Sisteme de mentenanta a automobilelor

Sisteme de mentenanta a automobilelor

Obiectivul principal al activitatii de mentenanta, care constituie de fapt functia sistemului de mentenanta, este mentinerea indicatorilor de calitate si, in primul rand, a capacitatii de functionare a sistemelor tehnice, pe baza obiectivelor fundamentale ale terotehnicii. Astfel, sistemul de mentenanta poate fi descris ca un sistem integrat in sistemul terotehnic al autovehiculului, legaturile functionale si fluxurile de informatii fiind foarte complexe. Prezinta importanta fluxul de informatii din sectorul de mentenanta catre sectorul de cercetare - proiectare, unde se iau masuri de reproiectare a componentelor pentru a creste fiabilitatea si mentenabilitatea autovehiculului, dar si de reproiectare a sistemului de mentenanta.

In conformitate cu terminologia stabilita, in esenta, orice sistem de mentenanta a autovehiculelor trebuie sa indice:

cand, unde si de catre cine se vor executa interventiile tehnice;

care sunt relatiile dintre sferele cercetare, fabricare si exploatare - mentenanta;

care este reteaua de unitati service constituita pe principiul sistemului respectiv;

cum se repartizeaza intregul volum de lucrari de mentenanta pe diferite categorii de unitati care executa aceste lucrari.

Sistemele de mentenanta trebuie sa indeplineasca urmatoarele cerinte:

sa permita programarea interventiilor tehnice sub aspectul termenelor, volumului de lucrari si cheltuielilor;

sa evite scoaterea pe neasteptate din functiune a autovehiculelor;

sa asigure reducerea timpului de imobilizare a autovehiculelor;

sa nu admita executarea de lucrari de mentenanta inutile, nereclamate de starea tehnica reala a autovehiculelor.

In functie de criteriul timp, sistemele de mentenanta a autovehiculelor se clasifica in felul urmator:

sistemul de mentenanta dupa necesitate;

sistemul de mentenanta cu planificare rigida;

sistemul de mentenanta cu controale periodice;

sistemul de mentenanta preventiv planificat;

sistemul de mentenanta predictiv.

Pentru a se putea realiza o comparare eficienta a sistemelor de mentenanta, trebuiesc avute in vedere principalele categorii de indicatori de apreciere a activitatii de mentenanta: indicatori tehnici (de disponibilitate, de fiabilitate si de eficienta a timpului de functionare) si indicatori economici (curenti si bugetari).

Caracteristica esentiala a sistemului de mentenanta dupa necesitate este aceea ca interventiile tehnice se executa numai atunci cand autovehiculul "cade", adica nu mai poate functiona. Capacitatea de functionare a autovehiculului va fi refacuta partial prin interventiile tehnice executate cu ocazia remedierii defectiunilor curente si a caderilor.

Potrivit acestui sistem, interventiile tehnice, care sunt de complexitate diferita, se executa atunci cand apar defectiunile, adica dupa perioadele de functionare diferite t₁, t₂, t₃, etc. Prin aceste interventii tehnice se reface numai in parte starea tehnica a autovehiculului, deoarece se remediaza, de obicei, numai defectiunile care au determinat oprirea acestuia. Uzurile si defectiunile latente ale altor componente ale autovehiculului nu fac, de regula, obiectul interventiilor tehnice executate dupa necesitate. Durata de functionare efectiva a autovehiculului T_e, in acest caz, este mai mare decat in situatia cand nu se executa interventii tehnice, dar ramane intotdeauna mai mica cu mult fata de cea posibila.

Avantajul principal al acestui sistem consta in extrema sa simplitate: nu necesita stabilirea unor termene precise de efectuare a interventiilor tehnice si nici planificarea lor.

Dezavantajele sistemului sunt:

scoaterea pe neasteptate din productie a autovehiculelor, ceea ce pune sub semnul incertitudinii realizarea sarcinilor de productie;

imposibilitatea planificarii interventiilor tehnice ca volum de lucrari, termene de executie si volum de cheltuieli, deoarece nu se cunoaste din timp momentul aparitiei defectiunii;

durata de imobilizare a autovehiculelor este mare, deoarece necunoscandu-se termenele de executie a interventiilor tehnice si complexitatea lor, nu se poate efectua din timp pregatirea necesara;

capacitatea de functionare a autovehiculului va fi refacuta partial, deoarece se remediaza, de obicei, numai defectiunile care determina oprirea acestuia, creandu-se premisele unei defectari in lant;

nu ofera informatii privind gradul de uzura al autovehiculului;

nu asigura o functionare garantata a autovehiculului in exploatare, deoarece fiabilitatea devine aleatoare.

Sistemul s-a aplicat in perioada de inceput a masinismului, cand nu se cunosteau legitatile comportarii autovehiculelor in exploatare si nu se putea stabili gradatia si succesiunea interventiilor tehnice. Datorita dezavantajelor, acest sistem nu se mai foloseste astazi ca sistem de baza, ci ca o completare la sistemele moderne.

Eficienta economica a sistemului de mentenanta dupa necesitate se poate pune in evidenta prin comparatie cu situatia cand la autovehicule nu se executa interventii tehnice, durata de functionare a acestora crescand cu 2.5 ani.

