Terotehnologija I (Dzemo Tufekcic, Hasan Avdic).pdf

UNIVERZITET U TUZLI

Hasan Avdic Dzemo TufeKcic

TEROTEHNOLOGIJA I

Tuzla, 2007.

Dr. sc. Hasan Avdic Dr. sc. Dzemo TufekCic

TEROTEHNOLOGIJA I

Recenzenti Dr. sc. Pasaga Muratovic

Dr. sc. Selo Ramiz

Izdavac "PrintCom" d.o.o. graficki inZenjering

TuzIa

Za izdavaca Jasmin Hadzimehmedovie

. Rieseniem Senata Univerziteta u Tuzli, Broj: 03-1380-8.2/07 od 21. 03. .......... , ......

"':''..,.;1.) f •

Za stampariju Zikrijah Hadiimehmedovic Zieo

Tiraz 400 primjeraka

err - Katalogizacija U pUblikaciji Narodna i univerzitetska biblioteka Basne i Hercegovine, Sarajevo

62-7:338.45J (075.8)

AVDIC,Hasan Terotehnologija I / Hasan Avdic, Dzemo

TufekCic. - Tuzla : PrintCom, 2007. - 216 str. :

graf. prikazi ; 25 em

Bibliografija: str. 209-216

ISBN 978-9958-633-73-7 1. Tufekcic, Dzemo COBISS.BH-ID 15820294

PREDGOVOR

Ova knjiga je nastala kao rezultat visegodisnjeg bavljenja autora ovom problematikom. Zelja autora je da sva svoja iskustva stecena baveci se odrzavanjem tehnickih sistema prakticno i teorijski uCine dostupnim svima koji se bave slicnom problematikom. Naravno, radeCi na ovoj knjizi, autori su koristili i iskustva drugih koja su im tom prilikom bila dostupna. Ona je prva od tri knjige iz ove oblasti koje su u pripremi za izdavanje.

Pod pojmom. terotehnologija se podrazumijeva da je to

multidisciplinama tehnologija koja se bavi svim tehno ekonomskim mjerilima i aktivnostima tehnickih sistema, za sve vrijeme trajanja njihovog zivotnog ciklusa, od samih pocetaka- ekonomskih studija i projekata, preko projektovanja, izgradnje, instalisanja, lli'1odavanja, odrzavanja i modemizacije, eksploatacije i upravljanja, do zamjene i otpisa, a u svrhu minimizacije ukupnih troskova u tolc.1 cijelog zivotnog ciklus2. sistema 12Z povratni tok infon11acija .

Poznato je da se na ovim prostorima odrzavanju tehnickih sistema ne pridaje odgovarajuca paznja. Jos uvijek se u mnogim preduzecima odr±avanje smatra kao nuzno z10 a ne kao funkcija proizvodnje. S dlllge strane kupovna moe vecine preduzeca je sve slabija pa se posebna paznja mora posvetiti odrzavanju tehnickih sistema koji su u fazi ekspioatacije.

UdZbenik je namijenjen studentima tehnickih fakulteta, posebno masinskog, na dodiploinskom i poslijediplomskom studiju, odrzavaocima, tehnolozima, projektantima, istrazivaCima i drugim strucnjacima koji se na bilo koji naCin bave ovom problematikom.

Ugodnaje duznost autora zahvaliti se cijenjenim recenzentima: dr. sc. Pasagi Muratovicu, red. prof, i dr. SC. Ramizu Seli, vanr. prol Masinskog fakulteta JU Univerziteta u Tuzli na vrlo korisnim savjetima i prij edlozima.

U uvjerenju da se kvalitet ove knjige moze poboljsati, autori ce sa zahvalnoscu prihvatiti korisne primjedbe i savjete kako bi novo izdanje knjige bilo bolje od ovoga.

Autori

SADRZAJ

PREDGOVOR

1.0. SISTEMSIG PRISTUP TEHNICKOIvI ODRZAV A..NJU ......... ..

1.1. Osnovni pojmovi 0 tehnickim sistemima ........................................ . 1.2. Ciljevi odrzavanja ............................................................................ . 1.3. Odrzavanje kao funkcija .................................................................. . lA. Integralni sistemski prilaz odrzavanju ............................................. . 1.5. Koncepcija, Organizacija i Tehnologija odrzavanja ....................... .

1.5.1. Sistem tehnickog odr.zavanja ...................................................... . 1.5.2. Koncepcija sistema odrzavanja .................................................. . 1.5.3. Organizacija sistema odr.zavanja ................................................ .

·'1.5A. Telmologija odrzavanja .............................................................. . 1.5.5. ProaktivDO odrzavanje ................ ~ ........................... .................... .

1.6. Troskovi odrZavanja u zivotnom ciklusu sisTema ........................... . 1.6.1. Troskovi odrzavanja u industriji ................................................. . 1.6.2. Osnovni uzrocnici otkaza kod u'ibomehanickih sistema ............ . 1.6.3. Utjecaji na troskove odrzavanja ................................................ .. 1.6A. Troskovi osposobUavanja i popravljanja istrosenih dijelova

sistelna ....................................................................................... . 1.6.5. :Metode analize i procjene ........................................................... .

1.7. Vidovi otkaza tehnickih sistema ...................................................... . 1.8. Metodologije odr.zavanja ................................................................. ..

1.8.1. OS11ovni pristupi ........................................................................ .. 1.8.2. Terotehnoloski pristup odrzavanju te!mickih sistema ................ . 1.8.3. Odrzavanje prema pouzdanosti .................................................. . 1.8.4. Logisticki sistem odrzavanja ..................................................... ..

1.8.4.1. uvod u logistiku ................................................................... . 1.8.4.2. Pouzdanost i logistika .......................................................... .. 1.8.4.3. Moduli logistickog sistema odrzavanja ............................... ..

1.8.5. TotZilnCi produktivno odrzavanje ................................................. . 1.8.6. InteIigel~nJo odrzavanje .............................................................. .

1.8.6. ~. ineligencija i zn2nJ2~ ................ ,

4 7 8 10 10 JO

13 15 16 16 17 18

19 21

26 26 27 30

33 34

39

1.8.6.2. Ekspertni sistem za dijagnozu stanja sistema ........................ . 1.8.6.3. Izgradnja modela kvalitativnog odlucivanja ........................ . 1. 8.6.4. K valitativno zak~iuCivaJ1je u dijagnozi stanja sistema .......... . l.8.6.5. Formiranje lista zavisnosti i generalizacije hipoteza ............ . 1.8.6.6. Sagledavanje ......................................................................... . 1.8.6.7. Algoritam kvalitativnog zakljucivanja ................................. . 1.8.6.8. Inteligentno odrzavanje - samoodrzavajuci sistemi ............. .

1.9. Buducnost odrZavanja ..................................................................... . 1.10. Proces odrzavanja ................................................................ : ......... .

1.10.1. Uopste ....................................................................................... . 1.10.2. Stanja tehnickog sistema .......................................................... . 1.10.3. Vremenska slika stanja ............................................................. .

2.0. SIGUKl\IOST FUNKCIONISANJA TEHNICKIH SISTEMA ...

2.2. POLlzdanost Raspoiczivost i Funkciol1aina pogodnost ................... . 2.2.1. Osnovni pojmovi ........................................................................ . 2.2.2. Pouzdanost, Raspolozivost i Funkcionalna pogodnost ............. .

2.3. Parametri funkcije raspodjele .......................................................... . 2.4. Osnovne karakteristike funkcije pouzdanosti .................................. . 2.5. Pouzdanost sistema izradenog od vise dijelova ............................... . 2.6. Analiza stabla otkaza ............................................................ : .......... .

2.6.1. Osnovni pojmovi ........................................................................ . 2.6.2. Simboli koji se koriste u analizi stabla otkaza ............................ . 2.6.3. Metodologija konstrukcije stabla otkaza i obezbjedenja

pouzdanosti ................................................................................. . 2.6.4. Primjena metode anaiize stabla otkaza ....................................... . 2.6.5. Primjer formiranja stabla otkaza sistema za kocenje vozila .. , .... . 2.6.6. Kval1tativna i kvamita;:ivna analiza stabla otkaza ...................... . 2.6.7. Analiza naCina, efekata i kriticnosti otkaza (FMECA) .............. .

2.7. Gowvost i raspolozivost .................................................................. . 2.8. FunkcionalDa pogodnost .................................................................. . 2.9. Pogodnost odrZavanja ...................................................................... .

2.9.1. Ocirzavanje i pogodnost odrzaval1ja ........................................... . 2.9.2. Pogodnost odrzo.vanja ................................................................. . 2.9.3. I-:~on~;r::T~l:I1vna pogodnost odrza.vanja ......................................... . 2.9.4. \1etod::- lJredvidanja 1}ogodnosti odrza·vanja ................ , .............. .

43 45 46 46 47 48 49 53 54 54 54 55

58

59 59 60

68 74 76 77 77

79 79 80 81 82 83 85 87 87 88

95

2.10. Model procesa odrzavanja ............................................................. . 2.11. Troskovi odrzavanja ...................................................................... .

2.11.1. Troskovi odrzavanja u zivotnom ciklusu sistema .................... . 2.11.2. OSl1ovni troskovi odrZavanja .................................................... . 2.11.3. lndeksi odrzavanja i troskovi .................................................... .

2.12. Pomocne karakteristike sistema odrzavanja .................................. .

3.0. MODELl SISTEMA ODRZA V ANJA ......................................... .

3.1. Upravljanje tehnickim stanjem sistema ........................................... . 3.2. Varijante strategije odrzavanja ........................................................ . 3.3. Optimizacija procesa rada sistema .................................................. . 3.4. Mcideli odrzavanja ........................................................................... . 3.5. Karakteristike naknadnog odrZavanja ............................................. . 3.6. Karakteristike preventivnog odrZavanja .......................................... . 3.7. Modeli preventivnog odriavanja ..................................................... .

3.9. Model odrzavanja prC111a sIanju sa kontrolo111 paran1etara .............. . 3.9.1. Osnovne karakteristike ............................................................... . 3.9.2. Parametri tehnickog stanja sistema i njihova promjena ............. . 3.9.3. Opis procesa promjene telmickog stanja sistema (historijat

promjene stanja) ......................................................................... . 3.9.4. Matematicki model procesa promjene tehnickog stanja ............ . 3.9.5. Granice otkaza ........................................................................... . 3.9.6. Algoritam historijata otkaza ....................................................... . 3.9.7. Tehnicka dijagnostika stanja sistema ......................................... .

3.9.7.1. Opste karakteristike .............................................................. . 3.9.7.2. Klasifikacija dijagnoza i dijagnostickih parametara ............. . 3.9.7.3. lzbor dijagnostickih parametara ........................................... .

3.9.8. Anticipacija tehnickog stanja sistema ........................................ . 3.9.9. OSl1ovni moduli odrzavanja prema stanju sa kontroiom

lJaralll.etara .................................................................................. . 3.10. Model odrZavanja prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti ..

3.10.1. Osnovni prilaz .......................................................................... . 3.10.2. Odreaivanje potrebnog nivoa pouzdanosti sastavnih dijelova

sistell1a ...................................................................................... . . J ~ . F 01111iranje progral11a odrzavanja ................................................... .

Z~J izbor 1110dela odrzavanja prenla stanju .......... -., ....... .

101 105 105 106 110 1 J 1

114

114 116 117 118 120 ,,,..., 1':"L.

124

127 127

137 147 149 149 149 150 158 161

168 171 ] 71

1 ~-1/)

i 7'~

179

3.13. Razvijeni modeli za optimall1e dijagnosticke kontrole stanja 1. SISTEMSKI PRISTUP TEILNICKOM ODRZA VANJU sister113 ...................................... , ....................................... 0 •••••••• _.... r 80

3.13.1. Model Baldina za optimalne dijagnosticke kontrole stanja 113 osnovu mini11131nih troSkOV3 odrzavanja ................................. .

3.13 .2. Model BaJdina za "slucajne" otkaze ........................................ . 3.13.3. Model Baldina za "pozne" otkaze ........................................... . 3.13.4. Model Govoruscenka za odredivanje optimalne periodicl1osti

dij agnostike stanja sistema 113 OS110VU minimalnih troskova .... 3.13.5. I\1odel Harzova - K.rivenka za graficko odredivanJe

periodicnosti dija!::,'110stike stanja na osnovu m111imalnih Iroskova ................................................................................... .

3.13 .6. Simulaeioni moael za izbor optimalne periodicnosti dijagnostike stanja dijeia sistema ........................................... ..

3.13.7. Model Bednjaka l1a bazi maksimalne raspo]ozivosti .............. . 3.13.8. Model Gertsbakh-a 11a bazi promatranja vektorskog procesa .. 3.13.9. Model za odreoivanje optimaine frekvencije dijagnosti6kih

kontro13 rnaksin1izjranje.1.TI dobili ................. : ...... ~.~~ ................. . 3 13.10. Iv1.ode! ten11iniranja opti1.l1alnih dijagnostjckih kontrola

. . ,. . ~ • - ~ v1

uz mll1lmJZ~ranJe Ulmpmh 'rOsKova ................................. .

LITERATURA.

J80 183 ]84

185

185

J 88 J90 191

191

193

1.1. Osnovlli pojmovi 0 telmickim sistemima

Tehnicki sistemi predstavljaju skupove e!emenata (dijelova) i relacija izmedu njih i njihovih karakteristika, povezanih meClusobno u cjejinll, 11a naci11 pogodan za obavljanje rada. Pojam sistem .ie izvedeD od grcke rijeCi flro systerna", a oznacava "cjeIinu sastavljenu iz dijelova". To znaci da sistem predstavlja integriranu cjelinu, sto podrazumijeva medusobnu povezanost i uslovljenost dijeiova, na bazi postavljene funkeije kriterijuma. Ovo, dalje, znaci da za fUl1kcionisanje sistema niJe dovoljan same kvalitet dijelova vee i potpul1a odreClcnost re!acija izmedu

nji11 [12]. Sistemski pri1az je novijeg vremena - rezultat .ie savremenog

naCina 111151jenja. Tako postoje sistemi U masinsrvll, energetski, sistemi cern.ralnog grijanja~ kao i 111Z drugih. SistcTlli razilclIill vrSla su rezu!-t~lT

sisten1a projektova1Jja, ook vrijednovanje S1stelTla probiern sistenlanahze. Sisten1sk.i prilaz' onl0gucuje odr~dj'/anje sisterna u funk c.ij i posmatraca.

Vrste s;stema su U osnovi energetskog, tehnoloskog i transportnog karaktera, i zavise od posravljene funkcije cilja i uS]o\'a okoline. U OS110V1 su to radni sistemi, koji pretvaraju ulazne u izJazne veliCine u skladu sa potrebama vrsenja odredenog rada. Ulazne veliCine SlL po pravi]u. materijai, energija i infonmtcija, a izlazne veiiCi11e proizvodi razl1cite vrste (snaga, ohrtni momenat, koliCina toplote, reduktori, masine, vozi1a). Pretvaranje ulaznih u izlazne velil~ine odvija se u procesu rada sistema a u skladu sa UIVrOeml'D postupcima rada i postav1ienom funkeijom kriterijuma [12].

Pretvaranje ulaznih u izlazne veliCine uslovljeno ,ie proiektovanim postupkorn raGa - potreb0111 da Se zadovnlji post2'\/ljena funkcija

Ste::pen dobrote o~tvarclii2 ~y/::: funj,~cije~, odnosno projektovanih postLlpaka rada, dat ,ie odnosom izlaznih .1'j i ulaznih

= Xi -l! = 1. _

gdie su sa p oznaceni ponori (gubici) u sistel11u, nastali zbog najrazlicit'ijih uticaja jli porel11ecaja na relaciji sistel11 - oko1ina i unutar procesa rada sistema.

Odnos I = pic; predstavlja osnovni predmet istrazivanja, projektovanja i uprav1janja sistemima.

Ciljevi sistema su odredeni potrebal11a pretvaranja raspo10zivih resursa u' rad, odnosno proizvode pogodne za zadovo1jenje potreba pojedinaca, preduzeca j dmstva u cjeiini. Na ovaj naCin uopsteni ci1jevi obuhvataju teznju sistema za opstankom i potrebu razvoja i obezbjedenja novog kvaliteta [(2).

Ostvarenje postavljenih ciljeva je rezultat promjena stanja elemenata sistema u vremenu, odnOS110 u procesu rada sistema. Proces rada sistema se moze definisati kao postupak uzastopnih promjena stanja, dobijenih dejstvom - aktivnim radom sistema.

Funkcija ciIja sistema predstav1ja mjeru usaglasenosti izmedu: zahtjeva donosioca odluka. uslova okoline i parametara procesa rada.

buduceg SiSre111a i tTazi produblje.na raZ111atranja. \/ren1enski gledano, funkcija cilja moze biti razlicita za iste sisteme u razliCitim vremenskim intervalima. Za razliCite sisteme, funkcija cilja moze biti data kao potreba ostvarenia:

maksima1nog ucinka, koji predstav1ja mjeru tehnicke izdasnosti procesa rada sistema i koji je odrec1en koJicinom izvrsenog rada u jedinici vremena. maksimalnog kvaliteta, koji predstavlja rnjeru sposobnosti sistema u zadovoljenju uslova okoliDe, maksimalne ekonornicnosti, koja predstavlja mjeru ekonomske izdasnosti procesa rada sistema. Staeje sistema predstavlja sImp podataka koji daju potpunu

infoTI11aciju 0 ponasanju sistema u datom trenutku vremena i dat:im uslovima okoline, pot'rebnu za podesavanje rada sistema, odnosno projektov8.nje njegovog ponasanja u periodu zapocetoITI tin] trenutkonl. Stanje sistemaje prema tome funkcija vremena [12J.

NeodreCcnos1. stanja podrazumiJeva stepen ostvarellja zadalih uslova i postupaka karakterlstic~nib za odredena stanja . .J.6~kD se za vel1cinu neocirectenQsti~ na OSJJOVU Hnalogije sa tern10dina111ickllYl pojaval11a .. llvede

sisternc~ r11o:2::: Se zakljuci>:l da zbog deisrva. US10\!2

okoline, poremecaja raznih vrsta unutar i izvan procesa, kao j prirodne te±nje za mirovanjem, entropija sistema stalno faste [12].

Osnovna stanja sistema odredena su promjenom paramemra funkcije cilja u vremenu, a pod dejstvom l1tjecaja razliCitih po velicini .. pravcu i smjeru, pn eemu:

promjena parametara funkcije cilja u okviru dozvoljenib granica odreduje stanje sistema-zadovoijava, sto znaci da sistem uspjesl10 vfsi funkciju kriterijuma. Stanje zadovoljava oznacava sranje "U RADU". Sve dok se sistem nalazi u stanju "U lV\DU". obezbjedeno je dobijanje projektovanih, potrebnih i izlaznih veliCina, odnosno zadovoljenje funkcije kriterijuma, promjena parametara postav1jene funkcije k.riterijuma lzvan granica dozvo1jenih odstupanja odrecluje stanje sistema - Ill'

zadovoijava, sto znaci da sistem ne vrsi uspjesl10 postay ljenu funkciju hiterijuma. Stanje ne zadovo1java oznacava stanje "U OTKAZU". Stanje sistema "U OTKAZU" znaci da je u sistemu

i njihovih karakteristika, da sistem ne vrsi postavlj::m.1 kriterijuma i da je potrebno preduzeti mjere za vracanje sistema u slanje "U RADU". Ove mjere se sastoje u razliCiIim postl1pClma odrZavanja [12]. Stanje sistema "U OTKAZU" je uvijek uslovljeno otk3Z0111 "eJa

sistema (evora, elementa iIi modula). Stanje "U OTI<: ... l>,ZU" moze bm uzrokovano:

potpunim otkazom dijelova sistema, PrJ cemu radna sposobnost sistema pada na l1ulu, odnosno onemogu6eno je obavljanje funkcije ciJja sistema u cjeiini, i djelimicnim otkazom dijelova sistema, pri cemu sistem vrsi rad, ali ispod donje granice postav1jene funkcije cilja. Radna sposobnost sisten18 je odredena paranletrinla. funkc::ije

procesa pr0l11jene stanja u datol11 vremenu i datin1 uslovinla radcL Funkciju radne sposobnosti je l110guce izraziti kao:

"~" = I(us!ovil~. , ! )

pr1 cernu su [12}:

~ uslavi Fk - odredeni zahtjevima donosioca odluka, uslovima okoline i parametrima procesa rada,

.. xi - ulazne velieine uslovJjene kvalitetom okoline

pripreme procesa rada sistema, i Ili Y] _ ostvarene izlazne velieine sistema.

Ostvarena izlazna velicina se moze uvijek iz1'aziti u vidu:

gdje su:

v(q) = ~(p) [r (t p\)l ... j .Ari -'--Li+l , J

I;,i+1 - t1'ansformaciona mat1'ica izmedu svihulaza i izlaza,

t - vremenski parametri, p - prostomi parametri, iz cega slijedi da se 1'adna sposobnost sistema sa n eiemenata moze

izraziti kaQ. n - -dimenzionalna povrsina koja je sistematski i slucajno prOlTIj enljiva u ~/ren1el.J.U.

1.2. CiIjevi oddavanja

Tehnicko odrtavanje sistema (strojeva) predstavlja skup postupaka i aktivnosti Gija je svrha sprijeeavanje pojave stanja u otkazu (iii u zastoju), kao i vracanje sisterna po pojavi stanja u otkazu (iii pojavi otkaza) panovo u stanje u radu (uradno sposobno sta11je), u sto kracem vremenu i sa sto manjim troskovima u datim uslovima okoline i organizacije rada (s1. 1.1).

TEHNICKO ODRZA V ANJE

I r-"! ----------,

r---:~ ___ O __ lk_Ia_~_an_jc_o_tl_'a_za ____ ~

~~: __ O_d_l_ag_al-D-c-na-st-an-k-a-ot-k-az-a~

c,---s_p_ri_.ic_t2_V_"n_.l.1c_n_a_sra_n_k_ao_t_ka_Z"_' --,

I Korislcn jc bez otkaza

S:'j/;,o j J. Tehnicko

Proces trosenja (habanja) sistema je jedan od uzroka je jedan od uzroka da odrzavanje mora postojati u zivotnom ciklusu sistema. Proizvodae sistema mora voditi raeuna da trosenje bude u granicama projektovanog, a korisnik da usIovi trosenja za vrijeme procesa eksploatacije sto manje dodu do izrazaja.

Svrsishodnost odrzavanja se moze do kraja sagledati sarno kroz efektivnost osnovnog procesa proizvodnje, da troskovi odrzavanja i troskovi zbog zastoja u proizvodnji budu sto manji, kvalitet proizvoda sto visi a produktivnost proizvodnje sto veea. Odnosno, zbir svih troskova po jedinici kapaciteta (proizvoda) nastalih zbog projektovanja, izrade, eksploatacije i odrzavanja tehniekog sistema, nezavisno od vremena i mjesta gdje su nastali, preko planiranog zivotnog ciklusa (vijeka trajanja), moraju teziti nekom minimumu.

KoristeCi tehnieko odrzavanje za obezbjedenje osnovnog procesa proizvodnje p1'euzimamo puno medusobno zavisnih zadataka: tehniekih, tehnoloskih, o1'ganizacionih i ekonomskih.

Moze se jos reci da .ie odrzavanje tehniekih sistema funkcija proizvodnje koja oDuhvata s've postc.pke koje treba preduzeti da tehYllc:ki sistemi budu sto duze u ispravnom (radnom) stanju, da u zivotnom ciklusu rade sa dozvoljenim nivoom pouzdanosti, produktivnosti i ekonomicnosti. To znaGi da odrzavanje umnogome utiee na povisenje nivoa e:fikasnosti poslovanja preduzeca.

Sluzba OdrZavanja mora efikasno raditi na sprijeeavanju i otklanjanju otkaza (stanja "U OTKAZUIi

). Otkazi se nacelno sprijeeavaju preventivnim od1'zavanjem (odrzavanjem prije nastanka otkaza), a otklanjaju se nak.l'1adnim (odriavanje poslije otkaza) iIi kombinovanim odrzavanjem (kombinacija naknadnog i p1'eventivnog odrzavanja).

Tehnieki sistemi za proizvodnju se sve vise mehanizuju i automatizuju, sto znaci da moraju da rade sto pouzdanije. Zbog toga se naglo siri pojam odriavanja, pri cemu se danas moze reci da je odrzavanje proces koji omogu6ava upravljanje tehnickim stanjem i pouzdanoscu u toku cije10g zivotnog ciklusa sistema. Nadalje, ciljevi odrzavanja, izmedu ostalag, zalaze i u sfern ekonomije poslovanja, pa se iskazuju u vidu racionalizacije i nacelno su mjerljivi. Zbog svega toga, savremena nauka proces odrzavanja sve vise izucava i padize na visi nivo znacaJnosti u privredi i drnstY~Ll.

Osnovni ciljevi koji treba da se postignu procesom odrzavanja su: obezbijedenje (maksimiziranje) potrebnog nivoa pouzdanosti tehnickih sistema u procesu eksploatacije (pouzdanost je vjerovatnoca rada bez otkaza u toku vremena t), minimiziranje ukupnih troskova odrzavanja (direkhlih indirektnih) , zajedniclco ucesce (sa svim funkcijama u preduzecu) u upravljanju proizvodnjom i finansijama, postizanje boljeg kvaliteta proizvoda, povecanje produktivnosti rada u proizvodnji, povecanje nivoa motivisanosti za rad (neispravni tehnicki sistemi izazivaju lose stanje, pa i nezgode, kako u samom preduzecu tako i njegovom okruzenju), cuvanje svih raspolozivih resursa u preduzecu, isporuka proizvoda kupcima navrijeme i dr. Treba imati u vidu da odrzavanje u pogledu sadrzaja i dinamike

sprovodenja nlora biti vrio oclrnjereno i strage uskladeno sa stvamim pOlrebama. U protivnom se mogu dobiti i supromi efekti. Umjesto visoke pouzdanosti nepazljivo i precesto sprovodenje, narocito slozenih i dugotrajnih postupaka odrZavanja, moze izazvati pojavu drugih, dodatnih i jos ozoi1jnijih otkaza, eime se moze znaeajno smanjiti pouzdanost, uz osjetno povecanje troskova. Zato izmedu sasvim ]ogicnog uputstva "Odrzavaj masinu redovno kako te ne bi iznevjerila" i njemu suprotnog savjeta "Pusti masinu da radi, nesto ces poremetiti" treba naCi kompromis koji cSe obezbijediti najvece efekte. To i jeste cilj inzenjerstva, odnosno savremenih naucnih i tehnickih disciplina koje se bave ovim problemima [52].

Razvoj novih naucnih disciplina, zasnovanih na sve uorzanijem razvoju tehnike i telmologije, posebno kibemetike, teorije sistema, informatike i drugih grana sistemskih nauka, znacajno je doprinio promjeni odnosa prema odrzavanju tehnickih sistema. Zahvaljujuci tome, tehnicki sistemi se danas vise ne posmatraju kao uredaji iIi masine koje je napravio covjek tako da se ponasaju po nekim sopstvenim, zamisljenim iii dodjeljenim zakonima, nezavisno od okoline i drugih prij'odnih us]ova, vee kao integralni dijelovi opsteg prirodnog sistema, koji podlijeZu opstim i posebnim zakonima, svojstvenim i drugim sistemima u prirodi [1] .

1.3. OdrZavanje kao funkcija

Odrzavanje tehnickih sistema je funkcija osnovne proizvodnje u preduzeeu. Zato se one organizuje u odredene organizacione forrr;e i cjeline i funkcionise kao poseban podsistem u preduzecu. Odriavanje je, znaci, sustinski vezano za osnovni proces proizvocinje, jer doprinosi da se proizvodnja odvija na racionalan nacin, uz optimalni nivo pouzdanosti svih tehnickih sistema upreduzecu. Ono obuhvata kategorizaciju grupa aktivnosti (s1. 1.2), 0 cemu ce biti govora u narednim poglavljima.

Kada se govori 0 jedinstvu funkcija odrzavanja i proizvodnje, kao jedinstvenom Ciniocu proizvodnje, onda se imaju u vidu osnovne postavke:

Kar:lkrer aktivnosti od::-Za,\,2.nj2

I -ncposrcdno 1 1 - posredno ri Cilj

II - prcvcntivno odriavanjc

- naknadno odriavanjc - kombinovano odrZavanjc

IH Merodologija

- neplansko -plansko

~ - prema resursu - pr.rna stanju

,'--,-,.-, -j-v,-'o-ri-fi-m-an-,s-;ra-n-ja---'

.. , -.telruce. ~ investiciooo

Slika l.i K'ategorizacija grupa aktivnosti odriavanja

ukupna funkcija proizvodnjese sastoji od zbira aktivnosti proizvodnje i odrzavanja, podrzanih od ostalih poslova u preduzecu (poslovi razvoja, marketinga, finansija i dr.) funkcija oarzavanja (bez o'bzira kako je organizaciono postavljella) ne predstavlja usiuZnu djeiah1ost, nego 1111a proizvodni karakter, radnici U odrzavanju su proizvodni radnici,

pos!ovi oarzavanja savremenih tehnickih sistema sumultidiscipliname prirode i zahtijevaju strucniju radnu snagu nego klasicni poslovi proizvodnje. OdrZavanje je proces koji se proteze kroz sve faze nastanka i

eksploatacije tehnickih sistema, do njihovog konacnog rashodovanja. Ono .ie sastavni dio reprodukcionog procesa, te ga zato treba posmatrati i izucavati kao integralnu aktivnost u obezbijedenju planiranog zivotnog ciklusa svakog tehnickog sistema. To je funkcija proizvodnje, koja ima jasno definisan proces rada, a kao sistem, to je dio proizvodnog sistema preduze6a. Savremena predvidanja, daje odrzavanju u budu6nosti, odlucujucu ulogu u proizvodnji sa ciljom da se ostvaruju optimalni proizvodni rezultati uz uvodenje novih tehnologija odrzavanja.

1.4. Integralni sistemski prilaz odrzavanju

Odrzavanie tehnii5kih sistema moze da se posmatra i analizira metodama integrc:lnog sistemskog prilaza, tj. k30 sIrup ve6eg broja segmenata koji svoju funkciju obavljaju u odredenoj okolini i u odreoenom vremenu. Drugim rijecima moze se govoriti 0 sistemu oill-za"vanja, kao skupu segmenata iIi elemenata koji zajednicki111 dejstvoll1 obezbijeduju odrzavanje tehnickog. sistema, u skladu sa postavljenim zahtjevima i hiterijumima [52].

Sistem odrzavanja jednog tehnickog sistema moze da se ilustruje kao sto je prikazano na shei 1.3.

Shema 11a slici 1.3. pokazuje da je i U ovom slucaju sistem odriavanja iskazan kao skup medusobl1o povezanih elemenata iIi segmenata. Medutim, i u ovom slucaju, u zavisnosti od neposrednih zadataka i ciljeva analize, vrste posma1Tanog telmickog sistema i drugih okolnosti, sistem odrzavanja moze se iskazati i sa drugim (manjim iIi vecim) brojem segmenata. Prilaz sa ovim brojem segmenata, rnedutim, i ovdje odgovara najvecem broju sistema odd3vanja, koji se odnose ua razlicite masine, transportne sisteme, elektronske sisteme, energetska postrojenja ili druge vrste tehnickih sistema, koji se koriste u privredi, sirokoj potrosnji j dr. [52].

Treba cia se ukaze da se ovi prikazani segmenti sistema odrzavanja razlilruju po svom karakteru. Segmenti oznaceni kao pouzdanost (R(t)) i pogodnost OG,;-Z3VClll.lD. (Po) odnose se ocigJedno na sam tehnicki sistem

koji se odrzava,to su, dakJe, sa stanovista oddavanja "spoljni elementi", od kojih poticu zahtjevi za odriavanje kojima sistem odrZavanja treba da se priJ.agodi. Nasuprot tome, preostali elementi, koji se odnose na koncepeiju, tehnologiju, organizaeiju sistema odrzavanja, itd., cine

"ullutrasnje elemente" sistema odrZavanja, koji se rjesavaju nJegovlm projektovanjem i kasnije upravljanjem [52].

Pouzdanos!

Raspoiozlvost

I Pogodnost oOrZavanja

, :---1 --

-, --j Lpmrcbni k-v8.lilCt I ~I ___ ----_---~

I ,--, -------, ~. _---'-TChfiO_i0

3

i

ia---' L-i Koncepcija

! Organizacija

lntcgralna sistcmska podrska

Slika 1.3. Sistem odriavanja

Pouzdanost tehnickih sistema (vjerovatnoca ispravnog rada sistema) predstavlja jedno od njegovih osnovnih svojstava, jedan od najvaznijih Cinilaca ukupne sigumosti funkcionisanja. Ove osobine telmickog sistema neposredno mjecu i na nJego\' sistem oQ~·za\-ariia.

diktirajuci pOIreoe i zah~ieve za oddavanjem, kako u pogledu sadl-zaja, tako i u pogledu obima. Kada bi tehnicki sis tern bio "apsolumo pouzdan", odnosno kada ne bi nikada, ni pod kakvim usiovima mogao da otkaze, De oi ga Irebalo odrzavati.

Pogocmost oddavanja (vjerovamoca ::ia ce odrzavan,ie biti Iz\~e.deno D G(l[O:in 'vremenu) je, takod.e~ jedno od bitnih SVolst2:va svih

\le0111a u:jecajno na ilJegovu UkUPDll SigUll10St

funkcionisanja, a posebno na perfonnanse raspoiozivosti. Ovim pojn~om obubvataju se osobine tehniekog sistema u pogledu moguenosti sprovodenja potrebnih postupaka odrZavanja, odnosno "prilagodenost" sistema za obavljanje preventivnih i naknadnih postupaka odrzavanja

[52].

1.5. Koncepcija, organizacija i tehnoiogija oddRvanja

1.5.1. Sistem tehniCkog odriavanja

Sistem odrzavanja tehnickog sistema (s1. lA.) moze da se realizuje na vise naCina, u vise medusobno razlieitih varijanti. Pojedine varijante, odnosno pojedina rjesenja sistema oddavanja mogu da se razlikuiu u nizu detalia ali i u osnovnim, za sistem bitnim obiljeZjima.

-' - , ... " -- "'~ ... (;\/0 S~. oQnosi s'.:e.:ga L~ SISIe:'~",::" c, l~.'i

primjenjenu tehnologiju i organizaeiju. Pod koncepeijom sistema odrzavanja podrazumijeva se princip donosenja odluka 0 vremenu u kojem treba da se sprovode postupei (skup aktivnosti) odrzavanja. U ovom pogledu postoje osnovne moguenosti: preventivno, naknadno i kombinovano oarzavanje. Kod preventivnog odrzavanja, potrebni postupei se sprovode prije nego sto do de do pojave otkaza, a kod naknadnog posto se otkaz vee pojavi. Tehnoloski aspekt se oeinosi na vrstLl i naCin izvodenja postupaka odrzavanja, a organizaeija sistema zavisi od odnosa pojedinih nivoa na kojima se sprovode postupei odrzavanja (pri ovome, postupei odrzavanja su one aktivnosti koje se sprovode na tehniekom sistemu da ne bi doslo do otkaza - pregled,

zamjena dijelova i dr.) [50,63,98].

1.5.2. Koncepcija sistema odriavanja

Koneepcija sistema odrzavanja predstavlja njegovo obiljeZje, koje utjece na opsti kvalitet sistema odrZavanja. Pod ovim pojmom podrazumijeva se obiUezje sistema koje zavisi od principa na osnovu koga se donose odluke 0 sprovoaenju postupaka odrZavanja. Tri su osnovne koneepeijske moguenosti: preventivno, naknadno i kombinovano odrzavanje. U prvom slucaju, postupci odrZavanja se sprovode prije nego

1 1 i

j stc do de do pojave otkaza, odnosno u ovoj koncepciji odrzavanje ima zadatak da sprijeCi iii odlozi pojavu otkaza (s1.1.5. i s1. 1.6.). Koncepcija naknadnog odrzavanja, nasuprot prethodnoj, predvida da se postupci odrzavanja sprovode tek posto do de do pojave otkaza. U ovom slucaju, dakle, njihov je zadatak da sistem iz stanja "U OTKA..ZU" ponovo vrate u stanje flU RADU". Obje ove osnovne koncepeije mogu da se povefu - to

je kombinovano odrzavanje. Kombinovano odrzavanje moze da se realizuje na vise naCina, ali obieno tako da se odreden dio tehnickoa sistema (odredeni dementi) odrzava preventivno, dole se za preostal~ dijelove sistema postupei odrzavanja sprovode tek posto dode do pojave otkaza.

Konccpcija odrzavanja ( Tchnologija j

~~',----_--'/~" /1 , I Sistcrn ~

tchnickog

Organizacija

'Slika 1.4. Komponente sistema odriavanja

Preventivno odrzavanje, moze da se realizuje na vise nacina. Ovo se posebno odnosi na vrstu i karakter postupaka preventivnog odrzavanja, a zatim i na vrijeme koje se odreduje za sprovodenje ovih postupaka.

Naknadno I """,,,., . r HOC]

Y Ritmicko I

odrz2vanje

Slika j.5, Osnovne metode odriavanja tehnickih sislema

METODE OORZAVAN.1A

NAKNADNO PREVENTIVNO

i i t)3 \ L...-____________ ~

,-------l-------, I , 1 \ I PO I I j I RESURSU I I j A !

! I ! i+_e,~ , i ! I /~ I : ! _____ ~/ 1

i~/. 1 I l' ---- : I ! : ~ I j It)'J , , '----______ --.l

fA K01IT8Q1,!t-tE'~8Att!fl~r r----i------l \ t SA FERiODICNOtii II! I SA NEPREKIDNOM " i ! I KONTROLOM 1 ! I I KONTROLOM :

! 'II i , , , ! ~ E,<e, I L;t E,=e, I

r~111l071 ! 1 ~ j ! ~ I I r ttJ ! 1_, ___ ~_~_~ __ J L_________ \

Slika 1,6, Uzajaml1a'veza metoda odria-vanja i toierancija za dijagnosticke parametre (5) (5je parametar promjene stanja)

U naeelu postoje dvije osnovne vrste preventivnog odrzavanja. U prvom slucaju preventivno odrzavanje se sprovodi iskljuciv0 na OSnO\rLl informaeije 0 pouzdanosti, tj. na OSTIOVU raspodjele vremena rada do

12

pojave otkaza za posmatrani sistem, odnosno njegov sastavni dio. U drugom slueaju posmatra se i prati neki pokazatelj - parametar, koji reprezentuje stanje posmatranog sistema, tj. njegovog dijela, i koji je po svom karakteru slueajan. Obje ove vrste preventivnog odrzavac'1ja mogu da se vefu za neki odreaeni period vrernena, ili za vrijeme koje se ne odreduje unaprijed, vee se tokom rada sistema podesava (adaptira) konstatovanom stanju, Od,'10sno informacijama 0 izabranim pokazateijima stanja koji se prikupljaju i analiziraju.

Moguce postupke preventivnog odrzavanja Cine sve one aktivnosti koje je potrebno sprovesti da bi se tehnieki sistem odrzao u radno spo'sobnom stanju na zahtijevanom nivou eksploatacione pouzdanosti, kako je vee reeeno. Detaljniji opis ovih postupaka bice dat u narednim poglavljima krVige.

1.5.3. Organizacija sistema odriavanja

Organizacija sistema odriavanja definise ocinose koji posto.1e izmec1u pojedinih nivoa, odnosno mjesta - radionica, U Kojima se sprovode postupei odrzavanja, Ukoliko je sistem odrzavanja slozeniji, tj. ukoliko ima vise mjesta iIi radionica u kojima se obavlja odrzavanje, st.ru ... lctura sistema odrzavanja je slozenija, te je i njegova organizacija kompleksnija.

Od veceg broja mogucnosti organizovanja, najznacaJl1lJe su linijski i hijerarhijski sistemi. Kasnije ce biti pokazano da je organizacija sistema odr.tavanja U tijesnoj vezi sa njegovim makro-tehnoloskim obiljezjima, posebno ako se radi 0 hijerarhijskim sistemima, kao i sa podsistemom koji se odnosi na personal, odnosno radnike koji rade na poslovima odd::avanja [52].

1.5.4. Tehnologija odriavanja

Telmologija odrzavanja ddinise postuplce odrzavanja i nacin sprovoaenja posttlpaka odrzavanja. Telmologijom odrzavanja odredujese na koji nacin postupak treba da se obavi, sa kojim alatom, kojim redoslijedom, u kom vremenu. Ovo se odnosi na svaki nivo odriavanja posebno, a ina sve predvidene postupke odrzavanja:

osnovno odrzavanje od strane rukovaoca, preventivni periodieni pregledi, bez posebnih instrumenata,

13

kontrolni pregledi regulisani propisom i zakonom, podmazivanje, tehnicka dijagnostika, preventivne zamjene dijelova, trazenje i otklanjanje slabih mjesta, popravljanje i obnavljanje istrosenih dijelova, preventivne periodicne opravke (profilakse), generalne periodicne opravke i moderrjzacije. Ocigledno je da tehnologija odrzavanja zavisi u velikoj mjeri ad

konstrukcijskih i drugih osobina sistema koji se odrzava, ali isto tako j od uslova u kojima se odrzavanje sprovodi. Ist1 utjecaj imaju ekonomski Cinioci, koji se odnose na raspolozive kapaeitete, produktivnost, potrebnu brzinu obavljanja po stupka odrzavanja, odnosno potrebnu gotovost tehnickog sistema, itd. Shodno tome, tehnoloski postupei odrzavanja mogu da se rijde na razlicite nacine, zavisno od niza bitnih utjeeajnih Cinilaca.

Ocigledns je SIva; da tehnologija Gd;za,,;,~anja moze biti za svaki posebni slucaj rijesena na mnogo raz1icitih naCina. Svako rjesenje vise iii manje neposredno utice na kvalitet sistema odrzavanja, odnosno na pogodnost odrzavanja, gotovost i dmge karakteristike procesa odr±avanja, a isto tako i na troskove odrZavanja ostvarene efektivnosti. lzbor tehnologije odrzavanja predstavlja, prema tome, jednu od znacajnih faza u projektovanju sistema odrZavanja jed.'1og teD..nickog sistema.

Na izbor tehnologije odrzavanja neposredno utjecu i dmge komponente sistema odrZavanja, odnosno koncepeija i organizacija odrZavanja. To znaGi da sistem odrzavanja treba da se projektuje jedinstveno, trazeCi uvijek najpovoljnije kompromise moguCih pojedinacnih rjesenja.

Prema tome, tehnologija odrzavanja se bavi postupcima odrZavanja i naCinima njihovog otklanjanja (s1. 1.7. i s1. 1.8.). Tehnologija odrzavanj a se neposredno nadovezuje na razvojne i proizvodne tehnologije. Ona trazi odgovore na vise pitCh'1ja, pri cemu se izdvajaju: zasto treba da se sprovede postupak odrzavanja, kada nastaje potreba da se sprovede odredeni postupak, kakav postupak odrzavanja se primjenjije, gdje se izvode radovi odrzavanja, koji izvrsioci rade, na koji nacin i kojim redoslijedom se izvode postupci odrzavanja.

14

Slika 1.7. Tehnologija odrzavanja

1.5.5. Proaktivno odriavanje

Procjene strucnjaka u svijetu idu u pravcu da ce prve dekade III miknijuma biti izrazito obiljezene aktivnostima vezanim za odrZ3vanje tehnickih sistema, jer su tebnicki sistemi sve slozeniji i sofictlciranijj.) a time i nepouzdaniji, oonos11o, zahtijevaju sve "'ise kompleksnih znanja potrebnih za njihovo odrzavanje. Buduenost vjerovatno pripada ekspertnim sistemima koji treba da obezbijede proaktivno odrzavanje ( sustina filozofije proaktivnog odrzavanja je utvrdivanje osnovnih uzrocnika otkaza i njihove eliminacije).

Tchnologiie

,--____ -'1

Poicdlnacne

Grupnc

Makro

Mirro

Univerzalne

Speciialnc

Slilw 1.B. Tehnologije odrzavanja

Koncept proaktivnog och'zavanja se nedavno pojavio u industrijskoj praksi i privukao znacajnu paznju, naroCito poslije

15

objavljivanja prvih rezultata koji su svjedocili 0 velikim ustedama postignutim primjenom ovog novog metoda ..

Postoji li i u cemu je sustinska razlika izmedu ovog koncepta j

dosada poznatih i primjenjivanih metoda u odrzavanju? Proaktivni pristup problemu odrzavanja telmickih sistema, baziran

.ie na stalnom pracenju i kontroli osnovnih uzrocnika otkaza i aktivnostima na njibovom eliminisanju iIi znacapom smanjenju negativnog dejstva. Sa druge strane preventivno odrzavanje prema stanju usmjereno je na otkrivanje i pracenje ranih simptoma otkaza (vibracije, temperatura, produkti habanja ... ). Proaktivni koncept ne prihvata otkaz kao 110lmalno i moguce stanje, vee se sprovodi niz adekvatnih mjera da do otkaza uopste ne dode. lednostavno reeeno tezi se da masine "vode zdrav zivotl! i da im se na raj naCin maksimalno produzi vijek eksploatacije. U cesto koriscenoj analogiji izmedu medicinskih metoda i metoda u odrzavanju, savremeni postupci dijagnostike oboljenja (EKG, ultrazvuk, rendgen ... ) oq&.ovan:~li bi konceptu preventivnog odrZavanja po stanju, dok bi kontrola nivoa holesterola u krvi (kao dokazanog uzrocnika nmogih kardiovaskuiarnih oboljenja) odgovaraia proaktivnom pristupu problemu odr.zavanja [106].

1.6. Troskovi odriavanja u zivotnom ciklusu

1.6.1. Troskovi odriavanja u industriji

Ekol1omski faktor je taj koji .ie pokrenuo danasnji poseban interes za razvoj U odrzavanju.

Nekoliko statistickih podataka ce nas u to lako uvjeriti: gubici u proizvodnji radi odrzavanja iZl10se 30% od raspolozivih kapaciteta,

firma "Bross::'trd Consult:mts" ocjenJuJe troskove oarzavanja l1a 6% ukupnog prihoda (vise od 10% u teskoj industriji), jedna od anketa u Velikoj Britaniji koja je sprovedena u oko cetrdesetak preduzeca daje vrijednosti troskova odrzavanja od 2-9% UkupDOg prihoda, 5-26% od vrijednosti odrzavane opreme,

16

u jednoj petrohemijskoj fabrici sa 1.800 radnika u odrzavanju (40% ukupno zapos1enih), uz proizvodnju od 2000 tona na dan troskovi odrZavanja iznose 2% ukupnog prom eta, kompanija "Shell" - Francuska je uvodenjem odrzavanja pomocu racunara realizovala jednokratnu ustedu na skladistu, VrIJeme cekanja, prenos, davanje na10ga smanjeno je za 15%, a proizvodnost je povecana 30%, "Hewlett-Packard" je smanjio broj sati opravki za 10%, troskove za 2,5%, uvodenjem savremenog odrzavanja uz koriscenje tehnicke dijagnostike.

1.6.2. Osnovni uzrocnici otkaza kod tribomehanickih sistema

Otkazi kod tribomehanickih sistema (masina) mogu se posmarrati kao otkazi izazvani triboloskim procesima i oni nastali zbog ostalih uzrocnika. Ovo stoga sto praksa pokazuje da su triboloski procesi dOlninantni uzrocnlCl otkaza kod dinan1ickih n1aSll1sk.1h slstelna. ISIrazivanja pokazuju da u metalopreradivackoj industriji preovladuju triboloski otkazi i iznose 60%, a dasu materijalni tr05kovi za opravku tih sistema za tri puta veei od onih izazvanih netriboloskim procesima. Prema podacima japanske firme Nipon, 40% svih otkaza je prouzrokovano tribolo.skim procesima.

Da su ove tvrdnje realne ilustruju i pregledi dati u daljem tekstu 0

uzrocnicima i vrstama otkaza kao i njihovoj distribuciji kod kliznih i kotrljajnih le.zaja, dizel motora i pumpi (tabela T-l.l. ) [65].

Tabela T-l.l. Uzroci i distribucija otkaza kod Jeiaja

Uzroi'nid otkaza Diatribuciia, 0;(,

Kotrljajni lel:aji Klizna !eziSta

i Ncadckvatan nroracun.-'.; ..::.ko"'-n:.:::sl".-'fl."'.lK"'ci.::;ia _____ +-__ ----''O:'::::' ___ -L-___ 7'-'-___ _ !! GIeSke 11 matcTi,"'ia;::iu'--_________ -'-__ _

13.8 9.! 1.9 3,6

'! Grcskc oroizvoQnle i monraze j--';;cadckvatna ckSDloatacija, odriavanie i kontroia

,: Habanic tokom kontinuirano,Q r2da I~ Ustalo

17

14.4 37.4

28.5 4,0

10.7 39.1 30.5 7.(}

Vrste otkaza kod industrijskih diesel motora

)i Vrsta otkaza

I, Qprema za naoaianic gorivorn

Curenie vode , V cntili i sicdista

Leiaii I Klipni sklap 6.6 I Razni diielavi ! Curenle ulia i sistema za oodmazivanie 5.2 I Osnova i Turboouniae 4.4 ! Koiicnasto vratil0 , Zupcanici i pogon 3,9

Vrste ostecenja kod centrifugalnih pwp.pi

Distribucija.. % t [!~VLrs~te~o~s~te~ce~n~ia~~~~~ ____ =-______ += __________ ~~~~~ ________ ~-li : Ostcccnic usliied trenia i habania 25

Nasiini lorn i 18 ~ Zaribavanie ! 18 !

Ii Pacerne nrskotine I I Zamor I l

Ako se dalje analiziraju vrste ostecenja koja nastaju kao r~zulta~ triboloskih procesa, veoma se lako moze utvrditi da su abrazlVno : adhezivno habanje najprisutnije vrste i to abrazivno sa preko 50% 1

adhezivno sa oko 15%. Kod pojedinih masinskih sistema, leao sto su hidraulicni sistemi 70 do 80% otkaza njihovih komponenti nastaje leao rezultat abrazije. Poznati svjetski proizvodac hidraulicne opreme Vikers to procjenjuje na 90%. Prema istrazivanjima kod k1iznih l~zista m~tora SUS, nezavisno od vrste materijaia ieiaja, dominantno Je abrazlVno habanje sa oko 60%, dokje adhezivno habanje registrovano kod oko 20% lezaja.

1.6.3. Utjecaji na troskove odriavanja

Troskovi odrzavanja ne nastaju sarno zbog loseg funkcionisanja tehnickog sistema (postrojenja). Kao potvrda ovoga, navode se troskovi odrzavanja raspodjeljeni prema uzrocima otkaza:

31 % zboa utiecaJ;a iz procesa proizvodnje, '" " 47% zbog funkcioniranja, 22% zbog drugih razloga. . Dakle, maze se utvrditi, da se veliki dio troskova odriavanJa (leao

i zaustavljanja rada postrojenja zbog otkaza) moze pripisati uzrocima za \

18

'1

koje odgovomost snosi sam konstruktor postrojenja. Ako to izrazimo sarno putem troskova odrzavanja, mozemo govoriti oiznosu od 30%.

Na primjer, u slucaju industrije celika, gdje se pretpostavlja da troskovi odrzavanja iznose 10% od fakturisanog iznosa, zna se, da zbog rzreskaka u projektovanju nastaju troskovi koji iznose 3% ad prodajne ~ijene proizvoda. Tom iznosu se mora do dati steta zbog izostale proizvodnje, koja je u metalurgiji svakako visoka.

1.6.4. Troskovi osposobljavanja i popravljar,ja istrosenih dijelova sistema

Gubici uslijed ostecenja iIi trosenja dijelova tehnickih sistema su veliki. RacUlla se da sarno direktni gubici uslijed habanja u svijetu premasuju sumu od 100 milijardi USA do lara godisnje.

Uzroci ostecenja dijelova tehnickih sistema su razliciti. Na slici 1.9. prikazani su opsti UzrOc1 ostecenja koji su slgumo razliciti za

Radi sto brzeg uspostavljanja normalnog stanja otklanjanja posljedica otkaza dijelova sistema, preduzeca nastoje da sto spremnije docekaju ove otkaze (dobra organizacija odrzavanja, dovoljno zahha rezervnih dijelova, organizacija reparaturnih radionica i s1.).

Doskora se smatralo da je najefikasniji naCin brzog osposobljavanja tehnickih sistema zamjena ostece11og iIi istrosenog dijela novim rezervnim dijelom. Zbog toga su preduzeca pribjegavala velikim zalihama rezervnih dijelova - da bi ih po potrebi mogla !ito prije ugraditi iIi zamijel1ltl. Osposobljavanju i popravljanju istrosenih dijelova pristupalo se sarno u slucajevima krajnje 11uzde hitnosti. Poslijednjih godina prednost sve vise dobija osposobijavanje, dok se zamjeni pristupa sarno u odredenim slucajevima. Zamjenom novim dijelom, pored osnovne prednosti, da je veoma brza kada je dio u magacinu, nosi sa sobom niz nedostataka:

angazovanje znatnih finansijskih sredstava za odriavanje lagera zaliha rezervnih dijelova, angazovanje prostora za skladistenje rezervnih dijelova, angazovanje administrativnog osoblja koje se stara 0 rezervnim dijelovima (nabavljaci, skladistari, kontrolori itd.), dugi rokovi isporuke, posebno za dijelove koji se uvoze, visoka nabavna cijena 110vih dijelova,

19

'S% NIZAKNIVO

ODRtAVANJA

Siika 1.9. Op§ti uzroci o§tecenja dijelova tehniCkih sislema

V150b nabavna cijena novi11 dijelova, zastarijevanje dijelova na lageru, visoki troskovi lagerovanja rezervnih dijelova i dr. Struktura troskova uskladistenja dijelova ukazuje na to da svaki

dio koji je uskladisten tri godine udvostrucava svoju vrijednost. U uslovinia realnih kamata vrijednost rezervnog dijela se udvostrucava i za krace vrijeme.

Sa druge strane, osposobljavanje pohabanih dijelova ima mz znacajnih prednosti:

l1izi troskovi intervencija u procesu odrzavanja ( i do 90%), cesto su moguce interveneije na lieu mjesta, vrijeme osposobljavanja najcesce je krace od vremena nabavke novog dijela, ukoliko ga nema u skladistu. Mnoge analize pokazuju da osposobljavanje pohabal1ih dijelova

postrojenja ne premasuje eijenu od 10 do 60% cijene novog dijela. Ukoliko se primijeni preventivno odriavarije po stanju, tj. pennanentna kontrola ugrozenih dijelova i njihovo pravovremeno obnavljanje, onda odrzavanje daje najvece ekonomske rezultate.

