Понятия производственной и технической эксплуатации. Эффективность эксплуатации. Критерии эффективности эксплуатации.

Производственная эксплуатация – это процесс использования электрооборудования по назначению, в результате которого электрическая энергия преобразуется в другие виды. В этом процессе участвует не только электротехнический персонал, но и персонал, обслуживающий технологические объекты (в кормоцехе – оператор, на насосной станции – дежурный и т. п.). Результатом (продукцией) процесса использования является технологический объект с заданными свойствами (приготовленный корм, поданная вода) или условия существования (освещенность, температура и т.д.).

Техническая эксплуатация – это процесс обеспечения и поддержания требуемого состояния электрооборудования, заключающийся в восстановлении его свойств, утрачиваемых при использовании или хранении. Техническую эксплуатацию осуществляют специалисты электротехнической службы хозяйства или специализированной организации. Результат (продукция) технической эксплуатации – эксплуатационная надежность электрооборудования.

В общем случае под эффективностью понимают успешность выполнения поставленной задачи или достижения определенной цели. Для измерения эффективности принимают некоторые характеристики изучаемой системы в качестве критериев эффективности. При этом учитывают, что правильный их выбор имеет важное народнохозяйственное значение, так как ошибочный критерий исказит оценку результатов работы коллектива исполнителей и направит их деятельность по ложному пути. Наиболее обобщенным критерием эффективности служат экономические: чистый дисконтный доход, норма прибыли и др.

 

 

Эксплуатационные свойства ЭО. Понятия надежности ЭО. Количественные показатели надежности ЭО (вероятность безотказной работы, интенсивность отказов, параметр потока отказов, средняя наработка на отказ)

Эксплуатационные свойства электрооборудования – это те его объективные особенности или признаки качества, которые характеризуют, в какой мере то или иное изделие соответствует требованиям эксплуатации. Чем полнее приспособленоэлектрооборудование к эффективному использованию и техническому обслуживанию (ремонту), тем лучше его эксплуатационные свойства. Такие возможности закладывают при разработке и изготовлении электрооборудования, а реализуют в процессе его эксплуатации.

Номинальные показатели – это указанные изготовителем электрооборудования значения основных параметров, регламентирующие его свойства и служащие исходными для отсчета отклонений от этого значения при испытаниях и эксплуатации. Их указывают в технической документации и на заводском щитке электрооборудования.

Рабочие показатели – это фактические значения, наблюдаемые в данный момент эксплуатации при конкретном сочетании действующих факторов. Они дают обычно «точечную» оценку свойств.

Результирующие показатели – это средние или средневзвешенные значения за некоторый период эксплуатации (сезон, год или срок службы). Они составляют более полное представление об эффективности использования и результативности обслуживания (ремонта) электрооборудования. Эксплуатация должна быть налажена таким образом, чтобы результирующие показатели были не хуже номинальных.

Надежность – это свойство электрооборудования выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в установленных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования (ГОСТ 13377–75).

Технико-экономические показатели характеризуют типоразмерный ряд, стоимость приобретения, монтажа, обслуживания и ремонта электрооборудования.

Типоразмерный ряд конкретного вида электрооборудования определяет номенклатуру электрооборудования по мощности, напряжению, исполнению и другим параметрам. Чем больше шкала типоразмеров, тем точнее можно подобрать электрооборудование к условиям эксплуатации.

Стоимостные показатели дают обобщенную и сопоставимую оценку электрооборудования. Они необходимы при обосновании оптимальной периодичности обслуживания (ремонта) и нагрузки электрооборудования, при расчете резервного фонда и решении ряда других эксплуатационных задач.

Оптимальные значения результирующих показателей эксплуатационных свойств определяют суммарными затратами на разработку и использование электрооборудования.

Технологические свойства характеризуют соответствие электрооборудования агрозоотехнологическим или другим специальным требованиям.

Энергетические свойства отражают способность электрооборудования потреблять (производить, распределять) электроэнергию с высокой эффективностью в отношении КПД, коэффициента мощности и других энергетических показателей, а также приспособленность к переходным (пуск, торможение) и другим режимам работы.

