Для оценки технического состояния узлов различного оборудования, технического парка или агрегатов всего предприятия применяют показатель «индекс технического состояния» (ИТС). Сегодня используют модели для его определения, основанные на экспертных оценках, что приводит к ошибкам при определении остаточного ресурса оборудования. Ученые Пермского Политеха разработали новую методику на основе функциональной модели конструкции и статистических данных параметров эксплуатации. Она позволит повысить точность показателя технического состояния и снизить риски, связанные с выходом из строя устройств раньше запланированного срока службы.
В ПНИПУ модифицировали алгоритм оценки технического состояния оборудования / © Getty mages, Unsplash
Статья опубликована в журнале «Электротехника, информационные технологии, системы управления». Исследование проведено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
В России для определения технического состояния оборудования широко применяют методику, утвержденную приказом Минэнерго. Параметры для нее при расчете индекса технического состояния задаются на основе экспертных оценок. Несмотря на опыт профессионалов и понимание сложных систем, люди могут иметь разный уровень знаний, из-за чего результат подвержен влиянию субъективной оценки каждого.
Ученые Пермского Политеха модифицировали методику вычисления ИТС так, чтобы параметры определялись объективными характеристиками с использованием модели конструкции оборудования и статистических данных эксплуатации.
Сложное техническое оборудование состоит из основных функциональных узлов, каждый из которых играет роль в обеспечении работоспособности (как пример для понимания: в автомобиле есть двигательная система, система торможения). Политехники предлагают рассчитывать показатель поэтапно, то есть ИТС всего устройства определяют на основе ИТС его ключевых узлов, а их рассчитывают по параметрам. Такой подход основан на модели, которая учитывает конструктивные, технологические и статистические особенности технической системы.
Теоретически индекс технического состояния принимает значение от 100 до 0 (в процентах), где 100 – наилучшее, когда начинает вводиться в эксплуатацию исправное оборудование, а 0 – наихудшее значение показателя, когда устройство эксплуатировать нельзя.
Ученые ПНИПУ проверили разработанную модель на основе базы данных параметров турбореактивных двигателей. По сравнению с моделью Минэнерго при одних и тех же данных она показала более точные результаты на примере расчета состояния трех двигателей.
«При достижении ИТС значения 70 двигатели по нашей методике проработают 129, 193 и 128 циклов, а по методике Минэнерго чуть дольше – 142, 209, 137 соответственно. Считаем, что расчет по методике Минэнерго вносит определенные риски, связанные с эксплуатацией при ухудшающемся состоянии оборудования.
Предложенный показатель ИТС, в отличие от графика кривой Минэнерго, изменяется плавно, показывая процесс постепенного износа узлов оборудования. Кроме того, по применяемой методике невозможно обнаружить появление предотказных ситуаций. Контрольное время для мероприятий по техобслуживанию по нашей методике наступает на 6–10 процентов циклов раньше, что обеспечивает более надежное функционирование оборудования, предотвращает полный отказ работы», – пояснил Рустам Файзрахманов, заведующий кафедрой «Информационные технологии и автоматизированные системы» ПНИПУ, доктор экономических наук.
Ученые Пермского Политеха разработали новую методику расчета индекса технического состояния оборудования для промышленных предприятий. Она позволяет контролировать уровень ИТС, оперативнее и даже с опережением получать информацию о необходимости выполнения работ по техническому обслуживанию оборудования, не допуская его поломки и остановки производства.
