Техническая эксплуатация автомобилей Основы обеспечения

ПРЕДИСЛОВИЕ
УДК 629.113/.
115(075.8) ББК
39.33я73 М194
В учебном пособии рассмотрены вопросы обеспечения каче-
Р е ц е н з е н т ы : ства и надежности автомобилей в процессе их эксплуатации.
и восстановление деталей» Тольяттинекого государственного университета, профессор кафедры «Техническая эксплуатация автомобилей Знакомство с процессами изменения технического состояния
д-р техн. наук fi. В. Петросов; автомобилей в период их эксплуатации обеспечивает понимание
зав. кафедрой «Эксплуатация автомобильного транспорта причин возникновения отказов и неисправностей.
и автосервис» МАДИ (ГТУ), проф. А. Н. Ременное Изучение методов описания случайных величин, характеризу-
ющих параметры процессов технической эксплуатации автомоби-
лей, позволяет производить оценку надежности автомобилей по
результатам испытаний на основе принципов обеспечения надеж-
ности автомобиля как сложной системы.
Малкнн B.C. Представленные в учебном пособии теоретические основы ре-
М194 Техническая эксплуатация автомобилей : Теоретические монтопригодности автомобиля позволяют специалисту оценить
и практические аспекты : учеб. пособие для студ. высш. учеб. проблемы создания равнопрочного автомобиля и принять опти-
заведений / B.C. Малкин. — М.: Издательский центр «Ака- мальные решения по замене деталей при ремонте автомобилей,
демия», 2007. - 288 с. обеспечивая их надежность и безопасность.
Владение методами организации испытаний автомобилей, об-
ISBN 978-5-7695-3191-0 работки результатов и оценки их достоверности, установления связи
Рассмотрены вопросы обеспечения качества и надежности автомо- между случайными факторами является необходимым условием
билей в процессе их эксплуатации. Приведены методы определения ста- получения в сжатые сроки объективной информации о показа-
тистических характеристик показателей надежности, анализа надежности автомобиля как сложной системы, нормирования запасных частей, телях надежности автомобиля и, в частности, долговечности де-
стратегии их замены. Описаны методы контроля качества материально- талей, что является основой прогнозирования их расхода.
технического обеспечения. Даны методики определения периодичности Рассмотренные в пособии методы расчета норм расхода за-
технического обслуживания и теоретические основы диагностики, рас- пасных частей и выборочного контроля качества запасных час-
смотрены вопросы информационного обеспечения и выбора средств тей и материалов, поставляемых в автотранспортные предприя-
механизации технологических процессов. тия в процессе их материально-технического обеспечения, име-
Для студентов высших учебных заведений. Представляет практиче- ют большое значение в подготовке специалиста к его практиче-
ский интерес для специалистов станций технического обслуживания, автотранспортных и авторемонтных предприятий. ской деятельности.
Важная роль в учебном пособии отводится основам формиро-
УДК 629.ИЗ/. 115(075.8) вания системы технического обслуживания автомобилей. Пред-
ББК 39.33я73 ставленные методы расчета оптимальной периодичности техни-
ческого обслуживания могут быть успешно использованы на прак-
тике при переходе на новые смазочные материалы, при эксплуа-
Оригинал-макет данного издания является собственностью тации автомобилей в особых условиях и т.п.
Издательского центра * Академия», и его воспроизведение любым способом Знание теоретических основ диагностики необходимо специа-
без согласия правообладателя запрещается листу для создания системы диагностирования, выбора наиболее
информативных диагностических параметров и их допустимых зна-
© Малкин B.C., 2007 чений, разработки алгоритма автоматического диагностирования
© Образовательно-издательский центр «Академия», 2007
ISBN 978-5-7695-3191-0 © Оформление. Издательский центр «Академия», 2007 3
по комплексу признаков при обеспечении эффекта самообучения Г Л А В А 1 КАЧЕСТВО И
диагностической системы.
Знакомство читателя с основами теории массового обслужива- НАДЕЖНОСТЬ АВТОМОБИЛЯ
ния позволяет ему понимать вероятностный характер возникаю-
щих на практике ситуаций, принимать оптимальные решения по
выбору числа обслуживающих каналов систем сервиса, их про-
пускной способности, а также рассчитывать показатели надежно-
сти автомобиля как восстанавливающейся системы.
Особое место в пособии отводится методам поиска научно- 1.1. Общие представления о качестве и
технической информации, необходимой для решения задач раз- надежности автомобиля
работки эффективных технологических процессов, проектирова-
ния средств их механизации и решения других проблемных воп- Большинство задач, решаемых технической эксплуатацией,
росов технической эксплуатации автомобилей (ТЭА). связано в большей или меньшей степени с качеством изделий
Техническую эксплуатацию автомобилей можно представить как (в данном случае автомобилей, агрегатов, деталей, технологиче-
область практической деятельности и как науку, которая опреде- ского оборудования) и эксплуатационных материалов при их
ляет пути и методы наиболее эффективного управления техни- функционировании или использовании в определенных условиях
ческим состоянием автомобильного парка с целью обеспечения эксплуатации.
регулярности, безопасности и экономичности перевозок. По международному стандарту ИСО качество— это совокуп-
В настоящее время характерной чертой состояния автомобиль- ность характеристик объекта, относящихся к его способности удов-
ного парка в Российской Федерации является увеличение его летворять установленные и предполагаемые потребности. По оте-
многомарочности за счет роста числа автомобилей иностранного чественному стандарту качество — это совокупность свойств про-
производства. Следует признать, что нормативная база организа- дукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять опреде-
ции технического обслуживания и ремонта (ТО и Р) автомоби- ленные потребности в соответствии с ее назначением. Еще гово-
лей, действовавшая до 1990-х гг., перестает быть единой. Это по- рят, что качество — это совокупность свойств изделия выполнять
буждает службы технической эксплуатации автотранспортных пред- заданные функции при использовании его по назначению.
приятий изыскивать в конкретных условиях оптимальные реше- Качество автомобиля закладывается в процессе его проекти-
ния задач поддержания технической готовности автомобильного рования, обеспечивается в процессе его производства и поддер-
парка. живается в процессе эксплуатации — последнее является зада-
чей инженерных служб автотранспортных предприятий (АТП),
станций технического обслуживания (СТО) и других организа-
ций, занимающихся технической эксплуатацией автомобилей.
Рассмотрим подробнее структуру понятия «Качество автомоби-
ля» (рис. 1.1).
Качество автомобиля выражается широкой совокупностью
свойств, каждое из которых характеризуется одним или нескольки-
ми параметрами, которые количественно выражаются конкретны-
ми показателями. Например, динамичность характеризуется мак-
симальной скоростью автомобиля, временем разгона до скорости
10 км/ч и т.д. Конкретный автомобиль с определенным техниче-
ским состоянием имеет определенное значение показателей пара-
метров. Следует иметь в виду, что не все свойства могут быть вы-
ражены количественными показателями, например удобство по-
садки водителя и т.д.
В процессе эксплуатации автомобиля его качество ухудшается за
счет изменения показателей. Надежностьявляется специфическим
5
свойством качества, поскольку проявляется только в течение дли-
тельного времени. Обобщенно можно считать, что надежность —
это качество изделия, развернутое во времени. По общепринятому
определению надежность — это свойство изделия (объекта) вы-
полнять заданные функции, сохраняя во времени значения уста-
новленных показателей в пределах, соответствующих заданным
режимам и условиям использования, ТО и Р, хранения и транс-
портирования.
Надежность — сложное понятие, оно выражается четырьмя
параметрами:
безотказность— свойство объекта (изделия) непрерывно со-
хранять работоспособное состояние в течение некоторого времени
или наработки. Показателями безотказности являются: средняя
наработка на отказ; интенсивность потока отказов как величина,
обратная средней наработке на отказ; вероятность безотказной
работы при заданной наработке;
долговечность —свойство объекта сохранять работоспособность
до предельного состояния с необходимыми перерывами для ТО и
текущего ремонта (ТР). Показателями являются: средний ресурс (в
единицах наработки), средний срок службы (обычно в кален-
дарных годах), гамма-процентный ресурс (это ресурс, который
достигается, например, 95 % объектов);
ремонтопригодность (эксплуатационная технологичность) —
свойство объекта, заключающееся в его приспособленности к
предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисп-
равностей. Применительно к автомобилю цо ГОСТ 20334—81 по-
казателями ремонтопригодности являются: периодичность ТО,
разовая оперативная трудоемкость ТО, удельная трудоемкость ТО,
количество используемых видов горючего и смазочных материа-
лов (ГСМ), инструментов и оснастки и т.п.;
сохраняемость— свойство объекта сохранять установленные
показатели качества в процессе хранения, транспортирования и
непосредственно после. Показателями сохраняемости являются
средний и гамма-процентный срок хранения.
Основными терминами и понятиями надежности также явля-
ются:
отказ — изменение одного или нескольких показателей задан-
ных параметров объекта, приводящее его в неработоспособное
состояние. Изменения могут быть внезапными (случайными) и
систематическими с нарушением геометрии деталей или свойств
материалов. Изменения, постепенные по развитию, могут быть
внезапные по проявлению;
неисправность — состояние, когда объект не отвечает хотя бы
одному из требований нормативно-технической документации (на-
пример, отказ стеклоподъемника является неисправностью авто-.
мобиля);
1
сбой — самоустраняющийся отказ (например, при образова-
нии паровых пробок в топливопроводе).
По происхождению или причинам появления отказы и неисп-
равности делят на три вида:
конструкционные (по вине конструктора);
производственные (следствие плохо организованного производ-
ственного процесса);
эксплуатационные (следствие неправильной эксплуатации или
неблагоприятного сочетания режимов эксплуатации).
Следует иметь в виду, что производство высоконадежных авто-
мобилей требует больших затрат изготовителя и малых затрат при
эксплуатации автомобилей, т.е., в принципе, существует опти-
мальная надежность автомобиля, обеспечивающая минимум сум-
марных затрат. Практически определение оптимальной надежно-
сти затруднено, поскольку само понятие надежности многознач- Рис. 1.2. Температурное разрушение Рис. 1.3. Последствия температурно-
ное и не может быть выражено единым показателем. поршня го разупрочнения поршня при де-
Основной задачей ТЭА является поддержание заданных техни- тонации
ческими условиями показателей качества автомобилей в эксплуа-
тации, для чего необходимо иметь четкие представления о факто- На рис. 1.3 показан поршень, подвергшийся перегреву при де-
рах и процессах, приводящих к изменению эксплуатационных тонационном горении горючей смеси, когда ударные волны сду-
характеристик автомобилей. Обобщенно все изменения техничес- вают граничный газовый слой с поверхности деталей камеры сго-
кого состояния автомобиля могут быть сведены к двум причинам: рания, что резко увеличивает теплопередачу (всем известен эф-
изменение свойств конструкционных материалов; изменение фект от ударов веником в бане), повышает температуру поршня и
геометрии деталей, включая размеры, форму, взаимное приводит к его разупрочнению. Локальные взрывные волны, от-
расположение поверхностей и их шероховатость. раженные от стенок камеры сгорания, в точках их взаимного на-
ложения имеют максимальное давление и «выплескивают» разу-
прочиенный металл с днища поршня.
1.2. Процессы , приводящие к неисправностям и На рис. 1.4 показан поршень дизеля с разрушенной поверхно-
отказам автомобилей стью дниша в зоне вихревой камеры. Перегрев поршня привел к
стойкому залеганию поршневых колец в канавках и задиру ци-
1.2.1. Процессы изменения свойств конструкционных линдрической поверхности поршня.
материалов Температурное разупрочнение характерно не только для алю-
миниевых сплавов, имеющих низкую температуру плавления, но
В конструкции автомобиля используются весьма разнообраз- и для стали. В качестве примера на рис. 1.5 показан шатун, подверг-
ные материалы: различные металлы, пластмассы, резина, ткани, шийся деформации при перегреве нижней головки вследствие
стекло и т.д. По мере эксплуатации автомобиля свойства конст- нарушения подачи масла в зону трения шейки коленчатого вала и
рукционных материалов меняются также весьма разнообразно. вкладышей. На перегрев детали указывает спекание вкладыша с
Поскольку автомобиль является машиной, наибольший интерес постелью шатуна и наличие обуглившейся пленки масла на по-
с позиции надежности представляет изменение механических верхностях. Повышенный момент трения в заклиненном сопря-
свойств материалов. Рассмотрим наиболее существенные процессы. жении привел к изгибу шатуна по направлению вращения шейки
Температурное разупрочнение— характерно для металлов и дру- вала.
гих материалов. При повышении температуры для разных метал- Весьма существенно повышение температуры влияет на ползу-
лов более или менее снижаются их прочностные характеристики: честь металлов — медленно протекающую деформацию при дли-
греве двигателя у поршней могут выламываться перемычки между предел текучести о т и предел прочности о„. Например, при пере- тельном воздействии нагрузок, когда о < о греве двигателя часто наблюдается коробление алюминиевой го- т . Например, при пере-
поршневыми кольцами (рис. 1.2).
Q
•
стерни зуб воспринимает нагрузку, потом «отдыхает», вновь вос-
принимает нагрузку и т.д.), вибрационные нагрузки и т.п.
Реальный спектр нагрузок, воспринимаемых деталями автомо-
биля, зависит от режимов его работы. Усталостную прочность обыч-
но исследуют при синусоидальной нагрузке с симметричным цик-
лом (амплитудные значения растяжения и сжатия одинаковы). Чис-
ло циклов N,выдерживаемых образцом до разрушения, связано с
амплитудным напряжением зависимостью Велера a m N= const, где
m— эмпирический коэффициент. Кривая Велера может быть
представлена на графике с линейными шкалами, но чаще ее изоб-
ражают на графике с логарифмическими шкалами (рис. 1.7).
Большинство металлов имеют характерную точку перегиба при
o"_i — это наименьшая амплитуда напряжений, при которой про-
исходит смещение дислокаций, т.е. наблюдается накопление ус-
талостных повреждений. Величину о*_, называют пределом устало-
стной прочности,или пределом выносливости.Некоторые металлы,
Рис. 1.4. Разрушение поршня дизеля при Рис. 1.5. Деформация шату- например медь, не имеют точки перегиба, т.е. могут быть
темпсратурном разупрочнении на при перегреве нижней го- разрушены даже при очень небольших циклических нагрузках.
ловки Кривая Велера строится по результатам испытаний долговеч-
ности образцов, подверженных симметричной синусоидальной
ловки блока цилиндров и самого блока, особенно при неравно- нагрузке (рис. 1.8, а).Постоянная составляющая напряжений а„
мерной затяжке винтов или шпилек крепления головки (затянутая (рис. 1.8, б)оказывает существенное влияние на долговечность
как натянутая струна шпилька постоянно воздействует на со- деталей снижая ее. Для большинства металлов напряжения растя-
единяемые детали). жения снижают долговечность деталей сильнее, чем напряжения
При низкой температуре может наблюдаться хладноломкость сжатия.
опасных при нормальной температуре. Как правило, это хрупкое металлов — разрушение деталей при нагрузках, совершенно без- Igo o'"A f =o_ 1 A/ 0 =const
разрушение деталей при ударных воздействиях, наблюдаемое обыч- Рис. 1.7. Характер связи амплитуды
но при температурах -40...-5СГС. напряжений и числа циклов до
усталостного разрушения детали
На рис. 1.6 показан поршневой палец двигателя после запуска
автомобиля «ГАЗсль» с буксира при температуре -35 "С. Кроме
поперечного излома на поверхности пальца имеются дугообразно
расходящиеся продольные трешины, что указывает на хрупкое
разрушение, которое может быть обусловлено хладноломкостью
металла.
Усталость — разупрочнение металлов при циклических нагруз-
ках, приводящее к разрушению деталей при напряжениях о<о Т .
Накопление усталости объясняют смещением дислокаций (мик-
роскопических несплошностей) на гранях кристаллов при их рас-
качивании, объединением дислокаций и образованием за счет этого
микротрещин. Постепенно микротрещины перерастают в макро-
трещины, которые уменьшают живое сечение детали, фактические
напряжения за счет этого возрастают и достигают значений о в , что
приводит к разрушению детали.
Источниками циклических нагрузок могут быть условия есте-
ственного функционирования детали (например, при работе ше-
Сжатие Сжатие вая Велера (поскольку ./V, много больше л, кривая должна распо- лагаться по оси гораздо правее). Просчитывая для различных амп- литуд отношения р> = —и откладывая их в некотором масштабе
Растяжение Растяжение ♦ о
а
Рис. 1.8. в левой части графика, можно получить кривые повреждений,
Виды составляющих спектры напряжений. Площадь П, ограничиваемая
этими кривыми, характеризует общее повреждающее воздействие
спектров. Повреждающее воздействие спектра 2 больше повреж-
синусоидальных нагружений дающего воздействия спектра 1.
испытуемого образца: - симметричный цикл; б— цикл нагрузок при наличии постоянной составляющей На основании данных сравнительного анализа можно сделать
вывод, что долговечность деталей автомобиля по усталостным раз-
рушениям существенно зависит от условий эксплуатации. Режим
работы, характеризующийся спектром больших редких нагрузок
Спектр напряжений, которые испытывают детали автомобиля, и большим числом циклов с малыми нагрузками, может оказать-
движущегося по неровной дороге, часто носит случайный характер, ся менее опасным, чем режим работы с большим числом средних
как по амплитуде, так и по частоте. Для оценки повреждающего
воздействия на деталь реальный спектр напряжений представляют нагрузок.
набором синусоид, амплитуду и число которых рассчитывают по Большое влияние на накопление усталости имеет величина
числу пересечений, наносимых на осциллограмму с некоторым среднего напряжения о т , когда цикл нагрузок не симметричен,
шагом линий, параллельных оси пройденного пути. Проводя т.е. циклические нагрузки накладываются на некоторое постоян-
такую обработку осциллограммы, записываемой при ное напряжение в детали. Это могут быть не только напряжения,
прохождении автомобилем определенного пути (например, 100 м), возникающие при функционировании автомобиля, но и напря-
можно построить график спектра, по оси абсцисс которого от- жения, образующиеся при изготовлении детали. Наличие оста-
кладывается число амплитуд (циклов нагружения), а по оси ор- точных напряжений затрудняет не только прогнозирование дол-
динат соответствующие амплитуды напряжений. говечности деталей автомобиля, но и мест появления усталост-
ных трещин. Например, трещины в стойке кузова появляются в
Накопление усталости в детали зависит от числа циклов нагру- том месте, где не возникают большие напряжения при работе
жений и значений амплитуды напряжений, связанных между со- автомобиля, но существуют большие остаточные напряжения после
бой уравнением Велера. Усталостное разрушение происходит при
выполнении условия
где л, — число циклов напряжений с амплитудой о, в анализиру-
емом спектре; Л/, — число циклов, которое выдержит деталь до
разрушения, если она испытывает синусоидальные нагружения с
тем же напряжением.
На основании этого условия и известной кривой Велера для
рассматриваемой детали можно провести сравнительный анализ
повреждающего воздействия различных нагрузочных спектров. На
рис. 1.9 иллюстрируется ход такого анализа.
В правой части графика построены кривые двух спектров 1 и 2
(по результатам обработки двух осциллограмм напряжений в де- Рис. 1.9. График анализа накопления в детали усталостных повреждений
соответствующие им напряжения). Здесь же условно показана кри- тали на оси абсцисс отложены числа циклов, а по оси ординат — для различных нагрузочных спектров: П|— площадь, характеризующая усталостные повреждения спектра !; П усталостные повреждения спектра 2 2 — площадь, характеризующая
13
штамповки; перешлифованный под ремонтный размер коленча-
тый вал ломается, а причиной тому являются внутренние на-
Таблица 1.1
пряжения, возникающие при нарушении режимов шлифования,
ит.п. Предел выносливости металлов (в процентах от первоначального
Следует иметь в виду, что спектры напряжений в деталях и значения) по окончании года хранения
накопление усталости зависят не только от дорожного покрытия Марка стали Способ хранения
и скорости движения автомобиля, но и от вибрационных характе-
ристик перевозимого груза. Может, например, оказаться, что рама В закрытом складе На открытой площадке
грузового автомобиля, перевозящего 10 т влажного зерна, под- Ст2 88 60
вергается усталостному разрушению меньше, чем при перевозке Сталь 20 90 72
5 т досок (вибрация груза может вызывать вибрацию деталей ав-
томобиля, а влажное зерно играет роль амортизатора). У8 72 43
Появление усталостной трещины в элементе сложной простран-
ственной конструкции может изменить жесткость этого элемента
и перераспределить нагрузки в элементах конструкции. После это- Межкристаллитная коррозия— это процесс диффундирования
го трещина может прекратить свое развитие. Известны случаи, (просачивания) кислорода в кристаллическую решетку металла.
когда после появления видимой трещины деталь работала 90 % от Этот процесс снижает усталостную прочность деталей (табл. 1.1).
общего срока ее службы [1]. Как видно из табл. 1.1, после долгого хранения стали будут
Признаком усталостного разрушения является «хрупкий» из- плохо работать при циклических нагрузках, на деталях могут бы-
лом и наличие двух зон на изломе детали: часть сечения детали стро возникать усталостные трещины. Известны случаи коррози-
имеет блестящую поверхность, а часть — шероховатую («сахар- онного растрескивания высокопрочных сталей, попадающих в аг-
ную») поверхность. Шероховатая поверхность — это зона свежего рессивные коррозионные среды, когда кислород как бы разъеди-
излома, обнаруживающего кристаллическую структуру металла, няет кристаллы в кристаллической решетке.
а блестящая — это зона трещины, которая развивалась медленно, I [аводороживанне— это процесс диффундирования водорода в
долго, иза счет упругой деформации детали вершины кристаллов кристаллическую решетку металлов, приводящий к повышению
терлись друг о друга и сглаживались. На рис. 1.10 показан вид сло- хрупкости и снижению усталостной прочности детали. Наводоро-
манной пружины подвески, а на рис. 1.11 — излом коленчатого живаиие может происходить при нарушении режимов нанесения
вала двигателя. гальванических покрытий на поверхность деталей. На практике из-
вестны случаи поломки хромированных компрессионных поршневых
колец автомобильных двигателей из-за усталости, поскольку кольца
в процессе работы вибрируют как упругие балки и галопируют на
масляном клине при скольжении по стенке цилиндра. На рис. 1.12
показан поршень, у которого сломанный конец хромированного
кольца в процессе работы «разбил» (т.е. деформировал) канавку.
Межкристаллитная адсорбция (эффект Ребнндсра)— это про-
цесс разупрочнения деталей за счет расклинивающего действия
молекул, попадающих в трещины или надрезы. Будучи высоко
поляризованными и обладающими хорошей адгезией, молекулы,
контактирующие с поверхностью детали, стараются «смочить» всю
поверхность и устремляются в трещину. Когда ширина трещины
становится соизмеримой с размером молекул, они начинают раз-
двигать ее, что приводит к росту трещины (рис. 1.13).
Известны опыты, в которых на разрывной машине испытыва-
лись нагретые до 300 °С образцы с надрезом. В обычных условиях
Рис. 1.10. Пружина под- Рис. 1.11. Усталостный излом шейки коленча разрушающее усилие было равно 118 кН, а когда на надрез при
вески, разрушенная уста- того вала испытаниях наносили паяльником припой, то такие же образцы
лостной трещиной разрушались при нагрузке 20 кН. Это явление впервые в 1928 г.
объяснил академик П.А. Ребиндер |30|.
15
Рис I 12 IIopuia^Pie(|>opinpoH,iii- противениноснам п|филки. активно смачивающая поверхность,
ной сломанным кольцом канавкой расклинила трещину и привела к разрушению вала при его работе:
Имеются данные, что смазочные масла в среднем снижают уста-
Расклинивающим действием лостную прочность деталей машин на 20% [1].
для автомобильных деталей обла- Изменение свойств неметаллических материаловвесьма разно-
дают смазочные материалы, образно и должно рассматриваться отдельно в каждом конкретном
присадки к ним, этиленгликоли случае. Например, смазочное масло значительно меняет вязкость
охлаждающих жидкостей и др. На при изменении температуры — это влияет на условия подачи
рис. 1.14 показан случай поломки масла в зону трения, на характеристики работы амортизаторов
чугунного распределительного автомобиля, что, в свою очередь, влияет на динамические на-
вала газораспределительного ме- грузки, испытываемые деталями автомобиля и т.д.
ханизма (ГРМ) после того, как Понижение температуры приводит к выпадению в осадок па-
владелец автомобиля добавил в рафиновых фракций дизельного топлива, и при этом форсунки
масло купленную в магазине противоизносную присадку. будут подавать в цилиндры «другое» топливо и т.п.
Вид излома распредвала явно однородный и не имеет двух зон, В конструкции автомобиля используются различные по своей
характерных для усталостного излома. Заметный выступ на поверх- природе пластмассы, которые также по-разному будут менять свои
ности излома располагается в плоскости разъема литейных форм, свойства в процессе эксплуатации автомобиля.
где при протекании чугуна образовался заусенец, который был снят В качестве примера рассмотрим только изменение фрикцион-
при механической обработке (следы обработки видны сбоку ных свойств резины. Если для металлических деталей коэффициент
распредвала, на рисунке не показаны). Можно предположить, что трения в сопряжении зависит, главным образом, от наличия или
из-за разной скорости застывания участков вала в нем в этой зоне отсутствия в зоне трения смазки, то коэффициент трения резины о
остались внутренние напряжения, из-за которых при сверлении сталь существенно зависит от давления в контакте р(рис. 1.15). По
отверстия для смазки образовалась трещина. Попавшая в трещину опытным данным, при увеличении давления от 0,1до 24 МПа
коэффициент трения / уменьшается в девять раз [30].
При изменении температуры коэффициент трения также су-
щественно меняется (рис. 1.16).
При увеличении скорости скольжения коэффициент трения
резины о сталь сначала растет, а затем уменьшается. Наиболее
сильно это выражено для сухого трения (рис. 1.17).
Молекулы активной среды,
р,МПа -100
смачивающие поверхность
Рис. 1.13. Схема расклинивания тре- Рис. 1.14. Излом распределительно- Рис. 1.15. Зависимость коэф- Рис. 1.16. Зависимость коэффициента /тре-
щины молекулами активной среды: го вала газораспределительного ме- фициента / трения резины ния резины о сталь от температуры
Р— сила расклинивания трещины ханизма двигателя о сталь от удельного давле-
молекулами активной среды ния в контакте
16 17
О 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 V,М/С воды и отсутствии условий для ее быстрого высыхания. Затем пле-
сень распространяется и на провода с лакошелковой изоляцией. В
При длительных остановках пораженных плесенью электронных приборах, имеющих печатные
платы, возможны нарушения электрических соединений. Воз-
Рис. 1.17. Зависимость коэффициента/ трения резины от скорости сколь- действие выделяемых плесенью и другими микроорганизмами орга-
Сухое трение нических кислот ускоряет коррозию электрических контактов. Весь-
ма существенными могут быть воздействия микроорганизмов на
Трение в масле текстильные материалы обивки кузова, приводящие к изменению
их внешнего вида и появлению неприятных запахов.
жения
1.2.2. Процессы изменения геометрии деталей
Из рассмотренных графиков можно понять насколько разно-
образно могут вести себя резиновые детали автомобиля в процессе На эксплуатационные характеристики автомобиля могут ока-
зывать влияние любые изменения геометрии деталей: размеров,
его эксплуатации (уплотнители с утра могут скрипеть, а в середине формы, взаимного расположения и шероховатости поверхностей.
дня скрип может исчезнуть и т.п.). Рассмотрим наиболее характерные процессы изменения геометрии
В качестве примера можно рассмотреть изменение свойств ис- деталей.
пользуемого в двигателе автомобилей ВАЗ демпфера крутильных Пластическая деформация деталейнаблюдается при создании в
колебаний, содержащего резиновый гасящий элемент. По резуль- материале детали напряжений, превышающих пределы текучести
резонансную частоту 357 Гц, а по мере увеличения температуры до татам заводских испытаний при температуре 34 "С демпфер имеет касательным напряжениям). При эксплуатации автомобилей объяс- — о т или временный предел прочности — а в (аналогично и по
60 °С частота плавно уменьшается и становится равной 293 Гц. нение причин пластических деформаций деталей обычно не вы-
Интересно, что по мере работы автомобиля (после 118 тыс. км) зывает затруднений (всем понятно, почему изогнулся бампер, если
собственная частота демпфера крутильных колебаний практически автомобиль наехал на столб).
не меняется, а такой же демпфер после восьми месяцев хранения На рис. 1.18 показан шатун, подвергшийся деформации после
(без использования) увеличил частоту собственных колебаний обрыва шатунного болта, крепящего крышку.
почти на 10 %. Естественно, что изменение резонансных частот На рис. 1.19 показан поршень, разрушившийся при перегрузках,
демпфера будет менять вибрационные характеристики автомобиля возникших вследствие попадания в цилиндр охлаждающей
в целом. жидкости, которая в момент запуска двигателя оказалась «запер-
Воздействие биологических факторовимеет важное значение, той» клапанами в цилиндре. Удар поршня о несжимаемую жид-
так как в состав многих материалов, используемых в конструкции кость привел к разрушению поршневого пальца и поршня.
автомобилей, входят органические вещества, которые в процессе
эксплуатации автомобиля могут подвергаться воздействию мик-
роорганизмов. К таким материалам относятся органические до-
бавки к смазочным маслам и консистентным смазкам, гермети-
зирующие прокладки, фильтрующие элементы, компоненты изо-
ляции проводов, текстолитовые и гетинаксовые панели электро-
приборов и т.д.
Наиболее опасным среди биологических факторов является
воздействие плесневых грибов на изоляционные материалы, при-
водящее к уменьшению их прочностных свойств и диэлектриче-
ских характеристик. Поражение плесенью часто начинается на хлоп-
чатобумажной оплетке пучка проводов при попадании на оплетку
Рис. 1.18. Шатун, подвергшийся пластической деформации
Рис. 1.19. Пример механического разрушения поршня при работе двига- Рис. 1.20. Поршень после заклини- Рис. 1.21. Головка разрушенного
теля вания его головки в цилиндре и по- поршня
следующего разрушения
Релаксация напряжений— это процесс изменения геометрии
детали за счет ползучести материала под действием внутренних
напряжений, которые часто остаются в детали после ее изготов- рванная головка поршня ударами о поршень, головку блока ци-
ления (при гибке, штамповке, литье, механической обработке линдра и его стенки может быть деформирована до формы комка
и т.д.). (рис. 1.21).
Специфическим вариантом температурного расширения явля-
Правильно разработанный и исполненный технологический ется фрикционное растрескивание.Это явление обычно наблюдает-
процесс изготовления детали исключает деформацию детали за ся на чугунных трущихся деталях: нажимных дисках сцепления,
счет релаксации напряжений, превышающую допуск на размеры. маховиках, тормозных барабанах и дисках (рис. 1.22).
Однако нарушение процесса может приводить к скрытым дефек- Трещины возникают вследствие накопления в поверхностном
там, которые обнаруживаются только спустя много времени уже слое растягивающих напряжений, которые образуются следую-
при эксплуатации автомобиля. щим образом. При трении шероховатой и волнистой поверхности
Температурное расширение— это процесс увеличения линей- контакт происходит по выступам (рис. 1.23), которые нагреваются
ных и объемных размеров конструкционных материалов при по- до пластичного состояния (всем известен процесс сварки трением).
вышении их температуры. Прилегающие к точкам контакта зоны тоже нагреваются, вслед-
С учетом этого явления, например, поршень при комнатной ствие этого металл расширяется и вдвигается в податливую плас-
температуре должен иметь овальную форму дниша и коническую тичную зону, поскольку холодная зона оказывает большое сопро-
боковую поверхность, что обеспечивает образование правильной тивление сдвигам. После завершения трения пластичные
цилиндрической формы, когда поршень нагрет до рабочей темпе- зоны застывают, а остывающий
ратуры. Следует учитывать изменение зазоров в сопряжениях дета- металл нагретых зон сжимается, но
лей автомобиля при их нагреве, так как при перегреве может про- поскольку застывшая пластичная зона
не позволяет ему свободно занять свое
исходить заклинивание деталей, а в некоторых случаях зазоры в прошлое пространство, в поверхности
сопряжениях увеличиваются. Все это влияет на эксплуатационные детали образуются растягивающие
характеристики автомобиля. напряжения. С тече-
На рис. 1.20 показан поршень, разрушившийся при перегреве Рис. 1.22. Фрикционное растрескивание
двигателя и заклинивании поршневых колец с головкой поршня нажимного диска сцепления
в цилиндре. Поршень оборвался по плоскости отверстий для про-
пуска масла, снимаемого маслосъемным кольцом. Поверхность 21
разрушения имеет характерные забоины, возникшие при ударах
движущегося поршня о свою оторванную часть. При этом ото-
стящей. Следует отметить, что профиль поверхности трения не
воспроизводится ни при каком
виде механической обработки. Рис. 1.25. Ось дифференциала, раз-
Износ второго рода (тепловой рушенная задиром в сопряжении
износ, задир)— это процесс сва- с сателлитами
ривания больших участков трущихся поверхностей, сопровожда-
ющийся наволакиванием металла, образованием рисок. Такой из-
нос наблюдается при ненормальных условиях трения: больших
давлениях и скоростях скольжения, повышенной температуре. Ин-
тенсивность износа очень большая, износ может наблюдаться как
при скольжении, так и при качении.