20

1.6.5. Metode analize i procjene

Troskovi zivotnog ciklusa ne mogu se analizirati i ocjenjivati bez infonnacija 0 drugim efektima rada posmatranog tehnickog sistema, odnosno bez podataka 0 stepenu zadovoljenja njegove funkcije cilja. Tako se dolazi do kompleksne mjere uspjesnosti tehnickih sistema,koja se naziva efektivnost ulozenih sredstava ili efektivnost ukupnih t1'oskova zivotnog ciklusa. Ova kompieksna karakteristika zavlSl od VIse elemenata, vezanih za sam tehnicki sis tern i okolinu u kojoj sistem radi, odnosno za konstrukciju sistema i njegovu logisticku podrsku. Drugim rijeCima, efektivnost ulpzenih sredstava je efektivnost tehnickog sistema svedena na jedinicu ulo~enih sredstava, racunajuci pri tome sredstva koja su ulagana tokom svihiaza njegovog zivotnog cilusa [21].

Ovakav prilaz i tehnickim sistemima dolazi do izrazaJa i u metodama analize i procjene njihovih troskova. Analiza troskova tehnickih sistema se, nairne, vr5i u nacelu za cio zivotn1 ciklus. Ima, medutim, i slucajeva qa se analiziraju troskovi sarno u jednom dijelu zivotnog ciklusa, tj. u] sarno jecinoj ili nekoliko faza, pa i sarno neke

• , • , ~ • ! . ,.. .

aktlvnOStl u oaredemm penomma posmatranja. Prema duhu M~dunarodnog IEe Rijecnika, troskovi ostvarene

efektivnosti mogli hi! da se nazovu i perfonnanse ekonomicnosti, podrazumijevajuci da S1= time obuhvataju sva svojstva tehnickog sistema koja na bilo koji nacini u~iecu na troskove njegovog zivotnog ciklusa, U

cjelini iii u pojedinim fazama [52J. Analize i procj~ne tr08kova sprovode se u nacelu za sve faze

zivotnog ciklusa jednog tehnickog sistema, odnosno objekta odrzavanja. One treba da zapocnu -irec u prvoj fazi zivotnog ciklusa, odnosno tokom definisanja koncepcijsk,og i idejnog ljesenja tehnickog sistema, a tako dobijene preliminarne iprocjene treba da se provjeravaju j po potrebi koriguju u fazama [52].'

Osnovni model analize elemenata troskova respektuje sve faze zivotnog ciklusa, uzimaJucl u obzir sve komponente ostvarene efektivnosti, odnosno! sigurnosti funkcionisanja. Pored investicionih ulaganja za l13.Davku tehnickog sistema i troskova koji se izazivaju njegovim fl.ll1kcionisanjem (pogonska energija, rukovaoci i dr.), analiza treba da obuhvati i troskove preventivnog j naknadnog odriavanja, kao i trciskove koji nasmju b10 rezuitat nemogucnosti sistema da izvrsava svoju funkciju, odllosno tzv. troskove neraspolozivosti (raspolozivost ili

21

gotovost je vjerovatnoca da ce sistem u bilo kom trenutku vremena biti raspoloziv, odnosno dace biti u stanju da stupi urad).

Postupak me trazi da se analizama obuhvate i jasno iskafu svi elementami troskovi predvideni procedurom, cak i u slucaju kada su neb od njih sasvim mali, pa i zanemarljivi (ovo je posebno vazno radi uporedenja pojedinih altemativa) [52).

1. 7. Vidovi otkaza tehnickih sistema

1. Uopste.- Smanjenje iIi pak gubljenje radne sposobnosti tehnickog sistema u procesu eksploatacije proizilazi od raziiCitih uzroka, koji utjecu na pocetne parametre, izazivajuci habanje, deformaciju, lomove, koroziju i druga ostecenja. Ako je stanje sistema takvo da vrijednost makar i jednog zadatog parametra koji karakterise sposobnost izvodenja zadate funkcije, ne odgovara zahtjevima utvrdenim normativno-tehnicl~om dolcu.mel1Iacijo111 proizvoaaca opr~Ine, sistem se smatra radno nesposobnom. Radnasposobnost maze hiti obnovljena pri odrzavanju, a moze se dokazati da je to tehnicki nemoguce iii ekonomski necjelishodno. Kao pokazatelji mogucnosti i cjelishodnosti obnove sistema javljaju se troskovi vremena rada i sredstava na odrzavanju, koji se odreduju konstrukcionim osobinama sistema. Karakter pojavljivanja i proticanja procesa ostecenja odreduju vidovi otkaza. Svi vidovi ostecenia tehnickog sistema su neizbjefui uslijed njegovog rada. Ostecenja se moiu pojaviti zbog gresaka pri projektovanju i izradi iIi zbog drugih razloga. Neka neznatna ostecenja vremenom mogu prijeCi u kategoriju znacajnih, koja dovode do otkaza tehnickog sistema. Ostecenja sastavnih dijelova sistema dijele se na dopustena i nedopustena. Dopustena ostecenja su postepeno habanje, zamor povrsllskih slojeva materija1a, i dr., koji se odstranjuju u procesu eksploatacije pri sprovodenju planskih aktivnosti odrzavanja, dok su nedopustena ostecenja zbog nedovoljne cvrstoce, '{toplotne prskotine", brzo proticuce habanje koje dovodi do zadiranja povrsina i dr. Nedopustena ostecenja moraju biti odstranjena prije ulaska sistema 11 proceseksploatacije.Na osnovu naprijed recenog, uzroci otkaza tehnickih sistema mogu se sistematizirati kao na s1. 1.10.

Pod otkazom se podrazumijeva dogadaj koji se desava u trenutku kada je vrijednost kontrolisanog parametra "Y" (K) dostigla (gomju iii donju granicu) svoje granice iIi izasla izvan tih granica. Pod terminom

1 I

"parametar" podrazumijeva se bilo koja karakt~ristika sastavnog dijela sistema.

2. ldentifikacija otkaza. - Otkaz kao apstraktni objekt, je neSto sto onemogucava tehnicki sistem da obavlja funkciju cilja. Osnovne komponente koje identifikuju otkaz su: uzrok otkaza, manifestacija otkaza, mjesto otkaza (lokacija), i naCin otklanjanja otkaza.

Moguc pristup blizem odredivanju svake od ovih komponenti je: a) Za uzrok otkaza:olabavljenost, rukovanje tehnickim sistemom,

clscenje, podmazivanje, mehanicki 10m, preopterecenje, korozija, habanje i dr.

b) Za manifestaciju otkaza: masma ne radi, masma radi ne adekvatno, nenormalan sum, previsoke vibracije i sl.

c) Za mjesto otkaza: kaisni prenosnici, zupcasti prenosnici, hidraulika (hi drauli cni uredaji), pneumatika (pneumo uredaji), elektro-insta1acija, elektronika, pribor iIi alat i dr.

d) Za naCin otklanjanja otkaza: podmazivanje, podesavanje i stelovanje, zamjeri'a rezervnog dijela, dorada re-zervnog dije12~ i dr.

Uzroei otkaza sistema

Primarni (ani koji prvi nasraju)

Se:kundarni (kao posljedica nckih df"l.1gih)

Ugradene mane (greSke pri izradi)

Pogresna upotreba

I Strukrurne promjcnc (habanje, zamor)

I I Slucajni ---,L--____ ---l SliIw 1.10. Uzroci otkaza

23

3. Vrste neispravnosti sastavnih dyelova sistema. - Istrazivanja vrsena u industriji, pokazuju da se sve neispravnosti uzrocnih otkaza sastavnih dijelova sistema mogu svrstati u vise grupa, ito:

1. Slabljenje sastavnog dijela sistema: 10m uslijed zamora sa prethodnom naprslinom, 10m uslijed zamora na zavarenom sastavu, pukotina na zavarenom sasta\'U uslijed zamora, gnjecenje na povrsini (zamor povrsine), istrosenost, korozija, nagrizenost, erozija, starellje l1emetall1ih sastavl1ih dijelova i dr.

2. Mehal1icka preopterecenja sastavnog dijela sistema: 10m uslijed preopterecenja (bez prethodl1e pukotine), lorn uslijed preopterecenja na sastavu dijelova, pukotina na sastaVl10m dijelu uslijed preopterecel1ja (udara), pukotina na zavarenom sasta\'U uslijed preopterecenja (udar), plasticna deformacija sastavnog dijela, oslabljenje karakteristike opruge, ostecenje povrsine (zasjecenosti i 81.) uslijed zamora, pohabanost od duge upotrebe, ostecenje uslijed slabe zastite (podmazivanje povrsina i s1.), ostecenje uslijed slabe izolacije od vibracija i dr.

3. Elektricno ostecenje sastavnog dijela sistema: slabljenje lcontakta, slabljenje izolacije, slabljenje dielektricnosti, slabljenje emisione moCi, vamicenje, ,razciesenost elektricnog kola, otkaz lomljenog spoja, slabljenje elektricnih karakteristika, oslabljeno napajanje elektricnom energijom i dr.

4. Fizicko-hemijska ostecenja: sagorjelost, istopljenost, pregrejanost, vlaga i kvasenje, gubljenje hermeticnosti, curenje tecnosti, pad pritiska fluida, dejstvo zracenja (elektromagnetsko i dr.), dejstvo statickog elektriciteta, dejstvo spoljasnjih hemijskih agenasa, bakarisanje, promjenjene karakteristike tecnosti, dejstvo bioloskih agenasa i dr.

5, Nepodesenost: nepodesenost uslijed slabljenja veza, nepodesenost uslUed istrosenja (habanja), nepodesenost uslijed deformacije, nepodesenost uslijed korozije, nepodesenost uslijed slabe zastite od spoijasl1jih uticaja, nepodeSenost bo posijedica neispravnosti dmgog sastavnog dijela, zaglavljivanje - zakocenje, nedostaje sastavni dio, nedostaJe montazni dio, gubitak preciznosti spoja (.perfonnanse i dr.), smanjena brzina, netacnost povrsil1e, netacnost ugla polozaja i dr.

6. Posljedicna neispravnost: zaglavljivanje, nedovoljna koliCina fluida i energije i dr.

7. Razlog zamjene sastavnog dijela sistema: slucajni otkaz, dugo nekoristenje, otkaz uslijed starerua, nepridrzavanje uputstva za rukovanje, lose osnovno odc'zavanje (opsluzivanje od strane rukovaoca), neadekvatna primjena tehnicke dijagnostike, lose izvedena preventivna periociicna

opravka (mala, srednja i generaina opravka), lose obezbijedenje od klimatskih uticaja, slab kvalitet montaze, kOllstruktivni nedostatak, rani otkaz (greska u montazi), preopterecel1je, nagrizenost (korozija), nedostaje sastavni dio, visa sila i dr.

4. Karakteristicni otkazi na tehnickim sistemima. - Zavis110 od namjene sistema, eksploatacionih uslova, zahtjeva prema kvaliletu funkcionisanja itd., definicija otkaza treba da bude precizna i uskladena izmedu narucioca i proizvodaca sistema. Ovo je neophodno, jer promjena parametara "Y" van odredenih granica ne mora uvijek da ima za posljedicu gubljenje radne sposobnosti sistema.

U literaturi se pominju razne podjele otkaza tehnickih sistema, tako se navode:

sistematski utjecaji dovode do stanja "U OTKAZU" u perjodu "DJECIJIH BOLES TIt" iIi tzv. ranih otkaza; slucajni utjecaji uslovljavaju stanja flU OTKAZU" kao posljedica nastaiih nestabilnih konstruktivno-tehJ?-oloc~l;;.ih paran1etara5 l!slo"\ia okoline mkovaoca i cirugih slucajnib utjecaja; monotonodejsh·'Ujuci utjecaji 11a pojacana djejstva odredenih procesa (habanje, zamor marerijala i dr.). Rani otkazi sistema. -lstrazivanje uzroka otkaza u pocetnoj fazi

rada sistema (rani otkazi) uvijek pokazuje da je otkaz nastao kao posljedica nedovoljno proucene konstmkcije, lose izrade iii montaze, bo i nedovoljne kontrole. Posebno mjesto u rangu uzroka, zauzima materijal, bilo da je posljedica lose izabranog materijala, nedovoljna paznja pri njegovom prijemu i uskladistenju iii greske u termickoj obradi. Treba l1apomenuti da se pod po,imom materijala podrazumijeva: sirovi materijal, polufabrikati (otkivci i odlivci) i gotovi dijelovi iz kooperacije.

Slucajni otkazi sistema. - Do pojave slucajnih otkaza te1mickog sistema moze doci u bilo kom trenutku zivotnog ciklusa sistema. Slucajni otkaz moze biti zavisan i nezavisan. Djelovanje spoljnih utjecaja na·· tennicki sistem iZi:tziva zavisne slucajne otkaze koji mogu biti posljedica 1 ~ • . .,. • v ., T 'e''-PQ''''", ill 1 1 " loseg rUh::ovanja 111 oct:zavanJs SlSIenla~ 1:.1 L ~ ... ..., . vl~en 01(OlnOSLl

oDterecenja udamom silom za koju sistem nije proracunat. , . N~zavisni (inicijalni) slucajni otkazi mogu se pojaviti kod dijelova

sistema, uglavnom dijelova bez dugotrajne jacine, za koje postoji odredena vjerovatnoca otkaza u periodu do predvidenog vijeka upotrebe.

25

Postepeni otkazi. - Glavni razlog pojave otkaza i snizenja pouzdanosti sistema, kao i vijeka trajanja sistema, leti u pojavama habanja, slabljenja i zamjena njegovih dijelova.

1.8. Metodologije oddavanja

1.B.1. Osnovni pristupi

Danas u sVIJetu postoji nekoliko pristupa ( filozofija iIi skola) sistemu odrzavanja, medu kojima se izdvajaju (s1. 1.11.)

Terotehnologija Logisticki sistem odrzavanja Inteligentno odrzavanja . . .. Odrzavanja prema pouzdanosti iIi skraceno OPP. (Rehabrlny Centered Maintenance iIi skrateno RMC) [3,21,32] , 1

Totalno moduktivno odrzavanje iii skraccno TPO (Total Produ0tiv;' lvlaintenallc:e ib skraceno TPlv1). Odluke 0 odrzavaniu se donose posiije detaljnog izucavanja svih

osobina sistema koji se ~drzava, tj. na bazi poznavanja svih njegovih karakteristika i osobina, a posebno karakteristika pouzdanosti, iIi se odlucuje na bazi stalnog i sirokog uvida u trenutno stanje sistema koji se odriava, posebno sa stanovista uspjesnosti izvrsavanja njegovih zadataka, tj. efekata koji se o:;tvaruju njegovim radom i koristenjem.

tMETODOLOGIJE ODRZAVANJA I Ul -I 1! TEROTEHNOlOGIJA

i

I OORZAVANJE PffiOMA 2 POUZOANOSTI (RCM)

31 TOTAU,O PROOUKTIVNO

OORZAVANJE (TPM)

H 41 11'TELIGENTNO ODRZAVA'IJE I , '-- 5 LOGISTICKI SISTEM

OORZAVANJA

Slika 1.1 1.Osnovne melOdologije odriavanja

1.B.2 . . Terotehnoloski pristup odriavanju tehnickih sistema

Efektivnost funkcioniranja tehnickih sistema u industriji zavisi od mnogih faktora, kako subjektivnih, povezanih sa projektiranjem, izradom, eksploatacijom, odriavanjem, planiranjem osnovne proizvodnje i s1., tako i od objektivnih, povezanih sa djelovanjem razarajucih faktora tehnologije - visokom temperaturom, agresivnim sredinama, velikim opterecenjem, starenjem tehnickih sistema (postrojenja) i dr.. Te faktore mozemo nazvati faktorima ili funkcijama terotehnologije (s1. 1.12. i s1. 1.13.) .

Prvi faktor je «K valiteta tehnickog sistema» koji karakterizira odgovaranje tehnickog sistema zahtjevima tehnoloskog procesa, kao i prilagodenost tehnickog sistema za modemizaciju. Pri tome se kao vaial1 pokazatelj kvaliteta javlja pouzdanost. Neophodan nivopouzdanosti dobiva se pri projektiranju i izradi tehnitkih sistema (bazna pouzdanost). Osnovni zadatak terotehnologije u toj etapi, jeste osiguranje visoke bazne (pr\~obitno projel:rirane) pouzdanosti. Pri nlskoj baznoj pouzaanosn Ielmicki sistemi testo otkazuju u procesu eksploatacije, pa su neophodni veliki troskovi za njihovo odrzavanje ( i do 40 % ukupnih troskova za odrzavanje ).

PROJEKTOVANJE I! lZRADA

II I(VALtflKACIJA I ! KONSTRUKTORA I

I OBUCAVANJE,

PRJPP.EMA, RAZMJENA rSKUSTAVA

POOM'J.iVAN~! TEHlIf'::I{''lS!2TEI,!/

Slika 1.12. Faktori terolehn%gije i veze meau njima

I; :1 II

Visoka bazna (projektirana) pouzdanost, cak pri nedovoDno dobrom sistemu odrzavanja, osigurava odrZavanje normalnog proizvodnog procesa. Ona predvida neophodni nivo tehnologicnosti preventivne peliodicne popravke i montazne sposobnosti tehnickih sistema.

Slijedeei terotehnoloski faktor je nivo eksploatacije tehnickih sistema, koji zavise od ispunjavanja zadatih tehnoloskih rdima, pravila tehnicke ebploatacije i odgovaranja telmickih karakteristika sistema zahtjevima tehnoloskog procesa.

! FUNKClJE TEROTEHNOLOGIJE!

I PROGRAMJR.A.N'.J'B POUZDANOSTI

1 ! POGODNOBTI SA PROJEh.70VANJEM POSTROJENJA

IZ.R.PJJ/-\. 1 INST ALI R..P...1'-..IJ E POSTROJ EN] A

HI' 3jlJRODAVANJE ?OSTRG~-;ENJA i

H 41 TEHNICKO ODHZAVA..."JJE POSTROJENJA

5 MODEM"1ZACIJA POSTROJENJA

61ZAlv1JENAPOSTROJENJA

Slika 1.13. Osnovnefunkcije terotehnologije

Nivo eksploatacije karakterizira se kvalitetom proizvoanje, stabilnim radom tehnickih sistema i odsustvom veCih 10m ova i havarija. Obnova radne sposobnosti tehnickih sistema poslije 10mova i havarija ulazi u funkciju «Sluzbe za odrzavanje» i zahtjeva dopunske troskove. Zato je u zadatak terotehnologije ukljucena razrada organizacijskih i tehnickih rrJera u cilju povisenja ni'voa Ine.hanizacije i autoInati~acije proizvodnih procesa, sto podrazumijeva i poveeanje tehnoloske discipline rukovaoca i odrzavaoca, strogo postivanje pravila tehnicke eksploatacijc, usavrsavanje sistema raspodjele dohotka, povisenje nivoa odgovornosti i motiviranosti za rad, itd ..

Jedan od najznacajnijih terotehnoloskih faktora slgurno Je «Odrzavanje tehnickih sistema» Ciji se zadarak sastoji. U oSlguranJU

visoke eksploatacijs~e pouzdanosti tehnickih sistema, koja se karakterizira stalnim poveeanjem medu perioda izmeau preventivnih periodicnih popravaka i smanjenjem troskova za odiZavanje (direktnih i indirektnih) u toku cijelog zivotnog ciklusa tehnickog sistema. Kao neophodni uvjet za postizanje visoke eksploatacijske pouzdanosti, javlja se odgovarajuci nivo bazne pouzdanosti, odrden kvalitetom izrade tehnickog sistema.

Uloga i znacaj odrzavanja se da11as karakterizira pomicanjem obima osnovnih aktivnosti odrzavanja u oblast modemizacije tehnickog sistema. Modemizacija i obnova tehnickog sistema su vazni faktori odiZavanja visokog nivoa efektivnosti njegovog funkcioniranja u uvjetima stalne intenzifikacije proizvodnje i rastuCih zahtjeva u kvalitetu.

Rekonstrukcija i modemizacija pogona i telmickih sistema bimo poboljsava stmktlL.'ll proizvodnje, poveeava kvalitetu i produkciju, olaksava odiZavanje, smanjuje troskove odrzavanja i zastoja itd ..

"Sistem preventivne periodicne popravke (preventivna popravka je QIO t:el1l101ogije odrzavanja) je, uglavnolTl, zaSl10van :aa stal1dardor~a

utvra.enoj penodicnosti preventivnih periOQlCmh popravaka sa ustanovljenim moguCim oblastima njene izmjene za razliCite oblike Iehnickih sistema. Ova periodicnost ne uzima u obzir iZll1jene proizasle U procesu eksploatacije i modemizacije tehnickih sistema. Na taj naCin ne uzima se u obzir, u potpunosti, dinamika izmjene rezerve pouzdanosti tehnickogsistell1a u menu remontnom periodu, sto se javlja kao nedostatak sistema preventivne periodicne popravke.

Zato se uvonenjem savremenog sistema odrzavanja prelazi na planiranje periodicnosti aktivnosti odrzavanja prema stvamom tehnickom stanju sistema i zadatim uvjetima eksploatacije. Posebno mjesto, ovdje, pripada uvodenju novih strategija odrzaval1ja prema stanju.

Terotehnologija predvida i obaveznu analizu «slabih ll1jesta», sprovedenu na osnovu ocjene njihovog utjecaja na smanjenje opee efektivnosti proizvodnje i uvecanje troskova za odrzavanje. Na osnovu takve analize us!anovljava se i redoslijed Dtk:lanjanja s1s.bih mjesta. Redovno otklanjanje slabih mjesra doprinosi sta1nom povisenju eksploaIacijske pouzdanosti tehl1ickih sistema karal:teriziranih povecanjem menu remontnih perioda.

Za rjesavanja problema u vezi sa modemizacijom tehnickih sistema otklanjanjem slabih mjesta, neophodno je postojanje odgovc'irajuc~e materijalno - tehnicke baze u smislu zadovoljavanja potreba U' rezervnim dijelovima. Proizvodnja rezervnih dijelova u\

remontnim pogonima poduzeca Je skupa, kvaliteta opada,. a time se snizava i ekspioataeijska pouzdanost tehnickih sistema. Treba, pored ostalog, birati speeijalizirane proizvoc1ace rezervnih dijelova i vrsiti permanentnu standardizaeiju, unifikaeiju i tipizaeiju tehnickih sistema i njihovih rezervnih dijelova.

Pored razmatranih faktora terotehnologije postoje i drugi kao sto su: naucna organizaeija rada, tehnicka zastita na radu, uvodenje naucno -tehnickih dostignuca i dr. 0 kojima ce kasnije biti rijeCi.

Svi terotehniloski faktori se nalaze u tijesnoj uzajamnoj vezi. Po pravilu: sa izmjenom jednih mijenjaju se i drugi. Npr.: starenje tehnickih sistema dovodi do smanjenja eksploataeijske pouzdanosti, sto uvecava obim odrzavanja.

1.8.3. Odrzavanje prema pouzdanosri

Ocr:zavanje l~:~e:;--n3. pouzcanosti (QPKJ. Inetodologija koja je zasnovana na postavkama teorije pouzdanosti i slstemSKlm naukama u ejelini. U osnovi ovog prilaza je detaljno izucavanje otkaza i drugih pojava u :livotu tehnickog sistema, tako da se postupei odriavanja sadrzajno i terminski uskladuju sa stvamim pOiTebama. Drugim rijeCima: po metodologiji OPP odrzavanje pociva na poznavanju karakteristika pouzdanosti, na bazi kojih se stalno tokom rada tehnickog sistema vrse prognoze buduCih stanja, odnosno, predvida pojava otkaza. Donose se odluke 0 postupcima preventivnog odrzavanja koje treba sprovesti u odredenim trenuteima vremena, kako bi se sprijecila iznenadna pojava otkaza, a time i odgovarajuCi zastoji i dodatni troskovi [52]. U ovom okviru se analiziraju i postupei nalmadnog odrzavanja, i to kako oni za kojima se ukaze potreba tokom preventivnih pregleda stanja, tako i oni koji moraju da se obave zbog pojave otkaza izmedu propisanih, odnosno redovnih dijagnostickih kontrola stanja sistema (s1.1.14.).

<I PLANIRANJE !

/PROGRAMIRANJE OORZAVANJA ~NAKNADNO

w FlREVENTNNO • KOM61NOVANO

• SASTAVNI DIJELOVI • NORMIRANI NIVO POUZDANOSTI ·PODACI

3

ANALIZA

\ STABLA ,

\O:"UC!VANJAj

~ • LOGICKO ST ABlO • EFEKTI I ZADACI

• MOGUel OTKAZI • SISTEMATIZACIJA

Slilca 1. N. Algoritam odriavanja prema pouzdanosti

Naceino govoreCi, osnovni zadaci i ciljevi metodologije OPP mogu da se iskafu na slijedeCi nacin [52J :

osiguranje pouzdanosti i bezbjednosti tehnickog sistema koji se odrzava, na nivou koji odgovara njegovim ugradenim iIi inherentnim svojstvima ( sto je rezuitat uspjeSnosti konstrukcije i kvaliteta izrade). u slucaju pojave otkaza, ili bilo kakve funkcionalne greske, vraeanje tehnickog sistema na prethodni nivo pouzdanosti i bezbjednosti, dobivanje informacija nuznih za poboljsanje konstrukcije, odnosno, za poboljsanje o11ih dijelova Cija je ingerentna pouzdanost nedovoijna, i ostvarivanje svih ovih zadataka uz sto manJe troskova, po drazumijevajuci prj tom i troskove odrzavanja troskove posljedica otkaza koje se ne mogu otkloniti.

Sustina ovog prilaza moze dobro da se sagleda iz prijedloga preporuka za formiranje programa odrzavanja prema metodoJogiji opp koju priprema IEe [32]. U ovom dokumentu se istice da planirar;je i realizacija oddavanja U ovom slucaju treba da ukljuci:

prikupljanje i kompilaciju podataka znacajnih za formiranje programa odrtavanja, detaljno upoznavanje, odnosTIo definiranje tehnickog sistema i podsistema (dijelova) u njegovom sastavu, posebno sa stanovista medusobnih veza, granicnih uvjeta i ogranicenja, POtpUI10 definiranje funkcije cilja tehnickog sistema i svih njegovih podsistema, identifikacija funkcionalno znacajnih podsistema i dijelova, Ciji otkaz onemogucava ispunjenje funkcije cilja, detaljnu analizu i identifikaciju otkaza funkcionalno znacajnih podsistema i dijelova primjenom metoda «Analiza oblika posljedica otkaza, odnosno AOPO ( ili FM~A)m , predvidanje mogucnosti pojave otkaza znacajnih podsistema dijelova, ocjenu kriticnosti otkaza funkcionalno znacajnih dijeJova primjenom metode «stabla odluCivanjm> i definiranje adekvatnih i efektivnih postupaka odrzavanja iIi, eventualno, poduzimanje drugih mjera koje mogu da sprijece ili smanje mogucnost pojave otkaza znacajnih podsistema i dijelova. Uz poziv na teoriju pouzdanosti i, posebno, na metode anaJize

otkaza koje se u ovoj disciplini koriste , potrebno je da se nesto vise paznje ukaze analizama procesa odJucivanja 0 odrzavanju.

U nacelu, analize mogucih odluka 0 oddavanju treba da se vrse sa stanovista kriticnosti pojedinih otkaza. To znaCi da najprije treba procijeniti kada i sto treba uraditi da bi se sprijecila pojava kriticnih otkaza, a time i sprijecili, odnosno svele na najmanju moguenost posljedice ovih otkaza. Ove procjene i analize mogu da se sprovode na razne nacine. f\ffedul12.TOdni lEC: dokument [32J preporucuje \d'/letoQJ. stabla odlucivanja:», postupak koji se i inace rado primjenjuje za rjesavanje ovahih i sli6nih zadataka.

Analiza stabla odluCivanja je postupak koji je metodoloski u sustini analogan postupcima analiza stabla otkaza, siwko koristenim u izucavanju pouzdanosti. To je jedna logicna procedura koja se algoritamski i graficki sprovodi u vidu stabla. Rijec je, zapravo, 0 bgici trazenja odgovora na pitanja koja odlu6uj'\lce odreduju

odrZavanja, tj. koja upucuju na definiranje postupaka odrzavanja pomocu kojih se mogu ostvariti postavljeni zadaci i ciljevi [52J.

1.8.4. Logisticki sistem odrzavanja

1.8.4.1. Uvod u logistiku

Logistika je u svojoj osnovi tehnicka disciplina koja izucava rad, fUI1kcioniranje i uvjete rada tehnickih sistema obuhvacajuCi sve osnovne aktivnosti zivotnog ciklusa sistema. Zadatak logistike je osiguranje svih cinilaca neophodnih za pouzdan rad tehnickog sistema i za vracanje sistema iz stanja «U OTKi\ZU» u stanje «U RADU» .

Sa aspekta odrzavanja tehnickih sistema, logistika predstavlja inzenjerski pristup problemima odrzavanja jednog tehnickog sistema od njegovog idejnog nastajanja pa do konacnog rashodovanja, sa interakcijom svih faktora koji se javljaju u ovom vremenskom prostoru.

U opcem slucaju, logistib moze da obuhvata i OSIlovne funkcije: snabdijevanje, odrzavanje, transport, postrojenja (uredaji i dr.) i sluzbe (sektori, radne jedinice i dr.)

Logistika (logisticko inzenjerstvo) predstavlja zbir svih segmenata zivotnog ciklusa sistema potrebnih da osiguravaju efektivnu i efikasnu podrsku sistema. Svi troskovi vezani za zivotni ciklus sistema obuhvacaju faze: istrazivanje i razvoj, projektiranje, izrada i montaza, eksploatacija i rashodovanje.

Posebna paznja, uvijek, mora biti usmjerena na logistiku u procesu razvoja sistema. Razmatranja pogodnosti podrske moraju da se ugrade u projekt ako sistem treba da bude podrzavan na optimal an nacin u procesu eksploatacije. Ovo ukljucuje planiranje logistike, definiciju politike odrzaval~ja, ocjenu altemativa kroz analizu i studije kompromisa, revizije projekta, ispitivanje i ocjenu proizvodl1je i nabavke i ocjenu sveukupne I}Jogucnosti podrske u periodu eksploatacije.

l.8.4.2. Pouzdanost i logistika

Pouzdanost, Gotovost Pogodnost odrzavanja su vazne karakteristike logistickog sistema odrzavanja zajedno sa o5talim tehnickim karakterisrikama (detaljnije ce biti opisane u posebnom poglavlju). Ekonomski razlozi i savremeni tehnokski razvoj dovode do novih konfiguracija tehnickih sistema. Zato, logisticko inienjc,-stvo \

predstavlja zbir razmatranja potrebnih da osiguraju ekonomicnu podrsku sistema za vrijeme zivotnog ciklusa.

lntegralna logisticka podrska (ILP) se zasniva na davanju potrebnih izvora podataka za podrsku u odgovarajueim fazama da bi se osiguralo optimalno koristenje tehnickog sistema. lzvori podrske podrazumijevaju razne elemente. Od analize prognoza tokom razvoja i projektiranja do eksploatacijske baze podataka i preuzimanja potrebnih korektivnih aktivnosti. ILP je integralna funkcija vezana za razvoj, konstrukciju, eksploataciju, odrzavanje mora se razmatrati u cjelokupnim programima upravljanja.

1.8.4.3. Moduli logistickog sistema odrZavanja

Ovaj sistem odrZavanja zasniva se na 5 grupa aktivnosti , odnosno na modulima:

1. Modul Ml: nrojektiranje i konstruiranje tehnickog sistema (rnasine) sa aspeKIa odrzav2Lnja (<<Projektiranje za odrzavanje»);

2. Modul M2: projektiranje sistema odrzavanja za novo projektiranu masinu;

3. Modul M3: uvoaenje i testiranje (analiza) projektiranog sistema odrzavanja ;

4. Modul M4: planiranje i upravljanje uvedenim sistemom odrzavanja pomoeu racunara

5. Madul M5: razvoj i usavrsavanje projektiranog i uvedenog sistema odrzavanja.

«Projektiranje za odrzavanje» zapocmJe razvojem novog telmickog sistema i obuhvaca definiranje logistickih parametara i logisticke podrske odrZavanja.

Aiokacija logistickih parametara za tehnicki sistem obavlja se hij erarhij ski i OV1 pokazatelji predstavljaju osnovni ulaz u segment aktivl10sti kojima se vrsi analiza i upravljanje sistemom odrZavanja.

U 6kviru «projektiranja za odrzavanje» treba osigurati informacije koje ce omognciti definiranje.

koji su ocekivani nivoi odrZavanja u sistemu (nalr.nadno iIi preventivno odrZavanje), koje osnovne funkcije i. u kojem wemenu za svaki nivo odrzavanja treba ostvariti,

34

koji su osnovni elementi logisticke podrske za svaki mvo odrzavanja, koji stupanj efektivnosti logisticke podrske je potreban da bi se ostvarili millimalni zahtjevi za raspolozivost tehnickog sistema i uvjeta sredine gdje ce se ostvariti funkcija odrzavanja.

Kroz «Projektiranje sistema odrzavanja» vrili se uoblicavanje sistema model a odrZavanja na osnovu ranije postavljenih elemenata. Medutim, u toku eksploatacije sistema mogu se pojaviti probiemi pri realiziranju funkcije odrzavanja , a ciji su uzroci:

1) nepravilno projektirani logisticki parametri iIi 2) nedovoljno razvijena i organizirana logisticka podrska. Posljedice su: nemogucnost efikasnog provodenja funkcije odrzavanja nemogucnost izvrsilaca cia izvode operacije odrzavanja zbog lose projektira:tih slsterna (nen10gucnost dijagnoze~ Deprismpacnost mjestima gdje se izvodi odrzavanje i td) nemcigucnost pravovremenog izvoc!enja aperacija (postupka) odrZavanja i dr.

U okviru blok-modela sistema odrzavanja u Zivotnom vijekn sistema treea grupa aktivnosti se odnosi na «Uvodenje postavljenog modela odrzavanja» u konkretnim uvjetima danog sistema.

Celv'rta grupa aktivnosti odnosi se na stalnu analizu efikasnosti sistema modela odrzavanja. Ovdje dominantnu ulogu imaju racunari sa svojim mogucnostima u pravcu razvoja banaka podataka 0 funkciji odrzavanja tehnickog sistema i racunarskim informacionim sistemima.

Peta grupa aktivnosti odnosi se na metode i nivo racionalizacije postojeeeg (uvedenog) sistema odrzavanja.

1.B.5. Totalno produktivno odriavaf1de

U Japanu je lcrajem 50-tihgodina dvadesetog vijeka uvedeno preventivno odrzavanje koje se razvilo u produktivno odrzavanje. Krajem 60-tih se uvodi takozvano «Totalno produktivno odrzavanje» (TPM), jer konvencionalna ekipa za odrzavanje nije mogla sama da odrzava v1soko automatizirane tehnicke sisteme. Zbog toga je rukovalac zaduzen i za odrZavanje. Ovo je proizislo iz vee razvijelle koncepcije «Totalna kontrola kvaliteta» (Total Quality Control- \TQC). Filozofija prilaza je da

35

odrzavanje osigura «0 otkaza». tehnickih sistema, slicno kao kod kvaliteta (<<0 defect<=:).

Osnovana definicija «Totalno produktivnog odrzavanja» moze se dati prema:

1. Cilj TPM je maksimalizacija iskoristenja (raspoloiivosti) tehnickih sistema Formira ukupan sistem PM (Productive Maintenance) -produktivnog odrzavanja u toku zivotnog ciklusa tehnickog sistema

3. Pokriva sva odjeljenja (planiranje, eksp!oataciju, odrzavanje itd.)

4. U odrZavanju ucestvuju svi zaposleni (od rukovodilaca do izvrSilaca u pogonu),

5. Unapreaenje PM motlVlranjem rukovodstava (npr. aktivnosti «kruzoka» - malih grupa).

TPJ\1 -ilC1a za cilj da maksimizira uCinak tehnickog sistema pn minimalnim troskovima u toleu zivotnog ciklusa eliminacijom tzv. «sest velikib gubitaka» koji smanjuju efektivnost sistema:

a) gubi::i zbog zastoja: iznenadni otkazi posravljenje i podesavanje opreme (recimo zamjena alata)

b) gubici efikasnosti ('orzina rad) prazni hodovi i mali zastoji smanjerJe stvame brzine rada (u odnosu naprojektiranu)

c) greske u procesu: otklanjanje gresaka u toku radne operacije pad dohotka zbog gubitaka nastalih izmedu pocetne i stabilne proizvodnje. Aktivnost grupa u TPI\1 se razlikuje od kruzoka kvaliteta. Razlika

izmedu TPM i TQe se moze sagledati iz tabele T-1.2. Moze se zakljuciti da su TPM i TQC identicni sarno po cilju: ukupno usavrsavanje. Osnovu TPM cine pet abvnosti koje predstavijaju minimum pri uvodenju:

1. Poboljsanje efikasnosti svakog dijela sistema: izbor model a opreme j fo;miranje projektnog tim a, obavljanje aktivnosti individuainog usavrsavanja u cilju eliminiranja sest glavnih vrsta gubitaka i poboljsanja sveukupne efikasnosti tehnickih sistema za svaki model.

36

2. Autonornno odrzavanje koje izvode rukovaoci. Obavljanje ak:tivnosti autonornnog odrzavanja u malim grupama upotrebljavajuci ({step» metoda (koracna metoda).

Kategorija

Tabela T-1.2. Poreaenje karakleristika (TQM) i (TPM)

I Totalno upravijanje kvalitetom (TQC)

I Totaino produktivno odrZa\"anie (TPM)

I Opsti cilj i -I Ukupno usavrsavanje (poboljsani rezultati i stvaranje I oriiatnoQ radnog miesta)

Predmet upravljanja

Metod postizanja cilja

Obuka Ijudi

I

K vaiitet (izlazne velieine, posliedice) Primjena upravljackog sistema (slstematizacija i

1

srandardizacija) - softverska oriientaciia # Koncentrisanost na tehnologiju upravljanja (QC tehnike)

I Dobrovoljne akIivnosti I_

i kruQ;Ova I '

Oprema (tehnieki sistem)

Realizac~ia ispravnog stanja oprelne i radnog Injesta . hardverska orijentacija #

Koncen:risanost na tehnologiju odrzavanja

Integr:::Jni dlo (or;anizacija

I ~1~~;~~~~;~::):2 SL: ~b\'l10S11 I Cilj I Kvaliiet PPlvi

i I· forpUl12 'climinacija gubilaka , (svoaenie na nulu) I

3. Kreiranje planske pripreme za odrZavanje. 4. Obuka za usavrsavanje operativnih znanja u vezi odrzavanja 5. Priprema inicijalnog upravljanjatehnickim sistemom (stvaranje

sistema koji bi garantirao pouzdanost odrzavanja pocevsi od etape konstruiranja i proizvodnje opreme, do osiguravanja ekonomicnog funlcci oniran j a).

Da bi se mogle primijeniti pet aktivnosti, l1liZno je osigurati pripremne korake (tabela T-1.3).

Faze uvodenja i primjene predstavljaju aktivnosti koje su «stub» TPM a koje poc:inju fazom «hnsiranja».

Akrivnosti autonomnog ocirzavanja precpostavljaju «kljuc» razvoJa i uvoc1enja TPM.

Ocigledno je da metociologija rPM trazi poseban odnos radnika prema masini, mnogo iskustva, ali jos vise paznje i stalne brige. U ,om smislu ova koncepcija povezuje klasicnu koncepciju preventivnog odrzavanja sa aktualnom konc'C:pcijom «kolektiviziranja odgovornosti» svih radnika, odnosno, svih ll:esnika u proizvodnom procesu Drugim

37

rJJeClma, odgovomost za provodenje i kvalitetu postupaka odrzavanja u ovom slucaju imaju svi zaposleni. To ne znaCi da se za donosenje odluka o odrzavanju u slucaju koncepcije TPM ne koriste i informacije 0

pouzdanosti, nego Se samo insistira na «totalnoj» odgovornosti radnika za masine na kojima rade, tj. svih zaposlenih za poslove na kojima rade [52].

KATEGORlJA

Pripremna faza

Pocetna faza uvooenja

Faza primjene

Faza potpune uvedenosti

Tabela T-l.3. Elape uvoaenja TPM

ETAPA 1. Uprava prcduzcca objavijujc odluku 0 uvodcniu TPM 2. Edukacija i kampanjc za uvodenie TPM 3. Stvaranjc organizacijc koje ce Dromovisat; TPM 4. Ustanovljavanjc osnovne Dolitikc i cilieva TPM 5·. Formullsanjc glavnog piana razvoia TPM .

6. ,.LanslranJc" TPM

;. Poviscn.ic nivoa cfcktivnosti diiclova oprcmc 8. Krciranic priprcmc za amonomno odriavanic

9, Krclranjc pianskc priprcmc za odriavanjc

10, Obuka za usavrsavanjc oDcrativnih znani3

11, Priprcma inicijalnog upravljanja

12. savrscna primjcna i visi nivo TPM.

GLAVNE TACKE Namjcra sc objav1jujc ns intcrnom TPM sastanku Izvrsioci: Prakticna obuka svih nivoa

Spceijainc radne grupe

- Pokazatciji i eiijev; -I Predvidanic cfcktivnosti

Od priprcma za UVOdeDjC do faze otpunc primj cne

I PozlvaJu sc potrosaCi, kompnnijcI rii;.q1c.l·:0~"1~;;~;~r, u kocDcracjji

j - lieo, mcdcla oprcm:; -i Formiranic nroicktnol:: tima I _ "Step" metod - Primjcna i

potvrda metoda - Pcrioditno odr±avanjc i prcdvidivo odria\'anjc - Stvaranjc i primjcna sistema za tcrminiranjc odriavanja

1 Koicktivna cdukacijn I rukovodilaca .

1 - Nacrt prcvcntivnog odriavanja I (prije naslanka olkaza)-I Inicijaino odn:avan,ic Lee

I -Kandidovanie za nagradu - Tcznia vi51m cilicvima

Osnovni zadatak i cilj metodologije TPM je smanjenje, odnosno, eliminiranje zastoja zbog iznenadnih otkaza na masinama j postrojenjima koja se koriste u proizvodl1om procesu. Ovo Se postize stalnim i neposrednim angaziranjem svih rukovalaca i drugog personala i njihovim samostalnim odlucivanjem 0 potrebi odrZavanja tokom rada masine, odnosno U okviru obavljanja drugih redovnih poslova [52].

Nasuprot koncepciji oarzavanja prema pouzdanosti OPP, metodologija TPM daje mogucnost svim zaposlenim da utieu na proces odrzavanja, pa i da unose izmjene i poboljsanja koja poveeavaju efektivnost i produktivnost postrojenja koje se odrzav3, odnosno, cijelog

38

1 I

I

I

proizvodnog procesa. Ocigledno je, medutim, da u tom slucaju, potrebna ~isoka tehnoloska disciplina u odrZavanju zavisi od izvrsilaca, od svakog pojedinca i cjelokupnogpersonala. Od njih, dakie, zavise i efekti koji se postizu u odnosu na postavljene zahtjeve i elemente funkcije cilja. Zato metodologija TPM, vjerojatno, nije preporucljiva za tehnieke sisteme koji treba da se odrzavaju po visokim tehnoloskim zahtjevima, posebno sa stanovista sigumosti i utjecaja na okolinu[52].

Uz sve ovo treba imati u vidu da je rad po metodologiji OPP znacajno skuplji, kako pri uvodenju, tako i u operativnom smislu. O'li, relativno veliki, troskovi mogu lakse da se podnesu ako se radi 0 skupljim postrojenjima, posebno ako je vise jednakih, all to se tesko moze isplatiti za proizvodne linije sastavljene od veceg broja pojedinacnih, medusobno razliCitih masina i uredaja, koje treba da garantiraju i niske proizvodne troskove [36]

1.8.6. Inteligentno odriavanje

1.8.6.1. Vjestacka inteiigencija i predstavljanje znanja

Oblasti istrazivanja

Vjestacka inteligencija je naucno podrucje koje za svoj predmet ima cilj da tehnicki sistemi (masine), kao sto je racunar, imaju sposobnost inteligentnog ponasanja. Dva kamena temeljca inteligentnog ponasanj a su sposobnost da se razumije prirodni jezik:., kao i sposobnost rezoniranja iii logickog rasudivanja.

Karakteristika znanja

Znanje je treca kategorija (pored «podataka» i «infomlacija») i predstavlja rafiniranu informaciju generalnijeg tipa od onog koji se moze naei u standardnim bazama podataka. Ono, istovremeno, posjeduje svojstvo nekompletnosti i (mejasnosti». 0 znanju se moze misliti kao kolekciji povezanih cinjenica (fakata, procedura, modela i heuristike koja se moze koristiti u rjeSavanju problema iii u sistemima logickog zakljucivanja.

Znanje varira siroko i posvom sadrzaju i po svojoj pojavl. Ono moze biti specificl1o, opee tacno, nejasno, proceduralno, deklarativno itd.

39

Ekspertni sistem CES)

U literaturi se maze naei veei broj definicija pajma «ekspertni sistem». Tako, jedna definicija opisuje ekspertni sistem kao racunarski sistem koji ukljucuje organizirano znanje koje se tice nekog specificnog podrucja Ijudske ekspertize (dijagnostika stanja sistema, ekonomsko planiranje itd) u dovoljnom stupnju da moze da vrsi ulogu iskusnog i ekonomski racionalnog konsultanta u tom podrucju, -iIi kao: «program opee namjene, za ziesavanje problema koji imitira Ijudsleu inteligenciju», iIi «inteleletualna podrska visokog nivoa koja sluzi is to kao i Ijudski ekspeli».

eini nam se da je slijedeea definicija potpunija i da osim cilja objabjava i strukturu ekspertnih sistema. Ekspertni sistemi koriste formaine nacine predstavljanja znanja koje covjek-ekspert posjeduje i metade logickog zakljucivanja, cia putem odgovarajueih racunarskih programa osiguraju ekspertni savjet iIi misljenje 0 problemu za koji je korisnik zainteresiran.

ZnaCi, ekspertni sistemi imaju za cilj da osiguraju odgovor na probleme koji zahtijevaju rezoniranje, poznavanje i kompariranje formi, akviziciju novih koncepata, rasuaivanje, ukratko, oni daju odgovor na pitanja koja zahtijevaju inteligenciju. Ekspertni sistemi se mogu efikasno primjenjivati u podrucjima gdje se misljenje 0 problemu svodi na logicko rezoniranje a ne na izracunavanje i gdje svaki korak u rjesavanju problema ima veCi broj alternativnih mogucnosti. Svakako, kljucni faktor za dobru performansu ekspertnog sistema je kvaliteta znanja koje je u njega ugradeno. Znanje se cuva u bazi znanja ekspertnog sistema i generalno razlikujemo dva lipa znanja.

Prvi tip je one sto nazivamo faktima danog domena, odnosno znanje koje je simko poznato i nalazi se napisano u udzbenicima, casopisima i slicno. Ovo znanje je, obicno, prihvaceno kao univerzalno tacno.

Drugi tip znanja je heuristicko znanje, ono znanje koje covjekekspert gradi na osnovu iskustva i koje kumbil1irano sa prvim tipom znanja cin1 covjeka ekspertom.

Osim znanja, ekspertni sistem zahtjeva i posmpak zakUuCivanjametoda rezoniranja, koristen da napr"avi spregu izmedu znauJa koje se

40

cuva u racunaru i problema koji postavlja korisnik. On, takoder, zahtjeva naCin za predstavljanje znanja u racunaru, znanje koje ekspertni sistem treba da posjeduje ito, prije svega u obliku !ogickih struktura.

Svakako, prvi problem sa kojim se susreeemo kod ekspertnih sistema je naGi11 predstavljanja znanja. Kako predstaviti znanje iz danog domena u obliku pogodnih struktura podataka taka da se efikasno moze iskoristiti u rjesavanju problema? Drugo, kako koristiti znanje? Kako projektirari aparat zakljucivanja da bi se znanje efikasno koristilo u rjesavanju problema? Treee, akvizicija znanja, kako znanje izvuCi iz glava eksperata i staviti ga u racunar? Da Ii je moguee automatizirati ovaj leorak i osigurati direktnu komunikaciju eksperta i racunara i nesmetan prijenos znanp.

Metode predstavljanja znanja

Ovdje treba dati pregled opeih pristupa kOj1 se koriste za predstavljanje znanje. To su: produkciona pravi1a, hijel'arhije inkluzije, matematich logika, ramovi znanja, semanticka mrd:a, ogranicenja znallja i relacione baze podataka.

Produkciona pravila su opei metod predstavljanja znanja koji je adekvatan kad je znanje opisano akcijama.

Inkluzije su veoma pogodne za predstavljanje znanja 0 objektima koje se moze grupirati u klasifikacije, tako da su neke kategorije pred kategorije drugih. Hijerarhije inkluzije se mogu koristiti 1<:ao organizacione sheme u vezi sa drugim metodama , kao sto je, recimo, predikatslei racun. Matematicka logika, kao sto je predikatski racun, daje oPcu i fundamentalnu moguenost koja podrZava logicko zakljuCivanje.

> Ramovi znanja osiguravaju organizacionu shemu za predstavljanje znan.la.

Skripte znanja su koristene u nekim eksperimentalnim sistemima za razumijevanje jezika u cilju predstavljanja scenarija sa standardnom hronologijom, kao sto je: ~to pojedinac; radi kada ide na radno mjesto. Skripte znanja su slicne ramovima znanja sadodatkom opisa hronologije (vremenski uradenog znanja).

Semanticke mreze, kao i ramOVl znanja, sluze za opeu organizaciju znanja, ali se ne zahtjeva nikakva naroCita podrska na «niskom nivou» predstavljanja znanja: bilo koji sistem u kome se moduli znanja mogu opisati kao cvorovi grafa sa td:inama predstavljaju semanticke mreZe. Ogranicenja. znan]a predstavljaju odnos izmedu

.1 1 'T,

jednog, dva iii VIse objekata koji se moze razmatrati kao predikat. Ukoliko se naglasava koristenje ogranieenja u predstavljanju skupa objekata i njihovi veza, onda se, prirodno, moze koristiti metoda ogranicenja znanja u predstavljanju znanja.

Relacione baze mogu ponekad da slliZe kao metoda predstavljanja znanja. Kao sto se obieno implementiraju one su pogodne za manipulaciju velikog broja struktumih podataka u obliku zapisa, ali na unaprijed poznat i zadat nacin.

Pravila u predstavljanju znanja

Produkcioni sistem se sastoji od kolekcije pal'ova tipa «)>uvjet akcija» koji se nazivaju produkciona pravila (iIi pravila odluCivanja), zajedno sa bazom podataka stanja sistema i procedura manipulacije produkcionih pravila. Svako produkciono pravilo sadrzi uvjet koji mora biti zadovoljen pnJe nego sto se izvrsi akcija. Baza stanja sistema je k01tl{~.1ia Se' ca hi Se (' iSlinitosti nekog u\/jera.

Koncept hijerarhija

Veliki dio Ijudskog znanja se organizira hijerarhijski. Sve stvari 0

kojima nesto mamo se grupiraju u klase iIi skupove. Ove klase se potom grupiraju u nad-kIase, a ove ,opet, u klase viseg nivoa, i tako redom. Klase se identificiraju imenom koje im se pridrufuju. Grupiranje u klase se bazira na mogucnosti prepoznavanja razIiCitih osobina koje su zajednicke za sve clanove klase.

Koncept relacije iIl.kluzije, odnosno pripadanja na skupu klase je veoma vazan. Prirodni jezik svojim konstrukcijama pomaze da se lakse identificira relacija inkluzije u zadanom sistemu znanja.

Logika propozicija i predikata

U odredenim situacijama matematicka logika je pogocLl1a za. predstavljanje znanja. Racun propozicija se obieno koristi u teorijskim razmatranjima jer nije pogodan za izgradnju praktienih sistema. kako je Oll, u stvari, pojednostavljena verzija racuna predikata, razumijevanje raeuna propozicija je obieno prvi korak u razlli'11ijevanju raeuna predikata.

41

; .•. ! ..... :.:.; ,.

j

Racun iIi logika predikata se cestq koristi u predstavljanju znanja i osnova je takozvanog «programiranja logike»

Racun predikata

Izrazajna moc raeuna propozicija je dosta skromna i ne dozvoljava razmatranje objekata koji ulaze u propozicije. Racun predikata omogucava rad i sa objektima i sa propozicijama i predstavlja standardnu metodu predstavljanja znanja baziranu na matematickoj logici.

Ramovi znanja

Ramovi manja su kolekcija informacija i pravila koje se tieu danog objekta, situacije ili koncepta. Svab ram znanja sadrzi veci broj informacija, a baza znanja se sastoji od veceg broja ramova. Neb ramovi se permanentno cuvaiu u bazi znanja dok se neb dinamicki poiaviiuiu i nest2_~u tokorn p:;:oc;~ rJe~-;ivanja Strukturno) n-ln1o;:i ~ -' ~I .;e

sastoje ad eva dijela: imena ran1a i liste parova. Samo ime - ram znanja indicira da se ovom konstrukcijom zeli

omediti, uramiti dio znanja iz opceg znanja, odnosno grupirati fakta i pravila koja su relevantna za dati kontekst razmatranja.

Pravila se mogu reiativno jednostavno kombinirati sa ramovima znanja na taj nacin sto se mogu koristiti kao metode atasirane ramovima znanJa.

Semanticke mre±e

Hijerarhije inlduzije se mogu lako generalisati dodavanjem novih tipova relacija, odnosno, lukova i evorova u grafieku predstav'U. Ovakva generalizacija se naziva semantickom mreZom. Koncept pristupa znanJa putem «aktivacije» evorova u semantickoj mrdi laetanja preko lukova je, na neki naCin, analogan aktivl10sti mozga putem prijenosa elektricnih signala kroz neutronske mreze.

Prakticne prednosti semantickih Imeza su veoma mala redudanca znanja jer se svaki objekt odnosno znanja vezano za njega pojavljuje sarno jednom u mrezi. Ovim se postize znacajna usteda u prostoIU, a povecava j integritet baze znanja.

1.8.6.2. Ekspertni sistel11 za dijagnozu stanja sistema

43

Dijagnoza stanja sistema .ie oteZana Cinjenicam da je relativno mali broj komponenti (dijelova) koje Cine sklap (sistem) podlozno direktnoj kontroli perfomlansi jer se nalaze, po pravilu, zatvoreni u odgovaraju6a ku6ista i ne moze im se direktno pristupiti. Obieno se mjemi senzori postavljaju u nekoliko taeaka koje su dostupne i perfomlaJ.lse sklopa se njima mjere. Cilj dijagnostike stanja sistema .ie, prema tome, da na osnovu mjemih rezultata koji indiciraju mogu6e greske dijela sistema, da se te greske, koje dovode do takve vrste simptoma otkrivenih mjerenjem i blize identificiraju, tako da se mogu i otkloniti.

Standardna praksa dijagnostike stanja sistema se oslanja na informacioni sistem koji nadgleda rezultate kontinuiran.og testiranja komponenti, i u slucaju nezadovoljavaju6ih rezultata, ekspert zakljucuje 0

kojem tipu greske se radi i donosi odluku 0 naeinuinterveneije. Teb .. nika ekspertnih sistema nudi Ijesenje za ovaj problem daju6i

moguenost zakljueivanja polazeei od ponasanja sklopa do strukture koja uVjetuje takvo ponasanje. Drugim rijeCima, na osnovu rezultata testiranja dobivenih odgovaraju:5.inl TIljetnilTI lireQajinla~ ekspertni sisten'"~ odreduje struktume defekte koji. S11 odgovomi za otkaz sasraVl10g diiela sistema [28].

