Повышение эффективности эксплуатации строительных и дорожных машин на основе интеллектуального мониторинга технического состояния рабочих систем

Аннотация

Парк строительных и дорожных машин подрядных организаций обновляется медленнее, чем расходуется его ресурс, а система планово-предупредительного обслуживания сохраняет привязку к календарной наработке и слабо реагирует на фактическую скорость деградации рабочих систем. Расхождение между регламентной периодичностью и реальным изменением технического состояния порождает две встречные потери – внезапный отказ между регламентными воздействиями и разборку исправного агрегата по достижении формального срока. Цель работы состояла в количественной оценке того, какая доля резерва эксплуатационной эффективности вскрывается переходом от регламентного обслуживания к обслуживанию по фактическому состоянию с прогнозированием остаточного ресурса. Построена авторская расчётная модель парка из 46 машин с разделением на пять рабочих систем; для каждой заданы параметр потока отказов, доля отказов с распознаваемым предвестником, продолжительность неплановой остановки и период работы со сниженной производительностью до момента отказа. Расчёт выполнен для трёх стратегий обслуживания при пороговых значениях контролируемых параметров по ГОСТ Р ИСО 20816-3-2023 и ГОСТ 17216-2001, баланс рабочего времени сведён итерационно, прирост выработки разложен методом цепных подстановок. Коэффициент технической готовности повышается с 0,885 до 0,909, годовая выработка машины возрастает на 82,1 маш-ч (4,64%), неплановые простои сокращаются на 37,9% при росте плановых на 4,6 ч. Сокращение неплановых простоев дало 62,0% прироста, устранение работы машины в деградированном состоянии – 43,5% при отрицательном вкладе планового обслуживания (−5,5%). На гидропривод приходится 35,0% отказов и 65,7% потерь производительности от деградации, что смещает приоритет инструментального контроля к параметрам рабочей жидкости и объёмного КПД насосов. Зависимость эффекта от глубины упреждения прогноза немонотонна: за пределами 120 мото-ч рост доли ложных срабатываний обесценивает выигрыш в полноте обнаружения, и мониторинг перестаёт окупать вносимые им дополнительные остановки.