На рис. 1.25 показана ось дифференциала переднеприводного
автомобиля ВАЗ, имеющая задир в сопряжении с сателлитами,
возникший при интенсивном буксовании автомобиля вперед и Рис. 1.28. Задир наружной обоймы двухрядного подшипника качения
назад, что привело к полному разрушению оси. На рис. 1.26 и 1.27
показаны коленчатый вал и вкладыш подшипника со следами за- Окислительный износ —это процесс образования на поверхно-
дира трущихся поверхностей. сти трения окисных пленок, более твердых и хрупких, чем основ-
На рис. 1.28 и 1.29 показаны наружная и внутренняя обоймы ной металл. Такая пленка на относительно мягкой подложке под
двухрядного самоустанавливающегося подшипника с задиром, действием нагрузок в зоне контакта трущихся тел то разрушается,
причиной которого явилась неправильная сборка (отсутствие осе- то вновь образуется и т.д. Окислы выбрасываются из зоны трения,
вого зазора и заклинивание шариков при малом угле сферической геометрия детали меняется по аналогии с тем, как колеса автомо-
биля выбрасывают замерзающие на луже льдинки, и образуется
поверхности наружной обоймы). колея. Интенсивность окислительного износа низкая (нормальная),
поверхность трения гладкая, блестящая.
Усталостный износ (питтинг) —это процесс образования в
поверхностном слое детали, испытывающей циклические нагруз-
ки, усталостных трещин, которые, замыкаясь, приводят к отше-
лушиванию поверхностного слоя. Питтинг обычно наблюдается в
подшипниках качения (рис. 1.30, 1.31, 1.32, 1.33) и на поверхно-
сти зубьев шестерен (рис. 1.34).
Низкая долговечность подшипников качения по выкрошива-
нию поверхностей трения может быть обусловлена рядом причин.
Первой причиной могут быть ошибки конструктора при выборе
размера подшипника. Нарушение посадок обойм подшипника (вра-
щающихся и стоящих) также может быть причиной ускоренного
питтинга.
Рис. 1.26. Задир шейки коленчатого Рис. 1.27. Задир рабочей Рис. 1.29. Задир внутренней обоймы подшипника качения
вала двигателя вкладыша
25
Следует иметь в i^P. что при длительной работе подшипника
запиттингованная поверхность может подвергаться повторному
износу, и при этом выравниваться, как это показано на рис. 1.32.
Выкрошивание может наблюдаться и на роликах или шариках
подшипников — раньше на тех, которые в пределах допуска
имеют больший диаметр и воспринимают большую нагрузку (см.
рис. 1.33).
Аналогичные процессы протекают и на зубьях шестерен (см.
рис. 1.34).
В некоторых случаях питтинг, т.е. усталостное отшелушивание
поверхностного слоя, может провоцировать растрескивание обой-
Рис. 1.30. Локальное усталостное выкро- Рис. 1.31. Питтинг обоймы кони- мы подшипника качения или тел качения. На рис. 1.35 показан
шивание (питтинг) обоймы подшипника ческого подшипника как след- шарик однорядного подшипника, расчлененный усталостной тре-
ствие его неправильной регулировки щиной на две части. Трещина прошла через зону наиболее интен-
сивного выкрошивания, которая при длительной работе подшип-
ника подверглась вторичному износу, т.е. начала заглаживаться.
При работе подшипника только часть стоящей обоймы вос- Абразивный износ —это процесс износа при попадании в зону
принимает нагрузку, где и будет происходить накопление устало- трения посторонних частиц с размерами, превосходящими тол-
стных повреждений. Поэтому стоящую обойму следует устанавли- щину масляного слоя между трущимися поверхностями. В зависи-
вводить в работу те участки обоймы, в которых усталостные тре- вать по скользящей или переходной посадке, которая позволит ей эпизодически при возникающих перегрузках проворачиваться и интенсивного питтинга (рис. 1.36). мости от соотношения твердости металла Н Я а абразивный износ проявляется в виде микрорезания или в виде м и твердости абразива
тугой посадке, поскольку при работе подшипника нагрузку вос- щины еще не возникли. Вращающуюся обойму устанавливают по ции абразива: Скорость абразивного износа т а пропорциональна концентра-
принимает вся рабочая поверхность обоймы.
Дополнительной причиной интенсивного питтинга может слу-
жить неправильная сборка подшипникового узла. На рис. 1.31 по- казана обойма радиально-упорного подшипника, который при где т ного износа при единичной концентрации; у— концентрация 0 — скорость износа на чистом масле; т и — скорость абразив-
сборке был «перетянут», т.е. в подшипнике при отсутствии осевого абразива в процентах.
зазора действовала большая осевая сила, возникшая при не- Попадая в зону трения, абразивные зерна дробятся, что снижает
правильной регулировке. В этих условиях конический подшипник их агрессивность, поэтому при разовом зафязнении масла в
работал как упорный. Вследствие этого выкрошивание наблюда- агрегате скорость износа деталей от времени работы уменьшается
ется равномерно по всей поверхности обоймы в виде мелких точек.
Рис. 1.32. Обойма подшипника после усталостного износа и последую- Рис. 1.33. Питтинг на ролике под- Рис. 1.34. Питтинг рабочей поверхности шинник,i зубьев шестерни
щего задира
27
26
Рис. 1.35. Усталостное разрушение
шарика подшипника
в соответствии с рис. 1.37. Если
масло загрязняется с постоянной
скоростью, то скорость износа
будет нарастать в соответствии с
рис. 1.38.
Отсюда следует очень важное замечание. Проводя замену масла
в агрегате автомобиля, нужно исключить попадание свежего аб-
разива в масло, иначе заливаемое масло может оказаться для аг-
регата хуже, чем заменяемое. То же самое можно отнести и к кон-
систентным смазкам (если пресс-масленку не очищать тщательно
от грязи, то лучше не шприцевать вообще).
Фреттинг-коррозия— это разновидность окислительного из- Рис. 1.38. Характер изменения ско- Рис. 1.39. Цапфы крестовины, под-
носа, наблюдающаяся в подшипниках и прессовых посадках, когда рости износа деталей при посте- верженные фреттинг-коррозии
поверхности совершают колебательные движения с амплитудой до пенном загрязнении смазочного
0,025 мм. В этом случае под шариками или роликами образуются масла абразивом
лунки (ложное бринеллирование), а на поверхности валов и ступиц
— язвы. Если зона контакта хорошо смазана, то поверхности могут на месте и дробят окисные пленки, которые образуются в зоне
оставаться блестящими, а если поверхности сухие, то язвы могут контакта с цапфой. Со временем в этом месте возникает лунка.
быть заполнены ржавчиной. Фреттинг-коррозия наблюдается и на торцах цапф, контакти-
На рис. 1.39 показана крестовина карданного вала, на цапфах рующих с донышком корпуса игольчатого подшипника, образуя
которой при работе возникли лунки в местах расположения роли- специфическую поверхность (рис. 1.40).
ков игольчатого подшипника. При работе карданной передачи части На рис. 1.41 показана поверхность крестовины дифференциала
карданного вала образуют угол не более 6°. Ролики покачиваются в том месте, где она зажимается между чашками корпуса и рабо-
тает как вал, запрессованный в отверстие.
Как видно из рис. 1.41, фреттинг-коррозия создает специфи-
ческую поверхность деталей в прессовых посадках.
При разовом загрязне нии
Время работы
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 HJH,
£♦
Рис. 1.36. Зависимость износостой- Рис. 1.37. Изменение скорости из- Рис. 1.40. Следы фреттинг-коррозии Рис. 1.41. Следы фреттинг-коррозии
кости детали от соотношения твер- носа деталей при разовом внесении на торце цапфы крестовины в сопряжениях с прессовой посад-
достей ее материала и абразивных абразива в масло по мере работы кой
зерен агрегата
29
контакты, имеющие место в конструкции электрооборудования
автомобилей, можно различать по кинематическим признакам на атмосфере. Например, дым от горящей изоляции может
скользящие, разрывные и неподвижные. увеличить коэффициент трения контактов в три раза [30].
Механическое изнашиваниескользящих контактов проявляется Завершая анализ видов износа, следует отметить некоторые
в той же форме, что и в обычных парах трения, с той особенно- общие закономерности:
стью, что рабочие нагрузки таких контактов обычно невелики. повышение прочностных свойств поверхностей трения обычно
Механический износ разрывных контактов вполне естественно снижает интенсивность их износа;
носит усталостный характер, поскольку они испытывают цикли- шероховатость поверхностей трения имеет значение только на
ческую нагрузку. периоде приработки;
Электрическое изнашиваниеконтактов проявляется в следую- между коэффициентом трения и интенсивностью износа мате-
щих видах: перенос ионов материала одного элемента на другой; риалов однозначной связи нет;
электрический пробой окисных пленок на поверхностях, приво- зависимость интенсивности изнашивания от режимов трения
дящий к увеличению сил молекулярного сцепления между чис- для разных материалов различна.
тыми металлами и глубинному вырыванию; искрение и дугообра- Последняя из указанных закономерностей имеет большое зна-
зование, приводящее к выделению большой энергии в зазоре между чение для понимания проблем ускоренных испытаний. Ускорение
контактами и разбрызгиванию или испарению металла, что со- испытаний, обычно, достигается за счет ужесточения режимов
провождается резким ухудшением качества поверхности, а это, в трения (увеличения нагрузок, скоростей скольжения и т.п.). В этом
свою очередь, увеличивает механический износ. случае соотношение интенсивности износа для разных материа-
Условия трения скользящих контактов (щетка — коллектор) в лов может быть иным, чем при нормальных режимах трения дета-
конструкции автомобильного стартера характеризуются тем, что лей в условиях реальной эксплуатации автомобиля. Например,
щетки разной полярности скользят по одной дорожке трения. В ге- фторопласт-4 при малых нагрузках имеет лучшие противоизнос-
нераторе щетки разной полярности скользят по разным кольцам. ные свойства, чем бронза. Однако при больших нагрузках проти-
При прохождении тока от щетки к кольцу (анодно-поляризован- воизносные свойства бронзы лучше, чем фторопласта-4.
ная щетка) коэффициент трения в контакте меньше, чем для ка- Возможные зависимости интенсивности износа деталей, вы-
тодно-поляризованной щетки. Увеличение плотности тока в кон- полненных из разных материалов или имеющие разные покры-
такте (А/см 2 ) всегда снижает коэффициент трения анодно-поля- тия, от режимов трения показаны на рис. 1.45.
ризованной щетки, для катодно-поляризованной щетки эта зави- Режимы трения
симость более сложная и связана с материалом щетки и коллектора.
В общей величине износа скользящих контактов вклад элект- Рис. 1.45. Изменение интенсивности износа разных материалов в зависи-
рического (эрозионного) износа составляет 30...50%, в зависи- мости от
мости от полярности щеток [30]. Скорость износа анодно-поляри-
зованной щетки обычно больше скорости износа катодно-поля- нормальной Режимы
ризованной щетки. Следует, однако, учитывать, что на скорость эксплуатации
износа влияет не только полярность, но и режим разряда в кон-
такте. При малом токе и тлеющем разряде износ катода больше
износа анода; при увеличении тока и возникновении искрового
разряда существенно возрастает износ анода; при дуговом разря-
де опять становится больше износ катода. Часто электрический
износ сопровождается переносом материала с одного контакта на
другой, как это происходит на контактах автомобильного преры-
вателя-распределителя (плоскостность контактов нарушается: на
одном контакте образуется бугорок, а на другом впадина). Трение режимов трения:
щеток по благородным металлам дает примерно одинаковый из-
нос анода и катода. / материалы — материал , износостойкость с низкой износостойкостью которых относительно при любых друг режимах друга трения различна ; 2, 3 при — разных
На трение и износ электрических контактов существенное вли- режимах трения
яние оказывают примеси в материале контактов и окружающей
32 33
По результатам ускоренных испытаний следует признать наи- ционных свойств автомобильной шины специалист должен пред-
более износостойким материал 3,а при условиях трения в режи- ставлять не только ее устройство, но и технологию изготовле-
ме нормальной эксплуатации лучшим будет материал 2.В то же ния, что позволяет уверенно отличать производственные отказы
время некоторый материал / может оставаться худшим по изно- шин от эксплуатационных.
состойкости, как в условиях ускоренных испытаний, так и при Основными конструктивными элементами шины являются кар-
нормальных режимах трения. Таким образом, переносить резуль- кас из корда, бортовые кольца и резина с различным набором
таты ускоренных испытаний износостойкости деталей на реаль- свойств, в зависимости от места ее расположения в шине. Мате-
ные условия работы автомобилей весьма проблематично. риалом корда является кордовая ткань, состоящая из параллель-
Особым этапом в процессе трения сопряженных поверхностей но расположенных прочных нитей основы, переплетенных тон-
является период приработки, когда поверхности деталей, образо- кими нитями утка.
ванные при их изготовлении, приобретают особую микрогеомет- Нити основы могут быть вискозными, капроновыми, нейло-
рию, характерную для данных условий трения. В период приработ- новыми и т.д. В качестве нитей может использоваться стальная
ки (обкатки) режимы трения должны быть щадящими, что ис- проволока. Бортовые кольца на всех типах шин изготавливают из
ключает условия высокой интенсивности изнашивания и повы- стальной проволоки, обеспечивающей надежное удержание шины
шает общую долговечность деталей. на ободе.
Следует иметь в виду, что обкатка имеет значение не только Резина представляет собой смесь каучуков, вулканизирующих
для трущихся деталей, но и деталей, подверженных усталостным веществ (сера, селен и т.д.), веществ, ускоряющих вулканизацию
разрушениям. Начиная работу с малыми амплитудами цикличес- (окись цинка, щелочь и т.д.), усилителей (сажа, каолин и т.д.),
ких нагрузок и перерывами «для отдыха» детали проходят этап мягчителей (парафин, канифоль, и т.д.), противостарителей. Всего
«тренировки», что существенно повышает их долговечность при в состав резины может входить более 20 наименований веществ,
последующей работе. количество которых определяется рецептурой резины, обеспечи-
В настоящее время существуют перспективы создания условий вающей получение определенных ее свойств, например резина,
для безызносного трения материалов за счет эффекта избиратель- используемая для протектора, должна быть устойчивой к износу,
ного переноса активных атомов меди (открытие Д. Н.Гаркунова). резина брекерного слоя должна быть эластичной, резина, удер-
Эффект достаточно хорошо проявляется при трении материалов в живающая воздух, должна быть газонепроницаемая. Резина приготавливается механическим перемешиванием вхо-
среде тяжелых спиртов и в хладонах. Ведутся разработки металло- дящих в нее компонентов путем многократного пропускания че-
плакирующих смазок и присадок в масла. рез каскад шнеков и валков. Концентрация многих компонентов,
Перспективными являются разработки присадок с керамичес- сильно влияющих на свойства резины, не превышает одного про-
кими составляющими, которые высаживаются на поверхностях цента. Если смесь не будет тщательно перемешана или рецептура
трения и за счет своей высокой износостойкости и термостойко- смеси не будет строго выдержана, то качество резины и шины
сти хорошо защищают трущиеся поверхности даже в условиях будет низким.
недостатка масла. Для воздухонепроницаемой резины используют особые виды
каучука, после перемешивания смеси эта резина продавливается
через сито, очищающее резину от посторонних частичек, кото-
1.3. Качество и надежность автомобильных шин рые могут разрывать камеру или герметизирующий слой беска-
мерной шины.
Автомобильное колесо и шина в частности являются важны- Обрезинивание кордовой ткани производят вдавливанием в нее
ми элементами, влияющими на все основные эксплуатацион- с обеих сторон особой резины с хорошей адгезией к нитям корда
ные показатели автомобиля: динамичность, проходимость, бе- путем прокатывания полотна ткани через специальные вальцы.
зопасность, плавность хода и экономичность. Специфика авто- Далее кордовая ткань поступает в закройный цех, где из нее наре-
мобильной шины заключается в том, что она является продук- зают заготовки каркаса шины.
том другой отрасли, далекой от автомобилестроения. Но как эф- Технология сборки шины существенно зависит от ее конст-
фективная техническая эксплуатация автомобиля невозможна без рукции. Различают диагональные и радиальные шины. В радиаль-
знания конструкции автомобиля, так и правильная эксплуата- ных шинах нити корда, проходя от одного борта до другого,
ция шины невозможна без знания се конструктивных особенно- располагаются в диаметральных плоскостях, т.е. имеют радиаль-
стей. Для лучшего понимания процессов изменения эксплуата-
35
1 Л
j..uuinnyuD шипы, UJHUKU пересекающиеся нити могут перети- ра к его середине. После этого на каркас накладывают полосы
рать друг друга, и для повышения прочности приходится в кар- резины соответствующего навючения на определенные участки.
кас вводить много слоев корда. Это утяжеляет шину, м^ичива- Верхним слоем в середине цЩпндра укладывается протекторная
ет гистерезисные потери при деформации шины при ег каче- резина.
нии, вызывает нагрев шины и увеличение коэффициента сопро- После сборки заготовка снимается с барабана, внутрь ее уста-
тивления качению. наативается специальная резиновая камера; при накачивании ка-
В радиальной шине нити каркаса не пересекаются друг с дру- меры воздухом серединная часть цилиндрической заготовки вы-
гом, поэтому боковина может быть тоньше. В коронной части шины двигается и она принимает тороидальную форму. Далее заготовка
(в зоне беговой дорожки) имеются пояса корда, нити которых укладывается в варочную пресс-форму, после замыкания ее по-
расположены под углами, противоположными друг другу. При ловин в камеру, находящуюся внутри заготовки, подается под
этом, как показано на рис. 1.46, б,склеенные нити корда образу- давлением перегретый пар. Резина наружной поверхности заго-
ют в просвете треугольник. В отличие от ромба треугольник явля- товки вдавливается в пазы пресс-формы, что создает необходи-
ется «жесткой» фигурой, поэтому радиальная шина, оставаясь легко мый рисунок протектора и все предусмотренные надписи на бо-
деформируемой в радиальном направлении, имеет плохо дефор- ковине покрышки. При нагреве пресс-формы происходит вулка-
мируемую беговую дорожку под действием боковых сил. В силу низация, т.е. необратимый переход пластичной «сырой» резины в
всего этого радиальная шина имеет гораздо больший коэффици- эластичную резину с требуемыми рабочими свойствами.
ент сопротивления боковому уводу, меньше нагревается при дви- При изготовлении радиальной шины из корда отдельно соби-
жении, имеет меньший коэффициент сопротивления качению. Од- рают каркас и кольцевой пояс беговой дорожки шины (браслет).
нако технология изготовления радиальной шины существенно После этого браслет надевают на каркас (начальный диаметр кар-
сложнее технологии изготовления диагональной шины. каса равен диаметру обода), который поддувают до диаметра брас-
лета; в таком состоянии проводят накладывание наружных слоев
резины. Затем обычным образом проводят вулканизацию шины.
Такая процедура существенно усложняет технологию сборки.
Нити второго пояса Следует обратить внимание на то, что при несимметричном
накладывании браслета беговая дорожка каркаса шины оказыва-
ется смешенной, это фактически меняет плечо обкатки (расстоя-
ние от центра рабочего пятна контакта колеса с дорогой до оси
шкворневой линии). Неравенство плеч у левого и правого колес
может приводить к уводу автомобиля в одну сторону. Если плос-
кость браслета и беговой дорожки соответственно будет непер-
пендикулярной оси шины, то колесо с такой шиной будет выпи-
сывать «восьмерку». Поперечные колебания легковых автомоби-
лей наблюдаются при небольших скоростях движения, когда час-
тота вращения колеса «с восьмеркой» совпадет с собственной ча-
стотой колебаний подрессоренных масс автомобиля в попереч-
Нити первого пояса ном направлении. Упругим элементом колебательной системы яв-
а б ляются шины, имеющие определенную жесткость в боковом на-
правлении. В обоих случаях нарушений положения браслета шина
Рис. 1.46. Расположение нитей корда в каркасах диагональной и радиальной после вулканизации внешне будет симметричной, и описанные
шин: а— пересечение нитей шины с диагональным кордом; 6— пересечение дефекты визуально не определяются.
нитей шины с радиальным кордом и зоне беговой дорожки
36
37
Таким образом, качество автомобильных шин зависит и от со- нагрузках. Отделение частичек резины происходит при многократ-
става резины, и от тщательности сборки. Если слои корда будут ных воздействиях;
состыкованы неаккуратно, слои корда и резины будут плохо при- усталостный износ,который наблюдается, когда поверхностный
катаны и между ними будет оставаться воздух или водяной кон- слой протектора упруго обтекает выступы истирающей поверхно-
денсат (в цехе сборки обычно большая влажность из-за утечек сти, а затем, при выходе протектора из контакта, восстанавливает
пара, используемого для вулканизации), то долговечность шины свою форму. Число циклов до разрушения большое, оно зависит от
будет низкой. Несмотря на то, что по индивидуальному номеру величины действовавших напряжений и свойств резины;
шины может быть установлен ее сборщик, который несет персо- адгезионный отрыв,обусловленный молекулярной составляю-
нальную ответственность за качество сборки, выпускаемые шины щей силы трения на поверхности соприкосновения. Адгезия, как
обычно имеют большой разброс по качеству и долговечности. правило, невелика по сравнению с объемной прочностью мате-
Под долговечностью автомобильных шин обычно понимают риала, но она всегда сопровождает любой вид взаимодействия;
срок их службы и наработки до полного износа рисунка протекто- окислительный износ,происходящий при разрушении окисной
ра или выхода из строя из-за разрывов каркаса и расслоений. Име- пленки, как особым образом структурированной резины на по-
ются данные, что по износу протектора выбывает из эксплуата- верхности протектора. Окисленная пленка, обладающая меньшей
ции около 70 % шин, а по разрыву каркаса и другим эксплуатаци- эластичностью, чем нижележащий слой резины, при деформа-
онным повреждениям — около 30% шин. ции в зоне контакта с дорогой разрушается и отделяется от про-
Разрушения каркаса и расслоения являются следствием уста- тектора.
лости материалов, возникающей при многократно повторяющихся При условиях нормальной эксплуатации из всех перечислен-
деформациях участков работающей шины. Накопление повреж- ных видов износа превалирует усталостный износ шины. При боль-
дений существенно возрастает при увеличении температуры, при- ших нагрузках и длительном скольжении резины в одном направ-
водящей к ослаблению связей между кордом и резиной. Темпера- лении на се поверхности может образовываться «рисунок Шалла-
тура шины, естественно, зависит от температуры окружающей маха» — расположенные поперек траектории скольжения череду-
среды и весьма существенно — от скорости движения и давления ющиеся гребни и впадины.
воздуха в шине. При низком давлении воздуха участки шины сильно Первичными проявлениями при таком износе являются разди-
деформируются, что сопровождается увеличением напряжений в ры и трещины, возникающие в результате действия сил трения,
материале шины и ее гистерезисным разогревом. При увеличении когда напряжения сдвига превышают прочность резины. Переме-
скорости движения автомобиля в шине возрастает выделяемая щение слоев резины относительно истирающей поверхности и воз-
энергия. Поскольку теплопроводность материалов шины плохая, никающие при этом силы сопровождаются автоколебаниями. Рези-
теплопередача между шиной и воздухом при увеличении скорос- на, особенно мягкая, как бы скатывается в валики. Истирание по-
ти не позволяет отводить всю теплоту, и температура шины воз- средством скатывания может происходить лишь в определенном
растает. сочетании внешних условий и свойств резины.
Процесс трения и изнашивания рабочей поверхности протек- Следует помнить, что противоизносными свойствами обладает
тора можно представить происходящим по трем последователь- только протекторная резина. После износа протекторного слоя на
ным этапам: образование фрикционных связей с поверхностью протяжении всего нескольких километров, особенно при высокой
дороги; существование фрикционных связей при изменяющихся температуре воздуха летом, изнашивается брекерный слой,
деформациях и развивающихся температурах; нарушение фрик- верстие камера, при этом шина отказываете характерным хлопком. разрушаются нити корда и выдавливаемая в образовавшееся от-
ционных связей и разрушение поверхности. Связь интенсивности износа шины и крутящего момента, воз-
В общем случае различают пять видов нарушения фрикцион- действующего на колесо, выражается степенной зависимостью с
ных связей: показателем степени 2 или 3. Таким образом, ведущие колеса при
микрорезание,или царапание,которое наблюдается при нали- равных прочих условиях изнашиваются быстрее, чем ведомые. Из-
чии острых выступов на истирающей поверхности и больших кон- нос шин автомобиля-тягача больше износа шин одиночного ав-
тактных давлениях, когда достигается предел прочности резит.! томобиля.
протектора. Отделение частичек резины происходит в результате Тормозной момент сильнее сказывается на износе шин, по-
однократного воздействия; скольку при торможении трущиеся участки шины по времени
пластическое оттеснение,возникающее при контакте резины находятся в контакте с дорогой дольше, чем при буксовании шины.
с тупыми выступами на истирающей поверхности при больших #
3S Чч
Нагрев участков шины будет больше, а соответственно и интен- сивность износа выше. шины, усредненно представлена зависимость срока службы шины от радиальной нафузки (в процентах превышения номинального значения нафузки).
Увеличение боковой силы на колесо приводит к увеличению
интенсивности износа шин примерно в квадратичной зависимо- Как следует из фафика, превышение нормальной нафузки на
сти. Возникновение боковых сил обусловлено не только колесо на 50 % сокращает срок службы шины примерно вдвое.
поперечным наклоном дорожного полотна и центробежными Специфическим вариантом радиальной перефузки шины яв-
силами, действующими на автомобиль при поворотах, но и ляются динамические нагрузки вследствие дисбаланса колеса.
неоптимальными углами установки колес. Для автомобилей с Признаком несбалансированности колеса является пятнистый
независимой подвеской при поперечном расположении рычагов износ протектора шины. Дисбаланс колеса зависит как от самой
боковые силы могут возникать из-за кинематической шины, так и обода, и ступицы колеса.
несогласованности при вертикальных колебаниях Внутреннее давление воздуха в шине весьма существенно влияет
автомобиля. Замечено, что при переменных значениях сил в на ее долговечность. Оптимальное значение давления воздуха уста-
контакте шины с дорогой интенсивность износа шины больше, навливается заводом-изготовителем на основании доводочных ис-
чем при работе шины с постоянно действующими силами. пытаний автомобиля с учетом требований управляемости, плавно-
Наверное, это является следствием гистерезисных потерь сти хода и долговечности самой шины. Усредненно характер влия-
энергии в материале шины, что приводит к повышенной ния давления воздуха в шине на ее ресурс показан на рис. 1.48.
температуре и усталости резины. Кроме того, при постоянном При снижении давления воздуха в Шине увеличивается дефор-
направлении действия сил наблюдается эффект приработки. мация каркаса и за счет гистерезисных потерь повышается темпе-
Это явление учитывается в процедуре перестановки колес, ратура шины при ее работе. Следствием этого является снижение
обеспечивающей одинаковый срок службы всех шин прочности шинных материалов, возможны расслоения, перети-
автомобиля. Ведущее колесо меняется местом с ведомым рания нитей корда. Износ протектора получается неравномерным
колесом таким образом, чтобы для шины направление ок- (больше изнашивается плечевая зона шины).
ружной силы в контакте с дорогой не менялось. Повышение давления воздуха в шине сопровождается перенап-
Увеличение радиальной нагрузки на шину сверх ряжением каркаса, возможным его разрушением. Протектор больше
номинального значения имеет место при общей перефузке изнашивается в середине беговой дорожки, износ происходит
автомобиля и при неправильном распределении фуза по быстрее, поскольку уменьшается площадь контакта колеса с до-
платформе, износ шины в этом случае увеличивается. Характер рогой, и давление в зоне контакта увеличивается. Следует пони-
процесса изнашивания шины при большой радиальной силе мать, что для абсолютно эластичной шины давление колеса на
сходен с процессом работы шины при пониженном давлении опорную поверхность равно давлению воздуха в шине (по усло-
воздуха. Кроме того, при больших радиальных нафузках вию статического равновесия). Принято считать, что увеличение
возникают перенапряжения в нитях корда. На рис. 1.47 по или уменьшение давления воздуха на 10% от нормы приводит к
данным разных авторов, испытывавших различные уменьшению ресурса шины на 10 %. Установлено, что для переда
юших касательные силы ведущих колес нарушение нормы давле
100 ния воздуха в шине сильнее плияет на ее ресурс.
Скорость движения автомобиля влияет на износ шин главным
образом через увеличение температуры нагрева шины, в резуль-
* 80 татечего ухудшаются упруго-прочностные свойства резины про-
з в тектора и уменьшается сопротивляемость резины истиранию. При
| б 0 больших скоростях на каркас шины начинают оказывать влияние
201 ------------------------------------------------ 1 --------- , ------------------------------- центробежные силы и условия отвода теплоты от шины. Вслед-
ствие этого радиальные бескамерные шины — более скоростные,
чем диагональные камерные. Кроме того, что при деформации
шины происходит трение камеры о внутренние стенки шины и
при этом выделяется дополнительная теплота, камера затрудняет
0 20 40 60 80 отвод теплоты из внутренней полости шины к металлическому
100 Превышение нагрузки, диску, обладающему хорошей теплопроводностью.
% Скоростная шина должна иметь высокоэффективный герме-
Рис. 1.47. Зависимость срока службы шины от радиальной нагрузки на колесо тизирующий внутренний слой и, наоборот, газопроницаемые
слои каркаса, протектора, боковин и других участков шины. Это такте шины с дорогой усилия малы, скорости движения неболь-
требование диктуется тем, что при неизбежном процессе дифун- шие. При повышении температуры интенсивность износа шины
дирования воздуха в герметизирующий слой и затрудненном сушественно возрастает.
выходе его из резины шины, воздух существенно ухудшает тепло- влияют на износ и полговечность шин. Как показывает Характер лорожного покрытия и рельеф пороги также сушественно
проводность шины, что ведет к ее большему нагреву. С целью об- практика, на дорогах первой и второй категорий долговечность
легчения выхода воздуха из шины в ее наиболее массивной про- шин на 20...25% больше этого показателя на дорогах третьей и
текторной части изготавливают специальные дренажные отвер- четвертой категорий. При работе автомобилей в карьерных усло-
стия. виях, когда резко возрастает доля абразивного износа, пробег шин
Температура окружающей среды, как и дорожные условия, не- уменьшается в два раза и более. Ресурс шин на горных дорогах на
сомненно, оказывают влияние на долговечность шин. На рис. 1.49 15...20% ниже, чем на дорогах в равнинной местности. Напри-
показан характер влияния температуры воздуха на интенсивность мер, если износ шин на дороге с асфальтобетонным покрытием
износа шин. принять за 100%, то на дороге с цементобетонным покрытием
Минимум интенсивности износа шин обычно наблюдается в износ составляет 135%, с щебеночным — 128%, с гравийным —
температурном диапазоне -5...-10 °С. В какой-то мере на это ока- 142%, на профилированной грунтовой дороге — 70%.
зывают влияние и дорожные условия, поскольку при такой тем- По наблюдениям разных авторов для грузовых автомобилей
пературе дорога обычно бывает скользкой, как следствие, в кон- удельный износ шин находится в пределах 0,14... 0,24 мм/тыс. км,
износ шин прицепов обычно меньше — 0,11...0,12 мм/тыс. км.
Удельный износ зависит от того, на каких колесах шины установ-
лены. Для трехосных автомобилей часто износ шин заднего моста
наибольший, а наименьший износ наблюдается у шин среднего
моста. Следует учитывать, что передние колеса одиночные, а зад-
ние — спаренные. Удельный износ достигает наибольшего значе-
ния для новой шины, а по мере износа протектора удельный из-
нос несколько уменьшается.
В зависимости от степени износа шин меняются эксплуатаци-
-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 онные характеристики колес и автомобиля в целом. Поскольку
Температура воздуха, 'С шины весьма разнообразны по конструкции, размерам, рисунку
протектора, материалам, из которых они изготовлены, опубли-
Рис. 1.49. Характер влияния температуры на интенсивность износа шины кованные численные результаты экспериментальных исследова-
ний разных авторов могут существенно различаться. Тем не менее
42 можно проследить общие закономерности изменения эксплуата-
ционных показателей шин по мере их работы.
Изношенные шины оказывают меньшее сопротивление каче-
нию автомобильного колеса. Это естественно вытекает из того,
что по мере уменьшения толщины протектора уменьшаются гис-
терезисные потери при деформировании слоев резины. Снижение
коэффициента сопротивления качению проявляется в увеличе-
нии свободного выбега автомобиля и снижении расхода топлива
на 7... 12 %. Специальные шины Regroovable имеют начальную вы-
соту протектора 13... 15 мм (вместо 20 мм — у обычных шин грузо-
вых автомобилей) и толстый слой протекторной резины, кото-
рый по мере износа протектора прорезается специальным при-
способлением для восстановления высоты рисунка протектора.
Имеются сведения, что такие шины позволяют в среднем эконо-
мить 2...4% топлива.
43
•
Для колеса с новой и изношенной шиной коэффициент сцеп- ко тот, кто выстраивает свое производство, сообразуясь с запро-
ления на сухом асфальте отличается, как правило, несуществен- сами потребителей продукции или предоставляемых услуг. Как из-
но. На мокром и загрязненном покрытии разница коэффициентов вестно, раньше в нашей стране, в условиях острого дефицита за-
сцепления возрастает. пасных частей для ремонта автомобилей и ограниченном количе-
Радиус колеса с изношенным протектором шины, особенно стве государственных СТО, автомобильный сервис был «ненавяз-
диагональной, мало отличается от радиуса колеса с новой шиной. чивым». Качество оказываемых услуг регламентировалось требова-
Это объясняется тем, что по мере работы «разнашивается» каркас ниями нормативных документов, исполнение которых «лежало на
шины, что увеличивает ее диаметр. совести» работников СТО.
Крутильная (тангенциальная) и боковая жесткости шины с При переходе к рыночным условиям сеть предприятий по ока-
изношенным протектором больше жесткостей новой шины. Это занию услуг по ТО и Р автомобилей у нас значительно расшири-
может сказываться, прежде всего, на крутильных колебаниях в лась. Это дает клиенту возможность выбора места выполнения сер-
трансмиссии автомобиля. Демпфирующие свойства новой шины висных работ, а предприятия обязывает заботиться о своей репу-
выше, чем старой. тации, а потому и о качестве предоставляемых услуг.
