Автоматизация технического обслуживания парков строительной и дорожной техники с использованием цифровых двойников

Аннотация

Парк строительных и дорожных машин российских подрядных организаций сохраняет высокую долю техники с исчерпанным нормативным сроком службы, а планирование его обслуживания опирается на регламенты, привязанные к наработке. Бортовой контроль состояния и обмен данными на рабочих площадках нормированы действующими стандартами, однако процедура назначения периодичности воздействий по прогнозу остаточного ресурса не установлена, а количественного сопоставления стратегий обслуживания на уровне парка, а не отдельной машины, не выполнялось. Цель работы – измерить, что даёт переход от планово-предупредительного обслуживания к обслуживанию на цифровом двойнике парка, и разложить полученный прирост по источникам. Построена авторская имитационная модель годового цикла эксплуатации парка из 48 единиц землеройной и дорожной техники суммарной наработкой 68 270 мото-ч; потоки отказов пяти групп узлов описаны распределениями Вейбулла, годовой цикл воспроизведён методом Монте-Карло на 10 000 реализациях, вклады факторов выделены цепными подстановками. Расчёт дал прирост коэффициента технической готовности с 0,913 до 0,945 при снижении полных удельных затрат с 1 116,6 до 781,2 руб. на мото-ч. Доля внезапных отказов сократилась со 100 до 30,0%, среднегодовой простой в ремонте – со 135,3 до 82,2 ч на машину, что по парку эквивалентно высвобождению почти двух дополнительных единиц техники. Разложение прироста готовности выявило резкую асимметрию: растяжение межсервисных интервалов дало 0,0039 из 0,0322, распознавание деградаций – 0,0293. Прямые затраты на обслуживание при переходе от порогового контроля состояния к цифровому двойнику снизились лишь на 4,0%, весь остальной выигрыш сложился из сокращения потерь от простоя. Полученные соотношения означают, что ценность цифрового двойника парка создаётся перераспределением событий обслуживания во времени, а не оптимизацией самих регламентов, и определяется стоимостью часа простоя машины вместе с полнотой распознавания деградаций.