Klíč k řešení Klíč k řešení.. Jakos je schopnos souboru inherenních znaků výrobku, syséu nebo procesu plni požadavky zákazníků a jejich zaineresovaných sran. Spolehlivos je definována jako souhrnný erín, používaný pro popis pohoovosi a činielů, keré ji ovlivňují (bezporuchovos, udržovaelnos, zajišěnos údržby). Bezporuchovos je schopnos objeku plni nepřeržiě požadované funkce po sanovenou dobu a za sanovených podínek. Udržovaelnos je schopnos objeku v daných podínkách používání serva ve savu nebo se vrái do savu, v něž ůže plni požadovanou funkci ehdy, jesliže se údržba provádí v daných podínkách a používají se sanovené posupy i prosředky. Zajišěnos údržby je schopnos organizace poskyující údržbářské služby zajišťova dle požadavků v daných podínkách prosředky pořebné pro údržbu v souladu s koncepcí údržby..2. Spolehlivos je vyjádřena jako pravděpodobnos bezporuchového provozu, o je pravděpodobnos, že objek ůže plni požadovanou funkci v daných podínkách a v dané časové inervalu. Porucha znaená čásečnou nebo úplnou zráu schopnosi provozu sousavy nebo prvku. Pokud dojde ke zěněné schopnosi provozu, rozhoduje se, zda jde o poruchu nebo ne, podle sanovených podínek provozu. Doba údržby je časový inerval, běhe něhož se na objeku provádí údržbářský zásah buď ručně, nebo auoaicky, včeně echnických a logisických zpoždění, Údržba je souhrn konkréních echnologických činnosí a posupů, jejich uplaňování za určených podínek se provádí obnova požadovaného echnického savu objeku..3. Živo výrobku (vozidla) lze rozděli do šesi eap:. Eapa koncepce a sanovení požadavků, 2. Eapa návrhu a vývoje, 3. Eapa výroby, 4. Eapa uvedení do provozu, 5. Eapa provozu, 6. Eapa likvidace..4. Náklady živoního cyklu voří pořizovací náklady vlasníka vozidla (cena vozidla) a vlasnické náklady (náklady na provoz, údržbu, opravy a likvidaci vozidla). 95
.5. Klíč k řešení K idenifikaci eap živoního cyklu vozidla se využívá skuečnosi, že jakosní znak j. inenzia poruch, se ění v souvislosi s využívání vozidla. Nejznáější vyjádření průběhu živoa vozidla je vanová křivka. ao křivka ukazuje dobu fyzického živoa vozidla, j. záběh, provoz v usálené režiu a eapu dožívání. Inenzia poruch Uvedení do provozu Provoz inenzia poruch je konsanní Dožívání (čas) 2 3.6. ozhodnuí provedená v eapě sanovení a koncepce požadavků ají nejvěší vliv na vozidlo, jeho spolehlivos a náklady živoního cyklu. V eapě návrhu a vývoje vozidla se provádí analýza predikce spolehlivosi vycházející z použiých konsrukčních řešení a zkoušky, keré zaručují dosažení očekávané spolehlivosi vozidla. Při výrobě vozidla je z hlediska prograu spolehlivosi nejdůležiější oázka dodržení paraerů kvaliy v souladu s dokuenací. V eapě uvedení do provozu je důležié provádě a organizova proces údržby ak, aby nedošlo ke znehodnocení paraerů inherenní spolehlivosi. Cíle eapy provozu je plně využí inherenní spolehlivos vozidla. Podínkou využií inherenní spolehlivosi je dodržování echnologie údržby a oprav, školení obslužného personálu, logisická podpora údržby a oprav..7. Eapa návrhu a vývoje vozidla: sesavení a analýza predikce spolehlivosi vycházející z použiých konsrukčních řešení, splnění sanovených cílů spolehlivosi použiých koponenů, definice podínek ověřování a zkoušek, keré zaručují dosažení očekávané spolehlivosi vozidla. Eapa výroby: ezioperační konrola, saisická přejíku dílů i kopleních vozidel, jejich ověřování a zkoušení, řídění výrobních vlivů na spolehlivos, zúžené poocí diagrau příčina následek. 96
Klíč k řešení Eapa uvedení do provozu: provádění přejíacích a předávacích zkoušek, prokazování bezporuchovosi a udržovaelnosi, odsraňování počáečních poruch, sběr a analýza da o spolehlivosi. Eapa provozu: určení opiálních inervalů pro provádění prevenivní údržby, yo vycházejí z požadavků na spolehlivos vozidla, s využií inforačních syséů pro sběr a analýzu da provés přezkouání návrhu údržby, realizova navržené zěny, sledování a hodnocení paraerů bezporuchovosi, udržovaelnosi a zajišěnosi údržby, zapojení organizace provozu a údržby vozidel do syséu řízení jakosi. Eapa odernizace: urči sávající spolehlivosní charakerisiky celků vhodných k odernizaci, zhodnoi ožné přínosy odernizace a jejich náklady, sanovi iniální hodnoy paraerů spolehlivosi pro nově dosazené celky, navrhnou zěny v syséu údržby a oprav, posoudi dopady do zásobování náhradníi díly. 2.. Náhodný jev v závislosi na náhodě, při dodržení sejného koplexu podínek i při opakované realizaci jev ůže, ale i neusí nasa. Jev edy nasává s pravděpodobnosí, a o konsanní nebo proěnnou. 