В заключение следует отметить, что шина является очень важ- Качество сервисных услуг во многом определяется материаль-
ным элементом конструкции автомобиля, весьма сильно влияю- но-техническим оснащением производственного процесса и ква-
щим на его показатели качества. Доля затрат на шины в себестои- лификацией специалистов, осуществляющих технологический
мости перевозок в зависимости от типа подвижного состава со- процесс. Можно выделить две стратегии повышения качества сер-
ставляет 5... 10%. Понимание процессов, влияющих на долговеч- висных услуг:
ность автомобильных шин, является необходимым условием их а— совершенствование имеющегося технологического процесса
правильной эксплуатации. и форм обслуживания клиентов за счет повышения квалифика-
ции обслуживающего персонала и лучшей организации работ;
б— переход на новые, более совершенные технологии и фор-
1.4. Роль сферы сервиса в поддержании мы обслуживания, коренным образом отличающиеся от действо-
работоспособности автомобиля вавших ранее.
Стратегия аобычно сводится к наведению элементарного по-
В рыночных условиях потребительский спрос на любой вид рядка в производственном процессе, приучению исполнителей
продукции определяется соотношением цена — качество. Для слож- услуг к ответственному выполнению своих обязанностей, внима-
ных изделий, к которым относится автомобиль, большую роль тельному отношению к нуждам клиента, что, в конечном счете,
играет доступность и качество получаемых потребителем услуг по не требует значительных материальных затрат. Эта стратегия наи-
поддержанию приобретенного изделия в работоспособном состо- более эффективна, если изначальный уровень качества предос-
янии. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей в процес- тавляемых услуг был низким. Однако дальнейшее повышение ка-
се эксплуатации объединяют понятием сервис, который занимает чества потребует существенных усилий и затрат на введение до-
важное место в жизненном цикле автомобиля. полнительного контроля и других подобных мероприятий. Темг
Характеристиками качества сервисных услуг как процесса яв- нарастания качества будет снижаться.
ляются: Стратегия бподразумевает замену морально устаревшего тех
результативность по обеспечению качества продукции (агрега- нологического оборудования на более современное, обеспечива
та, системы и автомобиля в целом); юшее высокое качество исполнения работ, или создание допол
эффективность, оцениваемая издержками материальных ресур- нительных удобств клиенту СТО (удобный подъезд и стоянка
сов и времени на осуществление услуг; комфортные условия в зале ожидания и т.п.). Естественно, чт<
адаптивность как отклик на «настроение» рынка, т.е. способ- замена винтовых растяжек стендом для ремонта кузова тип; БС-
ность перенастраиваться на изменяющиеся условия оказания сер- 71.000, а потом замена его более совершенным стендом с ла
висных услуг. зерным контролем геометрии кузова требует все больших затрап
На основании опыта стран с развитой рыночной экономикой Однако каждый такой переход открывает новые возможности по
отправной точкой TQM (всеобщего управления качеством) явля- вышения качества ремонта кузова автомобиля. При этом на на
ется «акцент на потребителя» [9.Это означает, что в конкурентной чальном этапе, в период освоения новой технологии, рост пока
борьбе производителей продукции и услуг выигрывает толь- . зателей качества обычно низкий.
4
Соотношение качества услуг и затрат на его обеспечение по пример, предприятие перестает заниматься кузовным ремонтом
стратегиям а и бпоказано в левой части графика на рис. 1.50. и начинает проводить диагностику двигателей с электронным
Требования клиента к качеству услуг зависят от наполнения впрыском топлива). В любом случае такие изменения в деятельно-
рынка услуг. При дефиците услуг клиент вынужден соглашаться сти обычно весьма болезненны для предприятий.
на очень низкое качество. При появлении хотя бы какого-то выбо- Общепризнанным методом подтверждения соответствия каче-
ра предлагаемых услуг, требования к качеству услуг существенно ства услуг установленным требованиям является сертификация.
возрастают. Дальнейшее насыщение рынка услуг вызывает про- Система сертификации механических транспортных средств в Рос-
порциональный рост требований к их качеству. Когда рынок услуг сийской Федерации введена в действие с 1992 г. (на Западе сертифи-
насыщается и клиент получает возможность широкого выбора кацию начали использовать в 1930-е гг.). Услуги по ТО и Р авто-
исполнителей услуг, требования клиента к качеству вырастают мототранспортных средств в последние годы были включены в
весьма существенно. Кривая этой зависимости показана в правой список обязательной сертификации. Все сервисные организации,
части графика на рис. 1.50. а также технические службы автотранспортных предприятий мог-
Сопоставляя левую и правую части графика можно сделать ли быть допущены к выполнению работ по поддержанию рабо-
важное заключение. При малом насыщении рынка услуг повы- тоспособности автомобилей только при наличии сертификата со-
шение качества услуг по стратегии апредставляется более эф- ответствия. По принятому закону от 27.12.2002 № 184-ФЗ «О тех-
фективным, чем по стратегии б.Однако при некотором уровне ническом регулировании» все виды обязательной сертификации
насыщения рынка услуг стратегия б становится более эффектив- приостановлены до момента разработки и принятия технических
ной. Станция технического обслуживания или другое предприя- регламентов.
тие, предоставляющее услуги по поддержанию автомобиля в ра- На данный момент, до принятия соответствующих техничес-
ботоспособном состоянии, которые пытаются повысить качество ких регламентов (крайний срок установлен до 2010 г.), постанов-
услуг только путем некоторых модернизаций существующих тех- лением Госстандарта России от 21.08.2003 № 97 введены Правила
нологий, при насыщении рынка услуг становятся неконкурен- функционирования Системы добровольной сертификации услуг
тоспособными по отношению к предприятиям, внедрившим по техническому обслуживанию и ремонту авто мототранс порт-
новые технологии. ных средств. Руководящим органом Системы добровольной серти-
Руководство сервисных предприятий должно внимательно сле- фикации услуг назначена Консультационно-внедренческая фир-
дить за развитием рынка услуг и своевременно переходить на но- ма «Интерстандарт», а научно-методическим центром Системы
вые технологии оказания услуг. В случае опоздания таких перехо- добровольной сертификации услуг — Всероссийский научно-ис-
дов предприятия будут терять клиентов из-за невозможности пред- следовательский институт сертификации (ВНИИС).
оставления услуг требуемого качества. Вынужденной мерой может Правила добровольной сертификации услуг являются осново-
стать уход с рынка сервисных услуг или поиск других услуг (на- полагающим документом Системы, входящей в качестве подсис-
темы в Систему сертификации ГОСТ Р. Правила устанавливают
организационную структуру Системы, основные принципы сер-
тификации, а также порядок добровольной сертификации услуг.
Сертификация услуг по ТО и Р автомототранспортных средств
может проводиться по схемам 1,2, 3, 5.
Схема 1:оценка мастерства исполнителя работ и услуг, вклю-
чающая в себя проверку результатов работ и услуг и инспекцион-
ный контроль. Схема 1 применяется, как правило, для сертифи-
кации небольших предприятий (численность работников, заня-
тых в сфере основного производства, не более 5 чел.), в которых
Стоимость затрат 0 100 ответственность за качество и безопасность оказываемых услуг воз-
на обеспечение качества Наполняемость рынка услуг, % лагается непосредственно на исполнителей услуг и определяется
их мастерством.
Рис. 1.50. Сравнительный анализ двух стратегий повышения качества услуг: Схема 2:оценка процессов выполнения работ и оказания услуг,
а— изменение качества услуг путем совершенствования имеющегося технологи- включающая в себя проверку результатов работ и услуг и инспек-
ческого процесса и форм обслуживания клиентов; б— изменение качества услуг ционный контроль. Схема 2 применяется, как правило, для серти-
при переходе на новые совершенные технологии и формы обслуживания
4 Л 47
фикации небольших и средних предприятий (5 — 30 чел. в сфере ТО и Р автомобилей. Однако следует отметить, что владельцы ав-
основного производства), имеющих двух-, трехуровневую структу- томобилей, как и большинство граждан России, очень плохо пред-
ру управления и распределения ответственности за качество и без- ставляют сущность сертификации и приучены не доверять офи-
опасность оказываемых услуг. Отдельные составляющие процессов циальным заявлениям. При выборе СТО для проведения ремонт-
могут иметь разных исполнителей, а сами процессы оказания услуг ных работ на своем автомобиле, для владельца автомобиля гораз-
основаны, как правило, на использовании документированных до более авторитетным может быть мнение знакомого о качестве
процедур. В зависимости от сложности процесса оценивают: услуг, оказываемых данной СТО.
полноту и актуализацию документации, устанавливающей тре- Таким образом, руководители сервисных предприятий, выпол-
бования к процессу; няя требования постулата рыночных отношений: «акцент на по-
оснащение необходимым оборудованием, инструментом, сред- требителя», должны хорошо представлять, как оценивает качество
ствами измерений (испытаний, контроля), веществами, матери- услуг их потребитель. Потребитель судит о качестве услуг по тому,
алами, помещениями и др., а также их соответствие установлен- насколько он удовлетворен ими. Естественно, между качеством ус-
ным требованиям; луг и степенью удовлетворенности клиента уровнем качества суще-
метрологическое, методическое, организационное, программ- ствует определенная, хотя во многом и субъективная, связь.
ное, информационное, материальное, правовое, техническое и Различают три грани (профиля) качества продукции и услуг:
другое обеспечение; базовое {основное) качество— это совокупность характеристик
безопасность и стабильность процесса; продукции или услуги, наличие которых потребитель считает обя-
профессиональную компетентность исполнителей работ и ус- зательным и само собою разумеющимся (ножницы должны ре-
луг, обслуживающего и производственного персонала. зать, двигатель автомобиля должен запускаться и работать). Когда
Схема 3:анализ состояния производства, включающий в себя базовое качество имеет приемлемый уровень, потребитель о нем
проверку результатов работ и услуг и инспекционный контроль. не говорит, хотя производитель продукции или услуг может за-
Схема 3 используется, как правило, при сертификации крупных трачивать для достижения этого уровня значительные усилия. Но
предприятий (более 30 чел. в сфере основного производства), име- при снижении базового качества у потребителя возникает ощуще-
ющих многоуровневую структуру управления и распределения ние сильной неудовлетворенности;
ответственности, использующих документально оформленные требуемое качество— это совокупность характеристик продук-
процессы оказания услуг, а также располагающих организацион- ции или услуги, в первую очередь влияющих на ценность продукта
но-техническими и кадровыми ресурсами для проектирования в глазах потребителя (расположение и время работы СТО удобны
процесса оказания услуг. для клиента, заказ на обслуживание выполняется быстро, ра-
Схема5: оценка системы качества, включающая в себя про- ботники СТО вежливы и внимательны и т.п.). Чем выше уровень
верку результатов работ и услуг и инспекционный контроль. Схе- требуемого качества, тем более удовлетворен потребитель;
ма 5 применяется для сервисных предприятий, имеющих доку- неожиданное желаемое качество— группа характеристик про-
ментально оформленную систему менеджмента качества. Оценку дукции или услуги, представляющих для потребителя неожидан-
системы качества проводит эксперт по сертификации систем ка- ные ценности, о наличии которых он мог только мечтать, не пред-
чества в соответствии с нормативными документами. При нали- полагая возможности их практической реализации (клиент, ожи-
чии сертификата на систему качества его учитывают при серти- дающий исполнение заказа, может бесплатно выпить кофе и по-
фикации услуг. смотреть видеофильм о стилях безопасного вождения автомобиля
Перечень показателей, которые могут быть подтверждены при и т.п.).
сертификации, и нормативные документы, содержащие требова- Зависимость удовлетворенности потребителя от уровня выпол-
ния к услугам и методы их контроля, входят в комплект докумен- нения рассмотренных граней качества услуги может быть условно
тации Системы добровольной сертификации. представлена рис. 1.51.
Проверку соответствия оказываемых услуг установленным тре- При качестве, соответствующем первому и третьему квадран-
бованиям осуществляет аккредитованный региональный орган по там, потребители услуг обычно ничего не говорят о качестве по-
сертификации, который выдает сертификат соответствия, регис- лученной услуги. При качестве, соответствующем четвертому квад-
трируемый в едином реестре Системы. ранту потребители выражают свою неудовлетворенность и жалу-
Сертификация, несомненно, стимулирует сервисные предпри- ются на низкое качество услуги, а при качестве, соответствую-
ятия и технические службы АТП к повышению качества услуг по щем второму квадранту, потребители хвалят услуги.
4S 49
Очень удовлетворен Высокое качество должны быть выше, чем у обычного транспортного автомобиля? 4. Какие показатели надежности у правительственного автомобиля
® ./• I ® 5. Какие условия способствуют увеличению ползучести металлов?
6. В каких условиях происходит усталостное разрушение деталей?
Очень 7. Почему смазка снижает прочность деталей автомобиля?
8. Что может быть причиной коробления корпусной детали автомоби-
ля в процессе его эксплуатации?
Низкое 9. При каких условиях может наблюдаться задир трущихся поверхно-
качество стей деталей автомобиля?
неудовлетворен 10. При каких видах износа трущиеся поверхности деталей гладкие и
блестящие?
11. Какие детали автомобиля могут быть подвергнуты фреттинг-кор-
розии?
Рис. 1.51. Характер связи граней качества с 12. Какие детали автомобиля могут быть подвергнуты эрозии?
удовлетворенностью потребителя: 13. Почему при увеличении скорости движения автомобиля возраста-
/ — изменение базового качества; 2— изменение требуемого качества; 3— изме- ет износ протектора шины?
нение желаемого качества 14. Если в бескамерную шину вставить камеру, то как это скажется на
долговечности шины по износу протектора?
Желаемые параметры качества, особенно сильно сказывающи- 15. Что является источниками боковых сил, действующих на шины
еся на удовлетворенности потребителя, должны быть неожидан- колес?
ными не только для потребителей, но и для конкурентов по ока-
занию сервисных услуг. За время, пока конкуренты будут копиро-
вать предложенную форму услуг, может быть сделан прорыв на
рынке сервисных услуг и завоевана хорошая репутация у владель-
цев автомобилей, нуждающихся в их ТО и Р.
В заключение следует отметить, что потребности клиентов сер-
висных предприятий со временем меняются. Например, у нас уже
ушли в прошлое попытки «самодельного тюнинга», когда вла-
дельцы автомобилей украшали их футбольными мячами, плюше-
выми тиграми с качающейся головой. Со временем появились
тюнинговые фирмы, которые более или менее удачно изменяют
внешний вид автомобилей, отвечая запросам их владельцев. С по-
явлением электронного впрыска топлива появился спрос на осо-
бую настройку системы питания, обеспечивающей «спортивный
стиль вождения» и т.п.
Контрольные вопросы
1. Как соотносятся понятия «качество» и «надежность» автомобиля?
2. Может ли безотказный автомобиль быть долговечным, а долговеч-
ный — безотказным?
3. Влияет ли ремонтопригодность автомобиля на его безотказность?
50
Г Л А В А 2 w Основными числовыми характеристиками случайных величин
ОПИСАНИЕ СЛУЧАЙНЫХ ВЕЛИЧИН , ОТРАЖАЮЩИХ являются математическое ожидание т отклонениео,: х и среднее квадратическое
ПРОЦЕССЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
АВТОМОБИЛЕЙ
п V л
где п —число анализируемых случайных величин х,; р,- вероят-
ность наблюдения случайной величины х,.
Если анализируется не вся генеральная совокупность случай-
2.1. Общие принципы описания случайных величин ных величин, а тол ько некоторая выборка из этой совокупности,
то в качестве меры рассеяния случайной величины используют
Процессы, происходящие в природе и технике, можно разделить оценку среднего квадратического отклонения
на две большие группы:
процессы, описываемые функциональными зависимостями, когда X(*,-mJ 2
имеется жесткая связь между аргументом и функцией (например, s=
всем известный закон Ома);
случайные или вероятностные процессы, когда функция отражает Более наглядной характеристикой рассеянности (разброса)
аргумент с некоторой вероятностью (можно напомнить, что вероят- случайных величин является коэффициент вариации
ность события — это отношение числа случаев, благоприятствующих
наблюдению события, к общему числу возможных случаев). V =5 L . (2.1)
В практике ТЭА в большинстве случаев приходится иметь дело с т х
вероятностными процессами. Например, диаметр цилиндров дви- В некоторых случаях математическое ожидание должно рассчи-
гателя вследствие износа увеличивается неодинаково по мере нара- тываться как среднее гармоническое значение
ботки, тем более для разных двигателей той же модели (рис. 2.1).
Во многих случаях достаточно знать не функцию (регрессию) У=
/(х),а числовые характеристики совокупности случайных величин x h
х 2 , х ъ и т.д.
Наработка двигателя х
Рис. 2.1. Возможные изменения диаметра цилиндров двигателя по мере
его работы
52
Поясним область применения этой формулы примером. Пример.
Требуется найти средний путевой расход топлива двух автомобилей, если
известно, что первый автомобиль расходует х, =20—-—.
100 км
а второй автомобиль Л) = 30 ---------- .
ЮОкм
Если находить среднее арифметическое значение, то получим
_ 20 + 30 ,. л v ,
х -—-— = 25-— ------ . Убедимся в справедливости такого решения по
2 100 км
сути задачи. Если п баки автомобилей залить по 60 л топлива, го первый автомобиль проедет 300 км, а второй — 200 км. Общий пройденный путь составит 500 км, а количество израсходованного топлива — 120 л. Отсю да средний расход топлива х = ----- —— = 24 ------- . Этот ответ является
500 100 км
абсолютно верным, а результат, полученный ка(^феднес арифметичес-
Р(х) кое значение путевых расходов, ошибочный.
Если рассчитывать по формуле среднего гармонического
значения, то
т. = . 2 . = 24-
_!__!_ 100 км'
20 30
Таким образом, математическое ожидание случайных величин с
удельной размерностью нужно рассчитывать как среднее гармо-
рассмотренному, являются удельный расход топлива двигат (г/л.
с. • ч), удельный расход краски при окрашивании (г/м 2 ) и т.
Наиболее полно случайная величина описывается законом [
пределения вероятностей. Распределение вероятностей может бь
представлено таблицей, графиком или формулой. Существен:
значение для распределения вероятностей имеет характер случ"
ной величины, которая может быть дискретной (число пасс ров в
автобусе может быть только целым) или непрерывной ( работка
между очередными проколами колеса).
На рис. 2.2, апоказано распределение вероятностей Р(х,)
кретной случайной величины х, (например, расхода запасных
стей со склада в течение дня).
Если попытаться аналогично изобразить распределение ве;
ятностей непрерывной случайной величины (например, нарабо|
ки до отказа детали), то возникнет противоречие: конкретно
значение х, — это точка на непрерывной шкале и вероятно
отказа именно в этот момент времени очень мала. О реальных
личинах вероятности отказа можно говорить, только Законы распределения вероятностей
уже интерг если сматривать некоторый интервал наработки Дх. Чем Р(х ) =Дх)
Дх
тем меньше вероятность, но отношение ' = /(х) будет
Дх,
нечной величиной, характеризующей определенное
значение Это отношение называют плотностью J_
вероятности.Плотность роятности, представленная в 0 12 3 4 5 а
виде графика (рис. 2.2, б),таг позволяет судить о том,
насколько часто или редко может набл даться то или Законы распределения вероятностей Р(х<х 0 )
иное значение случайной величины х.
На практике часто важно знать вероятность того, что 1
случай величина равна или меньше некоторого
значения, т.е. Р(х <Для закона распределения
дискретной случайной величии .Законы
Р(х< X Q ) = ^P(Xj)(рис. 2.2, в),для непрерывной
случайной личины Р(х < X Q ) =X P(xi) =Х/(х)Дх. Если
Дх -» 0, то Р(х <, х&, = F(x)= J/(x)dx. В таком виде закон распределения вероятное называют интегральным законом(рис. 2.2, г),а плотность расп
распределения вероятностей значений дискретной (а и в)и
непрерывной (5 и г)случайных величин
вероятностей часто называют du<pq)epeHU,uajibHbiM законом ния
54 вероятностей.Закон распределения вероятностей дис-сяучайной
величины по рис. 2.2, вмогут называть кумуля-кривой[10].
Виды законов распределения вероятностей
кривых распределения могут быть разнообразны, что
от особенностей рассматриваемой случайной величины и
3 в котором рождается эта величина. Главным фактором
Квяется степень наличия последействия. Процесс не имеет
:~гтвия, если состояние в будущем не зависит от того, как
пришла в настоящее состояние. Например, наработка до
колеса и ресурс коленчатого вала являются случайными
«и, но их распределения вероятностей различны. Если
ня установили на двигатель новый коленчатый вал, то
Ьв еще новый и даже через месяц работы автомобиля ко-
ШЛвал можно считать новым. Если мы сегодня установили
F(x) время простоя автомобиля в ремонте при дефиците запасных частей.
Нормальный закон— описывает непрерывные случайные ве-
личины, рождаемые процессом с хорошо выраженным последей-
ствием. По предельной теореме Ляпунова, если случайная вели-
чина является суммой многих случайных величин, то она хорошо
описывается нормальным законом. Отсюда можно считать, что
если на процесс влияет много различных факторов, то рождаемая
X X этим процессом случайная величина будет распределена по нор-
Рис. 2.3. Экспоненциальный закон распределения вероятностей мальному закону
(х-т,)
новую камеру в колесо, то никаких особых гарантий отсутствия /(*) = 2 ° ,
прокола завтра, потому что камера новая, нет. о,>/2л
В этих примерах наработка камеры до прокола является случай-
ной величиной, рождаемой процессом без последействия, а ре- где т х — математическое ожидание случайной величины; а х —сред-
сурс коленчатого вала рождается процессом с хорошо выражен- нее квадратическое отклонение.
ным последействием. Интегральная функция F(x) =Jf(x)dxне имеет аналитиче
В математике известны многие законы распределения вероят-
ностей случайных величин, из них в практике ТЭА достаточно ского выражения, поэтому для ее построения пользуются таблич
широко используются пять законов [1, 10, 16, 20 — 22, 28, 29|.
Экспоненциальный закон— закон, описывающий непрерыв- ными значениями функции F(z),где z = -------- — квантиль (ус-
ные случайные величины, рождаемые процессом без последей-
ствия. Закон выражается формулами ловный аргумент, позволяющий определять значения вероятно-
стей для любых совокупностей нормально распределенных слу-
F(x) = -e- kx , f{x) = Xe- Xx , чайных величин). Следует отметить, что в разных литературных
источниках квантиль может обозначаться различными буквами.
где параметром распределения является Х= 1/т тематическое ожидание случайной величины. х ,здесь т х —ма- Формы кривых распределения показаны на рис. 2.4. Характерной особенностью нормального закона является то,
Для случайных величин, распределенных по экспоненциаль- что кривая плотности вероятности симметрична относительно
Формы кривых показаны на рис. 2.3. ному закону, коэффициент вариации равен единице, т.е. а х = т х . математического ожидания, а кривая интегральной вероятности зеркально симметрична относительно вероятности 0,5. Поскольку
Следует отметить, что в окружающей нас действительности с вероятностью 0,997 нормально распределенная случайная вели-
очень многие явления можно отнести к процессам без последей-
ствия, поэтому наше интуитивное представление часто соответ-
ствует экспоненциальному закону (например, человек привыкает
к опасности, потому что вначале прирост вероятности события
большой, а со временем прирост уменьшается).
Случаи применения экспоненциального закона в практике ТЭА:
наработка на отказ автомобиля при выходе из строя различных
деталей;
наработка на отказ (моменты возникновения потребности в
замене) конкретной детали для группы одновременно работаю-
щих автомобилей;
периодичность внезапных отказов деталей из-за аварии и т. п.
(например, прокол колеса); Рис. 2.4. Нормальный закон распределения вероятностей
56 57
чина укладывается в интервал х± За, а в реальных условиях от-
рицательных величин, как правило, не бывает, то математичес-
кое ожидание не может быть меньше За, значит, нормально рас-
пределенные случайные величины имеют коэффициент вариации
v < 0,333. По этому условию выбирают вид закона распределения
анализируемых случайных величин.
Нормальный закон распределения вероятностей в практике ТЭА
применяется при расчетах:
ресурса нормально изнашиваемых деталей;
времени простоя автомобиля в ТО и Р; а Ь х а Ь х
трудоемкости ТО и Р; Рис. 2.6. Закон равновероятного распределения
пробега автомобилей по календарным периодам;
расхода эксплуатационных материалов и т.п. Закон равновероятного распределения— описывает непрерыв-
Закон Вейбулла— описывает непрерывные случайные вели- ные случайные величины, которые достоверно встречаются на
чины: некотором интервале от адо bи вероятность наблюдения случай-
ной величины в этом интервале постоянна (рис. 2.6).
где аи b —параметры (эмпирические коэффициенты). Например, если автобусы идут по маршруту с интервалом
В зависимости от соотношения значений эмпирических коэф- 15 мин, то время ожидания автобуса человеком, пришедшим на
фициентов формы кривых могут быть различны (рис. 2.5). Кривая остановочный пункт в случайный момент времени, будет нахо-
может быть симметричной, близко совпадающей с нормальным диться в интервале 0... 15 мин и распределено по закону равной
законом, и несимметричной. вероятности.
Чаще всего закон Вейбулла используют при коэффициенте ва- Описывается этот закон следующим образом:
риации 0,4 <v<0,9.
Закон Вейбулла в практике ТЭА применяется при расчетах: f{x)= 0 при хменьше а;
простоев автомобиля в текущем ремонте и т.п. ресурса деталей, разрушающихся из-за усталости; наработки до отказа крепежных деталей; fix) = 1 при а < х< Ь; Ь-а fix) =
Числовые характеристики случайной величины, распределен- 0 при хбольше а;
ной по закону Вейбулла, особым образом связаны с его парамет-
рами аи б. Fix) = ------ при а < х < Ь.
Ь - а
Закон равновероятного распределения в практике ТЭА приме-
няется при расчетах:
времени простоя отказавшего технологического оборудования
до прихода мастера по ремонту, если заявка в течение смены обя-
зательно выполняется;
времени ожидания маршрутного транспортного средства и т.п.
Закон Пуассона— этот закон описывает дискретные случай-
ные величины и является приближенным выражением более об-
щего закона Бернулли. По формуле, предложенной Пуассоном,
Рис. 2.5. Закон Вейбулла можно определять вероятность попадания в выборку n<0,lN,где
N —объем партии хобъектов с определенным свойством, напри-
мер, бракованных. При этом должно выполняться условие, что
вероятность наблюдения бракованных изделий в партии должна
быть не более 0,1.
58 59
Распределение выражается формулой w ГЛАВА 3
/>(х) = ^-е- в ,х ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ АВТОМОБИЛЯ
где параметр распределения является математическим ожиданием КАК СЛОЖНОЙ СИСТЕМЫ
случайной величины а= т х .
Закон Пуассона в практике ТЭА применяется при определении:
числа отказов для группы одновременно работающих автомо-
билей в течение заданного промежутка времени (или наработки);
числа аварий или дорожно-транспортных происшествий;
числа дефектных изделий, попадающих в выборку из партии
изделий; 3.1. Общие представления о сложных системах
числа клиентов, обращающихся на пункт обслуживания в еди-
ницу времени; Под сложной системойпонимают объект, выполняющий за-
количества запасных частей, забираемых со склада и т.п. данные функции и который может быть расчленен на элементы,
каждый из которых также выполняет определенные функции и
находится во взаимодействии с другими элементами. Элементы
Контрольные вопросы сложной системы могут иметь разнообразные выходные парамет-
1. Что дает более полное представление о разбросе случайной величи- ры, которые с позиции надежности можно разбить на три группы
ны: среднее квадратическое отклонение или ее коэффициент вариации? (типа):
2. В чем разница между средним арифметическим и средним гармони- Х— параметры, изменение которых с выходом за установлен-
ческим значением случайной величины? ные уровни показателей приводит к потере работоспособности
3. Почему плотность распределения вероятностей случайной величи- элемента и системы;
закон описывать дискретные случайные величины? ны называют дифференциальным законом распределения? Может ли этот раметров всей системы, но по которым трудно судить об отказе Х г — параметры, участвующие в формировании выходных па-
4. Какими законами распределения описывается наработка на отказ элемента;
автомобиля и наработка до предельного износа коленчатого вала? 5. Почему нормальным законом описываются значения ресурса нор- Xj— параметры, влияющие на работоспособность других эле-
мально изнашиваемых деталей автомобиля? ментов системы аналогично изменению внешних условий работы
6. Каким законом распределения может быть описан ресурс детали, всей системы.
если его среднее значение в два раза больше среднего квадратического Для большей наглядности возможных типов выходных пара-
отклонения? метров систему из двух элементов (на примере двигателя) можно
7. Каким законом распределения обычно описывается ресурс пру- представить структурной схемой (рис. 3.1).
жин, отказывающих из-за усталостных трешин? В представленной на рис. 3.1 схеме для системы питания Х —
8. Если известно, что в маршрутном автобусе в среднем находится это пропускная способность топливного жиклера (если жиклер
40 пассажиров, то с какой вероятностью число пассажиров будет равно забит и топливо не поступает, то система питания отказывает и
10? По какой формуле это можно подсчитать? отказывает двигатель), Х 2 — это износ топливного жиклера (топ-
и/(х)? 9. В чем разница закона распределения, представленного как F(x) ние богатой смеси (двигатель перегревается и затрудняет работу ливная экономичность автомобиля ухудшается), A" 3 — образова-
системы охлаждения). В свою очередь, плохая работа системы ох-
лаждения приводит к перегреву двигателя и образованию паровых
пробок в системе питания — это A" 3 для элемента № 2, плохая
работа термостата затягивает прогрев двигателя, что приводит к
снижению топливной экономичности автомобиля — это Х ъ обрыв
ремня приводит к отказу системы охлаждения и отказу автомобиля
— это Хдля элемента № 2.
В реальных сложных системах элементы могут иметь или все
три типа выходных параметров, или меньше (один или два). Во
Ы
ГЛАВА 4 где т хо —математическое ожидание ресурса группы совместно
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕМОНТОПРИГОДНОСТИ заменяемых деталей; т тали при ее работе до отказа. Х1 — математическое ожидание ресурса де-
АВТОМОБИЛЯ Математическое ожидание ресурсов
т Х1 = J R(x),dx, m xo = J R(x) 0 dx = ]f[ R(x),dx.
0 0 0 '=1
Очевидным условием оптимальности стратегии совместной за-
4.1. Стратегия совместной замены деталей при мены деталей является наиболее полное использование их ресурса,
ремонте . Проблема равнопрочного автомобиля что достигается при р,-> 1. Определим, в каких случаях будет
выполняться это условие на примере.
Ремонтопригодность автомобиля зависит не только от быст- Решается вопрос о плановой совместной замене поршней ком-
росъемности агрегатов и деталей, числа используемых инструмен- прессора и задних рессор автомобиля, поскольку их ресурсы ока-
тов, ремонтной оснастки и других достаточно очевидных факторов, но и от стратегии замены деталей при ремонте. Можно выделить три варианта организации замены деталей при ресурс рессор по закону Вейбулла с коэффициентом вариации v зались одинаковыми. Известно, что ресурс поршней распределен по нормальному закону с коэффициентом вариации v n = 0,2, а p =
ремонте автомобиля: 0,77. Поскольку отказ автомобиля произойдет при отказе хотя бы
замена только отказавшей детали (ресурс каждой детали в этом одной из четырех рассматриваемых деталей, можно считать, что
случае используется полностью, но возникает необходимость ча- эти детали образуют структурную схему из четырех последо-
стых разборок, велики простои автомобиля в ремонте); вательно включенных элементов. Рассмотрим кривые безотказно-
плановая замена групп деталей (агрегатов) до момента наступ- сти, представленные на рис. 4.1.
ления отказа (такой вариант часто используется в авиации, при
этом обеспечивается высокая безотказность, но ресурс деталей
существенно недоиспользуется);
совместная замена, назначаемая техническими условиями на R(x)
ремонт группы деталей при отказе одной детали группы (имеет Безотказность поршней
достоинства первого и второго вариантов).
Четвертым вариантом можно было бы считать замену деталей
по результатам дефектовки деталей разобранного узла, когда на- R(x) Ш *2 X
ряду с отказавшей деталью заменяют сильно изношенные или по- п
врежденные при разборке узла детали. Это достаточно очевидная Безотказность /?(jC),p
ситуация, не требующая никаких теоретических обоснований. Из рессор 0,5 Я{)()гр
опыта установлено, что при ремонте автомобилей ЗИЛ-130 в сред-
нем заменяют |35]:
2,24 детали — в коробке передач; R(x) Щ2р
2,36 детали — в заднем мосту; Безотказность
1,78 детали — в карданной передаче. группы 0,5 т х0
Необходимость в ремонте, как правило, возникает при отказе деталей
одной детали. Эффективность совместной замены деталей при ре-
монте можно оценить коэффициентом использования ресурса дета-
Коэффициент использования ресурса детали ли3/ и коэффициентом использования стоимости группы деталейр с . Рис. 4.1. Изменение безотказности группы последовательно включенных
элементов:
Р о _ ™хо / > "Win. R(x) Я(х)| Р , R(x) 2 „— кривые безотказности одного и двух поршней соответственно, lp — кривые безотказности одной и двух рессор соответственно
>Пх<
7S
74
ожидание ресурса для двух поршней Безотказность двух поршней R(x) 2 „ = R(x^, математическое и Р Если ресурс дЩртей используется полностью и Р, -» 1, то с -» 1; если все детали имеют одинаковую стоимость С, =
С,.то
«х2п = JR(x) 2n dx.и (J c = ^ - ±*ZL, а если еще все детали будут иметь одинаковый
дание ресурса двух рессор Безотказность двух рессор R 2p = R(x)} p , математическое ожи- коэффициент использования ресурса, то р лС п с =Р,.