Za dijagnosticku metodu .ie karakteristicno kvalitativno rezoniranje, odnosno, zakljuCivanje i objasnjavanje ponasanja sklopa se izvodi uz pomoe kvalitativnih koncepata, bez koristenja slozenih matematickih iskaza kao sto su recimo diferencijalne jednacizbe, u modeiiranju dinamiekih procesa koje vezuju simptome gresaka sa uzroeima. Ovakav postupak osigurava efikasno rezoniranje tipa uzrok .. posljediea, eime se osigurava efikasan dijagnosticki postupak [28].

Postupak kvalitativnog rezoniranja se maze zasnivati na modelu «dubokog rezoniranja» iIi na modelu «plitkog rezoniranja». U modelu «dubokog rezoniranja» se obuhvata i struktumi opis sistema. S druge strane, postoje ekspertni sistemi takozvanog «p!itkog rezomranja» , koji lanae zakljucivanja baziraju jedino na rezultatima mierenja bez ulazenja u strukturu sklopa. Ekspertni sistemi bazirani na modeiu «dubokog rezoniranja» imaju siijede prednosti [28].

Dijagnoslicki sistem je u stanju da razmatra sve tipove gresaka. Ekspertni sistem sa modelom «plitkog rezoniranja» je u stanju da putem ugradenih heuristickih sistema otkl'ije jedino greske koje su ugradene u ekspertni sistem. Ekspelini sistem sa «dubokim rezoniranjem» eksplieitno modelira kompletan sistem koji se

razmatra, te je prema tome u stanju da tretira svaki moguei scenarij greSaka koji moze da nastane u takvom sistemu; dijagnostieki sistem sa «dubokim rezoniranjem» se moze, relativno lako, prenositi sa jednog na drugi tehnieki sistem bez bitnih modifikacija. To je moguee zbog razdvajanja kauzalnog dijela - struktumog i dinamiekog opisa ponasanja sklopa- od dijagnostickog proeesa; lakse je odrzavati ovakav sistem, zbog toga sto se bilo kakve izmjene u projektu sklopa, uzimaju u obzir jednostavnom izmjenom struktumog opisa. S druge strane, sistemi sa «plitkim rezoniranjem» moraju da preispitaju sve dotad koristene heuristike, da bi se usaglasili sa izmjenama u projektu; dijagnosticki proces je efikasniji u slueaju sistema sa «dubokim rezoniranjem» jer je vrijerne pretrazivanja, obieno, laaee; lakse je izvrsiti priznavanje kompletnosti i korektnosti dijagnostiekog sisterpa zbog modulame predstave struktumog i ~. r-, ·X'r,..,. ...... : n ..... .; +~"-"-'f"l-~'--GlnumlvKO", 0l-ilSa ".S',-LlHo..

1.8.6.3. Izgradnja modeZa J.."valitativnog zak{juCivanja

Kvalitativno zakljueivanje u dijagnozi stanja se, u osnovi, sastoji od slijedeeih elemenata [28]:

identifikacije liste dijelova u sklopu koji definiraju funkcionalno ponasanja sklopa u cjelini; kategorizacije ovih dijelova u kategoriju Komponente, ukoliko mijenjaju oblik iIi velieinu materijalnog toka kroz njih, iii u Vezu, ukoliko sluze iskijuCivo za prijenos materijalnog toka izmedu dvije Komponente, bez izmjene bilo koje od osobina toka; identifikacije skupa strukturnih promjenljivih za svaki dio kao i njihove transformaeije u kvalitativne vrijednosti. Ovo su kvalitativne promjenljive koje uzimaju svoje vrijednosti iz, obicDO, malog skupa kvalit::nivnih ~vrijedIlosti. S'vak~a kvalitarivl1.a vrijednost predstavlja interval koji se ne preklapa sa bilo kojim drugim, na realnoj osi, u kvalitativnom prostoru vezanom za III

promjenljivu; povezivanje Komponenti i Veza u Shemu koja oznaeavatok materijaJa kroz sklop. Dva dijela su povezana u shemi, odnosno, mogu se smatrati susjednim, edino, ako imaju zajednicki materijalni tok koji teee od ednog dijela ka drugom, tj.

45

promjenljivu koja karakterizira ovaj materijalni tok je ista za oba dijeia. Shema predstavlja struktumi opis sklopa; . izrade skupa pravila ponasanja za svaki dio sheme. Ova pravila se pisu koristeei skup definiranih struktumih promjenljivih i promjenljive koje karakteriziraju materijalne tokove. Svako pravilo opisuje kako se ulazni tok u element transformira u izlaz, za razlicite kombinacije kvalitativnih vrijednosti struktumih promjenljivih i. pro~enljivjh materijalnih tokova. Pravila predstavljaju opis ponasanja za svaki dio. Slijed transformacija kojima podlijezu materijalni tokovi kroz dijelove sheme definira ponasanje sklopa u cjelini. Na osnovu apstraktnog kvalitativnog modela mehanickog sklopa,

moguee je izgraditi sistem dijagnoze stanja sistema.

1.8.6.4. Kvalitativno zaklj"uCivanje u dijagnozi stanja sistema

Otkaz u funkcioniranju mehanicicog sklopa se manifestira, ili~kao abnom1alno izvrsavanje ili potpuni prekid funkcija. Dijagnoza stanja koji se manifestiraju kao abnormalno ponasanje je nmogo slozenija i ovdje izlozeni pristup omogu6ava tretman i ove vrste otkaza.

Postupak kvalitativnog zakljucivanja poCinje od rezultata dobivenih mjerenjem ponasanja (simptoma) sklopa kao baze dijagnostickog procesa. Posto ova mjerenja predstavljaju dinamicko stal1je sklopa, mjere su promjenljive koje karakteriziraju materijalne tokove u izabranim tackama sklopa . Postupak kvalitativnog zakljuCivanja se moze definirati na slijede6i nacil1 [28]:

1.8.6.5. Formiranje lista zavisnosti i generalizacije hipoteza

Ako se pretpostavi normalno funl(cioniranje sklopa (sistema), tj. ako sve strukrurne promjenljive imaju vriiednost kao sto ie definirano projektom sklopc., recimo kvalitativ~u vrijednost [0] u v~e koristenoj notaciji, tad i sve promjenljive koje karakteriziraju materijalni tok uzimaju svoje llormalne vrijednosti tj. [0]. Drugim rijeCima, ukoliko svi dijelovi imaju normalno ponasanje, kako je definirano projektom, tad i eitav skiop iInD llormalno ponasanje. Posljedica ovoga je da , ako bilo koji podskup marerij:.llnog toka ima abnonnalno ponasanje ( devij acij e), tj. :ma .vrijednos[i H ili [+] to je posljedica abnormalnih vrijednosti [-J iJj l + J Jedne iii vise struktumih promjenljivih koje karakreriziraju dijelove

sklopa. Prostor svih kombinacija vrijednosti devijacija je, cesto, veoma veliki. Zbog toga se pribjegava heuristici koja ustvari otpoCinje proces dijagnostike stanja pretpostavljajuei da do abnormalnog ponasanja sldopa dolazi do otkaza u samo jednoj komponenti sklopa. Tek ukoliko se pokaZe da ova pretpostavka ne zadovoljava prelazi se na ispitivanje uzroka u veeem broju komponenti [28J.

Na osnovu ovakve heuristike dijagnosticki sistem uvodi devijacije ( [-] ili [+] ) i to jednu po jednu, u skup struktumih promjenljivih. Devijacije se uvode, ne u sve komponente i veze, vee sarno u one za koje se sumnja da su u otkazu. Za svaku ovakvu probu formira se lista testnih parametara (promjenljivih materijalnog toka) cije vrijednosti SD

promijenjene sa n0n11alne [0], na abnormalne [-] ili [+]. Po zavrsetku svih proba formiraju se dvije liste zavisnosti, jedna koja specificira komponente i veze koje su promijenile vrijednosti sa [0] na [+], i druga za promjene [0] na [-]. Ove liste zavisnosti opisuju znanje 0 ponasanju sklopa u cjelini, koje je dobiveno lancem zakljucivanja kroz pravila ponasanja individuaulih dijelova sklopa. generaliziranja i cDvanJa ovi11 listi zavisnosti je da se smanji broj potrebnih prolaza k1"OZ pmove u shemi, i koje ce se, u principu, cesto koristiti u dijagnostici stanja [28].

1.8.6.6. Sagledavanje

Sagledavanje je postupak predvidanja operativnog ponasanja sklopa (sistema) u cjelini, propagiranjem lokainog ponasanja hos shemu, uz pomoc pravila ponasanja. Na taj nacin se moze d06i do odgovora na pitanja kako utjece otkaz jedne komponente ( lokalno ponasanje) na ponasanje sklopa u cjelini. Svaki dio sklopa ima svoje normalno ponasanje sto implicira da se komponenta ponasa prema specifikaciji projekta. Proces sagledavanja slijedi efekte devijacija u vrijednostima materijalnog toka putem lanaca zakljuCivanja u pravilima ponasanja dijelova sklopa koji se nalaze na putu tog materijalnog toka. Prema tome, proces sagledavanja je simulacioni mehanizam koji omogucava cia se sagledaju putovi kauzalne interakcije u sklopu [28].

Za svaki dio u listi kandidata za uzrocnike otkaza, uvodi se devijacija u materijalni tok u njegovom izlazu i prati se prostiranje efekta te devijacije kroz shemu koristeei praviia ponasanja. Kseiranjem devijacija u materijalnim tokovima na izlazu dijelova, impiicitno se pretpostavlja da lista kandidata sadrzi dio koji je odgovoran za abnom1alno ponasanje sklopa. Propagiranjem efekta devijacije, putem

47

pravila ponasanja, dobiva se skup predvidenih vrijednosti promjenljivih materijalnog taka, na izlazu svih komponenti. Ukoliko se ovaj simp predvidenih vrijednosti slaze sa skupom mjerenih vlijednosti, onda se dio u pitanju iz liste kandidata progJasava uzrokom otkaza. U slucaju neslaganja odbacuje se hipoteza da je dio kandidat uzrok otkaza i proces sagledavanja se ponavlja sa slijedeCim dijelom iz liste kandidata [28].

1.8.6.7. Algoritam kvalitativnog zakljuCivanja

Faza 1. Formiranje listi zavisnosti Za dati sklop ova se lista pravi sarno jednom i sluzi za smanjenje

vremena potrebnog za dobivanje dijagnoze [28]. Identificiraj skup dijela [Ei] za koje je poznato da mogu da budu uzrok abnormalnog ponasac'1ja sklopa Za svako Ej uvedi [+] devijaciju u materijalni tok MVi koji.ie na izlazu tog dijela, Istrazi propagiranje efekta ove de-"/ijacije kroz SheI11ll~ slijedeci put InteraKclje materijalnog toka MVi amriraJucI vrijednosti promjenljivih materijalnog toka na ulazu i izlazu svih dijelova u shemi, Formiraj !istu L j+ svih testnih parametara (pOdShup promjenljivih materijalnog taka koje se mjere) Cije vrijednosti pokazuju [+] devijacije i listu L;_ svih testnih parametara koje pokazuju [-] devijacije, Ponovi korake (ji) - (iv) sa [-] devijacijama za Mv; i azuriraj liste Li+ i L;_, Na osnovu lista Li+ i L i_ , sastavi liste zavisnosti Dj+ i Dj_ , za j-ti testni parametar, tako da Dj+ sadrii sve dijelove koji uzrokuju [+] devijacije u j-toj testnoj vrijednosti, a Dj_ sadrzi one dijelove koji uzrokuju [-] devijacije u j-toj vrijednosti.

Faza 2. Generiranje hipoteze Na osnovu skupa mjerenih vrijednosti {Qj}, pronadi odgovarajucu listu oviSDosti za svaku [-] iIi [+] vrijednost; Formiraj listu kandidata {Cj} koja se dobiva kao presjek svih lista zavisnosti dobivenih u koraku (i) . Ova !ista sadrii vjerovatni uzrok otkazu sklopa [28].

Faza 3. Sagledavanje

48

Uzmi dio iz liste kandidata {Cd, uvedi devijaciju u promjenljivu ri1aterijalnog toka na izlazu dije1a i ispitaj propagiranje tog efekta laoz shemu, amrirajuCi sve materijalne tokove. Usporedi ove vrijednosti, koje zovemo predvidene vrijednosti testnih parametara sa skupom mjerenih vrijednosti testnih parametara {O}. Ukoliko je skup predvidenib vrijednosti identican skupu {OJ} proglasi taj dio za uzrok otk:az3. U suprotnom, izbrisi taj dio iz liste kandidata. Ponovi postupak sa drugim dijelom; Svi dijelovi, preostali u listi {Ci} poslije koraka (i) , se mogu potvrditi kaD izvor otkaza i dijagnosticka procedura zavrsiti; Ako poslije (i) u {Cj} nema nijedan dio, ponoviti postupak dat u (1) sa ostalim dijelovima koji nisu u listi {Ed. Pronalazenje ovih dijelova se moze izvesti po nekom redu koji pocinje, recimo, od dijela za koji se najvise vjeruje da je izvor otkaza. Dijagnosticki postupak se prekida kada se pronacie dio koji daje predviciene vrijednosti testnih parametara identicne skupu mjerenih vrijednosti [28].

1.8.6.8. Jnteligentno odriavanje - samoodriavajuCi tehnicki sistemi

K valitativna fizika je odigrala najvazniju ulogu u razvoju modelskog prilaza sistema rezoniranja. Na slici 1.15. je prikazan algoritam sistema rezoniranja, a na slici 1.16. je prikazana struktura sistema rezoniranjamodelskog pristupa [42].

Pcdad 0

tenf1!ckom i, stan)U i i ~~~'aog Y

~--~OBRO ~STANJE FUNKCIJE ----f~OMi ~ OT"':~ <~"!,JAGNOSTIK'; STANJA srSTEMA)

MODEL OTKhZA i

("'---~LANI;ANJE-'~ \,-TEH~~LOG1~~~VANJ:~

i y "

Slika 1.15. Algoritam sistema rezonovanja

49

c ~: !. r:==--~ 'I BAZAZf\VV\t\UA ~ ED!TO~ MO~~A '-, --)0-1 fl.4JCEU TBi'JO<OG , FS.AOJAOJELO\Ai : TEHN!CKOG S. IcMA I SfST8AA '

~-~ ~'-1----· ~-~

(-: ~~:'Y~T~'~16~~~A "\ • METODE OOR1AVANJA ! - FUNKC1JE

C-'--~ I----~ I BPZAZNbJNJA

~~

KVALITATIVNI SIMULATOR j

SISTEMI DIJAGNOZE SISTEMI PLANIRANJA .11 STANJA SITEMA ODRZAVANJA

'--_. __ ~. __ . ____ .. ___ ~_~L. ______ .~ __ .. _. ___ ~!

Slika 1.16. Model sistema rezonovanja

Dijagnosticko znanje kao i znanje 0 odrzavanju tehnickih sistema (ma~i~a) mozemo podijeli~i ll.~d~ij~. kategorije i to: (i) znanje 0

~~ .. ',. . t:.::::..,.):~.:,:.::·. j =::'~,,~.::.:;~. c :_:~lCKlr.G } Z3...K.0I11ITla laca I

ponasanja masina sa okolinom. Ovaj naGin klasifikacija znanjaima slijedece prednosti u rjesavanju problema nepoznatih otkaza: (i) baza znanja obuhvata model masine, (ii) nepoznati otkazi i situacije predstavljaju osnOvll za dopunu baze znanja leao i fizickih principa i zakona, leao novih fenomena otkaza [42].

Model masine generise znanja kojima se ona opisuje sa aspekta strukture, dijagnoze i procedura odrzavanja i ona su esencijalna za razvoj model a rezoniranja ito, posebno, znanja 0 strukturi.

Znanje 0 metodama odrzavanja se moze predstaviti u slijedecem obliku: ime - osigurac; parametar - Ul; pravac - nap on. Ovdje se opisuje procedura planiranja odrzavanja. Znanje 0 fizickim principima i zakonima sadrzi vazne cjeline: znanje 0 dijelovima i relacijama koje opisuje karakteristike dijelova njihove relacije u obliku kvalitativnih diferencijalnih jednadzbi.

Karakteristicni parametri se dijele u dvije grupe. (i) plVll, koju Cine parametri stanja, kao sto su brzina, pozicija i nap on, koji se mijenjaju za vrijeme rada masina gdje se ona koristi, i (ii) parametara atributa (karakteristika), kao sto su veliCina, tezina, otpomost, koji se tokom eksploatacije ne mijenjaju, sto znaCi da su oni u modelu kvalitativne fizike konstantni. Medutim, ako, ipak, dode do njihove promjene to do1az1

50

kao posljedica fizickih fen omena, koji su definirani njenim kvantitativnim prostorom.

Znanje 0 fizickim fenomenima omogucava da se prate izmjene u grafu strukture dijelova kao i njihove relacije. Oni se u bazi znanja mode1iraju pomocu teorije kvalitativnih procesa, koji predstavljaju formalizam za opis otkaza koji izazivaju promjenu strukture masine.

Kada je model masine definiran preko grafa povezivanja dije]ova, u slijedecem koraku se generise mreza modela parametara koii matematicki povezuju fenomene otkaza preko re1acije izvodenja. .

Navedeni prilaz modeliranja parametara omogucava slijedece karakteristike procedure planiranja dijagnoze i odrzavanja, (i) modeliranja parametara pomocu matematickih relacija omogucava jednoznacan opis pojava i procesa na mehanickim, elektricnim iIi elektronskim sistemima. i (ii) razvoj sistema rezoniranja cini nezavisnim od oblasti koja se modelira.

U dijagnostickom modelu otkaz se definira kao promiena atributa :~~ t-,~~.1~ 'r-'~ ~ .. r< .-:.:....,~ ,;-.. .... , ""';;:''; ", .-" ~ 'C. .'- .,

U .. l SLi Uh...tu .. ~ He ulj~lO\' .. ula. nla~llle.. 01TI1PIOTIl nredsta'\?l1a de£eneraClTU

funkcije koji dovodi do otkaza pod djelova~jem ~dgovaraj~ceg fenome~a. Dakle, dijagnosticki model se gradi na bazi veza i relacija: simptomi -fenomeni - otkazi, pri cemu obje relacije mogu biti: 1 - 1, 1 - n, i n - 1. avo prakticno znaci slijedece: jedan simptom - jedan otkaz, jedan simptom - vise otkaza, vise simptoma - jedan otkaz itd.

Na bazi opisa fun..kcije masina, a pracenjem stanja funkcija masine pomocu senzora, formira se baza znanja simptoma, kao. dio sistema rezoniranja. On pretrazuje bazu znanja, i to za sve one parametre koji se mijenjaju i imaju kauzalne relacije: simptom Cu) - otkaz Cn).

Drugo, svi fenomeni Cije promjene izazivaju degradaciju funkcije, prema naprijed navedenim relacijama, se pretrafuju u bazi znanja.

U slijedecem koraku, sistem rezoniranja, na bazi moguCih otkaza, gradi se model kvalitativne simulacije otkaza, cUi je algoritam prikazan na s1. 1.17., koji ima dva modula: (i) odredivanje vrijednosti parametara i pretrazivanja aktivnih fenomena, i Oi) aktiviranje fenomena i izmjena modela objekata.

Najzad, u cetvrtom koraku sistema rezoniranja, na bazi dodatnih infom1acija i znanja, iz skupa moguCih otkaza generise najvjerovatniji otkaz, za koji se u slijedecoj fazi daje metoda odrzavanja. On obulwata slijedece cjeline: (i) odredivanje cilja odrzavanja, (ii) generisanje mogucih modela odiZavanja, (iii) simulaciju odrZavanja, (iv) izvor metodai plan odiZavarJa.

::1

cMDDVL .. l.-l'----

, I ODRE~IVANJE )1 VRIJEDNOSTI

PARAMETARA , I

i

IZMJENA MODELA

, ___ 'l:: __ --, r .---'--- ----,

I

PRETRAZIVANJE AKTIVNIH FENOMENA

!

ODREfllVANJE SLJEDECIH STANJA

AKTIVIRANJE FEN OMENA

i ,

: ___________ .A, ________ _

FENOMEN PROSTOR

Slika 1.17. Algoritam kvalitativne simlilacije

Funkcionalna struktura samoodrzavanja tehnickog sistema dana je na slici 1.18. [42].

( TEI-'NIC-KJ SIS1EM '\ _______ \ (h¥lSIN~) j-.----

I , ______ ~/ "'\ \

~----\ ,------ --.j\ AKTUATORI i I /1 1 ,~---~

( SENZORl \.-~-------, '-____ ..J i

I i I /._.'L._. __ . _________ y ___ ,

( \

INELlGWTNI CAD / \ iiSTORlJ.A,OTI(''0,

B.t.Z.''., PODATAKA OTKAZA INTEUGE~NI CAD

~, RACUNAR i------l>~ , ; J

\...._-------------j

Slilw 1. j 8. Funkcionall1a struktura samo-odriavajuceg tehnickog sistema

1.9. Buducnost odiZavanja

Na osnovu naprijed recenog moze se pretpostaviti da ee unapredenje odrzavanja u narednom periodu bit praceno slijedecim zakljuccima:

troskove odrZavanja svesti na mllllmum na mvou direktnih troskova (troskovi materijala i rezervnih dijelova i rad na odrzavanju) ( cilj ZC - Zero Cost), funkcioniranje tehnickih sistema bez otkaza i zastoja ( ZF - Zero Failure), kvaliteta rada tehnickih sistema (opreme) bez greske / skarta proizvoda/ procesa, (ZD - Zero Defect), zalihe materijala i rezervnih dijelova za odrzavanje bliske nuE ( ZS - Zero Stock), jer ee «narucene» zalihe biti odmah ugradene, kadrove u odrzavanju obucene do perfekcije, da nema poslova dorade ( ZR - Zero Rework), rel11iinjering od:-zavanja u p::-ocesirna, tehnologiji, kadrovim2., 111enadzmentu itd. u cilju eliminiranja gubitaka, s¥Iacenja srednjeg vremena u otkazu i produzivanja srednjeg vremena izmedu intervencija odrzavanja, odnosno, povisenja nivoa gotovosti i pouzdanosti, produzavanje ekonomicnog zivotnog ciklusa (snizenje troskova eksploatacije opreme), unapredenje kvaliteta ab:ivnosti odnosno procesa odriavanja (eliminiranje rekiamacije na odrZavanje, dorade i s1.). Razmatranje problema i posljedica odrzavanja prema petlji kvaliteta, u fazama: (i) istrazivanje i razvoj, (ii) proizvodnja, (iv) komroliranje j

ispitivanje, (v) prodaja i otprema, (vi) ugradnja i pustanje u pogon, (vii) odrzavanje i tehnicka pomoe, (viii) otpis i povlacenje iz upotrebe, razvoj modela virtualnog oc1rzavanja pnmJenom «simulacije» realnQg sistema koristenja vjesta~:,ke inteligencije, ekspertnih sistema i informacionih telmologija prije eksploatacije i pocetka odrzavanja tehnickih sistema. tranzicija fokusa oClrzavanja 1Z tehnoloskog u domenu menadzmema (planiranje, organiziranje. rukovodenje, upravljanje itd).

1.10. Proces odriavanja

1.10.1. Uopste

Proces tehnickog oarzavanja je SkllP aktivnosti, postupaka, modela i metoda koji se tokom perioda eksploataeije (koristenja) sprovode i koriste na tehnickim sistemima II eilju sprecavanja pojave stanja II otkazu iIi radi otldanjanja pojave stanja II otkazu i nastalog otkaza.

Proces odrzavanja telmickog sistema ima karakteristike izrazito slucajnog procesa. Ovo proistice iz dvije bitne slucajnosti koje ga odreduju. Prvu slucajnu velicinu predstavija vrijeme rada tehnickog sistema do trenutka u kome treba da se sprovede postupak odrzavanja, a drugu, vrijeme potrebno da se postupak odrzavanja sprovede, tj. da se sistem iz «stanja u otkazu» ponovo vrati u «stanje u radu». Prva slucajno promjenljiva je odredena osobinama sistema u pogledu pojave otkaza, tj. osobinama POUZd8DOSti: a dr;..~ga :l nacelu odreC~2-;J kvalitetoDl sisten]a odrzavanja, ali i osobinama tehnickog sistema koji se odrzava [52].

1.10.2. Stanja lehnickog sistema

Tehnicki sistem u ekspioataciji moze biti u jednom od dva moguca stanja: u «stanju u radw) iIi u «stanju u otkazu». Ako je u «stanju u radu» to znaGi da je ispnivan i da moze da izvrSava postavljeni zadatak, na propisan naCin i u propisanom vremenu. Ako je u «stanju u otkazu», zadatak i funkcija cilja se ne izvrsavaju na propisan nacin [52].

Ovako definirana osnovna stanja tehnickog sistema nedovoljno objasnjavaju sustinu procesa njegovog koristenja, a naroCito procesa odrzavanja. Zato je nuzno da se uvedu bliza opredjeljenja. Ovo je ucinjeno i u Rijecniku IEe [31], u kome se najprije uvode pojmovi radno stanje i neradno stanje, a zatim i slijedeca stanja sistema [52]:

neplanirani zastoj, sto predstavlja neradno stanje u vremenu rada, odnosno, u vremenu kada se trazi da sistem izvrsava svoje zadatke, funkc.ionalni zastoj koji predstavlja neradno stanje u vremenu nerada, odnosno, u vremenu kada sistem ne treba da radi, stanje radne nesposobnosti koje oznacava stanje sistema u kome 011 ne moze da iZ'.frsava svoje zadatke iz bilo kojih razloga,

f··· .. ··

'I i

:

izazvani nerad/zastoj koji oznacava neradno stanje izazvano, iskljucivo, nekim vanjskim razlozima, nevezanim za odrzavanje, «stanje u otkazU» koje oznacava neradno stanje izazvano pojavom otkaza iIi potrebom sprovodenja obinmijih po stup aka preven6vnog odrzavanja, «stanje u radm) koje oznacava stanje «radne sposobnosti», odnosno stanje u kome maze da izvrsava svoje zadatke, ukoliko je logisticki propisano osiguran i podrzan, kriticno stanje koje predstavlja stanje u kome sistem moze izazvati ozljede ijudi, znacajne materijalne stete i1i sliene l1eZeljene poslijedice.

Graficki prikaz navedenih stanja tehnickih sistema i njihovih odnosa dat je na sliei 1.19. Ovaj grafikon u sustini odgovara IEe Rjecniku [31 ].

'------__ : J:,i~! I I~ ! ' : ! i Slstern u, \ Stanje '". . \ Pre",:e.ntlvno, : Nakrl~dno j \ i redudansl : Funkcionaini ; izvrsenj8 : Planl~an! : kon:Dlno~ano i komblnovano :

I (iii U SkI8diS!:.):::: zastoj I d' I zasto) , odrzavanJe od - . ,

. 1""" ,.. : za atKa)! : .. ;' )r: rzavanJe)' :

Slika 1.19. Grajicki prir.a:: lehnickog slanja sistema

1.10.3. Vremenska slika stanja

Struktura vremena odrzavanja analizira se u Rjecniku IEe [31 J. Ovo je shematski objasnjeno na slici 1.20.

VR!JEME U RADU VR1JEME U OTKAZU VRJJEME U RADU

NERAONO VR!JEME

VRIJEME ODRZAVANJA I III VR1JEME PLAN!RANOG VR1JEME NEOTKRlVENOG ADMIN!STRATIVN! ZASTO.t ZA$TOJA OTKAZA L-______ ~

VRIJEME ODRZAVANJA I AKTjVNO VRlJEME ODR±AVANJA

VR1JEME PREVENT!VHOG OORZAVANJA

VRlJEME NAKNAONOG ODRZAVANJA

AKTtVNO VR1JEME NAKNADNOG I I AKTiVNO I ODR1AVANJA I VR1JEME L.. __________ --' '-, ____ ~

PR::VENT1VNOG I LOGIST1CKl

ZASTOJ

ODR2ft.VANJA

Slika 1.20, Struktura Vrel71el1a odriavanja prenlG lEe J7.jecniku

Uocava se da je struktura vremena odriavanja u ovom slucaju neposredno vezana za prikaz osnovnih stanja sistema. tako se za pojmove «stanje u radm) i «stanje u otkazm) definiraju i odgovarajuca vremena, ~j. «vrijeme u radm) i «vrijeme u otkazu» kao i slijedeci pojmovi:

vrijeme radne nesposobnosti koje odgovara vremenu u kome je sistem u staniu radne nesposobnosti, radno vrije~e iii zahtijevano vrijeme u kome se od sistema trazi da izvrsava svoju funkciju na propisan naGin, vrijeme nerada u kome se ne trazi da sistem izvrsava svoju fu~kcjj~, odnosno u kome ne postoji potreba da sistem radi, kao j

vrijeme neplaniranog zastoja, i vrijeme funkcionalnog zastoja koja odgovaraJu odgovarajuCi;-a smnjima sistema.

Struktura samog vremena odrZavanja vezana je za slijedecu definiciiu:

Vrijeme odrZavanja predstavlja interval vremena u kome se na Dromatranom tehniekom sistemu rueno iIi automatski sprovode postupci ~drzavanja, obuhvacajuci pri tome i tehnicke iIi iogisrick-e zastoje.

56

'_-v.-'

I I

Po ovoj definiciji se podrazumijeva da se odrzavanje moze vrsiti i u vremenu u kome sistem radi, odnosno u kome izvrsava svoju fullkciju. Uz pojam «vrijeme odrzavanja», utvrduju se i slijedeci pojmovi [52): .

- aktivno vrijeme odrlavanja koje je isto sto i vrijeme odrzavanJa, ali bez vremena logistickih zastoja, vrijeme preventivnog odrzavClnja koje se odnosi na sprovoaenje Dostupaka preventivl10g odrzavanja, ~rije~e naknadnog odrZavanja koje se odnosi na sprovoaenje postupaka naknadnog odrZavanja, ~ktivno vrijeme preventivnog oclrzavanja, aktivno vrijeme nakrmdnog odriavanja, vrijeme neotkrivenog otkaza koje odgovara intervalu vremena izmeciu pojave otkaza i otkrivanja iii uocavanja njenog efekta, oclnosno posljedica na racl sistema, administrativni zastoj, sto odgovara vremenu zakasnjenja u sprovocienju korektivnih postupaka zbog administrativnih razloga, loglsticki zastoj~ sto odQo\:ara -\lren1enu zakasnjavanja u sprovodenju posmpa.ka odrzavanja zbog nedostatka nekog od potrebnih eleme.nata za Ocl;-z3.vanje, ali iskljucujuCi elemente administrativnog karaktera, tehnicki zastoj, Cime se zbimo obuhvata vrijeme utroseno 11a pripreme za sprovodenje postupaka odrzavanja, vrijeme otklanjanja otkaza koje odgovara dije1u aktivnog vremena naknadnog odrZavanja u kome se otklanja uocena greska, vrijeme kontrole koje preclstavlja dio aktivnog vremena odrzavanja u kome se provjerava funkcija, odnosno ispravnost sistema, vrijeme dijagnostike koje odgovara vremenu u kome se utvrduje

. uzrok otkaza, vrijeme lokalizacije otkaza koje cini clio aktivnog vremena naknadnog odrzavanja u kome se lokalizira uocena greska i vrije!ne popravlze, koje zahtjeva onaj dio aktivl10g vreU1ena preventivnog oclrzavanja u kome se sistem opravlja tako da ponovo bude u raunom stanju / izvodenje preventivnih periodicnih popravaka j profilaksi).

57

2. SIGUR.NOST FUNKCIONISANJA TEHNICKlH SISTEIVIA

2.1. Osnovne karakteristike sistema odriavanja

Karakteristike sistema odrzavanja predstavljaju veliCine iIi obiljezja pomocu kojih moze da se opise iIi blize odredi sistem odriavanja i njegove osobine.

ad vise karakteristika (slika 2.1) koje se definisu u odrzavanju, ukljucujuci i karakteristik~ procesa odrzavanja, n~veci znacaj imaju karakteristike koje zbimo pokazuju utjecaj odrzavanja na efektivnost tehnickog sistema, tj. karakteristike koje povezuju osobine sistema u pogledu pouzdanosti i odrzavanja.

Slika 2.1. Osnovne karakteristike sistema odriavanja

To su prije svega funkcije raspolozivosti i gotovosti, pogodnosti odrzavallja i troskova. Ove runkcije, dakIe, pored neposrednog opisivanja odgovarajucih svojstava tehnickog sistema, predstavljaju istovremeno i svojevrsne karakteristike sistema odrzavanja. Na bazi ovih osnovnih funkcija mogu da se definiraju i druge, pomocne iIi izvedene karakteristike i mjeme velicine, koje neposredno ili posredno opisuju sistem odrzavanja ili neka ad njegovih svojstava [52]. OVdje je .

raspolozivost vjerovatnoca da ce sistem stupiti u dejstvo i uci u podrucje dozvoljenih odstupanja postavljene funkcije kriterijuma u datim uslovima okoline.

Svojstva karakteristike sistema odrzavanja ima i funkcija raspodjele vremena trajanja postupaka odriavanja, odnosno funkcije pogodnosti odrzavanja (Po). I na osnovu ove funkcjje moze se definisati vise karakterisika i mjemih velicina. Pogodnost odrzavanja je vjerovatnoca da ce projektovani postupak odrzavanja biti izveden u datom vremenu, datim uslovima okoline i prj minimainim troskovima.

Uz pojam pouzdanosti (s1. 2.1) uvijek se pominje i intezitet otkaza Ic(t) koji predstavlja vjerovatnocu da ce dio koji se nalazi u otkazu do trenutka t, otkazati u narednom periodu (to je, u stvari, brzina pojave otkaza).

2.2. Pouzdanost, raspolozivost i funkcionalna pogpdROSt

Osnovni pojmovi

Stanje tehnickog sistema predstavlja skup podataka koji daju potpunu informaciju 0 ponasanju sistema u datom trenutku vremena i datim uslovima okoline, potrebnu za podesavanje rada sistema, odnosno projektiranje njegovog ponasanja u periodu zapocetom tim trenutkom.

Neodredenost stfu"'1ja podrazumjeva step en ostvarenja zadatih uslova i postupaka karakteristicnih za odredena stanja.

Entropija sistema je veliCina koja odreduje mjeru neodredenosti sistema, a zasniva se na stohastickom ponasanju sistema.

Osnovna stanja sistema odredena su promjenom parametara funkcije eilja u vremenu, a pod dejstvom utjecaja razlicitih po velicini, praveu i smjeru, pri cemu :

- promjena parametara funkeije cilja u okviru dozvoljenih granica odreduje stanje sistema "zadovoljava", sto znaCi da sistem uspjesno vrsi funkeiju kriterijuma. Stanje "zadovoljava", oznacava stanje "u radu";

- promjena parametara postavijene funkeije kriterijuma izvan graniea dbzvoJjenih odstupanja odrec1uje stanje sistema "ne zadovoliava" sto znaCi da sistem ne vrsi uspjesno postavljenu funkciju kriteriJuma.

59

Stanje "ne zadovoljava" oznacava stanje "u otkazu". Stanje sistema "u otkazu".ie uvijek uslovljeno otkazom dijela sistema.

Pouzdanost. Raspolozivost i Funkcionalna pogodnost

U razvIJemm zemljama, pa na l1lVOU odgovarajuCih medunarodnih asocijacija, ddlo je do promjena u nekim bitnim terminoloskim i pojmovnim opredjeljenjima. To se prije svega odnosi na dokumente i standarde IEe [31], bo i na zdruzene ISO/lEe standarde [20]. Pri tome treba da se napomene da standardi asocijacije lEe, koja se bavi prije svega sistemima elektrotehnike i elektronike, samostalno iIi u saradnji sa ISO asocijac~iom koja iste posloveobavlja u oblasti masinstva, vaze prakticno za sve tehnicke sisteme, pa i za sve vrste masinskih sistema [52].

Poznato je da se ukupna svojstva jednog tehnickog sistema u pogledu izvrsavanja njegovog zadatka, oci.'1osno postavljane funkcije cilja, lnogu dobro izraziti fUJllccijor:r} efektnosti. Posto je rad S!steTI1a u vren1:::nu izlozen brojnim slucajnim mjecajima, a i posto je sasvim izvjesna pojava otkaza, kao i svih drugih dogadaja u zivotu tehnickog sistema, ima stohasticki karakter, funkcija efektnosti se izrazava kao vjerovatnoca da ce posmatrani sistcm uspjeSno stupiti u dejstvo u trenutku potrebe i da ce uspjeSno izvrsavati zadatu funkciju kriterijuma u projektovanom vremenu i pod datim uslovima okoEne [49]. Definicija funkcije efektivnosti E(t;r) je sIikovno prikazana na slici 2.2, sto se moze analiticki iskazati U obliku [52J :

E(t,r)=R(t)- G(t)- FP gdje je : R(t) - Pouzdanost, odnosno vjerovatnoca rada bez otkaza u toku

vremena t, G(t) - Raspolozivost ili Gotovost, odnosno vjerovah10ca da ce

sistem u bilo kom trenutku (kalendaTskog) vremeDa T biti raspoloziv) odnosl1o da (':e biti 11 S:ZiD.;U da radi iii da se ukljuci urad.

FP -Funkcija pogodnosti, odnosno sIepen zadovoljenja funkcionalnih zahtjeva (prilagodavanja okolini, fleksibilnosti).

Na siici 2.3. data je kriva funkcije efektivnosti.

-_i~

TEHNICKl SISTEMI ZA ODRtA VANJE

EFEKTIVNOST TEHNICKOG SISTEMA

I

;:~ 1\1\' \',,,,,,,,,,1"";'" <I" "'0 ,j'''lll \

\.:~PJt.:;'n!) :-.lUPltl U JI;J~l\'\l t1

l!~:~l'!'" ,!~'H~"::-:~l i j~~tim

!;~ir.t\ :'11:1 okdr~i~

/, . ,

\

\ jt,::I1\ :ttnocn ti:! ~;(, :-.1:,;:':111

l.I~r)c::'lio \,,.SHI !1:lil~clJl!

kn~~'fllull,\;l H r:"oit:kitT':J1P(\l1"\

., lL':1Je--r.I: ;,:~.b 1

,-btnn u;\ln'.i,n:~ "t-"diIlC

Slika 2.2, GotOVQst, Pou:danost i j"7unkcionah7C pogodnost

1.0

o Sliko 2.3.. Funkcijo efektivnosti sis/emo

Posljednjih godina, medutim, doslo je do zakljucka da efektivnost nije najprikladniji pojam za izrazavanje ukupnih svojstava tehnickih sistema, odnosno da se na ovaj naCin ne mogu iskazati sve osobille sistema koje treba uzeti U obzir pri ocjenjivanju njegovih kvalireta, odnosno ukupne radne sposobnosti u vremenu. Ovo je doslo do izraZaja i u novoj verziji IEe standarda koji se odnose na OVil problematiku.

;';1

Osnovni koncept ovog vaznog IEe Rijecnika, prikazan je na slici 2.4, neposredno u obliku u kome je i u samom standardu prezentiran.

I . :Pt )TJ..I.I·.I-{~~I l..:VAl.ITFJ

__ ,--_~----'-i --~:~= ______________ :

-------------------------

Slika 2.4. Upotrebni kvalitet

Sterna prikazana na slici 2.4. objasnjava, kao sto se vldl, naCin izrazavanja, odnosno iskazivanja ukupnih svojstava tehnickih sistema. Svojstva su, pli tome, definisana kao perfom1anse, odnosno osobine koje se odnose na odrec!ene periode u zivotu sistema iii na njegove odredene funkcije. Osnovni pojam u ovom prilazu Cini upotrebni kvalitet koji obuhvata osobine sistema vezane za njegov rad, kao i elemente podrske nuzne da bi sistern mogao uspjesno da radi [52]. -

Iz sherne na slici 2.4. se vidi da Upotrebni kvalitet zavisi ad Performansi logisticke podrske radu sistema; Performansi operativnosti, Performansi upotrebe i lntegriteta upotrebe. Ovi pojmovi su u Rijecniku definisani na sljedeci nacin :

- Perfonnanse logisticke podrske radu sistema : "Sposobnost preduzeca da obezbijedi rad tehnickog sistema i pomogne u izvrsavanju njegovog zadatka",

- Performanse operativnosti : "Sposobnost tehnickog sistema da bude uspjesno i lahko koristen",

- Performanse upotrebe (Radne performanse, Perfom1anse u radu) : " Sposobnost tehnickog sistema da funkcionise u granicama dozvoljenih odstupanja i po drugim uslovima koje zahtijeva korisnik, u toku propisanog (zahtijevanog) vremena"; Perfonnanse upotrebe se dijele na Perfonnanse dostupnosti i na Perfom1anse postojanosti koje se definisu na sljedeci nacin : '

~;

Performanse dostupnosti : "Sposobnost tehnickog sistema da funkcionise u granicama dozvoljenih odstupanja i pod drugil11 uslovima koje zahtijeva korisnik" i Performanse postojanosti : "Sposobnost tehnickog sistema da po stupanju urad propisno funkcionise, pod datim uslovima i u toku propisanog (zahtijevanog) vremena".

lntegritet (StabiInost) upotrebe : "Sposobnost sistema da po stupanju urad funkcionise bez zna6ajnih pogorsanja"

1z slike 2.4. se takode vidi da je pojam Performanse upotrebe veoma kompleksan i da se moze rasclaniti na dvije vatne komponente, odnosno na Radni potencijal i na Sigurnost funkcionisanja. Dok se Radni kapacitet definise prosto kao "Sposobnost tehnickog sistema da zadovolji zahtjeve korisnika izrazene u vidu kvantitativnih karakteristika, pod datim uslovim~", dotle se pojam Sigurnosti funkcionisanja definise kao slozena funkcija, zavlsna od Perfonnansi pouzdanosti, Perfoemansi pogodnosri odrzavanja i Performansi logisticke pocirske odrzavanju [52].

Kao sto se vidi, ovako definisana Sigumost funkcionisanja ima velike slicnosti sa ranije definisanim pojmom Efektnosti. U Rijecniku su ova tri svojstva sistema neposredno vezana i za pojam Perfom1anse raspolozivosti, sto je takode veoma sli6no odgovarajucem pojmu iz date definicije Efektivnosti. Ovo je jos vidljivije iz definicija ovih pojmova datih u Rijecniku [52]:

Sigumost [llnkciol1isanja : "Zbimi pojam koji se koristi za opisivanje Perfomansi raspolozivosti i cinilaca koji odreduju ove performanse : Performase pouzdanosti, performanse pogodnosti odrzavanja i Performanse logisticke podrske ocirzavanju", Performanse raspolozivosti : "Sposobnost telmickog sistema da bude u stanju u kome moze cia izvrsava zahtjevanu funkciju, pod datim uslovima i u datom trenutku vremena, odnosno u toku datog intervala vremena, a pod predpostavkom da Je obezbijedeno potrebno snabdjevanje (spoljni resursi)", Performanse pouzdanosti : "Sposobnost tehnickog sistema da izvrsava zahtjevanu funkciju, pod datim uslovima i u datol11 intervalu vremena". Performanse pogodnosti odrzavanja : "Sposobnost tehnickog sistema da u datim uslovima koristenja bude u stanju u k.ome maze da izvrsava zahtjevanu funkciju, ili da se 1110Ze ponovo

63

dovesti u takvo stanje, au slucaju da se odrzavanje sprovodi pod datim uslovima, po utvrdenim postupcima i sa datim resursima", Perfonnanse logisticke podrske odrzavanju : "Sposobnost sistema odrzavanja, odnosno preduzeca koje vr51 odrza'vanje, da pod datim uslovima obezbijedi zahtjevano odrzavanje tehnickog sistema, u skladu sa Strategijom (poIitikom) odrZavanja",

Pored nabrojanih, ovdje cemo pomenuti i sljedece pojrnove koje treba imati u vidu prilikom definisanja svih ranije pomenutih performansi.

RADNOSPOSOBNO STANJE (RADNA SPOSOBNOST) : Stanje tehnickog sistema, pri kome je on sposoban da vrsi zadatu funkciju, saglasno odreoenim paramerrima (snaga, brzina, proizvodnost, potrosnja ulja i maziva i dr.) koji su definisani nonnativno tehnickom dokumentacij om;

!SPRAVNOST : Tehnicko stanje sistema pri kome on odgovara SVlm zahtjevima ispravnosti propisanim normativno-tehnickom

, 1 •.

QOKUmentaCIJoln;

DUGOVJECNOST : Svojsrvo rehnickog sistema da oddi radrlU sposobnost do nastupanja granicnog stanja pri ustanovljenom sistemu tehnickog odrzavanja.

BEZOTKJ.\ZNOST TEHNiCKOG SISTEMA Svojstvo tehnickog sistema da neprekidno odrzava radnu sposobnost u toku n-ekog vremena iIi neke proizvodnje, koja cini trajanje iii obim proizvodnje sistema, izmjerene u casovima iIi tonama. Kao pokazatelj bezotkaznosti sluze : (1) vjerovatnoca bezotk:aznog rada, tj. vjerovatnoca da se u granicama zadatog rada ne pojavi otkaz, (2) rad do otkaza - karakterise se odnosom rada obnovljenog tehnickog sistema prema ocekivanom broju njegovih otkaza u toku rada. Za tehnicke sisteme koji su obnovljivi, poslije prvog otkaza ili kod kojih su iz uslova bezopasnosti otkazi dopustivi, !eao pokazatelj bezotkazl1osti Sf javlja vjerovatnoca bezotkazl1og rada, tj. vjerovatnoca da se pri odredenil11 uslovima eksploat2-cije u zadailo1ll intervalu vremena iii u granicanla zadate proizvodnje otkaz ne pojavljuje.

EKSPLOATACIONA TEHNOLOGICNOST Skup konstmkciono-tehnoloskih osobina sastavnih dijelova sistema koje odreduju njihovu prilagodljivost za izvrsenje svih postupaka odrzavanja u zadatil11 uslovil11a eksploatacije uz iskoristenje najefektivnijih tehnoloskih procesa.

Ovdje spadaju :dostupnost objektil11a odrzavanja, dijagnosticka podobnost, lahka demontaza, uzajal11na zal11jenjivost i unifikacija i standardizacija sastavnih dijelova sistema;

TRAJNOST TEHNICKOG SISTEM,.l\ : Svojstvo sastavnog dijela i/ili sistema da sacuva radnu sposobnost do nasrupanja granice otkaza (granicnog stanja) pri odrecienim uslovima eksploatacije i odrzavanja. Karakteristicne velicine trajnosti su resurs J vijek trajanja (zivotni ciklus).

2.3. Parametri funkcije raspodjele

Za ziesavanje problema pouzdanosti zahtijeva se odredivanje mnogih faktora, od kojih zavise pokazatelji pouzdanosti. Kao osnovni javljaju se faktori vremena i reZil11a tehnicke eksploatacije sistema.

Za prognoziranje pouzdanosti te1mickih sistema neophodna je informacija 0 iZl11jeni rfldne sposobnosti sastavnih dijelova sistema u toku

...... ...~-

planiranog perioda lada. Inforn1acija 0 pouzdanosti SiStenla je neophodna U SVUTI etapama njihovog stvaranja, pri projektovanju, izradi, ispitivanju, eksploataciji, odrZavanju i otpisu.

Statisticka inforl11acija 0 pouzdanosti sastavnih dijelova sistema, karakterise se slucajnim velicinama, pa se i sami pokazatelji pouzdanosti javljaju, takooe, leao slucajne velieine i odreouju se na osnovu metoda vjerovatnoce i matematicke statistike.

Sve mjere neprekidnih velieina zadaju se ooicno u disk.retnom vidu. Svakoj vrijednosti slucajne veliCine (ti) odgovara frekvencija pojavljivanja te vrijednosti u eksperimentu mi. Tako je ukupan broj ispitivanja (provjera) :

N:::: '" 111. ~l ;=1

I71 j Odnos .Ie gustina ili relativna frekvencija, pojave I-Ie J/

vrijednosti slucajl1e velicine. Za neprekidne slucajne velicine odreciuje se frekvencija i gustina

dospjeva1~ja vrijednosti slucajne veiiCine u neke intervale vrijednosti. Cjelokupnost , koja sadrzi sve istrazne sisteme, naziva se generalnom cjelokupnoscu, a izabrani iz nje N djelova odrazavaju izvadak obima N. Vjerovatnoca dospijevanja vrijednosti slucajne veliCine u intervalu [t j , t J Je:

-65

p(t) = (2 f(t)dt :::;; m J, n

gdje je : f(t) - gustina vjerovatnoce m - broj razmatranih slucajnih rezultata

Za neprekidnu slucajnu velicinu, zadatu svojom gustinom vjerovamoce f(t), matematicko ocekivanje M[TJ i disperzija D[TJ su:

b

111[1'] = Jt. f(t)dt a

b

D[T] = f 2 f(t)dt = (M[T b2

a

Pa slucajna velicina uzima vrijednosti od "a" do "b". Ako se ona mijenja od - os do + 00 , onda je

Af[TJ= ft·f(t)dt

+ro

D r",] 1.2 f' 'd (Hr""'1\2 Ll = J I .' It) t = iV1 Ll jJ -

Za priblizne proracune moze se uzeti 1 No

M[TJ=-)'t ·m }!o ~ 1 J

1 No

M[T]==-It; ·m; No ;=1

Srednje kvadratno (standardno) odstupanje

a[T] = ~DlT] Odreauje step en rasturanja od srednje vrijednosti siucajne

velicine. Koeficijent varijacije je

v[Tl= a[T] J M[T]

Amplituda variranja

gdje su : tmax i tmin najvece veliCina. Empirijska raspodjela

- n t t=)'...l-

7::N

najmanje odstupanje slucajnih

Karakterise se srednjom aritmetickom vrijednoscu. VeliCina rasturanja djelimicnih vrijednosti oko njihove srednJe

vrijednosti karakterise se empirijskom disperzijom

52 =-l-·im; ·(ti _1)2 N -1 ;=1

Za N>25 koristi se fOffimla

gdje je :

~ r..,

Pri N -'reX), SC :::;; DlT j. Empirijske krive raspodjele karakterisu se, takode, asimetrijom Aa

i ekscesom Ee.

)' - 3

I1dt - t) A =---' /./

a s~ /

Ako je Aa=O, kriva je simetricna, pri Aa<O kriva 1ma pozitivnu asimetriju, dok Aa>O lv-iva ima negativnu asimetriju.

Cesto se funkcije karakterisu koeficijentima relativne asimetrije, relativnog rasturanja i veliCinom granicnog polja rasturanja. Granicnim poljem rasturanja naziva se rastojanje medu takvim dvjema vrijednostima tl i h slucajne veliCine pri kojima povrsina ogranicena krivom, osama apscisa i otsjeckom (tJ ,t2), je jednaka

'2 1 - 2fJ = f f(t)dt

gdje je : 2fJ vjerovatnoca rizika.

Granicno po1je rasturanja uzima se za polje tolerancije, tj.

~ to-tl k" d' l' 1 .. tl+to 6 = ----, a oordmata sre me po Ja to,eranClje .6. = ---- . 2 2

Koeficijent relativne asimetrije Je M[r]-A

a = dok Je a ' 1 _.. l' . k 30" me!lCljent re atlvnog rasturan1a = - ,

~ - a gdje je :

M, 00 1 s=.,JD[r]; ff(t)dt= ffCi)dt=i

Me

Mediana Me se koristi u slucajevima kada je obim kontrole mali. Za neprekidnu slucajnu veiicinu mediana se odreduje integralom. Moda Mo .ie najvjerovatnija veliCina, koja odgovara najvecoj frekvenciji datog niza raspodjele.

Navedenim metodama se koristimo pri odredivanju pokazate!ja pouzdanosti koristenjem eksperimentalnih podataka koji sa dovoljnom vjerovatnocom daju predstavu 0 faktickoj raspodjeli rada sastavnih dijelova sistema.

2.4. Osnovne karakteristike funkcije pOllzdanosti

Osnovne jednacine. - Osnovu proucavanja, na bazi vremenske slike stal1ja sistema, pruza osno"'/na statisticka jednaCina data u obliku :

F(t) + Ret) = 1 gdje je : R(t) - pouzdanost

FCt) -nepouzdanost Diferenciranjem ovog izraza po vremenu, dobija se :

dF(t) + dR(t) = 0 dt dt

pri cemu:

dF(t) " ) --. -=]U

cit

predstavlja diferencijalnu funkciju raspodjele iIi funkciju gustine vjerovatnoce pojave intervala "u otkazu" posmatranog sastavnog dijela sistema, a izvod :

dR(t) = pet) dt

68

.~

!

predstavlja diferencijalnu funkciju raspodjele iIi funkciju gustine vjerovatnoce pojave stanja "u radu", odnosno vjerovatnocu bezotkaznog rada posmatranog sastavnog dijela sistema (za neprekidne promjene), pa je sada :

fCt) + p(t) = 0 f(t) = - p(t)

Funkcije vjerovatnoca pojave odreaenih stanja sistema mogu u opcem slucaju biti dvojake, ito:

diskretne iIi funkcije prekidnih promjena kod kojih promjenljive uzimaju konacan - odreden broj vrijednosti, i kominuirane iIi funkcije neprekidnih promjena kod kojih promjenljive uzimaju bilo koju vrijednost u okviru datog intervala - podrucja.

1. Funkcija gustine pojava stanja flU OTKAZUfI

Za s}u::aj r:.cprekid:1ih promj:::na dc:t2- lzrazorn: a''F (" \ r(,I- v)

/ \'J---., dt

i predstavlja izvod kumulativne funkcije stanja "U OTKi\ZU" F(t) posmatranog dijela sistema. Funkcija gustine pojava stanja flU OTKA..ZU fI

je funkcija raspodjele pojave 11 vremenu pa ima za dimenziju reciprocnu vrijednost vremena, odnosno:

Za slucaj prekidnih promjena data je izrazom:

gdje su: N - ukupan broj stanja "u OTKAZU" u trenutku posmatranja, n - ukupan broj sranja, liT - intel-/al posmatranja. Kumulativna funkcija gustine pojava stanja "u OTKAZU"

sistema se dobija za slucaj neprekid.nih promjena u 'lidu:

69

I,

F(t) =' f f(t )dt o

i predstavlja povrsmu ispod hive funkcije gustine pojave stanja "U OTKAZU" (slika 2.5) koja obuhvata podmcje u granicama (O-t]) promjenljive t.

