Материал: Н. Э. Баумана (национальный исследовательский университет) А. Е. Бром, З. С. Терентьева организация и управление жизненным циклом наукоемкой продукции Курс лекций

.

В качестве примера рассмотрим проектирование нового вида продукции на сборочном предприятии.

Рис. 6.7. Базовая схема интеграции методик LCC и LCA при проектировании новых видов продукции

Базовая схема внедрения методик LCC и LCA при проектировании новых видов продукции включает в себя следующие уровни:

Разрабатывается несколько альтернативных проектов конструкции изделия, и определяются основные компоненты и комплектующие, входящие в разрабатываемую конструкцию. Необходимо выбрать наиболее эффективный вариант конструкции на основе ресурсосбережения.
Определяется количественные характеристики воздействий на окружающую среду каждого варианта конструкции изделия (LCA) и определяется плановая стоимость ЖЦ (LCC) каждого варианта конструкции.
Корректируется плановая стоимость жизненного цикла с учетом результатов анализа LCA.
Оптимизация скорректированной стоимости жизненного цикла варианта продукции. Критерий оптимизации – минимизация затрат и воздействий на окружающую среду. В качестве методов оптимизации рекомендуется использовать метод генетических алгоритмов или методы линейного программирования.
Выбор наиболее эффективного варианта конструкции изделия.

По причине быстрорастущей угрозы ухудшения состояния окружающей среды одну из самых важных ролей в позиционировании компании начинает играть решение задач ресурсосбережения и управления экологическим воздействием. В современных условиях роста конкуренции, когда ведется постоянная борьба как за источники ресурсов, так и за рынки сбыта, а также в связи с нестабильной экономической ситуацией в мире компании уделяют все больше внимания поиску возможностей для снижения издержек, рисков, повышения стабильности и эффективности бизнеса за счет ресурсосбережения. Интеграция LCA и LCC при проектировании новых видов продукции позволит определить наиболее эффективный вариант изделия.

6.3. Техническая и системная эффективность проектов в машиностроении.

Одним из полезных инструментов при оценке LCC (СЖЦ) является уравнение системной эффективности, по которой можно судить о показателях качества проекта технической системы. Это позволяет увидеть направления дальнейшей работы для получения желаемых результатов. Уравнение эффективности может быть задано в нескольких различных форматах, где каждый компонент уравнения принимает значение с заданной вероятностью и по сути является показателем технико-экономической эффективности системы. Решением является общее значение эффективности проекта, при котором достигается минимальная стоимость долгосрочного владения технической системой. ,где - системная эффективность проекта, - техническая эффективность, LCC (СЖЦ) – стоимость разработки и производства (монтажа, ввода в эксплуатацию).В общем смысле вероятностные характеристики отдельных свойств надежности являются независимыми: например, система может иметь высокие показатели безотказности, но быть плохо ремонтопригодным, или объект может быть долговечным, но иметь низкие показатели безотказности. Для того чтобы оценить несколько свойств надежности в совокупности, используется понятие технической эффективности. Таким образом, техническая эффективность является мерой достижения определённых результатов по показателям надежности, и изменяется в пределах от 0 до 1. Такой подход к оценке связан с тем, что рассчитать надежность системы означает определить несколько характеристик надежности. В таблице 6.2 приведены основные показатели надежности, которые могут использоваться для оценки .Таблица 6.2.Показатели надежности

Показатель надежности	Характеристика	Формула расчета
Коэффициент готовности	Вероятность нахождения объекта в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме тех планируемых периодов, в течение которых применение объекта по назначению не предусматривается.
Коэффициент оперативной готовности	Вероятность нахождения объекта в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение объекта по назначению не предусматривается, и, начиная с этого момента времени, объект будет работать безотказно в течение заданного интервала .
Коэффициент простоя	Вероятность того, что объект окажется в неработоспособном состоянии в произвольный момент времени.
Коэффициент технического использования	Характеризует долю времени нахождения объекта в работоспособном состоянии относительно продолжительности этапа эксплуатации, содержащего все виды ТОиРа.
Коэффициент планируемого применения	Доля продолжительности этапа эксплуатации, в течение которой объект не должен находиться на плановом процессе ТОиР.
Коэффициент сохранения эффективности	Характеризует степень влияния отказов элементов изделия на эффективность его применения по назначению.
Эффективность применения объекта по назначению	Свойство объекта создавать полезный результат течение эксплуатационного этапа при определенных условиях эксплуатации. Является показателем качества объекта, характеризуя выполнение им прописанных функций	Для различных видов объектов существуют свои аналитические выражения для расчета; приведены в ГОСТ 27.003-89.

