Тема 12. Формулирование конкурентной стратегии.

 

1. Понятие ресурса

 

Ресурс – суммарная наработка объекта от начала эксплуатации или ее возобновления после ремонта до перехода в предельное состояние.

В качестве меры продолжительности может быть выбран любой неубывающий параметр, характеризующий продолжительность эксплуатации объекта, например пробег в километрах, налет в часах, масса прокатанной стали и т.п.

С точки зрения общей методологии наиболее универсальной мерой является единица времени, так как:

1. Время эксплуатации включает не только период непосредственной эксплуатации, но и время хранения, транспортировки, ремонта и т.д., т.е. все то время, в течение которого происходит изменение (ухудшение) свойств объекта.

2. Ресурс напрямую связан со сроком эксплуатации (службы). Срок службы определяется как календарная продолжительность эксплуатации объекта.

3. В задачах прогнозирования остаточного ресурса функционирование объекта в течение прогнозируемого отрезка времени представляет собой случайный процесс, описываемый функцией, аргументом которой служит время. Исчисление ресурса в единицах времени позволяет поставить задачу прогнозирования в наиболее общей форме.

Начальный момент времени – начало полезной эксплуатации объекта, ввод его в действие. Для объектов, находящихся в эксплуатации, это момент последней инспекции, последнего профилактического мероприятия, момент возобновления эксплуатации после капитального ремонта.

Предельное состояние–временное или окончательное прекращение эксплуатации объекта.

Выделяют три основных причины перехода в предельное состояние:

1. Моральный износ;

2. Чрезмерное снижение эффективности;

3. Снижение показателей безопасности ниже предельно-допустимого уровня. Точные признаки установить сложно, обычно это: резкое повышение интенсивности отказов, повышение продолжительности простоев, увеличение расходов на ремонт.

Одни из основных показателей– нормативный ресурс и нормативный срок службы. Выбор этих показателей – технико-экономическая задача, решаемая на этапах разработки проектного задания с учетом следующих факторов:

– современного технического состояния;

– мирового уровня и темпов НТП в отрасли;

– принятые в данное время нормативные значения показателей экономической эффективности;

– ограничения на стоимость изделия и используемые материалы;

– плановые значения прочности на перспективу.

Основная задача конструкторов, расчетчиков и разработчиков – подобрать материалы, конструкционные формы, размеры и технологии, обеспечивающие нормативные значения показателей для проектируемых объектов.

На стадии проектирования, когда объект еще не создан, оценку ресурса выполняют на основе расчетных схем с использованием статистических данных о материалах, компонентах, нагрузках, воздействиях в процессе эксплуатации и хранения. При недостаточности статистических данных используют экспертную оценку. Из этого следует, что ресурс - вероятностный показатель.

Обычно используют понятие гамма – процентного ресурса, т.е. значение ресурса обеспеченного с заданной вероятностью g. Аналогично определяется гамма – процентный срок службы.

Средний ресурс – это математическое ожидание ресурса.

Ресурс технических объектов - это важная технико-экономическая характеристика, так как:

1. Фактический ресурс должен быть согласован с оптимальным значением срока службы.

2. Увеличение ресурса представляет серьезный резерв для экономии материалов, средств и трудозатрат.

Правильный выбор материалов и корректный расчет являются источниками повышения ресурса без значительного удорожания машин и конструкций.

Поскольку прогнозирование ресурса включает установление его зависимости от всех внешних и внутренних факторов, то разработка методов прогнозирования – одна из важнейших проблем обеспечения ресурса.

Дополнительный экономический эффект возможен при грамотном прогнозировании индивидуального ресурса на стадии эксплуатации, за счет:

– предупреждения возможных отказов;

– правильного планирования режимов эксплуатации (снижение нагрузок, увеличение частоты осмотров и обслуживания).

На стадии эксплуатации прогнозируется остаточный ресурс для конкретных объектов (мосты, крупные сооружения и т.п.). Увеличение индивидуального ресурса приводит в целом к увеличению среднего ресурса, т.к. уменьшает долю объектов преждевременно снимаемых с эксплуатации и для ремонта (транспортные средства, самолеты, оружие).