Эргономические свойства определяют соответствие электрооборудования психофизиологическим возможностям обслуживающего персонала. Они оцениваются по гигиеническим, антропометрическим, физиологическим и психологическим показателям, установленным ГОСТ 21033–75 и ГОСТ 16456–70.

В группу гигиенических показателей входят уровни освещенности, запыленности, шума, вибрации, напряженности магнитного поля и др.

К антропометрическим относят показатели, характеризующие соответствие конструкции и размещение электрооборудования физическим данным обслуживаемого персонала. При правильном размещении электроустановки легко ее обслуживать.

Надежность оборудования, в том числе и электрооборудования является одной из важнейших его характеристик и условием рациональной его эксплуатации.

Уровень надежности оборудования должен быть экономически оправдан и достаточно высоким для качественного обеспечения технологических процессов.

Свойства излелия характеризуются: надежностью, безотказностью, долговечночтью, ремонтопригодностью и сохраняемостью.

К общим показателям относят: ресурс, назначенный ресурс, срок службы, срок гарантии и гарантийная наработка.

вероятность безотказной работы,то есть вероятность того, что в пределах заданной нара­ботки отказ объекта не возникнет.

Вероятность безотказной работы имеет смысл лишь в том случае, если указано, в течение какого интервала времени рассматривается безотказность объекта. Выражается этот показатель всегда числом от 0 до 1 (может выражаться и в процентах от 0 до 100%).

Интенсивность отказов — это условная плотность вероятности возникновения отказа невосстанавливаемого объек­та, определяемая для рассматриваемого момента времени при условии, что до этого момента отказ не возник. Этот показатель определяет надежность устройства в каждый данный момент времени.

Параметр потока отказов — это отношение среднего числа отказов восстанавливаемого объекта за произвольно малую его наработку к значению этой наработки. В отличие от интенсивности отказов, выраженной условным средним числом отказов за единицу времени, параметр потока отка­зов — безусловное среднее число отказов.

Гарантийная наработка — наработка изделия, до завер­шения которой изготовитель (ремонтное предприятие) гаран­тирует и обеспечивает выполнение определенных требований к изделию, при условии соблюдения потребителем правил эксплуатации, в том числе правил хранения и транспорти­рования. Гарантийная наработка, как и срок гарантии, устанавливается в технической документации или догово­рах между заводом-изготовителем или ремонтным предприятием и заказчиком.

Наработка до отказа во многих случаях не может достаточно полно характеризовать надежность, поскольку для многих устройств бывает необходимо, чтобы они безотказно проработали в течение какого-то минимально не­обходимого времени.

4.Система планово-предупредительного ТО и ТР. Формы эксплуатации ЭУ. Расчет численности персонала ЭТС.

Основным нормативным документом, регламентирующим организацию эксплуатации электрооборудования в сельском хозяйстве, служит система ППРЭсх. Она разработана на основе обобщения результатов исследований, выполненных различными научно-исследовательскими организациями, анализа систем ППР, действующих в различных отраслях народного хозяйства, с учетом передового опыта эксплуатации электрооборудования в колхозах, совхозах и на других сельскохозяйственных предприятиях и требований инструкций заводов-изготовителей оборудования.

Этот нормативный документ содержит классификацию условий эксплуатации электроустановок в сельском хозяйстве, рекомендации по планированию, организации и учету работ при технической эксплуатации электрооборудования и данные о периодичности, типовом составе работ, трудоемкости и о расходе материалов при техническом обслуживании и ремонте практически всех видов электрооборудования, применяемого в сельском хозяйстве.

Система ППРЭсх включает профилактические мероприятия и предусматривает их выполнение в плановом порядке в строго регламентированные сроки. Настоящей системой предусматривается техническое обслуживание с периодическим контролем, при котором контроль технического состояния электрооборудования выполняется с установленными в ней периодичностью и объемом, а объем остальных операций определяется техническим состоянием изделия в момент начала технического обслуживания.