Примечание: - среднее время восстановления; - средняя наработка на отказ; - математическое ожидание наработки восстанавливаемого объекта; - математическое ожидание интервалов времени простоя при проведении плановых и неплановых работ ТОиРа; - заявленная в технической документации продолжительность эксплуатационного этапа; - математическое ожидание плановых работ по ТОиР за этап эксплуатации; Э – эффективность за определенный срок эксплуатации объекта; - номинальное значение показателя эффективности Э, вычисленное при условии, что не возникают отказы объекта за определенный срок эксплуатации. Коэффициент оперативной готовности характеризует надежность техники, необходимость применения которой возникает совершенно в случайный, произвольный момент времени, после которого от объекта требуется безотказная работа (соответственно параметрам, заложенным в технической документации). В большинстве случаев это объекты военного назначения и спасательная техника. До наступления такого момента технические системы находятся в определенных видах режимов: - режим дежурства, при котором возможны как полные, так и частичные нагрузки объекта, без выполнения заданных рабочих функций;- режим применения (для выполнения рабочих функций).Отказы и восстановление работоспособности системы могут возникать и в том, и в другом случае.В случае, когда необходимо отразить специфику эксплуатации системы, в некоторых отраслях применяются свои комплексные показатели надежности: так, например, в ядерной энергетике используется коэффициент использования установленной мощности.Уравнения технической эффективности могут быть представлены следующим образом:

Готовность системы к работе может определяться совокупностью различных факторов, таких как:Рассмотрим подробнее некоторые показатели.Надежность.Надежность связывают с уменьшением частоты отказов в течение некоторого времени. Свойством надёжности является безотказность, показатель вероятности безотказной работы – вероятность того, что в течение заданной наработки отказ объекта не возникнет.Р ассмотрим функцию изменения вероятности безотказной работы оборудования во времени t (рис. 6.8) и допустимое значение вероятности отказа оборудования.Рис. 6.8. Функция изменения вероятности безотказной работы оборудования во времени t.Под вероятностью безотказной работы технического объекта понимается вероятность того, что в пределах заданной продолжительности работ (или объеме работ) отказ объекта не возникает. Если учитывать, что отказ объекта – событие противоположное вероятности работы, то вероятность отказа оборудования (рис. 6.9) можно записать по формуле: Рис. 6.9. График вероятности отказа оборудования ; – допустимое время работы ресурса, – допустимое значение вероятности рабочего состояния объекта (определяется при анализе безопасности технического ресурса).При вероятностном анализе безопасности допустимое значение вероятности отказа конкретного вида оборудования , с учетом расчетов вероятностей возникновения аварийных ситуаций, будет выглядеть следующим образом:

.Кроме того, надежность может определяться совокупностью различных факторов, таких как:Ремонтопригодность.Ремонтопригодность — это свойство объекта, заключающееся в его приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонтов.Ключевые показатели ремонтопригодности качественно характеризуют простоту, с которой аппаратное или программное обеспечение системы восстанавливают ее функционирование. Количественно они также имеют вероятностные характеристики и оцениваются на основе общего простоя из-за технического обслуживания, включая время на диагностику, устранение неисправностей, разборку, удаление/замену, ремонт, проверочного тестирования, задержки в логистических потоках и административные задержки обслуживания.Общими показателями ремонтопригодности машин технических объектов являются:• время нахождения в неработоспособном состоянии (время простоя);• минимальные затраты труда и средств на осуществление технического обслуживания и ремонтов;•минимальный ущерб, наносимый простоями в период восстановления их работоспособности.Частные показатели ремонтопригодности:• контролепригодность — приспособленность объекта к проведению контроля средствами мониторинга и технической диагностики;• доступность конструкции — приспособленность к удобному и быстрому проведению технического обслуживания и ремонта;• легкосъемность — возможность выполнения операций разборки и сборки;• взаимозаменяемость — возможность производить замену узлов и агрегатов без дополнительной пригонки с сохранением в норме рабочих функций;• преемственность оборудования — возможность использования уже имеющегося оборудования для ремонта узлов других машин.Способность к работе (эффективность применения по назначению).Этот показатель измеряет способность технического объекта выполнять предназначенную функцию (функции) на системной основе.

Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/166309

Смотрите также:

_04_Mериме
'Славная революция' в Англии и её последствия
0002d82e-42262f6d
00511
00598
02-20-GP-DNA-tech2-ГМО
03-20-GP-SequencingHumanGenome
04 Расстройства кровообращения (полнокровие, кровотечение, кровоизлияние, стаз)
06.билет 6 Давыдова
09