2.2. Náhodná veličina á vždy rozpyl. Zkoušená vlasnos se náhodně ění ve značně široké rozezí. Deerinisická veličina neá prakicky žádný rozpyl. Zkoušená vlasnos á sále sejnou hodnou (např. bod varu vody). 2.3. Hisogra čenosí je časo používaný prosředek pro zobrazení průběhu náhodné veličiny. Používá se ke znázornění rozdělení absoluních nebo relaivních čenosí spojiého znaku. Je o sloupcový graf, pro kerý plaí: sloupce v hisograu jsou vždy verikální, jejich výška odpovídá čenosi, supnice na vodorovné ose grafu je vždy ve sejných jednokách, šířka každého sloupce je úěrná šířce řídy posuzované veličiny. 2.4. Husoa pravděpodobnosi je funkce, vyjadřující pravděpodobnos, že náhodná veličina nabude hodnoy z nekonečně alého inervalu d. Disribuční funkce je pravděpodobnos, že náhodná veličina nabude hodnoy enší nebo rovné, než je zadaná hodnoa. Doplněk k disribuční funkci je zv. doplňková funkce (doplněk disribuční funkce () do jedničky). Předsavuje pravděpodobnos bezporuchového savu (bezporuchovos) v čase. 97
Klíč k řešení Inenzia náhodné veličiny je definována jako podíněná pravděpodobnos, že jev (např. porucha), nasane za nekonečně alý okažik d za podínky, že do okažiku jev nenasal. 2.5. Sřední hodnoa (očekávaná hodnoa) je označovaná aké jako sřední doba poruchy, je definována jako sřední hodnoa náhodné veličiny. Je definována jako: s ( ) d Mediánová hodnoa rozděluje základní soubor na dvě poloviny. Pravděpodobnos odpovídající ediánové hodnoě je (),5. Modus je nejčasěji se vyskyující hodnoa v souboru, odpovídá nejvěší čenosi jevů. 3.. Exponenciální rozdělení: husoa pravděpodobnosi: f ( ) exp( ) disribuční funkce: ( ) exp( ) inenzia poruch: kons f() Weibullovo rozdělení: husoa pravděpodobnosi: disribuční funkce: f ( ) ( ) exp exp (hod) Norální rozdělení: f() husoa pravděpodobnosi: f ( µ ) 2 2σ ( ) e 2πσ 2 Binoické rozdělení: husoa pravděpodobnosi: p( k) n! k!( n k)! k n k p ( p ) (hod) 98
Klíč k řešení Poissonovo rozdělení: k ( ) husoa pravděpodobnosi: f ( k) exp( ) k! 3.2. ovnice disribuční funkce () se upraví a následně provede subsiuce rovnicí příky, sanovení se paraery rovnice příky proložení epirických da eodou nejenších čverců, provede se odhad paraerů W2p odelu zpěnou ransforací. ( ) exp ln( ln( ( ))) ln ln ~ y k x + q 3.3. Meoda odhadu paraerů s axiální věrohodnosí je založena na vrzení, že ze všech ožných realizací náhodné veličiny (realizace výsledek zkoušky) obdržíe hodnoy nejpravděpodobnější. Paraery norálního rozdělení náhodné veličiny jsou pak dány: µ, n x i n i n 2 2 σ ( x i µ ) n i 3.4. n i ( ) i Bezporuchovos sériové sousavy je dána: ( ) ( ) 2 ( )... n ( ) 3.5. ( ) n... ( ) i Bezporuchovos paralelní sousavy je dána: ( ) 2 ( ) n ( ) ( i) 3.6. Posup řešení kobinované sousavy: Výpoče charakerisik () a () zálohových prvků (paralelní sousava), následně řešení charakerisik () celé sousavy, j. nezálohových prvků (sériová sousava). 3.7. Sejně jako u odhadu paraerů Weibullova rozdělení W2p (viz kapiola 3.3), lze provés odhad paraeru exponenciálního rozdělení eodou lineární regrese (pro alý poče pozorovaných poruch). var příky lze dosa úpravou vzahu pro disribuční funkci: ( ) e 99
Klíč k řešení ln [ ( ) ] ln [ ( ) ] plaí: k q srovnej s rovnicí příky y k x + q Paraer rozdělení (h - ) a sřední doba do poruchy S (h) pak bude:,562 h S ( h) S S 779, 4 h, 562 Poče porouchaných výrobků v čase 9 h vychází z pravděpodobnosi poruchy v oo čase:,562 9 ( ) e ( 9) e ( 9 ), 3967 ( ) n n ( ) 5,3967 5,95 6 Po době provozu 9 hodin již bude porouchaných 6 výrobků. 3.8. Vzhlede k vysokéu poču výrobků lze urči paraer exponenciálního rozdělení poocí sřední doby ezi poruchai, kerá je arieický průěr vypočený z akuulované pracovní doby: aku ( h) S S S n ( h) 58,3 6 S 58, 3 h 2,97 h Medián předsavuje dobu, po keré pravděpodobnos poruchy dosáhne,5: ( ) e edián:,5 [,5] ln ln,5 [ ( ) ] [,5] ln ( h),5 35, 9 h,97 Poče porouchaných výrobků po uplynuí sřední doby do poruchy: S ( ) e S S ( ) e ( ), 632 e 2
( ) n n ( ) 2,632 75,8 76 Klíč k řešení Medián předsavuje dobu, po keré je přesně polovina výrobků v poruše a činí 35,9 h. Při dosažení sřední hodnoy ezi poruchai je pravděpodobnos poruchy,632 a porouchaných je 76 výrobků. 3.9. Příklad vychází z návrhu inervalů údržby pro údržbový sysé se zaručenou bezporuchovosí (viz kapiola 5.5). Hledá se aková doba od začáku provozu, nebo od provedené obnovy, kdy bezporuchovos dosáhne požadované iniální bezporuchovosi. Poznáka: nezávislou proěnnou je kiloerický proběh, čeuž odpovídá označení l v uvedených vzorcích. Požadovaná doba odpovídá kvanilu: ( l), 9 ( l), in l l ( l) e kvanil: l, l ax l, ln [ ( l) ], 6 l, 3727 ln [, ] ( k) l, 93, k Aby byla dodržena požadovaná iniální bezporuchovos vozidla (l),9, usí bý prováděna údržba po ujeí nejvýše 93, k. 3.. Uvedená příka byla získána eodou lineární regrese pro odhad paraerů Weibullova rozdělení (W2p): (-) a l (k), posup je uveden v kapiole č. 3.3. Příka á edy var (pro kiloerické proběhy): ln [ ln( ( l) )] ln( l) ln( l ) srovnání s rovnicí příky: y k x + q paraery W2p lze urči: k l e ( ) q y 2,82 x 25, 756 2, 82 ( k) 25,756 2,82 l e l 33766, 3 k Zda navržený inerval provozu ezi údržbai vyhovuje požadavku iniální bezporuchovosi zjisíe, když jej dosadíe do rovnice pro výpoče disribuční funkce s konkréníi vypočenýi paraery W2p: ( l) l l e 2,82 ( ) 33766 l e ( ) l 2
