Техническое обслуживание радиоаппаратуры

Высокая эффективность применения радиотехнической аппаратуры для технологической радиосвязи на транспорте определила ускоренные темпы ее внедрения на сети дорог. В настоящее время широко используются носимые радиостанции. Их число превышает 60% всех радиосредств, эксплуатируемых на сети дорог. Примерно 50% из них — радиостанции новой системы железнодорожной радиосвязи «Транспорт».

Быстрые темпы внедрения новой аппаратуры сопровождаются ростом трудовых, стоимостных и материальных затрат на ее техническое обслуживание. Это требует разработки соответствующих стратегий технического обслуживания, позволяющих при минимальных затратах обеспечить требуемый уровень надежности аппаратуры.

Госкомитет стандартов Совета Министров СССР утвердил «Методику оптимизации периодичности проведения замен технических устройств», в которой представлены стратегии проведения замен с учетом технических и экономических факторов.

В статье приводится решение задачи определения эффективности стратегий проведения плановых замен и разработки принципов технического обслуживания и ремонта радиостанций в соответствии с фактической наработкой в условиях специфики работы железнодорожного транспорта.

При эксплуатации радиостанций могут применяться следующие стратегии технического обслуживания и ремонта устройств: по мере возникновения отказов (без планово-предупредительного обслуживания и ремонта); предупредительные замены с проведением при отказах неплановых замен без перенесения времени проведения очередной предупредительной замены; предупредительные замены с перенесением при отказах времени очередной предупредительной замены.



С точки зрения практики необходимо определить границы применения различных стратегий и найти для планово-предупредительных регламентных работ оптимальную периодичность проведения, которая обеспечила бы минимум затрат, связанных с эксплуатацией устройств с учетом специфики организации проведения замен.

Граница стратегий обслуживания по мере возникновения отказа и планово-предупредительной стратегии определяется с учетом указанной «Методики» Госстандарта по следующей формуле:

С = T1/t —?, где С — соотношение средних издержек по проведению предупредительной замены и вследствие отказа;

T1 — периодичность проведения предупредительных замен;

? — «ведущая функция» потока отказов, равная среднему числу отказов за время T1 t — средняя наработка на отказ.

В процессе эксплуатации изделия имеют место внезапные отказы (с параметром потока отказов ?вн) и постепенные, характеризующиеся межремонтным ресурсом В, нормированной скоростью изменения параметров а и вероятностью безотказной работы относительно постепенных отказов Рп.

На рис. 1 показаны границы целесообразности проведения предупредительных замен для разных параметров потоков внезапных и постепенных отказов и при возможных стоимостных затратах.

Зона, расположенная правее вертикальных линий, эффективна для обслуживания без предупредительных замен, т. е. по отказам, а зона левее определяет область планово-предупредительных замен.

Показатель С определяется следующими параметрами:

Рз+М3 + е2 .

где в1 — средний ущерб в единицу времени простоя, руб/ч;

Е2 — средний ущерб от отказа устройства, руб.;

^—средняя продолжительность предупредительной замены, ч;

1з — средняя продолжительность замены вследствие отказа, ч;

01 — средние затраты на проведение предупредительной замены, руб.;

Вз — средние затраты на проведение замены вследствие отказа, руб.

Ущерб от невыполнения аппаратурой единицы работы (е() условно можно принять от 0,10 руб/ч (для путевых машинных станций) до 1,25 руб/ч (для наиболее крупных пунктов технического осмотра вагонов).

Ущерб от отказа (?2) определяется как отношение стоимости Срст аппаратуры к числу отказов за срок службы L:

?2 = Срст/L/t

В случае когда наработка на отказ соответствует техническим условиям, е2 может определяться из стоимости комплекта ЗИПа, поставляемого на 10 изделий, которая составляет 25...30% стоимости изделия. Значения ?2 аппаратуры радиотехнического управления с учетом срока службы L=10 лет представлены в табл. 1.

Предупредительная замена радиостанции весьма кратковременна (t1=0); средняя продолжительность замены при отказе t3=0,3 ч (при наличии на местах эксплуатации подменных комплектов).



Затраты на проведение предупредительной замены и замены вследствие отказа зависят от дальности расположения КРП от места эксплуатации радиостанций, степени автоматизации рабочего места электромеханика, квалификации (при устранении отказа около 70 % времени затрачивается на его поиск) и почасовых ставок выполняющего эти операции персонала. По экспертным оценкам ?1=2 руб., ?з~3,5 руб.

Приведенные значения первичных параметров позволяют определить среднюю величину С (см. табл. 1).

Проведенное исследование показывает, что аппаратуру 22РТН-2-ЧМ и 70РТП-2-ЧМ экономически целесообразно обслуживать по мере возникновения отказов. Для радиостанций 23РТН-2-ЧМ и UFT-721 средние показатели граничны, т. е. в определенных условиях (автоматизированные стенды, высокая квалификация персонала) предупредительные замены выгодны, в других условиях выгодно «обслуживание по отказам». При обслуживании РН-12Б предупредительные замены выгодны практически всегда.

