Различают три, несколько отличных друг от друга, жизненных цикла машины. В первом случае под жизненным циклом машины как изде­лия понимают весь период ее производства и дальнейшего суще­ствования.

Жизненный цикл производства однотипных машин начина­ется с подготовки производства. Далее следует этап освоения и на­чала промышленного производства, затем идет этап увеличения объема производства. Последующий этап устойчивого выпуска машин характеризуется наибольшим экономическим эффектом. Длительность этого этапа наибольшая. Потом наступает период падения сбыта и выпуска машин. Завершает жизненный цикл производства машин этап снятия с производства.

Жизненный цикл машины как товара начинается с оконча­нием ее изготовления и завершается с утратой необходимых потребительских свойств. Важнейшим этапом этого жизненного цикла является этап реализации, включающий хранение, транс­портировку, монтаж, запуск и отладку машины.

Названные выше жизненные циклы учитываются при иссле­дованиях организационных вопросов изготовления, распределе­ния, эксплуатации, утилизации и т. д.

1.5. Важнейшие блоки машины

Любая машина имеет вполне определенный набор основ­ных функциональных частей (блоков). В данном случае под тер­мином блок понимается часть машины, представляющая собой группу функционально объединенных элементов. Структура - это общее, качественно определенное и относительно устойчивое строение рассматриваемого объекта (в нашем рассмотрении - машины). Современные наиболее распространенные машины, выполня­ющие механическую работу, включают следующие структурные составляющие.

1. Важной частью машины является рабочий (исполнительный) орган , которым машина выполняет полезную для нас работу. Ут­верждается, что все остальные части машины - двигатель, переда­точный механизм и устройства управления работой - второсте­пенны, так как предназначены для того, чтобы рабочий орган мог выполнять необходимые движения и передавать нужные усилия.

Понятие рабочий орган имеет больший объем и содержание, чем понятие орудие. Так, например, рабочим органом токарного станка является шпиндель, на котором установлен патрон для крепления детали, и суппорт, перемещающий резец во время ра­боты. В данном случае орудием работы машины (токарного стан­ка), входящим в состав рабочего органа и непосредственно воз­действующим на обрабатываемое тело, является резец.

2. Двигатель , приводящий в движение рабочий орган.

3. Передаточный механизм (трансмиссия) служит для преоб­разования и передачи движения от двигателя к рабочему органу машинах механического действия.

4. Управляющие устройства , служащие для управления рабо­той машины.

5. Наконец, все вышеперечисленные части машины соединя­ются воедино. Для этого у каждой машины имеется рама (корпус).

Однако отметим еще раз, что изложенное выше о составных частях машин относится к машинам механического действия. Но мы знаем, что существуют машины, воздействующие на мате­риальные объекты химическими, электрическими, электрофизи­ческими (электроискровыми), светолучевыми (лазеры), электрохимическими, магнитными, электромагнитными и другими способами. С другой стороны, существуют машины, производящие работу не с материальными объектами, а с теми или иными процессами внеш­него для них мира. Это энергетические машины, преобразующие и производящие необходимую нам энергию, а также управляющие машины сложных технических систем и различные ЭВМ. Ясно, что структура машин, выполняющих не только механическую работу или выполняющих немеханическую работу, имеет значимое, но не принципиально важное отличие от структуры машин, осуществля­ющих механическую работу. Значит, можно и нужно выявить ос­новные блоки (важнейшие и непременные части) любых машин и установить их взаимосвязь (структуру).

Вначале перечислим основные блоки машины, независимо от ее принципа действия и устройства. Первым, центральным и предопределяющим сущность маши­ны является, по-видимому, блок преобразования энергии в необ­ходимые для осуществления работы формы движения матери­альных орудий машины. Далее следует назвать блок приема внеш­ней энергии или энергоносителей, а также блок приема информа­ции, ее преобразования и передачи управляющих воздействий на все другие блоки машины. Преобразованная в главном орга­не (блоке) машины энергия той или иной формы движения мате­рии передается специальными устройствами (блоком устройств) исполнительному (рабочему) органу, который в своем составе име­ет приемник объекта работы и устройство, обеспечивающее выда­чу готовой продукции (результата работы машины).

Создание новой машины - сложный и длительный процесс, в котором участвуют ученые, конструкторы, дизайнеры, испытатели, специалисты в области производства и эксплуатации.

Чем сложнее машина, тем труднее, дороже и длительнее процесс ее создания. Поэтому для разработки и рационального использования таких сложных машин, как МГиКМ, важно знать во всех подробностях ее жизненный цикл и влияющие на него факторы.

Жизненный цикл машины представляет собой совокупность взаимосвязанных процессов создания и последовательного изменения состояния машины от формирования исходных требований к пей до окончания ее эксплуатации. Жизненный цикл принято делить па стадии - части жизненного цикла, устанавливаемые в нормативно-технической документации и характеризуемые определенным состоянием машины, видом предусмотренных работ и их результатом.

Жизненный цикл любой МГиКМ состоит из следующих стадий: создание, производство, обращение, эксплуатация и утилизация, каждая из которых содержит целый ряд этапов, операций и процедур.

Создание машины. Первая стадия начинается с предпроект- ных исследований и заканчивается созданием машины.