Klíč k řešení 2,82 ( 3) e ( ) 3 33766 ( 3 ), 376 Nejvyšší ožná pravděpodobnos poruchy se určí z požadavku bezporuchovosi: ( l) ax ( l) in ( l) ax, 95 ( l ), ax 5 ( 3 ), 376 ( ) ( ) ( l ax ) 5 ax, 3 < l Navržený proběh ezi údržbai 3 k bude vyhovova požadavku na iniální bezporuchovosi (l) in,95. 3.. Pro výpoče se použije Poissonovo rozdělení diskréní náhodné veličiny. Náhodnou veličinou je poče poruch klínového řeene u vozidla. U vozidla ůže dojí běhe sledovaného období (7 dní) k,, 2,... poruchá klínového řeene. Pravděpodobnos, 2,... poruch se určí jako doplněk pravděpodobnosi, že k poruše za sledované období nedojde: f ( k ) k ( l) l k! e k 9 l 7 7 k k 9 7 7 7 9 f ( ) f e ( ) ( ), 925 f e! Pravděpodobnos, že k poruše u vozidla za 7 dní nedojde, je,925. Doplňková funkce, předsavující pravděpodobnos jedné a více poruch u vozidla, bude: ( x) f ( ) ( x), 925 ( x), 75 Poče náhradních klínových řeenů za ýden pro celou skupinu vozidel se určí z definice pravděpodobnosi: ( x) n n ( x) 9 6,75 4,5 5 ýdenní pořeba náhradních klínových řeenů pro skupinu 6 vozidel bude 5 kusů. 3.2. Počáeční sav: Pravděpodobnos, že u vozidla dojde za uvedené období k a více poruchá erosau, je dána z definice pravděpodobnosi: 22
n 6 85 ( x) ( x) ( x), 882 ( ) Sřední inenziu poruch lze vypočía s poocí doplňkové funkce, že k poruše v období nedojde: ( x) f ( ) ( x) ( ) ( x) e ln ( x) Uvažovaná doba provozu za 4 ýdny: ( h) 4 7 6 448 h! e [ ] ( ) h Původní sřední inenzia poruch a sřední doba ezi poruchai erosau je: ln S [ ( x) ] A [,882] ( ) ln h 448 ( h) Požadovaný sav: A,465 h S A S A 248, 7 h, 465 Klíč k řešení Má-li se sníži poče poruch na polovinu, bude nejvyšší ožný poče poruch erosau za 4 ýdny pro uvedená vozidla: 8 poruch. Pravděpodobnos jedné a více poruch pak bude: n 8 85 ( x) ( x) ( x), 94 ( ) Požadovaná sřední inenzia porucha a sřední doba ezi poruchai pak bude: ln S [ ( x) ] B [,94] ( ) ln h 448 ( h) B,22 h S B S B 4533, 2 h, 22 Aby se u sledovaných vozidel snížil poče poruch erosau za 4 ýdny provozu o polovinu, usela by se zvýši sřední doba ezi poruchai z 248,7 h na 4553,2 h, j. o 244,5 h. 3.3. Vzah pro bezporuchovos sousavy () se určí následující posupný výpoče: A () zahrnuje prvky 2, 3 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ( ) ) ( ( ) ) A 2 3 B () zahrnuje prvky 2, 3, 4 A 2 3 ( ) ( ) ( ) ( ) [ ( ( ) ) ( ( ) )] ( ) B A 4 B 2 3 4 23
Klíč k řešení C () zahrnuje prvky 5, 6, 7 ( ) ( ) ( ) ( ) C 5 6 7 D () zahrnuje prvky 2, 3, 4, 5, 6, 7 D ( ) ( ) ( ) ( ) ( ( ) ) ( ( ) ) B C ( ) [ [ ( ( ) ) ( ( ) )] ( ) ] [ ( ) ( ) ( ) ] D 2 3 4 5 6 7 () bezporuchovos sousavy, zahrnuje všechny prvky ( ) ( ) ( ) ( ) D 8 ( ) ( ) { [ [ ( ( ) ) ( ( ) )] ( ) ] [ ( ) ( ) ( ) ]} ( ) 2 3 4 5 6 7 8 D B C 3.4. Vzah pro bezporuchovos sériové sousavy složené ze dvou prvků je dán: ( ) ( ) ( ) 2 Prvky ají exponenciální rozdělení dob ezi poruchai, proo plaí: 2 ( + 2 ) ( ) ( e ) ( e ) e Inenzia poruch sousavy jako celku pak bude: + 2,5 +, ( h ),5 h Doba provozu, kdy sousava dosáhne iniální požadované bezporuchovosi (),9, odpovídá kvanilu, (h), kerý vychází z disribuční funkce: ( ) e ln, [ ( ) ] [,] kvanil: ln ( h), 7, 24 h,5, [,] ln Budou-li u obou prvků prováděna údržba nejpozději po uplynuí 7,24 h, splní sousava požadavek na iniální bezporuchovos,9. 3.5. Bezporuchovos sousavy lze urči: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) [ ( ) ( ) ] 23 2 3 U prvku č. je znáá doba provozu ezi údržbai, lze ak urči iniální bezporuchovos prvku č., kerá nasane po uplynuí doby 2 h:,5 2 ( ) e ( ) e ( 2), 974 2 Při znáé iniální bezporuchovosi prvku č. a znáé požadavku na bezporuchovos sousavy lze zjisi požadavek na bezporuchovos prvků č. 2, 3: 24