Aka se srafirana povrsina na s1. 2.5. prosiri na ukupno podrucje ispod krive funkcije gustine pojava stanja "U OTKAZU" dobija se po definicij i :

00

F(t) = ffCt)dt=l o

Za slucaj prekidnih (diskrehlih) promjena kumulativna funkcija gustine pojava stanja "U OTKAZU" se dobija iz:

F(t) = ; \. .;.....t

j;j

a) ugradene greSKO

d) ugrnc1ene grclke

. ~/ '\ N , Qr1nosno f' \! j = -

n

c) starosnc greSke

e) siueajne grclke

a.h.c • funkcijC\ gustine pojava stan,!" "u otkazu" d..t.r - kumulauvne iunkcije gusum: pojava sLWja "u Otkaz:\l"

Siika 2,5, Funkclje gustine pojava "stanja U otkazu "

2. Funkcija gustin'e pojava stanja "U RADU" iIi f'lllkcija gustine bezotkaznog rada sistema se za slucaj:

neprekidnih promjena dobija prema:

p(t) = dR(t} dt

prekidnih promjena na osnovu:

n-N f -p(t)=--lPojava's-1 J

n Funkcija gustine bezotkaznog rada predstavlja diferencijalnu

funkciju raspodjele vjerovamoca pojava stanja ItU RADU" posmatranih sistema, Na osnovu prethodnih razmatranja je funkcija gustine pojave stanja ItU R.A.DU" data kao komplementama funkcija funkciji gustine pojave stanja flU OTKiuU", odnosno:

p(t) = - f(t)

Kumulativna funkcija gustine pojava stanja "li radu" iii funkcija bezotkaznog rada se, za slucaj neprekidnih promjena stanja, dobija na osnovu (vjerovatnoCa da dio jos funkcionise u vremenu t])

I,

Ret) = 1- F(t) = 1- ff(t)dt o

Sada se pouzdanost moze iskazati kao (s1. 2,6.): '"

Ret) = ff(t)dt

I moze se pokazati kao komplamentama funkcija kumulativnoj funkciji gustine pojava stanja "u otkazu",

Za slucaj prekidnih promjena stanja sistema kumu!ativna funk:cija bezotkaznog rada data je :

R(") _ n-N \.l ---

n gdje je :

11 - N - ukupan broj ispravnih sastavnih dijelova u trel1utku posmatranja,

n - ukupan broj sastavnih dijelova u trenutku to=O,

F(t) i R(t)

! (I Vrijc111t':

Slika 2.6. Funkcije pouzdanosti R(t) i nepouzdanosti F(/)

3. Intenzitet otkaza Slijedeca karakteristika pouzdanosti, je intenzitet otkaza, koji

predstavlja odnos funkcije gustine pojava stanja "u otkazu" i kumulativne gusti:-___ e pojava stanja ,~U radu".

Za kontinualne promjene stanja je intenzitet otkaza :

. (\ f(t) 1 dR(t) [. . -I 1 Jd) = -,-'. = ----r-). -- pOJava stan Ja U otkazu s J

, RU) R\t dt "

Za prekidne promjene stanja intenzitet otkaza se dobija istim priiazorn kao odnos broja ispravnih dijelova u vremenskorn intervalu .6.t=[t -(t+.6.t)] i srednje vrijednosti broja ispravnih dijelova u istom intervalu, sto daje:

N

f(!) n· f,t N [. - ] JcU) = -~-.- = \ = ( pcyava s I

i\(t) (n-N) \n-N)·f,t .

11

gctie je: (n-N) - broj dijelova sistema "U RADU". Kako se radi 0 intervalu t u

kome su na pocetku svi dijelovi u stanju "U R.."-DU", na haju je broj ovih dijelova (n-N), to se za izracunavanje intenziteta otkaza uzima srednja vrijednost broja dijelova "U RADU" u obliku:

( _ h T') = n + (n - N)

11 1\. sr 2

pa je tada:

Nacelne zakonitosti R(t), f(t) i A(t) date su na slici 2.7. Srednje vr~eme do otkaza novog dijela sistema Je jednoznacno

definisano kao (MTTF - Mean Time To Failure) :

00

MTTF = f = fR(t)dt ur '

D

Ukoliko je dio uspjeSno radio T casova, pouzdanost za sljedecih t casova ce biti :

J)'~ _, ReT -+..1) .Ldl .. lj= , . . ReT)

H" i II I~~-j~

"I ",,,I

Iii I I

I : I~: I I I--_! I : i--_____

"I 1 I

Slilw 2. 7. NaccIne zakonilOs1i funkcijaf(t}, R(t} i ;.(t)

2.5. Pouzdanost sistema izradenog od viSe dijelova

Pouzdanost RsCt) tehnickog sistema koji je izraden od 17 dijelova zaV1Sl od pouzdanosti RjCt) svakog pojedinacnog dijela i naCina povezivanja dijelova u sistem (tzv. strukture sistema). Navode se osnovne veze dijelova sistema:

1. Redna veza - Dijelovi su tako povezani da otkaz bilo kog redno vezanog dijela izaziva i otkaz sistema (s1. 2.8.).

Pouzdanost sistema sa n redno vezanih dijelova je: Rs (t) = R! (tY· R2 (t) .... R" (t)

Ako su intenziteti otkaza svih dijelova u rednoj vezi konstantni, pouzdanost sistema je:

n

Rs (t) = R! (t) . R2 (t) .... Rn Ct) = TI R; (t) ;=!

Ako je: R! (t) = R2 et) = ... = Rn (t), bicr Rs (t) = [1( (t)]" . i\ko su intenziteti otl~aza TIleGUSOOno jecinakj (/Q=j'''2= ... ==;"j)

Rs(t) = exp(-hlJ)

2. Paralelna veza - DijeJovi su tako povezani da je sistem ispravan (radi bez otkaza) ako je bar jedan od 111 paralelno vezanih dijelova ispravan (svi osim jednog da otkazu) (s1. 2.8). Pouzdanost sistema od m paralelnih dijelova je:

Rs (t) = 1- [1- R! (0]' [1-R2 (t)l··[l-Rm(t)]= Rs(t) = 1- TI[l-RiCt)] ;=1

-CC]--C2:]-

r:·' • I .. I ~

c)

b)

Sfika 2.8, Funkcionalna sema lehnickih sistema

Ako je Rl (I) = R2 (t) = ... = RJt) , bice Rs (t) = 1- [F(t)t·

Za konstantne intenzitete otkaza i za primjer od dva paralelno vezana dijeJa, pouzdanost sistema je:

3. Redno-parafelna veza - Sistem je izgraden od redno vezanih dijelova, od kojih svaki objedinjuje vise paralelno vezanih dijelova. Pouzdanost sistema od 11 redno vezanih dijelova, od kojih svaki ima po m paralelno vezanih dije]ova, je

Rs (t) = nJ -Fjj (t)Fj2 (t) .. .Fjm (t)] j~l.

Ako su intenziteti otkaza svih dijeiova u jednom djelu jednaki, bice:

Ako su oni jednaki za sve dijelove (sve dijeJove sistema), bice:

Rs (t) = [1- F;Ct) m ]"

4. Paralelno-redna veza - Sistem je izgraden sa vise paralelnih grana, s tim sto u svakoj grani postoji vise redno vezanih dijelova.

Pouzdanost sistema sa Tn paralelnih grana, od kojih svaka ima po n redno vezanih dijelova, je:

Rs (t) = 1-fI [Ril (t) . Ri2 (t) ... Rin (t)]

Ako sve paralelne grane imaju jednake pouzdanosti, bice :

Rs (t) = 1- [1- R j (t). R2 (t} ... Rn (t)]m ,

A ako su jednaki intenziteti svih dijelova u sistemu (m x 11

dijelova), pouzdanost sistema ovakve strukture jednaka je :

Rs (t) = 1- [1- Ri (t)n ]'" ..

5. Pasivna para/efna veza - Sistem ima u svom sastavu i paralelno vezane dijelove, ali tako ugraaene da se ukljucuju urad samo ako dode do otkaza na aktivnom dijelu, koji se nalazi u radu. Uk~jucivanje ove pasivne rezerve ostvaruje se nekim posebnim sistemom (ukljuCivacem).

Ukoliko je pouzdauost sistema za ukljuCivanje pasivne rezerve veze ravnajedinici (ue postoji mogucnost da ovaj sist-em otkaze), sistem od dva dijela, od kojih je jedan u pasivnoj rezervi, ima pouzdanost:

co tr ro \ l Rs (t) = f J; (t)dt + II J; (t). Jll (t )dt idt l

t 0,- f-r) J Indeksom ,,2" ozuacen je dio u pasivnoj rezervi. Ako je intenzitet

otkaza oba dijela konsrantan, bice:

R() )., (") }c, s t = - exp /-1 U - - 1 exp(Jc,t)

}·2 - )°1 )°2 - /1

A ukoliko su intenziteti otkaza i meausobno jednaki, tj. XI =)h

bice: Rs (t) = exp( -}.t) (1 + Jet)

Za (11-1) dijelova u pasivnoj rezervi (od ulrupno n dijelova same jedan mora da radi) i za ).=const, vazi:

?t-/\'i \

-:;-; ,-:=0 f;

6. Ojefimicno parafefna veza - Sistemje izgraaen sa 711 paralelno vezanih dijelova.

Pouzdanost sistema ovakve strukhlre, kod koga broj isparvnih dijelova mora hiti veCi iIi jednak minimalnom potrebnom broju k jednak Je:

R (t)=f m! RX(1_R)m-x s '., "--' y\ ( "" _ _) I I I /

.,=k ~,.\lrI x.

gdje je R; = R; (1) pouzdanost pojedinacnih dijelova u par~lelno.i

vezl.

2.6. Analiza, stabla otkaza

Osnovni koncept analize stabia otkaza predstavlja prevodenje fizickih sistema na sIrukhIme logicke dijagrame (stabia otkaza) u kojin~a se specificiraju uZfoci odabranog vrsnog dogaCiaja. Ovi dijagrami se formiraju na osnovu simbola za dogadaje, logicke kapije i prenose [44, 45].

76-

2.6. j. Osnovni po}movi

Analiza stabla otkaza - Deduktivna tehnika u kojoj se specificira nezeljeni dogadaj sistema i zatim analizira na koji nacin se taj dogadaj moze odigrati.

Stabio otkaza Graficki, kvalitativni model raziicitih kombjnac~ia paralelnih i sekvencijalnih otkaza, ujedinjenih medu sobom logickim relacijama.

Vrsni dogadaj - Nezeljeni dogadaj sistema. Skup presjeka - Skup dogadaja koji prouzrokuju vrsni dogadaj. Minimalni skup presjeka - Minimalni skup dogaaaja (sImp koji

se ne moze dalje redukovati), a koji prouzrokuje vrsni dogadaj. Primarni dogadaj - Dogadaj koji se, iz raz1icitih razloga, dalje ne

razlaze (granica redukcije sistema). Primarni otkaz Otkaz lisljed intemih karakteristika

posmatranog eJementa sistema. Sskundarni otk3Z - Otkaz ~s1jed nepred~vidertc'g u

toku operacije iii nepredvidenib uslova okoline. Neispiavnost po komandi - NezeUeno funkcionisanje III

nefukcionisanje posmatranog elementa sistema usljed otkaza eJemenata (ili elementa) koji treba da upravljaju prema uslovima u sistemu.

Otkaz zajednickog uzroka - Primami otkazi koji nisu nezavisni jer imaju isti uzrok.

Stablo dogadaja - lnduktivna tehnika za otkrivanje posljedica inicijalnog dogadaja.

Vainost - Kvalitativna: rang dogadaja 11a 05nOV11 njihovih Goprinosa otkaza sistema. K vantitativna: procenat vremena u kome se desava otkaz za specificirani minimalni skup presjeka.

2.6.2. Simbofi ko}i se koriste u ana!izi stabla otkaza

StabIo otkaza je lTIodel grafickog i logickog prikazivanja r?lzlicitih kombinacija potencijalnih dogadaja koji se odnose na otkaz iIi Donnalno funkcionisauje sistema. Poj2m dogadaja oznacava dinamicku promjenu stanja koja se odigrava u elementima sistema. Pod sistemom se podrazumjeva: hardware, software, covjek i faktori okruZenja. Simboli koji se koriste pri formiranju stabia otkaza prikazani su 11a slici 2.9.

""77 ! !

! S irl1 no] Nal'.iv

/'"1 Ii; :,In',I,,'.,;"';, ""~nj,,; dng,jJi..IjC

lo.!:,'i2kl' Iwpl)e

1 ,"ulin,,," ti"",,J,,)

I i

:-1 p.:-cijll.l

()zl1.ak'i

o

o

(/jl , \

I

o ID I~

Opis

B;u:itJd, IfH";:!}drn I.lw!!:t::bj ~"J' r.t" ?l}htl.lt:'.:l ilal.!~ ''''t·:,,;n~e

Logick;;. k;!:~1IJ3 };ojll. p:'"O[!"LI~j )/\:::'':

l11k{'Jikn H: C~;:;(' ~V·!' l,b:':11 W:'::\''.;';l

i :. ":-.::.c;:,, Ll'JI;~. ~,).:. :!h)l?"";';! ;;->,

h~c.n jol ~'l"~ '~'.17' l1'

I """5,, "" .•. fO'"'' "''''''""' "I..,"' , " I I c'=.'~ 1aC11;:! '~GJ'.n du.!'" UO~I'..J;oJ

[,rl\ll<.r:(l nn;)oy:utt:)uC"·::g iJ.!-.b .... ,(

1(ll;ltzuruiuc; 11:;1,). J~ lln:d.swvri::J1 ~l·.,j:)\·i};r.:;,.\t.I~i!'r. dU!"l;;,l}:':r:" ~k::..:J.)lr~tJ

. 11<'1 (ie::.al0) !>tran! IWr~I""l

i,(/!!i.JKl.I ka~I!JH kO,t:l i"J.I7.\·"di .:-:L7. ;--rr.n;;, klt:ltkv; illf,k;;I}1 .:iciinl:=nn\'l nd <"U~lll~ j,.;l';I~I)lk(J,

()~.naC:lv:,

dt,~,'\'1}\! o",·",'.,,"'·U("< '.111;;" !~.'l nn;~\~;: .i:;mll)

iz'

l.);>r.nc.:.:'.'~ ca;;c "\~' ;Ji" ,t.e.:-in T\1nr;" ~rll'ul'(' J:,! n0.!..:')~;:II\:~I::' ":,!.:-!,,~;. ,I'

SZika 2.9. Simboli za kOl1strukcijll stabla otkaza

78

Osnovne logicke kapije za konstruisanje stabla otk?-za su ILl i I kapije. Kapija ILI opisuje situacije u kojima se dogadaj na izlazu pojavljuje sarno ako na ulazu u kapiju postoji jedan ili vise dogadaja. Kapija I opisuje logicku operaciju pri kojoj se za pojavljivanje dogadaja na izlazu za11tijeva prisustvo svi11 dogadaja na ulazu.

2.6.3. Metodoiogija konstrukcije stabla otkaza pouzdanosti

obezbjeaenja

Stablo otkaza se struktuira u vidu niza dogadaja koji dovode do vrsnog, nezeljenog dogadaja medusobno !ogicki povezanih sa neieljenim poddogadajima pomocu ILI i I kapije. Ulazni dogadaji svake logicke kapije su takode izlazi drugih logickih kapija na nizem nivou. Ovi dogadaji se razvijaju sve do niza dogadaja koji dovode do osnovnih znacajnih uzroka nazvanih "bazicnim dogadajima". Bazicni dogadaji koji se prikazuju u vidu k.ruga i romba na ~nu stabla otkaza predstavljaju kraj t[()nr"t1-:~lrr':t<=> ...... t n h 1 n~,~."" '7 '"'" -"",--h'-'~"-;:);' ..... Ul\. ...... lJ'~' ~ .. c!'......'la v_h.a ...... a.

U proceSll KonsIrukcije stabla otkaza razlikuju se tri n1ehaniznla iii uzroka koji doprinose stanju "u otkazu":

1 - primarni otkaz, tj. otkaz koji se odnosi na unutrasnje karakteristike elemenata sistema koje se dalje ne razmatraju.

2 - sekundarni otkaz, tj. otkaz koji se odnosi na poremecaje u okruzenju iIi promjene radnog opterecenja elemenata sistema.

3 - otkaz po komandi, predstavlja nepromisljen postupak iIi nefunkcionisanje elemenata sistema zbog otkaza elemenata koji upravljaju uslovima rada sistema.

Vidi se da u siucaju prva dva mehanizma otkaza element sistema nije duze sposoban da vrsi funkciju cilja. Uslucaju treceg mehanizma otkaza element sistema moze da funkcionise u skladu sa 5VOJ0111

namjenom ako je inicijalni element vracen u ispravno stanje.

2.6.4. Primjena rnetode analize stabla otkaza

Za analizu pouzdanosti sistema sa aspekta pojave otkaza u toku eksploatacije, pogodno je primjeniti analizu stabla otkaza, Cija je primjena moguca u 5vim fazama zivotnog cikiusa sistema.

Metoda analize stabla otkaza omogucava odredivanje svih potencijalno l110gucih otkaza i njiho\'ih uzroka koji mogu dovesti do vrsnog dogadaja- otkaza sistema [105,106].

79

Analizom mogucih potencijalnih otkaza i njihovih uzroka moguce je predvidjeti preventivne postupke odr±avanja sistema radi obezbjedenja zahtijevane pouzdanosti u toku eksploatacije sistema.

2.6.5. Primjer/ormiranja stabla otkaza sistema za kocenje vozila

Prikaz strukture stabla otkaza za vrsni dogadaj - otkaz sistema za kocenjedatjenaslici2.1O. [105, 106].

r-! I ~11IL:'1 d.,h";,, ,;, P~fRIC"1~'1 ! ("U~·.'''"Hlh • ""hU",,, I

1 VRS1":!J)t)( • .l,.!li\1

I ":~~~;':i;:"~::;':i" (~" , I ! ll, I

--~~fi~!I==~----1

Slika 2.10, Struktura staala dogada}a za vrsni dogada) - otkaz siSlema za kocel~je

Sa slike 2.10 se vidi da ce do otkaza sistema za kocenje doCi ukoliko dode do otkaza iIi dobosa sa papucama i kocnim cilindrima iIi gJavnog servo-kocnog ured:aja ili motome kocnice iIi kompresora za vazduh,

Do otkaza dobosa sa papucama i kocnim cilindrima doCi ce ukoliko dade do otkaza iIi dobosa kocnice iii kocnog dEndra iIi obloga papuca iii opruga papuca.

Do otkaza kocnog cilindra cedoCi aka dade do otkaza iii zaptivaca cilindra ili opruge cilindra iii klipa cilindra,

Struktura stabla atkaza za posredni dogadaj - otkaz dobosa sa papucama i kocnim cilindrima data je 11a slici 2.11 [105, J 06J,

. scr

I 1

I

I

I

2.6.6. Kvalitativna i kvantitativna analiza stabia otkaza

Na asnovu pravila Bulove algebre dogadaja i strukture stabla otkaza za vrsni dogadaj - otkaz sistema za kocenje maze se napisati [105, 106].

D = D POI U Dp02 U D P03 U D P04

A vjerovatnoca otkaza sistema za kocenje se moze lzraZHl u obliku:

4-i 4

P = Pal + Pa:'. + Pa3 + Pa4 + I 2:Pp", PpOi i=l i=i+l

gdje su: D,P - vrsni dogadaj i vjerovatnoca pojave vrsnog dogaaaja, Dpo ], PPOi - otkaz i vjerovatnoca pojave otkaza na i-taj kapiji,

OLkaz zaptivaea cili.t)d.n:;.

! Otkaz dobcsa .sa ! P;:]j1Ul'.,~~nJ i Kur.::r;.im I £:111110nn18 [

f/~:'\ ( oprug.:; \ p';~Jll'-';1

'-PS .,.4

Slika 2,11. Struktura stabia otkaza za posredni dogada) - otkaz doaosa sa papucama i kocnim cilindrima

Uz predpostavku da se svi dogadaji na ulazu u ILl kapiju medusobno iskljucuju, odnoSDo da su njihovi presjeci dogadaja, tj, proizvodi njihovih vjerovatnoca jednaki DuE sa dovoUnom tacnoscu maze se napisati

81

Vjerovatnoca pojave otkaza dobosa sa papueama cilindrima se moze napisati u obliku:

PpOI = PBl.! + PPOl.2 + PBU + PB1A

gdje su: PBU - otk:az dobosa, Prol.2 - otkaz kOCnog cilindra,

koenim

PBf3 - otkaz obloga papuea i PBL4 - otkaz opruga papuca. Vjerovatnoca pojave otkaza kocnog cilindra se moze napistai u

obliku:

gdje su: PBl.:?.l - vjerovatnoca otkaza zaptivaca cilindra, PB 1.2.2 - Vjerovatnoca otkaza opruge cilindra, PE 12.3 - Vjerovatnoca otkaza klipa koCionog cilindra. . Ukoliko se usvoji predpostavka da su svi dobosi, sve papuee, svi

cilindri i sve opruge iste po konstrukciji materijala i uslovima rada i da su im \./~iero\:atno6e nastaril-:a otkaza jednake~ maze se napisati:

lDpO. i = 4PBl.i -r- 8_.PEl.! + 4JDB1.2.2 + 8Ps l.:.3 + SPEiA

Po analognom principu moze se doCi do izraza za odredivm~je vjerovatnoce pojave otkaza ostalih elemenata sistema kocenja.

Na osnovu tako dobijenih izraza moze se napisati izraz u konacnom obliku za vjerovatnocu pojave vrsnog dogadaja - otkaza sistema za koeenje u sljedeeem obliku:

P = 4PBI.l + 8PBl. l .1 + 4PB1.2.2 + 8PBI.2.3 + 12PBI. IA + PB2 .1.1 + 2PS 2I.2 +

+ PB:..l.3 + PB2.2.1 + PB2.:.2 + PB2.2.3 + PB2.3.1 + PB2J.2 + PB2.3.3 + 2PB2.4.1 + + 4PB2.4.2 + PS2.S + PS2.6 + PS2.7 + PS2.8 + PS3.1 + PS3 .2 + PS4 .1 + PS4.2 +

+ PB4.3 .1 + PB4.3.2 + 4PB44 + PS4 .S + PS4.6 + PS 4.7

2.6.7. Analiza naCina, efekata i kriticnosti otkaza (FMECA)

Ova analiza vrsi se u fazi konstruisanja i razvoja radi utvrdivanja mOCTucih naCina otkaza i njihovih uticaja na rad sistema. Osnovni ciU oval<:ve analize je otkrivanje oblasti kriticnih otkaza i karakteristika konstrukciie. Moze se vrsiti od nivoa sistema nanize iii od nivoa kompone;ata navise, do nivoa koji odgovara potrebarna, raspolozivorn vremenu i zahtievanom obezbjedenju. U okviru analize razrnatraju se svi potencijaini ~tkazi u pogledu vjerovatnoee njihovog javljanja i

,,". ,~.

., tl

razvrstavaju ?e prema svom vjerovatnom efektu 11a uspjesan rad sistema iIi dijela. Na taj naCin se olaksava proces alociranja potrebnih sredstava za korektivne akcije u konstrukciji, za pouzdanost i razvoj. Ovakva analiza se obavezno v1'5i u toku revizija konstrukcije i treba je uvijek kor1stiti za dobijanje kriterijuma prihvatanja prilikom planiranja ispitivanja, a kada je potrebno, i za uspostavljanje kontrolnih i dijagnostickih procedura. Zavisno od perioda sistema, moze biti potrebna posebna analiza za oS11ovne podsisteme, naroCito kada je 11 pitanju zadovoljenje zahtjeva u pogledu bezbjednosti, kao na primjer za brodove, mostove, avione, sudove pod pritiskom u procesnim fabrikama i kompjuterskim sistemima u realnom vremenu [54].

Elementi analize su: a) anaiiza natina otkaza istrazlVanje sistema i medusobnih

radnih odnosa njegovih dijelova, pod raznim predvidenim uslovima rada (normalnim i abnormalnim), radi utvrdivanja vjerovatne lokacije otkaza, naCina i mehanizma desavanja ot.1zaza;

b) analiza ~fekata ofkazQ - istrazjvanje mogucih otkaza koji se mogu dogoditi u bilo korn dijelu sistema, radi utvrdivanja vjerovatnog efekta svakog otkaza na sve druge komponente, druge djelove sistema i na vjerovatnocu uspjesnog rada;

c) analiza kriticnosti otkaza - istrazivanje moguCih otkaza u bilo kom dijelu sistema u odnosu na ostale djelove sistema, radi utvrdivanja ozbiljnosti efekata svakog otkaza u vezi sa vjerovatnirn rizikom po pitanju bezbjednosti, neprihvatljive degradacije perfOmlal1si, prestanlca rada ili raspolozivosti sistema.

2.7. Gotovost i raspolozivost

Raspolozivost predstavlja vjerovatnocu da ce sistem u bilo kom trenutku vremena hiti u stal1ju da ispravno radi, tj. da se ukljuei, urad (ukoliko neposredno prije toga nije vee bio u radu). OcigJedno je da postoje odredene raziike u karakteru "ukljuCivanja urad", u zavisnosti od toga da Ii se sistem prije toga nalazio na koristenju iii u rezervi. Aka se sistem nalazi na koristenju, njegovo stanje je poznato te ukljucenje urad nije praceno datom neizvjesnoscu. Aka se sistem nalazi u skladistu(u rezervi), medutim, njegovo stanje u nacelu nije poznato, pa postoji neizvjesnost da Ii ee moci da se ukljuci urad ili ne [52].

83

Ukoliko se sistem u posmatranom periodu nije nalazio u rezervi (u skladistu), njegova raspolozivost se jednostavno moze izraziti kao odnos vremena "stanja u radu" i ukupnog vremena posmatranja, tj. ukupnog vremena koristenja. Uobicajeno je da se ovako definisana raspolozivost zove Gotovost. Drugim rijecima, po ovom prilazu Gotovost je isto sto i raspolozivost, ali pod uslovom da se u periodu posmatranja sistem nije nalazio (duze) u skladistu (rezervi), tj. ako se posmatra iskljucivo vrijeme koristenja sistema.

Gotovost je jedna od karakteristika sistema odrzavanja. Ona zavisi od pouzdanosti, te stoga predstavlja kompleksnu karakteristiku, zbirnu mjeru kvaliteta sistema u pogledu odrzavanja i pouzdanosti. S obzirom da su cinioci koji odreduju vrijednost gotovosti slucajni, to je gotovost karakteristika slucajnog karaktera.

Gotovost se moze definisati na vise nacina, zavisno od prilaza i ciljeva analize. U opstem slucaju vaii re1acija [52, 64]:

I t .'2::tn G(t) = ~ = _'_r_ = ---==--=="..--

't '~r t r + 1 0 ~ n T L.,; of

gdje je : G(t) - funkcija gotovosti, do vremena t, tr - vrijeme u radu (zbirno, od 0 do n, do vremena t) (Tur), to - vrijeme u otkazu (zbimo, od 0 do n, do vremena t) (Tuo), t - ukupno vrijeme posmatranja (Tut + Tuo). Posto su vremena u radu i u otkazu slozene vremenske kategorije,

definicija za gotovost moze da se iskaze i na dmge nacine, u odnosu na pojedine periode iz vremenske slike stanja. Od vise mogucnosti paznju zaslufuju pojmovi Unutrasnja gotovost i Ostvarena gotovost.

Unutrasnja gotovost se definise U odnosu na aktivno vrijeme odriavanja toa (bilo da se radi 0 preventivl10m topa iii naknadnom tona odrzav3nju), tako cia u tom slucajl.l vail [52, 64]:

G (t) =_tr_ v t,.+toa

1z ove definicije se vidi cia unutrasnja gotovost. kao karakreristika sistema odrZavanja, obuhvata sarno one vremenske intervale koji su direktno uslovljeni tehnickim sistemom koji se analizira, iskljucujuci elemente koji predstavljaju rezultat logisticke podrske. To znaci da je unutrasnja gotovost karakteristika S1scema odriavanja sarnog tehnickog

sistema i da je uslovljena njegovim svojstvlma pouzdanosti, konstrukcijskim i drugim osobinama [52, 64].

Ostvarena gotovost lma siri smisao. U ovom slucaju se pored vremena aktivnog odriavanja analizom obuhvata i vrijeme cekanja, i to najcesce same u vezi sa rezervnim dijelovima. Ona se izrazava na sljedeci na6n [52, 64]:

gdje je: toe - vrijeme cekanja. UkoIiko se posmatrani sistem u periodu vremena koji se analizira

preteZno na1az10 u rezervi (u skladistu) raspolozivost oGigledno treba da se definise na drugi naGin. ledna od mogucnosti je da se raspolozivost iskaze kao vjerovatnoca povo~jnog "odziva" sistema, odnosno kao vjerovatnoca da ce sistem "pozitivno odgovoriti" na poziv za ukljucenje u rad. Ovo-se moze izraziti u obliku [52, 64]:

]'1

gdje je: A(t) - Funkcija raspolozivosti, Nit) - Broj "pozitivnih" (uspjeSnih odziva) do vremena t, N - Ukupal1 broj poziva za ukljucenje urad, do vremena t.

2.8. Funkcionalna pogodnost

Opste karakteristike - Funkcionalna pogodnost se moze definisati kao vjerovatnoca da ce se sistem uspjesno prilagoditi i vrsiti funkciju kriterijuma u datom vremenu i u granicama odredenim projektovai~iem slstema. Hi: Tlmkcio:nhla pogodnost je Tunkcija slQzeno3ti sisterna i predstavlja projektovar:u y:-ijednost koja se u torn vremenu ne mijenja [67].

Funl:cionalna podobnost oznacava mjeru fleksibilnosti sistema ili, jos bolje, osno-vnu podlogu - uslov koji treba zadovoljiti procesom projektovanja sistema. Ona nije tokom vremena neka konstanta, vee takode, neka vremenski odredena funkcija, tj. slucajna funkcija oblika:

S5

FP(t, r) = FP: (t - r)· FPr (r),

gdje je: FPz - funkcija promjene fJnkcionalne podobnosti za vrijeme zastoja, FPr - odgovarajuca funkcija za vrijeme rada. Ocigledno je da, ako je u pitanju vjerovatnoca, ne vaze

konstatacije da je FP konstanta, odnosno da se tokom vremena mijenja. Sa druge strane, i pored projektovanih (propisanih) uslova i rdima rada nije moguce uvijek postiCi propisane rdime i zadriati ih na istom nivou.

Izraz za funkcionalnu podobnost }e do sada najblize odredio funkcionalnu podobnost, ali pitanje je da Ii prvi dio izraza - kada sistem ne funkcionise Cu zastoju) - egzistira, jer je u protivrjecnosti sa osnovnom d~finicijom u vezi safunkcionalnim stanjem sistema.

Modefiranje izraza za funkcionalnu pogodnost - Funkcionalna pogodnost za izvrSenje funkcije cilja predstavlja vjerovatnocu da sistem uspjesno izvrsi projektovanu funkciju cilja.,..cukoliko fUlLkcionise) U

. . ~. ..." . ~. ., 1" . projektllo proplsa~lm USlOVlrna raG.a (reZlil1a) 1 uslO\llma Ol(Onne.

Dakle kada sistem radi (bez obzira na nivo pouzdanosti) postavlja se pitanje kv;liteta sistema, odnosno izvrsenja dijela funkcije kriterijuma.

Kod slozenih tehnickih sistema, a posebno kombinovanih elektromehanickih i elektronskih, skoro je pravilo da je FP<1. Naravno, ovo zavisi ne same od tehnickih uslova propisanih projektom, nego i od Ijudskih faktora (obucenosti rukovaoca, spremnosti izvrsilaca u odrzavanju itd.).

Funkcionalna pogodnost kao mjera vjerovatn06e izvrsenja funkcije cilja, za koju je sistem projektovan, moze se odrediti kao odnos mjere'izvrsenih zadataka i resursa (odnosno predvidenih zadataka) U intervalu vremena Lit.

gdje je:

FP=~ N R

n - broj realizovanih zadataka (npr. ostvarenih veza kod PTT -uredaja, k01i6na obradenih dijelova, opterecenje, snaga i s1.),

NR - predvideni (projektom) zadaci koje sistem moze da 1ZV1"51 (resursi).

86

>;'; -:'.J.?.,.," '

·T·······

,

I

I I

I I i

Funkcionalnu podobnost mozemo izraziti kao vjerovatnocu izvrsenja zadataka, odnosno: FP = 1 - Pn , gdje je Pn - procenat

neizv'Isenih zadataka, odnosno vjerovatnoca neizvrsenih zadataka.

2.9. Pogodnost odrZllvanja

2.9.1. Odriavanje i Pogodnost odriavanja

Odrzavanje i Pogodnost Odrzavanja imaju razlicita znacenja. Odrzavanje se odnosi na aktivnosti koje preduzima korisnik sistema da bi se zadrzao postojeCi sistem u operativnom stanju iIi ga popravkom doveo u takvo stanje. Pogodnost odrzavanja se odnosi na aktivnosti koje preduzima konstruktor sistema, u toku razvoja, da bi ugradio takve konstrukcijske karakteristike koje ce povecati lakocu odrzavanja. Funkci.ia pogodnosti oci;:'zavanja je da obezbijedi da se sistem (kada se proizvede, instalira i pusti urad) moze odrzavati uz minimalne troskove ~drzavanja u toku vijeka trajanja i minimalnog vremena zastoja [54,69,73].

Za korisnika sistema je vazno formulisati potrebe i razviti koncepte za s1stem, njegov rad i podrsku. On definise zahtjeve na osnovu kojih proizvodac konstruise sistem. Zadatak proizvodaca je da prenese postavljene zahtjeve korisnika u konstrukciju, proizvodnju i pustanje u rad sistema, tako da ovi zahtjevi budu zadovoljeni na ekonomican naCin. Dijalog na relaciji korisnik - proizvodac omogucuje da se odrzavanje i pogodnost odrzavanja, postave u pravi kontekst. Odrzavanje predstavlja potrebe korisnika, dok Pogodnost odrzavanja predstavlja odgovor proizvodaca na te potrebe [54,69,73].

Pogodnost odrzavanja je ugradena sposobnost sistema da bude odrzavan, a zahtjevi u pogledu odrzavanja proizilaze 1Z analize odrzavanja koja reflektuje potrebe korisnika. Pogodnost odrzavanja je vezana za specificne karakteristike konstrukcije sistema koje se odnose na mogucnost brzog odrzavanja uz minimalnu logisticku podrsku. Primjeri ovih specificnih karakteristika su pristupacnost, Ijudski faktori, ispitivanja, provjere, podesavanja, zamjene, popravke, itd., sto rezultira iz odobrenog koncepta odrzavanja i analize odrZavanja [54,69,73].

87

2.9.2. Pogodnost odriavanja

Osnovna definicija. - Pogodnost odrzavanja (Po) definise se kao vjerovatnoca cia ce projektovani postupak odrzavanja biti izveden u datom vremenu, datim uslovima okoline i pri minimalnim troskovima. Pn tom Je POQ:odnost odriavanja vezana za [49,73,98]:

~ princip jed11ostavnosti stll.lkture tehnickog sistema i pogodnosti njihovog komponovanja (montaza, demontaza, lanka zamjenjivost, dostupnost, itd.), kvalitet gradnje sistema, uslove izvoaenja aktivnosti (postupaka) odrzavanja, nivoa integralne sistemske podrske (odn. stepena organizovanosti fun..k:cija na relaciji sistem - okolina).

Pogodnost odriavanja zavisi od vise Cinilaca, kako unutrasnjeg (konstll.lkcijskog), tako i spoljasnjeg karaktera (logisticka podrska). Spoljne faktore izucava Logistika i teorija odrzavanja. Teorija odrza~~~1ja ukazuje i na pDteve optin1izacije lil1utrasnjib :Eaktora~ lcoji prmsticu iz konstlUk:cije sistema:

lahka dostupnost dijelovima sistema, standardizacija i unifikacija ugraaenih sastavnih dijelova sistema, redosljed tehnologije u postupku odrzavanja, mogucnost zamjene sastavnog dijela sistema sa rezervnrm dijelom istog tipa, dobar prilaz mjestima podeSavanja, mogucnost transporta, primjena standardnih alata i pribora, Iahko zaustavljanje (prekid rada), Idhko pustanje urad i dr.

Funkcija gustine minima/nih intervala "U OTK4ZU" - Ova fUllkciia medstavlja diferencijabu funkciju raspodjele pcgodnosti odrza~anj~ iii :pJnkciju gusthie vjerovatnoce ostvar~nja minimalnih intervala vremena za izvoaenje post-upka odriavanja:

- za neprekidne promjene:

foCio

) = dPo(to) rlPoiava l dto s J

- za prekidne promjene:

88-

gdje su: to - vrijeme odriavanja, PoCt) - pogodnost odrzavanja,

i=./.:

No = I,n; - ukupan broj pojava "ni" "U OTKAZU" odreaene ;:::::1

velicine vremena U otkazu toi u datom intervalu .6 t, no - ukupan broj pojava vremena "U OTKAZU".

Istrazivanja pokazuju da se funk:cija gustine minimalnih interval a "u otkazu", ponasa po log-nOlmalnoj raspodjeli (s1. 2.12).

U ovom slucaju fulhkcijaf(to) moze se izraziti prema:

--.r..( In to -v'n :'

.( (t) ----=.e 2\ cr ) .10 () = v-to " ",,/LI[

gdje SU:

1 no,

v!" = -:2)11 to; - prosjecna logaritamska vrijednost vremena 110 ;~I

trajanja postupka odrzavanja,

I nn 7 " / )2 a- =-_.;> ~lnt. -vi

nO - 1 '7:7' 01 n J

- varijansa, odnosno srednje kvadratno

odstupanje vremena odrzavanja.

Vrijcrnc odriavanja (to)

Slika 2.12. Teorijska jill1kcija minimalnih il1lervala "u otka::.u"

89

Kumulativna funkcija gustine minimalnih intervala "u otkazu" je prema s1. 2.13 i predstavlja vjerovatnocu izvoaenja postupaka odrzavanja za vrijemet, odnosno ravna je povrsini ispod krive /(to) i ne moze po definiciji gustine imati vrijednost vecu od jedan (sto je saglasno i sa vjerovatnosnim svojstvom),

Pogodnost odrzavanja se cesto izrazava Weibullovim zakonom raspodjele:

gdje su: ... .,'17 : ,p_arametar razmJere,

t - vrijeme potrebno za aktivnosti odrzavanja,

I~ I

Slika 2.13. Kumulativna fimkcUa gustine minimalnih intervala "u otkazli"

Intenzitet odriavanja - To je vjerovatnoca da ce dio tehnickog sistema koji nije vracen 1Z stanja "u otkazu" u stanje "u radu" do trenutka t biti vracen u stanje "u radu" u trenutku tj.

Za neprekidne promjene je:

90

gdje su: I j - broj izvrsenih intervencija odrzavanja u intervalu Llt, In - broj neizvrsenih intervencija odrzavanja na kraju intervala ilt: L1 t - vremenski interval. Intenzitet odrZavanja zavisi ad parametara /(to). Za slucaj

eksponencijalne raspodjele intenzitet odrZavanja je:

1 1 J1(to) =-==

v r ~ uo

- 1 n

Tuo = - 2>Oi -srednje vrijeme"U OTKAZU", n i=1

Opsti zahtjevi za pogodnost odrzavanja - Opsti zahtjevi obuhvataju odgovarajuce uslove eksploatacije, potrebnu dokumentaciju (tehnicko-tehnolosku i operativnu), kvantitativne pokazatelje pogodnosti (intenzitet odrZavanja, troskove rada, broj i kvalifikacije potrebnih izvrsilaca itd) odrzavanja i dr. .

Pokazateiji zahtjeva za pogodnost odrtavanja - Koeficijent dostupnosti za sastavni dio sistema, se izrazava kao:

td kd =1----

td + to gdje je: td - vrijeme dopunskih radova, to - vrijeme osnovnih radova / operacija odrzavanja, Za tehnicki sistem je:

i=1

9J

Koeficijent montaze/demontaze je:

km

= 1- ATdm

Tdm

0"d;p ie' d} :n"- 'odsmpanje od potrebnog vremena za montazu/demontazu. Tdm - vrijeme potrebno za montazu/demontazu. Koeficijent zamjenjivosti je:

gdje je: Nz - broj konstruktivno medusobno zamjenjivih sastavnih dijelova

u sistemu. Nu - ukupan broj dijelova u sistemu. Koeficijent un ifikacije je:

k u

gdje je: Nunif - broj unificiranih dijelova, Nu - ukupan broj dijelova u sistemu.

2.9.3. Konstruktivna pogodnost odriavanja

Radi se 0 konstrukcijskim svojstvima iii osobinama "ugraaenin/' u tehnicki sistem. To znaci da se na karakter djelovanja ovih Cinilaca na sistem odrzavanja moze uticati konstrukcionim mjerama. Ako se tezi tome cia jedan sistem bude pogodan za oclrzavanje, sto je nesumljivo potrebno, 0 tome se mora misEti jos u fazi njegovog razvoja. To znaci da svaki tehnicki sistem treba projektovati i konstmisati tako da se uz povoljne perfOlmanse, visok--u pOilZdanost i zadovoljenje dmgih zahtjeva, ost\'2-ri i visoka pogodl1ost oG:'zavcmja [52,73].

Unifikacija sa slicnim telmickim sisremima istog prOlzvoaaca, odnosno sa drugim proizvodima iz iste familije, u pogledu primjenjenih komponenata i e1emenata, utice na trajanje i troskove odrzavanja. Sliel'li stepen uticaja Ima i standardizacija, odnosno pnmJena dijelova, marerijala i drugih elemenata koji su standardizovani na intemom, nacionalnom iii drugom nivou. Ovo se posebno odnosi na obim skladista rezervnih dijelova i njibovu raspoloiivost, sto se odrazava i na vrijeme

OJ

obavljanja postupaka odrzavanja, pa i na trajanje stanja "u otkazu". Drugim rijeCima, visoki step en unifikacUe i standardizaci,fe daje vecu gotovost, uz mru'1je troskove [52,73]. .

KOl1strkciona pogodnost odrzavanja jeanog tehnickog sIstema neposredno utjece na sve elemente njegovog odrzavanja, a posebno na primijenjenu tehnologiju (s1. 2.14 i 2.15). Ocigledno je cia ovo u d~broj mjeri zavisi od same konstrukcije tehnickog sistema. To ce se odrezltl Ina aktivno vrijeme odrzavanja, pa ce time biti neposredno odreaeni i uslovi preventivne opravke, odnosno opravljivosti iIi unutrasnja pogodnost odrzavanja.

Ukoliko su unifikacija i standardizacija ostvareni u visem stepenu, sistem odrzavanja ce biti kvalitetniji, a pogodnost odrZavanja povoljnija.

KONSTRUKCIONA POGODNOST ODRZA VANJA

Tvianjpulatlvnost

Unifikacija

Standardizacija

TehniU:a diiagnostika

Pribor, Ai<:l. Inslrumenti J SItka 2.14. }Colls!rukcionc odr::av[117ja

\.T e-liki uticai na DOSlodnost odri~ZlyalJia ima i rehnicka d[iagnostika, tj. tehno]ogija identifrk;ciie locinmi; nastalog otkaza, odnosno prepoznavanje stanja koj~ traze po~mpke oa;-zaval~ja. Zato se obezbjeaenju uslova za brzu i taenu dijagnosriku st2!1ja s\:ih bitnih dijelova i sklopova poklanja sve veca paznja. Ovo ce biti objasnjeno u posebnom poglavlju 0 tehnickoj dijagnostici.

93

Na brzinu odvijanja postupaka odrzavanja utice i tehnologicnost iIi tehnoloska prilagodenost tehnickog sistema odrzavanju. U najvecem broju slucajeva pod ovim pojmom se podrazumjeva pristupacnost mjestima na kojima je potrebno nesto podesavati ili raditi, stepen slozenosti operacija rasklapanja i sklapanja, i slieno. OV1 uticaji su visestruki, kako u vezi sa trajanjem procesa odrZavanja, tako i u odnosu na potrebne kvalifikacije radnika, njihovu obueenost, koristenje posebne dokumentacije itd. [52,73].

Alati i oprema sa kojima se izvode postupci oarzavanja, imaju takode veliki uticaj na kvalitet procesa odrzavanja. Vrijeme odrzavanja moze da se znaeajno skrati ako se za odredene postupke pnmlJene specijalni a1ati i oprema. Ovo se odnosi na sve racine operaciJe, ukljucujuci i tehnicku dijagnostiku.

Na pogodnost oarzavanja tehniekih sistema utiee i manipulativnost, odnosno konstrukcijske karakteristike tehnickog sistema koje omogucavaju njegov transport i prenosenja sa mjesta rada do mjesta odrza\ranja~ OdD.OSIlO do radioDlce. Ovo je posebno vazno u slucajevima hijerarhijske organizacije sistema odrZavanja~ kada jedna radionica odrzava veCi broj tehniekih sistema na sirem prostom. U karakteristike manipulativnosti ulaze i osobine sistema u vezi sa mogucnostima podizanja ili postavljanja na radna mjesta u radionici, kao i drJge osobine koje utieu na manipulaciju tehniekog sistema tokom procesa odrZavanja [52,73].

94

:.1

Dostupnost

Pogodnost dcmontaic

Uzajamna zamjcnljivost

Lako6a podesavanja

Mchanizacija i automatizacija

Organizacija i cuvanjc rfd

POGODNOST ODRZAVANJA

Kompjutcrizacija proccsa

Tchnologicnost kontrolc

zavisnost dijclova

Informacionc rczervc

Slika 2. 15. Osnovni faktori pogodnosti odriavanja

2.9.4. Metode predviaanja pogodnosti odriavanja

Postoji vise metoda koje se koriste za predvidanje pogodnosti odrzavanja. One se razlikuju zavisl10 od postavljenih zahtjeva za sistem, kao i specificnih svojstava i slicnosti razmatranog sistema.

Utvrciivanje srednjeg aktivnog vremena popravke bazira se na kvalitativnim karakteristikama konstrukcije sistema. Vremena odrzavanja dobijaju se iz raspolozivih podataka za slicne sisteme, podataka dobijenih u razmm fazama razvoja, strucnim rasudivanjima, simulaciJom i

95

sintezom, provjerom konstrukcije, ekstrapolacijom i metodom tabelamih matrica [54].

Prilikom izbora odredene metode predvidanja (iIi alokacije) pogodnosti odrzavanja, ne mommo se ograniCiti na koristenje sarno jedne metode. Moze se koristiti vise metoda p1'edvidanja (iIi alokacije) u jednom projektu, stirn sto ce biti jedna osnovna metoda na kojoj ce biti glavni oslonac. 1zoo1' metode imace uticaj same na pianove za prikupljanje podataka i komrolu programa. Na izbor metode predvidanja pogodnosti odrzavanja mogu uticati neka prakticna razmatranja j fakto1'i, kao sto su [54]:

- razmatrimja uslova okoiine (nivo i vrsta odrzavanja, koncept odrzavanja - sta, kada, gdje, zasto i kako ce se vrsiti odrzavanje, i situacija u vezi logisticke podrske),

- slicnosti s cL.rugim sistemima, - obim predvidanja (iii alokacije), - zahtjevana tacnost predvidanja, - nivo U okviru sistema do kojeg se zahtijeva predvidanje. Prije izbora Inetode predviaanja neopbodno je razviti lconcept

oarzavanja definisati port'ebu za nabadnim i preventivnim odrzavanjem. Pri 1'azmatranju statistickih raspodjela koje se koriste za utvrdivanje srednjeg i maksimalp.og 'vremena odrzavanja, m?raju se posmatrati stvarni uslovi pod kojima ee se sistem koristiti. Cesto se koriste pokazatelji koji su dobijeni u idealnim (laboratorijskim) usiovima sa visoko strucnim Ijudstvom za odrzavanje, sto ima za posljedicu dobijanje vrijednosti koje ne odgovaraju stvamim uslovima koristenja.

ledno od prvih razmatranja pri izboru metode predvictanja je proucavanje mogucnosti raznih metoda u odnosu na ogranicenja koja se postavljaju zbog prirode samog sistema. Na osnovu raspolozivih podataka za dati sistem bira se metoda koja najvise odgovara, pri cemu se uzimaju u obzir us10vi koristenja, p1'iroda sistema i planirani koncept odrzavanja [54].

METODE EKSTRAPOLAClJE. - Ekstrapolacija Je proces zakljuCivanja iIi predvidanja iznad poznatih informacija u oblasti koja je u izvjesnoj mjeri nepoznata. Primic:njena na Pogodnost odrzavanja; ekstrapolacija se bavi predvidanjem karakteristika adrZav2'.lja novog sistema na osnovu nieQ:ovih konstrukcijskih karakteristika i na osnovu l1tvrdenih veza izm~d; konstrukcijskjl~ karakteristika j karakteristika odrzavanja SliCllih sistema.

'::;'t)

Predviaanje aproksimacijom

Tem1in "aproksimacija" odnosi se na proceduru odstranjivanja nepravilnosti 11 nekom nizu podataka pomocu aproksimiranja ovih podataka krivam poznatog oblika, koja se zatim maze koristiti za nredvidanje. ~ Ja~no ie da ovakva aproksimacija predstavlja riskantan proces. Cak i kada ~Jiva veoma d~bro odgo~ara stvamim podacima, nema garancije da ee se istj oblik ponasanja podataka nastaviti i u buducnosti. Sto je dalja procjena u odnosu na raspolozive podatke, veea je vjerovatnoca greske. Ukoliko kriva losije aproksimira podatke, vjerovatnoca greske bice jos veea.

Najcesce se koristi tzv. eksponencijalna aproksimacija. To je jedan iterativni postupak pri cemu, aka je Xt stvama vrijednost u vremenu t i Xt aproksimirana vrijednost u vremenu t, metoda eksponencijalne aproksimacije-glasi [54J:

5: = ax, + (1- 0')5:1

_ 1

gdje je a konstanta aproksimacije i nalazi se u granicama od 0 do 1. Iterativnom metodom moze se izraziti preko XI ",xH , .. xo . Prvi korak

je:

x =ax + (1-O')rax, 1 +(1-0')'5:. J 1,. = ax, +(1-O')x'_1 +(1-O')"x,_" { 1 I. I~ r-_r I I

Ponavljanjem ovog procesa dobija se:

XI = a t(l-O'i ~I-l + (1- a)' Xo

r=Q

crdie ie t Dczitivan cio bro]·. LJocliiva J' e osobina eksDonencijalne b.,J.., .!. ..; ...

aproksimacije da bIiska proslost ima veei znacaj u procesu predvidanja od dalje prosiosti, sto se vidi iz Cinjenice da je 0 < a < 1, takode o < 1 - a < 1, itd.

Moze se napisati jednacina U obliku:

SI ex) = axl + (1- a)SJ_I ex) Pa ce aproksirnacija n-tog reda imati oblile

~ C;" ('-'I = fl_\,n-1 (xl]= o::"n-I (,,) + S" (;:)(1- a) , .... r -"- / '-' 1 } .u 1 """-' 1-1 \.

Sa aproksimacijom nultog reda definisanom kao:

97

PredvirJanje pomo6u funkcije raspodje/e vremena opravke

Ako je poznat oblik raspodjele vremena opravke sistema, onda se moze dobiti bilo koja zeijena karakteristika te raspodjele, kao na primjer, srednja vrijednost i varijansa vremena opravke, vjerovatnoca dace se opravka zavrsiti u toku datog vremena, itd. Medutim, vrlo su rijetke situacije kada je poznat obEk ove raspodjele, pa se umjesto toga uvodi predpostavka da raspodjela vremena opravke pripada nekoj od statistickih 1'aspodjela (npL, eksponencijalna, lognormalna, Vajbulo-va, gama), a zatim se na osnovu raspolozivih podataka iz uzora, vrsi procjena parametara usvojene raspodjele [54].

Utvrdivanje statisticke raspodjele za vrijeme opravke datog sistema vrSl se preko testova, koji pokazuju da Ii se podaci kojima raspolaiemo mogu aproksimirati sa .iednom ili vise statisticicih raspodjela. lma testova koji Sf: n-logu unu\'e;~tzalno prirrU::l1iti U IU svrhu., bez obzira na oblik raspodjeie, a p6stoje i testovi za svaku od ovih raspodjeJa posebno, Ukoliko se dogodi da se poslije primjene ovi11 testova mogu odabrati dvije iii vise raspodjela za date podatke, onda se mora razmotriti priroda aktivnosti u vezi sa odrzavanjem i na osnovu inze~erskih zakljucaka donijeti konacna odlika [54].

Posto je funkcija pogodnosti odrZavanja vjerovatnoca da ce se neica aktivnost u vezi sa odriavanjem zavrsiti u toku vremena t, procjena te funkcije mora da uzme u obzir sve vjerovatnoce zavrsetka aktivnosti odrZavanja za vremena ma11ja od t. Nepa1'ametarska procjena funkcije pogodnosti odrzavanja poet) za vrijeme t, je:

i

I;nj P(t\=~

o ,} [\-J-'.1 , , L

gdje Je nj broj slucajeva kada je vrijeme zavrsetka aktivnosti odrzavanja tj, aN ukupan broj aktivnosti odrzavanja, tj, zbir svih nj.

Prakticni 1'az10zi isk1jucuju vrijednost 0 za t; jer neka aktivnost odrzavanja uvijek zahtijeva minimalno vrijeme za zavrsetak. Vrijednost nula, moze se uzeti sarno za izvjesne kategorije unutar aktivnog vremena opravke CnpL, pripremno vrijeme, vrijeme za dijagnozu otkaza, itd,), aii se predpostavlja da se kompietna aktivnost odrzavanja ne moze realizovati u nuitom vremenu,

, , >

METODE SABiRANJA VREMENA Metode predvidanja pogodnosti odrzavanja preko sabiranja vremena sastoje se u simezi e1ementarnih vremena potrebnih za izvrsenje zadataka o drzavanja, radi dobijanja raspodjele vremena odriavanja za cio sistem. Ove metode sadrze slj edece [54]:

a) razmatranje svih postupaka u vezl sa zadacima odrzavanja koji su potrebni za obavljanje funkcije odriavanja;

b) analiziranje zadataka aktiv110sti odrZavanja u pogledu: vjerovat11oce uspjesnog zavrsetka, vr'emena potrebnog za izvodenje, osjetljivosti na individualne razlike, odgovarajuCih frekvencija desavanja;

c) sabi1'anje rezultantnog tereta odgovomosti aktivnosti odrzavanja radi dobijanja ocekivanog tereta odgovornosti na svakom nivou odrzavanja.

Osnovni faktori koji se koriste za definisa~e tereta odgovornosti su:

vrijeme izvodenja odredenog zadatka odrzavanja, frekvencija zadatka odriavanja, vjerovatnoca zavrsetka zadatka odriavanja, standardna devijacija (varijansa) i nivo povjerenja za izvodenje zadataka odrzavanja, medusobni uticaj kvalitativnih karakte1'istika konstmkcUe u pogledu pogodnosti odrzavanja i kvalitativno-kvantitativnih karakteristika u pogledu Ijudsrva za odrzavanje.