На этапе подготовки к разработке проекта новой машины устанавливается принципиальная возможность и целесообразность се создания. Необходимость в новой машине должна вытекать из общественных потребностей, поэтому нуждается в тщательном и глубоком обосновании, учете технических и экономических возможностей, обусловленных прогрессом науки и техники и развитием экономики страны. Для этого проводятся поисковые исследования, которые должны базироваться на результатах фундаментальных исследований, опыте применения аналогичных машин, ретроспективном анализе и прогнозах развития техники в данной области. Кроме того, необходима мотивация для побуждения к решению данной технической проблемы. Она может вытекать из безусловных потребностей общества, необходимости практической реализации достигнутого научного потенциала и повышения экономических показателей деятельности данной отрасли народного хозяйства.

Общество, наука, техника и экономика развиваются взаимозависимо. Комплекс этих отношений можно иллюстрировать схемой, приведенной на рис. 7.1.

Важными элементами поисковых исследований являются эксперименты на макетах машины - физических моделях машины (или отдельных се частей), воспроизводящих или имитирующих конкретные се свойства и изготовленных для проверки принципа се действия и определения характеристик. Макет с известной степенью упрощения воспроизводит в определенном масштабе машину (или ее части) и позволяет исследовать отдельные ее характеристики, а также оценивать правильность принятых технических и художественных решений. Макеты изготавливают в процессе выполнения НИОКР.

Результатом поисковых исследований, проводимых в предпро- сктный период, является постановка задачи проектирования, которая предусматривает разработку технических требований к машине и формирование технического задания на ее создание.

Конструктор принимает участие во всех стадиях жизненного цикла машины. Однако основной процесс его творчества составляют работы, связанные с созданием машины и представляющие собой законченный цикл, состоящий из нескольких этапов: научно- технический поиск, проектирование, изготовление образцов, испытания, доводка конструкции. Эти этапы тесно взаимосвязаны,

Рис. 7.1.

и техника

в значительной мере совмещены во времени и могут многократно повторяться.

К работам по созданию машины тесно примыкают работы по технологической подготовке производства, однако их следует отнести ко второй стадии жизненного цикла аналогично тому, как предпроектные исследования, в процессе которых осуществляется научно-технический поиск, относятся к стадии создания машины.

Этап проектирования охватывает большой перечень проектных операций и процедур - от предварительных расчетов и эскизов до уточненных расчетов, деталировочных чертежей, описаний, инструкций, технических условий и т.п. Результатом проектирования

является комплект технической документации , содержащей всю необходимую информацию для материализации создаваемой машины в процессе производства и организации се использования.

Особое место в процессе проектирования занимает формирование внешнего облика машины - дизайн и художественное конструирование, а также организация рабочего места оператора - эргономика.

На всех этапах процесса создания машины изготавливают макетные, экспериментальные и опытные образцы машины и проводят на них различные испытания: исследовательские, доводочные, предварительные и др. Исследовательские испытания предназначены для изучения свойств и характеристик машины. Для доводки конструкций и оценки влияния вносимых во время ее разработки изменений па показатели качества проводят доводочные испытания. После завершения разработки конструкции и изготовления опытных образцов возможность представления их па приемочные испытания проверяется на предварительных испытаниях.

Заключительным этапом стадии создания машины являются приемочные испытания, по результатам которых решается вопрос о целесообразности постановки ее па производство. Приемочные испытания могут быть государственными, межведомственными и ведомственными. Разработка машины считается выполненной в соответствии с техническим заданием при условии утверждения акта приемки опытного образца (опытной партии), содержащего рекомендации о постановке па производство, и выполнения указаний приемочной комиссии о необходимой доработке. По результатам приемочных испытаний может проводиться корректировка технической документации и доработка опытных образцов.

Производство машины. Эта стадия включает постановку на производство, установившееся производство и снятие с производства.

Постановка на производство, как правило, осуществляется в два этапа: подготовка производства и освоение. Работы по подготовке производства направлены на обеспечение технологического процесса изготовления машины и могут начинаться еще на стадии ее создания. Важнейшим этапом этих работ является технологическая подготовка производства, процессы организации и управления

которой регламентируются комплексом государственных стандартов. При этом осуществляется выбор технологии и оборудования, организация материально-технического снабжения, планирование процесса производства во времени, распределение работ и т.д.

Освоение производства включает отработку и проверку подготовленных технологических процессов и овладение практическими приемами изготовления продукции со стабильными показателями и в заданном объеме выпуска.

Установившееся производство начинается после окончательной отработки конструкторской и технологической документации. Решение об освоении производства машины принимается по результатам квалификационных испытаний установочной серии или первой промышленной партии. При несоответствии технического уровня машины современным требованиям, низких технологических показателях и показателях качества процессов функционирования, отрицательном воздействии машины па здоровье людей и окружающую среду, отсутствии заказов и спроса, а также при освоении в производстве аналогичной по назначению повой машины с более высокими характеристиками выпускаемая машина подлежит снятию с производства.

Обращение машины - часть жизненного цикла машины от отгрузки ее предприятием-изготовителем до получения потребителем. Типичные этапы этой стадии: храпение па складе готовой продукции, реклама, упаковка, транспортирование, монтаж. При обращении должно быть обеспечено максимальное сохранение объемов и качества готовой продукции, установленных плановыми заданиями, стандартами и техническими условиями.

Эксплуатация машины. На этой стадии реализуется, поддерживается и восстанавливается качество машины. Эксплуатация включает в общем случае ввод в эксплуатацию, использование по назначению, техническое обслуживание, ремонт, модернизацию и хранение. Каждый из названных этапов может содержать множество операций, направленных на достижение высоких техникоэкономических показателей машины, обеспечение ее эффективной работы, повышение срока службы.