( ) ( ) in,9 23 in 23 ( ) in 23 ( ) in, 9274 ( 2),974 Pro znáou hodnou iniální bezporuchovosi prvků 2, 3 lze s využií rovnic pro disribuční funkci exponenciálního rozdělení vypočía dobu provozu, po keré prvky požadovanou bezporuchovos dosáhnou: ( ) ( ) 23 23 23 ln ( ) 23 2 2 2 2 ( ) ( e ) ( e ) ( e ) [,9274] ( h) ln 48, 6 h,75 [ ] 2 Klíč k řešení Údržba prvků č. 2, 3 by ěla bý prováděna každých 48,6 h, aby byl splněn požadavek na bezporuchovos sousavy. Snížení éo doby na 4 h (bezporuchovos se írně zvýší) lze pak obnovu prvků č. 2 a 3 provádě společně při každé druhé obnově prvku č. (každých 2 h). Sníží se ak doba prosoje sousavy v údržbě. 4.. Porucha je ukončení schopnosi objeku plni požadovanou funkci. Náhodná porucha je aková porucha, kerou nelze předpovědě podle jiných souvislosí. Závislá porucha vzniká následke jiné poruchy, nezávislá nikoliv. rvalá porucha je aková porucha, kerou lze odsrani pouze obnovou prvku nebo sousavy. V další exu se předpokládají výhradně rvalé poruchy. Dočasná porucha je aková porucha, kerá ůže saovolně vyize, nebo rvá jen po dobu působení vnějšího vlivu. Kaasrofální porucha způsobí okažiou a úplnou zráu schopnosi provozu. Úplná porucha je porucha objeku, při níž dochází k úplné neschopnosi objeku plni všechny požadované funkce. Čásečná porucha způsobující neschopnos objeku plni někeré, nikoliv však všechny požadované funkce. Konsrukční porucha je porucha způsobená nesprávnou konsrukcí, projeke nebo návrhe objeku. Výrobní porucha je porucha, kerou ůže způsobi neshoda výrobního procesu a návrhu. Nezávislá porucha je porucha objeku, kerá není přío ani nepřío zapříčiněná poruchou jiného objeku. Závislá porucha je porucha objeku, kerá je přío nebo nepřío zapříčiněná poruchou jiného objeku. 25
4.2. Klíč k řešení Podle charakeru vzniku lze rozděli poruchy na: posupné poruchy (vznikají jako důsledek degradačního procesu), náhlé poruchy (vznikají vlive vnějšího působení) a kobinované poruchy (kobinace předešlých dvou ypů). 4.3. Adhezivní opořebení je charakerisické oddělování a přeísťování čásic kovu ezi dvěa sykovýi plochai, kdy v důsledku relaivního pohybu funkčních povrchů dochází k porušování povrchových vrsev aeriálů. Abrazivní opořebení je charakerisické oddělování čásic z funkčního povrchu působení vrdého a drsného povrchu druhého ělesa abrazívní čásice. Erozivní opořebení vzniká dopade čásice obsažené v proudící édiu na povrch funkční plochy. Pokud á čásice dosaečnou energii při dopadu, v závislosi na úhlu dopadu způsobí vylačení nebo oddělení aeriálu z funkční plochy. Kaviační opořebení je charakerizováno oddělování čásic kovu z povrchu funkční plochy v ísech zániku kaviačních bublin, vznikajících v kapalině. Ke kaviaci dochází v proudící kapalině v ísech, kde se zvyšuje rychlos proudění a důsledke je snížení laku kapaliny. Únavové opořebení vzniká posupnou kuulací poruch v povrchové vrsvě funkčních ploch. Vznikají posupně se rozšiřující oblasi ikrorhlin, po jisé čase dochází k jejich spojování a posupně vznikají rozsáhlejší oblasi únavového poškození. Vibrační opořebení vzniká vzájenýi kiavýi angenciálníi posuny funkčních ploch při spolupůsobení norálového zaížení. 4.4. Zabránění adhezivníu opořebení - vhodné azání funkčních povrchů (např. azání okolků hnacích vozidel). Zabránění abrazivníu opořebení s vrdosí rosoucí vrdosí abraziva se usí zvyšova ěkkos povrchu funkční plochy a naopak (např. použií ěkčených plasů jako ochranného povlaku porubí pro dopravu písku). Zabránění erozivníu opořebení - konsrukční řešení vedoucí na rovnoěrně rozložené rychlosní pole proudícího édia. Zabránění kaviačníu opořebení čási ve spalovacího ooru (hlavy válců, oběhové čerpadlo, pouzdra válců) zvýšení laku v chladící okruhu, úprava chladící kapaliny cheickýi prosředky. Zabránění únavovéu opořebení - včasná deekce vznikajících rhlin s použií nedesrukivních eod, např. defekoskopie dvojkolí poocí ulrazvuku. Zabránění vibračníu opořebení přeprava valivých ložisek - zabránění použií enkosěnných pouzder, vsunuých do prosoru valivého ložiska s cíle vyezení ložiskové vůle na nulu. 26
Klíč k řešení 5.. Údržba je kobinace všech echnických a adinisraivních činnosí, včeně činnosí dozoru, zaěřených na udržení ve savu nebo navrácení objeku do savu, v něž ůže plni požadovanou funkci. Údržbový zásah je posloupnos základních údržbářských úkonů prováděných pro daný účel. Příklade je azání, diagnosika savu, lokalizace porouchané součási, apod. Prevenivní údržba je prováděná v přede určených inervalech nebo podle předepsaných kriérií a zaěřená na snížení pravděpodobnosi poruchy nebo degradace fungování objeku. Základní cyklus prevenivní údržby je nejenší opakující se inerval nebo doba provozu objeku, běhe keré se provádějí určié posloupnosi prací, v souladu s požadavky noraivně-echnické dokuenace, předepsané druhy prevenivní údržby. Údržba po poruše je údržba prováděná po zjišění poruchového savu a zaěřená na uvedení objeku do savu, v něž ůže plni požadovanou funkci. Údržbová sousava předsavuje soubor prosředků, dokuenace pro údržbu a pracovníků, nezbyných pro údržbu a obnovu provozuschopnosi objeků pařících do éo sousavy. Sousavou je yšleno aeriálně-echnické zabezpečení, keré zabezpečuje schopnos údržbové organizace poskyova nuné zdroje pro provádění údržby při dané syséu údržby a za daných podínek. Oprava je čás údržby, při níž se na objeku provádějí ruční operace. 