ТОРОС. Подсистема автоматизации технического обслуживания, ремонта, анализа и оценки технического состояния горных машин и оборудования (Анонс статьи Журнала Горное дело 2013 №1)

При эксплуатации горных машин и оборудования широко  практикуется  ремонт  по  отказу  [1]. Главное,  что  его  использование  никак  не  связано с такими понятиями, как «анализ», «осоз нанный выбор», «минимизация последствий». Как следствие – большие внеплановые простои, когда плановое рабочее время тратится на устранение отказа. Каждый такой про стой обходятся  предприятию  миллионными  потеря ми  в  выработке продукции. Ситуация сопровождается высокой аварийностью,  причем  аварийный  характер  отказа  сам  по себе делает ремонт более дорогостоя щим и длительным.

Каждая авария несет риски для безопасности. В этой связи актуальным является внедрение предупреждающих стратегий для управления теми отказами, которые имеют  значимые  последствия  для  безопасности,  экологии, экономики предприятия. Это такие стратегии, как обслуживание по регламенту (система ППР) и работы по состоянию (Condition-Based Maintenance). Под работами по состоянию следует понимать как работы по оценке технического состояния оборудования, так и последующий предупредительный ремонт, решение о котором принимается на основе полученных оценок состояния. При этом оценку состояния не следует понимать в узком смысле, и сводить ее к технической диагностике по отдельным параметрам. Речь идет о комплексной  оценке  состояния  на  основе  расчета  интегрированных показателей (индексов технического состояния), каждый из которых может включать в себя взвешенные значения множества параметров.

Современный подход к предупреждению отказов состоит в том, что  соответствующая стратегия обслуживания должна быть выбрана, и применена к тому или иному оборудованию исходя из его значимости для надежного выполнения производственного задания, и разумного баланса между затратами на предупреждение его отказа и тяжестью последствий этого отказа. Такой подход называют обслуживанием, ориентированным  на  надежность,  или    Reliability-Centered Maintenance  (RCM)  [2-4].  Согласно  определению ГОСТ  Р 27.002-2009, RCM – это систематизированный метод, определяющий  соответствующие  задачи  и  частоту  повторения операций  технического  обслуживания,  в  основу  которого положены вероятности и последствия отказов. Другой стандарт, ГОСТ Р 27.601-2011, вводит понятие НОТО, которое по своему  смыслу  соответствует  RCM.  НОТО  –  надежностно ориентированное ТО (техническое обслуживание). Согласно стандарту,  НОТО  заключается  в  систематическом  подходе к анализу данных по безотказности и безопасности с целью определения возможности и целесообразности выполнения задач профилактического ТО, выделения проблемных областей  ТО  с  целью  пересмотра  проекта  и  разработки  наиболее эффективной программы профилактического ТО. Логика НОТО применяется к отдельным видам отказов каждого изделия, идентифицированным в процессе АВППКО (анализ выявленных причин, последствий и критичности отказов), через последовательное определение методов обнаружения и корректировки предполагаемых отказов с целью сохранения установленных уровней безотказности и безопасности.

В рамках RCM указанные в начале предупреждающие стратегии  применяются  в  комплексе  с  корректирующим (реактивным) обслуживанием (ремонт по отказу), а также с проактивным обслуживанием, предупредительный характер которого основан на выявлении основных (коренных) причин отказов и внесении изменений – в конструкцию оборудования, в регламенты эксплуатации и обслуживания, в компетенцию эксплуатационного и ремонтного персонала.

Таким образом, RCM ориентирует нас на то, что никакая стратегия ремонта и обслуживания, в том числе ремонт по отказу, не является изначально плохой и непригодной. Необходимо лишь определить целесообразность и возможность применения той или иной стратегии к конкретному оборудованию в заданном операционном контексте его использования.

При  этом  целесообразность  применения  той  или  иной стратегии может столкнуться с проблемой ее реализации. В случае с обслуживанием по регламенту (система ППР) препятствием может быть отсутствие регламентов как таковых, либо отсутствие доступа к ним и возможности их оперативного  использования.  Отсутствие  адекватных  инструментов  объективного  учета  оборудования,  и  составления  планов-графиков  работ,  которые  связали  бы  каждую  единицу оборудования с документированным регламентом его обслуживания и с графиком работ. Отсутствие возможности реального, а не формального, объемно - календарного  планирования  и  перепланирования работ,  с  определением  потребных  ресурсов  под каждую работу – людских, материальных, финансовых.  Отсутствие  инструментов  оперативного контроля выполнения запланированных работ.

Целесообразность  применения  стратегии  обслуживания  по  состоянию  для  снижения  рисков и повышения эффективности горного оборудования была обоснована в работах как зарубежных, так и отечественных специалистов [1, 5, 6]. Однако ее реализация сталкивается с такими проблемами,  как  отсутствие  методик  оценки  состояния технически  сложных  объектов,  какими  являются горные машины и оборудование. При этом методики  должны  обеспечивать  агрегирование  физически  разнородных оценок, таких как результаты внешних осмотров и инспекций, результаты вибродиагностики, инфракрасной диагностики и т. д. Отсутствие моделей оценки состояния. Отсутствие соответствующих инструментов сбора, обработки и анализа информации, что особенно критично, поскольку для реализации стратегии обслуживания по состоянию необходимо оперировать большими объемами информации.  Таким образом, задача практической реализации предупредительных  стратегий  обслуживания,  в  том  числе стратегий обслуживания по регламенту и по состоянию, является  на  сегодняшний  день  наиболее  актуальной.  В 2011-2013 годах, НПП «СпецТек» и Институт проблем комплексного освоения недр РАН (ИПКОН РАН) выполнили комплекс работ в этом направлении. В частности, компания НПП

«СпецТек» выступила как исполнитель, а ИПКОН РАН как заказчик разработки подсистемы технического обслуживания, ремонта, анализа и оценки технического состояния очистного комплекса (ТОРОС) шахты. Подсистема разрабатывалась как часть автоматизированной системы поддержки принятия решений и комплексного синтезирующего мониторинга («АС ППТР  и  КСМ»),  которая,  в  свою  очередь,  создавалась  на основании  государственного  контракта  №  16.525.12.5008, заключенного  между  ИПКОН РАН и Министерством образования и науки РФ. Предметом госконтракта является выполнение  опытно-конструкторских работ по теме: «Создание технологии  прогноза,  оценки риска  опасных  природных  и техногенных явлений при подземной  разработке  твердых полезных  ископаемых  и  выработки  технологических  решений по их предотвращению на  базе  интеллектуальной системы  поддержки  принятия решений и комплексного синтезирующего мониторинга».

На текущий момент подсистема ТОРОС разработана, и находится на стадии внедрения  на  одном  из  угледобывающих предприятий ОАО «СУЭК-Кузбасс».

Читайте далее в журнале Горное дело