Наконец, вследствие морального или физического износа в процессе использования машина перестает отвечать предъявляемым

требованиям, поэтому становится нецелесообразным дальнейшее ее использование по назначению и ремонт и машина подлежит снятию с эксплуатации. Снятие с эксплуатации машины оформляется документально в установленном порядке.

Утилизация машины. Эта стадия включает разборку, сортировку, повторное использование и переработку.

Ежегодно в мире десятки миллионов автомобилей требуют утилизации, поэтому весьма актуальным является создание жесткой системы переработки отслуживших транспортных средств. Так, комиссия Европейского союза по охране природы рекомендует возвращать автомобили, выработавшие свой срок, на предприятие- изготовитель для разборки и переработки. Строятся также специальные предприятия для переработки старых автомобилей. При оценке показателей экологической безопасности автомобиля учитывается его приспособленность к утилизации. В частности, оценивается время, необходимое для осушения автомобиля (освобождения его от остатков топлива, масел, охлаждающей жидкости и т.п.) и демонтажа его отдельных узлов и деталей, что напрямую влияет на эффективность утилизации. Поэтому при создании машины конструктор должен учитывать также эти факторы.

Итак, жизненный цикл изделия считается закопченным только после его полной и экологически безопасной утилизации.

Рассмотренные стадии можно представить в виде замкнутого цикла, в котором условия высокого качества и экономичности изготовления, сохраняемости, живучести и эффективного использования создаваемой машины в хозяйстве страны являются исходными факторами для формирования технических требований к разработке конструкций. Таким образом, все стадии жизненного цикла машин тесно взаимосвязаны и взаимообусловлены. Степень полноты учета этих взаимосвязей на этапах предпроектных исследований и проектирования определяет качество и технический уровень создаваемых машин и оказывает решающее влияние на показатели эффективности достижения конечных народнохозяйственных результатов.

Следует отмстить, что все этапы жизненного цикла машин регламентируются соответствующими Государственными стандартами страны-производителя.

Поскольку полный жизненный цикл машины нс ограничивается ее производством и эксплуатацией, для каждого его этапа необходима информация о машине (конструкторская и технологическая документация, инструкция по эксплуатации, инструкции по разборке и сортировке узлов и деталей для их переработки и др.). При этом информация может относиться как к отдельному этапу, так и быть общей, повторяющейся на нескольких или даже на всех этапах. Возможно, часть информации о машине может потребоваться на каком-то этапе его жизненного цикла лишь в отдельных случаях. Например, на этапе утилизации может потребоваться уточнение марки материала какой-то детали для се оптимальной переработки. Все эти сведения изначально имеются в конструкторской документации, она и может быть затребована. Для этого необходимо обеспечить сквозное информационное сопровождение изделия на всех стадиях существования. Эту задачу решают CALS- технологии, в основу идеи которых положено единообразное представление информации о конструкции изделий, их характеристиках, технологической оснастке, технологии производства, обслуживания, ремонта и утилизации.

Таким образом, CALS-технологии в машиностроении представляют собой единую информационную среду для всех этапов жизненного цикла машины, обеспечивающую при этом интеграцию не только информационных технологий, но и различных электронных технологий описания машины па одном и том же этапе жизненного цикла, применяемых па различных предприятиях. Следовательно, CALS-технологии - это этап использования компьютерных технологий, на котором ИАСУ технологическими процессами, проектными работами, предприятиями, а также системами передачи данных на основе телекоммуникаций объединяются в единое целое.

Необходимость обеспечения информационной интеграции диктует и необходимость наличия регламентирующих ее международных стандартов, описывающих правила электронного представления данных об изделиях, производственной среде и процессах, а также правила обмена этими данными. Следовательно, разрабатываемые и действующие компьютерные технологии должны соответствовать международным CALS-стандартам. CALS-технологиям

посвящены стандарты серии ISO 10303 STEP (стандарт по обмену данными о модели изделия).

Эффективность от применения CALS-технологий в машиностроении проявляется в повышении качества и конкурентоспособности продукции, более раннем выходе на рынок за счет сокращения продолжительности производственного цикла, снижении затрат при проектировании, производстве и эксплуатации изделия.

ВВЕДЕНИЕ

Автомобиль давно стал одной из основных составляющих жизни людей как при выполнении производственных функций, так и во время отдыха. Основным показателем эффективности работы автомобильного транспорта является производительность автомобилей и себестоимость перевозок. В себестоимости автомобильных перевозок на долю технического обслуживания и ремонта (автосервис) приходится 12-15%, а от качества их проведения зависит 35-45% себестоимости. Велики также потери времени на обеспечение работоспособности подвижного состава, приводящие к снижению его производительности.

Расходы на поддержание работоспособности автомобиля в 6-7 раз выше затрат на его изготовление. Особенно значительные затраты (до 70%) приходятся на текущий ремонт, который проводят пока по стратегии ожидания отказа. Основной причиной таких высоких затрат является недостаточное использование профилактической стратегии, позволяющей предупредить отказы и снизить эти затраты в среднем в 4-5 раз. Основой для планирования профилактики должны быть закономерности изменения технического состояния элементов автомобилей в процессе эксплуатации.

В условиях жесткой конкуренции автомобилестроительных фирм одним из важнейших условий успешного продвижения автомобилей на рынок стала организация их автосервиса через фирменные автосервисные центры. Например, фирма “Тоета-мотор” никогда не рассматривала сервис как источник дохода, а считает, что сервис продает автомобили. В связи с этим, важно рассмотреть основные составляющие автосервиса и условия его эффективности.