5.2. Proces s okažiou obnovou: τ τ2 τ3 τn p p2 p3 p n- p n Čas Proces s konečnou dobou obnovy: τ τo τ2 τn τon provoz obnova p o p2 o n- p n o n Čas Součiniel pohoovosi: A ( ) n P ( η < < η a aké on ) n+ A( ) p ( ) p ( ) + o ( ) Usálený součiniel pohoovosi: sp A + sp so 5.3. Údržbový sysé navržený pro vozidla usí respekova průběh opořebení součásí vozidla i vozidla jako celku. Cykličnos údržbových zásahů je pro vozidla volena v závislosi na 27
Klíč k řešení výkonové paraeru, kerý charakerizuje průběh opořebení součásí, jako např. doba provozu, kiloerický proběh, sáří vozidla, doba práce spalovacího ooru, nožsví spořebovaného paliva, poče cyklů apod. Průběh pravděpodobnosi bezporuchového provozu () znázorňuje rezervu spolehlivosi, kerá klesá s narůsající opořebení. Po uplynuí jisé doby provozu je dosaženo proběhu, kdy vozidlo či jeho díl je opraven a uveden, ak opě do výkresových nebo opravárenských rozěrů, jsou odsraněny následky opořebení. 5.4. Individuální údržbový sysé - prvek je udržován ehdy, kdy je o z hlediska spolehlivosi prvku nejvýhodnější, používá se pro prvky veli drahé, z hlediska logisiky obížně dosupné. Skupinový sysé údržby - skupinová údržba uožňuje účelně seskupi plánované práce, yo probíhají na více prvcích současně, používá se v případech hodnocení opořebení prvků použií vizuální prohlídky. Koplexní sysé údržby - údržba se provádí na všech prvcích současně, sysé je vhodný pro rozsáhlé výrobní echnologie. 5.5. Údržbový sysé po poruše - údržba je prováděna až v okažiku poruchy prvku, neprovádí se prevenivně. Porucha prvku nesí ohrozi bezpečnos, živoní prosředí, neá způsobi okažiou neprovozuschopnos. 5.6. Údržbový sysé se zaručenou bezporuchovosí - poskyuje veli vysokou, přede určenou bezporuchovos prvků nebo celých syséů. Používá se u součásí nebo syséů kriických z hlediska bezpečnosi nebo ohrožení živoního prosředí. Údržba nebo obnova se provádí v přede sanovených inervalech. 5.7. Údržbový sysé po prohlídce - využívá pravidelných prohlídek časo spojených s diagnosický ese ke zjišění echnického savu objeků. Po získání údajů o skuečné echnické savu) je sanovena další doba provozu objeku, nuný rozsah údržby a doba jejího rvání. 5.8. Určí se doba provozu odpovídající požadované bezporuchovosi celků (kvanil). Sanoví se základní cyklus údržby, j. nejenší hodnoa doby provozu. Doba provozu dalších skupin do údržby se upraví ak, aby odpovídal celočíselnéu násobku základního cyklu údržby. Sanoví se supně údržby, cykličnos ěcho supňů a celky, keré se v dané supni udržují. 28
5.9. Klíč k řešení Údržba zaěřená na bezporuchovos (CM) je eoda pro zavedení prograu prevenivní údržby, kerý uožní účelně a účinně dosáhnou požadované úrovně bezpečnosi a pohoovosi zařízení a konsrukcí, a určena k ou, aby vedla ke zlepšení celkové bezpečnosi, pohoovosi a hospodárnosi provozu. Na počáeční progra prevenivní údržby navazuje neusále se ěnící (dynaický) provozní progra prevenivní údržby. Sesavení prograu prevenivní údržby probíhá v ěcho krocích:. dekopozice vozidla a sanovení cílů údržby, 2. sanovení prosředků a obsahu údržby, 3. určení inervalů údržby, 4. vypracování počáečního a následně provozního prograu údržby. 5.. Údržba hnacích vozidel vychází ze zásad periodické prevenivní údržby, voří ji dvě základní skupiny: echnické prohlídky (inspekce) - ověřují skuečný echnický sav hnacích vozidel, a skupina údržbových zásahů k obnově echnického savu hnacích vozidel (periodické opravy). Koncepci udržovacího syséu definuje předpis ČD V 25 Předpis pro organizaci údržby elekrických a oorových hnacích vozidel, vložených, přípojných a řídících vozů". Bezpečnos provozu vozidel je zajišěna Vyhláškou Minisersva dopravy, kerou se vydává Dopravní řád, č. 73/995 Sb., o provádění pravidelné echnické konroly ŽKV, a základní kriéria provozuschopnosi HKV. 5.. Ve vzahu pro usálený součiniel pohoovosi A figurují následující sřední hodnoy: A SP SP + SO ( ) SP (h) sřední doba bezporuchového provozu, SO (h) sřední doba obnovy Ze zadaných údajů lze yo sřední doby urči následovně: Bezporuchovos Weibullovo rozdělení: SP Γ + Γ + ( h) SP Udržovaelnos norální rozdělení: 2 SP 7, 7 h 2, µ SO 95 h SO Usálený součiniel pohoovosi pak bude: SP A ( ) ( ) SP + SO 7,7 A A, 986 7,7 + 95 Usálený součiniel pohoovosi lze vypočía kroě využií sřední doby bezporuchového provozu a sřední doby obnovy aké poocí poču provozovaných a záložních vozidel, viz vzah: 29