Osnovna fonnula koja se koristi u svim metodama predvidanja pogodnosti odrzavanja preko sabiranja vremena, glasi:

gdje je:

t=..:.I::::~I __ -n

.,.-,> ., "--' J i i~l

toal - srednje vrijeme funkcije zadataka odrzavanja na visem nivou,

toa2 - srednje vrijeme zadataka odrzavanja za nizi nivo,

fi - frekvencija zadataka odrzavanja za nizi nivo. Vremenske veliCine uvijek zavise od karakteristika konstmkcije,

opreme za odrzavanje i ljudskih faktora. Podaci 0 vremenima koji postoje \

oC)

za postojece sisteme koriste se za sintetizovanje vremena za novi sistem iIi za poboljsanje kvalitativnih karakteristika postojecih sistema u pogledu pogodnosti odrzavanja.

Pri izboru odgovarajuce metode predvidaIl:ja pogodnosti odrzavanja, osnovni princip je da onaj koji vrs1 taj izbor mora da poznaje i razumije sistem, njegove karakteristike, namjenu i uslove pod kojima ce se koristiti [54 J.

METODE SIMULAClJE . ...: metode simulacije se koriste kada je potrebno utvrditi odredene karakteristike sistema, a da se pri tome umjesto sistema koristi odgovarajuCi model realne situaeiie. Pri definisanju modela realne situacije, neki faktori se mogu drz~ti pod kontrolom a neki ne mogu. Za sve faktore (pod kontrolom iIi izvan kontrole) koji Cine tzv. ulaz, postoji tzv. izlaz koji predstavlja odgovor na faktore koji su uzeti u razmatranje. Prema tome, mogu se dovesti u vezu vrijednosti kontrolisanog ulaza sa vrijednostima koje predstavljaju odgovor na ulazne vrijecL'1osti. Kada je ta veza poznata, onda se moze utvrditi optimal an uiaz, Li. onaj ulaz koji u skupu m02:ucih ulaza daie najboUe izlazne vrijednosti [54J. ~ '- "'

U1r01·1, 0 ' <- ., •.• ". d1)···· ,. "",-- ;.11'>.0 s~ TI10Ze pOS~aYlLl TI1are.n1anCKl InO el .-.-(OJ1 obul.r.:ata SUStlnU

realne situaeije, obezbjeduje uvid u vezu izmedu uzroka i posljedica, i ako se mogu izracunati Ijesenja, onda je analiticki prilaz superiomiji U odnosu na slllmlaciju. Medutim, mnogi problemi su toliko slozeni da ih je nemoguce rijesiti analiticki, pa je simulacija jedini praktican prilaz. Po svom karakteru simulaeija moze biti fizicka (aerotuneli za ispitivanje i s1.) 1 matematlcka (problemi operaeionog istrazivanja). Matematicki modeli sj~1Ula~ije o~~suju. rad . sistema preko pojedinacnih dogadaja koji se desavaJu na dlJelovlma slstema. Znaci, sistem koji se proucava dijeli se na sastavne dije10ve cije se ponasanje moze oredvidjeti za svako moguce s~anje sistema i odgovarajuce ulaze. Uzajam~e veze i dejstva tih sasta~'nih dlJelova takode su ugradeni u model [196].

U procesu simulaeije za pogodnost oorzavania. ulazni Dodaei su sh1C'1J're r,~~o -,~, .. ..,~~"'(. 1>"" 1--' 1 ,. - .. ~...

L ..... u ,"1 }-'1 ·nl~;eljjl ,:,·e Vel1Clne ... \..0Je se oaDose na vr:'jenle oDra"'/l(e 1 vrlJenle do pojave otkaza. SJozeniji modeE l110gu da obuh~ate i slucajne promjenJl\'.;: vezane za intenzitet ooravk;> r;>7enlly'diJ·,,!r)\,.o zastnia zh,,('f . ~. ~ ~,.l.. __ ~ J..,," ............ , VJ""'" ""'V b

ogramce?:og broja Ijudstva, opremu za odrzavanje, itd. Ove slucajne prom_~enJlve velicine moraju da budu odabrane iz odgovarajuce, potpuno speelIlcmme, funkcije raspodjele.

!vlETODE TABELARhllH fvvs,TRICA. - Slozeni odnosi izmeou nekoliko prol11jenjivih veIiCina cesto se n~c\gu predstaviti u obliku

]00

matrica. Metode matrica kori5te se u oblasti pogodnosti odrzavania za opisivanje zadataka odrZavanja i veze izmedu razliCitih elemenata: k~o sto su operativni zahtjevi, karakteristike konstrukcije i troskovi. Uglavnom su to kvalitativne metode, kojima nedostaju kvantitativni matematicki odnosi zbog slozenosti kombinovanja promjenjivih veliCina zajednickih za kolone i redove u takvim l11atrieama [54].

Postoji nekoliko primjera primjene kvantitativnih matrica ali ie to ograniceno na mali dio problematike predvidanja pogodnosti odrzav~nja, kao sto je npr. medusobna veza ljudstva za odrzavanje i aktivnosti na dijagnozi greske. Da bi bile korisne u predvidanju pogodnosti odrzavanja, matrice treba cia pokazuju kvantitativne veze, kao sto su koeficijenti korelaeije, vjerovatnoce prijelaza, varijanse i kvantitativni faktori vremena i frekvencije. Do sada razvijene metode matrica uglavnom se odnose na dijagnozu gresaka i optimizaeiju procedura za dijagnozu gresaka [54].

2.10, Model procesa odd2vanja

Slllcajni karakter procesa ocrzavanja namece potrebu da se za.. upravUanje ovim proeesom posebno u ~mislu traze~l:ia najpovoljnijih rjesenja iIi optimizacije leoriste metode teorije vjerovatnoce i teoriie sJucajnih proeesa. .

U najopstijem prilazu, proces odrzavania moze da se modelira kao slucajni proces koji se karakterise obavIjanj~m postupaka odrzavanja u slucajnim trenutcima vremena, u kojima se javljaju otkazi. Ako se predpostavi da se nastali otkaz otklanja zamjenom dijela koji je otkazao, i to tako da se ova zamjena obavzja veoma brzo, u vrlo luatkim_ zanemarljivim periodima vremena, ovaj opsti proees odrzavanja (koji s~ naziva i proces obnavljanja) moze da se prikaze kao na shei 2.16. [33].

101

I i , I I :

Slika 2.16. Proces obnavljanja

Slucajna vremena tri predstavljaju i ovdje vremena rada do pojave otkaza. Svako od ovih vremena, dakle vrijeme trl, t,.2, itd., ima neku raspodjelu vjerOV2.t110ca. O'\Te rEspodjele U fiacelu nisu jednake, posto se "prvi" otkazi javljaju pod jedl1im, a "dIUgi" i sljedeci pod nekim drugim radnim i ostalim uslovima.

Trenuci vremena ti, u kojima se javljaju otkazi, tj. u kojima se obavlja postupak odrzavanja, odredeni relacijama [52]:

tl = trl

t2=trl+tr2

t3 =trl +tr2 +tr3

tlJ =t" +t"2 + ... +trn

obrazuju slucajni protok, koji predstavlja proces odrzavanja, odnosno proces obnavljanja. Ovaj protok moze biti razliCit.

Ako su slucajno promjenjive tfi nezavisne, ali imaju istu raspodjelu vjerovatnoca, dakle ako se pokoravaju istoj funkciji raspodjele, proces obnavljanja je "prost". Prost proces obnavljanja ne razlikuje vrijeme rada do pojave prvog otkaza od o8talih vremena, sto u nacelu nije realno.

Ako se slucajno promjenjiva trl pokorava jednoj raspodjeli, na primjer fJ (t), a vremena rada do pojave drugog i sljedecih otkaza nekoj drugoj raspodjeli f::(t), onda se proces obnavljanja naziva "opsti". Ovo je realnije i bolje odgovara potrebama prakse [52].

102

I na kraju, ako se otkazi javljaju sa konstantnim intenzitetom otkaza, ·tj. ako se zakon raspodjele vremena do pojave otkaza moze interpretirati eksponencijalnim zakonom (Poasonovski protok), tako da je proces obnavljanja "stacioniran", onda je

f() = RiCt) . t _, I TUT

gdje je:

TUT = ~ - srednje vrijeme rada sistema do pojave otkaza.

Ako se postupci odrzavanja sprovode u nekom konacnom vremenu, tj. ako traju odredeno vrijeme, sto je oCigledno mnogo realniji slucaj, proces odrzavanja moze da se prikaZe kao na slici 2.17. U ovom slucaju DIoces ukljucuje i slucajna vremena odrzavanja tOj [52]. . Trenuci vremena u kojima se javljaju otkazi u ovako modeliranom procesu obnavljanja mogu cia se izraze na sljedeci nacin [52]:

Dok su trenuci u kojima se zavrsava postupak odrzavanja izrazeni sa:

till = trl + tOl

t"2 = tTL + tOJ + tr2 + t02

103

t ~ I t (' J

\111 r', t"

I

tr:' l n~ tr::

In! "(2 til;.

Siika 2. j 7. Praces odriavanja

II II ! ! " " t"

Raspodjela vremena tri i tal, su razlicite i U osnovi nezavisne. To znaci da se proces obnavljanja u sustini sastoji od dva nezavisna slueajna procesa, od kojih se jedan karakterise(t) raspodjelom vremena do pojave otkaza (raspodjelom "trazenje za odrzavanjem", a drugi raspodjelom vremena u kome se sprovode postupci odriavanja raspodjeJom "realizacije") [52J.

Raspodjela vremena do pojave otkaza nije nista cimgo nego funkcija pouzdanosti, cija se gustina f(t) u slneaju stacionarnog procesa moze izraziti n obliku:

Jet) = ret) = RJt) = },R(t) Tur

gdje je: FCt) - funkcija nepouzdanosti, R(t) - funkcija pouzdanosti, A - intenzitet otkaza, f - srednie vriJ'eme do Doiave otkaza. lIr.., .I. J

Analogno tome, funkcija gustine raspodjele vremena odrzavanja foCt) moze se iskazati u oblilen

1- p (t) / oCt) =" - 0,'

To

fu -srednje vrijeme obnavljanja (odrzavanja).

Funkcija raspodjeJe PoCt) predstavlja zakon vjerovatnoce vremena obnavljanja, odnosno vremena za koje se obavljaju postupci odrzavanja

104

(ovo je Pogodnost odrzavanja). eksponencijalna vazi ielacija

gdje je: fl. - intenzitet odrzavanja.

2.11. Troskovi oddavanja

Ukoliko

2.11.1. Troskovi odriavanja u iivotnom ciklusu sistema

ova raspodjeJa

Livotni ciklus sistema. - Zivotni ciklus jednog tehnickog sistema ima slozenu strukturu, on zahvata niz posebnih, ali medusobno povezanih i vremenski uskladenih grupa aktivnosti. Odnos ovih vremenskih segmeil-ata odreden je dejstvom ve1ikog broja Cinilaca. Zato i nacin • " . -..- • '1 1 ...... "1' , • .,. • ...... • , • " ~

lTIrerpreraClJe Zlvornog C:IKlusa moze 01tl raZllCit, zaVlsno, prlJe svega OG vrste sistema i nacina posmatranja, odnosno zelja i ciljeva analize. Uobicajeno je, med.utim, tu.macenje (a to odgovara i preporukama fvled.unarodnog standarda IEe-a) [25] da zivotni ciklus tehnickog sistema ukljucuje pet vremenskih faza, koje obuhvataju sljedecih pet grupa aktivnosti: koncepcijsko i lGejno l]eSenje, razvoj i projektovanje (konstruisanje), proizvodnja i postavljanje (pustanje urad), koristenje i odriavanje i rashodovanje (regeneracija, sekundarne sirovine).

OCigledno je da su ovako definisane faze zivotnog cikiusa po svojoj struk:turi takode slozene, tako da se mogu dalje, rasclanjivati. Ovo je ponekad i nuZno, posebno kada se rjesavaju razliCiti zadaci iz oblasti razvoja, proizvodnje i koristenja tehniekih sistema, koji obieno obuhvataju probleme razECitog karaktera i obima.

Troskovi zivotnog ciklusa. - Ostvarivanje sv~1(e aktivnosti u zivotnon1 ciklusu, pa i svakog segn1enta ovog cikIlisa pojedinacno, zahtijeva ulaganje odredenih materijalnih sredstava, odnosno odgovarajuce "napore". U tom smislu se moze govoriti i 0 ukupnim troskovima zivohlOgciklusa ili 0 ukupnim ulozenim sredstvima [52].

Troskovi zivotnog ciklusa ukUueuju sijedece pojedinacne troskove: - troskove nabavke, koji uk~iueuju i transport, dopremu, osignranje i

druge obaveze, itd.

105

- troskove rada, koji ukljueuju radnu snagu, tj. rukovaoce i odrzavaoce, pogonsku energiju, pomocne objekte' i instalacije nu.zne za rad, itd., - troskove odrzavanja, koji ukljueuju radnu snagu na odrzavanju, rezervne dijelove, alate, uredaje i objekte za odrzavanje, itd., - troskove administracije, koji ukljucuju upravijanje, informatiku i slieno. Ovako definisani troskovi zivotnog ciklusa Cu moguda se

uprosteno modeliraju na sljedeci nacin: T

Cu = Cv + ffU)dt + Ck ·T o

gdje je: Cu - ukupni troskovi zivotnog ciklusa, Cv - troskovi vlasnistva, Ck - troskovi koristenja ujedinici vremena,

¥""L~stine vre::Jena dt~,.pojave otkaza~ T - vr11eme koristenia. Nesto bOlji uvid u ~trukturu troskova zivotnog ciklusa daje shema

prikazana na slici 2.18. Ona je dovoljno jasna i ne treba je posebno komentarisati. Valja samo da se naglasi da je i ona uprostena i nacelna, eksplicitno iskazujuci sarno grupe troskova koji obieno imaju najveci znaeaj.

2.11.2. Osnovni troskovi odriavanja

Osnovni cilj u poslovanju svakog preduzeca je da se ostvan maksimalna produktivnost uz minimizaciju troskova koji se pri tome pojavljuju.

Nezavisno od primjenjene metode odrzavanja (iIi njihovih kombinacija) neophodno je da se prati proizvodni proces, prikupljaju podaci i proraeunavaju elementi strukture troskova. Pri tome se na osnovu dobijenih rezultata, moze uticati na strategiju oddavanja (povratna veza) (s1. 2.19). zahvaijujuci ovakvom postupku, moze se planirati optimalni obim aktivnosti 1Z oblasti odrzavanja. Prikupljeni i obradeni podaci se uvode u upravljacku spregu i koriste za poredenje sa blize definisanim ciljevima. Na osnovu toga se u upravljaekom dijelu vrsi analiza, optimizacija i izucavanje sistema odrzavanja, odnosno postavljanje uslova i ogranicenja za odluCivanje [35, 62,99].

106

"] '.~.', •.• j' ..

I Troskovi zivotnog ciklusil tehnickDg I Slstema

I r I

- &llltiija izvoJljivosti .- IstraZIVllllp

- idejna t::lescn,i{1 · pro!t!kwvanJt lpOU7.dz.no5l) - KnnSLnI!<.:;unJe ~ lspilivC1njc

lzgradn.l"

• pianiranje i progrnmimr\Je · oroizvodni sistemi • iogisticka podrSka • izrada - ispitivanje ~ t:prev!jm:je kvaiitetom

~r-------U-~O-l-re-ba------' j

- planiranje i programiranjc - iogisticka podrSka - koristenje (rad) • tehnicko odrZ3vanje • otpis · sekundarne sirovine

Stika 2.18. Troskovi odriavanja

Ako se analiziraju ukupni troskovi odriavanja, isti se mogu svrstati u dvije grupe ito: direktne i indirektne.

Direktnim troskovima (zavisno od metode odciavanja) pripada: izvodenje aktivnosti opsluzivanja sistema, prol1alazenje neispravnih dijelova na tehniekom sistemu, zamjena neispravnih dije1ova, izvodenje preventivnih periodicnih opravlci, i popravka neispravnih dijelova sistema.

Indirektni troskovi seodnose na: neplanirane vremenske gubitke u proizvodnji (zastoje), ostecenje dijelova tehnickih sistema, i pad kvaliteta proizvoda, odnosno skart i dr.

107

Kada se analiziraju direktni troskov( njima uvijek pripadaju i svi oni koji se odnose na potroseni materijal (ulje, mast, itd.).

Osnovne zakonitosti promjene troskova najbolje se sagledavaju iz analize uticaja intenziteta odrzavanja i postavljenih kriterijuma vezanih za gotovost i pouzdanost tehnickog sistema.

Polazeci od znac:aja proizvodnog sistema i tehnicko-tehnoloskog nivoa opreme, neophodno je definisati intenzitet odrzavanja, koji ima dominantan uticaj na troskove, s1.2.20 [35, 62,99].

Co

Odl'7.2Vun.ic 1W!.:1H:', knn.tcknn1 ,r.mjtl

Slika 2.19. TroSkovi odriavarJa

i (JO?' I fJ ~-"'--"-"'-I

Co - tro~kovi Ctdr'.iavanja, t.J - intenzitet odmvanja Cz - truskovi zastcja. Cd. - dircl::tni. trozkOVl od..r:b:l!vp'_'1ja !JODI" - obiast. optlr.namog .i:ntenziw,.;'; ocirmvlIDja

Cd

Slik.a 2.20. Utica) intellziteta odriavanja na troskove

Sa 51. 2.20 se vidi da sa povecanjem intenziteta odriavania dolazi do smanjenja rroskova koji se odnose na zastoje opreme. Ocigleclno je da pri ovome do12zi j do smanienja vremenskih gubitaka u proizvodnji. Povecanje intenzitera odrzav<il1ja dovodi do povecanja direktnih troskova.

108

-,)

1z ranije navedenog je oCigledno da postoji optimalni odrzavanja koji se vezuje za minimalne troSkove [35, 62,99].

Co

i , G L_GoPt·_1

Slika 2.21. Utica} gotovosti na troskove odriavGl?ia

intenzitet

Zahtjevc.na gotovost (r2spolozivost) def'inise znacaj tehnickog sistema:: oQnosno :~netod odrzavanja, a sto sve zajedno utice na troskove.

Za visoku zahtjevanu gotovost, vise se prilnjenjuje odrzavanje prema stanju u odnosu na nabladno, 51. 2.21.

Nabladno odriavanje se izvodi poslije nastanka otkaza, a odrzavanje prema stanju. predvida stalnu kontrolu tehnickog stanja sistema kako ne bi doslo do otkaza.

U toku eksploatacije tehnickih sistema posebnu paznju treba posvetiti njihovoj pouzdanosti. Zahtijevana eksploataciona pouzdanost mora da bude realno odredena, jer ona ima bitan uticaj na izbor metoda odriavanja, a samim tim i troskove koji se pri tome stvaraju, s1. 2.22.

Co

I Ropt R

R - P,)Uz .. dRnolit, Ropt - oot!lnaina pOlJZcilHlOS~ em . mdll"O;::Klni t.roskovi oddilvanjn. C c • tTo:s'"ovi mdB c. - troskoyj tehni.tke diJugnoliotik". c~ ~ lro§.kov: rezervnih dijeJova I llHHenjah~

SlikQ 2.22. Urica} zahrijevane eksploatacijske pouzdanosri na rroskove odrzavanja

109

Sa s1. 2.22 se vidi da kod povlsenja nivoa zahtjevane eksploatacijske pouzdanosti dolazi do poveeanja direktnih i smanjenja indirektnih troskova. Troskovi odrzavanja se pri tome mogu minimizirati uz ostvarenje optimalne pouzdanosti.

1z svega ranije recenog je ocigledno da se zavisnost od izabrene metode odrzavanja (vezane za stanje i znacaj tehnickog sistema) u mnogome mijenja]u troskovi odrzavanja. Takoc!e je neophodno napomenuti da se za odrec!ene uslove i postavljene zahtjeve navedeni troskovi mogu minimizirati. Veoma je bitno koliko se na ovaj naCin odrec!ene optimalne vrijednosti (pri minimalnim troskovima odrzavanja), na primjer za gotovost i pouzdanost razlicite od onih koje diktira znacaj tehnickog sistema, odnosno uslovi njegove eksploatacije. Ukoliko su razlike beznacajne, moze se reei da je primijenjen optimalni naCin odrzavanja [35, 62,99].

2,l1.3.lndeksi odriavanja i tro§kovi

Vremena odrzavanja odnose se na utroseno vrijeme za odredeni postupak odrzavanja, pri cemu se ne uzima u obzir broj Ijudi koji ce raditi na tom postupku odrZavanja. Osim toga, odrzavanje se moze vrsiti na razliCitim nivoima (prvi, drugi iIi treCi nivo odrzavanja). Stoga se uvode sljedeCi indeksi odrzavanja:

MMH/OH - utrosak radnih sati za odrzavanje po operativnom satu sistema, :rvlryfH/};f~ - utrosak radnih sati za odrzavanje po akciji odrzavanja, MMH/MO - utrosak radnih sati za odrzavanje po mjesecnom radu sistema.

Ovi indeksi mogu se izracunati posebno za naknad..l1o odrZavanje, posebno za preventivno~odrzavanje, kaci i za ukupno (naknadno i preventivno) odrzavanje. Na primjer, srednji utrosak radnih sati za naknadno odrZavanje moze se dobiti koristenjem slijede6e jednacine [54,100J:

r,

L/~iMMHl1i MMH = ...'-i=:",I ___ _

n /1

I/"i ;=1

110

gdje je: I"i - intenzitet otkaza i-tog dijela sistema,

MMHni - srednji utrosak radnih casova za naknadno odrzavanje i

tog dijela sistema. Od posebnog interesa su troskovi vezani za akcije odrzavanja.

SljedeCi indeksi troskova mogu se razmatrati u fazi konstruisanja sistema: KM/MA - troskovi odrzavanja po akciji odrzavanja, KM/OH - troskovi odrZavanja po operativnom satu sistema, KM/MO - troskovi odrzavanja po mjesecnom radu sistema.

2.12. Pomocne karakteristike sistema odrfavanja

Od vise mjemili veliCina i pokazatelja, koje se izvode iz osnovnih karakteristika i pomo6u k01ih se maze ODisati sistem odrzavanja iii pojedina njegova svojstva, ~kaza6e se na ~ekoliko najces6e korisrenih [52,54,100]. .

1. Srednje vrijeme naknadnog odriavanja (ton) i sredl1je vrijeme

preventivnog odriavanja (top). Uobicajeno je da se srednje vrijeme

naj<"nadnog odrzavanja zove i srednje vrijeme popravke MTTR (Mean Time To repair). Ako se teii preciznijem odrec!enju, pored srednjih vrijednosti trajanja postupaica odrzavanja mogu da se daju i odgovarajuce standardne devijacije i disperzije.

Nije suvisno da se napomene da vrijeme odrZavanja u opstem slucaju predstavlja slucajno promjenjivu veiicinu, koja se karakterise nekim zakonom raspodjele, tj. nekom funkcijom gustine. U tom smislu srednje vrijeme trajanja postupaka odrZavanja predstavlja matematicko ocekivanje posmatrane slucajno promjenjive veliCine ili aritmeticku srednju vrijednost svih njenih pojedinacnih realizacija. Tako srednje vrijeme naknadnog odrzavanja, na primjer, moze da se izrazi preko gustine vremena naknadnog odrzavanja f(ton) u obliku:

co

ton = f JUon )dton ., o

11 J

iii preko n pojedinaenih realizacija vremena nalmadnog odrzavanja (trajanja svakog pojedinaenog, od ukupno n obavljenih postupaka naknadnog odrzavanja) ton, U obliku

t = Itoni on

n Na isti nacin se ISKaZUJU i odgovarajuca vremena za preventivno

odrzavanje. U slueaju sistema koji otkazuju po zakonu eksponencijaine

raspodjele, pri eemu su dijelovi u okviru sistema redno vezani, srednje vrijeme naknadnog odrzavanja (opravke) je

N

),)d ....., I

MFTR=~ N

:LA; i:::::1

gcije je: ',-)~i - konstantan intenzitet otkaza i-to; dij·ela,

d i - srednje vrijeme opravke sistema u slucaju otkaza i-tog dijela.

2. Medijana aktivnog vremena odriavanja (Aftoal, koja se obicno posebno iskazuje za naLl1adno, a znatno rjede i za preventivno odrzavanje. Drugim rjeCima, moze cia se govori 0 medijani aktivnog vremena naknadnog odrzavanja (M/Oa,J, a ponekad i 0 medijani aktivnog vremena preventivnog odrzavanja (Uoap) (posto se postupci preventivnog odrzavanja ostvaruju po pravilu bez eekanja, obieno nema smisla posebno govoriti 0 njihovom aktivnom trajanju [52,54,100].

Iyfedijana aktivnog vremena naknadnog odrzavanja, na primjer, izrazava se na sljedeCi naein:

M10rm 00

J (t )dt - 0"-\t-oan oan - ,-- f(toaJdoan o A1,ucm

Pcznatc je cia je kod normalnog zakona raspodjele medijana isto sro srednja vrijednost,odnosno medijana aktivnog vremena odrZavanja

jednaka je srednjem vremenu Cnsknadnog) odrzavanja. Za dmge zakone raspodjele medijana treba da se posebno oaredi. Za log-normalnu raspodjelu, koja se, kao sto je ranije pokazano, cesto koristi za op:;ivanje procesa odrzavanja, medijana se moze. izracunati frema izrazu

M toa = anti log[(~ t oi )/ 17"

3. Srednje akrivno vrijeme odriavanja (toal, koje se po pravilu definise zbimo za sve sprovedene postupke prevemivnog i naknadnog odrzavanja. U skladu sa ranije datim definicijama ovako definisano srednje trajanje postupka odrzavania obuhvata same aktivni rad na odrzavanju, iskljueuje sve iogistieke, administrativne i druge zastoje [].

4. Srednje vrijeme izmeau odriava7~ia (ToJ 1\1TBM (Mean Time Between Maintenance) koje predstavlja prosjeeno Yrijeme izmedu svi11 posmpaka odrzavanja, preventivnih i nahmdnih. Srednje vrijeme izmedu odrzavanja u nacelu je priblizno jednako srednjem vremenu izmedu otkaza, sto predstavlja jednu od vafuih karakteristika pouzdanosti [49] mada su moguca i izvjesna odstupanja (zbog kombinovanih otkaza, preventivnih mjera, itd.) .

5. Srednje vrijeme izmeau preventivnih zamjena, MTBR (Mean Time Behveen Replacement). Ova karakteristika se koristi prvenstveno za planiranje potrebnih rezervnih dijelova.

6. lntenzitet otkaza i to : period "djeCijih bolesti", period "slucajnih otkaza", i period "poznih otkaza" (period: krive intenziteta otkaza).

7. lmenzitet odriavanja iii intcnzitet olmavljania kcji u slucaju eksponencijalne raspodjele predstDvlja recipro!:nu vrijednost srednjeg vremena odrzavanja mo, odnosno u skladu sa ovdje datim definicijama pomocnih karakteristika, reciproena vrijednost srednjeg akti-'v'nog vremena odrzavanja toa , tj.

1 1 jJ. = - =-=--

1110 too 8. Broj sati odrzavanja po jedinici rada tehnickog sistema. Ovo je

karakteristika koja se veoma cesto koristi za opisivanje ukupnog "napora" koji treba uloziti u postupke odrZavanja, odnosno za opisno izrazavanje prilagodenosti tep.niekog sistema odrzavanju.

9. Srednje vrUeme trajanja dijagnostike stanja sistema (medijalno, maksimalno i dr.) i srednje vrijeme izmec1u dvije uzastopne dijagnostieke kontrole.

10. Srednje vrijeme trajanja do otkaza (Mean Time To Failure) eN

A1TTF = fR(t)dt

1 Za slueaj ;. =const dobija se MTTF = -.

/i.

113

3. MODEL! SISTEMA ODRZA V ANJA

3.1. Upravljanje tehnickirn stanjem sistema

Kao parametar koji karakterizira modele odr±avanja tehnickih sistema, moze se prihvatiti karakter informacija 0 tehnickom stanju i pouzdanosti sistema, koje ee se koristiti kod odreaivanja periodicnosti i obima planskih aktivnosti (postupka) odrzavanja. Pored ovoga kriteriji optimalnosti mogu biti raspolozivost i troskovi odrzavanja i dr.

Strategija odrzavanja mora proizaCi iz naCina ostecenja sastavnih dijeiova sistema. Ako su svojstva osteeenja svih sastavnih dijelova, koji pripadaju jednom tehnickom sistemu, razliCita onda ce za te razliCite sastavne dijelove postojati u razliCite strategije odrzavanja. Znaei, postojace strategije odrzavanja sastavnih dijelova sistema i strategije odrzavanja sistema (objekata). Racionalan zbir svih strategija odrzavanja za c~ieli sistem saCiniava plan odrzavanja.

lvietoda odrza\/anja TI10Ze se dennrc3li kao algoritam akIjvnosti u CllJU dovodenja telmiekih sistema u stanje koje ce omoguciti postizanje ciljeva poduzeea, predvidajuCi, istovremeno, moguenost zastoja u proizvodnji. Odrzavanje, prema tome, treba da bude tako organizirano da dostigne maksimalnu efikasnost i da bude zadovoljen jedan od kriterija: ne sto manji troskovi odrZavanja, nego sto manji ukupni troskovi odriavanja (direktni i indirektni - gubitci zbog zastoja).

Jedan od naeina upravljanja tehnickim stanjem sistema je da on radi sve do otkaza - nakon cega slijedi popravka. Takav naGin tretiranja tehniekog sistema moze biti vrl0 skup, naroeito zbog gubitaka u proizvodnji izazvanih otkazima, zbog rizika da se sastavni dio sistema havarise i moguenosti da dode do povrede rukovaoca i odrzavaoca . Da bi se takav naCin izbjegao, naroeito kod skupih i slozenih dijelova sistema, neophodan je izbor preventivnog oddavanja - koje se sastoji od planiranih intervencija (postupaka) u odredenim terminima vremena.

Problem na koji se nailazi prilikom preventivnog odrzavanja sastoji se u odredivanju tehnickog stanja sastavnib dijelova sistema. Na osnovu tehniekog stanja moze se, zatim, vrSiti izbor intervala intervencija (postupaka) odrZavanja.

114

Iz ovakvog prilaza odrzavanju mogu se definirati tri osnovne metode odrzavanja (s1.3.1):

metoda naknadnog odrzavanja metoda preventivnog odrzavanja metoda kombiniranog odriavanja

TEHNICKO ODRZAVANJE

SISTEMA

• po konstantnom datumu · po konstamnoj !rajnostJ · prema stanju sa kontrolom oarametars

- prema stanju sa kontroicm nivoa pouzdanosti

· ostali modeli

Slilw 3.1. OSliovne Jl1etocle odria1-Janja tehnickih sisrenzCI

Prilikom klasifikacije metoda odrZavanja moze se poei od pretpostavke da je sistem odrZavanja, u stvari, sistem upravljanja tehnickimstanjem i pouzdanoseu masina u procesu eksploatacUe. -

Sistem upravljanja obuhvata, pored ostalog, osnovne komponente: objekt eksploatacije, informacije, program i upravljacka djelovanja. Osnovicu odrzavanja Cini karakter informacija 0 tehnickom stanju j pouzdanosti objekta eksploatacije, koje se koristi pri odredivanju obima i periodicnosti aktivnosti odriavania.

Izbor naCina provodenja postupaka odrzavanja zavisi od stvarnih efeka~~ koji se postizu. U naeelu, moze biti primijenjeno nekoliko krlterlja, kao sto su: nivo ostvarenih ukupnih troskova, nivo ostvarenog profita, odnosno stupanj utjecaja naGina odrzavanja na ukupnu efektivnost ulozenih sredstava, nivo tehnicicog stanja sistema, nivo gotovosti sistema, 111VO pouzdanosti sistema, pri eemu nije zanemaren ni kriterii sigurnosti u radu i dr. ~

.. Pored ovih kriterija, a imaju6i u vidu specifiene uvjete u industriji u kOJoJ .r~de tehnicki sistemi, prisutni su i drugi utjecajni Cinioci koji opredjel]u]u ovakvu podjelu metoda odrzavanja.

~ombinirano odrzavanje predstavlja kombinaciju naknadnog i preventlVnog odrzavanja u smislu koristenja tehnickog sistema od pojave

1 ' ~ _ i)

prvog stanja «U otkazu» na nekom od sastavnib dijelova sistema, a zatim se naknadnim odrzavanjem obavlja vracanje -sistema u stanje «u radu» i

. kasnije vrse zahvati preventivnog odrzavanja po propisanom postupku. Razvoj i primjena navedenih metoda odrZavanja mora da se

zasmva na sveobuhvatnom poznavanju karakteristika pouzdanosti sastavnih dijelova sistema, dobroj organizaciji osiguranja potrebnih informac:ija, sirokom koristenju sredstava i metoda tehnicke dijagnostike, uz osiguranje visoke eksploatacijske tehnologije sistema. Osim toga, potrebno je i dobro organiziranje, planiranje i upravljanje funkcijom odrZavanja u poduzecu (uz formiranje sluzbi za tehnicku dijagnostiku i infonnatiku) pomo6u racunara.

3.2. Varijante strategije oddavanja

Ako se pretpostavi da postoje mogucnosti da se koncepcija odrzavanja rijesi kao preventivno oddavanje, i to sa preventivnim zan1jenanla posJije Tnl iii TD2 cas ova, iIi kao na¥Jl(lQno odr~avanie~ ri. ta1:.:o da se postupci odrza:val1ja obavljaju tek posta dode do otkaza~ ·i da: osin1 toga, postoje i mogucnosti izbora razlicitih tehnoiogija odrzavanja, ko]e daju pogodnost odrZavanja P op1 (t) iIi P op2(t) za preventivno P anI (t) i P odt) za nalmadno odrZa'VaDje, dolazi se do zakijucka da za strategiju odrzavanja postoji u nacelu vise varijanti , od kojih se jedna moze definirati u obliku [52,99,100]

To znati da strategija odrzavanja u ovom slUcaJu propisuje koncepciju preventivnog odrzavanja, s tim da se preventivne zamjene vrse poslije vremena Tp2, tehnoiogijom koja daje pogodnost odrzavanja PopI(t), dok se nalmadno odrzavanje (za dijelove koji otkaZli ranije) vrsi po t 1 ' ... L' ,. , e :mo10 glJ1 KOja c,a)e pogounost odrzavanja Pon i (t) (pogocnost odrzav3nja

je mc:gu6nost da ce projektirani post:.lpak oc~-zavanj2. bi:i izveden u zadanom vremenu, zadatim uvjetima okoline pn minimalnim troskovima).

Dmga varijanta strategije odrzavanja moze da bude rijesena kao

j 16

odnosno sarno sa promijenjenim periodom preventivnih zarruena drugaCijom tehnologijom naknadnog odrzavanja, ali sa svim dmgim elementima kao i u prethodnoj varijanti, treca u obliku

i tako dalj e. Znati, prije usporeulvanja mogu6ih varijanti strategije

odrzavanja, treba precizno odrediti sto se trazi, koje vrijednosti pojedinih karakteristika se moraju (iii ne smiju) ostvariti, sto su bitni kriteriji za usporedenje, a sto ogranicenja. To, istovremeno, znati da ee, na primjer, sa stanovista troskova jedna varijanta biti najbolja, odnosno «optimaina», dok ce sa stanovista gotovosti «optimalna» biti vjerojatno neIca drug a varijanta [52,99,100].

3.3. Optimizadja procesa rada tehnickog sistema

i\;t;atStTisticki rnodel eptiInizacije obuhvata fonnalizlran1e runl(Clja sranja i funkcija· prornjena stanja sa granicnin1 funkcjja~a procesa rada u smislu postavljanja konkrehl0g oblika funkcije cilja (funkcije kriterija, objektivne funkcije, funkcije_ reagiranja, funkcije kvalitera) u vidu:

U teoriji tehno-ekonomske optimizacije procesa rada mogu se izdvojiti cetiri glavna kriterija optimizacije: ekonomicnost, produktivnost, rentabilnost i kvaliteta.

Tehno-ekonomska optimizacija procesa rada svodi se, sa matematickog aspekta, na definiranje ekstrema funJccija cilja odgovarajuCih vrijeonosti upra-,;ljacbh ulaznih veliCina U ograniceno.l oblasti koja osiguravaju navedeni optimumi [12].

... 1- f ." ,. ••

rv18,ooe oplimizaclJ8 su l-azvlJene za odredivanje optimuma funkcije cilja po jednom ad navedenih kriterija. Karakter promatranog procesa rada i njegovog matematickog mode1a opredjeljuje podjelu, izbor i upotrebu brojnih matematickih metoda optimizacije. Sistem matematickih metoda optimizacije obuhvata razliCite metode, kao SIC su:

117

matematicko programiranje, analiticke metode, Boks - Vilsonov gradijentni metod, simpleksni metod itd.

Analiza i optimizacija sistema odrzavanja pomocu matematickih modela u llaeelu [21]:

pruza mogucnost cia se tehnicki sistem promatra kao cjelilla, tj. kao entitet, te da se simulacijskim ili drugim tehllikama omoguci definirallje stupnja karaktera utjecaja svih promjellijivih parametara, omogucava usporedivanje vise mogucih varijanti, sto je od neposredne koristi u izboru «najbolje» iIi .. «optimalne» varijante, pomazu da se otkriju veze izmedu pojedinih utjecajnih parametara koje nisu ranije zapazene iii koje se ne mogu ustalloviti verbalnim iIi ish.'1lstvenim metodama, ukazuju na podatke koje treba osigurati da bi se sprovele potrebne analize olaksfj'/2. predvicianje buducih stanja iIi dogadaja, liZ procjene rizika iii granica povjerenja, ito.,

Empirijsko-heuristicke metode za analizu sistema odrzavanja interesantne su zato sto osiguravaju [52 ] :

obuhvacanje i cinilaca koji ne mogu da se ukljuce u matematicki model, odnosno koji De mogu analitieki da se jednoznacno poveZu sa drugim eiDiocima analizu subjektivnih i drugih cinilaca koji analitieki na mogu da se opisu, . iskazivanje iskustava i kreativnosti, posebno u okviru dobro projektiranih i dobra programiranih ekspertnih sistema, itd.,

Bez obzira koje metode se koriste, postupak optimizacije zahtjeva da se prethodno precizno definiraju kriteriji prema kojima treba odabrati»najbolje», odllosno «optimalno» rjesenje, kao i bitna ogranicenja o kojima treba voditi racuna.

3.4. ModeIi odrZavanja

U teoriji odrzavanja razvijeno je dosta modela odrzavanja, vise iIi manje sveobuhvatnih, uprostenih iIi pojednostavljenih.

I l8

Da bi jedan matematicki model mogao da se uspjesno primjenjuje za analize sistema odrZavanja on treba da ispuni nekoliko vaznih uvjeta [21J:

treba da na jednostavan, ali i dovoljno precizan naCin opisuje dinamiku sistema koji se analizira, tako da se relativno prostim postupcima moze doci do uspjesnih rezultata, mora da obuhvati sve parametre vazne za problem koji se analizira, istieuCi posebno one koji imaju najveCi znaeaj (~i. stavljajuci u drugi plan mallje znaeajne), mora bit «karakteram>, tako da se pri svim ponavljanjima dobiva uvijek isti karakter rezultata, rreba da bude dovoljno jednostavan, tako da se potrebne analize mogu obaviti u raspolozivom vremenu sa raspolozivom tehnikom (podrazumijevajuci i mogucnosti modeliranja pojedinih dijelova promatranog sistema, te na1madnog po,vezivanja ovako dobivenih parcijalnih rezultata), treba da omoguci -r:rilcnadna usavrsa"\lanja i! iii ukljucivanje novih pararnetara, aka se za to ukaze potreba, itd.

Sve to govori daje definiranje modela procesa odrzavanja osjetljiv i slozen zadatak.

I pored, ponekad, i relativno krupnih razlika, najveCi braj modela odrzavanja ima izvjesna zajednicka obiljezja. Ovo se, prije svega, odnosi na slijedece [52]:

modeli odrzavanja, obieno, poclvaju na pokazateljima pouzdanosti; to neposredno znaci da je bitan preduvjet za analizu i optimizaciju sistema odrZavanja poznavanje zakona pouzdanosti tehniekih sistema koji se odrzavaju, modeE odrzavanja najeesce obuhvacaju koncepciju sistema odrzavanja, odnosno, usporeduju efekte primjene raznih varijanti preventivnog iIi naknadnog odrzavanja, dok se rjede obuhvacaju i osobine sistema sa stanovista tehnologije i organizacije: ovo znaeajno umanjuje stvame mogucnosti modela, suzavajuCi i zbog mogucih kriterija optimizacije, kriteriji optimizacije, tj. kriteriji na osnovi kojih se od vise mogucih bira najpovoljnije rjesenje, definiraju se prvensrveno sa stanovista minimalnih troskova i slicnih ekonomskih pokazatelja iIi stanovista gotovosti; ima, medutim, i modela koji omogucavaju optimizaciju sa stanovista sigurnosti (zastite rukovaoca i drugih Ijudi) iIi drugih kriterijskih funkcija.

119

ModeE odrzavanja su podijeljeni na modele preventivnog i na modele nalmadnog odrzavanja. 1ma i modela koji predstavljaju razne kombinacije ove dvije osnovne vrste (naknadno-preventivni modeli) (s1.3.2.).

Modeli naknadnog odrZavanja su znacajno manje razvijeni, posto se njima rjesava sarno manji broj problema iz rada jednog sistema odrZavanja. Ovi modeli, nairne, imaju zadatak da u trenutcima kada se pojavi otkaz na promatranom tehnickom sistemu omoguce najbolji naCin provodenja potrebnih postupaka odrzavanja, sa najmanjim troskovima iIi u sto kracem vremenu. Pomoeu ovih modela se, dakIe, ne odlucuje 0 tome da Ii 6e se nesto raditi, da Ii neke dijelove treba zamijeniti, kada i pod kojim uvjetima, vee sarno kako odredeni postupak odrZavanja, koji je nametnut pojavom otkaza, najbolje obaviti. OCigledno je da oni, stoga, uglavnom ukljucuju deterministi6ke parametre (raspolozive kapaeitete, varijante tellilo10skog po stupka, broj radnika, varijante transporta, a zatim i sve vrste troskova, itd.), pa je i rad s njima, u na6elu, jednostavniji.

Nasuprot methodnim, od mode1a preventivnog odrzavanja se mnogo vise traZi. Oni u'eba da pomognu U odlucivanju sto i kako [reba raditi, odnosno, da Ii treba obaviti neke postupke odrZavanja, kada i na koji nacin. U zavisnosti od vrste i tipa preventivnog odrzavanja, modeli preventivnog odrzavanja treba da pokafu [52]:

da Ii je svrsishodno da se promatrani dio preventivno zamijeni, j ako jeste, kada to treba raditi, iIi kada promatrani dio treba preventivno dijagnosticirati (pregledati), radi provjere parametara koji odreduju njegovo stanje, odnosno radi proejene ostvarenog nivoa pouzdanosti, kako bi se na taj naCin u najvecem stupnju zadovoljili postavljeni hiteriji, odnosno ispunili zahtjevi kriterijske ft:nkcije.

3.5. Kara!.~teristike naknadnog odrzavanja

Kod metode naknadnog odrzavanja (na osnovu pOJave otkaza) sastavni dio sistema ostaje u sistemu do momenta otkaza.

120

MODELl TEHNI.C;KOG

. ODRZAV.4J."U,\ I

/ / r

/1.. ...... ,_ ! MODELl

~"~-i PF.E"/EHTIVt-lOG . ODP.zA"IANJA

, t,,10DELI ~ KOl' .. IB!NO·.;,;.,NOG \ ODP..!;;,.:..rANJA

1. Prema reSttfS11 (vremeu;,ki i eksploatacioui) 2. Prema telini Ck0111 stanju ' ..... , 3. Pre-me nll'ou min. troikm'a i lll3X. prnfita 4. Pre-me: nivQn max. I"2SDojozivosll 5. Prell.1a llivou uno:. pm'lZciimosti 6. Prcma vrsti otk~.za (ZfI "sluc<l,ine" i "pozlle~' otkaze) 7. Pr<:'ma tehnitko~ckollomskolll gnlpisallju 8. Posebni modeli

Slika 3.2. Modeli tehnickog odriavanja

Nastanlcom otkaza do1azi, po pravilu, do naglog ispadanja sistema iz rada. Poslije ispada, otkazni, sastavni, dio se zamjenjuje no vim, iIi se zamjenjuje na lieu mjesta. Pri tom, stohasticko vrijeme koristenja sastavnih dijelova sistema izaziva i stohasti6ko trajanje vremena u otkazu. Ova vremena su medusobno nezavisna.

Rasipanje vremena u otkazu, izazvano odrzavanjem, kao i njegova duzina trajanja relarivno su veliki, tako da moment ispadanja nije mognee precividjeti, a prema tome, ogranicene su rnogucnosti organizacionih i tehnoloskih priprema.

Prednosti naknadnog odrZavanja su: 1.) potpuno iskoristenje «rezerve upotrebljivosti» (s1.3 .4.) 2.) nije potrebno poznavati zakonitost osteeivanja sastavnih dijelova

sistema i s1.

121

Nedostatei ovog odrzavanja su: 1.) sastavni dijelovi sistema naglo ispadajuiz rada, a termini otkaza se

ne mogu unaprijed predvidjeti 2.) svi otkazi se moraju operativno otkloniti, pa je velika mogucnost da

ce doCi do duzih zastoja izazvanih odrzavanjem 3.) nemogucnost planiranja periodicnosti eiklicnosti aktivnosti

odrzavanja i slicno. Generalno se moze reCi da naknaOOo odrzavanje cini niz zahvata

potrebnih za vracanje sistema poslije pojave stanja «u otkazU» u stanje «u radU», u eilju vrsenja funkcije kriterija u granicama dozvoljenih odstupanja. U ovom slucaju nema prethoOOih radnji koje se vrse da bi se sprijeCio otkaz sistema. Osnovni zadatak je da se prije i poslije nastanka otkaza omoguci potrebna radna sposobnost sistema.

Na slici 3.3. dati su uprosteni modeli naknadnog odrzavanja u zavisnosti od pouzdanosti R(t) i promjene parametara stanja sistema gdje su:

Cl - pred otkaZllO Si:anje~ (;;2 - maksimalno (granicno) stanje.

I MODELl NAKNADNOG oDRtAVANJA

Siika 3.3. Modeli naknadnog odriavanja

3.6. Karakteristike preventivl10g oddavanja

Pod metodom preventivnog odrzavanja, kako je ranije receno, podrazumijeva se da se nekim postupkom preventivnog odrzavauja sastavni dio sistema obnavlja. Nairne, poslije preventivne aktivnosti

i22

(postupka) odrzavanja tehnicko-eksploatacijske karakteristike sastavnih dijelova sistema su dovedene u granice koje se traze od novog tehnickog sistema (iIi priblizno). Preventivni~ postupeima odrzavanja vrsi se zamjena (obnavljanje) neispravnog sastavnog dijela sistema (dotrajalog) identicnim ispravnim (novim iii ranije opravljenim), pregled sastavnog dijela sistema, podmazivanje dijelova sistema, rekonstrukcija dije1a sistema radi boljeg odrzavanja i dr.

Zna6i, preventivno odrZavanja eml niz zahvata (postupaka) neophodnih za sprecavanje pojava stanja «u oticazu», oOOosno, odrzavanje parametara funkcije kriterija u granicama dozvoljenih odstupanja u ~to duzem vremenu trajanja. Osnovna razlika izmedu nalmadnog i preventivnog odrZavanja, sa aspekta promjene stanja sistema,dana je na slici 3.4.

Kod stohastickih otkaza sastavnih dijelova sistema, zamjena neispravnog sastavnog dijela bas u momentu pojave otkaza je nemoguca, zbog toga sto sa sigumoscu nije poznato kad ce doci do otkaza. Zbog te nesigurnosti, medutim~ zamje.na SastavDog dijela slst.e::J8. maze biri izvrsena prije pojave otkaza. Pri tome rreba Drimiieniti princip: ako su ukupni troskovi zamjene posiije pojave ~tkaz~ manji iii jednaki troskovima prije pojave otkaza, onda, zamjenu sastavnog dijela ne treba vrsiti prije pojave otkaza. Zamjena sastavnog dijela sistema prije pojave otkaza ima opravdimja sarno u slucajevima kada intenzitet otkaza (brzina pojave otkaza) poCinje da raste.

n - j ednoredni sistemi f(t) - funkcija gustine pojava stanja

"UOTKA.ZU" Rz - zahtijevana pouzdanost

Slika 3.4. Osnovna razlika izmeau naknadnog i preventivnog odrzavaT'.ja

123

3.7. Modeli preventivnog oddavanja

Modeli preventivnog odrzavanja najceSce se zasnivaju na laiteriju troskova, a znatno zjede i na kriteriju gotovosti (raspolozivosti). Pri tome se laiterij optimizacije, na osnmrtl koga se vrSi izbor najbolje varijante strategije oGrzavanja, iskazuje u pn10m slucaju, najcesce kao [52]:

mimmum troskova, do koga se do1azi usporedivanjem neposrednih i posredl1ih troskova koji se stvaraju razlicitim kOl1cepcijama odrzavarJa, iii kao maksimum profita iIi drugih pokazatelja poslovanja do koga se d01azi usporedival1jem ekonomskih efekata, odnosno, razlike «Qobivel1og» i «utrosenog», takode, za razlicite koncepcije odrzavanja.

Prvi prilaz je naceIno sigurniji, te se naJcesce i primJenJuJe. Osnovni razlog za ovo je cil1jenica da je kategorija profita u osnovi relativna, to jest da ovako ostvareni pozitivni ekonomski rezultat zavisi i od n1110gih detern1inisric,kih iIi slucajnih cir:ilaca. VIse iii ma!lie l1ezavisnih od tehnickog sistema koji se odrza,·a (subjektivni cinio~i, t:ziste, konkurencija, kornunikacije, ekonomsk3. politika, ita). Pri tome se podrazumijevaju sarno oni troskovi koji su neposredno iIi posredno izazvani sistemom odrZavanja, a ne i doprinosi, porezi, takse i dmgi troskovi nametnuti drugim okolnostima. lako su, dakle, modeli trosk:o';a znatno bolji od modela profita, ima i uspjesnih priiaza koji se zasnivaju na profitu, odnosno pozitivnim efekrima rada i koristenja sistema [52].

3.8. Karakteristike oddavanja prema stanju

Odrzavanje prema stanju je oblik preventivl10g odrzavanja Cija srrategija donosenja odluka 0 aktivnostima odrZavanja se zasniva na periodicnoj i l1eprekidnoj komroli tehllickog stanja sistema u procesu eksploatacije. Pre.ma rezu1t81irna dijagnosticke l-:ontrole donose se odluke (} neophoanom roku i obimu planskih aktivnosti odrzavanja.

, Dok ,se kod klas!cl1og preventivnog oarzavanja aktivnosti odrzaval1Ja vrse nakon utvrdenog vremena, kod odrzavanja prerna sranlu vrsi se dijagl10sticka kontr01a odreeenih tehnickih pa:·zHl1etara SIal1ja" i il1tervenira se sarno ako je tehnicko stanje izvan propisnih granica.

Odrzavanje prema st3.nju clijagnosticki proccs koji omogu6ava odrzavanje tdmickog stanja svakog sastavnog dijela ,;istema, odnosno,

124

oznacava mehanicko. «zdravlje» i omogucava permanentno planiranje aktivnosti odrzavanja ( zamjene iii popravke sastavnih dijelova sistema) baziranih na stvamom tehnickom stanju povecavajuCi na taj na6n vrijeme efektivnog, rada tehnickog sistema i eliminirajuCi nepotrebne zastoje. Sprovodi se na taj na6n sto se najprije U odrecienim vrernenskim intervalima, nezavisno ad stanja ostecenosti sastavnih dijelova sistema, vrsi dijagnosticka kontrola telmickog sranja, a nakon toga, u zavisnosri od tehnickog stanja vrse se aktivnosti oddavanja na sastavnim dijelovima sistema iii oni ostaju i dalje u procesu eksploatacije [37,38,39,74].

Prilikom svake dijagnosticke kontrole tehnickog stanja treba obavezno odluCiti da Ii je sastavni dio sistema za ponovnu ugradnju, za popravku iIi mora biti izbacen iz dalje upotrebe. 1z ovog slijedi da za sastavne dijelove sistema koji se mogu oddavati treba da postoji vise granica istrosenosti, odnosno, granica upotrebljivosti.

Poznavanje dozvoljene istrosenosti jedan je od preduvjeta za l~!alit~!no i ekonomicno izvodenje aktivnosti o drZavanja, a, takode, i predu'vjet za primjenll ITletccia odTzavanjo. pre111a stanju.

Tehnic·ki SiSIe:11i u industriji, pruz3ju 111ogucnosr pI1l11Jene veceg nroja il1odelz. odrzavanja. pren1a stanju, pri cenlU moraju postojati odredeni neopbodni uvjeti. lstrazivanja su doprinijela da se ti modeli svrstaju u dvije grupe (stika 3.5. i s1.3.6.):

odrzavanje prema·stanju sa kontro]om parametra ,odrzavanje prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti.

OdrZavanje prema stlliljU sa kontrolom parametra predvida stall1u iIi periodicnu kontrolu i mjerenja tehnickih parametara kojima se odreduje tehnicko stanje sastavnih dijelova sistema. Rjesenje 0

aktivnostima odrzavanja donosi se kada vrijednosti kontroliranih parametara dostignu «granicu upotrebljivQsti», odnosno, pred kritic nivo.

Odrzavanje prema stanju sa kontrolom l1ivoa pouzdanosti saswji se u sakupljanju, obradi i analizi podataka 0 nivou pouzdanosti sastavl1ih dijelova sistema i razradi odiuke 0 neophodnim planskim aktivnostima odrzava.nja TI2kon

Odrzavanje prema stanju, prema tome, predstavlja veoma uspjesan nac.in upray}janja proc~sim2 cdr.z3vanja t(:linickih sistema~, koji '}.ma za cilj sprecavanje pojave stanja «u otkazu>J j vracanje u stanie «u radm>. svakog sistema pojedinacno (kontrola parametara) iii jednor~dne grupe sistem; (kontrola nivoa pouzdanosti), uz osiguranj:; maksimall10 moguceg perioda rada sistema j minimalno moguCih troskova. Oba prilaza (kontrola

125

parametara i kontrola nivoa pouzdanosti) imaju isti cilj, ali ga postifu na razliCite naCine sto prvenstveno zavisi od prirode tehnickog sistema i karaktera procesa promjene njegovog tehnickog stanja.