Рассмотрим случай совместной замены двух деталей с
т х2р = I R(x) о 2p dx. большой разницей в стоимости, когда С| = 100С принимают решение в плановом порядке заменять шестерню и 2 (например,
шпонку). Ко-
Общая безотказность для группы совместно заменяемых дета-
совместно заменяемых деталей лей R(x) 0 ш R(x) 2 „R(x) 2p ,математическое ожидание ресурса группы эффициент использования стоимости р лл . 0 с = —^ ------ ^-=-= ————. с , р ,+ с 2 р 2 ioop,+p 2
С,+С 2 101
т хо = J R(x) о 0 dx . = 0,01 и р По этому выражению при Pi = 1 и р 2 =1, тор с = 0,02. 2 = 0,01 р с = 0,99. Если взять pi =
Отсюда следует, что при стратегии плановой совместной заме-
Из анализа кривых безотказностей видно, что чем больше рас- ны деталей при ремонте автомобиля, ресурс дорогой детали дол-
сеяние ресурса деталей, тем больше недоиспользуется ресурс со- жен быть использован полностью, т.е. вероятность отказа очень
вместно заменяемых деталей. Чем больше деталей входит в груп- дешевой детали до выхода из строя всех дорогих деталей должна
пу, тем меньше будет коэффициент использования их ресурса. При быть очень маленькой. Расположение кривых безотказностей для
малых наработках поршни компрессора практически безотказны, этого случая должно соответствовать рис. 4.2.
но рессоры могут отказывать, а при больших наработках некото- Из приведенного примера ясна проблема равнопрочного авто-
рые рессоры остаются работоспособными, но все поршни уже до- мобиля, который состоит из большого числа деталей разной сто-
стигают предельного значения ресурса. имости. Для равнопрочного автомобиля недостаточно условия
Таким образом, можно сформулировать следующие рекомен- равенства ресурсов, а необходимо также отсутствие рассеяния
дации для плановой совместной замены группы деталей при ре- ресурса всех деталей, что практически невозможно.
монте автомобиля (с позиции использования ресурса деталей): При неодинаковых, но сопоставимых стоимостях деталей, вво-
число деталей, включаемых в группу для совместной замены, димых в группу для совместной замены, оптимальное соотноше-
должно быть не очень большим; ние ресурсов можно найти определением экстремального значе-
плановая совместная замена эффективнее для деталей, имею- ния коэффициента стоимости деталей. По результатам
щих малую вариацию ресурса; расчетов
все детали, включаемые в группу для совместной замены, дол-
жны иметь не только равные ресурсы, но и тождественные зако-
ны распределения вероятностей наработок до предельного состо-
яния.
Детали, объединяемые в группу для совместной замены, могут
иметь различную стоимость, что учитывается в коэффициенте
использования стоимости
„ 1 С Д где С,
— стоимость детали, входящей в группу.
Рис. 4.2. Оптимальное расположение кривых безотказности дорогой и
дешевой деталей при их совместной замене для разных вариаций ресурса:
Л(х), — кривая безотказности дорогой детали; Л(х) дешевой детали 2 — кривая безотказности нии числа совшРгнозаменяемых деталей. Это соответствует здра- вой логике: если после первого отказа заменять весь автомобиль в
строят специальные номограммы [35). Hai^Pkiep, при С, = ЗС 2 и целом, то число отказов и их последствий будет меньше (есте-
коэффициенте вариации v, = v 2 = 0,2 наилучшее использование ственно, здесь мы не учитываем приработку, возможность прояв-
стоимостей деталей достигается при т х2 = ,25т х1 , т.е. ресурс более ления скрытых дефектов изготовления, которые обнаруживаются
дешевой детали должен быть на 25 % выше среднего ресурса у новых автомобилей и т. п.).
более дорогой детали. Средние затраты от недоиспользования стоимостей совместно
В заключение следует подчеркнуть, что рассматриваемые зави- заменяемых деталей
симости относятся к стратегии плановой совместной замены ус-
тановленной заранее группы деталей, что оговаривается в техни- XQO-p,),
ческих условиях на ремонт автомобиля.
Проводя совместную замену деталей при ремонте автомобиля, ы обшис
обычно интуитивно учитывают не только стоимость заменяемых затраты будут равны сумме
деталей, но и издержки, которые могут возникать при отказах
деталей. Например, при ремонте заднего моста автомобилей ВАЗ /x = i-/,P, + XC,(l-P,).
совместной замене подлежат четыре детали: полуось, подшип-
ник, запорное кольцо и крышка подшипника. Отказ каждой из Естественным условием эффективности стратегии совместной
этой группы деталей имеет различные последствия. замены деталей при ремонте автомобиля является снижение об-
Износ (питтинг) подшипника приводит к повышенному шуму. щих затрат от недоиспользования ресурса деталей и издержек,
Ослабление натяга запорного кольца приводит к выдвиганию по- связанных с отказом деталей. Преобразуя выражение общих за-
луоси, когда шлицевая часть полуоси выходит из зацепления с трат, можно записать
шестерней, автомобиль останавливается. При этом возможно не-
значительное повреждение барабаном тормозных колодок. Разру- /i = Ј(/,-C,)P,+ic,-nnin.
шение крышки подшипника может привести к быстрому вы-
двиганию полуоси из балки моста, нарушению кинематики каче- /=i ы
ния колеса и траектории движения автомобиля. Если водитель в Несмотря на то что издержки от отказа некоторых деталей мо-
такой ситуации будет тормозить, то возможна разгерметизация гут быть меньше их стоимости, общие затраты не могут быть рав-
гидравлического привода тормозной системы. Усталостное разру- ны нулю. Докажем это от обратного, переписав выражение общих
шение полуоси, испытывающей циклические нагрузки, приведет затрат следующим образом:
к отрыву колеса, опрокидыванию автомобиля в кювет или выезд Х-/Д-Хс,Р, + Хс,=о.
на встречную полосу с возможными тяжелыми последствиями.
Обозначая среднюю величину издержек от отказа детали J,и
зная коэффициент использования ресурса р,, который, по сути, Разделив все наХ-Л и заменяя XQP/ = РсХ^' • получим
отражает как бы вероятность отказа детали, можно найти средние
Р , =( Рс -1)^-
л
издержки при групповой замене деталей £У,-В ( -. По аналогии с Как было показано ранее, р с < 1, значит р, < 0, что невозможно.
Подставляя выражение коэффициента использования ресурса,
коэффициентом использования стоимости деталей, введем в рас- получим
смотрение коэффициент издержек при групповой замене деталей
л J _Q л
/i = »»»X- ---- L + X c / -»min.
i=l Я1 Я| - M
На основании полученного выражения можно дать следующие
Здесь в знаменателе записаны суммарные издержки, когда ре- рекомендации по формированию группы деталей для их совмест-
сурс всех деталей группы использовался бы полностью. ной замены при ремонте автомобиля:
Оптимальной будет такая стратегия замены деталей, когда
Р/ -> min, что достигается при Р, -» min. Ранее было показано, что
коэффициент использования ресурса уменьшается при увеличе-
дешевые детали, отказ которых привояИР к большим издержкам
(повреждение других деталей, необходимость выполнения
трудоемких разборочно-сборочных работ, влияние на безопасность
автомобиля и т.п.) должны иметь большой ресурс;
дорогие детали, отказ которых не приводит к большим издерж-
кам, должны иметь ресурс меньший, чем ресурс дешевых деталей;
число деталей, включаемых в группу совместной замены, не
должно быть очень большим.
Соблюдение этих рекомендаций особенно важно для деталей,
отказ которых носит внезапный, как бы непредсказуемый, характер
(разрушение хрупких материалов, поломка из-за образования Оптимальны й срок
невидимых усталостных трешин и т.п.). службы
При продуманном конструировании и тщательной доводке
конструкции автомобиля завод-изготовитель может сам рекомен- Рис. 4.3. Определение оптимального срока службы автомобиля по мини-
довать группы деталей для совместной замены при ремонте. Спе- муму суммарных затрат
циалист по технической эксплуатации автомобилей должен вни-
работанной концерном Fiat конструкции полуоси ведущего моста мательно относиться к таким рекомендациям. Например, в раз- можно представить как автомобиля в работоспособном состоянии, С ТЭА в течение года
первым, обычно, отказывает подшипник. Иногда наблюдается
сползание запорного кольца при нарушениях технологии из- С ТЭА = (С ТО + С Р + С ТГ )//,
готовления. Однако все это в эксплуатации автомобиля не при- ломка полуоси, которые могут привести к серьезным послед- ствиям, в практике нормальной эксплуатации автомобиля не водит к большим издержкам. Отказы крышки подшипника и по- где С по мере его старения; С от простоев автомобиля, обусловленных его технической готов- С р — затраты на ремонт автомобиля, существенно возрастающие то — общие затраты на техническое обслуживание автомобиля; тг — затраты, связанные с потерей дохода
встречаются. То есть запасы долговечности полуоси существенно ностью.
выше запасов долговечности подшипника. Замена при ремонте не Суммируя удельные затраты, получаем кривую, по которой
группы деталей, а только одного подшипника (да еще мно- можно найти оптимальный срок службы автомобиля, соответству-
ствиям. гократная замена) может привести к очень серьезным послед- что кривая суммарных удельных затрат может быть в зоне экстремума ющий минимуму общих удельных затрат С 0 . Следует иметь в виду,
достаточно пологой. Это будет указывать на то, что оптимальный
4.2. Определение оптимального срока службы срок службы автомобиля может иметь нечетко выраженные границы.
автомобиля как сложной восстанавливающейся
Контрольные вопросы
системы
1. Какие можно выделить варианты организации замен деталей при
Автомобиль, состоящий из большого числа агрегатов, систем и ремонте автомобилей?
деталей, является сложной восстанавливающейся системой. Это 2. Какие требуется выполнить условия, чтобы ресурс деталей, объе-
означает, что путем многократных ремонтов автомобиль можно диненных в фуппу совместной замены, использовался наиболее полно?
поддерживать в работоспособном состоянии, в принципе, неог- диненных в группу совместной замены, использовалась наиболее полно? 3. Какие требуется выполнить условия, чтобы стоимость деталей, объе-
раниченно долго. Не учитывая издержек от морального старения 4. Если в группу совместной замены деталей включены две детали, то
автомобиля, оптимальный срок его службы можно найти по ми- ресурс дорогой или дешевой детали должен быть больше?
нимуму удельных затрат на покупку автомобиля и на поддержание 5. Возможен ли равнопрочный автомобиль? Если возможен, то при
его в работоспособном состоянии в соответствии с рис. 4.3. каких условиях?
Если С а — стоимость автомобиля при его покупке, то при сроке 6. Как сказываются на стратегию совместной замены деталей при ре-
службы / удельные годовые затраты, связанные с покупкой, монте автомобиля издержки от отказов деталей?
выразятся отношением CJt.Затраты, связанные с поддержанием 7. Как определяется оптимальный срок службы автомобиля как слож-
ной восстанавливающейся системы?
80
ГЛАВА 6 W
НОРМИРОВАНИЕ И ПОСТАВКА ЗАПАСНЫХ ЧАСТЕЙ
ДЛЯ РЕМОНТА АВТОМОБИЛЕЙ
6.1. Основы планирования и управления запасами частей
для ремонта автомобилей
Поддержание работоспособности автомобилей (в общем случае
любых технических средств) требует своевременного проведения
ремонтных и профилактических работ, что сопряжено с расходом
соответствующих запасных частей. Чем больше запасных частей
придается автомобилям, тем лучше их технические экс-
плуатационные характеристики (коэффициент готовности, веро-
ятность бесперебойной и регулярной работы в данном интервале
времени и т.д.). Однако обеспечение автомобилей большим числом
запасных частей приводит к возрастанию экономических издержек,
связанных не только с их приобретением, но и с организацией
складского хозяйства.
Исходной информацией для нормирования запасных частей
могут служить данные о фактическом расходе запасных частей со
склада за известный период или статистические характеристики
ресурса частей автомобиля. Нормирование запасных частей на ос-
нове характеристик их ресурсов позволяет точнее учитывать ме-
няющиеся условия эксплуатации автомобилей: изменение объемов
транспортной работы, возрастной состав автомобильного парка и
т.п.
В нашей стране переход от плановой экономики к рынку сопро-
вождался коренной ломкой производственных отношений. Состоя-
ние российского рынка автомобильной техники характеризуется
сокращением продаж многих моделей отечественных автомобилей,
бессистемной торговлей автомобилями и запасными частями. В то
же время были сделаны первые шаги в структурировании рынка по
образцу рынков капиталистических стран. Иностранные компании
активно вторгаются на наш рынок, имея мощные сбытовые сети и
склады запасных частей, позволяющие им обеспечивать поставку
запасных частей в немыслимые для России сроки.
В данный момент российские автозаводы медленно, но все же
переходят на выпуск новых моделей: собственных, с применением
импортных двигателей и других узлов, собираемых по лицензиям
из импортных комплектующих. В последнее время все больше от-
крывается автосборочных заводов, производящих выпуск как за-
106
рубежных, так и отечественных моделей автомобилей. Однако в
условиях рынка продавать эти модели невозможно без надлежа-
щего обеспечения запасными частями.
Запасные части автомобилей можно разбить на следующие
группы:
оригинальные части, которые выпускают заводы — произво-
дители автомобилей или их дочерние предприятия. Это, как пра-
вило, сложные по конструкции и технологии изготовления детали
и агрегаты;
неоригинальные части, которые выпускают специализирован-
ные предприятия и так называемые имитаторы |8]. В эту группу
обычно входят унифицированные и стандартизованные детали
(свечи зажигания, подшипники, бензонасосы, фильтры и т.п.);
части, получаемые при разборке автомобилей в металлолом,
годные для дальнейшего использования. Известны случаи, когда
мелкие фирмы разбирают новые агрегаты автомобилей и продают
их запасными частями, поскольку спрос на дорогие комплектные
агрегаты невелик (следует учитывать, что необходимость ремонта
возникает, обычно, при отказе одной детали);
восстановленные детали и агрегаты, которые производят ре-
монтные предприятия, оснащенные соответствующим техноло-
гическим оборудованием.
Потребителями запасных частей могут быть ремонтные пред-
приятия дилеров автозаводов, которые осуществляют фирменный
ремонт. Фирменный ремонт отечественных автомобилей прово-
дится, как правило, только в гарантийный период. Ремонт ино-
марок, в основном, фирменный.
Второй группой потребителей запасных частей являются «не-
зависимые ремонтники» -г это СТО и отдельные мастера, которые
выполняют ремонтные работы по заказу автолюбителей и
индивидуальных перевозчиков. Низкое качество запасных частей
породило практику, когда независимые ремонтники производят
ремонт, используя детали, приобретенные клиентами самостоя-
тельно, тем самым снимая с себя ответственность за возможные
отказы установленных деталей.
Основными потребителями запасных частей яапяются автолю-
бители и технические службы автотранспортных предприятий,
которые производят ремонтные работы собственными силами.
Каналами сбыта запасных частей могут быть разного уровня
склады, дилеры, оптовики, магазины, рынки, агентские фирмы,
посредники. Схема участников российского рынка запасных час-
тей автомобилей показана на рис. 6.1.
Уполномоченные или официальные дилеры имеют договорные
отношения с автозаводами и несут перед ними ответственность за
качество предоставляемых клиентам услуг. Следует признать, что
в отечественной практике эта ответственность пока не
107
«железных» рынках могут продаваться различные детали и узлы
реализуется прежде всего потому, что заводы не обеспечивают автомобилей, в том числе и бывшие в употреблении или восста-
дилеров всей номенклатурой запасных частей. Дилеры без обяза- новленные. На данный момент рынки составляют ощутимую кон-
тельств более всего заинтересованы в продаже автомобилей, а куренцию всем остальным поставщикам запасных частей.
вопросы ремонта решают только для создания положительного В представленной на рис. 6.1 схеме под имитаторами понима-
имиджа и привлечения клиентов. ются многочисленные фирмы и машиностроительные заводы,
Агентские фирмы продают оптом и в розницу ограниченную которые из коммерческих соображений наладили выпуск запас-
номенклатуру запасных частей одного изготовителя. В силу зна- ных частей наряду со своей основной продукцией. Имитаторами
чительной унификации многих узлов автомобилей, эти фирмы производятся сравнительно несложные в изготовлении и пользу-
могут удовлетворять спрос в запасных частях многих потребите- ющиеся большим спросом запасные части. Поскольку их продук-
лей. ция практически не подлежит контролю автомобильных заводов,
Посредники берут на себя роль поставщиков запасных частей качество запасных частей может быть очень низким. Такая система
для крупных потребителей. Имеется опыт предоставления авто- не исключает подделок под запасные части фирм, хорошо заре-
транспортными предприятиями посредникам в аренду складских комендовавших себя на рынке запасных частей.
помещений, расположенных на территории АТП. В этом случае Следует признать, что заводы — изготовители отечественных
посредники обеспечивают поставку запасных частей не только автомобилей на данный момент не ведут серьезной борьбы за ка-
арендодателю, но и другим потребителям запасных частей. чество поступающих на рынок запасных частей. Изготовители счи-
тают, что не очень качественные, но недорогие запасные части
имеют своего покупателя и способствуют продлению срока служ-
Изготовители автомобилей и запасных частей бы выпущенных автомобилей. Хотя наличие старых машин в экс-
плуатации сдерживает продажу новых, в то же время это служит
1 хорошей рекламой их долговечности. В свою очередь, проблемы,
зональные склады Центральные и заводы узлов и детале Специализированны й в создаваемые некачественными запасными частями, подталкива- ют более обеспеченного потребителя покупать новые автомобили.
Г Зарубежные производители автомобилей уже полвека назад
поняли, что самым главным аргументом конкурентоспособности
Уполномоченные Оптовики Имитаторы техники является качество обеспечения запасными частями —
дилеры наличие их полной номенклатуры и максимум одни сутки на ожи-
Агентские дание детали [8].
фирмы Комплексные АТП традиционно имеют складское хозяйство
Магазины 1 обеспечивающее своевременное обслуживание и ремонт автомо
Посредник билей. Планирование и управление складскими запасами заклю
Дилеры без чается в определении правил организации процесса пополнения
обязательств хранения и расходования запаса и соответствующих численны:
Продавцы ержанных параметров этого процесса, подверженного влиянию многих ре
-геталей ально существующих факторов.
Продавцы — Общее представление о процессе управления запасами можн<
Независимые восстановленных получить при рассмотрении простейших примеров систем попол
ремонтники деталей нения и расходования запасов [19, 21].
На рис. 6.2 проиллюстрирован процесс изменения запаса н
складе при равномерном расходовании запасных частей и строг
Ремонт у дилеров Ремонт у независимых ремонтников Ремонт своими силам и регулярном их пополнении.
Как только уровень запаса снизится до величины /> 3 (момент t }
производят заказ в объеме д, на пополнение запаса с головног
Рис. 6.1. Схема обеспечения автомобильного парка страны запасными склада. В течение определенного промежутка времени i in на СКЛЕ
частями 1 С
Роль оТтовиков, магазинов и рынков достаточно очевидна. На
заттас
снижении запасов до некоторого заданного значения Р 3 (условно,
при расходовании одного бункера запасов). До момента поступле-
ния заказанного объема <7 3 запасы продолжают уменьшаться (рас-
ходование запасов производится из второго бункера).
Объем заказа по рассматриваемой схеме всегда постоянен и
определяется разностью двух установленных объемов q t =/> тах - Р ъ .
Моменты заказов являются случайными величинами, зависящи-
ми от интенсивности расходования запасов. Достоинством метода
является постоянный объем поставок, позволяющий производить
оптовые закупки и оптимально организовывать транспортировку
запасных частей.
Следующий вариант пополнения запасов при случайном рас-
Рис. 6.2. Изменение запаса частей на складе при равномерном их расхо- ходовании показан на рис. 6.4.
довании и регулярном пополнении склада Система с постоянной периодичностью заказа характеризуется
получении поставки в момент t„объем запаса на складе будет опять в соответствии с заказом поступает партия поставки q„ - д 3 .При тем, что он повторяется через равные промежутки времени / на складе, и размер заказа принимают равным разности между квартал, месяц и т.д.). В момент заказа проверяют наличие запаса кз (год,
максимальным. фиксированным максимальным запасом и его фактическим
рассматриваемой схеме идентичны, на складе должен быть опре- Несмотря на то что циклы расхода и пополнения запасов в наличием на момент заказа.
деленный страховой запас /^р. Среднее значение уровня запаса во Рассматриваемая система целесообразна при соблюдении ре-
времени гулярных сроков поставки и возможности заказывать запасные
части в любых количествах. Эта система обычно используется там,
Рс Р =Л™ - 0,5<7„ = P ctp + 0,5g n . ких наименований продукции от одного поставщика. Достоинством где в одном заказе объединяются требования на поставку несколь-
расходование запасов маловероятно. При переменной интенсив- В реальных условиях функционирования склада равномерное системы является то, что учет наличия запасов на складе нужно
ности расходования запаса его пополнение может производиться производить не ежедневно, а лишь к моменту, когда подходит
по разным схемам. время заказа. Это значительно снижает трудоемкость складского
На рис. 6.3 показана так называемая «двухбункерная» система учета.
пополнения запасов, когда заказ на пополнение проводят при На рис. 6.5 иллюстрируется система с периодическим контро-
лем минимального уровня запасов.
Рис. 6.3. Изменение запаса частей на складе при его пополнении после Рис. 6.4. Изменение запаса частей на складе с периодическими заказами
снижения запаса до заданного уровня
на пополнение склада
ПО
111
J заказываемом^^одукте, шт.; /' -- затраты на хранение единицы
заказываемой продукции, руб.; к— коэффициент, учитывающий
скорость пополнения запасов на складе (время от момента заказа
до его исполнения).
Практически на систему пополнения запасов оказывают влия-
ние очень много факторов, которые не учитываются формулой
Вильсона. Наиболее сложным в планировании и управлении запа-
сами является прогнозирование их расходования. Исходная ин-
формация для оценки интенсивности расходования запасных ча-
стей может быть двух видов:
статистические данные о расходе запасных частей со склада за
прошлые годы или данные о расходе частей с других подобных
Рис. 6.5. Изменение запаса частей при периодическом его контроле складов, обслуживающих аналогичный парк автомобилей;
и пополнении склада по необходимости сведения о надежности автомобилей (законы распределения
вероятностей наработок до предельного состояния деталей и аг-
регатов и т.п.), о возрастном составе автомобильного парка, об
В этой системе запасы проверяются только в конце каждого особенностях эксплуатационных условий.
постоянного промежутка времени / к 3 , но сам заказ делается лишь Наиболее достоверный прогноз потребности запасных частей
в том случае, если фактический уровень запаса снижается до за- может быть произведен на основании установленных норм рас-
данного минимального уровня P min .Размер заказа определяется ходования запасных частей, которые определяются по известным
как разность между максимальным и фактическим запасами в точке показателям долговечности деталей.
заказа. Таким образом, в данной системе время заказа кратно не-
которой постоянной величине, а размер заказа может быть раз-
личным. Система применяется, когда в различные периоды вре- 6.2. Расчет средних норм расхода запасных частей
мени интенсивность расходования запасов существенно меняет-
ся, а затраты на ежедневный контроль запасов велики. Средние нормы запасных частей, используемых для текущего
Рассмотренные системы пополнения и расходования запасов ремонта автомобилей, определяются из следующих соображений.
не исчерпывают всего многообразия возможных вариантов, но, тем не менее, дают представления о схемах планирования и уп- равления запасами. беге х работка (амортизационный пробег) д: За весь срок службы автомобиля до списания / г составит х г = x r t 3 .Замена детали или агрегата (в общем а при среднем годовом про- а его общая на-
При любой системе пополнения запасов требуют решения два случае — части) производится с некоторой периодичностью. Обыч-
основных вопроса: когда делать заказ и сколько деталей заказы- но части автомобиля, поступающего в эксплуатацию с завода,
вать. Оптимальные размеры заказов определяются при сопостав- служат дольше, чем части, устанавливаемые на автомобиль при
лении издержек на содержание запасов и расходов на заказы. Рас- его текущем ремонте. Если наработка автомобиля до первой заме-
количества и качества, раскладку по местам хранения, проверку ходы на заказы включают в себя затраты на контроль наличия, подготовку заказа, высылку заказа, получение товара, проверку учитывающий уменьшение ресурса деталей вследствие общего ста- ны части в среднем равна х второй и последующих замен х х , то наработка (средний ресурс) до 2 = гХ, гае r < — коэффициент,
документов, подготовку рекламаций на бракованные детали, по- рения автомобиля и несовершенства технологического процесса
становку на уч?т, бухгалтерские проводки. текущего ремонта.
Известны рекомендации по определению оптимального заказа Принимая значение коэффициента цпостоянным, можно оп-
на основе формулы Вильсона [8, 19] ределить число второй и последующих замен части делением соот-
ОРЗ = J=S ресурс части х ветствующего отрезка наработки автомобиля дг 2 (условно будем считать, что результат деления будет а — Зс ( на средний
v ik целым числом). Начиная счет с первой замены можно найти число
где ОРЗ — оптимальный размер заказа, шт.; А — затраты на по- запасных частей, устанавливаемых на автомобиль за весь срок его
ставку единицы заказываемого продукта, руб.; 3 — потребность в службы до списания (при списании новая часть не устанавливается)
112 113
это средний расхЯгзапасных частей за планируемый период. При
N,= x ДС 2 а — JC| X a — X) лх , меньше этого запаса, выразится суммой вероятностей запасе Н а частей вероятность, что случайное число отказов будет
запасных частях Зная JV a , можно определить годовую потребность автомобиля в а = Р(к =0) + Р(к =1) + Р(к =2) + • ? • + Р(к =Н а ).
N r = Wa Используя закон Пуассона, можно записать
Если в конструкции автомобиля используется поднотипных н„ к
деталей, то годовая потребность в запасных частях может быть
представлена как средняя норма запасных частей, которая обыч- Jfe=0 К •
но дается не на один, а на 100 автомобилей: Для удобства расчета перепишем формулу, перенося постоян-
_100nfx л * ' r 1 а ный множитель в левую часть равенства: Зная средний расход запасных частей и задаваясь требуемой
где Н — средняя годовая норма запасных частей; п— число нор- вероятностью отсутствия простоев из-за нехватки запасных час-
мируемых частей на одном автомобиле; л. — коэффициент, учи- тей, подсчитывают левую часть равенства, а затем начинают счи-
тывающий уменьшение ресурса частей, установленных на авто- тать сумму правой части последовательным перебором числа кдо
автомобиля; х, — средний ресурс части в начальный период экс- мобиль при его текущем ремонте; х г —средний годовой пробег момента, когда значение суммы достигнет значения левой части равенства. То число к,при котором будет достигнуто равенство, и
плуатации; г На основании полученной расчетной формулы составляют но- а — срок службы автомобиля. будет искомой нормой запасных частей Н„. На основании рассмотренных формул составлены таблицы от-
менклатурные справочники норм расхода запасных частей по моде- LI
лям автомобилей. Этой работой занимается Центральная научно- носительных норм р = —- запасных частей, обеспечивающих за- данную вероятность отсутствия простоев из-за их нехватки [21, 36]. Рассмотрим фрагмент такой таблицы со значениями относи- тельных норм р (табл. 6.1).
исследовательская лаборатория Министерства транспорта Россий-
ской Федерации.
6.3. Расчет норм расхода запасных частей исходя Анализируя табличные значения, можно заметить очень важ-
из заданной вероятности отсутствия простоев ную закономерность: чем больше средний расход запасных час-
( при установившемся потоке отказов ) тей, тем ближе значение р к единице, т.е. при больших средних
расходах незначительное превышение средних запасов гарантиру-
Расчет позволяет определить такие нормы запаса частей, которые ет высокую вероятность отсутствия простоев из-за нехватки за-
с любой наперед заданной вероятностью гарантируют отсутствие пасных частей. Таким образом, склады должны находиться не на
простоев автомобиля из-за нехватки частей в течение планируемого Таблица 6.1
периода. Метод расчета приемлем при любом числе автомобилей,
если ресурс частей описывается экспоненциальным законом (от- Относительные нормы запасных частей р
казы носят внезапный характер, например, разбивание лобового Вероятность а Средний расход запасных частей а
стекла и т.п.), а также может быть распространен на большие груп-
пы автомобилей, разнородных по наработке и сроку службы, когда 25 100 1000 5000
ресурс описывается любым законом распределения вероятностей. 0,900 1,24 1,18 1,04 1,02
В первом и втором случаях, когда отказы нормируемых деталей
происходят на разных автомобилях и не связаны друг с другом,
число отказов за планируемый промежуток времени описывается а к законом Пуассона Р(к)= —е~°, где 0,998 1,6 1,29 1,09 1,04
параметр распределения а—
А:! 115
114
отсутствия простоев АТП с небольшим парком автомобилей дол-
жно иметь запас подшипников, в несколько раз превышающий их
средний расход, а на складе подшипникового завода излишних
запасов иметь не надо, при незначительном превышении среднего
расхода запросы всех потребителей будут удовлетворены с очень ад = £ед .
высокой гарантией. 0
Тем не менее рассмотренный метод расчета норм запасных ча-
стей крайне необходим при организации работы автомобилей вдали Расчет норм запасных частей при неустановившемся потоке отказов
от баз, при ограничениях в поставке запасных частей (северный может быть произведен фафоаналитическим методом на основе композиции распределений. Поясним применение метода на примере.
завоз и т.п.).
Пример. Парк автомобилей на начало планируемого периода состоит
6.4. Расчет норм расхода запасных частей при из двух групп, первая из которых (100 авт.) не имеет начального пробега,
неустановившемся потоке отказов среднем 65 тыс. км. Планируемый годовой пробег 80 тыс. км, кварталь- вторая (200 авт.) на начало планируемого периода имеет пробег в
ный — 20 тыс. км.
следующим примером. Область применения метода может быть наглядно определена В планируемый год в АТП предусмотрено получение 50 новых = 25 тыс. км. тыс. км, капитально отремонтированные двигатели — х Новые двигатели имеют средний ресурс х н = 150 тыс. км и о р = 105 тыс. км и о н = = 30 р
автомобилей. Средний ресурс двигателя данной модели автомо- Рассчитаем числовые характеристики композиции распределений:
потребность в капитальных ремонтах двигателей при годовом про- билей х= 125 тыс. км при а х =25 тыс. км. Требуется запланировать $ = х„= 150; а, =а„ =30;
беге автомобилей х,= 50 тыс. км. х 2 = 150 + 105 = 255; ст 2 = V30 2 + 25 2 = 39,05;
Если запланировать число капитальных ремонтов как среднюю Ъ= 150 + 2 105 = 360; о 3 = V30 2 + 2 25 2 =46,37;
норму, то Н = -ZT- = -------- = 20 шт. Очевидно, что такая норма не „ пх г 50-50 _„ ~ х 4 = 150 + 3 105 = 465; ст< = V30 2 + 3 25 2 =52,68.
д: 125
будет соответствовать действительности, поскольку мы имеем дело с новыми автомобилями и вероятность потребности в капитальном F(x) Ведущая функция
ремонте на протяжении 50 тыс. км будет мала. потока отказов
В этом примере, когда в эксплуатацию вступают одновременно
все рассматриваемые автомобили, поток отказов будет явно не
установившимся.
Автомобиль представляет собой систему, работоспособность
которой после отказа может многократно восстанавливаться путем
замены или ремонта агрегата, узла, детали и т.п. Эксплуатация
вновь поставленной части начинается с момента отказа пре-
дыдущей. Общая наработка автомобиля до отказа k-ftчасти явля-
ется случайной величиной х 0 = х, + х 2 + ... + х к ,математическое
ожидание этой величины может быть выражено суммой матема-
к
тических ожиданий средних ресурсов т мк х = ^m xi ,а среднее квад- 50 100 150 200 250 300 X,тыс. км
ратическое отклонение (дисперсия) с -£о/. м Рис. 6.6. Построение ведущей функции потока отказов
116 117
Табл и на 6.2 Число заЧКных частей, потребность в которых возникает наи-
Ожидаемое число капитальных ремонтов двигателей по более часто, должно быть больше числа редко запрашиваемых.
группам автомобилей Целесообразно учитывать стоимость хранимых запасных частей,
так как при одинаковой безотказности склада излишние запасы
Число Ведущая функция и число ремонтов по кварталам Число дорогих запасных частей менее выгодны, чем запасы дешевых.
автомобилей л ремонтов Число забираемых со склада запасных частей за определенный
1- квартал й квартал 2- й 3- й квартал квартал 4- й за год промежуток времени является случайной величиной с распреде-
лением вероятностей по закону Пуассона
ДО nMi ДО / | У да лДО да п№
100 0,00 0,0 0,00 0,0 0,00 0,0 0,01 1,0 1,0 Р ( к ) = ?- е - а , к
200 0,01 2 0,05 10 0,15 30 0,28 56 98 где к —случайное число забираемых со склада запасных частей; а
— средний расход запасных частей за планируемый период (име-
Итого — 2 — 10 — 30 — 57 99 ется в виду деталь определенного наименования).
При наличии на складе Н, запасных частей определенного /-го
Далее считать не имеет смысла, поскольку нас интересует интервал на- наименования потребность в них будет удовлетворена при к <Н,.