A N P N + N P Z ( ) Pořebný poče záložních vozidel pak lze urči: A N P N + N P Z N P (-) provozní (urnusová) pořeba vozidel N Z (-) poče záložních vozidel, kerá zasupují vozidla provozní pořeby, kerá jsou v poruše N Z N P ( A) A (,986) Klíč k řešení 25 N Z ( A) N Z 2,25 N Z 3, 986 Pro 25 provozních vozidel bude nuné í k dispozici 3 záložní vozidla (poče 2,25 je nuné zaokrouhli na 3, proože 2 vozidla při dané součinieli pohoovosi nebudou sači). 5.2. Sřední dobu obnovy určíe ze vzahu pro usálený součiniel pohoovosi: A SP SP + SO SO SP A A,85 SO 75 ( h) SO 24, 4 h, 85 Celkový poče vozidel N C, j. vozidla pro provozní (urnusovou) pořebu a vozidla záložní určíe ze vzahu: A N P N + N P Z N C N P + N Z N P A 3 N ( ) N C C 35,3 NC 36, 85 Celková pořeba pro uvedený požadavek na usálený součiniel pohoovosi bude 36 vozidel. Provozní pořeba činí 3 vozidel, a edy 6 vozidel bude záložních pro případ, že vozidla provozní pořeby budou v poruše. 5.3. Inerval odpovídající dosažení iniální požadované bezporuchovosi pro nově dosazený prvek č. se určí s využií funkce pro bezporuchovos Weibullova rozdělení W2p: ( ) e ln ( ), 5 385 ln 9 (, ) ( h) 38, 96 h Dobu ezi údržbai prvku č. zaokrouhlíe na 3 h. Proože se dosazení nového prvku č. zvýšila ao doba z 5 h na 3 h, je nuné vypracova nový sysé údržby. 2
Klíč k řešení Prvek Inerval Proběh (h) (h) 2 3 4 5 6 3 x x 2 x x x x x x 3 2 x x x Supeň údržby I. II. III. II. I. IV. Supeň údržby Název údržby Prvky Cykličnos (h) I. Malá prohlídka 2 II. Sřední prohlídka I. 2+3 2 III. Sřední prohlídka II. +3 3 IV. Velká prohlídka +2+3 6 6.. Meoda MEA (ailure Mode and Effec Analysis), edy Analýza způsobů a důsledků poruch, je srukurovaná, kvaliaivní analýza sloužící k idenifikaci způsobů poruch syséů, jejich příčin a důsledků. Meoda MECA (ailure Mode, Effecs and Criicaliy Analysis) předsavuje analýzu způsobů, důsledků a kriičnosi poruch, zahrnuje i odhad kriičnosi důsledků poruch a pravděpodobnosi jejich nasoupení. Využií eody je předevší v eapě návrhu a vývoje, kde slouží jako součás přezkouání návrhu jako zv. eoda předběžného varování, kerá á zabráni pozdější probléů vyplývající z nespolehlivosi syséu. 6.2. K cílů a účelů analýzy paří: prokázání, že výrobek splňuje požadavky na bezpečnos, specifikace kriických prvků syséu z hlediska nepříznivých vlivů důsledků jejich poruchy, prokázání splnění požadavků na spolehlivos před provedení koplexní zkoušek spolehlivosi, poskynuí vsupní inforace pro návrh opiálního syséu údržby nebo syséu echnické diagnosiky. 6.3. Posup provádění analýzy MEA/MECA:. přípravná fáze (požadavky na spolehlivos a bezpečnos syséu, srukura a funkce syséu, provozní podínky a sysé údržby, podínky prosředí); 2. vlasní analýza jednolivých prvků syséu (způsoby poruch, jejich příčiny a důsledky, opaření k deekci a izolaci poruch, význanos poruch); 3. vyhodnocení analýzy (nápravná opaření k odsranění nebo oezení příčin nejzávažnějších ypů poruch). 6.4. Kvaliaivní eoda MEA posuzuje poruchy podle relaivní význanosi poruch (z hlediska závažnosi jejich důsledků). Kvaniaivní eoda MECA posuzuje poruchy s využií kriičnosi poruchy (hodnoí závažnos poruchy v souvislosi s pravděpodobnosí vzniku éo poruchy). 2
6.5. Klíč k řešení Výsup z kvaliaivní eody MEA lze znázorni např. s využií hisograu relaivní čenosi poruchy (PN) pro počáeční sav (bez uvažovaných prevenivních opaření) a revidovaný sav (s uvažovanýi prevenivníi opařeníi). Výsup z kvaniaivní eody MECA lze znázorni např. s využií aice kriičnosi, kerá znázorňuje jednolivé příčiny poruchy v závislosi na jejich kriičnosi a závažnosi výskyu poruchy. 7.. V logisice jsou zkouány yo oky: aeriálové, inforační, energií, obalové, odpadů. Logisický řeězec je vořen aeriálový oke, inforační oke (oblas logisiky) a finanční oke (oblas ekonoiky) od zdroje surovin k zákazníkovi a naopak. 7.2. Základní ypy uspořádání zásobovacích řeězců:. radiční uspořádání (výrobci zásobují regionální sklady dodavaelů, y zásobují cenrální sklad provozovaele kolejových vozidel, odud probíhá zásobování operaivních skladů v ísech údržby.); 2. eancipační uspořádání (skupina výrobců zásobuje regionální sklady dodavaelů, regionální sklady zásobují operaivní sklady v ísě údržby u provozovaele kolejových vozidel); 3. synchronizační uspořádání (výěnný sysé, exerní opravce (výrobce) dodává opravené součási operaivníu skladu v ísě údržby). 