремонт и техническое обслужи­вание в процессе эксплуатации.

Надежность деталей и механизмов в последние десятилетия не может угнаться за ростом сложности систем.

Одним из основных путей разрешения противоречия «сложная система — надежность» является введение в систему избыточности.

Именно избыточности обязаны своим существованием чрезвычайно сложные и, тем не менее, высоко надежные устройства. Примером тому могут служить живые организмы. Человеческое существо, в целом, также является «защищенной» восстанавливаемой системой. Существование этой системы обусловлено не столько относительно высокой надежностью его «элементов», сколько большей «избыточностью».

Примеров повышения надежности за счет резервирования можно привести много: применение дублирующих элементов на транспорте и при построении энергосистем, увеличение числа двига­телей на самолетах, запасное колесо автомобиля, запасной парашют у парашютиста.

Резервирование остается самым оперативным и действенным средством обеспечения требуемой надежности систем. Это в первую очередь касается многих отраслей техники и в том числе авто­мобильной промышленности.

Несмотря на большие затраты, повышение надежности за счет резервирования является непременным средством, с помощью которого обеспечивается безопасность летательных аппаратов, эффективность работ различных систем массового обслуживания и наземных систем транспорта.

Обобщение существующих методов определения оптимальной долговечности машин показало, что подавляющее большинство отечественных и зарубежных авторов под оптимальной долговечностью машины по износу понимают такой срок ее службы, при котором затраты на ее использование (затраты на приобретение и капитальный ремонт, а также эксплуатационные расходы) за весь период эксплуатации, отнесенные на единицу произведенной продукции (работы), будут минимальными. Иными словами, в качестве критерия оптимальности здесь принимается достижение минимальной себестоимости продукции (работы), произведен­ной с помощью данной машины за весь ее амортизационный срок службы.

Наибольшее распространение получила методика определения оптимального срока службы машин по материальному износу.

На рис. 1.2 представлен характер изменения себестоимости единицы продукции (работы) машины по отдельным статьям и группам статей, ее составляющих, в зависимости от изменения амортизационного срока службы.

Удельные амортизационные отчисления на реновацию (восстановление), как известно, с увеличением срока службы машины уменьшаются по гиперболическому закону (кривая 3).

Оптимальный срок службы машин по материальному износу имеет и самостоятельное значение, так как позволяет найти наи­лучшее соотношение между затратами на изготовление и эксплу­атацию машины.

Дата добавления: 2014-01-11