Тема 6. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ
Использование любых ТС сопровождается контролем их технического состояния. Без предварительной проверки исправности системы нельзя включать ее в работу. Контроль за техническим состоянием объекта в процессе работы необходим для его успешной эксплуатации. Процесс определения технического состояния объекта на различных этапах его использования называют техническим диагностированием, а научную дисциплину, занимающуюся техническим диагностированием, – технической диагностикой. Для АСУ техническая диагностика имеет очень важное значение.
В состав задач технического диагностирования, нормированных ГОСТ 20911– 89, входят:
- определение располагаемого (остаточного) на момент диагностирования ресурса работоспособности устройства (изделия);
- поиск места и определение причины отказа;
- прогнозирование технического состояния, целью которого является определение с заданной вероятностью интервала времени (ресурса), в течение которого сохранится работоспособное (исправное) состояние объекта, или вероятности сохранения работоспособного (исправного) состояния объекта на заданный интервал времени.
Кроме основных задач технического диагностирования в производственной практике существует ещё ряд задач, которые, без сомнения, представляют практический интерес для диагностики в технике.
Одна из них – выявление первопричины возникновения и механизма развития дефекта (вследствие чего возник дефект?). Эта задача состоит из двух достаточно самостоятельных задач:
1) выявление предпосылок развития дефекта (например, конструктивный недостаток, скрытый дефект применённого материала, несовершенство использованной технологии изготовления, недостаточный ресурс отдельных узлов или элементов изделия и т.д.);
2) выявление механизма развития дефекта и, возможно, способствовавших развитию дефекта погрешностей и нарушений режима эксплуатации (правил использования) изделия.
Ещё одна диагностическая задача сопутствует названной высшей главной диагностической задаче (определение ресурса работоспособности) и является её продолжением или развитием, но, тем не менее, имеет и важное самостоятельное значение.
Наиболее очевидный способ определения оставшегося ресурса сложного технического устройства – это выявление узла, детали, составной части с наименьшим оставшимся ресурсом (принцип наиболее слабого звена). Для этого надо учесть все составные части, все возможные дефекты в каждой из них, влияние каждого дефекта и скорости его развития на утрату располагаемого ресурса. Но за любым выявленным слабейшим звеном всегда может обнаружиться другое, чуть менее слабое звено. Поэтому, кроме оценки остаточного ресурса на текущий момент, большое значение имеет возможность оценки перспективы восстановления ресурса. Другими словами, большой интерес представляет ответ на вопрос: сколько и каких дефектов необходимо устранить, чтобы достичь желаемого уровня ресурса работоспособности? Таким образом, можно сформулировать ещё одну, представляющую практический интерес диагностическую задачу: оценка имеющийся перспективы восстановления ресурса работоспособности. Иногда трактовку этой задачи можно встретить в несколько иной форме, например, как определение объёма ремонтно-восстановительных работ.
Следующая задача, которая является продолжением и развитием полезных возможностей диагностических процедур, - управление развитием выявленных дефектов. Другими словами – это выработка рекомендаций по режимам, условиям и эксплуатации изделия (устройства), соблюдение которых позволит приостановить или замедлить развитие дефекта. Понятно, что решение этой задачи будет базироваться на предварительном решении задачи выявления причин возникновения и развития выявленных дефектов.
Между распознаванием причин возникновения дефекта и управлением его развитием можно выделить ещё одну важную связующую задачу – это создание модели процесса развития дефекта. Решение этой задачи столь же необходимо и для выявления зависимости остаточного ресурса от каждого конкретного дефекта.
Рассмотренные выше составы задач можно проиллюстрировать таблицей:
Таблица 6.1
| Задачи технического диагностирования по ГОСТ 20911-89 | Задачи диагностики в технике в альтернативном представлении (в последовательности от низшего уровня к высшему) |
| 1. Контроль технического состояния. 2. Поиск места и определение причины отказа (неисправности). 3. Прогнозирование технического состояния. | 1. Поиск (распознавание) дефектов и мест их нахождения. 2. Распознавание причин возникновения и развития дефектов. 3. Создание модели развития дефекта. 4. Управление развитием выявленных дефектов. 5. Определение ресурса работоспособности. 6. Определение состава дефектов, устранение которых необходимо для восстановления требуемого ресурса работоспособности. |
Структурную взаимосвязь задач диагностики, представленных в правой части таблицы, можно проиллюстрировать схематически (рис. 6.1):
Рис. 6.1 Структурная взаимосвязь задач диагностики
Применительно к сложному реальному изделию в целом схема диагностических задач должна состоять из набора (по количеству выявленных дефектов) подобных параллельных цепочек. Итоговый ресурс определяется наиболее быстро развивающимся и наименее поддающимся управлению дефектом (принцип слабого звена). Имея полную информацию о выявленных дефектах и о возможном влиянии каждого из них на остаточный ресурс изделия, можно без особых затруднений решить задачу определения объёма восстановительных работ, необходимого для доведения ресурса работоспособности изделия до требуемого уровня.
Рассмотренная схема взаимосвязей диагностических задач является удобной основой для последующей формализации и, возможно, автоматизации решения, в первую очередь, главной (расчёт располагаемого ресурса) и некоторых других диагностических задач в технике.
ЛЕКЦИЯ 18