При обратных соотношениях затрат на проведение предупредительных замен и затрат на устранение отказов экономически выгодно проводить плановые замены. При планово-предупредительных заменах существует значение периодичности обслуживания с минимальными издержками (см. рис. 1, кривая В). Период технического обслуживания описывается при этом формулой

T1 = 0,82 ? /K/С+ 0,114, где ? — межремонтный ресурс;

К — коэффициент эффективности использования, учитывающий интенсивность работы аппаратуры (продолжительность работы в режимах дежурного приема,

Таблица I

Тип аппаратуры 22РТН-2-ЧМ 23РТН-2-ЧМ 70РТП-2-ЧМ РН-12Б ирТ721

Срст 212 4.4 380 10.1) 116 4.9 1003 30.9 105 11.1

Показатель С 0.24 0,11 0.26 0.06 0,13 приема и передачи сообщений для управления технологическими процессами).

Расчеты выполнены на ЭВМ СМ-4 при а=0...0,5. Данные значения а применимы, как показали исследования, для железнодорожной аппаратуры радиотехнического управления.

Для определения абсолютного значения периода Т1 необходимо учесть, что величина В определяется фактической продолжительностью работы и связана с межремонтным сроком службы, коэффициентом К и интенсивностью использования аппаратуры.

Обобщая показатели работы радиостанций, можно предположить, что, время передачи равно времени приема и в десятки раз меньше времени дежурного приема. В среднем эти интервалы соотносятся для исполнителей (носимый вариант аппаратуры) 1 г 1 :80, для операторов (стационарный вариант аппаратуры) 1 : 1 : 20.

Изменение периода Т1 в зависимости от вагонопотока, обслуживаемого на сортировочных станциях, представлено на рис. 2, а (на рис. 2, б представлена зависимость числа переговоров от вагонопотока).

Ресурс В определяется неконструктивными решениями отдельных параметров и для указанных трех типов по данным натурного эксперимента составляет 200 ч для РН-12Б, 135 ч —для 23РТН-2-ЧМ и 180 ч —для UFT721.

Для РН-12Б при указанных параметрах эксплуатации предупредительные замены с целью проведения планового технического обслуживания необходимо проводить через 7,5 месяца.

При использовании аппаратуры для обеспечения безопасности движения поездов всегда необходимо проводить плановые регламентные работы, так как параметр потока отказов при этом меньше, чем для стратегии обслуживания по мере возникновения отказов. Это относится к аппаратуре, используемой составителями, расцепщиками, автоматчиками и регулировщиками скоростей (башмачниками).

Интенсивность работы стационарной аппаратуры (стационарный вариант) оператора парка отправления вагонов, оператора исполнительного поста, приемосдатчиков по данным натурного эксперимента в среднем в 4 раза больше. Это определяет соответственно меньшие периоды предупредительных замен.

При выполнении обслуживания только по мере возникновения отказов необходимо, кроме устранения причины отказа, проводить весь перечень регламентных работ. Стратегия предупредительных замен требует выполнения регламента с дифференциацией объемов обслуживания (табл. 2) по периодам, кратным установленному циклу Т1 с выполнением при возникновении внезапного отказа работ, связанных с ним. Дифференциация объемов обеспечивает экономию трудозатрат электромехаников КРП, так как полный объем работ по техническому обслуживанию проводится с периодичностью ЗТ1. Экономия за счет группирования параметров по периодичности проведения замен.

С учетом норм на выполнение отдельных операций по данным сборника «Типовые технически обоснованные нормы времени на обслуживание устройств железнодорожной радиосвязи» экономия составит 20 % для 23РТН-2-ЧМ, 15 % — для РН-12Б, 25%—для ирТ721. Применение автоматизированных стендов измерения параметров позволяет снизить трудозатраты на сборку-разборку измерительных схем. Расчет по указанным нормативам показывает, что экономия при этом существенно возрастет.



Отметим, что перенос очередной предупредительной замены при отказе в промежуток между плановыми заменами для существующих условий эксплуатации всегда неэффективен с точки зрения стоимостных затрат. Расчеты для всех типов эксплуатируемой аппаратуры радиотехнического управления показали, что перенос срока однозначно приводит к повышению стоимостных и трудовых затрат.

Изложенные принципы совершенствования эксплуатации и технического обслуживания позволяют определить стратегию обслуживания аппаратуры в соответствии с конкретными условиями работы дистанций сигнализации и связи. Для радиоаппаратуры типов 22РТН-2-ЧМ и 70РТП-2-ЧМ экономически целесообразно проводить обслуживание по мере возникновения отказов, для аппаратуры типов 23РТН-2-ЧМ, РН-12Б и UFТ721 — с предупредительными заменами.

Оптимальное значение периодичности проведения планового технического обслуживания и ремонта зависит от соотношения средних затрат на предупредительную замену и затрат вследствие отказа, от интенсивности использования аппаратуры и интенсивности работы аппаратуры, определяемой частотой и продолжительностью переговоров в условиях конкретных технологических процессов железнодорожного транспорта.

Плановые работы экономически эффективно проводить с дифференциацией объемов по первому, второму и третьему циклам обслуживания без переноса момента проведения работ в случае возникновения внезапного отказа.