работки до 80 тыс. км, на котором вероятность капитального ремонта Вероятность а,, что склад будет безотказным по f-й запасной части,
более четырех двигателей на одном автомобиле очень мала. можно найти как сумму вероятностей:
Используя численные значения квантилей нормального закона для
различных вероятностей F(z)в диапазоне от 0 до 1, находим соответ-
(рис. 6.6). ствующие наработки х к = za k +x k и строим композицию распределений
Функцию потока отказов П(х)находим суммированием ординат всех При хранении на складе пвидов (наименований) запасных
значений наработки х Естественно, что при малых наработках кривая изображенных на графике кривых вероятностей отказов для одинаковых по каждому виду части: частей безотказность склада а с равна произведению безотказностей
функции потока отказов мало отличается от кривой вероятности отказа
первого двигателя. Определив приращение функции потока отказов по мере наработки в сх с =а|а 2 ...а л = П«<-м я
течение квартала (для первой группы автомобилей начиная с нуля, а для Увеличение нормы хранимых на складе запасных частей при-
второй — с 65 тыс. км), можно найти ожидаемое число капитальных ремонтов двигателей по группам автомобилей. Расчет сведен в табл. 6.2. водит к увеличению безотказности склада и стоимости хранимых частей (стоимости склада). Эффективность увеличения Н, до (Н,+ 1) при стоимости рассматриваемой части С, можно оценить по отно- шению —- , где Да, = а(Н, + 1)-а(Н,) — прирост безотказности
Проведенный расчет показывает, что из группы новых автомобилей
можно ожидать только один капитальный ремонт двигателя в конце года,
всего следует планировать 99 капитальных ремонтов.
6.5. Формирование оптимального склада при увеличении нормы запаса на одну часть.
запасных частей с минимальной стоимостью Для удобства расчета введем величину R, =In а,. Если безот-
и максимальной безотказностью казность а, меняется в диапазоне от 0 до 1, то R,меняется в более
широком диапазоне — от -°°до 0. Прирост безотказности заменим
Одним из условий эффективного функционирования ремонт-' величиной Д/?, = /?(Н, + I) - /?(Н,), так как если /?, = 1па ( , то
ных служб АТП или СТО является наличие требуемых для ремонта н «а' а к ±! А а к
автомобиля запасных частей, которые наиболее быстро могут быть Д/?, = In £ ' - In 2, ' • Преобразовав сумму вынесением за скоб-
получены со склада предприятия. Очевидно, что безотказность
склада будет тем выше, чем больше запасных частей хранится на ку общих множителей, расчет можно вести по циклической про-
складе. Однако чрезмерное увеличение числа запасных частей грамме на ЭВМ.
приводит к возрастанию экономических издержек, связанных с их
приобретением и хранением. 119
118
Определив значения сумм, находим относительную величину Табл ица 6.3
Д/?,/С, по всей номенклатуре хранимых на складе запасных час-
тей; сравнивая получаемые значения, выбираем наибольшее, фик- Исходные данные для расчета оптимальных запасов частей
сируя номер (наименование) соответствующей запасной части. Уве- Номер запасной части Стоимость части С,, руб. Средний расход а„шт.
личение нормы хранения выбранной запасной части дает наи-
больший прирост безотказности склада на 1 руб. затрат на приоб- 1 100 20
ретение запасных частей. Увеличиваем эту норму на одну запас- 2 100 2
ную часть и определяем общую стоимость склада 3 10 20
с = £с,н,. 4 10 2
/-I
Если стоимость склада меньше заданной по условиям расчета Если склад будет сформирован по среднему числу расходуемых
общей стоимости, то расчет повторяется — отыскивается номер запасных частей, то его стоимость составит С а = 100-20 + 100-2 +
той части, которая дает наибольший прирост безотказности скла- + 10-20 + 10-2 = 2 420 руб. Оптимальный по безотказности склад
да на I руб. затрат. Если стоимость склада сравнивается с заданной должен иметь при той же общей стоимости другое соотношение
обшей стоимостью, то расчет прекращается. После этого дается числа запасных частей: дешевых частей с большим расходом —
распечатка норм хранения всей номенклатуры запасных частей. больше средней нормы, а дорогих — меньше средней нормы. При
Вторым вариантом расчета может быть определение норм хра- уменьшении общей стоимости склада разница в численности де-
нения запасных частей исходя из заданной общей безотказности шевых и дорогих частей становится еще больше. Для рассматрива-
склада при наименьшей его общей стоимости. емого примера безотказность склада приближается к единице толь-
На рис. 6.7 приведены результаты расчета для четырех частей, ко при стоимости склада, в два раза превышающей стоимость С„.
средний расход которых и стоимость отличаются на порядок в
соответствии с табл. 6.3.
6.6. Методика формирования склада
запасных частей станций технического
Н.шт. 40 обслуживания автомобилей
35- 30- 25- 20
В рыночных условиях СТО легковых автомобилей испытывают
жесткую конкуренцию, что вынуждает их принимать меры к бо-
лее полному удовлетворению потребностей клиента, в первую
очередь — это сокращение времени ремонта при высоком каче-
стве работ. Значительное число операций устранения отказов ав-
15- томобилей сопряжено с заменой деталей. Наличие этих деталей на
10 СТО сокращает время выполнения ремонтов, что уменьшает чис-
5- ло переходов клиентов к конкурентам.
При отсутствии запасной части клиент с некоторой вероятно-
стью может покинуть СТО, что приведет к утере ее дохода, или
0 12 3 4 5 С, тыс. руб.
согласиться воспользоваться услугами СТО при условии, что бу-
Рис. 6.7. Зависимость оптимальных запасов частей с разной стоимостью и дет произведена экстренная доставка запасной части. Исходя из этих
средним расходом от общей стоимости склада: соображений, могут быть определены экономические потери С оч
Р —кривая безотказности склада в зависимости от общей стоимости хранимых от отсутствия запасной части:
запасных частей; / — требуемые запасы дорогой запасной части с большим их
расходом; 2— требуемые запасы дорогой запасной части с малым их расходом; С 0 „ = Ц-а)[Р ук С л +(- Р У4С )С,],
3 —требуемые запасы дешевой запасной части с большим их расходом; 4— требуемые запасы дешевой запасной части с малым их расходом где X —интенсивность потока требований на конкретный вид за-
пасной части; а — вероятность наличия запасной части; Р ук —
120
121
6.7. Краткие сведения о складском хозяйстве
Оптимальная система складирования материальных ценностей
и запасных частей для ремонта автомобилей предопределяет ра-
циональность технологического процесса на складе. Большое зна-
чение в складском хозяйстве принадлежит виду и размеру устрой-
ства (товароносителя), на котором формируется складская грузо-
вая единица. Такими устройствами могут быть ящики, поддоны,
контейнеры, кассеты и т.д. Складской товароноситель увязывает
между собой номенклатуру перерабатываемого груза, внешние и
внутренние материальные потоки и все элементы системы скла-
Рис. 6.8. Определение оптимальной нормы хранения запасных частей дирования, включая подъемно-транспортные механизмы и транс-
по минимуму суммарных затрат: С оч — затраты от отсутствия порт.
запасных частей; С, р — затраты от хранения запасных частей; С 0) — обшие Размещение технологического оборудования должно обеспе-
затраты чивать максимальное использование площади и высоты склада.
Выделяют следующие основные виды складирования:
да клиента); С вероятность ухода клиента; С Хранение запасных частей на СТО также требует определен- э — затраты на экстренную доставку части. д — утерянный доход от заявки (ухо- проходных (въездных) стеллажах; полочных стеллажах; в штабеле блоками;
(стоимости части) и затратами на содержание склада (в расчете ных денежных затрат С хр , обусловленных омертвлением капитала передвижных стеллажах; элеваторных стеллажах и т.д.
на конкретную часть). Если хранится Н запасных частей, то затра- При оценке преимуществ различных видов складирования рас-
ты на хранение частей данного наименования сматриваются следующие показатели:
высокая степень используемой площади и объема;
С х ..|= С хр Н. Вероятность наличия свободный доступ к товару;
запасной части а зависит от нормы запаса Н и среднего расхода обеспечение контроля изменений запасов;
запасной части а,и может быть выражена из формулы Пуассона, легкость обслуживания;
как в подразд. 6.3: возможность автоматизированного управления;
а = У —е~ н a k низкие капиталовложения и строительные затраты; выполнение принципа «груз первым пришел — первым ушел»;
низкие эксплуатационные расходы и затраты на техническое
С учетом того, что X = обшие затраты СТО от отсутствия и обслуживание.
а,хранения запасных Оценку размеров склада запасных частей для ремонта автомо-
частей билей можно произвести по имеющимся статистическим данным
[8]. По методике компании Renault объем склада, включая зоны
hk 1ДкС д+ (1-/> у . к )С э ] + С хр Н. ния, службы подготовки тары, внешние рампы для погрузки и т.п., хранения, приемки, отгрузки и не включая конторские помеще-
Оптимальную норму хранения запасных частей можно можно рассчитывать по удельным показателям. Для разновозраст-
найти численным решением из условия С 03 -> min в соответствии с ного парка автомобилей, сформировавшеюся в течение 10 лет
рис. 6.8. продажи машин, на один среднестатистический легковой авто-
Очевидно, что увеличение средних расходов запасных частей и мобиль во Франции в год продается в среднем 0,1 м 3 , или при-
затрат, связанных с экстренной доставкой части, приводит к не- мерно 15 кг запасных частей. Сходные данные у Fiat по Италии —
обходимости увеличивать запасы частей, особенно, если они де- 12... 18 кг. По данным Volvo, на один тяжелый грузовик продается
шевые. При наличии сильной конкуренции со стороны других СТО примерно в шесть раз больше запасных частей, чем на легковой
и больших доходов, получаемых от ремонтных работ, число хра- автомобиль, т.е. можно принять для расчета объем 0,6 м или
нимых частей также следует увеличивать. примерно 90 кг.
Расчеты по выведенной зависимости позволяют найти конк-
ретное значение нормы хранения запасных частей.
Используя эти данные, можно опрчтелить полезный объем скла- учет реДГизации запасных частей по коммерческим ценам кли-
да и его производственную площадь, которая включает в себя ентам; по себестоимости — при гарантийном ремонте, предпро-
кроме мест хранения запасных частей проезды, зоны приемки, дажной подготовке и восстановлении агрегатов для своего обо-
упаковки и отгрузки. Практика показала, что коэффициент ис- ротного фонда; ниже себестоимости — при реализации неликви-
пользования площади склада при высоте 7 м составляет 0,60, при дов и уценке брака;
высоте 5м — 0,48, при высоте 3,5 м — 0,36 [8]. Зная необходимый раздельный учет, статистику и анализ прихода и расхода новых
объем склада с учетом высоты, можно найти полезную площадь, запасных частей, подержанных деталей, восстановленных узлов и
разделив которую на коэффициент использования площади, можно агрегатов;
найти площадь склада. учет передачи запасных частей и материалов на реализацию в
При использовании данных по годовому расходу запасных ча- свои и чужие торговые точки, своим мастерским, на склады низ-
стей следует учитывать оборачиваемость склада, т.е. сколько за шего уровня;
год происходит циклов полной замены хранящихся частей. учет трудозатрат при ремонте и предпродажной подготовке
Для региональных складов в Европе, взаимодействующих с машин, аналогичный любому производству, расценка услуг по
50 дилерами, которые обслуживают 10 тыс. грузовых автомобилей ремонту;
и тракторов одной модели разных модификаций, оборачиваемость учет и подготовку документации по рекламациям по качеству
склада не превышает трех раз в год [8|. Для небольших дилерских и количеству машин и запасных частей;
складов, хранящих не всю номенклатуру, а только детали частого учет прихода и расхода масел, других технологических жидко-
спроса, оборачиваемость запасов может составлять шесть раз в год стей и материалов по разным ценам в случаях предпродажной
и более. Очевидно, что в этом случае объем необходимого склада подготовки, коммерческой реализации, гарантийных ремонтов,
будет примерно во столько же раз меньше. расходов для своего транспорта;
При технологическом проектировании АТП по отечественным учет материалов, обеспечивающих деятельность фирмы или
методикам количество хранимых на складах запасных частей оп- конкретного склада;
ределяется в зависимости от массы автомобиля и суммарного про- бухгалтерский учет, аккумулирующий результаты всех направ-
бега всего парка за планируемый период [25]. Площади складских лений деятельности;
помещений находят по площади пола, занимаемого стеллажами, раздельный анализ по каждому направлению деятельности;
скорректированной коэффициентами, учитывающими проходы и учет обслуживаемого парка машин, статистику его изменения
проезды по складу. для планирования потребности в запасных частях, материалах, а
В настоящее время без компьютерного учета невозможно эф- также трудозатрат.
фективное функционирование крупных складов запасных частей Для эффективного управления распределением и сбытом за-
и материалов для ремонта автомобилей. Фирмы, торгующие ма- пасных частей требуется иметь обширную базу данных, которые
шинами, запасными частями и услугами по ремонту, нуждаются могут использоваться для различных видов анализа. Приведем при-
в специальных программах для компьютеризации информацион- меры таких данных.
ных потоков. Основные данные:
Программный комплекс должен обеспечивать выполнение номер детали по каталогу;
финансового анализа, анализа спроса, результатов торговли в наименование;
разных аспектах, а также эффективное управление запасами, ав- единица измерения;
томатизированную подготовку проектов заказов на пополнение масса;
склада, автоматизированный расчет цен, статистических и ана- габаритные размеры;
литических данных и многие другие операции. Такой комплекс код изготовителя;
должен обеспечивать: материал;
раздельный учет машин как товара, как объекта гарантии и число на одну машину;
как объекта ремонта с накоплением истории обслуживания и ре- модели машин, для которых предназначена деталь;
монтов; расчетный срок службы;
учет реализации запасных частей как товара со статистикой и какой деталью заменена (после снятия с производства);
анализом расхода за ряд лет и параметрами, определяющими груп- вместо какой детали введена в конструкцию;
пу скидок, характер цен, применяемость, заменяемость и др.; возможность восстановления после износа;
124 125
в какой комплект или сборку входит^Или не поставляется от- СбытовыЯгги многих крупных компаний, занимающихся по-
дельно); ставкой запасных частей для ремонта машин, строятся таким об-
число деталей в упаковке; разом, чтобы на складах дилеров хранились одно —трехмесячные
вид упаковки; запасы деталей высокого спроса, на региональных — трехмесяч-
вид тары. ные запасы деталей высокого и постоянного спроса, на зональ-
Складские данные:фактическое ных складах — четырехмесячные запасы деталей постоянного и
наличие на складе; минимальный нерегулярного спроса [6J. В процессе функционирования систе-
запас или точка заказа; максимальный мы и накапливания в компьютере фактических данных произво-
запас; страховочный запас; срок дят корректирование состава складов по номенклатуре и коли-
поставки; закупочная цена; честву хранимых частей, обеспечивая повышение эффективно-
розничная цена; группа скидок; сти складов.
минимальное число для склада; Для уменьшения рисков образования неликвидов на складах
оптимальное число для заказа; ежегодно должна проводиться активация запасов. По результатам
заказано у поставщика; анализа спросов деталей изменяют их размещение в складе по
неудовлетворенный спрос; принципу «чаще спрос — ближе к зоне выдачи». Задача такого
недогружено заказчику (долг). анализа — разгрузка склада от деталей редкого спроса, перемеще-
Статистические данные:продано ние на их место деталей высокого спроса и упорядочение разме-
(получено) за период; щения для облегчения доступа.
продано (получено) за период (в закупочных ценах, в рознич- Если нет готовой компьютерной программы для такого анали-
ных ценах); за, то нужно просто сделать выборки деталей, расход (продажа)
валовой доход за период; продано которых составил менее 300 шт. в год, 300 — 1 000 шт. в год и более
(получено) в году: «текущий -1»; 1 000 шт. в год. По таким выборкам принимаются решения. Напри-
«текущий -2» (предыдущий год); мер, если деталь продана за год числом менее 300 шт., то ее мож-
но хранить на дальнем стеллаже или не в теплом, а холодном
складе.
«текущий -10» и т.д. Для сокращения складских расходов полностью избавляются
Аналитические данные: от выявленных при анализе «мертвых» неликвидных запасов, а
группа спроса; бездействующие запасы переводят на более дешевую форму хра-
группа стоимости; нения; удешевляют контроль по всем малоценным деталям; груп-
коэффициент соотношения розничной и закупочной цен; пируют оставшиеся на складе детали в соответствии с результата-
коэффициент оборачиваемости запаса; ми анализа спроса для обеспечения надлежащего контроля за дви-
сбыт на 1 000 машин в год и т.д. жением запасных частей.
Современные системы предусматривают работу с компьюте- Ликвидация «мертвых» запасов производится после тщатель-
рами каждого сотрудника, а не специальных операторов. Освое- ного анализа причин их возникновения. Обычно к таким запасам
ние любого пакета профамм требует постоянных консультаций относят детали, не имеющие спроса более трех лет. Для реализа-
с его разработчиками по телефону или в непосредственных встре- ции неликвидных запасов производят их уценку, дают рекламу о
чах. Компьютеризация требует введения в штат администратора распродаже, связываются с поставщиком этих деталей и выясня-
компьютерной системы для ежедневного контроля ее работы и ют возможность их возврата. При отсутствии возможности реали-
устранения сбоев, консультирования сотрудников, обучения зации таких деталей их сдают в металлолом.
новых кадров, ежевечернего копирования всей информации на Детали, по которым не было движения в течение года (за ис-
специальные диски или кассеты, хранимые в несгораемых сей- ключением деталей для новых, только введенных на рынок моде-
фах на случай поломки компьютеров или порчи информации в лей машин), снимают со стеллажей и укладывают в ящики, на
них. которые крепят упаковочные листы. Ящики держат в таком месте,
где их хранение не влечет значительных расходов. Эти детали ос-
тавляют в базе данных, но указывают новый адрес складирова-
ния.
126 127
После очищения складов от бездействующих и «мертвых» за- выявить запасы; по которым нет движения. Это особенно важно
пасов, руководство складского хозяйства принимает меры для пред- для эксплуатационных материалов (шпаклевка, герметик и т.п.) и
упреждения возможностей аккумуляции подобных запасов в бу- деталей небольшой стоимости, по которым не проводится кон-
дущем. троль запасов.
Удешевление контроля помогает сократить расходы но содер- Небольшие склады применяют простую систему пополнения
жанию запасов. Тщательный учет каждой находящейся на складе запасов, известную как «система авансирования» или «пополнение
детали слишком дорог. Экономичное управление запасами пред- количества за количество». При этой системе в каждой ячейке
полагает, что нужно меньше контролировать дешевые детали и склада имеется пачка талонов, состоящая из двух одинаковых ча-
сосредоточивать все внимание на наиболее дорогостоящих дета- стей. При упаковке деталей по заявке заказчика берут один талон и
лях. На долю дешевых деталей приходится большая часть прово- в обеих его частях проставляют отпущенное количество деталей.
док в документации контроля запасов, в то время как в товаро- Затем одну часть талона прикрепляют к документу на отпуск де-
обороте и стоимости запасов они составляют очень малую долю. талей и передают в бухгалтерию, а вторую часть направляют на
Если практикуется годовая инвентаризация физических запасов, головной склад, информируя о расходе запасов. На основании таких
то основное внимание уделяют деталям групп, на которые талонов головной склад формирует очередную партию запасных
приходится наибольшая доля суммарной стоимости запасов. Что частей и отправляет ее на периферийный склад.
касается группы малоценных деталей, то принимают на веру дан-
ные карточек учета этих запасов. Контрольные вопросы
На многих складах применяются простые и дешевые способы
контроля. Используют принцип оптимального размера заказа, ус- 1. Назовите участников российского рынка запасных частей.
танавливают, что детали малой стоимости нужно заказывать менее 2. В чем различие графиков расходования и пополнения запасов сис-
часто, но в больших количествах. Для этих деталей применяют контролем уровня запасов? темы с постоянной периодичностью заказа и системы с периодическим
упрощенную систему визуального контроля запасов. При этой си- 3. Что нужно знать для расчета средней годовой нормы расхода запас-
стеме запасы каждой детали делят на три части (группы) и разме- ных частей?
щают в одной ячейке. Каждая группа («бункер») отделяется друг от 4. Можно ли рассчитать норму расхода запасных частей, гарантирую-
друга с помощью специальных щитков или помещается в пла- щих отсутствие простоев из-за нехватки запасных частей с заданной ве-
стиковые мешки либо коробки. Каждая группа имеет цветовую роятностью?
кодировку: красный цвет означает минимальный запас, желтый — 5. Почему, имея средний запас частей, крупное предприятие страда-
уровень заказа, зеленый — наличие сверх уровня заказа. На ячейке ет от их нехватки реже, чем мелкое?
закреплена карточка, содержащая следующую информацию: код 6. Почему средние нормы расхода запасных частей неприемлемы для
детали, ее адрес, наименование, категорию запаса и сведения об новых автомобилей? Какой метод расчета запасных частей в этом случае
установленных для детали уровнях запаса. Для пополнения запаса может пригодиться?
не требуется никаких действий до тех пор, пока детали выбираются 7. Как может быть сформирован оптимальный склад запасных частей
из «зеленого бункера». Как только детали начинают забирать из С минимальной стоимостью и максимальной безотказностью склада?
«желтого бункера», кладовщик берет из ячейки карточку и пе- 8. На основании чего могут быть определены оптимальные нормы за-
редает ее работнику, осуществляющему заказы на пополнение пасных частей, хранимых на СТО?
запасов. После этого карточка с отметкой о дате сделанного заказа
возвращается на место. Как только детали начинают забирать из
«красного бункера», принимаются меры для срочного пополнения
запасов.
На некоторых складах используют систему кодирования цветом
времени поступления запасов. Для каждого года хранения и
квартала устанавливается определенный цвет (две соответствую-
щие метки). Нанесение этих меток не занимает много времени, зато
позволяет быстро установить срок хранения запасов. При такой
системе наиболее долго хранящиеся запасы используют в первую
очередь; кроме того, с течением времени метки позволяют
12R
ГЛАВА 8 Основными исходными данными построения системы ТО ав-
томобилей являются:
ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ предназначение автомобиля (спортивный автомобиль должен
ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ обслуживаться не так, как представительский; транспортный —
не так, как военный);
условия эксплуатации автомобиля (климатические, дорожные
и т.п.);
уровень исходной надежности и качества;
8.1. Общие принципы разработки режимов организационно-технические ограничения (бессмысленно ре-
технического обслуживания автомобилей комендовать выполнение технологических операций ТО при от-
сутствии требуемого для них оборудования и т.п.).
Существуют два способа обеспечения работоспособности ав- Основной задачей при формировании системы ТО является
томобилей в процессе их эксплуатации: восстановление работоспособности после наступления отказа — разработка оптимальных режимов, т.е. определение требуемого
текущий ремонт(ТР); перечня и последовательности операций ТО, оптимальной пери-
поддержание работоспособности путем планово-предупреди- одичности их выполнения с учетом конкретных условий эксплуа-
тельных воздействий — техническое обслуживание. тации автомобиля.
К техническому обслуживанию относят также уборочно-моеч- Общую последовательность разработки режимов ТО для новой
ные работы по поддержанию внешнего вида и комфорта автомо- билей. модели автомобиля можно представить схемой, показанной на
рис. 8.1.
Разработка режимов ТО предполагает владение обширными
особенностей и условий работы механизмов и материалов Анализ конструктивных и неисправностей, возникающих при работе автомобиля Анализ отказов монту агрегатов и систем автомобилей, конструкции технологи- ции, технологии выполнения работ по смазке, регулировке и ре- знаниями по конструкции автомобилей, условиям их эксплуата-
ческого оборудования и многому другому. Специфическим вопро-
воздействия Классификация объектов видов воздействия Классификация сом ТЭА является выбор периодичности ТО.
Выбор типичных объектов и видов 8.2. Определение периодичности технического
воздействий I обслуживания автомобилей
I Определение периодичности ТО 8.2.1. Характеристика используемых методов
определения периодичности технического обслуживания
Группировка операций по вилам ТО Определение вероятности выполнения работ после Определение периодичности плановых технических воздействий
контроля на автомобиль с целью предотвращения и отдаления моментов
Определение _________________________________ возникновения отказов и неисправностей его агрегатов и систем
поелсдовател ьности выполнения работ трудоемкости операций ТО Определение операций, подлежащих корректированию Определение является важным этапом разработки режимов ТО. Можно выде- лить следующие методы определения периодичности ТО: аналогий и уточнений;
визуально-диагностический;
Режимы ТО определения периодичности ТО по допустимому уровню без-
отказности;
Рис. 8.1. Структурная схема разработки режимов ТО технико-экономический.
142 Метод аналогий и уточнений— применение нормативов ТО с
автомобилей-прототипов (аналогов). Этот метод базируется на ак-
сиоме о полезности учебы на ошибках других, но во многих слу-
143
чаях лот метод может давать существенныеЩЁибки. Например, в I i чнико-зкоШмнческий метод основан на минимизации сум-
схожих по конструкции двигателях могут использоваться масла, марных затрат на техническое обслуживание и ремонт автомобиля.
произведенные из разной нефти; периодичность замены масла в этом случае не обязательно должна быть одинаковой. Кроме того, выполнения работ являются некоторыми постоянными величи- Затраты на ТО С то и ремонт С р для установленной технологии
мы не всегда можем быть уверены, что режимы обслуживания автомобиля-прототипа являются оптимальными. Визуально-диагностический метод— периодичность ТО опре- периодичности ТО (чем реже будет производиться ТО агрегата, нами. Периодичность ТО х обслуживаемого агрегата х то является искомой величиной, а ресурс р является некоторой функцией
деляется на основе внешнего осмотра или диагностики (долив тем меньше будет его ресурс). Характер изменения удельных зат-
масла, моечные операции, крепежные операции и т.п.). Этот метод
приемлем только для легко и постоянно наблюдаемых объектов. С С
Метод определения периодичности ТО по допустимому уровню рат С то = —— иС^ = — показан на рис. 8.3.
безотказностиможет быть применен при известных законах рас- *то х р
пределения вероятностей наработки до отказа обслуживаемой си-
стемы. Например, при уменьшении зазора до нулевого значения По минимуму суммарных удельных затрат с х = С| 0 + Q можно
возникает необходимость регулировки теплового зазора в газорас- найти оптимальную периодичность ТО Ху 0 т , обеспечивающую
пределительном механизме (ГРМ). Наработка до этого момента минимальные издержки на обслуживание и ремонт автомобиля. Аналитически оптимальную периодичность ТО можно найти как
зависит от интенсивности изменения зазора в процессе эксплуа-
тации и является случайной величиной, распределенной по не-
которому закону, показанному на рис. 8.2.
экстремум целевой функции суммарных затрат из условия -—- = 0.
F = f(x)dxотказа ГРМ (уменьшения зазора до нулевого о При выбранном значении х то существует некоторая вероятию ность d*ro
значения), а вероятность безотказной работы R= I - F.Принято Конкретный расчет оптимальной периодичности ТО зависит от
считать, что безотказность систем автомобиля, отвечающих за его особенностей обслуживаемой системы. Можно считать, что ав-
безопасность, должна быть не менее 0,95, а всех остальных систем томобиль состоит из основных и вспомогательных систем. Основ-
— 0,8. Задаваясь требуемой безотказностью, по кривой закона ные системы обеспечивают выполнение автомобилем своих функ-
распределения вероятностей всегда можно найти требуемую пе- ций как транспортного средства (колеса, подвеска, двигатель,
риодичность ТО. Можно заметить, что выбор величины безотказ- трансмиссия и т.п.), а вспомогательные — условия нормального
ности во многом субъективен, и метод не учитывает многих весьма функционирования основных систем (смазка, фильтры и т. п.). При
существенных других условий эксплуатации автомобиля. ТО воздействуют, главным образом, на вспомогательные системы,
которые по своему влиянию на безотказность автомобиля можно
разделить на параллельно или последовательно включенные (по
аналогии с елочной гирляндой).
Вспомогательные системы, при отказе которых автомобиль не
теряет работоспособности, но начинает быстрее ухудшать свои
Зазор в ГРМ* автомобиля (масла); a, b —эмпирические коэффициенты. Если
заменять масло через х то километров, то при каждой замене ха-
рактер нарастания износа будет повторяться (следует понимать,
что это только более или менее удачная модель реально протека-
ющего процесса) в соответствии с рис. 8.4.
Согласно технико-экономическому методу определения пери-
С С
одичности ТО, целевая функция удельных затрат С £ = ——+ —-.
*то х р
Определим неизвестный нам ресурс двигателя из следующих со-
Рис. 8.2. Определение периодичности ТО, обеспечивающей требуемый
уровень безотказности обслуживаемой системы
/ f
144
lip ^ У
<
х то * х Л > 1 П X р х
Рис. 8.4. Нарастание износа двигателя при периодической замене масла
Рис. 8.3. Определение периодичности ТО по минимуму суммарных затрат
146
эксплуатационные показатели, можно считгИ^включенными па- ображений. EcJBa время до замены масла двигатель изнашивает- ся на величину Д/ = а*то> то предельный по техническим усло- виям износ /.,„ будет достигнут при наработке х
раллельно. Вспомогательные системы, при отказе которых авто-
мобиль тоже отказывает, можно считать последовательно вклю-
ченными. По мере работы автомобиля вспомогательные системы
могут менять свои характеристики постепенно (плавно) или скач- р = -^уХ то =—^.
кообразно (дискретно). к А/ Я-ХуО
Предложенная классификация вспомогательных систем позво- Подставляя в целевую функцию значение ресурса, получим фор-
ляет получить три расчетные формулы, с помощью которых мож- мулу с одним искомым неизвестным — периодичностью ТО:
но определять оптимальную периодичность ТО многих реальных
систем автомобиля.
Г - т 0 -1- р /jv*" 1 * ТО
' пр
обслуживания 8.2.2. Определение параллельно периодичности включенных технического вспомогательных ее нулю: Берем производную от этой формулы по х то и приравниваем
систем , плавно меняющих свои характеристики
Рассмотрим в качестве примера определение периодичности _ Сто + (6-1)^ а 4 б 2 = 0.
замены масла в двигателе [28]. По мере работы двигателя смазоч- * ТО ' пр
ные свойства залитого в картер масла постепенно ухудшаются, Отсюда выражаем оптимальную периодичность замены масла
что приводит к увеличению интенсивности износа деталей двига-
теля. Выразим величину износа формулой /= ах ь ,где х —наработка у°пт _ ,/ С ТО Л Ф 1
Р, С Р а6-1 8.2.3. Определение периодичности технического
обслуживания параллельно включенных систем
Полученную формулу можно упростить, введя значение ми- с дискретным изменением характеристик
нимального ресурса двигателя, работающего без замены масла. Из
В качестве примера рассматриваемой системы может быть при-
условия / lip =fl(jCp" in )* выразим х™ п = N-^- и подставим в формулу вает при механическом разрушении фильтрующего элемента или нят полнопоточный фильтр для очистки масла, который отказы-
оптимальной периодичности ТО параллельно включенных вспомогательных систем, плавно меняющих свои характеристики: его забивании, когда масло начинает проходить через редукцион-
ный клапан неочищенным.
•*ТО - ~опт _ v min ., х р?| Сто Ср Ь- мере наработки (рис. 8.5). При отказавшем фильтре интенсивность Рассмотрим характер нарастания износа деталей двигателя по
износа высокая и предельный износ двигателя (линия /) может
Для определения оптимальной периодичности замены масла в быть достигнут при наработке х™ ,л ,если фильтр гарантированно
двигателе необходимо знать стоимость замены масла и стоимость работает, то интенсивность износа низкая (линия 2)и двигатель
капитального ремонта двигателя, а также минимальный ресурс сможет проработать х™ м .
двигателя, работающего без замены масла, и эмпирический ко- Фильтры часто изготавливают неразборными и заменяют в
эффициент, определяющий крутизну нарастания износа по мере плановом порядке с периодичностью х т0 , в течение которой
ухудшения смазочных свойств работающего масла. фильтр может отказать. Для конкретного двигателя нарастание
Ресурс и коэффициент следует находить экспериментально в износа будет выражено ломаной линией /,, а его ресурс будет
процессе наблюдения за двигателем, работающим без замены масла. случайной величиной дет,.
В процессе эксперимента с некоторой периодичностью по нара- Найдем оптимальную периодичность замены фильтра, исполь-
ботке производят контроль износа (по концентрации железа в зуя целевую функцию суммарных удельных затрат:
масле, методом вырезанных лунок, по компрессии и т.п.) и по-
лучают систему уравнений:
/, = axf, w
h = ax$,
I„= ax b n .
Для удобства решения уравнения можно прологарифмировать,
представляя в виде lg l k =Igo + blgx t , после чего, разбивая на две
примерно равные группы, можно получить систему из двух урав-
нений, из которых находят коэффициент Ь.
Например, ресурс двигателя, работающего без замены масла Рис. 8.5. Нарастание износа двигателя при периодической замене фильтра:
л:™'" = 85 тыс. км, коэффициент b= 1,6, стоимость ремонта двига- У — нарастание износа двигателя при неработающем фильтре; 2— нарастание
теля С р = 10 000 руб. и стоимость замены масла С то - 100 руб. износа двигателя при гарантированно работающем фильтре
Подставляя принятые значения в формулу, получим xjfi =
= № .{- 100 1 , „
V = 6,57 тыс. км. -^ТО х р
10 000 1,6-1 Очевидно, что если х т0 -> 0, то х р -> х™",если
На основании полученной формулы можно найти периодич- не заменяются), то х р дг то -»°° (фильтры
ность замены масла в агрегатах трансмиссии, замены смазки в Кроме периодичности ТО, на ре-
ступицах колес, периодичность очистки системы охлаждения от сурсе двигателя будет сказываться и надежность самого фильтра
накипи и т.п. на периоде дг то , которую можно представить кривой безотказно-
сти (рис. 8.6).