~---'-Zn-;t~;'~;~-;;~~~'--'--'JI ; TEHNICKOIl1 ~TANJU ------~-.,--.---.-----------.

l.o;;TR..A..iJ\:rA..'N'JE ODREDIY.AN.JE LAKONITOSTI , , ! PREDOTI~NIH

PROALlENE ,-' -, -I VRIJEDNOSTI

_ _ P_C\.lL_,u,_lE_I_AlL_'-_-,I' i ,I _P_CUlAl __ M_ETARA __ _ STANJA , _ SIA."JA

IZBORl\lETODA r SREDSTAVA

TEHNrCKE DIJAGNOSTIKE

ODREDIVANJE OPTThlALNlH

REZIMA TE~~a....r;

DIJAGNOSTIT·:::E

,

ISTRAZIVANJE ZAKONITOSTI

PROM.lENE 1:ARAIclERL~TIKA

PODLDANOSTI

NORll:llRAN.lE NIVOA

POUZDANOSTI

AAZRADA !" I ODREBIHNJE SLHEMA!I OPTThIALNIH REZIMA'

, ~AJ....~I,JANJA I !o._ .. _. __ . __ " .. \ I r,,;IETOD KONTROLE AN::.u.IZE PODA.T.AK.~ , J\!-rVOA

PO TiLl; AN O;iTI

Shira 3.5, Osnovne metode odriavanja prema stanju

MODELl ODRZAVANJA PREMA STAI1JD

Slika 3.6, 1'I1odeli preventivnog oclrzavanja prema stanju

126

'i'" I

3.9. Model oddavanja prema stanju sa kontrplom parametara

3.9.1. Osnovne karakteristike

Model odrzavanja prema stanju sa kontrolom parametara mora imati predupredni karakter. Planiraju se periodicnost i obim radova za tehnicku dijagnostiku, dok se predupredni karakter omogucava putem stalnog pracenja (kontrole) tehnickog stanja sistema u cilju othivanja pred otkaznog stanja (el) i granice istrosenosti (e2 = emax).

Za otkrivaI1je stanja el i 102 moze se iskoristiti princip odredivanja preduprednih tolerancija za dijagnosticke parametre (dijapazon izmedu maksimalnog i pred otkaznog nivoa parametra). Pri tome otkaz sistema nastaje onog trenutka kada parametar stanja sistema dostigne granicni nivo (e2).

Ako parametar stanja dostigne vrijednost 10J to znaci da treba iZVTsiti neke aktivnost odrzavanja kako oi se izbjegao otkaz sistema (zamjenusastavnog dijela sistema vrsiti u momentima dijagnosticke kontrole kod (£ 2: 1OJ). Pri tome je , znaci, velicina preduporedne tolerancije (f:. £ = 102 - 101), vezana za ve1icinu periodicnosti dijagnosticke kontrole

T J - moment prve T 2 - moment druge dijagnosticke kontrole [7].

Odrzavanja prema stanju sa kontrolom parametara, predstav~ia. skup pravila za odredivanje reiima dijagnostike sastavnih dijelova sistema u realnom procesu eksploatacije i donosenje odluka 0 neophodnosti za njihovu zamjenu iii za neophodni obim odrzavanja na OSl1O'VU infom1acije (tekuCih ili sakupljenih) 0 stvarnom tehnickom stanju sistema.

3.9.2. Parametri tehnickog stanja sistema i njihova prQmjena

Pod pojmom «stanje«, promatrano sa Cisto tehnickog stanovista, podrazumijevaju se pripadajuce prostorne i impulsne koordinate fizickog sistema - u ovom slucaju tebnickog sistema (proizvodna linija, masina i

s1.). Dok prostorne koordinate definiraju uzajamni polozaj poje¢inih sastavnih dijelova sistema, impulsne koordinate im odreduju energetski nivo. Osnovo je da su koordinate mjerljive'velieine j da se izmjerene vrijednosti mogu usporedivati.

Posta se stvarno tehnieko stanje sistema stalno mijenja, a dijagnostika se ne maze reducirati samo na jedno adredeno stanje, slijedi da ana mora podrazumijevati pracenje i registriranje mjerljivih promjena fiziekih koordinata stanja. Zapravo mjemih venema, odnosno, proejenjivanje stanja sistema osnovni je zadatak odrzavanja prema stanju sa kontrolom parametara.

Stabilizacija parametara tehniCkog stanja sistema sadrzi u osnovi teznju na drzanju ulaznih, procesnih i izlazn·ih parametara i velieina tehnickih sistema u granicama dozvoljenih odstupanja projektirane funkcije cilja, odnosno, tdnju ka vraeanju parametara i velie ina u granice dozvoljenih odstupanja po njihovom izlazu, u rezultatu dejstva poreme6aja, izvan graniea u minimalno neophodnom vremenu i zadatim ... - .. "" -"'.,~

uvjetima rada [7]. Drzanje parametara stanja sistema u granieama dozvoljenih

odstupanja i otklanjanje pojava stanja «u otkazU}> predstavlja proees visokog stupnja slozenosti i posebnog znaeaja za ostvarenje stabilnosti izlaznih vdieina stanja teh.nickih sistema.

Znaei, aktivnosti odrzavanja prema stanju, kako je vee reeeno, vrse se u funkciji tenniekog stanja sistema koje se utvrduje procesom tehnicke dijagnostike. Po utvrdenoj dinamiei ( koja je takode u fLlnkciji tehnickog stanja sistema) vrsi se dijagnostika stanja sistema i na osnovu dobivenih rezultata donosi se odluka 0 provodenju aktivnosti odrzavanja (popravka, zamjena i s1.) iii 0 daljem radu tehniekog sistema.

ledan od najsIozenijih zadataka u procesu eksploatacije tehnickih sistema jeste odredivanje njihovog telmickog stanja. Pri ovome treba reci da ukupnost tehlli6kih stanja (za svaki sastavni dio sistema i za svaki parametar, stanja posebno) odreduje monu sposobnost iii pravilno funkcioniranje siS:Iema, a da se _pri tOTI1e fonnir3ju odgovarajl1ci obbci tehniekog stanja sistema. Za odredivanje oblika tehniekog stanja neophodno je poznavanje tehnickog stanja koje se odreduje putem dijagnostike.

ZnaCi, tehnicko stanje sistema se moze opisati odredenim skupom parametara karakteristika koje treba da zadovolje projektiranu fun.kciju eilja pri odrec!enim uvjetima i U odredenom vremenskom periodu (npr. karakteristike mogu biti: nivo vibraeija, nivo buke, napon struje kolieina

128

produkata habanja u ulju, zamor materijala, protok fluida itd.) . Promjene parametara najeesee vode smanjenju funkeionalnosti tehniekog sistema. Parametri su, U opcem slueaju, sa kOl1Stantnim, rastu6im i iznenadno dejstvujuCim utjeeajem na tehnicko stanje promatranog tehnickog

sistema. lspravan iii neispravan tehnicki sistem maze se predstaviti leao

dinamieki sistem, Cije se tehnicko stanje u svakam momentu odreduje vrijednostima ulaznih, unutrasnjih i izlaznih parametara. Odnosno, avo pitanje moze se rjeSavati i putem kibernetickog principa «erne kutije».

Sistem «erne kutije» u osnovi predstavlja jednostavan model realnog slozenog difuznog sistema, elF je unutrasnja' struktura mehanizam inerakeija i zakonitost toka procesa nepoznatih iii djelomicno poznatih. ledino su poznati ulazi (vektor kontroliranih iIi upravljajuCih faktora) i vektor nekontroliranih faktora koji obuhvata poremecajne (destruktivne ili slueajne) faktore i izlazi (vektor funkeije stanja) [9,1 OJ.

OznaCimo ii sa K n - mjemi vektor, Cije su komponeme vrijednosti «n» ulaznih proill,ienljj'vih I(1, K~, ... I::n koje karakterizirajt: uvjete eksploatacije reilnickog SiSLe.Ill2.~ analogno ovome, P ... je t- n~jerrli

vektor «t» unutr3-snjih prcTnjeIllji\rih F~l: P'<-2, .. ~ .R!; koje karakteriziraju pokazatelje rezima rada, a P je k-mjemi vektor «k» izlaznih funkcija PI, P2, .... Pk, koje pored svih eksploataeijsbh karakteristika obuhvaeaju pokazatelje pouzdanosti sistema. Tako se mogu napisati jednaozbe:

p = cpc(K. R, t)

Prva jednadzba je u5tvari matematieki model ispravnog, a druga jednadzba neispravl10g stanja tehniekog sistema [37,38,39].

Usvojimo Ii dalje da mogu postojati pojedinaene neispravnosti N' (elcmentarna neispravnost koja Dl0ze biti, a i ne mora, predstavljena sveukupnoscu nekoliko drugih neispravnosti) j visestruke nelspravl10sti «N» ( sveukupnost dvije iIi veceg broja neispravnosti), onda se na osnovu prethodnih jednadzbi za sve skupove razmatranih Cne obavezno svih GlOguCih) neispravnosti N moze f0n11irati eksplieitni oblik

129

U eksplicitnom obliku se moze zadati samo model ispravnog stanja sistema a ponasanje sistema u «i» neispravnim stanjima se moze predstaviti posredno preko skupa N moguCih neispravnosti. U tom slucaju moze se formirati model

Ako su matematicki modeli neispravnosti poznati za sve N1£N, to se pretvaranj em

mogu dobiti sve zavisnosti p', a time preci od modela

na model

Ako su matematicki,modeli nekih (iIi svih) neispravnosti iz skupa N nepoznati, to zavisnost P moze biti dobivena kao rezultat sprovedenih eksperimenata na tehnickom sistemu.

S obzirom da se svaki realni tehnicki sistem sastoji od velikog broja sastavnih dijelova, ciji ulazni parametri predstavljaju pokazatelje rdima rada Rl, R2, ..• R\, a izlazni parametri pokazuju njihovo tehnieko stanj e S 1, S2, .. , Sm, to se maze zapisati [10,12].

Analizirajuci prethodne jednadzbe moze se zaldjuciti da uVJetl procesa eksploataeije i rdimi rada tehniekog sistema utien na promjenu njegovog tehnickog stanja kao ina pokazat:::lje pouzdanosti. Zato se ovdje i uspostavlja funkeionalna zavisnost izmedu promjene parametara telmickog stanja i pouzdanosti sistema:

Ovako postavljen model odrzavanja prema stanju sa kontrolom parametara (iednadzba yet)) treba da rijeSi pitanje periodicl1osti dijagnostickih kontroJa kao i pitanje vremenskog trenutka (momenta) kada treba izvesti odgovarajuce aktivnosti odrzavanja, da bi se omO£uClo normalan proces eksploataeije sistema. -

Kao sto je ranije receno, za odredivanje brojnih vrijednosti parametara tehnickog stanja koristi se tehnicka dijagnostika. Dijagnoza se post~vlja put~m otkrivanja (raznim metodama) simptoma neispravnog stanF, odre~lvanja stvamih vrijednosti parametara sistema i njihovog usporedlvanp sa dozvoljenim (nominalnim) parametrima. Detalini oDis tehnieke dijagnostike kao posebnog postupka preventivnoo odrza~ania 'bit ce detaljnije opisana u posebnom poglavlju. '=' "

Izvrsne operaeije tehnicke dijagnostike se mogu podijeliti u tri etape: transformaeija fizickih pojava, koje prate rad ispitivanog tehnickog slS!e;}la _ II vpl~c:;:~nu)' mi pr°l) 'IP

(registriranje) odredenih parametara dijagnostickog ~si'~~~l~' (n~~;: -~;e;~; relativna velieina); usporedenje vrijednosti izmjerenih pa~ametara dijagnostiekog signala sa dozvoljenim vrijednostima utvrdenim tehnickim normama (£2)'

.Ako je £< 82 znaei daje tehnicki sistem radno sposoban, ako je 8> £2 slstem se nalazi u neispravnom stanju, pa proces eksploataeije mora biti prekinut iii ce se i dalje izvoditi pod posebnom kontrolom.

U rjesavanju zadataka razrade i plimjene modela odrZavanja prema. stanju sa kontrolom parametara, naroCito mjesto pripada ekspen~entalnim. istrazivanjima. Kompleks istrazivanja omoguCio je da se otkt,Je nekohko moguCih varijanti odrZavanja prema staniu sa kontrolom parametara. Tako se raznovrsnost varijanti odliku;e po [14,15]: J

rezimu dijagnostike (sa kontinuiranom diskretnom kontrolom), mjestu izvrsenja dijagnostiekih kontrola (u radu, pri Dopravei), karakteristikama sredstava (instrumenta) za' tehnicku dijagnostiku (ugradeni i neugradeni instrumenti).

Vazno mjesto u sistemu dijagnostike tehnickih sistema zauzima dijagnostieka kontrola «kritienih Darametara». Pri tome se u toku rada moze vrsiti: mjerenje i kontrola nivoa vibraeija, kontrola koneentraeije

J3 J

produkata habanja u ulju, kontrola funkcionalnih parametara (pritisak i razlika u pritisku, temperatu'ra radne tecnosti, nivo radne tecnosti, utrosak radne teenosti i dr.); kontrola uslijed zamora u materijalu sastavnih dijelova sistema; kontrola udara, zazora, habanja uslijed trenja sastavnih dijelova i dr. U tom cilju se za svaki tehnicki sistem (posebno i svaki sastavni dio sistema) pravi posebna tabela koja maze sadrzavati: varija:1LU odrzavanja prema stanju sa kontrolom parametara, kontroiirane telmicke parametre, instrumente za dijagnostiku stanja i dr.

1zbor parametara dijagnosticke kontrole tehnickog stanja traienja otkaza svakog sastavnog dijela if iIi sistema vrsi se na osnovu: izucavanja njihovih fhnkcija, nacma i uvjeti rada, analize mvoa njihovog funkcioniranja, sastavljanja logiekih shema uzrocno - zavisnih veza parametara i faktora koji utieu na radnu sposobnost tehnickog sistema i analize otkaza i dr.

Izabrani parametri tehniekog stanja treba u potpunosti da definiraju stanje sastavnih dijelova i / iIi sistema, sto omogucava predvicfJ.Die~·~ 1110menata kana ce dcci do odstunanja os;~ovl1ih karakteristika sastavnih dijelova iii sistema < od" nominalnih (dozvoJjenih) vrijednosti. Pri izboru parametara treba \Toditi racuna du njihov broj bude najmanje moguc (najpovoljnije je imati jedan dva iIi vise parametara).

Ovdje treba reCi, da pored ovih parametara, postoji veoma veliki broj ulaznih parametara koji karakteriziraju uvjeti eksploatacije (angaZiranost i motiviranost za rad rukovalaca i odrzavalaca, upou·eba odgovarajucih sirovina u procesu Droizvocinie, antikorozivna zastita kinematski faktori, tenno el~stiel1ost s'astavnih dij~lova sistema i s1.) [13] :

ImajuCi u vidu da se svj navedeni parametri u toku procesa reaIne eksploatacije sistema mijenjaju, dolazi se do veIikog broja veoma heterogenih faktora k05i utieu na proces promjene tehniekog stanja i njegovo definiranje.

Prema tOLlIe, praccnje i kvantitarivno n1ierenle promiena stClnja sistema vr5i se preko odgovarajuCih p2;ram~tara -, koji s~ nazivaju «parametri tehnickog stanja».

}\.ko se \.'zme 11 obzir prorrllena tehnickog stanja sistema koia dovodi do «izlaska» paT81T:etara iz ~lOminalnih Q:r~nica i izvrsi njiho~;a podjela U odnosu na b~zi'1il promjena tehnickog stanja (moguci kriterij za klasifikaciju), sve telmicke sisteme u industriji mozemo Dodiieliti na sisteme kod kojih se promjena relmieKog st3.l1ja vrsi trenutno '( dislaerno) i one kog kojih se promje1la tehnickih stanja vrsi postepeno (monotono).

132

S obzirom da tehnicki sistemi kad kojih promjena tehnickog stanja nastaje trenutno kao posljedica procesa lomova, pregorijevanja i s1. imaju poseban tretman i da su do sada u dostupnoj literaturi dasta tretirani, to ce ovdje biti razmatrani tehnicki sistemi sa monotonom promjenom tehnickog stanja.

Karakteristika ovih tehnickih sistema je postepena promjena tehnickog stanja za koju se moze odrediti fl.lDkcionalna zavisnost izmtau intenziteta promjene parametara telmickog stanja i perioda rada. Promjena stanja je posljedica starenja i habal1ja sastavnih dijelova sistema. Na osnovu ovoga moze se zapisati zavisnost promjene parametara tehnickog stanja· od perioda koristenja sistema [26] :

e = f(t) gdje su: s - promjena tehniekog stanja t - vrijeme koristenja sistema

Na osnovu svega naDrijed izloze.nog moze se form irati model odrzavanja premo. stanju sa k~or;trolom paran;etara koji predvida prirl1jeIlU metoda za:

definiranje zakonitosti promjena tehniekog stanja (na bazi historijata promjena stanja), definiranje sistema tennieke dijagnostike (ocjena staIlJa u zadanom trenutku vremena), definiranje sistema anticipacije (dobivanje predstave 0

tehniekom stanju u buducnosti iIi prognoziranje rezerve l.lpotrebljivosti).

3.9.3. Opis procesa pron~iene te!mickog stanja sistema (historijat promjene stanja)

Na osnovu prethodne analize faktora koji utieD i odreuuju proces promjene tehl1i(:kDg star~a sisten1a 1110ze se zakljuciti cia ispitivanje tehniekih sistema putem dijagnostike obuhvata dva aspekta:

iZl.lcavanje osobina i karakteristika realnih tehniekih sistema u procesu eksploatacije, metode fomliranja matematiekih modeIa promjene stanja tehnickih sistema.

Prvi aspekt obubvata: prikupljanje i obradl.l statistickih podataka koji omogucuju odrec1ivanje raspodjele mogucnosti moguCih stanja

sistema, zakonitosti pojave ot1<:aza pojedinih sastavnih dijelova i / iIi sistema i troskova dijagnostike; izdvajanje mogucih tehnickih stanja sistema, tj. mogu6ih kombinacija otkaza sastavnih dijelova sistema; izucavanja funk:cioniranja tehnickog sistema, izdvajanje sastavnih dijelova sistema i njihove medusobne veze (redne, kvaziredne, paralelne, kombinirane i s1.).

Drugi aspekt se odnosi na formiranje matematickog modela promjene tehnickog stanja. Analiza u ovoj oblasti predstavlja odredena pojednostavljenja pri kojima se izdvajaju neke sustinske (za tehnicku dijagnostiku) osobine tehnickih sistema u realnoj eksploataciji,. a odbacuju manje bitne, odnosno, realni tehnicki sistemi se zamjenjuju nekim modelima [15].

Struktura tehnickog sistema je , kako je i ranije reeeno, karakterizirana uzajarrmim polozajem, oblikom i dimenzijama uzajamno dejstvujuCih sastavnih dijelova (makro struktura); karakterom sprege, kvalitetom povrsine (mikro struktura) i drugim karakteristikama. Ona se, znaci, karakterizira struktumim parametri:;na. Malao struktura u procesu eksploatacije ostaje konstantna dok uzajamno djelovanje sasIavnih dijelova u spregama (mikro strukturi) se mijenja uslijed habanja i drugih proeesa ostecenja. Promjena strukturnih parametara tehnickog sistema se odrazava na ulcupnost njegovih tehnicko - eksploatacijskih osobina~ Na primjer, povecanje zazora u razvodnieima hidraulickog sistema dovodi do povecanja unutrasnjih gubitaka i do smanjenja efektivnosti rada sistema. promjena struktumih parametara se pokorava odredenim zakonitostima.·

Primjeri istrazivanja promjene odredenih struktura parametara, za neke tehnieke sisteme, dati su na sliei 3.7., pri cemu se uoeava nekoliko zakonitosti promjene dijagnostickih parametara.

Promjena struktumih parametara, a time i promjena tehnickog stanja je slueajan proces koji se odvija pod djelovanjem sirokog spektra eksploatacijskih faktora. Ovaj proees se najpotpunije moze opisati gusto com raspodjele f(s,t) u bi10 kojim vremenskim momentima.

Tako fom1alni opis slucajnog procesa protr~ene parametara (promjene tehnickog stanja) pomocu gustoce raspodjele f (s,t) moze biti iskoristen za odredivanje rezima dijagnostike. Za odredivanja mogucnosti antlclpacije (dobivanje predstave 0 tehnickom stanju unaprijed) parametara neophodno je utvrditi koliko se oni brzo mijenjaju i koliko se brzo «mlJesaJu» realizacije slueajnog procesa (s1. 3.8.). Ako je «mijesanje» realizaeije jako, za svaki sastavni dio i / iIi sistem, antieipacija se mora obaviti prema najiosijoj varijanti.

134

i I

3.9.4. 3.9.5. 3.9.6. 3.9.7. 3.9.8. 3.9.9. 3.9.10. 3.9.1 i. 3.9.12. 3.9.13.

a) ~min)

2 {j

C,25mmih Q,50mmih

h)

I I O(m~fX::hiiin2 :.ddn u tn,:null::u rm~_H:.ni\ivanJl.l r:;:::..".

I I

, I I I

10' 2'10 310 4105·10 6·10 1(h)

Promjcna zazora u kliznom lctaju komprcsora Promjcna dubinc habanja zupcanika na transpartcru za kaks Promjcna pitinga na ozubljcnju rcduktora dresir stalla Promjcna zyuka u uzubljcnjc zupcanika Promjcna nivoa \'!'t~racija turbr£cncratora Prom)cna konccnrracija produkata habanja u uIju kvarto stan a Promjcna clebljine lopaticc cshaustora agJofabrikc na izlaznom dijciu radnog kola Prornjcna debljinc lopatice cshaustora aglofabrikc na ulaznom dijdu radnog koia Promjcna troscnja tockova krana u konvcrtorsKoj eclitani Promjcna dcbljinc suda za sariiranjc

Slika 3.7. Primjeri prol11jene stanja sistema

135

Na osnovu istrazivanja nekih zakonitosti, promjene tehnickog stanja mogu se prikazati dijagramski kao na slici 3.9. Ove zakonitosti narociti vjerno reprezentiraju promjenu tehnickog stanja slozenih tehnickih sistema.

Krive date na slici 3.9. reprezentiraju zakonitosti promJene tehnickog stanja i mogu se opisati (aproksimirati) citavim nizom matematickih modela, meau kojima se mogu koristiti: linearna runkcija, eksponencijalna funkcija, stepena funkcija, logaritamska funkcija, hiperbolicna funkcija i drugo.

cJ

!lIt) / ' !}!

/// 1/ / I

/jf:I/ / f

f / I

I I - - - I

1 _ PrOml/lnil parametanllJ, 1 2 .Pr(}mJllnfl "er",;11e\~r<lb'. 2

Slika 3.8. Siucajni proces promjene tehnickog stanja

.:1' __ "' __ ' .~~ e, :'~Zl

i Ii .-(t) ,I I

s./' t '1', I y \ I 1

Siika 3.9. Zakonitosri promjene tehnickog stanja ([.,,:S [.:s s-zJ

Pri forrniranju modela odrZavanja prema stanju sa komroJom parametara oVuJe su koristene linearna, i lineamo- izlomljeTlz, eksponencijalna funkcija.

~36

Linijskom funkcijom se moze, pored ostalog, priblizno opisati trend porasta vibracija kao jedan od najznacajnijih parametara za analizu stanja sistema u industriji.

Istrazivanja su pokazala da IT'.nogi matematicki modeli pri aproksimaciji velikog broja promjena tehnickog stanja daju priblizne rezultate, njihov izbor zavisi od specificnosti i slozenosti svakog tehnickog sistema. Ovdje cemo se zadrht1 samo na modelu sa linijskom promjenom tehnickog stanja sistema, pri cemu treba reci da se u realnom ~remenu ekspioatacije tehnickog sistema, period uhodavanja i period intenzivnog habanja (havarije i sL) djelomicno zanemaruju.

3.9.4. Matematicki mode! procesa promjene tehnickog stanja

Za poznati zakon promjene tehnickog stanja, pod u~jecajem svih parametara i faktora, svaki pojedinacno promatrani sastavni dio i / iIi sistem, imat ce neki svoj zakon promjene tehnickog stanja koji ce bili '", sEean zajednickon-l zakonu pron1jene tebllickog st:lI?j3 opisanog g1l3toconl raspodijele f (£, t) U I110mentu ti (i == 1 ,2~3, ... n).

l~a bazi is:razivaDJa koja Sli vrsena D8 t~hnic1:im sistemima u industriji usvojeno je da se gustoca raspodjele f (G, t) pokorava normalnom zakonu raspodjele. Ovo, uglavnom, vazi za slozene teblicke sisteme u neprekidnom procesu eksploatacije (tehnicki sistemi u industriji celika) [7,10].

Za odredivanje karakteristika pouzdanosti sistema neophodno je poznavati gustocu raspodjele <p (t) vremena do prvog presijecanja granice polja tolerancije (max. 11ivo) , odnosno gustocu raspodjele stanja sistema U otkazu ( U ovom slucaju usvojeno je da se ona pokorava normalnom zakonu). Za slucaj k.ada se zakon raspodije <p (t) u vertikalnim presjecima «t» ne mijenja, aproksimiraju se nckim funlccijarDa na pojeciine realizacije t: (t), vee parametri gustoce raspodijele f (s, t). 1'..Ja primjer matematick.o ocekivanje i disPerzija se mogu aproksirnirati nekim posebnim fUl1kcijarna ( ill £(t) = ;m(t), GEe):=

Poslije definiranja zakona prornjene tetillickog stanja i vrijednosti f (G, t) pristupa se odredivanju uzajamr:e uvjetovanosti promjene parametara sistema i prornjene tehnickog st::mja cijelog sistema. Zato se posluzimos1.3.10. [17].

Moment u kome veliCina parametara tel:-i11icK<:.'g stanja dostigne vrijednost G2 odreduje period resursa T uri koji odrcclujc potrebu izvodenja

1-37

aktivnosti odrzavanja. Aktivnosti odrzavanja svode parametre stanja u dozvoljene granice (so:Ss:S S2) poslije cega se proces ponavlja najcesce sa intenzitetom drugog vida, sto uvjetuje i razjiCito vrijeme trajanja perioda resursa u odnosu na prethodni slucaj, sto znaci da je.

TU1.,.... ;;!c. T. ;;!c. ••. ;;!c. T _ V'li urm

Pa se moze zakljuCiti da je period resursa slucajna veliCina sa raspodjelom <PI (t) prema s1.3.10. uvjetovanom vrstom sistema.

E( t)

I £, = consl(max nivo)

Slika 3. J O. Proces promjene parametara lehnickog stanja tokom procesa eksploatacije

Sa sl-3.1 O. moze se vidjeti da kod istovrsnih sastavnih dijelova i / ili sistema, parametri tehnickog stanja dostiZli granicnu vrijednost ( granica istrosenosti t:2 = t:max) U razlicitim momentima vremena. Na taj naGin se formira gustoca raspodjele tehnickog stanja sastavnog dijela i / iIi sistema u otkazu <pC t, t:2). Odreciivanje parametara pouzdanosti moze se vrsiti na osnOVll poznate gustoce raspodjele parametara telmickog stanja.

Vratimo se ponovo definiranju procesa promjene telmickog stanja u zelji da odredimo pOllzdanost tehnicleog sistema.

U prethoclnim jednadzbama «u» se javJja leao slucajna brzina promjene parametara stanja, odnosno, brzina promJena stanja koja se pokorava normalnom zakonu raspodjele [14]

13x

f( ) Bn f 1 (u-mJ2 ] u = ~exp - '! 2

au -V 2;r L - au

Gdje je Bn - nom1aliziraju6i faktor odreden izrazom

Pri cemuje : ¢- Gausova funkcija mu, au - matematicko oceKlvanje i srednje kvadratno odstupanje odgovarajuce raspodjele UI, Ul - donja i gomja granica brzine promjene parametara stanja .

. l\,iate111aricko ocekivanje 1Tiu i disperzija bu spomenute raspodjele fCu) su jednake:

pri cemuje

Jr I / B, lluo-m L = . I, . exp, __ I - If

-J2;r l L 2~ au

Pojava otkaza sistemajavlja se u trenutku t (s1.3.9a)

0,

t =.....::.-

U

139

Gustoca raspodjele rada sistema do otkaza jednaka je

B fJ r ( \2] .") I 1 1 nIl ... /3) I ([) (t)=-_PXPI--I--a ; ,I ? ~V' ')\ I)

r -J LX L ~,t

pri cemu su:

Otkaz tehnickog sistema moze nastupiti u intervalu (s1. 3.10)

odredenom minimalnom i maksimalnom brzinom promjene stanja. Vjerovatnoca bez otkaznog rada (puzdanost) sistema za vrijeme t jednaka j""

t

R(t)=l- Jq;Jt)dt

sada se dobiva

Pri cemu su:

140

Zadatak odrzavanja u ovom smcaju je, ustvari, ustanovljavanje perioda res ursa, pri Kojima mogucnost otkaza sistema treba da bude minimalna. U periodu reSursa Tur predvic1a se provocenje planskih aktivnosti odrzavanja, u toku kojih se OSfVC!rujU dijagnosticke kontrole stanja tehnickog sistema.

Na osnovu informacija 0 stanju tehnickog sistema ustano'vljava se konkretni vid funkcije c (t) u nekom intervalu (O,t) i na osnovu apriornih svojstava te funkcije, odreaenih karakterom promjene stanja sistema, predvida se moment njegovog otkaza.

Ako je poznata vrijednost c (t) u momentu preventivne aktivnosti odrzavanja (u momentu kontrole i dobivanja informacija 0 stanju sistema) vrijeme nastupanja momenta otkaza moze se odrediti iz izraza

£-, 7=-,---\'1

Elt ) P \ p,

veliCina promJena stanja koja odgovara momentu provodenja preventivne aktivnosti odrzavanja tp - period izmedu preventivnih aktivnosti odrzavanja.

OCigledno je da je neophodno izvesti aktivnosti odrzavanja (popravku ili zamjenu) u momenru koji odgovara cijelom broju perioda meau profilaksama u intervalu t, tj. u posljednjoj profilaksi koja se nalazi u oblasti bez otkaznog rada sistema. U danom slucaju srednje vrijeme «u mdm) sistema izmeau aktivnosti odrZavanja javlja se kao slucajna

- velicina. Srednje vrijeme «u radtm (Tue, 81.3.10.) sa dovoljnim stu;:mjem tecDosri je bi.isko 111atcD1atlckoll1 ocekivanju vren1ena. bez otkazDog rada:

"" + 1 ["t/52 -Tnil .t}t_(t _ \ (UI -mil '1'1 ~r _t,,_I'" \ ( 'i~ . ,'" tn_!)~ ; ! u -m I ii, -in \1 . I u ,t \ 0; J.

\

:2 11 Jl, If to \ u \. ~I J I --- -0.--- ~

I 'I ) Uu / \uu

1-1-1

Apsolutna veliCina srednjeg vremena neiskoristenog resursa (rezerve upotrebljivosti) Tnr kod zamjene poslije odredenog resursa (<<po konstantnom datumu») Tr je:

00

T",. = Tur - Tr = f R (t )dt I,

Pri tome je relativna vrijednost srednjeg vremena neiskoristenog resursa[14] .

00

T fR(t)dt 8=...:.!!!.-=:.;:1, __ -

Tur IR(t)dt

KoristeCi se poznatim relacijama iz teorije mogucnosti slucajnih veliCina, moze se dobiti:

Gdje je: Up - kvantil (reda p) raspodjele (vrijednosti Up za koju je

F(up) = 1 - R(up) = p, G - sreci..'1je kvaclratno odstupanje, Kv - koeficijent varijacije.

Ondaje

Na osnovu informacija 0 tehnickom stanju pojedinih sastavnih dijelova i I iIi sistema, racunaju se njibovi periodi resursa i grupiraju po jeclnakim periodima. Zatim se planira bliza popravka toj grupi sastavnih

142

dijelova sistema, u kojoj je menu remontni period minimal an. Tak:va strategija odrzavanja predvina maksimalnu koncentraciju remontnih snaga (izvrsilaca za izvodenje remonta) na povisenje nivoa pouzdanosti najmanje pouzdanih telmickih sistema.

Radi odredivanja jednadzbe koja povezuje funkciju gustoce raspodjele parametara tehnickog stanja f( c, t) i funkciju gustoce raspodjele stanja sistema u otkazu f( t, c::), posluzimo se 81.3 .11., pri cemu usvajamo da slucajno promjenljive (c, t) i ( t, c2) imaju normalnu raspodjelu.

Zadatak je da se, prvo, odredi veza periodicnosti dijagnostickih kontrola (i'.T = T2 - T]) i signalne' tolerancije (i'.s =C2 - cl) pri osiguravanju zadanog nivoa pouzdanosti, optimalnog rezima dijagnostike (i'.t,i'.c) kod usvojenog kriterija optimalnih (minimalnih) troskova odrZavanja prema stanju sa kontrolom parametara. Pri tome se pretpostavija da je granicni nivo parametara tehnickog stanja (c2) poznat [13,15].

Usvajajuci da 8U Tl i T2 odgovarajuci momenti vremena obavljanja prve i dmge dijagnosticke komrole, a tx - slucajni moment presijec3nja nivoa G] iIi C2, i koriste6i se s1.3 .11. moze se napisati mogucnost ispravnog rada sistema koriste6i cp(tx, cJ) i f(s], T2) kao gustoce raspodjele slucajneveliCine tx na nivou Cl i slucajne velicine c EO

c (t) u l110mentu T2 [101] >

odnosno, koristeci se poznatim zakonitostima lZ teorije vjerovatnoce, mogu se napisati jednadzbe:

co 7]

Jf(c,T2 )dc = f\D(tx,c1)dt x

143

A poslije usporedivanja prethodnih jednadzbi moze se dobiti matematicki model

Tako se moze zakljuciti za monotoni proces set) sa zadatim T 1 i S2 -

slijedeei moment dijagnosticke kontrole T2 i pred kriticni nivo C),

zadovoljavaju jednadZbu za opee uvjete tehnicke eksploatacije sistema. 1z posljednje jednadZbe slijedi niz strategija zamjene sastavnih

dijelova sistema, kako je to predstavljeno na s1.3.12.

1, 1,

T, - Moment prvc dijagnosticke kontrole T: - Moment. drugc dijagnoslickc kontroie

E - Srcdnja vrijcdnost promjenc tchnickog stanja (aritmctiGka srcdina)

!::..S = [;2 -- &'J - Vdicina signalizacionc tolcrancljc

D.T~T:-T; - Velie ina pcnodicnostj dijagnosticke kontrole E)- Prcdotkazni DIva

f( c.t)- Funkcija gustine ras!=,odjelc paratnctara tchnickog stanja I - ZD~a is;::r,:rvnog rada II -" Zona planskih izmjcna iIi prcvcntivnih opravki III - Zona nClspravnog rada (neispravno stanjc - zona otkaza) \f/{t:£:} - Funkcija gustine raspodjclc stal1ja sistema U otkazu

Slika 3. J 1_ Vcca periodicnosti dijagnosticke kOl1troie sa signalizacijskol11 tolerancijom

U slucajevima c i d (s1.3.12.) posljednja jednadzba poprima drugi smisao i oznacava vremenski i.nterval od momenta prelaska u stanje preventivnih zamjena (presijecanje nivoa £1) do momenta zamjene sastavnog dijela sistema. U tom slucaju odredivanje signalizacijske tolerancije omogu6ava signaliziranje otkaza.

U toku realnog procesa eksploatacije sve vrijednosti B( tx) ce se grupirati oko srednje vrijednosti E (tx) i imat ee rasipanje oko nje izrazeno standardnom devijacijom. Odnosno, u rezultatu procesa u sistemu u podrucju trajnosti (stariji sistemi) mijenja se oblik krive raspodjele izlaznih velicina time se mijenjaju i parametri raspodjele m i 0 u odnosu na no vi (opravljeni, remontovani i s1.) sistem. Aka sa 01 oznacimo standardnu devijaciju nastalu uslijed cestih zaustavljanja i pustanja sistema, sa 02 standardnu devijaciju nastalu uslijed djelovanja faktora koji definiraju uvjete i kvalitetu procesa eksploatacije (temperamme deforrnacije, korozija i s1.), sa 03 standardnu devijaciju nastalu zbog elemenata rezima rada sistema, a sa 04 standardnu devijaciju nastalu uslijed nepovratnih procesa u materijalu, dobiva se [37,38,39J:

. E(t)i

2,1---- ;"'---1

a)~1 :/1 r i

so: - ! T T

n) Za.."11jcna po konstantnoj trajnosti b) Naknadna zamjcna c) Zamjcna prema smnju sa kor,~"i;;u:...ll!om komrolcm parametara

145

d) Z31TIjcna prcma stanju sa diskrctnom kontrolom paramctara

Eu~promjcna tchnickog stanja u pocctnom trcnutku Er-prcdkriticnl nivo tchnickog stanja 82-maksimaino (granicno) stanje c(t)-promjcna tchn;ckog stanja

Slika 3.12. Modeli zamjene sastovnih dijelova sistema

Tacne vTijednosti za GI, (32, G3 i G4 U industriji, jos nisu utvrdene, tako da ce se ovdje koristiti neke prepomke iz iskustva i literature. Sada se moze dati jednadiba koja potpuno apisuje model promjene parametara tehnickog stanja koji kvantitativno definira dijapazon vrijednosti danih parametara u kome ce se nalaziti E Ct), uz koristenje intervala povjerenja -!- Guk. Pozeijno je koristiti intervale povjerenja ± 2 0 uk i ± 3 GUk

£ (t) = U . t + So ± 0 uk

Istrazivanja su Roka"~~!a cia se 95 % - na (1,96 Guk) vrijednost ';~:-~'Ai~_i7,?C"T;-?: '1 ,1 __ '--~ . ____ ~._. _ prLTV&ta xao

Tealna granjca za opis promjene stanja sisteD!a u industriii. Za pcsebne tehnicke sisteme moze se zahtijevati sratisticka tacnost ~d 99?-~, cemu odgovara podrucje raspodjele ograniceno sa ± 2,58 GUk .

Uzimajuci da je zadati nivo pouzdanosti pz = Rz, a dozvoljena vjerovatnoca nastanka otkaza Po = 1 - pz moze se napisati za neb moment vremena tx

'" P{S2 < c::; w,tJ= ff(s,tj:b;::; Po

odnosno:

sto predstavlja vezu karakteristika pouzdanosti sistema . parametara tehnickog stanja. Prema tome, slijedi slijedeca jednadzba:

]46

o r,

kaja maze pomoei da se objasni fizicki smisao ranije navedene teoreme u zavisnosti da Ii se radi 0 kontinuiranoj ili periodicnoj dijagnostickoj kontroli.

Nac1imo sada gustocu raspodjele f (E, t2) i cp (t, SlY, koje ce posluziti za odrec1ivanje momenta dijagnoslicke kontrole.

Neka su, za normalni zakon promjene parametara stania, matematicka ocekivanja mG (t) i sredrije kvadratno odstupanje Ch "(t) aproksimirani lineamim zavisnostima [7,8] pri cemu su rna i Ga parametri tehnickog stanja u trenutku t = 0, i predstavljaju odstupanje parametar tehnickog stanja od njegove

mG=ma+mb· t Ve = U a + Gb't

poceme vrijednosti Eo, koja moze biti konstnl1ctlvno dozvoljeno odstupanje (npr. pocetni zazor u klizDom lezaju). Ovakva aproksimaciia bila je od velike koristi za rjesavanje rezima dijagnostike. "

Tada se gustoca raspodjele fCE, t2) moze odrediti prema

a gustoca raspodjeie vremena prvog presijecanja pred kriticnog mvoa

3.9.5. Granice otkaza

Pri formiranju modela odrzavanja prema stanju sa kontrolom parametara granica otkaza, odnosno veliCina E2 zauzima jed.no od

147

najvaznijih mjesta i od njenog pravilnog izbora zavisi i primjenljivost modeia.

Za svaki kontrolirani parametar (vibracije, buka, produkti habanja u ulju itd.) potrebno je odrediti granice otkaza ~majucj na umu slijedece: preporuke proizvodaca opreme, norme DIN, ISO, dijagrame preporucene od strane proizvodaca insrrumenata za dijagnostiku, iskustvo kod slicnih i specificnih tehnickih sistema i 51.

Praksa zahtjeva postupke koji omogucavaju laku primjenijivost granice otkaza sa dovoljnom tocnoscu koja je potvraena iskustvom. Tako su stvoreni neki standardi za univerzalnu primjenu.

Odredivanje granica otleaza je slozen posao i zato se sprovodi u timskom radu (konstruktori, tehnolozi u odriavanju) pri eksperimentalnim istrazivanjima uz koristenje svih raspoJozivib podataka statistike. Neka licna iskustva sugeriraju da «akcioni nivo vibracija» treba da bude postavljen na dva puta ( 6 do 10 dB) iZl1aG nivoa vibracija koji se smatra nonnalnim.

T,Tn_,..,1,- ... c, ..... ;,..,T'··ko -~ )''''' . ..., 1".--7;',,,:;,,{::. 1'-;1,f':~~7a"";0 .... II·1 ..... ~~~1,,~·;,... p J.'"l...a.l.._1t\.t:.:.~L0~t ......... FunJ!;:.::-anJc.~ L~,,-,;..d.""" , t......D~I .. lJJ'-- \- 1. • ..llD'-.:J'-' rTljer ..... se u

cilju urvr6ivanja ~velicina ili ozbil.;nosti vib~-acija. S ~spek[a rada rehniekog sistema, amplituda vibracija predstavlja indikaw:- koji se koristi za utvrdivanje tehnickog stanja sistema (koliko je dobar iii los rad sistema). Sto je veca amplituda, to je ozbiljnija vibracija .

Da bi se odgovorilo na pitanje «koliko vibracija je suvise mnogo» vaZl10 je imati u vidu to da je nas cilj da upotrijebimo kontrolu vibracija za otkrivanje smetnji u ranoj fazi rada sistema kako bi mogli pristupiti planiranom otklanjanju vibracija. Osnovni ciU nije da se odredi koliko vibracija neki tehnicki sistem moze da izdrZi prije nego sto otkaze, vee da se postigne odgovarajuca opomena u pogledu neispravnosti koje prijete da se mogu eliminirati prije otkazivanja tehnickog sistema [6].

Licna iskustva pokazuju cia je vrlo tesko ouabrati maksimalni nivo vibracija za svaki tehnieki sistem posebno. Razvoj mehanickih neispravnosti i otka.zil'anja tehnickih sistema .ie prilicno kompleksan proces.

Medutim, moguce Je da se vibracije efikasno upotrijebe kao indikator tehnickog stania sistema, dole se ne odrede izvjesne sl1lic:mice, a godine iskustva i prakse odrZavaoca koji su dobri poznavaoci te,Imickog sistema i njegovih vibracija, omogucit ce dobivanje realnih smjernica. Naravno, predlozene toleranciJe vibracija U odredenim smjemicnna ne mogu da se primjene na sve telmicke sisteme. Na primjer, neki teh:,iei.i sistemi u industriji celika, kao sto su cekicar drobilice za drobljen}e n.,de i

1-18

h.ryarto - stanovi za valjanje limova, imat ce obavezno visoke mvoe vibracija (recimo, vise nego veliki ventilatori).

Prilikom utvnlivanja dozvoljenih nivoa vibracija, treba razmotriti iskustvo i faktore leao sto su sigumost, troskovi radne snage, troskovi uslijed prekida proizvodnje i vainost rada tehnickog sistema za dobit tvrtke.

Slieno vibracijama maze se uCiniti prilaz de finiranju maksimalnih nivoa i za druge parametre tehnickog stanja sistema, leao sto su buka, kolicina produkata habanja u ulju i s1.

3.9.6. Algoritani historijata promijene stanja sistema

Ovdje se daje jedan razvijeni algoritam za definiranje historijata promjene tehnickog stanja (s1.3.13.), koji je proistekao iz naprijed navedenih cinjenica i zaleljucaka.

Posebno mjesto, Qvdje, pripada ulaznim podacima, odnosno, tehnicko eksploatacUskhl1 faktol~jina koji karakterizir~ljll promJene rehllickog stanja . Ispitivanja pakazuju, da u proCeSU eksploatac.ije tehniekih sistema u industriji lTeba upravljati sa oko 40 razlicitih faktora. Svi ovi faktori se mogu podijeli u tri grupe:

pogonski uvjeti sisten1a karakteristike i svojstva materijala od kojih su napravljeni sastavni dijelovi sistema, kao i materijala koji se koriste u procesu eksploatiranja ( sirovine, ulja i s1.) i konstruktivno i tehnolosko izvodenje sastavnih dijelova sistema i drugo

3.9.7. Tehnicka dijagnostika stanja sisrerna

3.9.7.1. Opste karakteristike

Tehnici;:-a dijagnostika, kao sastavni dio TI10deia odrzavanja pren1a stanju, kako je ranije receno, treba da utvrdi tehnicko stanje sastavnog dijela i I iii sistema sa odreoenom tacnoscu u odredenom trenutku vremena. To je (zapravo) nauka koja se bavi prepoznavanjem stanja sistema.

Teorija raspoznavanja se koristialgoritmima, pravilima modelima radi odredivanja stanja sastavnih dijelova i / ili sistema, dok se kod teorija pracenja stanja na osnovu diFgnostickih inforrnacija

149 .

automatskog pracenja stanja vrsi sprijecavanje stanja u otkazu, iii se pak ono locira kada se pojavi [7].

3.9.7.2. Klasifikacija dijagnoza i dijagnostickih,parametara

Sistematizacija dijagnoza Sve dijagnosticke kontrole mogu se podijeliti na kontrole radi (slika 3.14.):

mvrdivanja radnog stanja, odrZavanja radnog stanja i kontrole stanja.

Utvrdivanje radnog stanja sistema moze se ostvariti kako primjenom odgovarajuce instrumentacije tako i na osnovu culnih opazanja izvsilaca. Utvrdivanje radnog stanja podrazumijeva prethodno definirane kriterije dozvoljenog i nedozvoljenog stanja. Na osnovu toga, odgovarajuCim mjernim sredstvima iIi culnim opazanjem donosi se ocjena stanja.

ULAZNI PODACI ZA BLOK 3; C) - poccma vrijcdnosr paramctara stanja Ki - vrsta i pcriodicnost sprovodcnjka aktivnosti odriavanja K: - vrsta tchnoioskih matcrijala j rad mcdijum (sirovinc. ulja i s1.) K; - dinamickc karaktcristikc rada sistema ~ - vrsta trcnja i odsmr:!n.~c k\'aJitcta povrSina Ks - antikoroziona zastita K,. - kincmatski faktor; K7 - obuccnost rukovaiaca j odriavalaca Ks - morivisanost za rad K, - tcrmoclastitnost KI(j - kvaEtct is;Jiti\'2.i1ja K11 - k3fr:.krcristikc tchnickih sistema u rcdnoj vczi (isprcd i iza) Kl1 - ponasanjc pri tcrmickom soku Ki3 - malociklicno zamaranjc K!4 - tip i stcpc:n pODt:oivanja K15 - prcthoona iskustva

POCEf.AK

ISTOH.J.I",·, PH<')F>l.lltNIi: TEHNICKOG ST~\NJ.\.

TI£HNICh:{)·Kb.:."'PL,OAT~\CJClNJ

YAh-,OlU (:\"lA"F...'H·) I/l.llKRO s·nt1..IK·l·L'H..Al

.E.,.K K K

1I.I0G1..1C.'I. J>:R.lnLlZ:NA Z ......... ONO"'l.'RRr·" ... "'·r,

4 :: .. 3~.~!;.!0~g~~~~~::~

)

(_'5~1 ____ K~RA~J~ ____ )

Slika 3. j 3. ledan moguCi algoritam dejinimnja historijata promjene tehnickog stanja

150

Kontrole podrazumijevaju obilazak tehnickog sistema koji maze biti u unaprijed predvidenom programu, radi sagledayanja stanja bez dublje analize i preduzimanja odgovarajucih, relativno, jednostavnih aktivnosti, «njege sistema» kako bi se mogucnost pojave otkaza smanjila.

I

1---PR~]l.L~- !

C'lL.JU !

: -Pl'o,"jo<!·:a I

I " funkciombltlsti i

-ut\'l·tb"';lllje

I otka;r;a

I

SISTEl\LITIZACIJA JJIJAGNGZA

Slika 3.14. Sistemarizacija dijagnoza

Dijagnoza funkcioniranja i ostecenja

PREklA PRI]vllEN!

PREI\lA. OBIl\.IV

-dj,runnirna - pOt}ltUl!l

Kod dijagnoze funkcioniranja vrsi se odredivanje sposoonos[] funkcioniranja masina. Dijagnoza funkcioniranja odnosi se na mjerenje parametara funk:cioniranja j pogonskih parametara koji su potrebni za

, besprijekorno funkcioniranje i ekonomican rad masine . U to se ubrajaju, npr, takve mjere kao sto su, ispmvanje

podesenosti ventila hidraulicnog postrojenja iIi ispitivanja zazora ventila na cetverotaktnim motorima. Dijagnoza ostecenja je odredivanje stanja ostecenja mas ina. Tu spadaju sve mjere za odredivanje istrosenosti i utjecaja zamora i korozije, kao i drugih stetnih utjecaja. Dijagnoza ostecenja se primjenjuje u okviru profilakticnih ispitivanja za trazenje gresaka u slucaju havarije i za utvrdivanje obima remonta i moderniziranja kod planiranih ocirzavanja masina. Moze se konstatirati da .ie najvece znacenje koje je dijagnostika postigla prvenstveno u dijagnozi ostecenosti, posto su pouzdanost masina i izdaci za odrzavanje uglavnom pod utjecajem dijagnoze ostecenja. Ipak se moze reci da je trenutno u prakticnoj primjeni, u najvecem broju slucajeva, sarno funkcionalna dijagnoza. Razlozi za to su u nedostatku podesnih postupaka za provocl:enje dijagnoze ostecenja i djelomicno u teskom i vremenski intenzivnom prikljucivanju dijagnostickih uredaja na samu masinu. Da bi se, ipak, sve prednosti dijagnostike mogle iskoristiti moraju se ostvariti

151

svi preduvjeti ?s sveobuhvatno koristenje iii primjenu, kako funkcionalne, tako i dijagnoze osteeer~ja.

Kompleksna dijagnoza

Pod njom se podrazumijeva kontrola stanja masine. Ovo utvrdivanje kompleksnog stanja proislice na osno'V'U nIDogobrojnih kompleksnih mjemih veECina.

I utvrdivanje cjeiokupnog stanja vise sklopova jedne masine predstavlja jednu kompleksnu dijagnozu, ako se sprovodi pomoeu kompleksnih mjernih veliCina. Na primjer, mjerenje snage motora iIi gustoce izduvnih gas ova kod dizel motora kompleksna je dijagnoza jer se na osnovu kompleksnih veliCina snage motora, odnosno gustoce izduvnih gas ova utvrduje stanje cjelokupnog sistema cilindar - klip, uSlsnog sistema !cao i cjelokupnog sistema ubrizgavanja goriva.

Kroz komp1eksnu dijagnozu treba da se odluCi da Ii se neka dubinska ili rem:::ljita dijagnoza iii ispitivanje masina iii nekog sklopa uopee treba izvrsiti.

Kompleksna GlJagnoza se zbog toga primjenJuje za stalno ispitivanje - nadziranje. stanja masina. Da bi se neka kompleksna dijagnoza jedne masine mogla cesto provoditi, potrebno je da vremena za njeno provodenje budu mala.

Dubinska (temeljita) dijagnoza

Ona predstavlja detaljno ispitivanja mas ina. Detaljna iIi dubinska dijagnoza primjenjuje se onda kada kompleksna dijagnoza daje nezadovo~javajuce rezuItate, kada neka masina pretrpi havariju iIi ako se mjesto greske ne moze odmah utvrditi. Na primjer, kad dizel motora je dubinska dijagnoza potrebna aka se kompleksnom dijagnozom dobiva mala snaga mot:)ra iii veea gustoea izduvnih gasova. U tom slueaju treba ispitati pritisak kompresije, pritisak ubr~.zgavanja} kao i pocet2k i kolicin:.r ubrizgavanja i neke druge parametre.

Direktna i indirektna dij2gnoza

Razlika izmeau direktne i indirektne OlJagnoze proistice 1Z

postupka dijagnoze. Direktna dijagnoza je takva dijagnoza gdje se stanje masine iIi dijelova masine odreduje neposredno. Parametri stanja koji nas

., ..

I

interesiraju I11jere se direktno. Na primjer, mjerenje zazora kliznog leiista pomocu komparatora kroz radijalno pokretanje osovine jeste jedina direktna dijagnoza. I utvrdivanje istrosenosti bokova zubaca zupcanika nekog mjenJaca pOlloei endoskopa predstavlja, talmae, direktnu dijagnozu.

IndirektTla dijagnoza, nasuprot direktnoj, ne mjeri stanje mas me direktno, negc se odreduju parametri masine koji su sa stanjem rna sine u direkt110j zavisnosti. To su dijagnosticki signali. Preduvjeti za indirektnu dijagnozu su: da zavisnost izmedu parametara i stanja masine bude poznata. Indirektna dijagnoza primjenjuje se tamogdje su dijelovi koji treba da se dijagriosticiraju nepristupacni. Stanje masine se utvrduje na osnovu mjerljivih parametara bez demontaze masine. Jedan primjer za indirektnu dijagnozu je mjerenje visine zvuka. Posto se masine ne demontiraju, moraju se, po praviiu, indirektnom dijagnozoll mjeriti vanjske pojave i na osnovu njih donosi se sud 0 stanju masine [7].

Subjektivna i objektivna dijagnoza

Na osnovu toga da Ii se dijagnoza masma ostvaruje sarno na osnovu subjektivnih signal a iIi i pomocu mjemih uredaja, razlikujemo subjektivnu i objektivnu dijagnozu, .

Kod sUbjektivne dijagnoze tehnicko stanje masine procjenjuje se na osnovu nasih culnih opazanja (zvucnih, oprickih, mirisnih).

Uvijek, kada nisu potrebni mjerni uredaji, kazemo da se radi 0

subjektivnoj dijagnozi. Cesto koristena vrsta subjektivne dijagnoze je ocjenjivanje stanja masil1e na osnovu zvuka koji masina daje u pogonu i na osnovu ispitivacevog sluha. Prerna toj metodi se vee dugo vremena ocjenjuju motori, mjenjaCi, i njihovi s!clopovi. Slijedeei primjeri za sUbjektivnu dij;;cgnozu su vizuelrie ocjene ispusni gas ova dizeI motora ili utvrdivanje zazora leZista preko radijalnog pokretanja osovine. Za prosirenje prilnjene. i poboljsar;je pola::-::ne rocnosti subjektivne dijagnoze il10gU se korisriri 1 porllocna rehnicka sredstva.

Na primjer, za poboljsanje mogucnosti procjenjivanja zvuka primjenjuje se stetoskop. Iskusan sIrucnjak moze pomoeu stetoskopa cia lokalizira i zvuk najmanjeg intel1Zitcta. Mora se naglasiti da se endoskopija primjel1JuJe i 11a objektivne postupke dijagnoze ako se slika i snimi i u~~poredi sa nekim sabionol11. Ovaj primjer pokazuje da se kod razlicitih subjektivnih postupaka dijagnoze pojavljuje mogucnost da se primjenom mjemih uredaja dode do objektivnih nalaza.