Проблема прогнозирования индивидуального ресурса является первоочередной для объектов двух групп: самолеты гражданской авиации и крупные энергетические установки. Впервые индивидуальный ресурс был применен для объектов гражданской авиации. В настоящее время для России наиболее актуальны (в связи с выработкой нормативного ресурса и отсутствием средств):

– стратегические вооружения;

– ядерные электростанции.

 

2. Прогнозирование ресурса и теория надежности

 

Задача прогнозирования ресурса является частью теории надежности машин и конструкций.

Надежность – это свойство объекта сохранять во времени и в установленных пределах значения всех параметров характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортировки.

Надежность – комплексное свойство, оценивается по четырем показателям или по их сочетанию:

1. Безотказность – свойство объекта сохранять работоспособ­ность непрерывно в течение некоторого времени или некоторой на­работки.

2. Долговечность – свойство объекта непрерывно сохранять рабо­тоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.

В отличие от безотказности долговечность характеризуется про­должительностью работы объекта по суммарной наработке, преры­ваемой периодами для восстановления его работоспособности в плановых и неплановых ремонтах и при техническом обслужива­нии. Предельное состояние — состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна, либо восстановление его работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно.

3. Ремонтопригодность — свойство объекта, заключающееся в его приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспо­собного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонта.

4. Сохраняемость – свойство объекта сохранять в заданных пре­делах значения параметров, характеризующих способность объекта выполнять требуемые функции, в течение и после хранения и (или) транспортирования.

 

Основные понятия и термины теории надежности:

Объекты подразделяют на невосстанавливаемые, которые не мо­гут быть восстановлены потребителем и подлежат замене (например, электрические лампочки, подшипники, резисторы и т.д.), и восстанавливаемые, которые могут быть восстановлены по­требителем (например, телевизор, автомобиль, трактор, станок и т.д.).

Надежность объекта характеризуется следующими состояниями: исправное, неисправное, работоспособное, неработоспособное.

Исправное состояние — такое состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации. Исправное изделие обязательно работоспособно.

Неисправное состояние — такое состояние объекта, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований нормативно­технической и (или) конструкторской (проектной) документации. Различают неисправности, не приводящие к отказам, и неисправ­ности, приводящие к отказам. Например, повреждение окраски ав­томобиля означает его неисправное состояние, но такой автомобиль работоспособен.

Работоспособным состоянием называют такое состояние объек­та, при котором он способен выполнять заданные функции, соот­ветствующие требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.

Неработоспособное изделие является одновременно неисправ­ным.

Отказ — событие, заключающееся в нарушении работоспособ­ного состояния объекта.

Отказы по характеру возникновения подразделяют на случайные и неслучайные (систематические).

Случайные отказы вызваны непредусмотренными нагрузками, скрытыми дефектами материалов, тнрешностями изготовления, ошибками обслуживающего персонала.

Неслучайные отказы — это закономерные явления, вызывающие постепенное накопление повреждений, связанные с влиянием среды, времени, температуры, облучения и т. п.

В зависимости от возможности прогнозировать момент наступ­ления отказа все отказы подразделяют на внезапные (поломки, за­едания, отключения) и постепенные (износ, старение, коррозия).

По причинам возникновения отказы классифицируют на кон­структивные (вызванные недостатками конструкции), производ­ственные (вызванные нарушениями технологии изготовления) и эксплуатационные (вызванные неправильной эксплуатацией).

 

Рассмотрим пока один показатель – долговечность – подробнее, а именно показатели долговечности:

– ресурс;

– гамма – процентный ресурс;

– средний ресурс;

– срок службы;

– гамма – процентный срок службы.

Как видим, ресурс в теории является формально даже не основным показателем надежности, но по факту – один из важнейших в теории надежности механических систем, поэтому в дальнейшем ему будет уделено более пристальное внимание.

Теория надежности возникла в 50-е годы в применении к электронике и вычислительной технике в виде системной теория надежности и параметрической теория надежности.

Силовое и кинематическое взаимодействие машин и конструкций носит более сложный характер. Для предсказания их поведения необходимо рассмотреть процессы деформирования, износа и накопления повреждений при переменных нагрузках, температуре и других внешних воздействиях. В этом наиболее существенное отличие теории надежности машин и конструкций, как от системной, так и от параметрической теории надежности.