По мере работы автомобиля вероятность безотказной работы
фильтра можно определить по равновеликой площади под кривой фильтра будет меняться от 1 до R(x m ),среднюю безотказность х р = x™*R(хто) + * P min [l-Л (*то)]•
безотказности путем интегрирования Подставляя значение ресурса в целевую функцию затрат, по-
лучим
I * то
R( XTO ) =— J ЯШх. _ wo , ____________ 2^ р ____
х ГО о 1 х то X ™*R( JCTO ) + * p min [l - R(* TO )]'
Зная безотказность фильтра можно найти средний ресурс дви-
гателя как математическое ожидание (напомним, что х= 2) Х 'А )
по двум значениям х™'"и х™'* : Су =
Л(х) Из таблицы гю" минимуму суммарных затрат можно определить опти- мальную периодичность замены фильтра х
Л(*то) 1 то т = 20 тыс. км (округленно).
На практике для определения периодичности замены фильтра
нужно было бы провести эксперименты с автомобилями, работа-
Л(*то) ющими с поврежденным фильтром (находим х™ определения х™" 1 и числовых характеристик надежности фильт- 3% ), а также для
ров, нужно было бы оборудовать автомобили датчиками, сигна-
лизирующими о моменте отказа фильтра.
8.2.4. Определение периодичности технического
обслуживания последовательно включенных систем
Рис. 8.6. Кривая безотказности фильтра
К последовательно включенным системам относятся агрегаты и
системы автомобиля, отказ которых приводит к потере работо-
Оптимальную периодичность ТО можно определить по мини муму затрат из условия ---- *? = 0 . Поскольку аналитическое реше но способности автомобиля без серьезных повреждений других сис-
тем, — это приборы системы питания, зажигания, пуска и т.п.
Обслуживание и ремонт последовательно включенных систем
по потребности (после отказа) приводит к большим затратам С,^,
ние выполнить сложно, можно использовать численное решение, включающим возможные штрафы за срывы рейса, необходимость
находя среднюю безотказность фильтра по площади под кривой на буксирования автомобиля в гараж и т.д. Регламентированные ТО
можно найти такое значение, которое даст минимальные заданном отрезке х то .Перебирая с некоторым шагом величины х то , этих систем в условиях АТП или СТО требуют затрат С Определим оптимальную периодичность ТО последовательно то ^ С отх .
суммарные затраты. включенной системы, используя закон распределения вероятнос-
стоимость замены фильтра С щем фильтре ресурс двигателя х$* Пример. Известно, что стоимость ремонта двигателя С то = 45 руб. При гарантированно работаю- х = 316 тыс. км, при неработающем р = 7 500 руб., тей ее наработки на отказ (рис. 8.7). При назначенной периодичности х то вероятность отказа сис-
подчинено закону Вейбулла с математическим ожиданием 56 тыс. км и фильтре — jejj 1 '" = 55 тыс. км. Распределение наработки фильтра на отказ темы в дорожных условиях F(xj 0 ) =J f(x)dx,вероятность, что о отказ будет предотвращен • * то
коэффициентом вариации 0,681. По этим числовым характеристикам была вычерчена кривая безот- при плановом ТО, R(x TO ) =1 - F(x 10 )-Отказ может наблюдаться в
казности, используя которую находили среднюю безотказность фильтра интервале 0 й х йх то , в среднем отказ будет происходить при
при разных периодичностях замены, и рассчитывали суммарные затраты. наработке
Результаты расчетов сведены в табл. 8.1.
Ах)
Табл и на 8.1
Расчет периодичности ТО R(x J0 )
Показатели Периодичность ТО, тыс. км Рис. 8.7. График, используемый
9 12 15 18 21 24 27 определения для
Средняя безот- казность Л(х 0,978 0,967 0,954 0,940 0,926 0,911 0,895
то )
Суммарные 29,16 28,14 27,66 27,45 27,42 27,51 27,66 периодичности ТО последовательно включенных
затраты С^, руб. систем
151
150
* то
*отк = J xf(x)dx.
О
Таким образом, часть автомобилей будет отказывать и обслу-
живаться, в среднем, при наработке х тк ,а часть — при наработке
х то . Можно найти среднюю наработку, при которой будут обслу-
живаться последовательно включенные системы, как математи-
ческое ожидание:
т х = -^отк ^Uonc) + хто^(- х то)- * то
Аналогично можно найти средние затраты на обслуживание
системы: Рис. 8.8. Характер изменения удельных затрат в зависимости от пери-
одичности ТО последовательно включенных систем: v —
С = C^FU TO ) + С то [Л(хто) + kF(x JO )], коэффициент вариации
где 0 < к <1 — коэффициент, учитывающий очередное ТО систе- чем больше коэффициент вариации v наработки на отказ об-
мы, которая отказывала ранее и обслуживалась по потребности. служиваемой системы, тем менее четко выражен экстремум удель-
Если все системы обслуживаются в плановом порядке, то к =1, ных затрат;
если в плановом порядке обслуживаются только те системы, ко- при коэффициенте вариации, равном единице (экспоненци-
торые до этого не отказывали и не обслуживались по потребности, альный закон распределения наработок на отказ системы) экст-
то к= 0. ремума удельных затрат нет и ТО таких систем в плановом поряд-
Зная средние затраты на обслуживание и среднюю наработку, ке экономически нецелесообразно;
при которой проводится обслуживание, можно записать удельные если кривая в некоторой зоне экстремума пологая, то любую
суммарные затраты, т.е. целевую функцию для определения периодичность ТО в рамках этой зоны можно считать приемлемой.
периодичности ТО: Рассмотренный метод определения периодичности ТО приме-
ним во многих случаях: зачистка контактов прерывателя-распре-
C OTK /'(x T o) + C T o[/?(x T o) + A:/ : -(x T o)] делителя, регулировка зазоров в конических подшипниках и др.
F(x TO ) + x JO R(x TO ) Контрольные вопросы
Периодичность ТО, при которой удельные затраты будут ми- 1. В какой последовательности разрабатывают режимы ТО новой мо-
нимальными, является оптимальной. дели автомобиля?
Проведем качественный анализ удельных затрат: 2. Какие известны методы определения периодичности ТО?
при х то -> 0 вероятности ^(хто) -» 0, /?(х то ) -»1 и С^ -* «; периодичности ТО? 3. Что лежит в основе технико-экономического метода определения
при х то -> °° система не будет обслуживаться в плановом по- мены масла в коробке передач автомобиля? 4. Что нужно знать для определения оптимальной периодичности за-
5. Какие агрегаты и системы автомобиля с позиции их ТО можно
рядке и F(x T0 )-»1, Л(х то ) ^ОиС^^. отнести к параллельно или последовательно включенным?
Хст. 6. Какие агрегаты и системы автомобиля с позиции их ТО можно
Оптимальную периодичность ТО можно найти численным ре- отнести к параллельно включенным с непрерывным или дискретным
шением, располагая значениями затрат на ТО в плановом порядке изменением характеристик?
и средней стоимости устранения отказов системы, а также кривой 7. В каких случаях плановое ТО последовательно включенных систем
закона распределения вероятностей отказа системы. Характер не целесообразно?
изменения удельных затрат показан на рис. 8.8. 8. Всегда ли необходимо строго выполнять заданную периодичность
Из анализа кривых удельных затрат на ТО последовательно ТО?
включенных систем можно сделать важные выводы:
152
ГЛАВА 11 • алфавитом кода^Леющего структуру из трех ступеней, отделяе-
мых точкой: XX. XXX. XX. Номера ступеней (разделов, групп и
ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РЕШЕНИЙ подгрупп) располагают в нарастающем порядке, используя толь-
ко нечетные числа — для разделов, только четные — для подраз-
ВОПРОСОВ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ делов, четные или нечетные — для подгрупп.
АВТОМОБИЛЕЙ Всего ОКС имеет 38 разделов, номер последнего (резервно-
го) - 99.
11.1. Использование стандартов при разработке Фрагмент классификатора:
технологических процессов и средств 01 Общие положения. Терминология. Стандартизация. Докумен-
тация
их механизации
21 Механические системы и компоненты общего назначения
Разработка и внедрение новых технологических процессов и 21. 020 Характеристика и конструкция механизмов, приборов и
применение технологического оборудования допустимо только при оборудования
выполнении ряда требований, устанавливаемых государственны-
ми и отраслевыми стандартами к их безопасности и экологично- сти. 43 Дорожно-транспортная техника
Включение в состав проектируемого и изготавливаемого в ус- 43. 080 Грузовые транспортные средства
ловиях АТП и СТО технологического оборудования серийно вы-
пускаемых и стандартизованных комплектующих существенно
повышает технологичность оборудования и снижает его себестои- 43. 080. 20 Автобусы
мость.
43. 180 Диагностическое и испытательное оборудование и
Таким образом, специалист, решающий вопросы ТЭА, дол- оборудование для технического обслуживания
жен иметь представление о стандартах, относящихся к принимае-
мым в процессе проектирования и применения технологического До 2003 г. все сведения в указателе стандартов приведены в
оборудования решениям, уметь находить стандарты и правильно четырех томах по состоянию на 1 января текущего года. Вт. 1 — 3
их использовать. указаны номера и наименования стандартов, сгруппированных по
Все действующие отечественные государственные и межгосу- кодам ОКС. В т. 3 имеется также алфавитный предметный указа-
дарственные стандарты (более 24 тыс.) включены в указатель «Го- сударственные стандарты», который разработан Всероссийским тель, в т. 4 даны обозначения, т.е. номера стандартов (государ-
научно-исследовательским институтом классификации, термино- ственных, общероссийских, а также введенных в государствен-
логии и информации по стандартизации и качеству Госстандарта ные стандарты ЙСО и МЭК, специального межгосударственного
России. комитета по индустриальным радиопомехам (сокращенно —
Указатель «Государственные стандарты» в 2001 г. впервые со- СИСПР), Правил ЕЭК ООН, национальных стандартов Герма-
ставлен по кодам Общероссийского классификатора стандартов нии) в порядке их возрастания.
ОК(МК(ИСО/ИНФКО MKQ00I-96)001-2000. Общероссийский В т. 4, кроме кодов ОКС, указаны также группы в соответствии
классификатор стандартов (ОКС) входит в состав Единой систе- с Классификатором государственных стандартов (КГС), который
мы классификации и кодирования технико-экономической и со- был основным для классификации стандартов до 2001 г. В графе
циальной информации (ЕСКК) Российской Федерации. Класси- «Для отметок» указаны сроки введения и прекращения действия
фикатор гармонизирован с Международным классификатором или номер изменения, номер и год издания информационного
стандартов (МКС) и Межгосударственным классификатором стан- указателя, в котором оно опубликовано. Пример обозначения стан-
дартов. дартов приведен в табл. 11.1.
Общероссийский классификатор стандартов устанавливает коды Если стандарт отмечен одной звездочкой, то к нему было при-
и наименования классификационных группировок, используемых менено изменение, двумя звездочками отмечены стандарты, за-
для индексирования нормативных документов, и представляет со- мененные или отмененные в частях, тремя звездочками обозна-
бой иерархическую трехступенчатую классификацию с цифровым чают стандарты, которым присвоены обозначения ранее отме-
ненных стандартов.
222
223
Таблица 11.1 Пример. В лигатурном источнике имеется ссылка на ГОСТ 26899 — 86;
требуется найти название стандарта.
Обозначение стандартов По т. 4 находим код интересующего стандарта — 43.180. Просматрива-
Обозначение Код Группа Для отметок ем группу стандартов с данным кодом и находим ГОСТ 26899—86 «Тех-
стандарта ническая диагностика. Стенды роликовые для определения параметров
тягоио-скоростных свойств и топливной экономичности автомобилей и
17922-72 59.080.30 1(W (1-V-79) колесных тракторов в условиях эксплуатации. Общие технические требо-
(1_ Х -84) вания».
Чтобы провести полный поиск, следует просматривать все виды
Даты введения стандартов приводят без скобок, в скобках при- стандартов, т.е. стандарты Российской Федерации (ГОСТ Р) и
водят номер изменения, номер и год издания информационного межгосударственные стандарты (ГОСТ — это, в основном, стан-
указателя, где опубликована информация об изменениях. дарты СССР), которые на данный момент составляют большинство
Указатель стандартов 2003 г. состоит из трех томов, обозначе- действующих стандартов, а также международные стандарты
ния стандартов в порядке нарастания номеров приведены в т. 3. (ИСО, МЭК и др., действующие в нашей стране). В обозначении
Может быть два варианта поиска стандартов: вида стандарта может быть приведена дополнительная информация
по ключевым словам, наиболее емко отражающим содержание о характере документа:
интересующего вопроса; ПМС — проект международного стандарта; ПСК — проект на
номеру стандарта, приведенному как нормативная ссылка, в. стадии комитета (технического комитета, зрабатывающего
некотором документе. стандарт); РП— рабочий проект;?ГГО — проект технического
Для первого варианта поиска используют алфавитный отчета;
тель, находящийся в т. 3 указателя стандартов. Рассмотрим I JTO — действующий (опубликованный) технический отчет.
поиска стандартов, в которых рассматриваются вопросы, Например: ГОСТ ИСО/ТО 12100-1—2001 «Безопасность обо-
ные с оборудованием для ТО автомобилей. _ шия. Основные понятия, общие принципы конструирова-Часть
В качестве ключевого принимаем слово «Оборудование»! 1. Основные термины, методики». Определив по указателю
алфавитному указателю стандартов 2001 г. находим «Обои ние стандартов, что интересующий стан-действительно существует,
для технического обслуживания», соответствующий код< (в обращаются к каталогу библнестандартов.
указателе 2003 г. приводится не код, а страницы т. I и По библиографической карточке следует убедиться, что стан-
упоминаются стандарты по данной теме). иместся в данной библиотеке, и обратить внимание на фор-
Просматривая перечень стандартов, находим интересу стандарта: он может быть обычным (145 на 215 мм) или боль-i
стандарты: (220 на 290 мм). Это имеет существенное значение, так как в
ГОСТ 27334 — 87 «Домкраты гаражные. Параметры». яиотечном фонде стандарты, обычно, хранятся по порядку
ГОСТ 4.112 — 89 «СПКП. Оборудование гаражное. Номе шия номеров в разных по формату коробках. По
ра показателей». — Взамен ГОСТ 4.112 — 84. _ библиографической карточке следует также определить име-этот
ГОСТ Р 51151 — 98 «Оборудование гаражное. Требование стандарт в виде самостоятельного документа (тогда он тг
опасности и методы контроля». находиться на соответствующем месте в коробке) или вклю-в
При втором варианте поиска вначале используют т. 3 (1или сборник стандартов. Сборники издаются для систем
т. 4 (если пользуются указателями стандартов до 2003 все межотраслевых (общих для раз-отраслей) стандартов, номера
стандарты расположены в порядке нарастания их но__, что систем указываются в начале -а стандарта и выделены точкой.
позволяет быстро найти интересующий номер стандарта] код Имеются следующие системы межотраслевых стандартов:
или группу. 1 — государственная система стандартизации (регламентирует
Располагая этой информацией, обращаются к первому, У1ьность по разработке стандартов);
му или третьему тому (конкретно к тому месту, где распол 2 — единая система конструкторской документации (ЕСКД);
стандарты с данным кодом). 3 — единая система технологической документации (ЕСТД);
Просматривая расположенную в порядке нарастания
группу стандартов, находят нужный номер и название 225
стандарта.
224
4 - система показателей качества иролуфш (СПК.П); 11.2. ИспЯЛзование классификаторов продукции
5 — стандарты на аттестованную продукцию; и услуг при сертификации на автомобильном
6 — унифицированные системы документации; транспорте
7 — система информационно-библиографической документа-
ции;
8 — государственная система обеспечения единства измерений; Общероссийский классификатор продукции (ОКП) внедрен в
9 — единая система зашиты от коррозии и старения материа- действие с 1994 г. на территории Российской Федерации взамен
лов и изделий; Общесоюзного классификатора промышленной и сельскохозяй-
10 — стандарты на товары, поставляемые на экспорт; ственной продукции. ОКП предназначен для обеспечения досто-
11 — прикладная статистика; верности, сопоставимости и автоматизированной обработки ин-
12 — система безопасности труда; формации и продукции в таких сферах деятельности как стандар-
13 — микрофильмирование; тизация, статистика, экономика и др.
14 — единая система технологической подготовки производ- ОКП — это иерархический свод кодов и наименований груп-
ства; пировок продукции, позволяющий разрабатывать каталоги, необ-
15 — разработка и постановка продукции на производство; ходимые при сертификации продукции и проведении маркетин-
16 — управление технологическими процессами; говых исследований.
17 — система стандартов в области охраны природы и улучше- однозначное контрольное число и наименование группировки Каждая позиция ОКП содержит шестизначный цифровой код,
ния использования природных ресурсов; продукции.
18 — количественные методы оптимизации параметров объек- В ОКП предусмотрена пятиступенчатая классификация с циф-
тов стандартизации; ровой десятичной системой кодирования. На каждой ступени де-
19 — единая система программной документации; ление осуществлено по наиболее значимым экономическим и тех-
20 — единая система государственного управления качеством ническим признакам.
продукции; На первой ступени располагаются классы продукции (XX 0000),
21 — система проектной документации для строительства; на второй — подклассы (XX Х000), на третьей — группы (XX
22 — (резерв); ХХ00), на четвертой — подгруппы (XX XXX0) и на пятой — виды
23 — обеспечение износостойкости изделий; продукции (XX ХХХХ).
24 — техническая документация автоматических систем управ- Контрольное число (КЧ) служит для автоматического обнару-
ления; жения ошибки при наборе цифр кода (на ошибку укажет несов-
25 — расчеты и испытания на прочность в машиностроении; падения кода и КЧ).
26 — единая система стандартов в приборостроении;
27 — государственная система «Надежность в технике». Рассмотрим фрагмент ОКП:
Некоторые стандарты могут входить в несколько систем, на-
пример, ГОСТ 12.4.058 — 84 «Материалы с полимерным покры- Код КЧ Наименование
тием для специальной одежды. Номенклатура показателей каче-
ства».
Знание номеров систем позволяет уже только по обозначению 457700 8 Оборудование гаражное для автотранспортных
стандарта понять область его применения. средств и прицепов 457710 2 Оборудование для
Следует иметь в виду, что для практической деятельности не- уборочно-моечных работ 457720 7 Механизмы для
обходимо пользоваться только актуализируемыми фондами стан- подъемно-транспортных работ 457730 1 Оборудование
дартов, т.е. фондами, в которых своевременно вносятся принятые для смазочно-заправочных работ 457740 6 Устройства для
национальным органом по стандартизации (Госстандартом России) контрольно-диагностических работ 457760 5
изменения в стандарты, регулярно публикуемые в соответствую- Оборудование гаражное для ремонтных работ 457800 1
щих бюллетенях (информационных указателях). Такие фонды име- Узлы и детали гаражного оборудования 457810 6 Узлы и
ются в Государственных центрах стандартизации, метрологии и сер- детали гаражного оборудования для уборочно-моечных
тификации, являющихся территориальными органами Госстандарта работ
России, а также в крупных научно-технических библиотеках.
226 227
457820 0 Узлы и детали механизмов для^тодьсмно-транс- Ш
портных работ Рассмотрим ф]Ягмент
457830 5 Узлы и детали оборудования для смазочно-зап-
равочных работ ОКУН: Код КЧ
45840 0 Узлы и детали устройств для контрольно-диагно-
стических работ Наименование
457860 9 Узлы и детали оборудования для гаражных работ
458000 5 Агрегаты, узлы и детали автомобильных прице- 017000 I Техническое обслуживание и ремонт автомото-
пов и полуприцепов транспортных средств;
17100 5 Техническое обслуживание легковых автомобилей;
459123 1 Фильтры очистки, их узлы и детали 17101 0 Регламентные работы (по видам технического
обслуживания);
Вся информация ОКП размешается в трех томах, кроме ОКП
имеется более обширный классификатор товарной номенклатуры 017110 8 Электротехнические работы на автомобиле;
во внешней экономической деятельности — ТНВЭД.
Общероссийский классификатор услуг населению (ОКУН), так 017200 9 Ремонт легковых автомобилей;
же как и ОКП, является составной частью Единой системы клас-
сификации и кодирования технико-экономической информации
и используется для должной идентификации сертифицируемых 017207 7 Ремонт кузова;
услуг.
Каждая позиция ОКУН содержит шестизначный цифровой код, 017300 2 Техническое обслуживание грузовых автомобилей
однозначное контрольное число и наименование группировки и автобусов;
услуги.
В ОКУН предусмотрена четырехступенчатая классификация с
цифровой десятичной системой кодирования. На каждой ступени 017616 0 Утилизация автотранспортных средств и их со-
деление осуществлено по наиболее значимым экономическим и ставных частей;
техническим признакам.
На первой ступени располагаются группы услуг (XX 0000), на 020000 4 Услуги пассажирского транспорта;
второй — подгруппы (XX Х000), на третьей — вид (XX ХХХ0), на
четвертой — услуга (XX ХХХХ).
Контрольное число служит для автоматического обнаружения 025000 8 Услуги автомобильного транспорта;
ошибки при наборе цифр кода (на ошибку укажет несовпадение
кода и КЧ).
Грамотное использование классификаторов продукции и ус-
Классификатор включает в себя следующие группы: луг позволяет специалисту, организующему техническое обслу-
1 — бытовые услуги; живание и текущий ремонт, эксплуатацию автомобилей, успешно
2 — услуги пассажирского транспорта; готовить производство к процедуре сертификации как способу
3 — услуги связи; подтверждения его соответствия установленным требованиям,
что является важным условием конкурентоспособности и эко-
номической эффективности предприятия автомобильного транс-
11 — услуги в системе образования; порта.
12 — услуги торговли и общественного питания, услуги рын- В зависимости от области применения сертификата, кроме оте-
ков; чественных кодов, могут использоваться и коды других стран или
международные коды продукции, услуг и другой информации,
80 — прочие услуги населению. например:
VIN — идентификационный номер;
WMI — международный код производителя и др.
11.3. Поиск опубликованны ^ Ьточников 629.3.082 РЬтанции технического обслуживания. Пункты зап-
информации и т.д. равки. Заправочные колонки. АЗС. Станции мойки
Эффективность проектных работ по внедрению в производство Применение УДК способствует более широкому сотрудниче-
перспективных методов ТЭА и средств механизации технологи- ству России с другими странами в области научно-технической
ческих процессов в немалой степени зависит от умелого исполь- информации. С вступлением в силу ГОСТ 7.4 —95 простановка ин-
зования богатейших фондов научно-технической литературы и до- дексов УДК стала обязательной на всех видах изданий, независи-
кументации, сосредоточенных в органах НТИ различных уров- мо от их тематики.
ней, в специальных, научных и научно-технических библиотеках. Третье полное издание таблиц УДК было подготовлено в нашей
Важнейшими инструментами информационно-поисковых си- стране в 1979— 1987 гг.; в 1999 г. на основе изданного в ВИНИТИ
стем являются системы классификации: универсальная десятич- машинного эталона полных таблиц УДК формируется 4-е изда-
ная классификация (УДК) и библиотечно-библиографическая ние. Следует иметь в виду, что в разных изданиях некоторые ин-
классификация (ББК). дексы частично могут отличаться друг от друга. Техническая лите-
Универсальная десятичная классификация является междуна- ратура одинаковой тематики, изданная в разные годы, также мо-
родной системой классификации произведений печати, разных жет иметь разные индексы УДК.
видов документов и организации библиофафических карточек; Для поиска индекса УДК удобно использовать алфавитно-пред-
она существует более 100 лет. В многочисленных разделах этой си- метный указатель. Например, нужно найти индекс литературных
стемы упорядочено множество понятий по всем отраслям знания источников, посвященных ТО технологической оснастки. По ука-
или деятельности. Благодаря обилию средств и приемов индекси- зателю находим:
рования, легко сокращаемой дробности она успешно применяет- Технологическая оснастка 621.7.07
ся для систематизации и последующего поиска в самых разнооб- Техническое обслуживание .004.5 (общ. опр.)
разных по объему и назначению фондах — от небольших узкоте- Таким образом, искомый индекс 621.7.07.004.5.
матических собраний специальной документации до крупных от- Зная индекс, обращаемся к предметному каталогу и просмат-
раслевых и многоотраслевых систем информационных фондов. риваем карточки литературных источников, имеющихся в данной
В УДК один и тот же предмет встречается в разных местах в библиотеке, по интересующим нас вопросам.
зависимости от отрасли знаний и от аспекта, в котором он рас-
сматривается. Это обеспечивает нахождение требуемой инфор- Библиотечно-библиографическая классификация (ББК) явля-
мации, характеризующейся разными ключевыми словами (поня- ется отечественной системой классификации печатных изданий,
тиями). которая начала разрабатываться в 1960—1970 гг. и активно вне-
Одной из главных отличительных особенностей УДК является дрялась в конце 1980-х гг.
иерархическое построение большинства разделов основных и вспо- Библиотечно-библиографическая классификация состоит из не-
могательных таблиц по принципу деления от общего к частному с скольких видов таблиц: общих, территориальных и специальных
использованием десятичного кода. Каждый класс содержит груп- типов делений. Сочетание их образует развернутые таблицы. Ос-
пу более или менее близких наук, например, класс 6 — приклад- новной ряд таблиц для массовых библиотек обозначен арабскими
ные науки: технику, сельское хозяйство, медицину. Последующая цифрами, в научных библиотеках используются буквенные обо-
детализация идет за счет удлинения индексов, каждая последую- значения. Например, естественные науки в целом для массовых
щая цифра не меняет значения предыдущих, а лишь уточняет, библиотек обозначаются цифрой 20, а для научных библиотек —
обозначая более частное понятие. буквой Б.
Например, индекс понятия: «Технические средства для обслу- Пример построения индекса ББК:
живания автомобилей» складывается следующим образом: 3 Техника
6 Прикладные науки 39 Транспорт
62 Инженерное дело. Техника в целом 39.3 Автодорожный транспорт
629 Техника средств транспорта 39.33 Автомобили. Автомобилестроение
629.3 Наземные средства транспорта (кроме рельсовых) 39.33-08 Техническая эксплуатация и ремонт автомо
билей
39.33 (4 Авс.) Автомобилестроение Австрии
230 231
Для отыскания нужной рубрики следует использовать алфа-витно-предметный указатель, используя основное ключевое слово с последующим
уточнением темы поиска, например: Ремонт:
двигателей и механизмов в сельском хозяйстве 40.74
зданий и сооружений 38.683
машин 38.82; -08*3.2)
испытания -07*3.2)
В сравнении с УДК система ББК дает более подробную (разветвленную) классификацию литературных источников по гуманитарным вопросам,
УДК лучше описывает технические вопросы. На данный момент некоторые библиотеки имеют каталоги, составленные только по отечественной
системе классификации — ББК, некоторые библиотеки формируют каталоги технической литературы по УДК, а гуманитарной — по ББК. При
издании современных книг обычно проставляют оба индекса — УДК и ББК
В шифр книги, кроме УДК и ББК, вводят дополнительно по специальным таблицам авторский знак, определяющий место книг с одинаковым
индексом в книгохранилище.
Таким образом, при поиске литературных источников по вопросам, связанным с проектированием технологического оборудования или новых
технологических процессов, вначале следует обозначить ключевые слова, наиболее емко отражающие интересующие вопросы. Далее следует по
алфавитно-прсдметному указателю найти индекс рубрики, в которой должна находиться интересующая литература. В библиотеках для удобства
читателей алфа-витно-предметный указатель обычно в виде карточек размещают в отдельном ящике предметного каталога. После определения рубрики
просматривают соответствующие картотеки предметного каталога.
При известной фамилии автора книги поиск удобнее проводить по алфавитному каталогу, в котором все книги расставлены в порядке букв
алфавита фамилии (первой и последующих). Следует учитывать, что если книга издается под редакцией некоторого автора, то она в алфавитном
каталоге занимает место по буквам названия. Чаще всего это относится к справочникам, нормативам, правилам и т. п. Поэтому справочник
конструктора и справочник технолога в алфавитном каталоге могут находиться рядом, в то время как их рубрики по системе предметной классифи-
кации различны.
Фонды библиотеки, в которой проводится поиск литературных источников, часто не являются полными, поскольку библиотека не получает всей
издаваемой литературы. Поэтому для выявления всех имеющихся публикаций по интересующему вопросу, следует использовать Государственный
библиографический указатель Российской Федерации «Книжная летопись». Указатель издается с 1907 г., в настоящее время издателем является Бук-
Чем-бэр Интернэшл в Москве, и выписывается, как правило, всеми научными библиотеками.
«Книжная летопись» (КЛ) предназначена для текущего информирования о книгах и брошюрах, выходящих в России на всех языках по всем
отраслям знаний и практической деятельности тиражом 100 и более экземпляров. Книжная летопись выходит еженедельно и содержит также
информацию о выпусках продолжающихся изданий, имеющих тематические заголовки, а также о выпусках книжных серий. Отражаются также
издания, отпечатанные за границей по заказу издателей России.
Библиографические записи КЛ включают в себя: порядковый номер записи (с начала года); заголовок библиографической записи;
библиографическое описание;
номер государственной регистрации, под которым издание зарегистрировано в Российской книжной палате (указывается в квадратных скобках
после библиографического описания);
индексы УДК и ББК (располагаются в правом нижнем углу библиографической записи).
Библиографические записи могут также иметь номер международной регистрации ISBN.
В каждом номере КЛ помешают «Именной указатель», в котором приводят имена авторов, составителей, редакторов, переводчиков, иллюстраторов
и т.д. В номерах КЛ имеются также «Указатель языков (кроме русского)», на котором напечатаны книги, «Нумерационный указатель
библиографических записей книг и брошюр, на которые не изданы карточки» и «Указатель ошибочных ISBN».
Содержание каждого номера КЛ разбито на разделы по индексам УДК, что облегчает поиск нужных изданий. Пример библиографической записи:
73631. Эксплуатация антиблокировочных систем легковых автомобилей : учеб. пособие / В. Е. Ютт, А. М. Резник, В. В. Морозов, А. И. Попов ;
Моск. автомобил.-дорожн. ин-т (гос. техн. ун-т). — М.: Изд-во МАДИ (ТУ), 2003. - 224 с.: ил. ; 21 см. - Библиогр.: С. 221-222. - 500 экз. - [03-
66830].
— 1. Автомобильные тормоза — Антиблокировка. 2. Автомобили
легковые — Эксплуатация.
УДК 629.33.06
ББК 39.335.52-04
Аналогично проводится поиск информации в Государственном библиографическом указателе Российской Федерации «Летопись журнальных
статей» (издается с 1926 г.), в котором приведены
•
названия статей, напечатанных в периодических изданиях. Напри- Экономика, организация, управление, планирование и про-
мер, просматривая информацию по УДК 629.3 «Наземные сред- изводительность на автомобильном транспорте.
ства транспорта», находим:
1467. Сергии М. Ю. Оптимизация комплекса измерителей в АСУ Техническая эксплуатация и ремонт средств автомобильного
процессов вулканизации при местном ремонте шин / М.Ю.Сер- транспорта.
гии // Приборы и системы. Упр., контроль, диагностика. — 2002. — Автосервис .
№ 6. — С. 12- 14. - Рез. англ. Вопросы организации эксплуатации и технического обслужи-
103036. Механическая мышца : пневмоавтоматика, возможнос- вания автомобилей. Эксплуатационная надежность.
ти, алгоритмы управления / А. И. Марти, С. Г. Занозин, В. И. Кап- Эксплуатация и техническое обслуживание двигателя и его
лун, Н. Б. Сафонов // Автомобильная промышленность. — 2003. —
№ 7 — С. 13— 16. — Продолж. следует. систем .
«Книжная летопись» и «Летопись журнальных статей» позво- Эксплуатация и техническое обслуживание колес и шин.
ляют определить кем, когда и где были опубликованы печатные Эксплуатация и техническое обслуживание прочих систем и
издания по интересующим нас вопросам. О содержании публика- узлов автомобиля.
ций можно судить только по индексу УДК, названию публикации Оборудование для диагностики и проведения работ по техни-
и ключевым словам. ческому обслуживанию автомобилей и их узлов.
Более полную информацию по интересующим вопросам можно Ремонт автомобиля.
получить, используя фундаментальное издание Всероссийского Сооружения для размещения, обслуживания и ремонта авто-
(ранее — Всесоюзного) института научной и технической ин-
формации (ВИНИТИ) — это реферативный журнал. Рефератив- мобилей.
ный журнал (РЖ) содержит библиографические описания с ре- Охрана окружающей среды на автомобильном транспорте.
фератами и аннотациями книг, статей из сериальных изданий и Эксплуатационные материалы на автомобильном транспорте.
сборников, патентных документов, выходящих почти в 200 стра- Автомобильные перевозки.
нах мира по естественным наукам и технике. Объем информации,
даваемой в РЖ ВИНИТИ, исключительно велик и достигает око- Подвижной состав автомобильного транспорта.
ло миллиона названий в год. Авторский указатель.
Периодичность практически всех выпусков РЖ ежемесячная. Указатель использованных периодических и продолжающихся
В состав справочного аппарата сводных томов и отдельных выпус- изданий.
ков, не входящих в сводные тома РЖ, входит содержание, систе- Патентный указатель. В.
ма перекрестных ссылок, вспомогательные авторские и предмет- Городской транспорт
ные указатели, патентные указатели, помещаемые либо в каждом
номере, либо в 6 и 12 номерах за год, либо издаваемые ежегодно Общие вопросы
в виде самостоятельных выпусков. Каждая рубрика обозначена индексом УДК, каждый реферат
На начальном этапе поиска перспективных технологических имеет обозначение, включающее цифры года, месяца, шифр РЖ
процессов или проектирования технологического оборудования, и раздела, порядковый номер реферата в журнале. В конце может
используемого в ТЭА, следует провести обзор публикаций в РЖ 02. «Автомобильный и городской транспорт», который издается еже- стоять дополнительное обозначение: Я — патент, Д— диссерта-
месячно с 1963 г. ция. Номера рефератов проставляются последовательно в нараста-
Рефераты в РЖ разбиты на три раздела: А, Б, В, внутри кото- ющем порядке. Например, 03.10-02Б.126; 03.П-02Б.148Я; 02.07-
рых имеются отдельные рубрики, например: 02А.78Д.