7.3. Hlavní cíle logisického zabezpečení lze považova: snižování nákladů souvisejících s opařování předěu zásobování, zlepšování výkonů úvaru zásobování, snižování vázanosi kapiálu v zásobách, o znaená snižování zásob, zachování auonoie, zajisi ožnos zásobování z více zdrojů. 7.4. ozhodující fakory ovlivňující logisický sysé zajišění údržby, jsou:. požadavky rhu (požadavky ísa údržby, zdroje dodavaelé), 2. údržbový sysé (výrobní progra), 3. ekonoické podínky (složios údržby, rozísění a uspořádání), 4. způsob přepravy (vlasní a cizí přeprava, rychlos), 5. kapiálová náročnos (zásoby náhradních dílů a aeriálu), 6. právní rácové podínky (právní předpisy pro údržbu, přepravu a kvaliu). 7.5. Krákodobá sraegie řízení zásob (založená na vícezdrojové nákupu), dlouhodobá sraegie řízení zásob (jisoa, příznivý vývoj cen, velké objednávkové série). 22
7.6. Klíč k řešení Dlouhodobou sraegii lze realizova poocí: synchronní zásobování s údržbou (zásoby jsou nežádoucí, dodávky právě včas, j. eoda příé odvolávky, společného řízení zásob, uísění dodavaelů v blízkosi odběraele); individuální zásobování (požadavkový sysé řízení údržby), pořizování zásob na sklad (vědoé udržování zásob na skladě). 7.7. Schéaa v procesu doplňování a úbyku zásob: posupné doplňování a plynulý úbyek zásob, plynulé doplňování a posupný úbyek zásob, posupné doplňování a posupný úbyek zásob, plynulé doplňování a plynulý úbyek zásob. 7.8. Sraegie zásobování z hlediska časových cyklů: v pevných erínech (), v případě snížení zásoby pod iniální sanovenou hladinu (s). Sraegie zásobování z hlediska velikosi objednávaného nožsví: objednané nožsví je přede sanovené (q), velikos objednaného nožsví je aková, že po realizaci dodávky, zásoby na určié období dosáhnou axiální hladinu (s). 7.9. ozhodovací diagra volby odelů a sraegií zásobování. ozhodovací diagra volby dodavaele, pro prvky SSI+MSI, resp. pro prvky ESI (přezkouání sávajících dodavaelů, případně volba nových dodavaelů je prováděna s cíle vybra y dodavaele, keří zajisí výhodnější podínky než je výchozí sav). 7.. Signální hladinou zásob uvedenou v diagrau se rozuí sanovená hladina iniální zásoby, kerá usí pokrý požadovanou spořebu s danou pravděpodobnosí po dobu p. Sanovuje se pro sochasický charaker spořeby aeriálů a náhradních dílů (s využií Poissonova rozdělení náhodné veličiny) a pro deerinisický charaker spořeby aeriálů a náhradních dílů (spořeba je dopředu znáa, např. při prevenivní údržbě). 23
Další zdroje Další zdroje [Anonický S, 984] [Barlow, 996] [ČSN IEC 5(6)] Anonický S., Herzáň., Janoka P.: Provoz železničních hnacích vozidel, Nadas Praha, 984 Barlow,.E., Proschan,.: Maheaical heory of eliabiliy. Golub, G.H.,Sanfor Universiy. Unied Saes of Aerika 996. ISBN -8987-369-2. ČSN IEC 5(6): Medzinárodný elekroechnický slovník, Český noralizační insiu Praha, 99 [ČSN IEC 63-3-] ČSN IEC 63-3-: Manageen spolehlivosi - Čás 3-: Návod k použií Údržba zaěřená na bezporuchovos. [ČSN IEC 82] ČSN IEC 82 Meody analýzy spolehlivosi syséů Posup analýzy způsobů a důsledků poruch (MEA). [ČSN ISO 9:2] [Daněk,999] [Daněk,24] [afulík,22] [afulík,2] [Helebran a kol,2] [Holub, 992] [Holub, 2] ČSN ISO 9:2: Syséy anageenu jakosi - Základy, zásady a slovník, Český noralizační insiu Praha, 2 Daněk, A. - Široký,J. - afulík,j.: Maeaické eody obnovy dopravních prosředků, epronis Osrava 999, ISBN 8-8622-4-7 Daněk, J.: Logisika, VŠB U Osrava 24, ISBN 8-248-75-X, [skripu]. afulík, J.: Údržba hnacích vozidel zaěřená na bezporuchovos, diserační práce, VŠB U Osrava 22, ISBN 8-248-259-7 afulík, J.: Siulace nákladů na obnovu vozidel. Konference Věda o dopravě. Praha: ČVU Praha, akula dopravní, 2. sr. 26-32, ISBN 8--2437-7 Helebran,., Ziegler, J., Marasová, D.: echnická diagnosika a spolehlivos I., VŠB U Osrava, 2 Holub,.: Základy spolehlivosi echnických syséů, Brno, Vojenská akadeie, 992 Holub,.; Vinr, Z.: Spolehlivos leadlové echniky (elekronická učebnice). Brno: Vysoké učení echnické v Brně, 2. [Krzyžanek, 24] Krzyžanek,.: Využií prograu CM při údržbě ravají, bakalářská práce, Osrava 24, VŠB U Osrava, akula srojní [Lánský, 998] Lánský, M., Mazánek, J.: Diagnosika a inforační diagnosické syséy I.,. 24