Чтобы судить о безотказности (одном из основных показателей надежности) и долговечности (ресурсе и сроке службы) объекта недостаточно знать только показатели отдельных элементов, в отличие от системной теории надежности. Многие конструкции и машины уникальны или малосерийны, их элементы сложны, громоздки и дороги, поэтому нет достаточной статической информации. В связи с этим для оценки показателей безотказности и долговечности механических систем используют в основном расчетно-теоретический метод, основанный на статических данных о свойствах материалов и нагрузках, а также возможных воздействиях.

Современное состояние механики материалов и конструкций (теория упругости, теория пластичности, строительная механика, механика разрушения), а также прикладные методы расчета машин и конструкций, позволяют с достаточной степенью достоверности предсказывать поведение систем, если известны свойства материалов.

В теории надежности механических систем свойства материалов и внешние воздействия случайны, поэтому поведение объектов носит также случайный характер.

Таким образом, основная задача теории надежности – оценка вероятности безотказности работы на заданном отрезке времени сводится к задаче о выбросах случайных процессов.

Соединение методов механики материалов и конструкций с теорией случайных процессов составляет основу теории надежности механических систем.

 

3. Прогнозирование ресурса и механика разрушения

 

Существует три основные причины выхода техники из строя:

– непредвиденные перегрузки, грубые ошибки персонала и их сочетание;

– накопление повреждений с последующим образование макро дефекта, и финальное разрушение от прохождения магистральной трещины;

– чрезмерный износ трущихся поверхностей.

Вторая причина является основной и составляет – 94% всех отказов. Из них:

– 24% - это усталостные трещины;

– 14% - коррозионные трещины;

– 29% - технологические трещины;

– 28% - причина возникновения трещины не установлена;

– 5% - трещины ползучести и другого типа.

60% отказов авиадвигателей имеют механическое происхождение. 80% из них – накопление усталостных трещин. Аналогичная картина наблюдается для атомных реакторов и теплообменников теплоэлектростанций.

Теоретической основой для прогнозирования ресурса в условиях накопления повреждений и развития трещин является механика разрушений.

Условно выделяют две стадии разрушения:

– накопление рассеянных повреждений (50-90% ресурса);

– возникновение и развитие макротрещины.

Существует два подхода в механике разрушения: структурный и феноменологический.

Преимущества феноменологического подхода: простота, наличие экспериментальных данных, возможность представления в аналитической форме. Недостатки: непригодность за пределами экспериментальных исследований, трудности при переносе результатов экспериментов с малыми образцами на натурные крупногабаритные конструкции.

Преимущества структурного подхода: более точное и детальное рассмотрение.

Недостатки структурного подхода: значительно сложнее, требует обработки большого объема информации.

 

4. Проблемы безопасности машин и конструкций

 

Многие машины являются источниками повышенной опасности для человека. Критерии опасности: скорость, энерговооруженность, размеры, мощность.

Задача: путем проектирования и соблюдения правил технической эксплуатации свести к минимуму риск возникновения аварийных ситуаций (ГЭС – разумное удорожание, газопроводы – прокладка в безлюдных местах, вынос промплощадок опасных и вредных производств за город).

Общий принцип проектирования технических объектов повышенной опасности состоит в том, чтобы исключить возникновение ситуаций представляющих опасность для людей и окружающей среды. С этими проблемами тесно связан вопрос живучести конструкций.

Живучесть конструкций – способность конструкции оставаться в эксплуатации при воздействиях существенно превышающих допустимые.

Важная роль в обеспечении безопасности технических объектов принадлежит системе прогнозирования индивидуального остаточного ресурса. Для этого нужно непрерывно следить за техническим состоянием объекта с целью предупреждения возникновения аварийной ситуации.

Тема 12. Формулирование конкурентной стратегии.

План:

1. Выбор базовой стратегии.

2. Оценка возможностей роста.

3. Выбор конкурентной стратегии.

Литература:

Ламбен, Ж. Менеджмент, ориентированный на рынок. – СПб.: Питер, 2004;

О’Шонесси, Дж. Принципы организации управления фирмой. – М.: Прогресс, 1979;

Хулей, Г. Маркетинговая стратегия и конкурентное позиционирование. – М.: Днепр, 2005.