Для удобства поиска публикаций по фамилии автора РЖ имеет
А. Автомобилестроение авторский указатель, в котором по алфавиту расставлены фами-
Общие вопросы лии авторов с указанием обозначения реферата, помешенного в
данном журнале. Так же может быть произведен поиск по назва-
Б. Автомобильный транспорт ниям периодических изданий: журналов, тематических сборни-
Общие вопросы ков и т.п.
Информации, содержащейся в реферате, как правило, бывает
достаточно для отбора публикаций, представляющих интерес для
разработчика проектируемого технологического оборудования.
Далее следует по указанному в реферате названию публикации
найти ее для подробного ознакомления.
234 235
Для более полного информационного обеспечения решений конечные продукты и область их применения;
вопросов ТЭА может оказаться полезным также РЖ 39 «Двигате- оборудование, на базе которого реализуется технологический
ли внутреннего сгорания», РЖ 48 «Машиностроительные мате- процесс.
риалы, конструкция и расчеты деталей машин. Гидропривод», При проведении патентных исследований используют Между-
РЖ 14 «Технология машиностроения, станки, механосборка, мон- народную патентную классификацию (МПК), основным назна-
таж, эксплуатация и ремонт машиностроительного оборудования». чением которой является облегчение поиска аналогичных техни-
ческих решений, которые могут находиться или в специальных
11.4. Поиск технических решений в патентных классах (по отраслевой принадлежности), или в функциональных
классах (по принципу действия). Это, а также целый ряд других
источниках особенностей МПК, вызывает у людей, впервые приступающих к
При разработке технического задания на проектируемое тех- работе с ней, затруднения при выборе рубрик, отвечающих опре-
нологическое оборудование или технологический процесс обзор деленному тематическому запросу.
патентных источников (описаний полезных моделей, изобрете- С 2000 г. действует седьмая редакция МПК, которая охватывает
ний и патентов) позволяет оценить достигнутый технический все области знаний, объекты которых могут подлежать защите
уровень разрабатываемой техники и тенденции ее развития. При охранными документами. Вся информация МПК разделена на
разработке технического предложения анализ патентных источ- восемь разделов, обозначенных латинскими буквами:
ников расширяет возможность выбора конструктивных вариантов А— «Удовлетворение потребностей человека»;
и принятия прогрессивного технического решения. В —«Различные технологические процессы; транспортирова
В конечном счете, целью патентного поиска является получе- ние»; /
ние исходных данных для обеспечения высокого технического С—«Химия; металлургия»; I
уровня и конкурентоспособности проектируемых объектов техни- D— «Текстиль; бумага»;
ки, использования современных научно-технических достижений Е —«Строительство; горное дело»;
и исключения неоправданного дублирования исследований и раз- F —«Механика; освещение; отопление; двигатели и насосы;
работок, а также предотвращения неумышленных нарушений прав оружие и боеприпасы; взрывные работы»;
владельцев интеллектуальной собственности — авторов патентов. G —«Физика»;
При проведении поиска по источникам патентной информа- Н —«Электричество».
ции вначале следует определить предмет поиска и регламент по- Каждый раздел публикуется в отдельном томе, в оглавлении к
иска, т.е. программу, определяющую область проведения поиска каждому разделу помещен перечень относящихся к нему классов
и его ретроспективу (глубину по годам). и подклассов. Родственные классы условно объединяются в под-
Если разрабатывается устройство, то предметом поиска могут разделы.
быть: Иерархия структуры МПК выражается в разбивке всех облас-
схема); устройство в целом (общая компоновка, принципиальная тей знаний на несколько уровней. В нисходящем порядке эти уровни
принцип (способ) работы устройства; иерархии соответствуют разделам, классам, подклассам, основ-
узлы и детали; ным группам и подгруппам. Точки перед текстом рубрик как бы
материалы, используемые при изготовлении отдельных элемен- заменяют собой текст вышестоящих групп с меньшим числом то-
тов устройства; чек и позволяют избежать его повторения.
технология изготовления устройства; Индекс класса состоит из индекса раздела и двухзначного чис-
ла, далее идет заголовок класса, например: В08 Чистка. Далее может
область возможного применения. быть приведено содержание класса, перечисляющее тематику и
кий процесс, то предметом поиска могут быть: Если темой патентных исследований является технологичес- обозначение подклассов.
Индекс подкласса состоит из индекса класса и заглавной бук-
технологический процесс в целом; вы латинского алфавита с кратким перечнем относящейся к нему
его этапы; тематики групп. Далее идет индекс группы или дробный рубрики
исходные продукты; МПК. Например:
промежуточные продукты и способы их получения; В08 В Способы и устройства общего назначения для чистки и
предотвращения загрязнения.
236
237
Определт по МПК классификационные рубрики, приступа-
В08 В 1/00 ... чистка с помощью инструментов, щеток и т.п. ют к поиску имеющихся изобретений и полезных моделей. Вся
полезная информация об изобретении излагается в описании и
В08 В 3/08 ... чистка жидкостью, обладающей химическим или формуле изобретения. Эти материалы сопровождают заявление о
растворяющим действием. выдаче патента или авторского свидетельства, а после признания
В обозначениях рубрик вместо наклонной черты может исполь- заявленного предложения изобретением или полезной моделью,
зоваться двоеточие как знак индекса кодирования в гибридных становятся документами, которые выполняют кроме информаци-
системах. Если техническая сущность изобретения не в полной онных и правовые функции.
мере подпадает под принятые рубрики МП К, то при обозначе- Наиболее удобным для патентного поиска является использо
нии таких изобретений к классификационному индексу может быть вание официального бюллетеня Российского агентства по патен
прибавлен знак «X». Например: А61 ВХ. там и товарным знакам «Изобретения и полезные модели». Бюл
В некоторых случаях заголовок класса, подкласса и т.д. в МПК летень изобретений (БИ) издается ^с 1924 г., выходит три раза в
имеет фразу, заключенную в скобки и содержащую отсылку к месяц, обычно, в 3 —4-х частях (журналах) со сквозной нумера
другой рубрике, где может быть рассмотрен этот же вопрос. На- цией страниц. ^_
пример: В08 В 3/14 ... удаление мусора из моющего раствора (об- Бюллетень изобретений публикует название изобретения или
работка воды вообще С02 F) [7J. полезной модели, регистрационные данные, а также реферат (с
Арабская цифра в квадратных скобках в конце рубрики указы- рисунками или без) и формулу изобретения. В БИ включены по
вает редакцию МПК. Текст первой редакции международного клас- разделам МПК заявки РФ на изобретения, патенты РФ на изоб-
сификатора был создан в 1954 г.; МПК периодически пересмат- ретения, патенты и свидетельства РФ на полезные модели, систе-
ривается с целью совершенствования системы с учетом развития матический указатель (по рубрикам МПК) и нумерационный ука-
техники. Номер редакции указывается арабской цифрой в виде затель (в порядке возрастания номеров) патентов и свидетельств,
показателя степени. Например, для документов, классифицируе- извещения о досрочном прекращении или продлении действия
ставлять «МПК мых в соответствии с пятой редакцией МПК, рекомендуется про- 5 ». В нашей стране до шестой редакции использова- патентов и др. В начале каждого БИ приводятся в порядке возрастания коды
лось обозначение МКИ (Международный классификатор изобре- для идентификации библиографических данных, которые исполь-
тений). зуют в обозначениях приводимой в БИ информации. Например:
Текст рубрики, выделенной в МПК курсивом, означает, что
данная рубрика является либо новой по сравнению с другими (22) — дата поступления заявки
редакциями МПК, либо претерпела изменения.
Для облегчения ориентации в МПК в ней разработан алфавит-
но-предметный указатель (АПУ), в котором все технические по- (51) - индекс МПК
нятия, содержащиеся в МПК, расположены в алфавитном по-
рядке. (54) — название изобретения или полезной модели
Алфавитно-предметный указатель имеет следующую структу-
ру: на «входе» указателя помещают термины из различных отрас- (57) — реферат, формула изобретения или полезной модели
лей знаний, на «выходе» указаны рубрики МПК. Ведущие (основ-
ные) термины АПУ расположены в алфавитном порядке и обра- (71) — имя заявителя
зуют так называемые «гнезда». Слова текста, повторяемые в руб- (72) — имя автора, код страны
рике «гнезда», заменяют тире (за исключением предлогов и со- Использование кодов позволяет быстро просматривать БИ,
юзов, которые просто опускают). Например: обращая внимание только на интересующий вид информации.
Просматривая систематический указатель, пытаются найти
Ремонт интересующую рубрику МПК (например, В08 В 1/00), если она
- транспортных средств В60 S 5/00-5/06 отсутствует, то в данном выпуске БИ нет нужных изобретений и
--- на гусеничном ходу В62 D 55/32 полезных моделей.
Ежегодно БИ публикует сводный том систематического указа-
теля, позволяющий выявлять наличие нужных патентных доку-
238 ментов в целом за год.
239
Для патентного поиска зарубежных изторетений можно исполь- изменения в технической политике, обусловленные организа-
зовать тематические подборки Всероссийского института патент- ционными формами содержания и обслуживания автомобильно-
ной информации «Изобретения стран мира» (ИСМ). го парка, его принадлежностью и т.п.
Информации, приводимой в реферате и формуле изобретения,
обычно бывает достаточно для того, чтобы определить соответ-
ствие изобретения решаемой задаче. Зная регистрационный но- 11.5. Поиск специальной информации во всемирной
мер и рубрику МПК нужно в патентных фондах найти описание компьютерной сети Интернет
изобретения для подробного его изучения.
Описания изобретения устройства, способа или вещества со- При решении задач, связанных" с оснащением процессов ТЭА
ставляются по установленным формам и содержат реферат, опи- новым технологическим оборудованием и перспективными тех-
сание области применения изобретения, анализ аналогов, описа- нологиями выполнения работ, целесообразно использовать все
ние задач изобретения и его сущности. Описание устройства со- возможные источники, которые бы позволили собрать наиболее
держит перечень прилагаемых рисунков и составных элементов, полную информацию по вопросам решаемых задач.
затем описывается принцип действия устройства и поясняется его В настоящее время доступ к всемирной компьютерной се™
эффективность. Заканчивает описание изобретения формула — это Интернет означает доступ к огромному хранилищу различного род;
словесное изложение сути технического решения, составленное информации, включая патентную и научно-техническую, кото
по определенным правилам. рые так необходимы на разных стадиях проектирования. Популяр
Рисунки, приведенные в описаниях изобретения, несут сугубо ность Интернета еще связана и с тем, что именно в глобально»
смысловую нагрузку, поэтому включают только элементы, рас- сети можно найти самую свежую интересующую информацию
крывающие суть изобретения. Рисунки изображают устройство упрощенно без детализации и соблюдения требований ЕСКД и так как ежедневно в ней появляются миллионы новых докумен
могут существенно отличаться от реальной конструкции устрой- тов, которые без поисковых систем могли так и остаться невост
ства. ребованными. Поэтому каждому пользователю Интернета необхо
Обзор патентных источников целесообразно проводить в несколь- димы навыки поиска информации.
ко этапов. Вначале следует ознакомиться с описаниями устройств, На данный момент существуют несколько русскоязычных по
близких по конструкции и выполняемым функциям проектируе- исковых систем, однако наиболее крупными и удобными для по
мому технологическому оборудованию, т.е. его аналогами. Затем иска научно-технической информации являются серверы Yande
следует просмотреть патентные источники по отдельным элемен- и Rambler.
там оборудования: схемам и узлам привода, рабочим органам, за- Поисковая система Yandex начала работать с сентября 1997 i
жимным устройствам, предохранителям, сигнализаторам и т.д. На сегодняшний день это крупнейшая поисковая система рус
В результате такого изучения патентных источников инженер ской части Интернета: по состоянию на начало 2003 г. число прс
может получить представление о техническом уровне разрабаты- индексированных этой поисковой машиной документов состав
ваемой конструкции оборудования и накопить знания, необходи- ляло около 56 млн [И, 5].
мые для разработки новых технических решений. Зайти на сервер Yandex возможно несколькими способами. П
Изучая патентные источники на временном интервале 10— 15 лет, адресу www.yandexрасположен «вход» для англоязычны
можно выявить тенденцию развития разрабатываемого техноло- пользователей. Можно прямо здесь (в поле I'm looking for.) ввест
гического оборудования, для чего следует принимать во внима- ключевые слова запроса (в том числе и на русском языке) и uiej
ние следующее: кнуть на кнопке Search, а можно начать поиск с каталога. Ei
направление изменения потребительских свойств технологи- пиктограмма — крайняя справа в целом их ряду, расположенно
ческого оборудования, связанных с изменением конструкции об- между строками англоязычного текста. Русскоязычным пользов;
служиваемых автомобилей или их состоянием (например, старе- телям удобнее входить через «дверь» www.yandex(рис. 11.1).
нием парка по отдельным моделям автомобилей и т.п.); Хотя каталог Yandex весьма удобен и содержит множество есь
наличие научно-технического потенциала в развитии связан- лок на самые разные русскоязычные сайты, не менее сильнг
ных с разрабатываемым устройством технических решений: при- сторона этого поисковика — его язык запросов, позволяют.»-
менения новых конструкционных материалов, новых технологий пользователю весьма конкретно объяснить, что именно он ище
изготовления деталей, методов конструирования и т.д.; При этом пользователь может задавать вопросы на естественнс
для него языке. Например, можно ввести в поле «Я ищу» слов
240 Ъ
Шп Парма iSjflE at iMJiMUJwy
j (VMfvMfMwwwi. flu — ii mad IM >
- 9 сайтов, где может храниться интересующая информация по ука
Kfc " «Лея ^6a »« r « }uai. 1 т ш 1|| а занной теме (рис. 11.2).
Просмотреть интересующий сайт возможно путем нажатия н
Ibi — Irtlfi ........... f * n rii i II II ПТТ ' Щ - И И М ЕИНИ I ................ i пиктограмму соответствующего названия в странице поисковог
сервера, после чего открывается следующая страница (рис. 11.3)
Просматривая открывшуюся страницу сайта, можно выбрат
модель интересующего стенда для правки кузовов и просмотрет
его характеристики (рис. 11.4, 11.5).
Вполне возможно, что на других найденных сайтах может ее
держаться более подходящая интересующая информация (рис. 11.6
На открытом сайте также можно просмотреть конструкции стен
дов для правки кузовов (рис. 11.7, 11.8).
Поисковая система Yandex позволяет проводить и сложны
поиск.
Независимо от того, в какой форме было использовано слово
запросе, при поиске учитываются все его формы по правила
русского языка. Если слово в запросе было набрано с большо
буквы, то будут найдены только слова с большой буквы (если эт
слово не первое в предложении), в противном случае будут на?
дены как слова с большой, так и с маленькой буквы. По умолчг
нию поиск учитывает все формы заданного слова согласно правк
Рис. 11.1. Начальная страница поисковой системы Yandex
______________ : ---------- ....
«стенд для правки кузовов»,и Yandex прекрасно поймет пользова-
теля, потому что проводит морфологический поиск с учетом па-
дежей существительных и спряжений глаголов.
Непосредственно под полем ввода ключевых слов располо-
жен переключатель, позволяющий указать направление поиска.
Можно искать информацию «Везде» (на других поисковиках ана-
логичная кнопка обычно называется «В Internet»), «В каталоге»,
в рубриках «Новости сайтов», среди предлагаемых к продаже
товаров (кнопка «Маркет»), в словарях и энциклопедиях («Эн-
циклопедия»). Yandex может также найти изображения и рисунки
(«Картинки»). З.ГЛРО СИСТЕМ
Может показаться не вполне понятным, зачем осуществлять
поиск нужного документа в каталоге, если вы пользуетесь поис- . gar..»** чЛяаМ, *Ш**фЛ11«м Ш*(Ж**) -
ковой машиной. В каталоге обычно бывают представлены сайты, 4 Ч - Пиуппитмпитч Гпмгтип
полезность которых проверена редакторами поисковых систем. ИТСЛЛЛК MMASATOXS. НО ИОИЗввСА *. HUNS. TELMN Кааам .. ара *. ЧММт . MM* ааааа . иаи
Однако нужной рубрики в каталоге может не оказаться или ис-
комые документы могут подпадать сразу под несколько рубрик.
Ограничивая область поиска по заданным ключевым словам 5 ЛПРЛ.М Ыдпдг CTiiiiHHW да» wmuM
сайты. каталогом, вы тем самым автоматически отсеиваете ненужные _S ___о&т.'М^чоДомс—Ш II . II ?!?<!«*?*? ilftiffiiHu.e'How » .^' p " Ы = iww тпсшччпсмлшт**ЛМ№
Нажав на клавишу «Найти», получаем возможность просмот- Рис. 11.2. Страница поискового сервера, на котором можно найти We
реть страницу поисковой системы, на которой указаны адреса узлы поставщиков и производителей гаражного оборудования
242 2<
о - о iacl р - ь • • з • % я О id Л* У * « -< ------ _ ----------------------------------------------- ? ------- J ——
• и-
КИЫОУМК »*???? я» » ииогесюраммго с * иь» нсп» * яр»ч» уч»и «•• * - *£»»• ГАЦ »» " Ы меч cfw*.
Г'Ы J* («мм n f*» (.*• i' '1*4 'XWX>»-i '
MI Cwttm )> « * •»? * ?« S aractcpa *mn » 4*A Mb »— «ч»—?« ^M* IwnpMBi > »« Ci « «« * C'paA cociem »
Рис. 11.5. Страница стенда для правки кузовов Autorobot XLS
лам русского языка. Однако существует возможность поиска по
Рис. 11.3. Начальная страница Web-узла «ГАРО-СИСТЕМ» точной словоформе, для этого перед словоформой надо поставить
восклицательный знак.
о— о ыи <& я— •£ -* — «г— е . В рассматриваемом примере (стенд для правки кузовов) ин-
формация была найдена довольно быстро. Однако в некоторых
случаях, когда требуется, например, подобрать оборудование с
«с -. —сс»» .^,,. определенными характеристиками, необходимо их уточнить при
Я _________ Z- ?*' JjM вводе ключевых слов. Информационная поисковая система Rambler относится к не-
Ьь«Ж*Л TO**OCTh M* tO»* ПРИЛОЖЙМИ подъем ПОМОШЬО ктю*ОГО 1АЖИМ* УСИЛИЯ ПРИ НЛМШ9Щ1I ЩСИЛМЫМ УС ТЮ*С Т» ? *>AMf С 1ЛХ*ДГИЫХ *:tPCMC!» ПРОСТОТА УСТЮЙС • ТРМ OJMOVMA поим сшым щгуптолкнпо ьысои *** ЬЬЛЧЩХИ Ti по дли* и иятшл и * гсг*иоакм итомокипа «* стщд гуиамли «гунн**** и>«*г*«лх ж тадло» ?. -. С • nOMOUWO . I ьтмол X OJW UMX па РУЧНОГО в маярашоге гча*он*сосА «ОМЛПКТ ' ляет целый ряд сервисов — бесплатная почта, чат, словари и т.д многочисленному разряду универсальных программ, объединяв в себе поисковую машину, рейтинг, каталог, а также предостав- Кроме того, Rambler сообщает последние новости и позволяв! прослушивать через Интернет программы радиостанций. Ежедневнс
• ?оипгькт с1§мд«амолитаяиосм*сти ЛОМ»«ДС»**0ГО ЛМИЩА 1С*ГкПИТУТТСВ ьЛС*АМ* ДЛИ ЙСПРМГСИИЯ жится информация о 12 млн документов, ежедневно несколькс Rambler обрабатывает свыше 600 тыс. запросов. В его базе содер-
ПОДОПС» ЮМОЖМОСТИ Д ( асмплсктуисл . „ Ц 1 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 г ПН . ЛГЙ 1 АЖИМ С > «ЫССКОЙ « 11 >1 ), СПЕЦИАЛЬНЫМ кПьнОМУ иСЛ»А » * to^OCTWO Си * ЛКМИЯ 1 ># мг «ЮШАЙ * *) у ПОвЯЖД ! нмж л . ---------- « .^ « YUg -------------------- -^ --------- одновременно работающих программ-роботов сканируют 48 тыс сайтов [11, 15].
Рис. 11.4. Страница стенда для правки кузовов КС-105 Поскольку Rambler — это еще и пользующийся высоким авто
ритетом рейтинг, при поиске в его каталоге можно получить (
том или ином включенном в него сайте много статистическое
информации.
При сложном поиске опускаются стоп-слова, — предлоги, ар
тикли и т.п. Большие и маленькие буквы, как правило, не разли
24
244
о о a^ft^ffte ii4i ----
п
ЛГО^ЙЖГ""'
, ППЖОЯамМ ! - у— - — fc- * — *;
Рис 11 7 Страница стенда для правки кузовов легковых автомобилей
«ПРОФЕССИОНАЛ»
В результате поиска, появляется возможность просмотреть стра-
ницу поисковой системы, на которой указаны адреса сайтов, где
может храниться интересующая информация по указанной теме
(рис. 11.10).
Язык запросов Rambler не отличается обширным «словарным
запасом». Однако эта поисковая система позволяет проводить рас-
ширенный поиск, благодаря чему даже неискушенные пользова-
Рис. 11.6. Начальная страница Web-узла «ТЕХНОСЕРВИС» тели могут значительно сужать круг поиска, а значит повышать
его результативность.
чаются. Но если запрос состоит из двух, трех или четырех слов,
поиск по имени собственному. Тогда поисковая машина автома- каждое из которых написано с большой буквы, то предполагается о о лл* **••&** _____
тически изменяет ограничение на расстояние между словами зап-
роса со значения по умолчанию на малую величину, значение
которой пропорционально количеству слов запроса. Это позволяет
находить группу слов, внутри которой присутствует не более
одного «лишнего» слова или знака препинания.
Если запрос состоит из нескольких слов, и при этом некото-
рые из них вообще не удалось найти в Интернете, то выдаются
результаты поиска по частичному запросу, из которого отсутству-
ющие в Интернете слова исключены. При этом на странице ре-
зультатов поиска выдается соответствующая диагностика.
Предположим, что в результате проведенного кинематическо-
го расчета разрабатываемой конструкции нового устройства воз-
никла необходимость в использовании червячного редуктора с Рис. 11.8. Страница стенда для правки кузовов «МАСТЕР»
передаточным отношением 80. Выйти на интересующий Web-узел
возможно с помощью поискового узла www.rambler.Начальная
страница поисковой системы Rambler представлена на рис. 11.9.
Для того чтобы найти сайты, на которых может содержаться
необходимая информация, нужно ввести в поле «Искать» ключе-
вые слова, например, «редукторы червячные».
746 247
11.6. Нормативно - правовое обеспечение технической томобилей;
эксплуатации нормативы на необходимый оперативный запас частей и агре-
автомобилей гатов на промежуточных складах;
нормы расхода запасных частей, топлива и других эксплуата-
Информационное ционных материалов;
обеспечение процессов ТЭА и эксплуатации автомобилей включает дифференцированные нормы пробега шин;
в себя составной частью нормативно-правовые документы, предельное время простоя автомобилей в ТО и ТР;
регламентирующие деятельность служб автотранспортных и положения и правила стимулирования работников за качествен-
других, связанных с автомобильным транспортом, предприятий. ный труд;
Нормативная база представляет собой систему законов, мероприятия по обеспечению безопасных условий труда, са-
инструкций и положений, устанавливающих порядок нитарно-гигиенических норм и т.д.
взаимодействия, количественные характеристики использования Нормативы предприятий не должны противоречить нормати-
различных ресурсов, показателей, параметров состояния автомо- вам государственного и отраслевого уровня, дополняя и конкре-
билей и связанных с ними процессов. тизируя их в соответствии с фактическими условиями эксплуата-
Нормативные документы могут быть разделены по уровню от- ции автомобилей на основе научно обоснованных методов реше-
ветственности на государственные, отраслевые и разработанные ния поставленных задач. Необходимым условием этого является
внутри предприятий автомобильного транспорта. Для удобства ис- хорошая информационная обеспеченность инженерных служб
пользования государственные и отраслевые нормативные документы предприятий и высокая квалификация их работников.
могут быть разделены по областям деятельности (Приложение 6).
Конечной целью нормативной базы является определение опти- Контрольные вопросы
мальной технической политики отрасли автомобильного транс-
порта, не противоречащей требованиям смежных отраслей и за- 1. Как определить название стандарта, если известен только его но-
конодательно установленным нормам. мер?
Следует иметь в виду, что вследствие непрерывно идущего 2. Как найти нужные стандарты по известным наименованиям объек-
процесса законотворчества нормативная база постоянно изменяется тов, которые могут быть описаны стандартами?
за счет введения новых нормативных актов, отмены действующих 3. В каких случаях стандарты публикуются в виде отдельного докумен-
положений или изменения их отдельных пунктов. В реальной та или в виде сборника?
практической деятельности следует пользоваться только 4. Что означают звездочки в обозначении стандарта?
актуализированной нормативной базой, для чего нужно постоянно 5. Для чего нужны классификаторы продукции?
следить за всеми вводимыми в действие нормативными актами. 6. Какую роль играет последняя цифра в обозначении продукции по
Наиболее приемлемым способом такого контроля является ОКП?
использование услуг, предоставляемых в электронном виде 7. Для чего предназначены УДК и ББК?
информационными правовыми системами «Кодекс», «Консультант» 8. Что означают первые три цифры 6, 2 и 9 в индексе УДК?
или «Гарант». 9. Почему техническая литература и другие публикации разных лет
Разработчиками данных систем предусматривается не только издания могут иметь отличающиеся индексы УДК? Сколько лет исполь-
постоянное обновление нормативной базы за счет поступления зуется УДК?
новых нормативных актов, но и введение изменений в ранее при- 10. Может ли публикация иметь не один, а несколько индексов УДК?
нятые действующие документы, сопровождение этих изменений Если может, то почему?
необходимыми комментариями и выделение их подчеркиванием 11. Если известен автор книги, то следует ли обращаться к предмет-
или другими удобными для пользователя способами. ному каталогу библиотеки?
Наиболее распространенными нормативными документами, 12. В чем особенность поиска в библиотеке необходимых справочни-
разрабатываемыми предприятиями автомобильного транспорта, ков?
являются: 13. Какую информацию можно найти в книжной летописи и в лето-
предельные нормативы периодичности ТО-1 и ТО-2 с учетом писи журнальных статей?
возраста автомобилей и условий эксплуатации; 14. Какую информацию можно найти в реферативных журналах?
нормативы на объемы работ ТО и ТР автомобилей предприятия 15. Если вам известна фамилия специалиста по какому-то научному
в соответствии с условиями эксплуатации; направлению, то как можно узнать о наличии его публикаций в после-
нормативы на предельно допустимые состояния элементов ав- дние годы?
16. Как в реферативном журнале отличить описание патентов и дис-
сертаций от остальных публикаций? ГЛАВА 12
17. Из каких разделов состоит МПК? Как обозначается раздел, вклю-
чающий изобретения, связанные с технологическими процессами и ВЫБОР СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ
транспортом? ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ТЕХНИЧЕСКОЙ
18. Как найти индекс рубрики МПК, объединяющей изобретения,
связанные с заданной тематикой, например, ремонтом транспортных ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЕЙ
средств?
19. Существуют ли принципиальные отличия МКИ 4 от МПК 7 ?
20. Как можно убедиться в том, что за прИедший год не было заре-
гистрировано ни одного патента по тематике интересующей рубрики
МПК? 12.1. Общие понятия о показателях качества
21. Какие вы знаете русскоязычные поисковые системы? Как они вы- технологического оборудования и его выборе
зываются при входе в Интернет?
уровня? 22. Как следует искать нормативные документы государственного Техническая эксплуатация автомобилей невозможна без при-
менения средств механизации технологических процессов, т.е.
специального технологического оборудования, позволяющего
диагностировать состояние подвижного состава автомобильного
парка, производить регулировочные, ремонтные, крепежные и
смазочные работы, а также осуществлять очистку и мойку авто-
мобилей, их агрегатов и деталей.
Использование технологического оборудования способствует
повышению качества и производительности проводимых в ТЭА
работ, обеспечивает безопасность труда производственных рабо-
чих, снижает экономические затраты на поддержание автомобиль-
ного парка в исправном состоянии.
Разнообразие конструкций агрегатов всего модельного ряда
автомобилей требует широкой гаммы технологического оборудо-
вания, применяемого в практике ТЭА. В настоящее время рынок
технологического оборудования заполнен, в основном, дорогими
моделями иностранного производства, а оборудование, исполь-
зуемое в АТП, зачастую является старым и изношенным. В этой
ситуации существенно возрастает роль инженеров, способных
произвести обоснованный выбор наиболее приемлемой модели
приобретаемого нового технологического оборудования и знаю-
щих, как обеспечить нормальную работу старого оборудования
путем его ремонта и модернизации, умеющих спроектировать
приемлемое для изготовления в условиях АТП, СТО или АРЗ тех-
нологическое оборудование, оснастку, инструмент. Таким обра-
зом, инженер должен решать проблему механизации технологи-
ческих процессов технической эксплуатации автомобилей, выби-
рая оптимальное решение.
Выбор любого продукта и технологического оборудования в
рыночных условиях всегда определяется соотношением его цены
и качества. Если цена задается производителем (продавцом) тех-
нологического оборудования, то оценка качества является зада-
чей потребителя (покупателя). В общем случае качество техничес-
кой продукции оценивается показателями ее технического уров
ня на всех этапах ее жизненного цикла^ри проектировании и
конструировании, при изготовлении и в процессе эксплуатации. ли можно статать приемлемым. Или, например, окрасочное обо-
Под техническим уровнемпонимается относительная характерис- рудование, работающее на особом виде краски, которая не может
тика качества продукции, основанная на сопоставлении (соотно- бесперебойно поставляться на предприятие, также вряд ли может
шении) значений показателей свойств, отражающих техническое быть рекомендовано для выбора.
совершенство продукции с соответствующими значениями лучших Показатели технологичностихарактеризуют ее как совокупность
образцов техники. В нашем случае основное значение имеет свойств конструкции изделия, проявляемых в возможности опти-
технический уровень технологического оборудования в условиях мизации затрат труда, материальных и финансовых средств, вре-
эксплуатации, но определение его на стадии выбора оборудования мени и других ресурсов при технической подготовке производства,
является проблематичным. Вследствие конкурентной борьбы при изготовлении, эксплуатации и ремонте, при выборе оборудо-
производители сложного технологического оборудования стремятся вания обычно оценивают только с позиции эксплуатации. В этом
минимально раскрывать сущность используемых в его конструкции случае технологичность оборудования выражается его ремонтопри-
и технологии изготовления технических решений, что также годностью. Некоторые показатели ремонтопригодности технологи-
существенно осложняет оценку качества технологического обору- ческого оборудования могут быть установлены по информации ру-
дования при его выборе. ководства по эксплуатации: число видов используемых смазочных
Обычно для оценки уровня качества продукции все показатели материалов, периодичность плановых обслуживании и т.д.
качества группируют следующим образом [32]: Показатели транспортабельностиприменяются при оценке мо-
1) показатели назначения; бильности технологического оборудования. Оценка транспортабель-
топлива и энергии; 2) показатели экономичного использования сырья, материалов, ности технологического оборудования на стадии его выбора обычно
3) показатели технологичности; не представляет особой сложности, поскольку оборудование на
4) показатели транспортабельности; продажу чаще всего поступает от производителя в упакованном
5) эргономические показатели; виде применительно к конкретному виду транспорта (автомобиль-
6) экологические показатели; ному, железнодорожному, водному или воздушному).
7) показатели безопасности; Эргономические показателихарактеризуют технологическое
8) эстетические показатели; оборудование в системе человек — машина и учитывают его при-
9) показатели стандартизации и унификации; способленность к антропометрическим, биомеханическим, фи-
10) патентно-правовые показатели; зиологическим и инженерно-психологическим свойствам человека,
11) показатели надежности; выражаемые эргономические показатели могут быть приведены в проявляющимся в производственных процессах. Количественно
12) экономические показатели.
является отсутствие в руководстве по его эксплуатации четко сфор- Основной проблемой выбора технологического оборудования руководстве по эксплуатации технологического оборудования, часть показателей может быть оценена при демонстрации работы
мулированных показателей качества по всем указанным группам. оборудования на презентациях (показах нового оборудования на
Обычно более или менее подробно в руководстве даны в виде выставках).
технических характеристик показатели назначения,которые ха- Экологические показателитехнологического оборудования ха-
рактеризуют степень соответствия оборудования его целевому на- рактеризуют уровень его вредного воздействия на окружающую
значению, остальные показатели качества производители техно- среду в процессе эксплуатации. В общем случае это могут быть
логического оборудования стараются представить только в рек- химические, механические, биологические, световые, звуковые,
ламных целях. радиационные и другие воздействия. При оценке уровня качества
Показатели экономичного использования сырья, материалов, оборудования по этим показателям исходят из требований и кон-
топлива и энергиипри выборе технологического оборудования для кретных норм по охране окружающей среды, устанавливаемых
ТЭА учитывают, главным образом, только с позиции наличия или государственными и международными стандартами в области ох-
отсутствия источников энергии и сырья в местах использования раны окружающей среды. Достаточно убедительным подтвержде-
выбираемого оборудования. Например, если производственный нием качества технологического оборудования по этим показате-
участок не имеет системы централизованного обеспечения сжатым лям может служить выдаваемый в установленном порядке серти-
воздухом, то выбор оборудования с пневмоприводом вряд фикат соответствия.