153

Svrstavanje razliCitih postupaka dijagnoze u subjektivne i objektivne postupke moze se, prema tome, tokom razvoja mijenjati. Prednost subjektivne dijagnoze je sigumo u niskim troskovima jer se ne koriste mjerni uredaji, a osim toga je j vrijeme za dijagnozu malo jer se mjemi uredaji ne prikljucuju na masinu. Nedostatak ove dijagnoze je zavisnost nalaza od iskustva ispitivaca (dijagnosticara) i znamo umanjen sadriaj infonnacije 0 stvamom stanju masine. Da bi se na osnovu subjektivnih podataka dijagnoze dosiodo sigurnih ocjena 0 stanju masine ispitivac mora da ima veliko iskustvo. Protivl1o ovim nedostatcima subjektivna dijagnoza na osnovu vee izrecenih prednosti se ne smije u potpunosti staviti van razmatranja. Kod objektivne dijagnoze utvrduje se stanje masine pomoc:u rnjernih instrumenata. Utvrdeno stanje se nacelno pokazuje u mjemoj velicini. Da bi se pomoGu ove rnjeme veliCine doslo do objektivne procijene stanja potrebno je da postoje i granicne vrijednosti kada se masina iskljucuje, koje treba da se usporec1uju sa rnjemim veliCinarna. Tada je moguce, bez obzira na ispitivacevo iskustvo doCi do pravilne ocjene stanja. Objektivnoj dijagnozi daje se veCi znacaj u

t:::;::"~'~:Lc-, ~.~ .?~i ~Oi.ne neZaVi311a od ispitl"vaca, jedinstvena za vise masina. Osim toga sadrzaj informacija je veCi nego kod subjektivne dijagnoze. Nedostatak objektivne dijagnoze su visoki troskovi uredaja za dijagnozu leao i veee vrijeme za utvrc1ivanje dijagnoze i neophodnosti utvrdivanja granicnih vrijednosti iskljucivanja masina.

Periodicna j stalna dijagnoza

Primjena periodicne i stalne dijagnoze na masini predstavlja nov kriterij sisternatiziranja. Periodicna dijagnoza se primjenjuje na manje odgovomim masinama u eksploataciji i to u posebnim vremenskim intervalima. Stalna dijagnoza se sprovodi pomoeu instrumenata ugradenih u l11asinu za posebno odgovome i slozene l11asine u eksploataciji.

Dje!omicne i sveukupna dijagnoza

Uzimajuei u obzir obim dijagnoze razlikuju se djelomicna i sveobuhvatna dijagnoza. Djelol11icna dijagnoza odnosi se sarno na odredel1e dijelove jedne masine. Pri tom se ocjenjuje stanje samo pojedine grupe ma8ina. Cesto se djelol11icna dijagnoza sprovodi na masini zajedno sa l11jeral11a odrzavanja na masini. Kod cjelokupne dijagnoze ispituju se sve grope masina koje su kod neke dijagnoze opravdane i moguce. Ona

154

se, nacelno, sprovodi u pianiranim intervalima poslije odredenog vrernena leoristenja masine iii poslije izvrsenih radova. Pri tome se ocjenju.i~ stanje neke grupe rnasina uzimajuCi u obzir troskove proizvodnje, kvalitetu rada i pouzdanost same masine. Cesto se leao rezultat u vezi sa ovim javijaju potrebe za manjim radovima podesavanja iIi odrzavanja na samoj masini.

Dijagnosticki parametri (signeli)

Pri odrec1ivanju tehnickog stanja sistema, kako je vee receno, koriste se dijagnosticki parametri. Dijagnosticki parametri su posebne -individualne velicine povezane sa struktumim pararnetrima (npr. zazor u leZaju) i nosioci su tacnih infonnacija 0 tehnickom stanju sistema (npr. pritisak ulja). Oni mogu biti parametri radnih procesa, parametri propratnih procesa i geometrijski pararnetri (s1.3.15.).

I-"~~-- ~---.-.-"-".--- .. "-".------" ... --"--"-"-----.-.-.--.; i T.{ """"1"-"" ,......, ~"""7""T' .". ryo ........ ; .. '" '........ -: ... '""~

Dltj_L1Gl~JOS 1. I (,j:>:....l p_L}ili~4J\'1blPJ

Parametri radnill procesa

Kompleksni I .. ___ .. _...J

Determinisaui (poje(linatne ill

n>fn!;.upne re,lIizacije)

r---"'-'" -···-··----~·-.. ··-·--·'l I Linearnog iii I \ stepenog tip» !

P~rmnetri propntnih

procesa Geometrijski

parmnetri

,----------------.- -1

! Po prinopu ; 'I ourazovanja \ ~- ----------.-~----)

Po obiiku inforln .. 1dja

Siika 3. J 5. Klasijikacija di;agnosiickih parametara

Parametri radnih procesa koji odreduju osnovne funkcional11e karakteristike sistema (snaga, ucestalost pustanja u rad itd.) daju opsm, veoma detaljnu, infol111aciju (kompleksnu informaciju) 0 stanju sistema u cjelini. Ta infol111acija se javlja kao OS11ova za daUe produbljivanje dijagnostike. Parametri propratnih procesa (vibracije i buka, temperatura ita.) daju uZu infonnaciju (lokalnu irrfonnaciju) 0 stanju sistema koji se

155

dijagnosticira. Oni se mogu dosta tacno i siroko primjenjivati pn dijagnostici stanja slozenih sistema.

Geometrijski parametri koji odreduju pojedine elementame veze izmedu pojedinih dijelova u sistemu (zazor, slobodan hod i s1.) daju ogranicenu ali konkretnu informaciju 0 tehnickom stanju sistema.

Dijagnosticki parametri, posebno struktumi, mogu se javiti leao slucajne, neprekidne velicine. Pri mjerenju dijagnostickih parametara obavezno se registriraju i smetnje koje su uslovljene ili konstrukcijom ili taC110SCU tj. mogucnostima koristenog mjemog pribora.

Moguea klasifikacija d~iagnostickih parametara je prikazana u tabeli T - 3.1. na slici 3.16. .

Granicna stanja se definiraju 1-::ao granice pouzdanosti. Ona su veoma znacajna kod svih tehnickih sistema koje treba preventivno odriavati. Posto se kao rezultat dijagnoze jednog tehnickog sistema uzima ispravno iii neispravno stanje, granicna stanja moraju biti poznata. Odredivanje ovih stanja je sastavni dio tehnicke dijagnostike.

Parametre stanja mozemo podijeliti na: jednostavne i kompJeksn::. Jednosnrvlli definiraju san10 Jednu karakterisriktl stanja sIst'ell1a. Kompk:ksni parametri stanja definiraju istovremeno osobine jednog niza jednost;:wnih parametara stanja. Na taj nacin se smanjuje broj parametara koji su potrebni cia OplSU stanje terLnickog sistema. Pri razradi dijagnostickih parametara vazno je poznavanje zavisnosti parametara stanja i sposobnosti funkcioniranja sistema. Na osnovu te ,'eze paramerre sranja mzvrstavamo u tri grupe:

parametl1 stanja sa. !0nsta.ntnim utjeca.jem - svaka promjena ovih parametara dovodi do promjene sposobnosti funkcioniranja objekta. Za Dve parametre stanja pogodni 5U dijagnosticki signali, a oni se uzimaju u periodu rada tehnickog sistema po namjem, para.mctri staJ~ja. sa. ra.stucima utjeca.jem - njihov utjecaj na

fU:i1kciju tehnickog sistema rr;oze se poKaz2.ti tek po dostizanju jedn~:: odredene "\Tijed1l0sti. ~\ko se ovi paraInetri za dijagnozu sistema uzimaju sa sistema za vrijeme rada onda se konstatacije () St2J.ljU sistema dobivaju tek pri dostizanju jedne odreGcne v::.licine par3rnetra J

parametri sU:lja sa tmwtno aejstvujuCim utjecajem - pri dostizanju jedne odreGene veEcille'parametara, oni na tehnicki sistem

lS6

djeluju tako da trenutno davode do nemogueposti daljnjeg koristenj a [6,7],

Objekti dijagnoze su tehnicki sistemi kod kojih ima smisla postaviti Ijesavati zadatke provjere njihove ispravnosti, radne sposobnosti, pravilnosti funkcioniranja iIi zadatke istrazivanja l1~eispravnosti. Posljedice pojava ili djeloval1ja koji tehnicki sistem dovode u neko neispravno stanje, nazivamo fizickim neispravllostima tehnickog sistema.

Uzajarnnost utjecaja sistema i vanjske sredine ostvaruje se preko osnovnih i dopunskih ulaza i izlaza. Signale na ulazu i izlazu sisten1a karakterjziraju parametri njihovih fizickih veliCina, pomocu kojih predaju signale. To su ulazni i izlazni para~TIetri. Cesto se Ilan-lece potreba proucavanja unutrasnjih parametara, tj. takvih parametara koji se ne pojavljuju ni kao ulazni na kao izlazni. Kada je objekt predstavljen zbirom uzajamno povezanih dijelova, pojavljuju se unutrasnji parametri na ulazu iIi izlam sistema.

~----------------------------,

~ ~1"1.!;n·"u::.,/J!'i.l..l,. r r7.\:!~',~".SA.';!.-'. r •. "! II,.!-:Tt i()<;I.l

, ~================~ I i m:VEK1( lSi'OJ"f.lA J I:"TROSKOPT.lA ~L' ______________________________ ~

HL' ____________ '_r._n_'p_ •• _'!:_0_~ __________ ~

;--: Tt":'>rf'ERATllR..\ r TOPLITN:l !'A!~-\;'!f.TRJ

I

~ !==I============~ ":.... ________ \'1_-~';._7.'_·O_ST_. "_R7_.'_;':A_. '_·JS_·"_07_.'_'''_:T ______ ---'

PRlTI;'; . .',.K

H \1A.':..l. ~ L-______________________ ___

L[ i :...' ---------------------------i 'I ----- I r nRil0~rr.TRIJ;... ~tn::RF':N.W li,'\k"",-, :I>!;).: I

i -. -- -----~ rl ),u..H':'M' h.lI'.>IR';'f.1tTR! ~L;·It.';tl.JALl.I.'Uf'U ... .P\...,1"jK·,.U<.;t:l"t'Jl(!C;lllR.,

L----}'(-H.,-',~-A.-"-RA-7-.~i-"-.R~-.'-{~f-"-"-ET-R-U~-·K-A"-T-,'-Tf-'o-!.~-.,--' I

rL.' · ___ '_IL_'._"'_'_OI_a'_"_"_.if_:IP_R_O_1.t._"_NA_'_"_l'E_T_?"_\'''_.lA_) __ ~

-I L' ______________________ ~

Slika 3.16. ablici izmferenih dijagnostickih parametara

157

I

I

I

I

I

3.9.7.3. Izbor dijagnostickih parametara Izlazni parametri procesa tehnicke eksploatacije karakteriziraju

sustinske osobi;'e tog procesa pri cemu se stanje sastavnih dijelova i / iIi sistema moze odrediti sa ukupnim unutrasnjim osobinama U odredenom trenutleu vremena, pri cemu je prijeJaz sistema iz jednog u drugo stanje slucajan dogadaj.

Kako je ranije receno, ocjena tehnickog stanja svakog sastavnog dijele i / iIi sistema £ (t) moze se odrediti dijagnostickim parametrima p, odnosno, moze se napisati [26]

£ (t)=f(p)

Da bi parametar izlaznog procesa mogao postati «parametar dijagnostike»· tj. da se moze primijeniti kod dijagnostike, on mora zadovoljavati odredene zahtjeve: jednoznacnosti, sirini polja promjene i dostupnosti mjerenja parametara.

Tabela T - 3.1. Paraii1erri dUagnosticiral~ja (fizickij

Red. VRSTA I

I PARAMETRI broi PARA,METARA I ,

Vrijeme, brzina, ubrzanje, ugaona brzina,

1 KlNEMATICKl ugaono ubrzanje, frekvencija periodicnih procesa, faza, zapreminski prot ok, gustina zapreminskog protoka. Q'radijent brzine. Duiina, povrsina, obim, ugao, krivina Iinije,

2 GEOMETRlJSKl krivina POV[Sille, otporni moment inercije, polami momrnt inercije Teiina, sila, priiisak, gradijent pritiska, rad, energija, gustina, snaga. koeficijent trenja,

3 STATICKI I DINAMICKl koeficijent elasticnosti, moment sile, moment inercije, maseni prolok, masena brzina, slabljenie i dr.

IvlEHANICKE I Gustina, specifitna reiina, kolicina mmerije, relativna molekularna masa, moiekularna masa,

4 MOLEKULARNE koeficijent uzduinog istezanja, modul OSOBINE MATERlJALA elasticnos[i, tvrdoca. dinamicka viskozl1ost,

I keficiient difuzije. , I

I Temperatura, kolicina toplote, temperaturni l 5 TOPLOTNI

I gradijent, top]omi fluks, gustina toplotnog

I I fluks~, toplotni ka~acitet, topIola fazne . i lranSrOrmaCJ1t. wpiota SClQ'OII]eVall1a gonV3.

I

158

I lopiotna provodljivost, koeficijent prenosenja toplote, koefic~jent temperatume provodijivosti.

Zvucni pritisak, prostorna brzina, zvucna energija, gustina zvucne energije, fluks zvucne

6 AKUSTICKl energije, imenzitet zvuka, akusticni otpor, specificni akusticni otpor, nivo intenziteta zvuka i zvucnog pritiska, akusticna prodomost.

Prilikom izbora dijagnostickog parametra sistema neophodno je utvrditi karakter njihove veze sa parametrima tehnickog stanja. Pri tome jedan iIi vise dijagnostickih parametara mogu definirati sarno jedan parametar tehnicko

lzbor dijagnostickih parametara moze bit izveden na osnovu nekoliko osnovnih kriterija koristenja slijedecih karakteristika [7,10]: informativnost, max. relativni odnos, suglasnost, varijacija i korelacija.

"' _ ... .eo.,.

INFORMAT!VNOST

Kao mjera apriome neodredenosti tehnickog sistema (objekata dijagnostike) u teoriji illformacija sluzi entropija

H(x) = - I>i 10g2 Pi i=1

gdje je: ms - broj mogucih stanja sistema «Xi» Pi - mogucnost da ce sistem «Xi» poprimiti i-to tehnicko stanje Promjena tehnickog stanja sistema javlja se u obliku simptoma

(obiljdja) koji se nazivaju dljagnosticki simptomi, pa tehnicka dijagnostika treba da vrsi i prepoznavanje tih simptoma.

Informativl1ost dijagnostickog parametra ( iIi «dijagnosticka tetina») moze se ocijeniti preko broja informacija 0 tehnickom stanju sistema koji sadrZi taj parametar

Gdje je:

159

I

H(s) - potpuna entropija sistema, Hie - entropija sistema poslije izvrsene tehnicke dijagnostike

Veca informativnost dijagnostickog par:ametra h, bit ce za manju entropiju Hk i za sto vise informacija 0 tehnickom stanju sistema koje se nalaze u dijagnostickom parametru.

Srednja vrijednost informacije moze biti koristena, ne sarno za izbor dijagnostickih parametara, vee i za ocjenu efektivnosti dijagnosticke kontrole.

M,L\X. RELATIVNI ODl'-lOS

Max. relativni oOOos parametara moze se definirati na sIijedeCi na6n [26]:

Pmax - /)/7

Za nep1'ekidne veliCine pokazatelji relativnog odnosa parametara, moze se pokazati izrazom

M do

1 =-'-d de

pri cemu dati odnosi treba da imaju sto vece vrijeOOosti.

SUGL/\Sf'-JOST

Izmedu dijagnostickih parametara i paramecara tehnicko'2; stanja (~a -r·'t(·;~t; "(iLr·ehna S·J(Jl a o~t ' - :1' 111 J. }J.jo,"}J'" 1 j-Jd U. L ",1 sn ~, 00110sno, monotonom ,'(,,5\11 L1

opadanju 2 mora odgovarati odredena promjena p s tim sto se moze javiti i obmuto jJroporcionalna promjena. 01'0 znaci da furJzcija s = f(p) ne smije imati nikakve prekide ili prevoje.

160

VARIJACIJA Varijacija predstavlja odstupanje dijagnostickih paran1etara od

srednje staticke vrijednosti.

KORELACIJA

Korelacija je osobina koja govori da ocjena tehnickog stanja preko dijagnostickog parametra postaje nemoguca ukoliko se pri odredenoj vrijednosti parametra tehnickog stanja odgovarajuca vrijednost dijagnostickog parametra stabilizacije, tj. p1'ibiizava nekoj vrijednosti.

Pri ljesavanju konkretnih zadataka se kao mjera povezanosti izmedu dijagl10srickih parametara i odgovarajuCih pa1'ametara tehnickog stanja moze uzeti koeficijent korelacije»r» ( U ovom slucaju «n> je stupanj veze izmedu 2 i p).

Istrazivanja su pokazala da se apsolutna vrijednost koeficijenata korelacije krece izm~QuD,5 i 0,85, sto pok3.zuje znacajnu lineamu vezu i ilna prakticnu ~/rjjednost u iL1GUSlriji [7 ~ 1

Za ocjenu pouzdanosti dobivenih rezultata moze se ko1'istiti kriterij pouzdanosti !lR, koji se izracunava po poznatom obrascu iz teorije informacija:

gdje je: Np c broj parova ohiljezja

3.9.8. Anticipacija tehniCkog stanja sistema

Opste karakteristike JU1tlcipacija je posljednja etapa u priD:!jeni modela oarzavanja

p1'ema stanju sa kontrolom parametara, koja daje odgovor na pitanJe sto (:e blti sa sastavnim dijelom i / iIi sistemom u daljnjem procesu eksploatacije poslije iZ'\'l"sene dijagnostike, s ciljem osiguranja potrebne pouzdanosti procesa eksploatacije. Odredivanje rezerve upotrebJjivosti sastavnog dijeia i / iIi sistema je neophodno u smislu njenog optinl:llnog smanjivanja, kao i odredivanja momenta slijedeCih dijagnostickih kOl1trola tehnickog stanja iIi odrec1ivanja momenta provoc1enja

161

neophodnih aktivnosti odrzavanja. Znaci, rezultati anticipacije predstavljaju osnovu za donosenje odluka.

Predstavljanje ponasanja parametara stanja Je moguce na dva nacina (metode): .

na osnovu srednje statisticke vrijednosti toka promjene stanja,

na osnovu pojedinacne vrijednosti toka promjene stanja. Prilikom svake dijagnosticke kontrole tehnickog stanja sastavnog

dijela i I iIi sistema treba odluCiti da Ii je sastavni dio sistema za ponovnu ugradnju ( da li moze i dalje funkcionirati), za popravku iii mora biti izbacen iz dalje upotrebe. Ova ocjena moze biti verbalna iii poredbena. Zato je razvijen matematicki model rezima dijagnostike i aktivnosti odrZavartja.

Postavljena pitanja mogu se rijesiti u nekoliko faza: odredivanje momenta prve dijagnosticke kontro1e tehnickog stanja sastavnog dijeli i / iii sistema, odredi\lanie granice dijagnosticirane velicine 'e" (parametri~

karakreristike lTd.), odnOS110 signalizacijske rolerancije~ odredivanje momenta slijedeCih dijagncistickih kontrola tehnickog stanja sastavnog dijela i lili sistema, odredivanje momenta provodenja aktivnosti odrzavanja.

Kao ulama veliCina u prognozi rezerve upotrebljivosti sastavnog dijela i I ili sistema javlja se i potrebni nivo pouzdanosti (pz = Rz) koji se izrazava kvantilom norrnalne raspodjele (Ui-PO) Cija se brojna vrijednost tabulira i moze uzeti iz literature.

Poslije razrade matematickog modela rezima dijagnostike i aktivnosti odrzavanja treba fonnirati matematicke modele procesa eksploatacije sastavnih dijelova i I ili sistema za razlicite strategije zamjene. Nakon toga treba usvojiti optimalnu varijantu odrzavanja prema stanju sa kontrolom pararnetara za svaki sastavni dio i J iIi sistem u skladu sa prihvacenim l<.nterijem optimalnosti.

Moment prve dijagnosticke kontroie tehnickog stanja

Moment prve dijagnosticke kontrole tehnickog stanja moze se dobiti iz uvjete da sastavni dio i liE sistem ispuni zahtijevanu pouzdanost ( Rz).

T ako se iz izraza

16:2

'" pk2 <c:s;oo,tJ= jf(c,tJdc:S;po

moze dobiti moment prve dijagnosticke kontrole tehnickog stanja poslije unosenja fCE, T1) za normalnu raspodjelu (£2 se, recimo, unosi u )1.m)

Gdje je: -Ul-po - kvantil norrnalne raspodjele (kumulativne ucestalosti) koji

odgovara mogucnosti bez otkamog rada pz za vrijeme .6. T.

Granice diJagnostlcirane veficine

Ocjena granica dijagnosticiranih veliCina se , u pnnClpu, moze izvesti na dva naCina:

altemativna ocjena , i prognoza rezerve upotrebljivosti (period preostalog koristenj a).

U oba slucaja potrebno je odrediti granicne vrijednosti parametara stanja. Kriteriji za utvrdivanje granica su: tehnicko - tehnoloski (proizvodni, montazni i dr.), ekonomski (cijena zamjene, rizika i dr.), sigurnosno - bezbjedonosni, ergonol11ski i dr.

Npr.: tehnicko - tehnoloski kriteriji mogu biti: zazor sklopa vratila i kliznog Idista, debljina termicki obradenog sloja vratila, zvuk u radu reduktora i s1. Ekonomski kriterij uzima u obzir troskove izrade / popravke i zamjene sastavnog dijela sistema itd. Sigumost i bezbjednost se moraju razmatrati u skladu sa mogucim posUedicama pojave otkaza.

Ergonomski aspekti se sve vise analiziraju zbog odnosa covjek -tehnicki sistem ( npr. buka i vibracije, potrebna snaga pri opsluzivanju itd.).

Odredivanje granicne vrijednosti parametara tehnickog stunja se moze iZVfsiti. na osnovu: empirijskih islcustava / postupaka;

163

eksperimentalnih istrazivanja, ispitivanja na pokusnim stolovima i teorijskim proracunima.

Empirijski postupak se zasniva na pretpostavci da iskusni prakticari mogu procijeniti rezervu granice upotrebljivosti. Oni , obicno, na odabranim sastavnim dijelovima i ! ilisistemu snimaju i prate napredovanje promjene tehnickog stanja (apr. istrosenost), a rezultate statisticki obraduju i iz toga postavljaju rezen'u granice upotrebljivosti. Ovako dobivel1e rczultate koriste u remontima i u diUgim slucajevima provodenja aktivnosti odrzavanja.

Eksperimentalni postupak u odredivanju rezerve upotrebljivosti sastoji se u konstatiranju zavisnosti izmecu tehnoloskih parametara i vremena upotrebe.

Ovaj postupak, kao i empirijski i proraeunski, se vee znaeajno primjenjuju u industriji.

OVdje se za odredivanje priblizne gral1lcne vrijednosti parametara tehnickog stanja, moze iskoristiti relacija

31 = u . 11 -{- 80

Vrijednost pred kriticnog nivoa (El) je u realnom procesu eksploatacije nesto veea od vrijednosti dobivene iz posljednjeg izraza, pa ce se ona ovdje izracunavati na dmgi nacin.

Velieine El i 1'1 E mozemo izracunati uvodenjem izraza:

T,

f(E,t2)icp(t,El) u Jp(t,cj)dt T,

i obavljanjem neophodnih transformacija nonnalni zakon raspodjele parametara)

Gdje je:

164

integracija ( za

1'1 T = T2 - T i - periodienost dijagnostickih kontrola

Ukoliko izmjerena vrijednost parametara tehnickog stanja prelazi unaprijed definirane granicne vrijednosti (E (TJ) 2: Ell, treba izvrsiti propisane aktivnosti odrzavanja, dok ce u slucaju c (I,):::: 01 sastavni dio i I ili sistem nastaviti da radi do slijedeee dijagnosti6ke kontrole[6,7,9]

Moment slijedecih dijagnostickih I~ontrola tehnickog stanja

Ako je izmjerena vrijednost parametara tehnickog stanja ispod definirane graniene vrijednosti, onda se mora traziti moment kada treba vrsiti slijedeeu dijagnosticku kontrolu stanja. Ovo treba uraditi za svaki sastavni dio i I iii sistem posebno.

U tom cilju treba prvo izracunati 1'1 £(T l ) = £J- £(TJ) Nakon obavJjenih Iransforrnacija i integraciia i uvodeniem iz;-aza

• ,-,.1 -'

T,

f(s,tJ i cp (t, E]) U J(t,c l )dt f

Dobiva se:

T, = ~(l11a 'ub -l11b ·uJ+ua 'cj -(ua +Ub )'5:

711 a 'Ub -mb 'Ua -Ub '51

Odnosno

Posljednji izrazi odrecuju momeat dmge dijagnosticke kontrole lehniekoQ" stania sistema (<<u» se unosi u Un-I)

....... o.f I - /.

U momentu T2, ponavJja se isti postupak kao i u momentu T 1.

Izracunavanje momenta slijedece dijagnosticke kontrole stanja

165

( T2+ n ), ukoliko izmjerena vrije.dnost nije presla propisanu dozvoljenu vrijednost, se moze vrsiti metodom interpolacije. Prvo se izracuna srednja ocekivana vrijednost parametra tehnickog stanja

Zatim se ractina

b,£(T2) ::0 s( T2 ) - ~(T2) Tako se moze dobiti

Procell" seqJDl13vlja do onog momenta kada izmjerena vrijednost paramelra telmlckog sranja postaje £ (Tn) ?:-: £j. Tacia, kako je ranije receno, treba sprovesti odredene aktivnosti odrzavanJa (popravka, zamjena, remont i sl.).

Moment sprovodenja aktivnosti odrzavanja

Aktivnosti odrzavanja, osim navedenih slucajeva, mogu se vr5iti i u slucaju kada se i od sastavnog dijela i / iIi sistema zahtjeva da radi duze nego sto to predvidaju izraclL.~ati momenti sbjedecih kontrolnih stanja (T2+0),

Ovo se odnosi na tehnicke sisteme koji rade u kontinuiranom procesu proizvodnje pa nema moguc11osti za cesta zaustavljanja.

Ova1<:vi slucajevi se predstavIjaju

Od11osno

pn cemu se u odrienom slucaju nastavlja sa radom sistema do trenutka T2+0 , kada se vrsi slijedeca dijagnosticka kontrola stanja.

]66

A."'TICIPACIJA STANJA SISTEMA I '\1 i N, NZAD 7

12! : N;:: 1

Or<'-'" ----' N:$ NZAD

iZ.SOR Imin = T1

)NE D

I

S =So+U·t±OUk:G2:S;

Is =o·p+b;r;R ;So; 4 U 1-""'; m.:'m.:Ba;i)D

blllZRACtJNA\~JE az- a, -! DAl10i IZRACUNA¥Ao'iJE c' I

<9 I N;$ ~AD >:--::c..:-___ --'_ 114 N - 1

4 N2NZAD

M=1 2s1 IZRA(:UNA\~JE S i II

I M:2;: w,zAD

KjV\J )

f40J M=M+i h

2+n

38 ET(2"'III~~1

137 1 8T(2"'n1 l

36 T = T T

DA 1351 [ZeOR T;;+n jmin) . <321 N?: NZAD

+ 0 DA

301

31 i N = 1

N - Broj llloguCib dijng:Jwstitkiil parametara

t...'Z.A.D - Broj zadntih dijagl.losticldh parametara

]\1 - Bn~ m0g1!'8h momeHatti dijngnostitke koutroie TL+u J\lZAD - Broj zad;'1till momellata di.iag:nomcke kontrole T2+lt

I DA ~

!33! T2.,,(N)

ill I N = N" i

I

Slika 3_17, Algoritam anticipacije slanja sistema

167

Na slici 3.17. dat je razvijeni algoritam antlclpacije tehnickog stanja kod model a odrzavanja prema stanju sa kOlltrolom parametra.

Algoritam omogucava koristenje N dijagnostickih parametara pri cemu se uvijek od N moguCih vrijednosti za dijagnosticke kontr'ole , T 1,

T2, T2+n , biraju najmanje. Izracunavanje paramerara stanja, za sve dijagnosticke parametre vrsi se u momentima T lmin, T2min , T2+nmin'

3.9.9. OSl1ovni moduli odriavanja prema sfanju sa kOl1tr%l11 parametara

Na osnovu svih ovih razmatranja moze se fomlirati model odrzavanja prema stanju sa kontrolom parametara koji predvida primjenu metoda za (s1. 3.18.) [7,10J :

Izvouenje alrrivHosti

odr7.m·anja

klodul Jvn Prmll]€'lt<! Wllde:adje

promj l'!l£- teluriH~og :<;t.;nja sistema ubudufHO;;ti

(o!irt.>dh":lll..i(' o}:":im:llnih nS/.lHClli'lH.;j.CJ..;",

.lij:JgHH:>t21:ei ;)kti'.'llOstl odrzav,mj:l)

11o-du! J..11 1endencij<'l nIlvoja

. procesa pnnnJeIle telmitkog st:U~Jll sistema

(istorijat p ramjeue stanj:J. si.'>tern,"I)

Model od.chrvanja prE-ran

.'it."UljU sa kOlltrolmn p~u·;unet"1.1~ \

i\Iodnl.r.t2

Odl'e-divanJe wed On{,~znill

vrije-unosti pal'mnrrill'a

stauja

O'jaL.' t~.lniCkogstallja 5i.'>te:n.1 u (btcm Inomentu (111.10)" mf{(",;f~! j .sredst:<lV'l

t(>lmifke (lij:t~:c:-.tike)

Sliiea 3.18. Elape razvoja odriavania premo stm(ju sa komroiol11 paramclora

definiranje zakonitosti promjene tehnickog smnja (na osnOVLl historijata promjene stanja j to (s1.3.19.):

168

IVlodnl j,I1 / _4..nalunfakrornkuji , oclreduju p-races pnllnJene

tf"hllickogstP.njR i tHlreruvRUjIT jlnrmnetru:a

td.lllickog stanj-n

MotiulM4 tldreli'':.l.ajelP~lti{nl'

'\-'l'ij t'l:hlosQ p.,rmn>!t:l1't1 te.tlul'.);:og~mj<l

s.i . ..:~r':ll?<llriceod:az:.::.

.... ,/

l~TORIJAI

PONASANJA TEHNICKOG STANJA

srSTElIiA

Ivlodu11n odl'f'(!ivanjf' 2.nkonn.osti

prmnjeut'teimiC..Kog sUlfij:tsiste:ma

l.1ndulll-13 o{h--edn':.lll,/" m .. ,tan.,tiU .. ug modE'la prol'"~ 111'(Onl('ll~ teiulii'kug st:lll1~ .'i!lit0;5.U;'

Slika 3.19. DejinirG11je hisrorijata ponasanja tehnickog starlja sistema

.. modul M1 - analiza faktora koji odreduju proces promjene tehnickog stanja i odredivanje parametara tehnickog stanja sistema,

O!l modul M2 odredivanje zakonitosti promJene tehnickog stanja sistema.

III modul M3 odreciivanje matematickog modela procesa promjene telmickog stanja sistema,

• modul M4 odredival1ie granicne vrijednosti parametara tehnickog stanja sistema,

definiranje sistema dijagnostike stanja sistema, ito ( s1.3.20.): .. mOGul JvIl definiranje izbor dijagnostickih

paran1etara, '" modul h12 - izbor i razrada metoda dijagnosliciranja, 4> modul Iv13 izbor instrumenata (sredstva) za

dijagnostiku f> modul M4 - ocjena dijagnostickih parametara,

J 69

DIJAGNOST.!I.:A ST..i.NJA SI~TE:MA

Slika 3.20. Tehnicka dijagnoslika stanja sistema

definiranje sistema anticipacije stanja sis~~;na (dobivanje (j ::.:.h~'j:l~c1J'l U ;.il

!'.k:h:!! ... n lY)clln .. ,tl'rv ..

<ijj,,~tr,tiH .. ~ l.-OI:ln"WI> " t<ilinif"o)!:suul);;

$I:<r.-n>" ~VJJj"", .. r >

f,.1"'"""lI:<jlr"~"''''mJ'' :tko'"JiO~I><h"r.I"";l.nj;;

ANIlC)}'At::IJA (PROGNOZA) rEH.NIC'KOG

STANJA f.1STEMA

~.--.-.-

~.Iodul he Odr.dn-:U'jl>¥"l'lrUm ..

ynJ"dunmp:u";:m,,"t:l1<l totluJfk<>!;.

\ n<>nS:~::~:~~(> ,"

Mcoiull'lB Mamm(~...Jerlll

<hpl-"'l>l'tltklhlamtrnL-,

W.lnii:=~ ~anll' "

Shka 3.21. istraiivanje anticipac(ie tehnickog stanja sistema u procesu odriavanja prema slanju

EO modul Ml - moment prve dijagnostieke kontrole, e modul M2 - odredivanje graniene vrijednosti

parametara stanja,

170

:T'···········

".~:

'.,

I e modul M3 - moment sljedecih dijagnostickih kontrola, .. modul M4 - moment provodenja aktivnosti odrzavanja

3.10. Model oddavanja prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti

3.10.1. Osnovni prilaz

Osnovni prilaz pri definiranju odrzavanja prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti, svodi se na to da se sastavni dijelovi sistema koriste bezogranicenja meau remontnog resursa, uz izvrsenje neophodnih aktivnosti pri otklanjanju nastalih otkaza, dok se stvami nivoi pouzdanosti nalaze u granicama utvrdenih (dozvoljenih) nom1i. Ako dode do ods tupanja, preuzimaju se mjere za povisenje nivoa pouzdanosti pojedinih sastavnih dijelova sistema. ZnaCi, kao kriterij tehnickog stanja, kod ovog modela odrzavanja, usvojenje nivo pouzdanosti koji se izrazava pokazate15in1a pouzdanosti. Za postavljenog zadatka takav pokazatelj lTIOra posjedovati maksimum informacija 0 te}iJ11ckom stanju sistema, mora da bude pogodan za obavljanje usporedne analize, a ism tako, mora biti kritican prema promjenama procesa tehnicke eksploatacije sistema u cjelini. Tim zahtjevima najprije moze odgovarati kretanjeintenziteta otkaza.

Odrzavanje prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti moze se, u osnovi, definirati kroz nekoliko osnovnih etapa (modula) i to (s1.3.22.) [7,10J :

detlmranJe baznog nivoa pouzdanosti na osnovu preporulce proizvoaaca opreme i nivoa koristenja opreme u pogonu, definiranje srednjeg eksploatacijskog nivoa pouzdanosti na osnovu istrazivanja i pracenja, kontrola eksploatacijskog mvoa preko odgovarajuceg parametra, odredivanje trenutnog eksploatacijskog nivoa pouzdanosti odredenim metodama telL"licke dijagnostike, prognoziranje eksploatacijskog nivoa pouzdanosti, provodenje aktivnosti (postupaka) preventivl10g odrzavanja u cilju vracanja nivoa pouzdanosti na potreban nivo. .

III

I IODH,ZAVANJE PRE

ST/>NJUSA I I KONTROLQM "'!J~A POUZDA"'-JOSTI

Modul M3 0dr,,<'))""oJc Irc:nuln(>g

Slika 3.22. 1l1oduli edriavanja premo stan)u so /controlaln nivoo pouzdonosli

Uvoc1el1je odrZavanja prema stanju sa komrolom 111voa pouzdanosti za tehnicke sisteme u il1dustriji predvic1a l~iesa.vanje niza organizacionih i tehnickih zadataka, obradu podataka 0 pouzdanosti, razradu metoda utvrdivanja gomjeg dozvoljenog nivoa pouzdanosti, organizaciju operativnog usporedivanja stvamog nivoa pouzdanosti sa dozvoljenim i analizu posljedica uz obavezno koristenje raeunara, formiranje pouzdanih kriterija za dalju eksploataciju sistema u slucaju pojave pred otkaznog stauja, shodno istrazivanju zakonitosti promjena karakteristika pouzdanosti.

Sve informacije 0 pouzdanosti sastavnll dijelova sistema potieu, prvenstveno, iz opseZnih ebperimenata. Ivfnogo je manje infonnacija koje se odnose na rezultate istrazivanja ponasanja sistema u realnim uvjetima eksploatacije. Cesto se intenzileti otkaza koji se navode kao rezuhati ispitivanja pojedinih sast8.vnih dijelova tretiraju kac oL~reden::

«non1inalne» tLi «OSnO'lne» v:l.-ijedriosti ovcg pokazatelja p\")uZG2.l1osti. Na osnovu procijenjenih intenziteta otkaza sastavnih dijelova

sisterGa moze sc p:i:istupiti prognoziranju intenzitcta otkaza sist.cTnao Ovo se 1110ze radit] ;,"la Iri razlicita nacina:

procjena pOllzdanosti na principu slicl10sti sastavnih dijelova ( napravljena sa 2 - 3 altemative), . procjena pouzdanosti metodom nabrajanja sastavnih dijelova ( za clijelove identicniL funl:cija ali razlicitih iz'/edbi) i

172

procjena pouzdanosti analizom naprezanja (npI'. promjena tehniekog naprezanja kod turbina moze posJuziti kao realan parametar za procjenu pouzdanosti).

NaroCito mjesto kod ovog modela odrzavanja zauzima izbor i namjena dozvoljenog nivoa pouzdanosti Rd, koji se utvrduje za svaki sastavni dio i / iii sistem, uz analizu troskova odriavanja. Za pocetak primjene odrzavanja prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti moguee je utvrc1ivanje dozvoljenog nivoa pOllzdanosti (Rl) na osnovu islcustva u eksploataciji sistema za prethodnih 3 - 5 godina. Tako se moze preporuCiti primjena periodicnosti kontrole: dnevna, nedjeljna, mjeseena, kvartalna i godisnja, u zavisnosti od vrste i uloge tehniekog sistema u proizvodnom lan::u. Moze se korisriti razvijeni algoritam za kontrolu nivoa pouzdanosti sastavnih dijelova i / iii sistema s1.3.23. [7,lOJ

2ATEC'ENO STANJE TfHNICKOG SlnEM-\

(i i START)

PU('ET.".1:Pk.';'C[;('iJ"'_ ! ;-\!\'U_~.F:<;)UZIlAr;o~n !

------------------~'r

, I USLO\OI PROCE;;..;. ii' .3, Eh:~r..OATA(1JE {lIL4 ... KRO

I J'I'Uh'R0 nRUhjURo\)

I 1

0

...-______ -"D".,' ~

REKONSTRm':CIJA _1 __ ,.-__ --'

~-15..,.·--'----..., I

R, - trenutni (stvami) nivo pouzdanosti ~ - dozvoljeni (zahtijevani) nivo pouzdanosti

KORlf;rENJE U DRUCE f,""RHE

)

Slika 3.23. Algoritam za konlro[u nivoi/pouzdanosti

1 / ,}

Koristenje odrZavanja prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti, koja bazira na obradi statistiekih podataka u toku cijelog perioda eksploatacije, predpostavlja siroku primjenu racunara. Pri tome se racunar koristi ne samo kao sredstvo operativne obrade podataka, nego i kao aktivna karika koja upravlja telmickom eksploatacijom sistema uz optimalne troskove.

Najslozeniji zadatak kod odrzavanja prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti jeste operativna ocjena pouzdanosti sastavnih dijelova i ! iIi sistema u eksploataciji. Potreba za rjesavanje tog zadatka proistiee iz neophodnosti upravljanja kvalitetom proizvodnje i popravke sastavnih dijelova i / iIi sistema, odredivanje efikasnosti obavljenih aktivnosti za povisenje nivoa pouzdanosti sastavnih dijelova i I iii sistema, kao i zbog preciziranja rezima planskih aktivnosti u eksploataciji.

Odrzavanje prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti moze se primijeniti na sastavne dijeiove i Iili sisteme za koje:

pouzdanost omogueava osiguranje izvrsenja svih zah0eva telmicke ekonomske efikasnosti procesa tehnicke ek.sploatacije sisrema u cjelini, troskovi odrzavanja sa kontrolom nivoa pouzdanosti ne prolaze troskove planiranog preventivnog odrzavanja iIi odr±avanja prema stanju sa kontrolom parametara, osim u izuzetnim· s lucajevima, se obavlja indikac~ia otkaza tehnoloskim instmmentima koji su ugradeni u sistemu iIi prellosivim instmmentima u mallJem broju slucajeva, konstmkcija sistema posjeduje visoku tehnologiju, otkazivanja ne mogu izazvati veee havarijske i njima sliene situacije (iIi ako postoje paralelne veze pojedinih sastavnih dijelova, kao npr. uljne pumpe za startovanje turbo agregata) i je moguce primijeniti eksponencijalnu i normalnu raspodjelu moguenosti bez otkaznog rada.

uvodenJe o a::-zavarJa prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti za tennicke sisteme u industriji predvida Ijesavanje niza organizacionih j tehnickih zadataka od kojih su najvazniji: organizacija sistema stalnog operativnog skupljanja i obrade podataka 0 pouzdanosti, razrada metoda utvrdivanja gornjeg dozvoljenog nivoa pouzdanosti, organizacija operativnog usporedenja stvarnog nivoa pouzdanosti sa dozvoljenim i analiza posljedica uz obavezno koristenje racunara, formiranje pouzdanih kriterija za daljnju eksploataciju sistema u slucaju

174

pojave pred otkaznog stanja, shodno istrazivanju zakonitosti proIrl.Jene karakteristika pouzdanosti.

3.10.2. Odreaivanje potrebnog nivoa pouzdanosti sastavnih dijelova sistema

Projektiranje pouzdanosti novog sistema u industriji predstavlja veoma slozen zadatak koji je neusporedivo slozeniji od odredivanja pouzdanosti sistema u procesu tehnieke eksploatacije. On podrazu.mijeva alokaciju «razdjeljivanja» pouzdanosti sistema na sastavne dijelove koji treba da zadovolje postavljene zahtjeve u pogledu zadate pouzdanosti sistema.

Ovaj problem je slozen iz vise razloga, a posebno zbog razliCitih uloga pojedinih sastavnih dijelova sistema u izvrsavanju opee fwnkcije sistema, razlicitog utjecaja otkaza koji mogu da se ostvare na ovim sastavnim dijelovima nejednakog vremena rada i broja sastavnih dijelova, od11osno slozenosti sistema, razlicitog"efekta ulozenih napora iii ulozenih sredstava za razvoj pojedinih sastavnih dijelova u odnosu na funkciju cilja sistema itd. Medutim, metodama alokacije nije moguee obuhvatiti sve ove utjecajne Cinioce, te se mora iei na odredena pojednostavljenja.

Postupci alokacije pouzdanosti su posebno znacajni za slozene sisteme u industriji koji se obieno projektiraju od posebno konstruiranih i posebno dimenzioniranih sastavnih dijelova Cije je karakteristike pouzdanosti unaprijed veoma tesko procijeniti.

Za nmoge sastavne dijelove sistema koji se koriste u elektronici vee postoje brojne informacije 0 njihovim karakteristikama pouzdanosti.

Na osnovu ocjenjenih intenziteta otkaza sastavnih dijelova sistema moze se pristupiti prognoziranju intenziteta otkaza sistema.

Zbog velikog broja parametara slucajnog karaktera, koji odreduju uvjete rada sistema, mogu6e ih je adekvatno opisati sarno metodama statistickog modeliranja.-

U literaturi postoje i drugi madeE zasnovani na Poason -ovom zakonu raspodjele za odredivanje parametra kretanja otkaza u toku procesa eksploatacije.

3.11. Formiranje programa odrZuvanja

Pod programom odr±avanja se podrazumijeva dokumentaciono oformljen skup usvojenih metoda i reiima odrzavanja za sastavne

] 75

dUelove i I iii sistema, koji omogucavaju zadato upravljanje tehnickim stanjem i pouzdanoscu u zadatim uvjetima procesa eksploo.tacije.

Fom1iranje programaodrzo.vanja bice zasnovano na racionalnom kombiniranju odrzavo.nja premo. stanju sa tradicionalnim preventivnim odrza vanj em.

Tako se, u zavisnosti od koristenih modela odrzavo.nja, mogu razlikovati s!~jedeCi programi odrZavanja [7,9,10J :

«premo. konstantnom datU111u» (za preventivno odrzavo.nje «po konstantnom datumu» i «po konstantnoj trajnosti» ), i «prema tehnickom stanjU» (za odrzavanje prema stanju sa kontrolom parametara i kOl1trolom nivoa pouzdal1ostl).

Odredivo.nje programa odrzaval1ja, moze se re6, predstavlja sastavni dio modela odrzavanja. Tako je efektivnost programa odriavanja sastavnog dijela i I iIi sistema potrebno ocijeniti prema utjecaju no. efektivnost modelo. odrzavarrja u cjelini.

Odredivanje najpovoljnije varijante odrzavanja sastavnog dijela i / iIi sistema maze se odrediti na osno'rcl matemutickog modeliranja procesa tehnicke eksploatacije sistema (slika 3.24.).

---2-+ ~ -4 y

~

X. - wrijante politika odriav.anja II A2: - Rezirni odrz.avanja

I~

I~ ~ l~

)C;, - Troskovi odrzavanja (dlrektni j indirektni)

'

I :. :::~":::;':::::7::::~:::;"'" ';j"'" ;",; """"" Razmatranje varijant"e programa odrzavanja (ei~sterne VTjjednosti)

I z, - EkonODlska efekt;<· :10St

li V,,<ijante pcograma 0dr?.3vanja

(eksterne vrijednosti)

Y - Cb-e::'ator veze izme0u "X" i "Z:' P~'~;mjene do ko5ih .ie doslo primjenom modeliranja prc'~::'"sa tehn ieke (:~, splG~ltacije

----------------~

Slib 3.24< lvfodeliraJ(/e procesa tehniCke e/r.sploaracije

176

Kompleks istrazivanja na formiranju programa odrzavan.ja sastavnih dijelova i / iIi sistema treba, u principu, do. sadrzi tri etape (razvijeni aigoritam na 51.3.25.) [7,9,10] :

. formiranje ,-arijanti programa odrzavanja prvog nivoa, formiranje- varijanti programa odrzavanja drugog nivoa i ocjena efektivnosti i izbora varijante programa odrzavo.nja.

(

1 I REKO!'~~STRt ... JK .. CIJA \7 SPS"TAY'No.'3 1 p ~~ ... 1::"

i ¥

SJ}\RT )

j ANALIZ.A PROM.JE.!'.m: 3 Uh'TENZITETA OTKAZA

!(DA-l'H.8t.e; l\IE-ne raate

1 NE L

DA

~DR2.';VA,}''''':JE PREJ'viA. I I::> !;;., L~N.l U SA KOJ'-T!'RLOM , i '-,)iVC) ... -"->.PO'.JZI:)ANOS71

:i

I II FORMffi.A.N'JE i-ts I

8 VAF.IJA},"I'E! PROGRAMA f ODRz..~VANJA PRVOG NrvOA I

t I2I30P~ SREDSTAVA, METODA 1 REZllVA

DIJ AGNOSTI KE

¥

I I OCJENA T"OSKOVA I 10~REAL!ZACIJF l~te VAF.l,lAl\"TE! 1 I PROGRAMA ODRZAV.lliJ} ... J

! FORMIRAl .. !.lE ,-tEo 12!VARIJ.A,hTE PF::.DC.lR.PJ\.1A

! ODPj..AVAl'-!) A 11 N]\Q/\,

v ! ·1 PP ... iP;-:EM.fl>. r~ODATAIG-'\. j1~:1 Z-A.. MODEUR.PNJE He U~A~TE PR()(}RAMA..

t j:k~~~:6~~~~:~r'f?r~~t~~~ri~~J i I vAnr.;;~g;&A~~8?'fA1"L"'1

'if'"' ! AJ'-!ALIZ .... EFEKTTvNc /16 VARD Al"-<'T~ PRC{JR-A1v1A !. ODR?A,VANJA I

y

<i-...i71_--,-,KR=-=-:r'V=--~)

Y

OCJENA. DOBLTI OD 15 PRIM.m~E VARIJ~illITI 1 t jPROGT-LQL<\ OiJRz...4.Viu"'JJl~

Slika .L25< Algoritam jormiranja program a odriavanja prema stanju

177

Ukoliko otkaz sastavnog dijela sistema ne utice na pouzdanost sistema u radu, onda se kod porasta intenziteta otkaza vr51 usporedba srednjih troskova za naknadnu i preventivnu zamjenu, a u slucaju da su ti tro8koV1 isti sastavni dio sistema se odrzava prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti.

Ako su troskovi nalmacL.'1og odrzavanja veCi od tr05kova preventivnog odrzavanja, onda se primjenjuje odrzavanje prema stanju sa kontrolom parametara.

U slucaju da je intenzitet otkaza priblizno konstantan, onda se primjenjuje odrZavanje prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti.

U slucaju da otkaz sastavnog dijela sistema utice na pouzdanost sistema u radu, to ce se kod porasta intenziteta otkaza koristiti odrzavanje prema stanju sa kontrolom parametara, dok ce se kod ne rastuceg intenziteta otkaza primjenjivati odrzavanje prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti.

Prilikom ocjenjivanja utjecaja otkaza sastavnog dijela na 11

siSteID maze naci. Nomlan1a tehnjcke eksploatacije u industriji ,mogu se utvrditi slijedeca stanja:

a) stanje iskoristenja: normalno (rad bez pojava neispravnosti), manje slozeno, slozeno

b) stanje odrzavanja: u otkazu (naknadne i preventive popravke i dr.), u popravci ( planirani remont), u zastoju zbog provoaenja tehnicke dijagnostike,

c) stanje u cekanju (zbog organizacionih i tehnoloskih razloga). Ocjena utjecaja otkaza sastavnog dijela na pouzdanost tehnickog

sistema u radu se vrsi putem usporedbe vjerovatnoce pojave jednog od mogucih stanja sistema sa odgovarajucim dozvoljenim vrijednostima koje daje proizvodac opreme. Pri time se koriste metode matematicke statistike i analizira se intenzitet otkaza. Zajormiranje dijagrama intenziteta otkaza neophodno je obratlivati statisticke podatke po otkazima sastavnih dijelova sistema u procesu rehl1icke eksploatacije za period ne manji od 2 - 3 godine.

Analiza bez otkaza sastavnih dijelova sistema se maze vrsiti prema pozna tom redoslijedu:

formiranje dijagrama intenziteta otkaza (formula), prema karakteru promjene intenziteta otkaza 12vodi se pretpostavka 0 zakonu raspodjele pojava otkaza,

)70 .t {o -

provjera hipoteze 0 zakonu raspodjele otkaza prema hiteriju Pearson - a i s1.

Prema rezultatima modeliranja se mogu odrediti: ucestalost ulaska u pojedina stanja procesa eksploatacije, srednja koIicina othivenih otkaza sastavnih dijelova i / iii sistema u pojedinim stanjim i dr ..

Pri ovome se mogu izracunati i odredeni pokazatelji efektivnosti programa odrzavanja kao sto su:

mogucnost ulaska u pojedina stanja eksploatacije, koeficijent iskoristenja sastavnog dijela i / ili sistema prema nam] em, specificna stanja zbog odrZavanja, srednje vrijeme obnavljarija sistema, specificni troskovi odriavanja sastavnog dijela ilili sistema i dr..

Utjecaj konstrukcijsko - eksploatacijskih osobina sastavnih • . ,~; • .• ... v·."1 ," "" '-' .

slSter:1R !la ele,K!1"V110st prrTI1]ene raZllClt1.tl srrateglJa oarzavanJa~ a nme 1 na efektivl1Qst programa odrzavanja u cjelini, treba, obavezno, analizirati kroz promjene pokazatelja pouzdanosti i troskova odrzavanja ( direktnih i indirektnih).

3.12. Algoritam za izbor modela odrZavanja prema stanju

U literamri su poznati algoritmi za izbor modela odriavanja sistema, razvijeni za odredenl problem. Medutim, ovi algoritmi, odnosno varijante, nisu od opceg znacaja, ogranicene su primjene, jer ne obuhvacaju sve moguce modele odrzavanja prema stanju.

Ovdje je dat osnovni algoritam za izbor modela odrzavanja prema stanju za potrebe industrijecelika (s1.3.26.) [7,10].

Na osnovu ulaznih podataka 0 otkazima sistema u obliku vremenskih slika stanja pojedinih sastavnih dijelova sistema vrsi se utvrdivanje ponasanja sistema pri otkazu. U slucaju da se kod sistema ne zahtjeva maksimalna pouzdanost u radu, potrebno je odabrati odrzavanje prema stanju sa kontrolom parametara (sarno ako su ukupni troskovi odrzavanja za varijante odrzavanja priblizno isti).

Opisivanjem karaktera promjene intenziteta otkaza moze se svakom sastaVl10m dijelu i I iIi sistemu odrediti model odrzavanja prema stanju, iIi konstrukcijska dorada sa cil]em osiguranja mogucnosti

179

odabiranja strategije odrZavanja prema stanju (nekada je potrebno izvrsiti rekonstrukciju sastavnog dijela sistema u cHju njegove prilagodljivosti za dijagnosticiranje) .

Ukoliko se kao kriterij pouzdanost sistema u radu, onda prema minimalnim ukupnim

optimalnosti ne uzima maksimalna se izbor odrZavanja prema sranju vrsi troskovima odrzavanja (direktni

indirektni), ocrlOsno na bazi efektivnosti iskoristene strategije odriavanja prema stanju.

Operacija izbora odrZavanja prema stanju se obavJja sve dok svi sastavni dijelovi sistema ne budu razmotreni.

Za telmicke sisteme sa nekoliko hiljada sklopova, kao sto su sistemi u industriji, fomliranje varijanti odrzavanja prema stslljU najkorisnije je realizirati na raCunal1.l.

Primjena navedenog algoritma odnosi se na one tehnicke sisteme gdje je uopte korisna primjena odrzavanja prema stanju. U industriji postoje i sistemi na kojima se iskljuCivo primjenjuje strategija naknadnog ili prev8I1tivl1og odrzD.\,ranja (sistemi koji nisu u tehnolCrsko111 lancu, ne izazivaju gubitke u proizvodrJi njihovi otleazi ne utjecu na sigumost rukovaoca i odrzav&oca).

3.13. Razvijeni modeli za optimalne dijagnostiCke kontrole stanja sistema

3.13.1. Model Baldina za optimalne dijagnosticke kontrole stanja na osnovu minimalnih tro§kova odriavanja

Pretpostavlja se da stanja dijelova sistema nisu u svakom trenutku poznata, vee samo leada se izvodi dijagnostika stanja. Ako je izmjerena vrijednost parametra stanja veea od dozvoljene vrijednosti, pristupa se provodenju postupaka odrzavanja. Strategija provodenja dijagnostike stanja (kaleel, sto i kada treba cia se rJdi) bit ee odreciena jedanput na osnOVl1 0p\.Tativnih nor:ni za iz-vodertje s'vake dijagnostike stanja i vremena t\, t2, ... ,tn, kada ce se izvoditi ista dijagnostika stanja.

180

01 &TART )

I Un7..BIVANJE ;3 PO ~,zAS.\!'ilA. Pr..J

! OTIL-\zu ~1!:I'EM.t.

!

I 6 ·1 ODR£!JiVANJ£ I t INTENZJITTA OTKA2:.-t I J.