В данном учебном пособии рассматривается часть теоретических основ автосервиса, обосновывающих его необходимость, обусловленную закономерным снижением уровня исходной надежности автомобиля в процессе эксплуатации. Приведенные закономерности изменения технического состояния автомобиля в процессе эксплуатации используются при разработке нормативов автосервиса.

1. МЕСТО АВТОСЕРВИСА В ОСНОВНЫХ ЭТАПАХ

ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА АВТОМОБИЛЯ

1.1. Основные показатели надежности автомобиля

Надежность является одним из основных комплексных показателей качества автомобиля. Качество - это совокупность свойств, определяющих степень пригодности автомобиля к выполнению заданных функций при использовании по назначению . Надежность является сложным свойством, имеющим свои показатели. Надежность - свойство автомобиля сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонта, хранения . Надежность характеризуется свойствами: безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости.

Безотказность - свойства автомобиля непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или некоторой наработки. Безотказность характеризуется рядом измерителей: вероятность безотказной работы, наработка на отказ, параметр потока отказов и другие. Вероятность безотказной работы - вероятность того, что в пределах заданной наработки отказа автомобиля не наступает. Наработка на отказ - наработка автомобиля от окончания восстановления его работоспособности до его следующего отказа. Параметр потока отказов - отношение среднего числа отказов за произвольно малую наработку к значению этой наработки (величина, обратная средней наработке на отказ).

Долговечность - свойство объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установившейся системе технического обслуживания и ремонта. Признаки предельного состояния оговариваются в технической документации или ограничиваются экономическими критериями или требованиями безопасности, экологичности. Долговечность характеризуется рядом измерителей: средний ресурс, гамма-процентный ресурс, средний срок службы, гамма-процентный срок службы. Средний ресурс - средняя наработка до возникновения предельного состояния. Гамма-процентный ресурс - наработка в течение которой автомобиль не достигает предельного состояния с заданной вероятностью g, выраженной в процентах. Средний срок службы - средняя календарная продолжительность от начала эксплуатации автомобиля до перехода в предельное состояние. Для ремонтируемых объектов различают доремонтный, межремонтный и полный (до списания) срок службы. Гамма-процентный срок службы - календарная продолжительность эксплуатации автомобиля, в течение которой он не достигает предельного состояния с заданной вероятностью g, выраженной в процентах.

Ремонтопригодность - свойство автомобиля, заключающееся в приспособленности к предупреждению, обнаружению причин возникновения отказов, повреждений, а также поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонтов. Ремонтопригодность характеризуется следующими измерителями: среднее время восстановления, средняя трудоемкость восстановления, вероятность восстановления. Среднее время восстановления работоспособного состояния оценивается средним временем от обнаружения до устранения отказа. Аналогично определяется и средняя трудоемкость восстановления работоспособного состояния. Вероятность восстановления работоспособного состояния - вероятность того, что время восстановления не превысит заданного.

Сохраняемость - свойства объекта сохранять значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в течение и после хранения и (или) транспортирования. Измерителями сохраняемости обычно служат: срок сохраняемости и вероятность работоспособного состояния после хранения. Срок сохраняемости - календарная продолжительность хранения и (или) транспортирования автомобиля (агрегата), в течение и после которой сохраняются значения показателей безотказности и ремонтопригодности в установленных пределах. Вероятность работоспособного состояния после хранения - это вероятность того, что после заданного срока хранения автомобиль будет в работоспособном состоянии.

Основные показатели надежности определяются терминами, которые имеют также конкретный смысл, рассмотренный ниже.

Работоспособное состояние (работоспособность) - состояние автомобиля (агрегата, узла), при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствуют требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской документации. Отказ - событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния (неработоспособное состояние, неработоспособность).

Неисправное состояние (неисправность) - состояние автомобиля, при котором не соответствует хотя бы одному из требований нормативно-технической и (или) конструкторской документации как в отношении основных параметров, характеризующих нормальное выполнение заданных функций, так и в отношении дополнительных параметров, характеризующих внешний вид, удобство и др. Этот термин более общий, чем отказ.

Внезапный отказ - отказ, характеризующийся скачкообразным изменением значений одного или нескольких заданных параметров автомобиля. Обычно внезапные отказы обусловлены или нарушением правил эксплуатации или конструктивно-технологическими недоработками.

Постепенный отказ - отказ, характеризующийся постепенным изменением значений одного или нескольких заданных параметров автомобиля. Обычно постепенные отказы обусловлены изнашиванием, усталостными разрушениями, коррозией и другими процессами изменения технического состояния.

Техническое состояние - совокупность количественных значений параметров, описывающих объект, и качественных признаков автомобилей. Номенклатура этих параметров и признаков, а также пределы допускаемых их изменений устанавливаются документацией на автомобиль.

Предельное состояние - состояние автомобиля, агрегата, узла, при котором его дальнейшее применение по назначению недопустимо или нецелесообразно, либо восстановление его исправного или работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно.

Изменение технического состояния автомобиля в процессе эксплуатации от номинального до предельного происходит по определенным закономерностям, позволяющим определять сроки и объемы проведения профилактических и ремонтных воздействий и в целом срок его службы и рациональную систему обеспечения работоспособности.