Группа показателей безопасноститехнологического оборудова-
ния характеризует такое состояние условий труда, при котором с
254 255
определенной вероятностью исключена отТасность, т.е. возмож- отсутствуют. ^Ктихусловиях при выборе технологического обору-
ность повреждения (травмы, увечья) или ухудшения (профессио- дования оценка его качества и надежности может производиться
нальные заболевания) здоровья человека. Оценка безопасности только на основе косвенных показателей.
оборудования предполагает соблюдение нормальных условий его Достаточно наглядным косвенным показателем надежности
эксплуатации с учетом вероятностной природы проявления опас- оборудования может служить срок его гарантийного обслужива-
ных и вредных для здоровья человека факторов. Качественным ния. Сопоставляя цену, в которую производитель включает сто-
показателем безопасности может быть наличие средств индивиду- имость гарантийных ремонтов оборудования, и продолжительность
альной зашиты, устройств автоматической остановки процесса при гарантийного периода можно получить некоторое представление
возникновении опасных ситуаций и других, специально преду- о безотказности и ремонтопригодности оборудования.
смотренных средств, наличие которых может быть выявлено при Более сложной инженерной задачей является оценка качества
анализе конструкции оборудования. оборудования, и в частности его надежности, по результатам ана-
Эстетические показателихарактеризуют информационную вы- лиза конструктивных особенностей оборудования. На основе та-
разительность, рациональность формы, целостность композиции, кого анализа следует, прежде всего, спрогнозировать безотказ-
совершенство производственного исполнения и стабильность то- ность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость тех-
варного вида технологического оборудования. При выборе техно- нологического оборудования, полезно также установить характер
логического оборудования оценка его эстетических показателей в производства оборудования: массовое, серийное или мелкосерий-
принципе не составляет большой сложности при наличии опре- ное. При массовом производстве продукции показатели ее каче-
деленного вкуса и представлений о современной моде. ства, как правило, более стабильные. Массовый выпуск обычно
Показатели стандартизации и унификациитехнологического производят после проведения серьезных доводочных работ, по-
оборудования характеризуют насыщенность его конструкции стан- этому такая продукция имеет низкую себестоимость (цену) при
дартными, унифицированными и оригинальными частями. Как более высоком качестве.
правило, увеличение доли стандартных элементов (комплектую- Своеобразным косвенным показателем надежности технологи-
щих) в составе оборудования снижает его стоимость и делает бо- ческого оборудования может служить имидж фирмы-производи-
лее прогнозируемыми показатели надежности. Конструктивная теля, в связи с этим следует остерегаться подделок. Ошибки вы-
унификация направлена на технически обоснованную минимиза- бора особенно часто могут происходить, если производителями
цию числа используемых типов комплектующих, что также сни- являются иностранные фирмы и приходится пользоваться пере-
жает стоимость оборудования и делает более прогнозируемыми водами с оригинальных руководств по эксплуатации. Недобросо-
показатели надежности. Удачное использование оригинальных тех- вестные фирмы могут выбирать себе названия и торговые марки,
нических решений в конструкции оборудования позволяет полу- весьма незначительно отличающиеся от торговых марок заслуженно
чать качественно новые эксплуатационные свойства оборудова- уважаемых фирм.
ния. Таким образом, выбираемое технологическое оборудование При выборе технологического оборудования всегда следует учи-
должно иметь оптимальное сочетание стандартных, унифициро- тывать наличие возможности поддержания его работоспособнос-
ванных и оригинальных элементов. ти ремонтными службами потребителя или за счет сервисного об-
Патентно-правовые показателихарактеризуют степень патент- служивания производителем и его дилерами. Это зависит не толь-
ной защиты и патентной чистоты конструкции оборудования. ко от ремонтопригодности конструкции оборудования, но и на-
Патентная чистота выражает правовую возможность реализации личия соответствующей выбранному оборудованию производствен-
оборудования как внутри страны, так и за рубежом. Патентная ной базы ремонтного производства и специалистов ремонтников.
защита оборудования, содержащего элементы новизны, ограни- В качестве экономического показателякачества технологическо-
чивает его использование в странах, в которых не получены па- го оборудования при его выборе чаще всего выступает цена и себе-
тенты на данное оборудование. Патентно-правовые вопросы в стоимость работы оборудования, т.е. себестоимостьмашиночаса. При
основном решаются производителем оборудования. Потребителя выборе технологического оборудования лучшим вариантом будет
оборудования эти вопросы интересуют только в аспекте новиз- тот, который дает наименьшие значения этих показателей.
ны и перспективности выбираемого технологического оборудо- Процедура выбора технологического оборудования в основном
вания. не отличается от последовательности действий покупателя неко-
Показатели надежностипредлагаемого потребителю оборудо- торой продукции. Вначале рассматриваются показатели назначе-
вания в руководстве по эксплуатации, как правило, полностью ния и экономические показатели (цена оборудования). Далее бо-
256 257
лее подробно рассматриваются показател]гТачества оборудования, Обеспечтоает ли конструкция снижение расходов на эксплуа-
цена которого представляется приемлемой для покупателя. Ана- тацию за счет уменьшения энергопотребления, стоимости обслу-
лиз показателей по возможности проводят при их сопоставлении живания и ремонта?
по нескольким моделям близкого по цене оборудования. Позволяет ли конструкция максимально увеличивать степень
Наиболее типичной является следующая последовательность механизации и автоматизации с целью повышения безопасности
анализа показателей: показатели экономичного использования и производительности труда?
сырья, материалов, топлива и энергии; эргономические показа- Обеспечивается ли уменьшение стоимости изготовления оборудо-
тели; показатели безопасности; экологические показатели; пока- вания за счет повышения технологичности конструкции, сниже-
затели надежности. Далее рассматриваются показатели транспор- ния металлоемкости, сокращения типоразмеров составляющих эле-
табельности, стандартизации и унификации, эстетические пока- ментов, использования унификации и стандартизации?
затели и патентно-правовые показатели. Заложены ли в конструкцию оборудования предпосылки ин-
На основании проведенного анализа делается заключение о тенсификации его использования путем повышения универсаль-
наиболее приемлемой модели технологического оборудования. ности и надежности?
Предупреждено ли техническое устаревание оборудования за
12.2. Анализ конструктивных особенностей счет предусмотренных резервов его развития — модернизации и
технологического оборудования на стадии его выбора реконструкции?
Как обеспечивается высокая прочность и долговечность отдель-
Технологическое оборудование, как и почти каждая современ- ных деталей и оборудования в целом способами, не требующими
ная машина, представляет собой итог работы конструкторов не- увеличения массы (приданием рациональной формы, устранени-
скольких поколений. Некоторые конструктивные решения с появ- ем невыгодных видов нагружения, применением материалов по-
лением более рациональных решений, новых технологических при- вышенной прочности и т.п.)?
емов, с изменением эксплуатационных требований отмирают, дру- Имеют ли элементы конструкции рациональную жесткость, есть
гие сохраняются длительное время в почти первоначальном виде. ли при необходимости упругие и демпфирующие элементы, сни-
Конструктивная преемственность, т.е. использование при про- жающие динамические и циклические нагрузки?
ектировании предшествующего опыта машиностроения данного Как предупреждаются возможные перенапряжения в элемен-
профиля и смежных отраслей, дает возможность прогнозировать тах оборудования в процессе его эксплуатации за счет ввода авто-
показатели качества и, в частности, показатели надежности вновь матического регулирования или предохранительных устройств?
создаваемого технологического оборудования. Квалифицирован- Выполнены трущиеся поверхности непосредственно на кор-
ный инженерный анализ конструкции технологического обору- пусных деталях или для облегчения ремонта поверхности трения
дования, его отдельных агрегатов и деталей позволяет достаточно выполнены на отдельных легко заменяемых деталях?
уверенно прогнозировать не только ремонтопригодность, но и Имеются ли в конструкции открытые механизмы и передачи
безотказность, долговечность и сохраняемость оборудования (так- или трущиеся механизмы заключены в закрытые корпуса, предот-
же, как любой человек, не будучи зоотехником, почти безоши- вращающие попадание в зону трения пыли и грязи?
бочно отличает хорошего коня от старой клячи, так настоящий Выдерживается ли принцип агрегатности, т.е. сконструирова-
инженер отличает хорошую конструкцию механизма от плохой). ны ли узлы в виде легко заменяемых сборочных единиц?
Впечатление о совершенстве конструкции устройства и надеж- Исключен ли подбор и подгонка деталей при сборке, возмож-
ности (порядочности) его производителя складывается из боль- на ли взаимозаменяемость деталей?
шого числа признаков: шероховатость поверхности детали, нали- Обеспечивает ли конструкция деталей только их правильное
чие заусенцев, форма корпуса и ребер жесткости, вид сварочного положение при сборке узлов (детали должны быть или полностью
шва, качество окраски, упаковка и т.д. взаимозаменяемыми или непохожими друг на друга)?
При анализе конструкции технологического оборудованияпри Что обеспечивает надежную страховку резьбовых соединений от
его выборе полезно ответить на следующие вопросы. самоотвинчивания, предотвращает самопроизвольное сдвигание
Как конструкция деталей подчинена задаче повышения каче- деталей со шпоночными и шлицевыми соединениями? Каким
ства технологического оборудования и выполняемых им опера- образом предупреждается коррозия деталей? Устранены ли
ций при увеличении экономического эффекта? возможности поломок в результате неумелого или небрежного
обращения с оборудованием?
258 259
Является ли оборудование простым для^бслуживания? Что в частей мо1~Яыть установлены специальные органы управления
конструкции устраняет необходимость частых регулировок и сма- аварийным остановом, автоматически срабатывающие при при-
зочных операций, обеспечивает удобство осмотра и контроля тех- ближении работающего к опасной зоне;
нического состояния узлов и сопряжений деталей? конструкция защитного ограждения должна исключать само-
Сведен ли к минимуму расход дефицитных материалов при произвольное перемещение из положения, обеспечивающего за-
изготовлении и обслуживании оборудования? щиту работающего, и допускать его перемещение только с помо-
Соблюдены ли требования технической эстетики и эргономи- щью инструмента. Если защитное ограждение находится в поло-
ки? Находятся ли органы управления оборудованием в одном ме- жении, не обеспечивающем защитные функции, то, желательно,
сте, обеспечивая простой способ экстренной остановки оборудо- чтобы происходила автоматическая блокировка функционирова-
вания в чрезвычайных ситуациях? ния технологического оборудования;
При выборе технологического оборудования особое внимание конструкция зажимных, захватывающих, подъемных и загру-
должно быть отведено показателям его безопасности. Технологи- зочных устройств или их приводов должна исключать возможность
ческое (в общем случае — производственное оборудование) дол- возникновения опасности при полном или частичном самопро-
жно обеспечивать безопасность работающих при монтаже или де- извольном прекращении подачи энергии, а также исключать са-
монтаже, вводе в эксплуатацию и при эксплуатации оборудова- мопроизвольное изменение состояния этих устройств при восста-
ния, как в случае автономного его использования, так и в составе новлении подачи энергии;
технологических комплексов при соблюдении требований, пред- элементы оборудования не должны иметь острых углов, кро-
усмотренных эксплуатационной документацией. мок, заусенцев и поверхностей с неровностями, представляющих
Анализируя конструкцию технологического оборудования, сле- опасность травмирования работающих;
дует убедиться в том, что оно отвечает следующим требованиям части оборудования, механическое повреждение которых может
безопасности: вызвать возникновение опасности, должны быть защищены;
материалы конструкции оборудования не должны оказывать оборудование, являющееся источником шума, ультразвука и
опасное и вредное воздействие на организм человека на всех за-
данных режимах работы и предусмотренных условиях эксплуата- вибрации, вредных веществ и микроорганизмов, должно быть
ции, а также создавать пожаровзрывоопасные ситуации; выполнено так, чтобы вредные проявления не превышали уста-
оборудование должно быть оснащено устройствами, предотв- новленных норм;
ращающими возникновение разрушающих нагрузок, или иметь технологическое оборудование должно быть оснащено мест-
ограждения, исключающие создание травмоопасных ситуаций при ным освещением, если его отсутствие может явиться причиной
разрушении деталей; перенапряжения органа зрения работника или повлечь за собой
конструкция оборудования и его отдельных частей должна ис- другие виды опасности;
ключать возможность их падения, опрокидывания и самопроизволь- конструкция оборудования должна исключать ошибки при мон-
ного смещения при всех предусмотренных условиях эксплуатации таже, которые могут явиться источником опасности;
и монтажа. При необходимости должны быть предусмотрены спе- система управления технологическим оборудованием должна
циальные средства и методы закрепления элементов конструкции; включать средства экстренного торможения и аварийного остано-
конструкция оборудования должна исключать выбрасывание ва (выключения), если их использование может уменьшить или
предметов (инструментов, обработанных деталей, стружки и т.п.), предотвратить опасность;
представляющих опасность для работающих, а также выбросы конструкция и расположение средств, предупреждающих о воз-
смазывающих, охлаждающих и других рабочих жидкостей; никновении опасных ситуаций, должны обеспечивать безошибоч-
движущиеся или горячие части оборудования, являющиеся воз- ное, достоверное и быстрое восприятие информации.
можными источниками травмоопасности, должны быть огражде- При проведении анализа конструкции оборудования следует
ны или расположены так, чтобы исключить возможность прика- также обращать внимание на выполнение специфических требо-
сания к ним работающих. С этой целью часто используют двуруч- ваний безопасности при выполнении работ, связанных с монтажом,
ное управление, когда механизмы приводятся в движение только транспортированием, хранением и ремонтом:
тогда, когда обе руки находятся на специально предусмотренном при необходимости использования грузоподъемных средств в
месте (этот метод часто применяют в конструкции штамповочно- процессе монтажа, транспортирования, хранения и ремонта на
го оборудования). В непосредственной близости от движущихся оборудовании, его отдельных частях или упаковочной таре долж-
ны быть обозначены места для подсоединения грузоподъемных
260
261
средств и указана поднимаемая масса, аЧпоке другие необходи- равления, частоты применения, последовательности использова-
мые предупредительные и манипуляционные знаки в соответствии ния, функциональной связи с соответствующими средствами ото-
с ГОСТ 14192-96; бражения информации;
места подсоединения подъемных средств должны быть выбра- расстояние между opi лнами управления должно исключать воз-
ны с учетом положения центра тяжести оборудования (его час- можность изменения положения органа управления при манипу-
тей) так, чтобы исключить возможность опасных опрокидываний ляции со смежным органом управления;
и повреждения оборудования при подъеме и перемещении и обес- при необходимости рабочие места должны быть оборудованы
печить удобный и безопасный подход к местам подсоединения средствами пожаротушения и другими средствами, используемы-
подъемных средств; ми в аварийных ситуациях, которые могут возникать при эксплу-
конструкция оборудования и его частей должна обеспечивать атации технологического оборудования;
возможность надежного их закрепления на транспортном сред- взаимное расположение и компоновка рабочих мест должны
стве или в упаковочной таре; обеспечивать безопасный доступ на рабочее место и возможность
части оборудования, которые при загрузке (разгрузке), транс- быстрой эвакуации при аварийных ситуациях.
портировании и хранении могут самопроизвольно перемещаться, Следует понимать, что входящие в конструкцию технологи-
должны иметь устройства для их фиксации в определенном поло- ческого оборудования специальные технические и санитарно-
жении; технические средства (ограждения, экраны, вентиляторы и др.),
технологическое оборудование и его части, перемещение ко- обеспечивающие устранение или снижение уровней опасных и
торых предусмотрено вручную, должно быть снабжено устрой- вредных производственных факторов до допустимых значений,
ствами (например, ручками) для перемещения или иметь форму, не должны существенно затруднять выполнение трудовых дей-
удобную для захвата рукой. ствий. В необходимых случаях конструкция технологического обо-
Конструкция технологического оборудования должна обеспе- рудования должна обеспечивать возможность удобства выполне-
чивать оптимальное обустройство рабочего места, где это обору- ния трудовых действий с применением индивидуальных средств
дование будет использоваться. Организация рабочего места долж- защиты (рукоятки инструментов должны обеспечивать возмож-
на отвечать определенным требованиям: ность работы в рукавицах и т.п.). Конструкция всех элементов
при проектировании рабочего места в зависимости от характе- оборудования, с которыми человек в процессе трудовой дея-
ра работы следует работу в положении сидя предпочитать работе в тельности осуществляет непосредственный контакт, должна со-
положении стоя или обеспечить возможность чередования обоих ответствовать его конкретным антропометрическим свойствам
положений; (желательно иметь регулируемые сиденья, использовать подставки
конструкция рабочего места, его размеры и взаимное располо- под ноги и т.п.).
жение элементов (органов управления, средств отображения ин- Конструкция производственного оборудования должна обес-
формации, вспомогательного оборудования и др.) должны обес- печивать такие физические нагрузки на работника, при которых
печивать безопасность при использовании технологического обо- энергозатраты его организма в течение рабочей смены не превы-
рудования по назначению, его техническом обслуживании, ре- шали бы 1046,7 кДж/ч (требования ГОСТ 12.2.049-80). Жела-
монте и уборке; тельно, чтобы конструкция производственного оборудования ис-
размеры рабочего места и размещение его элементов должны ключала монотонность труда, обеспечивая чередование простых
обеспечивать выполнение рабочих операций в удобных рабочих и сложных действий работника.
позах и не затруднять движения работающего; Анализ конструктивных особенностей выбираемого техноло-
при конструировании органов управления и их размещении в гического оборудования начинают с изучения руководства по эк-
моторном поле рабочего места должны быть учтены физиологи-
ческие особенности двигательного аппарата человека. Например, сплуатации, затем проводят тщательный осмотр и опробование
допустимое усилие нажатия на педаль всей ногой в положении оборудования, при возможности изучают чертежи и схемы (кине-
сидя при частоте использования более 120 раз/ч составляет 40 Н, матические, электрические, гидравлические и др.), результаты
при редких нажатиях (не более 2 раз/ч) — 200 Н и т. п. (см. ГОСТ доводочных или сертификационных испытаний. Получаемая при
12.2.049-80); анализе информация дает достаточно полное представление о ка-
чественных показателях выбираемого технологического оборудо-
органы управления должны быть размещены на рабочем месте вания и может быть использована для дальнейшей комплексной
с учетом рабочей позы, функционального назначения органа уп- оценки качества оборудования.
262 263
12.3. Методы оценки выбираемо ^ ггехнологического В некоторых случаях единичные показатели качества могут иметь
оборудования по совокупности показателей ограничения по своей величине. Например, на СТО легковых ав-
томобилей, масса которых практически для всех моделей более
Достоверная оценка качества технологического оборудования 1 000 кг, предельное значение показателя грузоподъемности Р, п
может быть произведена только при учете всех групп показателей можно принять равным 1 000 кг. В таких случаях уровень качества
качества, что требует определенной формализации процесса оцен- по рассматриваемому показателю
ки. Если единичные показатели качества /»• могут быть выражены
количественно, то их уровень может быть соотнесен со значением Р -Р
показателя, принятого за базу P i0 (обычно это показатель хорошо V =
зарекомендовавшего себя оборудования, в полной мере соответ-
ствующего современным требованиям). Когда увеличение абсолют- Если технический уровень нужно оценивать только одним чис-
ного значения единичного показателя качества приводит к улуч- лом, комплекс единичных показателей сводят к обобщенному
шению качества оборудования, уровень показателя выражают от- показателю. Обобщенный комплексный показатель может быть
ношением У, = P J /P JQ . В противном случае, когда увеличение при- образован для всего анализируемого изделия или только группы
водит к ухудшению качества, уровень качества выражают отно- однородных показателей. Например, комплексный показатель на-
шением У, = Pio/Pj.Таким образом, улучшение качества всегда значения автобуса, чел. км:
приводит к росту уровня качества по рассматриваемому показателю.
После проведения расчетов по всем анализируемым показате- W= Т н ь э Пу а $а„,
вания, откладывая в определенном масштабе значения уровней лям можно составить циклограмму технического уровня оборудо- атационная скорость автобуса, км/ч; П— пассажировместимость где Т„— среднее время автобуса в наряде, ч; у э — средняя эксплу-
ческого уровня двух стендов для балансировки колес легковых на линиях, проведенных из обшей точки. На рис. 12.1 в качестве условного примера приведена циклограмма определения техни- автобуса, чел.; у циент использования автобуса (выпуска на линию). тобуса; р — коэффициент использования пробега; а в —коэффициент использования вместимости ав- и — коэффи-
автомобилей (стенда аи стенда б).На линии / отложены уровни Комплексный показатель должен превращаться в ноль, если
показателя точности балансировки, г, на линии 2 —массы стан- какой-либо единичный показатель выходит за установленные пре-
ка, кг и т.д., на линии 8— требуемой мощности электродвига- дельные размеры, поскольку функционирование оборудования при
теля, кВт. таких значениях невозможно (применяют право вето). Уровень
Из построенной циклограммы видно, что стенд для баланси- качества по комплексному показателю определяется обычным
ровки колес модели апо шести показателям из восьми превосхо- образом по отношению показателей анализируемого и базового
дит стенд модели би имеет существенно большую общую пло- варианта. Например, по группе показателей назначения (выпол-
выше технического уровня стенда б. щадь циклограммы. Таким образом, технический уровень стенда а няемой транспортной работе) автобуса Y Показатели качества, входящие в группу, и тем более — в раз- w = W/iV 0 .
ные группы, могут играть различную роль в общей совокупности
свойств, отражающих качество оборудования. Часто показатели
назначения важнее показателей надежности, а показатели надеж-
ности существенно важнее показателей транспортабельности тех-
нологического оборудования. В связи с этим при комплексной
оценке качества оборудования следует вводить параметры весо-
мости показателей качества. Выбор объективных (приемлемых)
значений параметров весомости является сложной задачей, при
этом делаются попытки формализованного решения этой задачи,
но чаще всего используется экспертный метод [32].
Экспертный метод решения задачи основан на использовании
обобщенного опыта и интуиции специалистов-экспертов. Этот ме-
. Рис. 12.1. Пример циклограммы тех- тод может быть единственно возможным для случаев, когда пока-
7 нических уровней стендов а и 6 затели качества не выражаются количественно (например, прово-
264 265
дится органолептическая оценка формы и покрытия рукояток ин- TbTOL
струмента), оценка показателей производится в баллах. Эксперт- Результатьгоценки предлагаемого разными поставщиками тех-
ные методы оценки качества продукции могут использоваться при нологического оборудования вносятся в конъюнктурный лист, форма которого приведена в Приложении 7.
формировании сразу общей оценки (без детализации) уровня ка-
чества продукции, что в практике выбора средств механизации Таблица 12.1
технологических процессов ТЭА часто является вполне приемле-
мым. Степень значимости оцениваемых показателей
мости экспертных оценок экспертизу осуществляют путем приня- С целью повышения достоверности, точности и воспроизводи- Оцениваемые показатели ------------------------------------ 1 ---------------------- Сгспеньзначимости, Ст
тия группового решения комиссией специалистов. Оптимальное 50
число членов комиссии — семь и более человек. Все члены комис- 1. Техническая опенка, всего втом числе:
сии должны одинаково понимать задачи оценки, хорошо пред- 1.1. Производительность, дет./ч 10 20
ставлять функции оцениваемого технологического оборудования, 1.2. Основные технические характеристики
знать основные технические характеристики лучших по конструк- и показатели в зависимости от типа оборудования, всего втом числе:
ции аналогов оборудования. Следует иметь в виду, что если мнения
членов комиссии будут значительно расходиться, то средние баллы 1.2.1. Вес оборудования, т 2 5 3 3
показателей качества анализируемых видов оборудования могут 1.2.2. Мощностьдвигатслей, кВт
оказаться практически одинаковыми, что не позволит с 1.2.3. Площадь, м :
уверенностью выбрать лучший вариант. Оценку согласованности 1.2.4. Гарантийный срок, мес
решений членов комиссии (их «сыгранности») можно произвести с
помощью коэффициента конкордации. Методы его расчета 1.3. Технические характеристики для обеспечения качества, всего втом числе:
приведены в специальной литературе, посвященной математи-
ческим методам анализа качества продукции. 1.3.1. Точность позиционирования, мм 4 5
В качестве примера можно рассмотреть принятый в ОАО 1.3.2. Точность измерения размеров, мм 20
«АвтоВАЗ» порядок выбора технологического оборудования на ос-
новании составляемых документов, которые называют «Конъюн- 2. Экспертная оценка, всего втом числе: 50
ктурный лист». 2.1. Обеспечение требований технического задания 2.2.
Предложения по выбору оборудования рассматривают несколь- 10
ко комиссий: комиссия по техническим вопросам, комиссия по Надежность оборудования
экономическим вопросам, комиссия по финансированию и комис- 2.3. Экологичность 8
сия по инвестиционной деятельности. Оценке технических предло- 2.4. Надежность фирмы 3 5
жений присваивается степень значимости (Ст) равная 100, которая Итого 100
делится поровну на технические оценки показателей, выражаемых
количественно, и экспертные оценки показателей, выражаемых
качественно (в баллах). Итоговые значения уровней качества по
Рекомендуемая разбивка степеней значимости по показателям конъюнктурным листам всех комиссий, рассматривавших
для условного примера приведена в табл. 12.1. предложения поставщиков оборудования, заносятся в сводный
Присвоение степеней значимости показателям качества для конъюнктурный лист. Лучшим признается то оборудование,
конкретного типа технологического оборудования производится которое наберет наибольшую
технической комиссией по результатам детального обсуждения сумму оценок.
назначения и особенностей предложенных для рассмотрения ва- Аналогичная процедура оценок качества может быть использо-
риантов оборудования. вана и при выборе средств механизации технологических процес-
В ходе обсуждения также уточняются задачи оценки, назнача- сов ТЭА. Поскольку технологическое оборудование для нужд АТП
ются базовые значения показателей качества (P i0 ),соответствую- или СТО обычно приобретается в единичных экземплярах, ко-
щие требуемым или лучшим известным образцам оборудования, и 267
процедура работы комиссии.
266
миссии по инвестиционной деятельности^гфинансированию не ЗАКЛЮЧЕНИЕ
создаются, а все вопросы выбора решают эксперты комиссии по
техническим вопросам.
Это вполне естественно, поскольку в группу оцениваемых обыч-
но включают модели оборудования, близкие и приемлемые по цене
для покупателя.
Контрольные вопросы
1. Каким образом могут быть сгруппированы вес показатели качества
технологического оборудования? В настоящее время характерной чертой состояния автомобиль-
2. Если бы вам пришлось выбирать гайковерт для стремянок рессор ного парка в Российской Федерации является рост общей чис-
грузовых автомобилей, то в какой последовательности по мере умень- ленности автомобилей и увеличение многомарочности парка за
шения значимости вы расставили бы группы показателей качества? счет все более широкого применения автомобилей иностранного
3. По какой формуле рассчитывают уровень качеств измерительного производства. Внедрение автоматического управления рабочими
прибора для показателей «Диапазон измерений» и «Точность измерений (цена деления)»? процессами двигателя и другими системами автомобилей услож-
4. Как рассчитывают уровень качества для показателя, имеющего ус- няет их конструкцию. Все это на фоне роста цен на топливо и
тановленные предельно допустимые значения? ужесточения норм экологических требований, а также постоянно
5. В каких случаях показатели качества технологического оборудова- меняющегося спроса потребителей к качеству автомобиля, повы-
ния выражают в баллах? шает роль технической эксплуатации автомобилей как сферы под-
6. По каким конструктивным признакам вы можете предположить, держания автомобильного парка в работоспособном состоянии.
что анализируемое технологическое оборудование будет надежным? 7. Выполнение каких конструктивных требований обеспечивает без- Естественным условием успешного функционирования служб
опасность технологического оборудования? ТЭА является наличие квалифицированного персонала — не только
8. При выполнении каких условий технологическое оборудование бу- непосредственных исполнителей технологических операций —
дет органически вписываться в организацию рабочего места? слесарей, но и специалистов. Знание теоретических основ ТЭА
является необходимым условием успешной деятельности специа-
листа. Усвоение представленного в учебном пособии материала
позволит эффективно решать многие задачи, связанные с опре-
делением причин возникающих отказов и неисправностей авто-
мобиля, расчетом показателей его надежности, прогнозированием
потребности в запасных частях и оценкой их качества, опреде-
лением периодичности ТО и т.д.
Следует иметь в виду, что реальные процессы ТЭА являются
очень сложными, а их математическая интерпретация — лишь
приближенной моделью, эффективность которой во многом оп-
ределяется квалификацией специалиста.
1. Дайте определение понятиям над?жность, безотказность, ремонтопригодность автомобиля.
2. Дайте определение понятиям долговечность, работоспособность автомобиля, отказы автомобиля.
3. Какие разновидности отказов автомобиля вы знаете?
4. Неисправности автомобиля.
5. На какие группы можно разделить неисправности автомобиля (износ, регулировки)?
6. Какие виды изнашивания деталей автомобиля вы знаете?
7. Охарактеризуйте абразивное изнашивание деталей автомобиля.
8. Охарактеризуйте молекулярно-механическое изнашивание деталей автомобиля.
9. Охарактеризуйте и приведите примеры коррозионно-механического изнашивания деталей автомобиля.
10. Перечислите основные методы количественной оценки износа деталей автомобиля.
11. Как определяется износ микрометражом?
12. Сущность метода определения износа профилографированием и взвешиванием.
13. Сущность определения износа методом вырезанных лунок.
14. Метод спектрального анализа при определении износа деталей.
15. Использование меченных атомов при определении износа деталей.
16. Какова закономерность изнашивания сопрягаемых деталей?
17. Как меняется график изнашивания деталей.
18. Какие конструктивные факторы влияют на долговечность автомобиля и его элементов?
19. Как влияют технологические факторы на надежность автомобиля?
20. Как влияет качество эксплуатационных материалов на долговечность автомобиля?
21. Основные физико-химические показатели масел, применяемые для смазки двигателей.
22. Какими свойствами должны обладать трансмиссионные масла?
23. Какими основными качествами должны обладать бензины, и как они могут влиять на износ двигателя?
24. Основные параметры для топлив дизельных двигателей.
25. Какими качествами должны обладать охлаждающие жидкости?
26. Влияние дорожных условий на надежность и долговечность.
27. Влияние климатических условий на над?жность и долговечность автомобиля.
28. Влияние транспортных условий и режима использования автомобиля на долговечность.
29. Влияние качества вождения на над?жность и долговечность автомобиля.
30. Влияние ТО автомобиля на его долговечность.
31. Влияние ремонтных работ на долговечность автомобиля.
32. Влияние условий хранения автомобиля на его долговечность.
33. Какова система ТО автомобиля, принятая в нашей стране?
34. Каково содержание основных работ по ТО подвижного состава?
35. Как обосновывается рациональный режим ТО автомобиля?
36. Технология уборки, мойки и обсушки автомобиля.
37. Устройство механизированных и автоматизированных моющих установок.
38. Технология механизированной и автоматизированной сушки и полировки кузовов.
39. Технологии и устройство для повторного использования воды для мойки грузовых автомобилей.
40. Технология ТО кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов.
41. ТО системы охлаждения двигателя.
42. Технология ТО смазывающей системы.
43. Технология ТО системы питания бензиновых двигателей.
44. Технология ТО системы питания дизельных двигателей.
45. Проверка и регулировка топливного насоса высокого давления.
46. Технология ТО форсунок дизельного двигателя.
47. Технология ТО аккумуляторных батарей.
48. Технология ТО генераторов тока.
49. Технология ТО приборов системы пуска двигателя.
50. Технология ТО приборов системы зажигания.
51. Технология ТО муфты сцепления.
52. Технология ТО коробки передач и раздаточной коробки.
53. Технология ТО карданной передачи.
54. Технология ТО передних ведущих мостов.
55. Технология ТО подвесок автомобилей (легковых, грузовых).
56. Технология ТО тормозов (гидравлических, пневматических).
57. Технология ТО рулевого управления (легковых, грузовых автомобилей).
58. Эксплуатационные способы повышения долговечности шин.
59. Выбор типов шин и комплектование ими автомобилей и прицепов.
60. Технология ремонта автомобильных шин.
61. Технология балансировки кол?с.
62. Особенности эксплуатации автомобилей в зимний период.
63. Способы облегчения пуска автомобильных двигателей, при низких температурах.
64. Способы облегчения пуска дизельного двигателя.
65. Особенности применения жидкости, замерзающей при низкой температуре.
66. Оборудование площадок для облегчения пуска двигателей, при безгаражном хранении автомобилей.
67. Способы хранения подвижного состава и типы стоянок. 68 Рзсстановка автомобилей и прицепов в зоне хранения.
69. Технология транспортировки, хранения и раздачи смазочных материалов.
70. Технология и оборудование смазки автомобиля консистентными смазками.
71. Технология заправки автомобиля жидкими маслами.
72. Хранение запасных частей и технических материалов.
73. Методы организации производства по ТО и ремонта автомобиля.
74. Методы ТО автомобиля.
75. Выбор метода ТО автомобиля.
76. Планирование и уч?т ТО и текущих ремонтов.
77. Оборудование постов ТО.
78. Оборудование поточных линий.
79. Оборудование производственно-вспомогательных участков и отделений.
80. Типы АТП и их производственные функции.
81. Порядок проектирования АТП.
82. Расч?т числа производственного персонала.
83. Определение площадей производственных помещений.
84. Основные принципы планировки производственных помещений.
85. Расч?т площадей административных и бытовых помещений.
86. Расч?т площадей стоянок.
87. Расч?т площадей складских помещений.
88. Проектирование генерального плана АТП.
89. Показатели генерального плана АТП.
90. Проектирование генерального плана станций ТО автомобилей.