NE

I I ODRZAVANJE PRO·t>, 11 sr. ... "l.Jll SA KONIR OLOM

NlVOAPOUZDANosn

r .. jlY\ /i ODKEBIVAJ'.! ... 1E NE!lBI PREVEJ\"TTVNO h 110 f lVff)~~? ... -::~~.'i!,~A~L~lJ k-<:' 121 EI E7 ff", , .'" I ODRZA\';,}>UL: t' f l! Et;:.L'l\:rr\(J~!.!..J "..J f:rIJ~~.~~~(>~+\ / ,-' _''--__ ..,..... ___ --'1 I ~I El{(~i;;ii~OOT>:.::'.Nl'''-. __________ .....JI

~ DA

I r

NE ~I OOBUm:~CENl r;\l '-"'''',.---------'-''-< 20 SAS,'YA\'NIDI.JELO\1 _. __ ~STE1'lA

CKP - ukupni troskovi za odrz{lval1je prema stanju sa kontrolom Daramelara

CKNP - ukupni troskovi za odrzavanje prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti

Slika 3.26. Algoritam za i::bor modela odriavanja prema stanju

Problem se svodi na proracun 'vjerovatnoee da ce jedan sastavni dio otkazati u intervalu izmedu dvije uzastopne dijagnostike stanja

181

minimizirajuCi ukupne troskove odrzavanja. Troskovi svake dijagnostike ce biti konstantni ( C;). Na osnovu takve pretpostavke moze se zakljuCiti da su troskovi naknadnog odrzavanja (Cn) proporcionalni vremenu izmedu trenutka kada nastane dogadaj koji vodi sistem u stanje losije od dozvoljenog i trenutka kada se otiaije taj dogadaj.

Optimalna strategija provodenja dijagno'stike stanja moze se postiei svodenjem troskova odrzavanja na ocekivani minimum ( Cumin ).

Pretpostavimo takvu strategiju provodenja dijagnostike stanja koja ee uvijek teziti da jednu vrijednost «p» zadrZi konstantnom

F(t\J-F(t I) lJ = 1 1- = const. . R(t;_I)

gdje je: p - moguenost nastanka otkaza izmedu dvije dijagnosticke

kontrole stanja, R(t) - pOllzdanost sisten1a u Vren1enU t , tx - vrijeme nastanka otkaza (slucajna promjenljiva), FCt) - ukupna mogucnost nastanka otkaza izmedu 0 i t, ti - vrijeme izmedu dvije dijagnosticke kontrole stanja . jednadzba moze biti rijesena

FCt;) == P + (1- p) . F(ti-I),

odakle se moze dobiti jednadzba

gdje je:

q==l-p

Ako je otkaz nastao u trenutku tx , koji je u intervalu (ti-I, ti), onda e sredrJe vrijeme trajanja otkaza prije njegovog otkrica pokazano ednadzbom:

182

':~:F f"·····.··,e

I ro Ii ~ ::4l 00

tz = I f(t; -tJr(tJdtx = If; . [RtJ-At;J]- ftx -J(tJdx= 2.I ·l-I· p - m ~~ ~ ~

gdje je:

m - srednje vrijeme izmedu otkaza (T ur ).

SredIlji broj dijagnostika stanja (ni) do otkaza moze se izracunati

~( )i-I I-n; = L..., 1- P . p--i=! P

Sada je optimalna strategija provodenja dijagnostike stanje za ukupne troskove (Cu):

jednaka:

C C; C . ( \ ==--"- ·t p) u 'n z\ p

dCu = 0 dp

3.13.2. Model Baldina za «siucaine» otkaze

«Slucajni» otkazi predstavljaju rezultat preopterecenja za koje je intenzitet otkaza A tokom vremena priblizno konstantan (<<drugi period» u dijagramu intenziteta otkaza).

Model se zasniva na pretpostavci da je vrijeme izmeau dijagnostika stanja:

t i.i + I == const.

Pa je zbog toga potrebno poznavati vrernena izvodenja dijagnostika stanja.

Kod model a je potrebno izvrsiti minimiziranje funkcije troskova (Cu) koja ima slijedeei oblik

Cu = C; . ni + Cn • P + Cp (1- p),

183

Gdje je: Cp - troskovi preventivnog odrzavanja Cn - troskovi nakuadnog odrzavanja Cj - troskovi dijagnostike stanja. Za srednji broj dijagnostika staIlja (ni) do otkaza:

1 n. =, p

pa se maze dobiti:

Poslije dCu / dp = 0, dobiva se moguenost nastanka otkaza iZJ:l?.eO:u,,_ dvije dijagnosticke kontrole stanja

3.13.3. Afode! BaldinG za «pozne)) otkaze

«Pozn]» otkazi poCinju od tzv. strukturnih preoptereeenja tj. zamora, habanja, starenja, korozije i drugih oblika slabljenja osnovne strukture, koji se karakteriziraju progresivnim iIi rastueim zakonom promjene intenziteta otkaza f. (<<treei period» u dijagramu promjene intenziteta otkaza tokom vremena).

Intervali izmeo:u dijaf:'1lostika stanja u modelu nisu konstantni. Vrijeme dijagnostik2. izracunava se prema:

gdje je

. r-t ur + U i . ~J tops

J84

t -t U. =_i __ u_r

'.[t:;: - normalizirana promjenljiva (daje se tablicno),

tops - promjenljiva raspodjele vremena U otkazu

t - srednje vrijeme u radu ( Tur), ur

tj - periodicnost dijagnostickih kontrola stanja

3.13.4. Model Govoruscenka za odreaivanje optimalne periodicnosri dUagnostike stanja sistema na osnovu minimalnih troskova

Model razmatra odredivanje optimalne periodicnosti dijagnostike stanja za slucaj poznavanja funkcije raspodjeJe rada izmedu otkaza. Sustina ovog model a je da se u odrdenim vremenskim intervalima ti

izvodi dijagnostika stanja sastavnih dijelova sistema, pri cemu je vremenski interval ti manji od srednjeg vremena izmedu otkaza tj. tj< tur . Periodicnost dijagnostike stanja (tD .ie optima Ina u tom slucaju ako .ie raspolozivost (gotcvost) slsterna rnaksi111alna, a troskovi odrzavanja 111ininlalni. Da bi S1110 ociredili optin1alnu perlodicnost dijagnostike stanja, potrebno je iZ\Tsiri minimiziranje troskova.

Prema ovom modelu optimalna periodicnost dijagnostike stanJa sistema(tD se odreo:uje na osnovu opceg izraza:

gdje je: f (ti) - funkcija ucestalosti stanja «u otkazu», F(ti) - funkcija nepouzdanosti, ti - optinlalna periodicilost djjagno::,tike stanja, C"GOpS _ troskovi odrzavanja prcDla stanju, Cn - troskovi nalmadnog odrzavanja.

185

3.13.5. Model Harzova - Krivenka za grajicko odredivanje periodicnosti dijagnostike stanja na osnovu minimalnih troskova

Optimalna periodicnost dijagnostike stanja moze se, u prvom priblizavaDju, odrediti graficki metodom ako su poznati kriva mogucnosti pouzdanosti dijelova R(t) i uk'TIpni troskovi odrzavanja (Cu).

Kriva Ret) se dijeli na line arne dijelove (slika 3.27.), pa je u tom slucaju intenzitet promjene R(t) na svakom dijelu konstantan.

Troskovi za preventivno odrzavanje (Cp) odreduje se prema formuii

gdje je:

C p - srednji troskovi preventivnog odrzavanja,

Pn - mogucnost izvodenja naknadnog odrzavanja u funkciji od periodicn'asti ili.fagnostike,.

Retl) - '2) - mogucnost pouzdanosti na vremenskom intervalu

n - broj dijagnosticiranih elemenata.

Troskovi za naknadno odrZavanje Cq su:

C = C . P . 11 . [R(t )' - R(t )J-n n nil \. 2

gdje je

Cn - srednji troskovi naknadnog odrZavanja.

Troskovi dijagnostike (Ci) se odreduju:

Gdjeje

C; - srednji troskovi dijagnostike stanja

186

i;.

R(t)1 i

,[ R(t,)1 A

o t, h t

Slika 3.27. Shema podjele pouzdanosti R(t) ~a linearne dijelove

Periodicnost dijagnostike (tj) se odreduje n& dijelu AB koji odgovara vremenskom intervalu rada dijela (elementa) (tl' t2) i pouzdanosti

Ukupni troskovi (Cu) u modelu iznose:

gdje je: Cp - troskovi preventivnog odrzavanja Cn - troskovi naknadnog odrzavanja C; - troskovi dijagnostike stanja Cm - troskovi neiskoristenog resursa rada dijela ( iIi sistema u

cjelini).

Troskovi nelSKOnStenog resursa (Cnr) ( to su troskovi koji se adnose na prijevremenu zamjenu dijela - elementa) izracunavaJu se prema formuli:

e",. {t;2 [R(t1)- R(t2)]. n . Ct.! }

2(t2 -tJ.6.t

187

gdje su: C'"t - troskovi nepravovremenosti zamjene dijela za beskonacno

mali interval vremena rada Llt. U opcem slucaju mogucnost izvodenja naknadnog odrZavanja Pn =

f(tD, odreduje se eksperimentalnim putem i u funkciji od peliodicnosti dijagnostike stal1ja l1alazi se u slijedecim zavisnostima:

odn05no u jednostavnom obliku

gdje su: K1, K2, m - koeficijenti koji se odreduju eksperimentalnim putem. Optimaln:a perrodicnost dijagnostike eti) 11a vren;enskom illtervalu

r '

rada dijeJa ltl ~ t210dreduje se iz uvjeta nlininliziranja funkcije troskova. Metoda diferenciral1ja je u praksi veoma tdko realizirati. Zbog toga, mozemo ga zamijeniti metodom grafickog odredivanja hive zavisnosti i troskova od promjenljive ti.

3.j].6. Simulacioni model za izbor optimalne periodicnosti dijagnostike stanja dijela sistema

U modelu su definirani slijedeci faktori: sirina intervala (h) izrazena u satima rada, mogncl1ost uspjesnog prognoziranja (P) u okviru spomenutog inter~.Jala (11), koeficijent varijacije vremena radaizmedu otkaza (V), odnc::: troskova naknadnog i preventivnog odria\·anja (Cn /

Cp),

posredni troskovi (Cd), vrijednost dijela (Co), odnos vremena naknadnog i preventivnog odrzavanja (tn / tp).

Slucajni proces karakteristicnih stanja XCt) prikazanje sEci 3.28. Troskovi dijagnostika stanja dijela (C i) su:

188

gdje je: Cr - troSkovi radne snage Cmv - troskovi matelijala

c:- u trcnutkt:. t! element (dio) l.l ispraVDorn stanju c~- u tfcnutku t2 ciem~nt u ncispmvnom stanju c~- u trcnutku t3 vrSi sc provjcra sranja c1cmcnta Cr u trcnutku 1-4 vrsi sc odrzavanjc prema stanju c::- u trcnutku ts vrsi sc nalmadno odrzavanjc

Slir.a 3.28. Karakteristicna stanja dijeia u slucaju primjene odrzavanja premo stQl1ju

Troskovi preventive zamjene dijela (Cp), koja se izvodi za odredeno srednje vrijeme (/t2), mogu se izracunati:

(' . ~q'

gdje je: Cc - troskovi elemenata, Cm - troslcovi neiskoristenog resursa. Naknadno odrzavanje se vrsi za srednje vrijeme ( tk) i uz troskove

gdje je:

189

Co - posredni troskovi koji se odnose na izgubljenu dobit koja bi se ostvarila da je sistem bio ispravan

3.13.7. Model Bednjaka na bazi maksimalne raspoioilvosti

Kod ovog modela se definiraju moguca starija sistema, pa se odreduje izraz za raspolozivost. Optimalni period preventivnoa odrzavanja dobiva se na osnovu kriterija maksimalne raspoloiivosti. 0

Dijagnostika, kao element modela, moze se razmatrati kao samostalno stanje u kojem se sistem podvrgava kontroli parametara stania ili, pak, kao spajanje dijagnostike stanja sa odrzavanjem (s1.3.29.). -

Za efektivnost modela treba nab raspolozivost G

gdje su:

to - srednje vrijeme boravka sistema u ispravnom stanju

tj - srednje vlijeme boravka sistema u stanju rada (vrijeme «u radm»

t2 - srednje vrijeme dijagnostike stania sistema

t3 - srednje vrijeme trajanja preventivnog odrzavanja I rl'" .. t4 - sreu.nje vrlJeme trajanja naknadnog odrzavanja

Eo- sistcm ispravan: ali nc radi, EJ - sistcm ispravan i radio E:! - sistem n~ dijagnostici~anju stanja, EJ - sistcrn na pre\'cntivl1om odrzavanju, E.:: - sistem na naknadnom odrzavanju. i~l: - gustina vjcrovatnoce prelaza sistema iz jcdnog u drugo sranjc. ...

Slika 3.29. Stanje sistema u modeiu

190

3.13.8. Model Gertsbakh-a na bazi promatranja vektorskog procesa

U, modelu koji koristi prognosticki parametar razmatra se sistem sa jednodimenzionalnim parametroill. To je, naravno, ozbiljno pojednostavljenje realne slike. Mora se uzeti u obzir Cinjenica da se predvidanje' stanja nekog sistema moze izvrsiti dobivanjem infoIDlacije 0

nekom visedimenzionalnom (multidimenzionalnom) parametru. To je veoma tezak zadatakjer se na bazi malog broja parametara, koji su obicno na raspoJaganju, tesko moze omoguciti zadovoljavajuci statisticki opis visedimenzionalnog procesa na jednodimenzionalni.

U praksi je veoma tesko opisati stanje sistema jednodimenzionalnim parametrom. Mnogo cesce je konkretan opis nekog sistema dat u vidu visedimenzionalnog objekta 11 (t) .

gdje je 11 (t):- vektorski proces, 11i(t) - nezavisni procesi (i = 1,2, ... , n) Ovdje se postavlja pitanje konstmiranja jednog optimalnog

sistema preventivnih postupaka odrZavanja na bazi promatranja vektorskog prrlcesa 11(t). Ako su 11i(t) nezavisni procesi, tada se vektorski proces ~ (t) svodi na kontrolu jednodimenzionalnog procesa. To se desava kada 11i(t) zavisi sarno od dijelova sistema koji funkcioniraju nezavisno od ostalih dijelova. U tom slucaju moguee je provjeriti svaki parametar 11lt) pojedinacno. Medusobna veza koja tada moze nastati pokazuje se u izvodenju rad@va na dijagnostikama stanja na razlicitim dijelovima u odgovarajueim vremenskim kombinacijama.

Prema tome, namece se logicka zelja da se vektorski proces 11j(t) zamjeni skalarnim procesom, pomoeu neke skalame funkcije ret) za komponente 11i(t) i 11.

3.13.9. Model za odretlivanje optimalnefrekvencije dijagnostickih kontrola maksimiziranjem ddbiti

Cilj je da se odredi model dijagnosticke kontrole koji predstavija optimum izmedu broja kontrola i odgovarajueeg izlaznog rezultata, kao

191

sto je maksimalna dobit ( u jedinici vremena) promatrajuei rad sistema u duzem vremenskom periodu.

Prikaz modela

1) Otkazi sistema se vladaju po eksponencijalnomzakonu raspodjele tako da je srednje vrijeme do pojave otkaza jednako reciprocnoj vlijednosti intenziteta otkaza -

2) Vremena potrebna za otklanjanje otkaza se isto tako vladaju po eksponencijalnom zakonu raspodjeJe sa srednjom vrijednoseu 1 if.!. (f.!. - intenzitet odrhvanja)

3) Kontrole stanja se sprovode n puta u jedinici vremena. Vrijeme potrebn0 za provocienje kontrola se isto taka vlada po eksponencijalnom zakonu raspodjele sa srednjom vrijednoscu 1 / i

4) Izlazna karakteristika sistema mjerena u jednoj Deprekidnoj jedinici vremena je dobit vrijednosti V (tj. prodajna cijena umanjena za troskove materijala i proizvodne troskove, ako nema gubitaka uslijed zastoja).

5) Prosjecni troskovi dijagnostike stanja u jedinici vremena su Ci 6) Prosjecni jedinicni troskovi korektivne intervencije su Cn.

Treba napomenuti da su Ci i Cn troskovi koji podrazumijevaju da se kontrole iii popravke sprovode u toku cijelog jedinicnog vremena. Stvami troskovi, ostvareni u jedinici vremena, bit ce proporcionalni sa Ci i Cn

. 7) Intenzitet otkaza sistema j" je funkcija od broja dijagnostickih kOl1trola l1j, tj. fv =:.

8) Cilj.ie da se odl'edi 11i ts.ko da se postigne maksimurn 'ocekivcne dobiti u jedinici vremena u toku rada sistema (s1.3.30.).

192

Optima!na frekvencija kontroie stanja

obitijed. vrijeme

Iziazni gubici za vrijeme kontrole stanja

Troskovi !controle stanja

Izlaz:ni gubici zbog ___ korektivnih intervencija

Tr skovio ravke Frekvencija kontrole, n

Slika 3.30. Tro.Nwvi -ji-ekvencija kon/role siOn,ia

3.13.10. }\{odel terminira/~ja optima[nih dijagnostickih kantrola U7

minimiziranje ukupnih troskova

Prikaz madela 1) fet) je gustoea pojave stanja U otkazu 2) . C; su troskovi dijagnosticke kontrole stanja sistema 3) Co su iedinicni troskovi Kojima su obuhvaceni neothiveni otkazi

sistem; (to mogu biti troskovi skana, troskovi dorade, troskovi izgubljene proizvodnje itd.)

4) Cn su troskovi popravke nakon pojave otkaza 5) Tr.ie vrijeme potrebno Z3. provodenje naknadne popravke 6) Dijagnosticke kontrole stanja se izvode u trenucima Xl, X2,

x], ... ,X", sve dole se kcmtr010m flu otkrije otkaz. Prikaz modela dat jc na s]:cl 3.31. zajeds.l1 ciklus r,~da.

Intervali izmec1u dljagnostickih kontrola sLmja ne moraju biti kOLstantni j mogu se reducirati ukoliko su sanse za pojavu otkaza veee.

Cilj.ie da se odredi optimalni plan dijagnosticke kontrole stanja da ukupni jedinicni troskovi budu minimalni.

193

OFFAV'K'.

Tr

I .. 0' x, X, x" I """m,

~1. __________________ ~J~ffi~~'~CI~~~~~A~ ________________ ~.1 Xn .. , t'1"2 Xn~2

Slika 3.31. Model terminirw?ja optimalnih kOI1t/'ola ~tanja

Ocekivani ukupni jedinicni troskovi kontrole stanja i popravaka sistema su u funkciji od vremena kontrole (x), X2, X}, ... ,xn) se izracunavaju kao:

Otkaz se moze dogoditi izmedu bilo koja dva susjedna vremena kontrole. Tako, ako se otkaz desi izmedu 0 i Xl, tj u trenutku tl, troSkOVl .. - . ~ -~ . Cll~lusa Dti Oll::

a ocekivana vrijednost je

x,

J[CJl + 1)+ CO(X2 -t)+ CJ j(t )dt

.Ako se otkaz desi izmedu Xl i X2, tj. u trenutku t2, troskevi ciklusa su:

a ocekivana vrijednost:

X,

f[Ci(l) + Co(Xj -t)+ CJ j(t )dt o

Na slican nacin kako je prikazano, dobiva se za sve moguce cikluse rada ocekivana vrijednost troskova leaD:

194

.~ ...

Ocekivani troskovi ciklusa:

1[Ci (O + 1)+ Co(Xj - 1)+ CJ j(t )dt o x,

+ f[C;(l + 1)+ CO(X2 - t)+ CJ j(t )dt

To jest:

Ec (X1,X2 ,x3 ,···xn) = f x7ki(k + 1)+ CO (Xk+! - t)- Cq ]. j(t )dt = k=O Xk

=C

Na sliean naCin, kako su odredeni ocekivani troskovi u ciklusu, .. odreduje se i oeekivana dliZina ciklusa, tj.

gdje je: Tuo srednje vrijeme trajanja otkaza sistema. Zamjenom u izraz za ukupne troskove dobiva se:

lzraz je matematicki model koji stavlja u vew plan dijagnosticke kontrole stanja Xl, X}, X3 .... , Xn i ukupne jediniene troskove. Optimah1i

195

plan kontrole stanja je onaj za koji je desna strana jednadzbe minimalna, a dobiva se kad parcijalni izvod ukupnih troskova po Xk za sve vrijednosli k = 1,2,3, ... ,n, bude jednak nuli.

Postupak 17davanja jednadibe

Postupak Ijesavanja optimalne dijagnostike stanja (dat ad strane Brendera, kao i kod Barlow-a i Prochan-a ) je:

(1) Definira se rezultanta funkcije kao R (L; Xl, X2, X3····, Xn) = LEI (Xl, X2, X3····, Xn) - Ee (Xl, X2, X3· ... ·, Xn)

gdje: L -predstavlja ili procijenjenc minimalne troskove C (X), Xl, X3 .... ,

xn) iii vrijednosti C(x!, X2, X3 .... , xu) dobivene u prethodnoj iteraciji. 2) Brender je dokazao da optimalni plan kontrole stanja (XI, Xl,

X3 .... j xn) koji daje maksinmm funkcije R(L; Xl, X2, X3 .... , xnLie isti onaj koji minimizira troskove tj. C(XI, X2, X3 .... , xn).

Fostupak je: korak 1 - odabrati vrijednost za L karak 2 - odabrati vrijednost za XI korak 3 - generirati plan kontrole stanja Xl, X2, X3 ...• , Xn

koristeci rekuremni obrazac Xi korak 4 - izraCllnati R(L; Xl, Xl, X3 .... , Xn) korak 5 - ponoviti korake 2 do 4 za razlicite vrijednosti Xl dok se ne dobije Rmax(XI, X2, X3 .... , Xn) = 0 korak 6 - ponoviti komke 1 do 5 za razlicite vrijednosti L dok se ne dobije Rmax(Xi, X2, X3· ... , Xn) = 0

1) Postupak podesavanja L je identic an so. minimalnim troskovima dobivenim iz 1zmza:

CCL; Xl, X2, X3·· .. ,

Rekurentni obrazac je:

196

POPIS TABELA

Tabela T-1.1. Uzroci i distribucija otkaza kod lezaja Tabe!a T-1.2. Poredenje karakterisrika (TQl'vl) i (TPM) Tabela T-1.3. Etape uvodenja TPM Tabela T - 3.1. Paramelri dijagnosticiranja (fizicki)

1 I

POrIS SLlKA

Slika 1.1. Slika 1.2. Slika 1.3. Slika 1.4. Slika 1.5. Slika 1.6.

Slika 1.7. Slika 1.8. Slika 1.9. Slika 1.10. Slika 1.11. Slika 1.12. Slika 1.13. Slika 1.14. Slika 1.15. Slika l.l6. Slika 1.17. Slika l.18.

Slika 1.19. Slika 1.20. Slika 2.1. Slika 2.2. Slika 2.3. Slika 2.4. Slika 2.5. Stika 2.6. Slika 2.7. Slika 2.8. SIika 2.9. SIika 2.10.

Siika 2.11.

Tehnicko odriavanje Kategorizacija grupa aktivnosti odrzavanja Sistem och':?;avanja Komponente sistema odrzavanja Osnovne metode odrzavanja tehnickih sistema Uzajamna veza metoda odrZavanja i tolerancija za dijagnosti6ke parametre (s) (s je parametar promjene stanja) Tehnologija odrzavanja Tehnologije odrzavanja Opsti uzroci ostecenja dijelova tehnickih sistema Uzroci otkaza Osnovne metodologije odrZavanja Faktori terotehnologije i veze meau njima OSl1ovne terotehnologije Algoritam odrzavanja prema pouzdanosti Algoritam sistema rezonovanja Model sistema rezonovanja Algoritam kvalitativne simulacije Funkcionalna struktura samo-odrzavajuceg tehnickog sistema Graficki prikaz tehnickog stanja sistema Struktura vremena odrzavanja prema IEe Rjecniku Osnovne karakteristike sistema odrzavanja Gotovost, Pouzdanost i Funkcionalna pogodnost Funkcija efektivnosti sistema Upotrebni kvalitet Funkcije gustine pojava "stanja u otkazu" Funkcije pouzdanosti R(t) i nepouzdanosti Fet) l'Jacelne zakonitosti funkcija f(t), R(t) i le(r) Funkcionaina sel11a tehnickih sistema Simboli za konstrukciju stabla otkaza Struktura stabla dogadaja za vrsni dogaaaj - otkaz sistema za kocenje Stmk'tUra stabla otkaza za posredni dogadaj - otkaz dobosa sa papucal11a i kocnim cililldril11a

Slika 2.12. Slika 2.13.

Slika 2.14. Slika 2.15. Slika 2.16. Slika 2.17. Slika 2.18. Stika 2.19. Stika 2.20. Slika 2.2l. Stika 2.22.

Slika 3.1. Siika 3.2. Slika. 3.3. Stika 3.4.

Slika 3.5. Slika 3.6. Stika 3.7. Slika 3.8. Slika 3.9. Slika 3.10.

Slika 3.11.

Slika 3.12. Slika 3.13.

Slika3.14. Slika 3.15. Slika 3.16. SEka 3.17. Slika 3.18.

Shka 3.19.

Slika 3.20.

Teorijska funkcija minimalnih intervala "u otkazu" Kumulativna funkcija gustine minimalnih interval a "u otkazu" Konstrukciona pogodnost odriavanja Osnovni faktori pogodnosti odrZavanja Proces obnavljanja Proces odrzavanja Troskovi oddavanja Troskovi odr±avanja Uticaj intenziteta odrzavanja na troskove Uticaj gotovosti na troskove odrzavanja Uticaj zahtijevane eksploatacijske pouzdanosti na troskove odrzavanja Osnovne metode odrzavanja tehnickih sistema Modeli tehnickog odrzavanja Modeli nalG.'1adnog odrZavanja Osnovna razlika izmedL: nakl1adnog i preventivnog odriavanja Osnovne metode odrzavanja prema stanju Modeli preventivnog odrzavanja prema stanju Prl1ujeri prorrJene stanja sisten1a Slucajni proces prol11jene tehnickog stanja Zakonitosti promjene tehnickog stanja (so:S s:S S2)

Proces promjene parametara tehnickog stanja tokom procesa eksploatacije Veza periodicnosti dijagnosticke kontrole sa signalizacijskom tolerancijom Modeli zamjene sastavnih dijelova sistema Jedan moguCi algoritCil11 definiranja historijata promjene tehnickog stanja Sistematizacija dijagnoza Klasifikacija dijagnostickih paramerara Oblici izmjerenih dijagnostickih parametara . A.lgorital11 anticipacije stanja sistema Etape razvoja odrzavanja prema stanju sa kontrolom parametara Definiranje historijata ponasanja tehnickog stanja sistema Tehnicka dijagnostika stanja sistema

S1ika 3.2l.

Slika 3.22.

Slika 3.23. SIika 3.24. Slika 3.25.

Slika 3.26. Slika 3.27. Slika 3.28.

Slika 3.29. Slika 3.30. Slika3.31.

lstrazivanje anticipacije tehnickog stanja sistema u procesu odrzavanja prema stanju Moduli odrZavanja prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti Algoritam za kontrolu nivoa pouzdanosti lvfodeliranje procesa tehnicke eksploatacije Algoritam fonniranja programa odrZavanja prema stanjU Algoritam za izbor modela odrzavanja prema stanju Shema podjeie pouzdanosti R(t) na lineame dijelove Karakteristicna stanja dijela u slucaju primjene odrZavanja prema stanju Stanje sistema u modelu Troskovi - frekvencija kontrole stanja Model terminiranja optimalnih kontrola stanja

SIMBOLI

Oznaka f v. "-1

, -'- j,i-;.-l

p set) OPP RMC TPO TPM A nDn ;1;

rl.\JJ.. \J III

(FMEA) ILP TQC PM ES ZC ZF ZD ZS ZR E(t,T) R(t)

Funkcija la.i.terijuma Ulazne veliCine Izlazne velicine

Znacenje

Ponori (gubici) u sistenm Step en dobrote ostvarenja funkcije kriterijuma Funkcija radne sposobnosti Uslovi odreaeni zahtjevima donosioca odluka, uslovima okoline i parametrima procesa rada Ulazne velicine uslovljene kvalitetom okoline i pripreme procesa rada sistema Ostvarene izlazne veliCine sistema

Tral1sfonnaciona Inatrica iZlneau svib ulaza i izlaza

Vremenski parametri Prostomi parametri Parametar promjene tehnickog stanja Odrzavanje prema pouzdanosti Reliability Centered Maintenance Totalno produktivno odrzavanje Total Productive Maintenance I\1etoda "Analiza oblika i posljedica otkazaH

Integralna logisticka podrska Total Quality Control Productive Maintenance Ekspertni sistemi Zero Cost Zero F ai lure Zero Defect Zero Stock Zero Rework Funkcija efektivnosti Pouzdanost, odnosno vjerovatnoca rada bez otkaza u toku vremena t

Rs(t) G(t)

FP

F(t) J(t)

pet)

N

n Lit n-N

n

}"(t)

AfTTF=T

MTBF 'T' 1ur

Tuo t t-oa t lOC

ACt)

Nu(t) N FP(t, r)

ur

Pouzdanost sistema Raspolozivost iIi Gotovost, odnosno vjerovatnoca da ce sistem u bilo korn trenutku (kalendarskog) vremena T

biti raspoloziv, odnosno da ce biti u stanju da radi ili da se ukljuCi urad Funkcija pogodnosti, odnosno stepen zadovoljenja funkcionalnih zahtjeva(prilagodavanja okohni, fleksibilnosti) Nepouzdanost Diferencijalna funkcija raspodjele Hi funkcija gusTine vjerovatnoce pojave intervaJa "U OTKAZU" posmatranog sastavnog dijela sistema Diferencijalna funkcija raspodjeJe iIi funkcija gustine vjerovatnoce pojave stanja "U RADU", odnosno vjerovatnoca bezotkaznog rada posmatranog sasravnog diiela sistema T Ti"'-pnJ' '0""1' ShI'l' n III 1 OTV 'IZr Til l' t~:';:,·",··tl:,-, VJ..'-U' ct..l .l., .. <.-, \..U- 1,,)0- l.J J..I:>......r~ U _'- ,-l",",l.~U i\,.!...-l.

posmatranja Ulrupan broj stanja Interval posmatranja Ukupan broj ispravnih sastavnih dijelova u trenutku posmatranja Ukupan broj sastavnih dijelova u trenutku to=O

Intenzitet otkaza

Srednje vrijeme do otkaza (Mean Time To Failure) (Kod takozvanih nepopravljivih sistema) Srednje vrijeme izmedu otkaza (za popravljive sisteme) Ukupno vrijeme u radu Ukupno vrijeme u otkaTtJ PJ~tivno vrijeme odrz,3.val1ja \Trijerl1'::; cekanja Funkcija raspolozivosti

Broj "pozi[ivnih" (uspjesnib ociziva) do vremena t Ukupan broj poziva za ukljuceIlje urad, do vremena t Funkcionalna podobnost

Funkcija promjene funkciomtlne podobnosti za vrijeme zastoja

FPr

n

.frJto)

11.

k d

km

r . ..tam

k u

1'\unif

Cu

Odgovarajuca funkcija podobnosti za vrijeme rada Broj realizovanih zadataka (npr. ostvarenih veza kod PTT - uredaja, koiiCina obradenih dijelova, opterecenje, snaga i s1.) Predvid:eni (projektom) zadaci koje sistem moze da izvr5i (resursi) Funkcija gustine minimalnih interval a "U OTKAZU"

Prosjecna logaritamska vrijednost vremena trajanja postupka odrzavarJa Varijansa, odn. srednje kvadratno odstupanjevremena oddavanja Parametar razrnjere Parametar oblika krive Intenzitet oddavanja

Srednje vrijeme "U OTKAZU"

Broj izvrsenih intervencija odria'l'anja u intervalu L1t Broj neizvrsenih intervencija oddavanja na kraju intervala L1 t Koeficijent dostupnosti za sastavni dio sistema

Vrijeme dopunskih radova Vrijeme osnovnib radova / operacija odrzavanja Koeficijent montaze/demontaze

Odstupanje od potrebnog vremena za montaZuJdemontazu Vrijeme potrebno za montazu/demontazu Koeficijent zamjenjivosti

Broj konstruktivno medusobno zamjenjivih sastavnih dije.lova u siste:-n.u ukupan broj dijelova u sistemu Koeficij ent unifikacije

Droj unificiranih dijelova UhLlpni troskovi iivotnog ciklusa Troskovi vlasnist'/a Troskovi koristenja u jedinici vremena VrUeme koristenja

Co Cz

Cd f10pt

Gopr

R,pt

Cin

Cr

Cj Cc

MMH/OH

MMH/MA MMH/MO

_.,NMH"

1\1MB,,!

I<._M/MA KM/OH KM/lv[O

(MTTR)

MIQa

TOi

(MTBM) MTBR

Troskovi odrZavanja Troskovi zastoja Direktni troskovi odrZavanja ObJast optimalnog intenziteta odrZavanja Optimalna gotovost Optimalna pouzdanost Indirektni troskovi odrzavanja Troskovi rada Troskovi tehnicke dijagnostike Troskovi rezervnih dijelova i materijala Utrosak radnih sati za odrzavanje pO operativnom satu sistema Utrosak radnih sati za odrZavanje po akciji odrzavanja Utrosak radnih sati za odrZavanje po mjesecnom radu sistema Srednji utrosak radnih sati za nalmadno odrzavanje

Intenzllet ot1caza i-tog slsteT21a

Srednji utrosak radnih cas ova za nalmadno odrzavanje itog dijela sistema Troskovi odrZavanja po akciji odrzavanja Troskovi odrZavanja po operativnom satu sistema Troskovi odrZavanja po mjesecnom radu sistema Vrijeme naknadnog odrzavanja Vrijeme preventivnog odrzavanja Srednje vrijeme nalmadnog odrZavanja (Mean Time To Repair)

Srednje vrijeme preventivnog odrzavanja

Srednje vrijeme odrZavanja sistema u slucaju otkaza itog dijela Medijana aktivl10g vremena odrzavanja Srednje vrijeme izmedu odrzavanja (Mean Time Between Maintenance) Srednje vrijeme izmedu preventivnih zamjena (Ivfean Time Between Replacement) Funkcija kriterija Pocetno stanje sistema Pred otkazno stanje

------c-~------------~ --

P H(x)

h H(£) Hk Md r

PR Np C](p

CKNP

Maksimalno (granicno) stanje Zahtijevana pouzdanost Momenat prve dijagnosticke kontrole Momenat druge dijagnosticke kontro1e Brzina promjene parametara stanja Dijagnosticki parametar Entropija

Broj mogucih stanja sistema «Xi}) Mogucnost da ce sistem «Xi» poprimiti i-to tehnicko stanje lnformativnost dijagnostickog parametra Potpuna entropija sistema Entropija sistema poslije izvrsene tehnicke dijagnostike Max relativni odnos parametara

Koeficijent korelacije Kriterij pouzdanosti

parova obiijezja Ukupni troskovi za odrzavanje prema sranJu sa kontrolom parametara

Ukupni troskovi za odrzavanje prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti Troskovi nakuadnog odrzavanja T roskovi preventivnog odrzavanja Troskovi neiskoristenog resursa rada dijela ( ili sistema u cjelini)

[1] [2J

"'""1 L..J J

[4]

[5]

[6J

~ [7J

[8J

[9]

[10J

[11J

[ 12]

[13 ]

[14]

[15]

[ 16J

[ 17]

LITERATURA

Wiener, N., Kibemetika j drustvo, Nolit, Beograd, 1973. Jovanovic, P., Novakovic, M., Odrzavanje uljne hidraulike, OMO, Beograd, 1984. Analysis techniques for system reliability - Part 2: Procedures for Mode and Effects Analysis (FMEA), me 56 (Cent. Office), 1982. Application of Reliability - centered maintenance to naval aircraft, weapon systems and support equipment, MIL-HDBK-266, DoD, USA, 1981. Amold, D., Auf dem Weg zum Autonomen Materialfluss, Logistik jm Untemehmen, Nov.!Dcz. 1989. Arsenic, Z., Vasic, B., Efektivnost tehnickih sistema - Rjesavanje karakteristicnih problema primjenom racunara, Masinski fakultet, Beograd, 1991. Adamovic, Z., Tehnicka dijagnostika, Zavod za udzbenike i nastavna. sredsrvc;. Beograd, 1996. Adamovic, :t., Osnovi hidraulike j odrzavanja uljnohidraulicnih sistema, Zayod za udzbenike i nasravna sredsrva, Beograd, 1997. Adamovic, :t., (:oc1:al0, D., Zbirka zadataka 1Z telmologije odrzavanja, Tehnicki fakultet "M. Pupin", Zrenjanin, 1997. Adamovic, t., Tehnologija odriavanja, Univerzitet u Novom Sadu,l996. Bajaria, H., Reliability, Maintainability, Safety and Human Factor (PJvfSH) consideration in auto1110tive industr).r, Spl..E Paper 780053, 1983. 1M Primenik, Zavod za udzbenike j nastavna srecist\'a, Beograd, 1987. Adamovic, t., Logisticki sisrem odrzavanja, Privredni pregled, Beograd,I987. Adamovic, t., J.:)"vanovic, D., 'Terotelmologija u industriji eelika, Nauena kl1jiga, Beograd,l9tiS. Adamovic, Z., Preventivno odrzavanje u masinstvu, Gradevinska kl1jiga, Beograd, 1988. Baldini, A., Furlaneto, L., Od;'Zavanje po stanju, OMO, Beograd, 1980. Bucevac, 1., Odriavanje masina i opreme, Savez inzen.lera I

tehnieara Srbije, Beograd, 1996.

[18] Bulat, V., Bojkovic R., Organizacija proizvodnje, rCIM, Krusevac, 1996.

[19] Baldini, A., i dr., Prirucnik za odrZavanje industrijskih postrojenja, Casopis OMO, Beograd, 1979.

[20] Quality, Dependability and Statistics - Terms and definitions, ISO/DIS 8042 (add. ISO/DIS 11853).

[21J Blanchard, B., Logistics engineering and management, Prentice -Hall Inc., New Jersey, 1986.

[22J Bhadury, B., Basu, S., Modelling total hfe cycle cost, Proc. IMechE, Vol. 200, No. AI, 1986.

[23] British Standard: Glosary of maintenance in Terotechnology, BS 3811, London, 1984.

[24] Blanchard, B., Logistics engineering and management, Prentice -Hall Inc., New Jersey, 1986.

[25] Life cycle costing, IEC doc. 56,219, 1987. [26] Knezevic, J., Upravljanje procesima oddsvanja obnavljanja

0\10. Beograd, 1988.

[27] Duboka, C., Tehnologija odrzavanja motornih voziJa I, Masinski fakultet, Beograd, 1992.

[28] Krcevinac, S., Ekspertni sistemi (predavanj), FON, Beograd, 1998.

[29J Dimitrijevic, P., Upravljanje kvalitetom, Telmicki fakultet "M. Pupin", Zrenjanin, 1997.

[30J Guidelines for the collection of reliability, maintinability, avilabiiity and maintenance supoort data from the field, IEC Draft Int. Std., 56 (Cent. Off.) 156, 1990.

[31] Intmational Electrotechnical Vocabulary, Ch. 191: Dependability and Quality of service, IEC Standard 50(191), 1990.

[32J Reliability Centered Maintenance, lEe Draft 56 (Sec.) 317, 1990. [33] Vukadinovic, S., Teodorovic, D., Elementi teorije pouzdanosti i

teorije obnavljanja tehnickih sistema, Privredni pregled, Beograd, 1979.

[34] 1vkovic, E., Osnovi tribologije, Graaevinska knjiga, Beograd, 1983.

[35] Jeremic, B., Terotehnologija, Eskod, Kragujevac, 1992. [36J W11at is TPM, Maintenance, Vol. 7, No. 1, March 1992. [37] Adamovic, Z., A method for quantyfing the effe ctiveness of

ultrasonic insprection to identify and locate flaws In welDS;

Maintenance Management International, 3 (1994), 6 - 13. Kingston (Canada), 1994.

[38J Adamovic, Z., Maintenance conside - rations in generating capacity reliability assessment - methodology and application, Maintenance Management Intemational, 3 (1996), 3 - 10, Kingston (Canada), 1996.

[39] Adamovic, Z., Use of computers for non - destructive testing and condition monitoring in aerospace, Maintenance Management Internationai, 3 (1997), 5 - 12, Melbourne (Australia), 1997.

[40] Kimura, Y., Tribology as Maintenance Tool, New Directions in Tribology, First World Tribology Congress, London, 8 - 12 Sept., 1997.

[41] Klarin, M., i dr., Principi terotehnoloskih postupaka, Masinski fakultet, Beograd, 1994.

[42] Majstorovic, V., Inteligentno odrZavanje, XXII Majski skup odrzavalaca Jugoslavije, Novi Sad, 1997.

[43J

[44]

[ 45]

[46]

[47J

[48]

[49J

[50]

[52]

[53]

R., l(anl0erovic, B., IS(} 9000 1 odrzavanje~ )C)(III Jugoslovenski majski skup "Odrzavanje tehniekih sistema", Kragujevac, 1998. Papic, Lj., Bieo, 0., Analiza stabla otkaza, "Kvalitet u odriavanju", Ca6ak, 1997. Papic, Lj., Ra6unarska podrska za automatsku analizu otkaza koriscenjem metode FMECEA, "Kvalitet u ocirZavanju", Cacak, 1997. Papic, Lj., Novi prilaz istrazivanju perfomlansi efektivnosti tehnickih sistema, "Kvalitetu odrzavanju", Cacak, 1997. Savic, V., Odrzavanje hidrauli6kih komponenti i sistema, IKOS, Novi Sad, 1997. Thompson, G., The reduction of plant maintenance costs through design, Maintenance, Vol. 7., No.2, 1992. Todorovic, J., Zelenovic, D., Efektivnost sistema u masinsrvu, Naucna knjiga, Beograd, 1981. Todorovic, J., OsnOV1 teorije odrZavanja, Masinski fakultet, Beograd, 1984. . Adamovic, Z., Todorovic, I., Jevtic, M., Organizacija odrzavanja, OMO, Beograd, 1988. Todorovic, J., Inzenjerstvo odrzavanja tehnickih sistema, Jugoslovensko drustvo za motore i vozila, Beograd, 1993. Todorovic, l, Vasic, B., Teorija efektivnosti, Masinski fakulret, Beograd, 1994.

[54] Vujanovic, N., Teorija pouzdanosti tehnickih sistema, Vojnoizdavacki i novinski centar, Beograd, 1990.

[55] Silobad, M., Beker, I., Zahtjevi standarda ISO 14001 i odrzavanje, XXIII lugoslovenski majski skup "Odrzavanje tehnickih sistema", K.ragu j evac, 1998.

[56] Jesic, D., Tribological Properties of Nodular' Cast Iron, Monography, Journal of the Balkan Tribologica! Association, Sofia, 2000.

[57] Adamovic, Z., Upravljanje odrzavanjem tehnickih sistema, OMO, Beograd, 1986.

[58J Ekinovic, S., Osnovi tribologije i sistema podmazivanja, Masinski fakultet, Zenica, 2000.

[59] Adamovic, Z., Planiranje i upravljanje odrzavanjem pomocu racul1ara, Privredni pregled, Beograd, 1987.

[60] Adamovic, Z., Tehnologija odrzavanja tehnickih sistema, SARTID, Smederevo, 200l.

[61] MajdanCic, N.. Izgradnja infonn2.cijskih susta\'a proizvodnih poduzeca, Strojarski fakultet, Slavonski Brad, 2004.

[62] B:::1ak, S .. Terotehnologija, Visoka sImla za turisticki menadzment. Sibenik,2005. .

[63] l\ vdic, II., Uticaj strategije odrzavanja na povecanje efektivnosti sistema eksploatacije ugija na PI( - Cubric, Magistarski rad, Masinski fakultet, Tuzla, 1997.

[64] Avdic, R., Tufekcic, Dz., Izracuna\ranje operativne 2:otovosti sistema ekspJoatacije uglja Na PI( - Cubric, na osnovu v~menske slike stanja, Masinstvo 4 (1997),177 - 186, Zenica, 1997.

[65J Rac, A., Savremena strategija odrzavanja tribomehanickih sistema, XXII majski skul) odrzavalaca Jugoslavije l'..Jovi Sad 1997. ' . , ,

[66] Tufekcic, Dz., Avdic E., Muratovic, P., Pouzdanost sustava eksploatacije ugija u funkciji slike vremenskog stanja, Proceedings, (497-503), 5l!' International Desing Conferel;ce Desing 98, Dubrovnik, 1998. -

[67J Avdi6~ E., Tufekcic, Dz., Brdarevic, S., Plilog analizi funkciOl~alne podobnosIi slozenih telmickih sistema, Zoomik radova, (356-361), 4. Medunarodni naucno-strucni simp TIvlT, Zenic3, 1998.

[68] A'vdie, E., Analiza efekIivnosti slozenih tehnickih sistema, Zbornik radova, (485-490), 2. Medunarodni sjmp Revitalizacija i modernizacija proizvodnje, :R1M 1999, Bihac, 1999. .

[69]

[70]

[71]

[72]

[74J

[75]

[76J

[77]

[78]

Avdic, H., Prilog analizi pogodnosti odrzavanja slozenih tehnickih sistema, Zbornik radova, (491-496), 2. Medunarodni sImp Revltalizacija i modernizacija proizvodnje, RIM 1999, Bihac, 1999. Avdic, H., TufekCic, Dz., Selo, R., Uticaj pogodnosti odrzavanja na pouzdanost sustava, Zbornik radova, (189-196), 6. Medunarodno savjetovanje, Odrzavanje 2000, Opatija, 2000. Avdic, H., TufekCic, Dz., Seio, R.: Uticaj pogodnosti odrzavanja na operativnu gotovost, Zbornik radovova, (471-478), 5. Medunarodni naucno-strucni skup, Tendencije u razvoju masinskih konstrukcija i tehnologija, TMT 2000, Zenica, 2000. Avdic, H., TufekCic, Di., Ocjena pogodnosti odrzavanja slozenih tehnickih sistema, Zbornik radova, (475-480), 3. Medunarodni skup, Revitalizacija i 1110dernizacija proizvodnje, RIM - 2001, 27-29 septembar, Bihac, 200l. A vdic, H., Doprinos racunarskoj algoritmizaciji pogodnosti ociriavcmja slozenih tehnickih sistema, ·.Boklbtska disertacija, lv'Iasinski fakuiteI, Tuzla, 2001.

d ·' T C' R 'T,v" v.~ v" A T"': ,. Av Ie, R., uelO, L., L ufe}(C1C, Dz., lOPC1C, .'""'1.., utlCaj pogoonostI ispitivanja i dijagnostike 11a pogodnost oddavanja slozenih tehnickih sistema, Zbornik radova, (V - 001 - V - 010), 8. Medunarodno savjetovanje proizvodnog strojarstva CIM 2002, 13.-14. juna, Brijuni, 2002. Avdic, R., Tufekcic, Dz.: Analiza strukture vremena odrzavanja slozenih tehnickih sistema, Zbomik radova, 8. Mec1unarodno savjetovanje HDO, OdrZavanje 2002, 2002.

26.-18. juna, Opatija,

Selo, R., Hatunic, 0., TufekCic, Dz., Avdic, H., Projecting the organization for a group of jobs, Proceedings, 1 st DAAAM International Conference on Advanced Technologies for Developing Countries, 12-14 septembar, Slavonski Brod, 2002. Karic, A., Avdi6, H., Harunic, 0., Optimizmion Planning of overhauling, Proceedings, 6th International Research/Expert Conference "Trends in the Development of Machinery and Associated Technology" TMT :002, 18-22 septembar, Neum, 2002. Avdic, H., Tufeiccic, Dz., Influence of qualitative characteristich of technical systems constmction on maintainability, Proceedim,:s. 6th Intemarional Research/ Exnert Conference "Trc:nds

edings, 6th International Research! Expert Conference "Trends in the Development of Machinery and Associated Teclmology" TMT 2002, 18-22 septembar, Neum, 2002.

[79J A vdi6, H., TufekCic, Dz., Seio, R., Primjena vjestackih neuronskih mrda pri anahzi vremena odrzavanja, Zbornik radova, (583 - 597), Medunarodni naucno-strucni skup "Stanje i perspektive razvoja rudnika uglja u Bosni Rercegovini", 26 i 27 Septembar, Kakanj, 2002.

[80J Avdic, H., Tufekcic, Dz., Opravdanost uvodenja tehnicke dijagnostike u Rudnicima Imkog uglja - BanoviCi, Zbornik radova, (65 - 74), 9. Medunarodno savjetovanje HDO, Odrzavanje 2003, 26.-28. maja, Opatija, 2003.

[81 J Avdie, H., Karie, A., Tufekci6, Dz., Regression and correlation analysis application for maintenance time modeling, Proceedings, (V - 001 - V - 010), 9th International Scientific on Production Engineering, Computer integrated manufacturing and high speed Inachining - CL\1 2003~ 05.-06. juna!' ~ul11bard2,~ IZ.orcula, 2003.

[82] Avdic, H., TufekCie, Dz., Karie, A., Vibration influence on operational status of complex technical systems, Proceedings, (375 - 380), 2nd DAAAM Inernational Conference on Advanced Technologies for Developing Countries - ATDC03, 25-28 juna, Tuzla, 2003.

[83J Avdi6, H., Selo, R.,TufekCic, Dz., Cluster Method Application for Analyzing Time and Maintainabilityin Complex Technical Systems, Proceedings, (997 1000), i h International Research/Expert Conference "Trends in the Development of Machinery and Associated Technology" TMT 2003, LIoret de Mar, Barcelona, Spain, 15-16 September, 2003.

[84] Avdic, R., TufekCic, Dz., Selo, R., Factor method application for time analysis for maintainability of complex technical systems, Proceedings, (355 - 360), 4th International Scientific Conference on Production Engineering, Development and modernization of production RIM 2003, Bihac, 25.-27. septembar 2003.

[85J Avdic, E., Tufekcic, Dz., Demirovic, A., Dijagnosticiranje stanja visokoproduktivnih sistema u rudarstvu, Zbornik radova, (167 -174), 10. Medunarodno savjetovanje HDO-a, ODRZAVANJE 2004, 17.-19. maja, Opatija 2004.

--r ! i

[86J Avdic,. H.,Tufekcic, Dz., Diagnosis of Tribology Technical Conditions on CUMMINS Diesel Engines KTA 50 C Proceedings, (671 - 674), 8th International Research! Expert Conference "Trends in the Development of Machinery and Associated Teclmology" TMT 2004, Neum, Bosnia and Herzegovina 15-19 September, 2004.

[87] TopCic, A., SeIo, R., TufekCic, Dz, A vdic H., Analiza parametara rada tracnog transportera primjenom softwerskog paketa, Naucnostrucni simp IRl\1ES 04- Istrazivanje i razvoj masinskih elemenata i sistema, Kragujevac, Srbija i Crna Gora, 16 i 17 septembar, 2004.

[88J Avdic, R., TufekCic, Dz., Lubrication process control of the equipment in coal mine Banovici, Proceedings, (49 - 56), Conference on fuels, Tribology and Ecology, SLOTRIB 04,

. Radenci, Slovenija, 11. - 12. novembar 2004 . .. J89] Avdic, H., Jakubec, K., Tufekcic, Dz., Pnlljena metode udarnog

impulsa (SPM metoda) pri utvrdivanju stanja kotr~iajnih lezaja, Zbon~ik radova (247 - 256), 11. Medunarodno savjerovanje HDO-a, ODRZAV ANJE 2005, 16.-18. maja, Sibenik 2005, Hrvatska.

[90] lwdic, H., Tufekcic, Dz., Organization of technical dia!:mosis department in brown coal mine- Banovici, Proceedings, (\1_ 1), 10

111 International Scientific on Production Engineering, Computer

integrated manufacturing and high speed machining - Clivi 2005, 15. -17. juna, Lumbarda, Korcula, 2005.

[91] A vdic, R., Tufekcic, Dz., Mujkic, M., Diagnosis of steam boilers condition by applying certain diagnostic methods, Proceedings, (455 - 458), 5th International Scientific Conference on Producti~n Engineering, Development and modernization of production RIM 2005,14.-17. septembar, Bihac, 2005.

[92J Avdic, R., TufekCic, Dz., T~akic, E., Diagnosis of Flexibile Production Systems Condition, Proceedings, (4l3 - 416), 91h

International Research/ Expert Conference "Trends in the Development of Machinery and Associated Technology" TMT 2005,26.-30. septembar, Antalya, 2005.

[93J Avdic, H., Ivanis, D., TufekCic, Dz., Managing the Cummins KTA 50C engine lubricatio process at Banovici Coal Mine, XXXVIII Scientific Symposium LUBRICANTS 2005, 19.-2l. oktobar, Rovinj, 2005.

[94] Avdic, H., Tufekcic, Dz., Jakubec, K., Utjecaj vibracija na stanje ispravnosti mehanizma dizanja bagera Marion - 201 M, Zbomik radova, (257 - 267), 12. Medunarodno savjetovanje HDO-a, ODRZAVANJE 2006,16. - 18. maja, Rovinj, 2006.

[95] Adamovic, Z., Jevtic, M., Racunar u procesu odriavanja tehnickih sistema, Kiub NT, Beograd, 1994.

[96] Blanchard, B., Venna, D., Peterson, E., M<\INTAINABILITY: A Key to Effective Serviceability and Maintenance Management, A Wiley - Lnterscience Publication, New York, 1995.

[97] Vasic, B., Neodredenosti u odrzavanju, OMO i DQM, Beograd, 1997.

[98] Vasic, B., Upravljanje odrzavanjem, OMO, Beograd, 1997. [99] Sebastijanovic, S., Tufekcic, Dz., Odrzavanje, JU Univerziret u

Tuzli, Masinski fakultet, Tuzla, 1998. [100] MajdanCic, N., Strategije odrZavanja i infonmcijski sustavi,

Strojarski fakultet, Slavonski Brod, 1999. [101] Jurkovi{;, M., Matemaricko mocleliranje inzenje:"skih procesa i

sistema, Masinski fakultet, Bihac, 1999. [102] Tufekcic, Dz., Jurkovic, M., Fleksibilni proizvodni sistemi,

Masinski fakultet, Tuzla, 1999. [103] Selo, R., Tufekcic, Dz., Fleksibilni transport, JU Univerzitet u

Tuzli, Tuzla, 2002. [104} Klaric, S., Upravljanje kvaiitetom, Masinski fakultet, Mostar,

2005. [105] Odrzavanje IIS - Prilaz, Fakultet tehnickih nauka, Novi Sad,

1997. [106} Zbomik radova, XXIII Jugoslovenski majski sImp, Odrzavanje

tehnickih sistema, Kragujevac, 1998.

Terotehnologija I (Dzemo Tufekcic, Hasan Avdic).pdf

Documents