Další zdroje vydání, Univerzia Pardubice, 998. ISBN 8-794-55-7 [Legá, 994] [Míková, 2] [Míková, 26] Legá,V.: Zabezpečování spolehlivosi srojů v provozu, Praha 994, Česká společnos pro jakos Míková, J.: Ekonoické aspeky spolehlivosi dopravních prosředků v oblasi poskyování služeb, Nová železniční echnika, ISSN 2-3942, číslo 4, 2 Míková, J.: Logisická podpora údržby kolejových vozidel, diserační práce, VŠB- U Osrava 26, ISBN 8-248-65-4. [Moubray, 997] [Mykiska, 24] [Poša, 22] Moubray J.: CM: eliabiliy Cenred Maienance, Bueworh Heineann, Oxford 997, ISBN 756 33588 Mykiska, A.: Bezpečnos a spolehlivos echnických syséů, skripa, skripa, Vydavaelsví ČVU, Praha 24 Poša, J. - Veselý, P. - Dvořák, M.: Degradace srojních součásí. Monografie Praha, ČZU, 22, ISBN 8-23-967-9 [Sarý, 982] Sarý, I. : eorie spolehlivosi, Praha, ČVU Praha, 982 [Sodola, 22] Sodola, J.: Provozní spolehlivos a diagnosika, VA Brno 22, ISBN 8 8596-43-5 [Suchlý, 993] Suchlý, V.: eória údržby, VŠDS Žilina, Žilina 993, ISBN 8-7-56-6 [Široký, 25] Široký, J.: Aplikace počíačů v provozu vozidel. Osrava: VŠB U Osrava. 25. ss. 28. ISBN 8-248-768-8 [skripu]. [Vinr, 998] [Vinr, 25] Vinr, Z.: Specifikace požadavků na bezporuchovos echnických objeků, diserační práce, Brno: Vojenská akadeie 998 Vinr, Z: Co lze nají na Inerneu o spolehlivosi, Brno 25, Univerzia obrany Brno [Maějíček, 25] hp://www.csq.cz/cz/download/nory_sp_7.doc, [ci. 25--] [eliasof, 25] eliasof Corporaion: eliasof s Xfea Version 4. Sofware raining Guide. ucson: eliasof Corporaion, 25; www.reliasof.co, [ci. 27--22] 25
ejsřík ejsřík A abrazivní opořebení 77, 79 adhezivní opořebení 78 analýza způsobů a důsledků poruch 3, 36, 46 analýzu způsobů, důsledků a kriičnosi 3, 36, 46 poruch B bezpečnos 9, 23 bezporuchovos 9, 36 binoické rozdělení 53 C cenrální sklad 6, 66 D degradace vlive prosředí diagnosika disribuční funkce pravděpodobnosi 26, 35, 44, 49, 64 náhodné veličiny doba akivní údržby 89 doba údržby 89 doplněk k disribuční funkci 36 důsledek poruchy 43 E eancipační uspořádání logisického 62 řeězce erozivní opořebení 77, 8 ESI 6, 73, 85 exponenciální rozdělení 43 MEA 3, 36, 46 MECA 3, 36, 46 G Gaussovo rozdělení 5 H hisogra čenosi 29, 3 husoa obnovy 7 Husoa pravděpodobnosi poruchy, 26, 34, 44, 48, 5, 53, 54 I IEC 5(9) individuální údržbový sysé 95 Individuální zásobování 75 Inenzia poruch, 5, 45, 49 inerval údržby, 5 ISO 9 8 J jakos 8 jednoduchý proces obnovy 9 K kaviační opořebení 77, 8 kobinovaná porucha 75, 76 kobinovaná sousava 65 koplexní údržbový sysé 96 konsrukční porucha 73 kriičnos poruchy 45 kvanil 46, L LCC, 2 logisické zpoždění 89 logisický řeězec 56, 57 M azání (čišění) ediánová hodnoa 39 ediánové pořadí 58 eoda nejenších čverců 57 ezní sav 74 odernizace vozidla 6 odus 39 MSI 5, 9, 73, 83 N náhlá porucha 75, 76 náhodná porucha 72 náhodná veličina 24 náhodný jev 24 náklady živoního cyklu, 2 norální rozdělení 5, 6 O obecný proces obnovy 9 obnova 89, operaivní sklad 6, 63, 64, 68 opořebení 77, 92 oprava, 88, 2 P paralelní sousava 64 paraer ěříka () 48 paraer polohy (c) 48 paraer varu () 48 plynulé doplňování zásob 76, 77 26
ejsřík plynulý úbyek zásob 76, 77 počáeční progra údržby 3, 8 pohoovos 9 Poissonovo rozdělení 54 porucha, 72 pořizovací náklady 2 pořizování zásob na sklad 75 posupná porucha 74, 76 posupné doplňování zásob 76, 77 posupný úbyek zásob 76, 77 poškození nehodou pravděpodobnos bezporuchového provozu, 36, 44, 49, 64, 93, pravděpodobnos nasoupení jevu 26, 32 pravděpodobnos poruchy, 93, 44 pravidlo siga 52 prevenivní údržba, 88 progra spolehlivosi 7 prohlídka, 2 provozní konrola provozní progra údržby 3 přepravní řeězec 56, 58 CM 3 regionální sklad 66 relaivní význanos poruchy 43 eliabiliy Cenred Mainenance 3 rozdělení diskréní náhodné proěnné 53 rozdělení spojié náhodné veličiny 43 rozhodovací diagra volby dodavaele 83, 85 rozhodovací diagra volby odelů a 8 sraegií zásobování rozpyl náhodné veličiny 26, 39, 54, 62 rychlos opořebení 74 Ř řízení zásob 74 S sériová sousava 63 signální hladina zásob 87, 88, 89 skupinový údržbový sysé 95 sěrodaná odchylka 39, 5 součiniel pohoovosi 9 spolehlivos 8, 9, 63, 3 SSI 5, 8, 73, 83 sřední hodnoa náhodné veličiny 26, 27, 38, 5, 53, 54, 62 synchronizační uspořádání logisického 64 řeězce radiční uspořádání logisického řeězce 59 U údržba, 88 údržba po poruše, 88 údržba zaěřená na bezporuchovos 3 údržbová sousava 88 údržbový sysé 95 údržbový sysé po poruše 96 údržbový sysé po prohlídce 98 údržbový sysé se zaručenou 97, bezporuchovosí údržbový zásah 88, udržovaelnos 9 únavové opořebení 77, 82 únavové poškození úplná porucha 73 usálený součiniel pohoovosi 9 V vanová křivka 5 vibrační opořebení 77, 82 viruální sklad 63 vlasnické náklady 2 Výrobní porucha 73 W Weibullovo rozdělení 48, 57 Z záběh vozidla 6 zajišěnos údržby 9 základní cyklus prevenivní údržby 88, zásobovací řeězec 56 zásobování synchronní s údržbou 74 závada 73 zdroje poškození způsob poruchy 4 Ž živonos 9 echnické zpoždění 89 ok aeriálu 56, 58 27