Периодичность технического обслуживания и текущих ремонтов в системе ППРЭсх установлена по критерию минимума приведенных затрат за весь срок службы электрооборудования. При обосновании периодичности учитывались следующие главные факторы: тип электрооборудования, условия окружающей среды и временные режимы работы оборудования. По этим факторам дифференцированы нормируемые периодичности.

Выполнение профилактических работ предусматривает составление графиков ТО и ТР. Планирование работ в течение года следует осуществлять в размере недельного интервала времени с резервированием примерно 25% от общего недельного фонда времени на оперативное обслуживание.

Типовой состав работ в системе ППРЭсх приведен практически для всей номенклатуры используемого в сельском хозяйстве электрооборудования. В состав работ для каждого вида электрооборудования включены те операции, которые обеспечивают качественное профилактическое обслуживание. Необходимость выполнения других операций уточняет электротехнический персонал при проведении работ.

Годовая трудоемкость работ по технической эксплуатации электрооборудования определяет численность и структуру инженерно-тёхнических работников ЭТС в хозяйствах. С этой целью в системе ППРЭсх даны условные единицы, которые представляют собой отношение усредненных годовых трудоемкостей технической эксплуатации различных электроустановок к годовой трудоемкости технической эксплуатации базовой электроустановки, принятой за эталон.

Индивидуальная форма - эта форма организации эксплуатации определяемая и реализуемая самим хозяйством. Как правило, она выполняет в хозяйстве все работы по технической эксплуатации. Для выполнения специальных работ (измерение, испытание, наладка сложного оборудования и т.д.), а также выполнения работ по развитию электрификации привлекаются подрядные организации на основе договоров.

Централизованная форма организации эксплуатации предполагает наличие или создание централизованной службы. Эта служба может создаваться для обслуживания всех или части хозяйств района или региона как часть общеинженерной службы или на кооперативных основах в виде специализированной службы различных форм собственности.

В смешанной форме по номенклатуре выполняемых работ различают комплексную, специализированную и сервисную формы.

При комплексной форме выполняются все виды работ по эксплуатации электрооборудования и по развитию электрификации. При этом штат ЭТС включает производственный и инженерно-технический персонал хозяйств, выполняющий, в основном, оперативное обслуживание.

При специализированной форме выполняется обслуживание отдельных, наиболее ответственных потребителей либо специальные работы (контрольные измерения, производственные испытания и т.д.), а остальную часть производственной программы выполняет служба хозяйства.

Сервисная форма эксплуатации организуется как единая система товаропроводящей сети крупных торгово-промышленных компаний или корпораций. Особенно характерна для западных компаний (АББ, Westfalia и др.). Включает в себя шеф-монтаж и наладку оборудования с периодическим гарантийным обслуживанием и ремонтом. Служба хозяйства при этом выполняет лишь оперативные переключения и контроль параметров.

Нормативное число электромонтеров используют для ориентировочной оценки размера (группы) эксплуатационного участка и определяют по выражению N = Q / а,

где Q – число условных единиц электроустановок на участке; а – норма обслуживания электромонтера (а=100).

Среднегодовое число электромонтеров служит для определения фондовооруженности, средней заработной платы и других характеристик ЭТС. Его определяют по суммарным трудозатратам с учетом равномерной загрузки исполнителей: N = Т_п..п / Ф.

Годовой фонд рабочего времени электромонтера определяют по справочнику нормировщика или рассчитывают по формуле Ф = (d_к - d_в – d_п – d_о)t η - ∆t d_п.п,

где d_к, d_в, d_п, d_о, d_п.п – соответственно число календарных, выходных, праздничных, отпускных и предпраздничных дней; t – продолжительность смены, ч; ∆t – сокращение праздничного дня, ч; η – коэффициент использования рабочего времени, учитывающий уважительные причины (η=0,93…0,96).