Основные этапы жизненного цикла автомобиля

Автомобиль, как и любой товар, имеет характерные этапы жизненного цикла , что схематично показано на рис.1. Эта схема иллюстрирует необходимость постоянного совершенствования конструкции и технологии изготовления автомобилей. Для конкретного автомобиля после его выхода с завода-изготовителя, предпродажной подготовки, гарантийного пробега начинается эксплуатационно-ремонтный цикл (ЭРЦ), занимающий основную часть времени жизни и на который приходится основная часть трудовых, материальных и финансовых затрат.

Рис.1. Этапы жизненного цикла продукции

Продолжительность этого цикла зависит от соотношения затрат на изготовление автомобиля и на обеспечение его работоспособности в процессе эксплуатации. Кроме продолжительности, важное место занимает и структура ЭРЦ, включающая виды и количество профилактических и ремонтных воздействий.

В настоящее время в нашей стране и во многих других странах принята планово-предупредительная система обеспечения работоспособности автомобилей в процессе эксплуатации. Она совмещает две стратегии: предупреждение и устранение отказов. Поскольку на устранение отказа в среднем расходуется в 5 раз больше средств, чем на его предупреждение, то предпочтительнее остается предупредительная (профилактическая) стратегия.

Согласно основному документу, определяющему систему технического обслуживания и ремонта (ТОиР) автомобилей в России , предусмотрены следующие виды воздействий: ежедневное обслуживание (ЕО), ТО-1, ТО-2, сезонное обслуживание (СО), текущий ремонт (ТР), капитальный ремонт (КР). В последние годы все большее распространение получает предупредительный ремонт (ПР), сочетающий в основном профилактическую стратегию, а также ремонтную.

Обычно между конкретными видами ТО существует определенное соотношение. Например, через каждые четыре ТО-1 выполняют ТО-2. Текущий ремонт обычно выполняется по потребности, то есть при возникновении отказов, поэтому его место в структуре ЭРЦ по наработке не определено. Аналогичные виды ТОиР используются и за рубежом с несколько другими наименованиями и значениями периодичности проведения профилактики, обусловленными иными условиями эксплуатации, надежностью автомобилей и организацией автосервиса.

В развитых автомобильных странах жизненный цикл автомобиля незначителен по продолжительности, что обусловлено многими факторами: состоянием производственной базы автомобильной промышленности, автосервиса, дорог, условий хранения автомобилей, организацией автосервиса, природно-климатическими условиями, уровнем финансовой обеспеченности населения и другими.

Обычно автомобиль проходит два (иногда три) этапа жизненного цикла. Сначала он интенсивно эксплуатируется при высокой надежности в течение 2-3 лет, а затем с существенным снижением цены поступает на вторичный рынок. После этого интенсивность его эксплуатации снижается из-за снижения надежности. Для легковых автомобилей немаловажное значение для населения имеет престижность автомобиля для соответствия уровню обеспеченности. Второй этап заканчивается обычно к 6-7 году с начала эксплуатации. После этого автомобили обычно поступают или на предприятия по капитальному ремонту с использованием современных технологий восстановления, или на предприятия по переработке автомобилей (чаще легковые), на которых они разбираются на вторичные материалы.

В России пока этапы жизненного цикла автомобилей несколько отличаются. Это обусловлено значительным отставанием отечественной автомобильной промышленности как в количественном, так и в качественном отношении, а также существенным отставанием автосервиса как в организационном плане, так и по производственной базе. Это обуславливает значительные сроки службы автомобилей (20 лет) при высоких затратах на обеспечение работоспособности.

Снизить затраты на обеспечение работоспособности автомобилей позволит совершенствование организации автосервиса на основе использования закономерностей изменения технического состояния автомобиля в процессе эксплуатации, использования современных методов и средств диагностирования, профилактики, ремонта.

Эксплуатационные свойства машин и механизмов

2. Этапы жизненного цикла машины

Определение потребности, планирование, проектирование и конструирование, изготовление, испытание, хранение, транспортировка, эксплуатация, ремонт и техническое обслуживание, утилизация.

Новая техника - слишком дорогое мероприятие, для того, чтобы заниматься ее приобретением «от нечего делать» или потому, что так «левая нога хочет». Она вызывается к жизни только очень серьезно обоснованной потребностью. Потребность в новой технике возникает при необходимости модернизировать производство (увеличить его объем, внедрить более прогрессивный техпроцесс) или освоить новый вид продукции. Важно правильно определить объем потребности .

Планирование новой техники следует рассматривать как часть научно-исследовательской работы, направленной на подбор и подготовку исходного материала, который необходим для разработки ТЗ на проектирование. При краткосрочном планировании (на 5 - 10 лет) следует оценить перспективный уровень развития конструкции создаваемой машины. При среднесрочном и долгосрочном планировании (на 20 - 30 лет) необходимо определить значимость имеющихся новых открытий и изобретений, цель и техническую стратегию .

В процессе планирования следует установить: -функциональное назначение машины; -основные технико-экономические параметры; потребность и предполагаемый объем изготовления; -новые материалы и виды заготовок; -новые техпроцессы, потребность в оборудовании и технологической оснастке; -новые формы и методы организации и управления производством; эффективность (экономическая или иная) от создания новой машины.

Методы планирования:

Метод экстраполяции - применяется при краткосрочном планировании;

Метод экспертных оценок - применяется, если нет систематизированной информации о прошлом или когда научно-техническое развитие в значительной степени зависит от принимаемых решений, а не от технических возможностей;

Метод моделирования, в основу которого должно быть положено целесообразное прогнозирование процесса развития конструкции в будущем (математическое моделирование).

