Bilim.techО проекте

Отказ, наработка и коэффициент готовности

Почему самосвал, который ломается реже, может простоять дольше? Добавляй отказы, затягивай ремонт и ожидание запчастей на ленте месяца и смотри, как меняются MTBF, MTTR и готовность.

01 Что это такое

Машина то работает, то стоит в ремонте. Готовность показывает, какую долю времени она исправна и может выйти на линию.

Отказ это событие, после которого машина не может работать: лопнул шланг, сгорел датчик, потек бортовой редуктор. Время между отказами называют наработкой, время от отказа до запуска называют восстановлением. Если отказы редкие, а ремонт быстрый, машина почти все время на линии. Служба ТО считает эти числа каждый месяц по каждой машине: так видно, кто из парка тянет показатели вниз и почему, из-за частых поломок или из-за долгого ремонта.

отказ 1отказ 2отказ 3t₁ работаt₂ работаt₃ работаτ₁τ₂τ₃НАРАБОТКА t МЕЖДУ ОТКАЗАМИ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ τвремя →
Зеленые отрезки: машина работает. Оранжевые: стоит после отказа. MTBF это средняя длина зеленого отрезка, MTTR это средняя длина оранжевого.
T₀
MTBF, средняя наработка на отказ, ч. Сколько часов машина в среднем работает от одного отказа до следующего. Чем больше, тем надежнее машина.
Tв
MTTR, среднее время восстановления, ч. Сколько часов в среднем уходит от отказа до запуска: найти причину, дождаться запчасти, отремонтировать.
Kг
Коэффициент готовности. Доля времени, когда машина исправна. Получается из двух предыдущих чисел и показывает их общий итог.
02 Опыт
Добавляй отказы. Затягивай ремонт. Смотри на часы месяца. МЕСЯЦ НА ЛЕНТЕ ВРЕМЕНИ
НАДЕЖНОСТЬ

Месяц самосвала

Рис. 7.1

ГОТОВЫЕ СЛУЧАИ
Коэффициент готовности Kг
Физическая готовность
Использование
03 Формулы по буквам

Как часто ломается, как долго чинят, что в итоге

Три формулы на одном месяце машины. Числа под формулами берутся из ленты времени в опыте и пересчитываются, когда ты двигаешь ползунки.

Как часто машина ломается?

MTBF = Tраб / nотк

Все часы работы за месяц делим на число отказов. Получаем, сколько в среднем машина работает от поломки до поломки.

MTBF
средняя наработка на отказ, ч. По-английски mean time between failures
Tраб
время работы за период, ч. Берут по счетчику моточасов
nотк
число отказов за тот же период, шт.

Как долго машину возвращают в строй?

MTTR = Tрем / nотк

Все часы простоя из-за отказов делим на число отказов. Сюда входит и ремонт, и ожидание запчастей: машине все равно, почему она стоит.

MTTR
среднее время восстановления, ч. Mean time to repair
Tрем
суммарный простой по отказам за период, ч: ремонт плюс ожидание
nотк
число отказов, шт.

Какая доля времени машина исправна?

Kг = MTBF / (MTBF + MTTR)

Один цикл «работа и ремонт» длится MTBF + MTTR часов. Из них исправна машина только MTBF часов. Плановое ТО сюда не входит: это отдельный показатель ниже.

Kг
коэффициент готовности, от 0 до 1 (часто пишут в процентах)
MTBF
средняя наработка на отказ, ч
MTTR
среднее время восстановления, ч

Физическая готовность и использование

На руднике кроме Kг смотрят еще два числа. Из 720 часов месяца вычитают плановое ТО и простой по отказам. Остаток называют доступным временем: машина исправна, и ее можно поставить на линию.

Физическая готовность PA = Tдост / Tкал. За нее отвечает служба ТО. Использование UA = Tраб / Tдост: какую часть исправного времени машина на самом деле возила горную массу. За него отвечает горный участок: пересменки, взрывы, очередь у экскаватора.

Если готовность высокая, а использование низкое, лишние самосвалы стоят без дела. Если наоборот, машин не хватает, и проблема в ремонте.

календарное время, 720 чдоступноеТОотказыработастоитPA = доступное / календарноеUA = работа / доступное
Каждая полоса это часть предыдущей. PA показывает долю второй полосы в первой, UA показывает долю третьей во второй.
04 Где и зачем это применяют

Чтобы знать, сколько машин реально выйдет на смену

Допущения модели+

Месяц в опыте 30 суток, 720 часов. Отказы ставятся в случайные моменты, но так, чтобы не попадать внутрь планового ТО. Каждый отказ сначала ждет запчасть, потом ремонтируется, и все отказы одной длины; в жизни один ремонт идет час, а другой неделю. Плановое ТО разбито на два одинаковых обслуживания. Простой исправной машины разложен поровну по суткам вокруг пересменок. Работой считается все остальное время, хотя в жизни часть его машина работает на холостом ходу. На разных рудниках PA и UA считают немного по-разному: например, иногда в ремонт включают и время на дорогу машины до мастерской.

Еще в направлении «Инженерия»

Все темы направления «Инженерия» →