можно рассчитать гарантированное число электромонтеров, обеспечивающих выполнение максимально возможного объема работ при наихудших условиях N_г = N (1 + dk_Q) (1 + dk_Ф), где N – среднегодовое число электромонтеров; k_Q, k_Ф - коэффициенты вариации объема работ и производительности исполнителей (определяют по результатам обследования ЭТС); d = 1…2 – оценка доверительного интервала измерения случайных величин.

 

5. Определение трудовых затрат на плановые работы. Общая трудоемкость годовой производственной программы. Расчет числа электромонтеров и штата инженерно-технического персонала ЭТС.

Примерная производственная программа.

Разделы и виды работ

Доля, %

Техническая эксплуатация электрооборудования

Оперативно-дежурное обслуживание 10

Планово-техническое обслуживание 20

Текущий ремонт 29

Капитальный ремонт 8

Испытания и измерения 5

Повышение эффективности эксплуатации

Корректировка комплектования электроустановок 2

Выбор и контроль режимов использования 3

Повышение надежности 3

Учет и экономия электроэнергии 2

Повышение квалификации кадров 2

Развитие базы службы 3

Развитие электрификации и автоматизации хозяйства

Электромонтажные работы 7

Пусконаладочные работы 3

Модернизация электрооборудования 2

Производство нестандартной продукции 3

Первый раздел программы включает работы по технической эксплуатации электрооборудования; второй раздел – работы, направленные на повышение уровня эксплуатации и на развитие самой службы; третий раздел – работы по дальнейшему развитию электрификации и автоматизации производства хозяйства.

Производственную программу ЭТС измеряют в условных единицах электрооборудования (у.е.э.) или в единицах затрат труда

(чел.-ч), либо в стоимостном выражении (руб.).

Расчет объема работ производственной программы ведут по разделам годовой производственной программы. Объем работ первого раздела определяют путем перевода физических единиц электроустановок в у.е.э. Для этого все электрооборудование разделяют на номенклатурные группы (линии электропередачи, подстанции, электроприводы, электропроводки и т.д.), подсчитывают число физических единиц электроустановок в каждой группе и умножают его на соответствующий данной группе коэффициент перевода. Общее число у.е.э. определяют путем их суммирования по группам. При этом целесообразно выделить у.е.э., приходящиеся на отрасли (животноводство, растениеводство и т.д.) и на бригады (отделения), что помогает при решении ряда задач ЭТС.

Для расчетов второго и третьего разделов производственной программы проводят анализ деятельности ЭТС за ряд лет и уточняют трудоемкость или стоимость отдельных видов работ этих разделов. Пересчет таких работ в условные единицы производят, исходя из эквивалентности 1 у.е.э. трудозатратам в размере 18,6 чел.-ч/год или сметной стоимости электромонтажных работ 0,33 тыс.руб/год (в ценах 1991 года).

Расчет трудоемкости производственной программы ведут также по разделам. В первом разделе программы отдельно рассчитывают трудоемкость плановых профилактических мероприятий Т_п и трудоемкость оперативного обслуживания Т_о.

Годовые трудовые затраты на плановые работы определяют по формуле

m

Т_1п = ∑ (q_TOiT_TOi + q_TPiT_TPi) + T_KP,

i=1

где q_TOi, q_TPi - число технических обслуживаний и текущих ремонтов i-го типа электрооборудования в год (i=1, 2, …, m); T_TOi, T_TPi - трудоемкость технического обслуживания и текущего ремонта i-го типа электрооборудования, ч; T_KP – трудовые затраты на капитальный ремонт электропроводок, ч.

Число плановых ТО и ТР определяют по данным системы ППРЭсх, исходя из принятой периодичности их выполнения с учетом коэффициентов сезонности и сменности использования. В случае сезонного использования в объеме работ дополнительно учитывают необходимость консервации и расконсервации электрооборудования. Трудоемкость этих работ оценивают трудоемкостью ТО соответствующего типа оборудования, увеличенной на 15%.