При проектировании и конструировании разрабатывают графические (чертежи, схемы, графики и т.п.) и текстовые (пояснительные записки /ПЗ/, расчеты /РР/, спецификации и т.п.) конструкторские документы. Они должны определять состав и устройство проектируемого изделия и содержать данные, необходимые для его разработки, изготовления, контроля, приемки, эксплуатации и ремонта.

Процессы изготовления и испытаний машин взаимосвязаны и дополняют друг друга. В общем и достаточно ответственном случае серийному изготовлению предшествует изготовление, отладка и доводка опытного образца машины, его промышленные испытания, внесение в конструкцию выявленных в ходе испытаний изменений, государственные испытания и приемка опытного образца. Далее в процессе освоения новой машины следует изготовление технической документации головной серии, изготовление головной серии и ее промышленные испытания. Вслед за этим разрабатывают серийную документацию, подготавливают производство к серийному выпуску и, наконец, организуют серийный выпуск. Серийно выпускаемые изделия после схода с конвейера подвергают испытаниям (массовым или выборочным) для объективной оценки надежности и качества изготовления. Так, серийно выпускаемые автомобили подвергают обязательной обкатке в объеме 100% серии.

Для проведении испытаний как метода контроля должны быть описаны

Методы отбора образцов (проб);

Оборудование, материалы и реактивы;

Подготовка к испытанию;

Проведение испытаний;

Обработка результатов.

Изготовленное изделие не сразу может быть реализовано или после немедленной реализации не сразу запущено в эксплуатацию. В этом случае изделие должно храниться. Для правильного хранения необходимо:

Создать условия хранения продукции на складах (в хранилищах), обеспечить сохранность ее качества и товарного вида;

Определить место хранения (навес, закрытый склад, отапливаемое помещение и т.д.);

Обеспечить защиту продукции от влияния внешней среды (влаги, солнечной радиации, вредных испарений, плесени, грызунов и др.);

Определить (при необходимости) температурный режим хранения; требования к срокам периодических осмотров хранимой продукции, регламентным работам; предпочтительные методы консервации и косервационные материалы.

Для доставки на склад или потребителю изделие необходимо транспортировать. Это предполагает выбор приемлемого транспортного средства (своим ходом, крытые или открытые вагоны, трюмы или палубы судов, воздушный транспорт и т.п.), способы крепления и укрытия изделий на этих средствах и т.п. Судя по мемуарам академика А.Н. Крылова, это очень ответственная работа. Для сохранения качества и количества продукции необходимо определить особенности ее погрузки и выгрузки, а также требования к обращению с продукцией после транспортирования (необходимость выдержки в нормальных условиях после транспортирования при отрицательных температурах, порядок расконсервации и т.п.).

Период эксплуатации (использования по прямому назначению) изделия начинается со дня его ввода в действие и заканчивается при наступлении предельного состояния, обусловленного либо снижением эффективности, либо требованиями безопасности. При этом должны неукоснительно соблюдаться:

Правила и требования, отражающие особенности обращения с изделием на всех стадиях эксплуатации;

Правила предосторожности, которые необходимо соблюдать во время подготовки изделия к работе и при его работе, квалификационные требования к персоналу, обеспечивающие выполнения этих правил;

Требования к месту, где будет установлено изделие для временной или постоянной эксплуатации;

Операции по установке изделия на месте эксплуатации;

Правила и порядок заправки изделия топливом, смазочными материалами, жидкостями, газами и т.д.;

Правила настройки и регулирования изделия;

Состав обслуживающего персонала и других специалистов;

Наиболее эффективные режимы работы изделия;

Правила измерения параметров, регулирования и настройки изделия;

Правила проверки технического состояния изделия с целью установления его пригодности для дальнейшего использования по прямому назначению.

Поддержание работоспособного состояния изделия в течение всего срока эксплуатации обеспечивается за счет ремонтов и технического обслуживания, предназначающихся для обнаружения и устранения неисправностей и отказов (любых вынужденных остановок /см. выше/). Ремонты бывают текущие и капитальные, их периодичность устанавливается для каждого конкретного изделия в соответствии с опытом его эксплуатации. Техническое обслуживание изделия проводится:

При подготовке к работе, хранению, транспортированию;

Для изделий, работающих по прямому назначению, находящихся на кратковременном и длительном хранении или транспортируемых;

После использования (работы) изделия или транспортирования.

Изделия, исчерпавшие ресурс долговечности, подлежат утилизации. Дословно этот термин означает - употребление с пользой. При этом должен соблюдаться дифференцированный подход: металлоконструкция, как правило, отправляется в металлолом; отдельные не исчерпавшие ресурса детали, узлы или агрегаты - для дальнейшего использования в других аналогичных изделиях (подменный фонд, запчасти); радиоактивные детали подлежат захоронению.

Барабанная мельница без мелющих тел

Анализ конструкции и принципа действия мельницы самоизмельчения «Гидрофол» Ш 7х2,3 Самоизмельчение применяется для измельчения материалов крупностью от 250…500 до 0,3 мм и мельче...

Вентиль специальный

1) Получение задания. 2) Анализ технических требований. 3) Подбор информационных материалов, сравнение с существующими аналогами. 4) Составление матриц оптимальных решений. 5) Кинематический расчет. 6) Разработка технических заданий...

Концепция CALS-технологий в сфере бытовых машин и приборов

Легкая промышленность

Технико-экономическое планирование предусматривает разработку целостной системы показателей развития техники и экономики предприятия в их единстве и взаимозависимости, как по месту, так и по времени действия...

Магнитопорошковый метод контроля

1. Подготовка детали к контролю. Подготовка детали к контролю заключается в очистке поверхности детали от отслаивающейся ржавчины, грязи, а также от смазочных материалов и масел...

Механическое оборудование. Основные виды передач

Для того, чтобы выяснить причину неисправности нужно рассмотреть правила эксплуатации. : Оператор нажимает на кнопку "Пуск", в результате чего включается магнитный пускатель, загорается желтая лампочка...

Организация капитального ремонта вращающейся печи 4,5х170м в условиях ОАО "Себряковцемент"

Таблица 1 Оборудование и краткая техническая характеристика, структура ремонтного цикла Ремонт и техническое обслуживание Трудоемкость чел/час Вид Периодич ность час наработка Продол житель ность час...

Параметры оптимизации пневмопривода валковой подачи

На предыдущих этапах проведения эксперимента параметром оптимизации являлась скорость движения поршня, были получены две адекватные модели в виде полиномов первой степени...

Производство биотоплива

Помол и подготовка сырья. Сырье составляет существенную часть себестоимости биоэтанола. Равномерный помол зерна ускоряет переработку, снижает себестоимость и повышает выход продукта. На этапе подготовки из сырья также извлекаются компоненты...

Производство искусственных алмазов

Всегда существовала необходимость получить алмаз лабораторным способом, и, желательно, недорогим. Первые документально зафиксированные опыты над алмазами относятся к 1694 году...

Разработка кантующего устройства, предназначенного для обеспечения работ в составе комплекса средств погрузки транспортного пускового контейнера и вспомогательного оборудования

Стадии и этапы разработки согласно план-графику...

Разработка технического предложения на модернизацию дробилки с простым движением щеки 1500х2100

Для расчета можно принять такую последовательность действия: провести предварительный эксперимент с количеством измерений n заданной величины...

Сертификация продукции и система менеджмента качества в пищевой промышленности

Системы менеджмента качества сегодня - это мощный инструмент...

Совершенствование системы неразрушающего контроля качества изделий на предприятиях машиностроительного профиля

Многолетний опыт исследования отказов машин и механизмов свидетельствует о том, что основным видом разрушения деталей из различных металлических материалов является разрушение от усталости...

Технология выполнения окрашивания в один тон

Подбор красителя; - тест на восприимчивость красителя; - подготовка к окрашиванию; - нанесение краски; - выдержка; - смывание краски. Подбор красителя. Чтобы определить свой тип волос...