Годовые трудозатраты на оперативное обслуживание принимают в размере 25% от плановых работ (Т_1о=0,25Т_1п) или определяют из выражения

Т_1о = Т_о.оn,

где Т_о.о – годовая трудоемкость оперативного обслуживания электрооборудования, отнесенная к одному двигателю (при средних расстояниях 5, 10, 15 км принимают соответственно 3,1; 4,4; 5,7 чел.-ч/год);

n – число электродвигателей в хозяйстве.

Общая трудоемкость годовой производственной программы

Т_п.п = kТ_1п + Т_1о + Т₂ + Т₃,

где Т₂, Т₃ – трудоемкости второго и третьего разделов, определяемые на основании анализа трудозатрат ЭТС за прошлые годы (см. табл. 2.2) и плана развития электрификации хозяйства; k – коэффициент, учитывающий время на разъезды электромонтеров при выполнении плановых работ, а также разбросанность электрооборудования в хозяйстве (k=1,14 при l=5км, k=1,23 при l=10км, k=1,32 при l=15км).

При этом среднюю удаленность электрооборудования рассчитывают по формуле

m

l = 1 / n · (Σ l_i n_i),

i=1

где n_i – число двигателей на i-м объекте, удаленном от центральной усадьбы на расстояние l_i; n - общее число двигателей в хозяйстве; m – число объектов.

Задача расчета числа электромонтеров имеет ряд неизвестных данных, обусловленных неравномерностью загрузки исполнителей в течение суток и года, отсутствием сведений о затратах и времени на переходы, переезды, подготовительные и заключительные операции, связанные с необходимостью совмещения профессий, и т.п. Для принятия окончательного правильного решения следует определить нормативное, среднегодовое и гарантированное число электромонтеров.

Нормативное число электромонтеров используют для ориентировочной оценки размера (группы) эксплуатационного участка и определяют по выражению N = Q / а,

где Q – число условных единиц электроустановок на участке; а – норма обслуживания электромонтера (а=100).

Среднегодовое число электромонтеров служит для определения фондовооруженности, средней заработной платы и других характеристик ЭТС. Его определяют по суммарным трудозатратам с учетом равномерной загрузки исполнителей: N = Т_п..п / Ф.

Годовой фонд рабочего времени электромонтера определяют по справочнику нормировщика или рассчитывают по формуле:Ф = (d_к - d_в – d_п – d_о)t η - ∆t d_п.п,

где d_к, d_в, d_п, d_о, d_п.п – соответственно число календарных, выходных, праздничных, отпускных и предпраздничных дней; t – продолжительность смены, ч; ∆t – сокращение праздничного дня, ч; η – коэффициент использования рабочего времени, учитывающий уважительные причины (η=0,93…0,96).

Электромонтеры как исполнители отличаются один от другого способностями, опытом, квалификацией и другими признаками. Поэтому одну и ту же работу электромонтеры выполняют за разное время, т.е. индивидуальная производительность, а следовательно, и рационально используемый годовой фонд рабочего времени также случайные величины.

Учитывая перечисленные особенности, можно рассчитать гарантированное число электромонтеров, обеспечивающих выполнение максимально возможного объема работ при наихудших условиях N_г = N (1 + dk_Q) (1 + dk_Ф),

где N – среднегодовое число электромонтеров; k_Q, k_Ф - коэффициенты вариации объема работ и производительности исполнителей (определяют по результатам обследования ЭТС); d = 1…2 – оценка доверительного интервала измерения случайных величин.

В приближенных расчетах используют формулы

k_Q = (q_max – q_min) / 6 q_ср;

k_Ф = (f_max – f_min) / 6 f_ср,

где q_max, q_min,q_ср - наибольшие, наименьшие и средние трудозатраты на обслуживание (ремонт) однотипных двигателей одним и тем же исполнителем; f_max, f_min, f_ср - наибольший, наименьший и средний расход времени разными исполнителями на обслуживание (ремонт) одного и того же двигателя.

Исследования показали, что коэффициенты вариации изменяются в широких пределах: k_Т = 0,03…0,12; k_Ф = 0,05…0,15. Чем выше уровень эксплуатации, тем меньше значение коэффициентов.