Под полным жизненным циклом изделия понимают время (и соответствующие ему действия), которое проходит от постановки четкой задачи создания этого изделия (автомобиля, трактора и др.) до его полного физического или морального износа и утилизации. В полный жизненный цикл автомобиля входят следующие этапы: · маркетинг и разработка технического задания на новую машину; · разработка конструкторской документации, изготовление и испытания макетного образца и опытной серии (конструкторская подготовка производства); · разработка технологической документации. Изготовление, приобретение, установка и отладка необходимого оборудования (технологическая подготовка производства); · производство автомобиля или трактора. Именно на этом этапе идеи, воплощенные конструктором в чертежи, реализуются по сценарию и с помощью методов, определенных технологом; · обращение (складирование, подготовка к перевозке, доставка потребителю, хранение и т.п.); · эксплуатация (использование машин в соответствии с инструкцией по эксплуатации, обслуживание и ремонт); · утилизация (разборка, сортировка, повторное использование и переработка). На базе проекта (разработанных конструктором чертежей, технических требований и т.д.) автомобиля ведется технологическая подготовка производства - разрабатывается технологическая документация, приобретается, разрабатывается, изготовляется и устанавливается необходимое оборудование, инструмент и оснастка, заказываются необходимые материалы и полуфабрикаты, а также размещаются заказы на изготовление покупных составляющих и т. д. Только после завершения этого подготовительного этапа начинается производство деталей, узлов и систем машины, ее сборка, регулировка, контрольные испытания. Именно после начала серийного изготовления можно сказать, что «родился» новый автомобиль, но его самостоятельная «жизнь» еще не началась. Автомобиль еще нужно подготовить к доставке на место хранения, он еще какое-то время пробудет на площадке (в хранилище) готовой продукции. Автомобиль еще нужно доставить к продавцу (железнодорожным или автомобильным транспортом, водным транспортом, возможно и своим ходом), он еще и там постоит на складе. Его еще должны подготовить к продаже - расконсервировать, подрегулировать, при необходимости доукомплектовать, помыть - привести в полную готовность к самостоятельной «жизни» у потребителя. Этот путь (после выпуска машины на заводе-изготовителе до начала эксплуатации) называется обращением. И этот этап еще на стадии проектирования тоже нельзя забывать. Ведь трактор или автомобиль при погрузке на морское судно или железнодорожную платформу нужно поднимать, закреплять, и для этого необходимо предусмотреть удобные и надежные устройства, а также продумать всю технологию погрузки, перевозки и хранения. После прохождения пути от изготовителя до потребителя начинается этап эксплуатации. Машина начинает выполнять свое прямое назначение и проявлять все свои лучшие (и худшие) потребительские качества и служебные свойства. И если она не удобна при использовании, обслуживании и ремонте, то плохим словом вспоминают именно конструктора, который не учел, не предусмотрел, не продумал... И вот автомобиль выработал свой ресурс, не подлежит ремонту и снимается с эксплуатации, но его жизненный цикл на этом еще не заканчивается. Предстоит этап утилизации. Если учесть, что ежегодно в мире десятки миллионов автомобилей требуют утилизации (только в Москве эта цифра превышает 160 тыс., по всей России - 1,5 млн., а в США на порядок больше), то становится понятной забота экологов о создании жесткой системы переработки отслуживших транспортных средств. Так, комиссия Европейского союза по охране природы рекомендует возвращать автомобили, выработавшие свой срок, на предприятие-изготовитель для разборки и переработки. Создаются также специальные предприятия для переработки старых автомобилей. При оценке показателей экологической безопасности автомобиля учитывается его приспособленность к утилизации. В частности, оценивается время, необходимое для осушения автомобиля (освобождения его от остатков топлива, масел, охлаждающей жидкости и т.п.) и демонтажа его отдельных узлов и деталей, что напрямую влияет на эффективность утилизации. Поэтому при создании машины конструктор должен учитывать также эти факторы. Итак, жизненный цикл изделия считается законченным только после его полной и экологически безопасной утилизации. Поскольку полный жизненный цикл машины не ограничивается ее производством и эксплуатацией, для каждого его этапа необходима информация о машине (конструкторская и технологическая документация, инструкция по эксплуатации, инструкции по разборке и сортировке узлов и деталей для их переработки и др.). При этом информация может относиться как к отдельному этапу в отдельности, так и быть общей, повторяющейся на нескольких или даже на всех этапах. Возможно, что часть информации о машине может потребоваться на каком-то этапе его жизненного цикла лишь в отдельных случаях - например, на этапе утилизации может потребоваться уточнение марки материала какой-то детали для ее оптимальной переработки. Все эти сведения изначально имеются в конструкторской документации, она и может быть затребована. Конечно, использовать всю эту информацию удобнее всего, если она хранится в электронном виде и хорошо структурирована. Именно поэтому сейчас в мире широко разрабатываются и внедряются CALS-технологии, т.е. единообразно представленная в электронном виде информация о конструкции изделия, технологии его изготовления и технологической оснастке, об особенностях эксплуатации, обслуживания, ремонта и о безопасной для общества и природы утилизации - переработке, рециклинге, захоронении и др. В соответствии с CALS-технологией полный жизненный цикл машины должен иметь электронную информационную поддержку на каждом этапе - от разработки технического задания до полной утилизации. Технология автотракторостроения рассматривает главным образом лишь этап технологической подготовки производства и собственно производство (изготовление) автомобилей и тракторов, имея в виду, что следующие за ним этапы (обращение, эксплуатация, ремонт и утилизация) во многом определяются именно совершенством производства, отработанностью технологии изготовления машин. 3. Особенности рынка данного продукта, конкурентные преимущества и недостатки товара. История рождения авторынка в России связана с одним из самых свинских совковых мифов о том, что «в России до революции не было автопрома, он был создан лишь во времена индустриализации». Неправда, по меркам мировых рынков того времени в дореволюционной России был вполне приличный парк автомобилей и несколько производителей, самым известным из которых был Русско-балтийский завод, производивший несколько сотен автомобилей («Руссобалт») в год. Еще одна особенность авторынка – чудовищно низкая "гуманитарность" (доля личных автомобилей). На дорогах было гораздо меньше частных автомобилей, чем грузовых и легковых, принадлежащих организациям. Приличная организация общественного транспорта и тотальная нищета выделяла отдельных владельцев личных автомобилей в касту (которых до сих пор по инерции называют «автолюбителями»). Советский человек должен был делать танк или пулемет, а не раскатывать на собственной машине (так и до вольнодумства недалеко). Еще одна особенность – критически низкая связанность территорий страны хорошими дорогами и очень низкая мобильность людей, практически крепостная привязанность к одному месту проживания. Эта особенность во многом продолжает оказывать влияние и до сих пор. Быстрое наполнение рынка в течение пяти предкризисных лет объясняется стремительным ростом доходов россиян и тем, что приобретение недвижимости в стране практически запретно, что придает приобретению автомобиля (отчасти) характер инвестиции. Сегодня насыщенность рынка автомобилями всего вдвое отстает от той же насыщенности европейских рынков, а всего пять лет назад российский рынок отставал втрое. Стоимость владения автомобилем российской семьей в процентном отношении существенно выше (до 20% доходов), чем в Европе, Японии и США (3-6%), при том, что Россия, безусловно, стала автомобилизированной нацией В сценарии владения автомобилем до сих пор существенной особенностью является самостоятельный ремонт, т.к. на рынке эта услуга практически отсутствует, либо неадекватно дорога и некачественна, сервисная сеть на большинстве российских рынков еще не сложилась Характерной особенностью пока еще являются и существенные перетоки автомобилей с насыщенных рынков мегаполисов (в первую очередь из Москвы) «в регионы». Другая волна – идущие навстречу друг другу цунами праворульных японских машин с Дальнего Востока и европейских, либо произведенных на европейских территориях автомобилей. В районе Урала эти два потока встречаются. Пока еще существенным азиатским потоком является только поток корейских автомобилей, но не за горами волна автомобилей из Китая На российском рынке пока практически отсутствуют такие институты развитого автомобильного рынка, как системы аукционов и сети дилеров автомобилей с пробегом, цивилизованная практика trade-in (основанная на цивилизованной систематической работе с постоянной клиентской базой), остаются убогими страховые и в значительной степени кредитные продукты.