Sistemul de mentenanta cu planificare rigida este diametral opus celui precedent si consta in aceea ca interventiile tehnice se executa potrivit unei planificari prealabile, prin care se stabilesc termenele si volumul de lucrari pentru fiecare in parte. Autovehiculele sunt scoase obligatoriu din exploatare dupa anumite perioade de functionare, iar interventiile tehnice sunt executate indiferent de starea tehnica reala.

Conform acestui sistem capacitatea de functionare a autovehiculului este readusa la valoarea normala prin interventii tehnice de diferite grade, executate la termene fixe stabilite anticipat (fig. 1.6). In aceasta situatie, scoaterea din functiune pe neasteptate a autovehiculului este exclusa sau, in cazul cel mai rau, foarte rara, iar durata de functionare T_e a autovehiculului creste pana aproape de limita posibila.

Avantajele sistemului sunt:

planificarea exacta a termenelor de scoatere a autovehiculelor din exploatare in vederea executarii lucrarilor de mentenanta;

evitarea scoaterii pe neasteptate di functiune a autovehiculelor;

reducerea duratei de imobilizare specifice a autovehiculelor pentru executarea lucrarilor de mentenanta;

pregatirea din timp a productiei;

asigura un nivel de fiabilitate si operativitate corespunzatoare intre doua interventii tehnice succesive.

Dezavantajele sistemului sunt:

interventia tehnica nu se realizeaza in functie de gradul de uzura real, existand posibilitatea inlocuirii unor subansamble care mai pot functiona;

cresterea nejustificata a volumului de lucrari, a consumului de piese de schimb si materiale si a cheltuielilor pentru lucrari de mentenanta;

cresterea timpului total de imobilizare a autovehiculelor.

Datorita acestor dezavantaje, sistemul este neeconomic si aplicarea generalizata a lui a incetat de mult timp. In prezent, sistemul este aplicat in conditii multumitoare la aeronave, masini de lupta si utilaje care necesita siguranta mare in functionare pentru o perioada data.

Eficienta economica a sistemului se stabileste in comparatie cu situatia cand nu se executa interventii tehnice sau cu sistemul de mentenanta dupa necesitate. Aceasta strategie este avantajoasa, din punct de vedere economic, in perioada de inceput a exploatarii autovehiculului, cand uzura este mica si numarul de defectiuni redus.

Sistemul de mentenanta cu controale periodice, se reduce in esenta la verificarea periodica a parcului de autovehicule de catre o comisie tehnica si la stabilirea, cu aceasta ocazie, a tipul interventiei tehnice, volumului manoperei, cantitatii de piese de schimb si materiale necesare, costului prealabil al interventiei tehnice si a termenelor de executare a lor. Potrivit acestui sistem, nu se face planificarea prealabila a interventiilor tehnice, ci numai a datelor controalelor periodice.

In fig. urmatoare se prezinta schema refacerii capacitatii de functionare a autovehiculului potrivit sistemului de mentenanta cu controale periodice. Interventiile tehnice se executa la intervale neegale, difera ca volum de lucrari si au un evident caracter preventiv. Capacitatea de functionare, cu unele oscilatii, este mentinuta in zona de functionare normala, dar la un nivel mai scazut decat in cazul sistemului cu planificare rigida. Duratele de functionare ale autovehiculului intre interventiile tehnice stabilite de comisie nu sunt egale, datorita aproximatiei cu care se stabileste starea tehnica si datorita exploatarii neuniforme in timp autovehiculului.

Durata efectiva de functionare T_e a autovehiculului este mai mare decat in cazul sistemului de mentenanta dupa necesitate si mai mica decat in cazul sistemului de mentenanta cu planificare rigida. Ultima situatie se explica prin faptul ca in cazul sistemului cu planificare rigida interventiile tehnice, fiind in mare masura fortate si preventive, asigura o durata de functionare mai mare decat in cazul sistemului cu controale periodice, unde interventiile tehnice au un caracter preventiv mai pronuntat, iar succesiunea lor este stabilita cu multa aproximatie.

Avantajele sistemului sunt:

evitarea iesirii pe neasteptate din functiune a autovehiculelor;

reducerea volumului de lucrari de mentenanta;

reducerea volumului de piese de schimb si materiale necesare executarii lucrarilor de mentenanta;

reducerea manoperei si scaderea cheltuielilor cu lucrarile de mentenanta.

Ca dezavantaj, se mentioneaza faptul ca prin aplicarea acestui sistem nu se stimuleaza mentinerea in buna stare a autovehiculelor, deoarece nu este asigurata programarea pe termen lung a interventiilor tehnice si normarea perioadelor de functionare dintre acestea.Datorita acestor neajunsuri, aplicabilitatea sistemului s-a restrans continuu, fiind valorificat in prezent in cadrul sistemului de mentenanta preventiv planificat.

Eficienta economica a sistemului rezulta din evitarea executarii de lucrari de mentenanta nejustificate si din reducerea volumului de lucrari in ansamblu.

Sistemul de mentenanta preventiv planificat, reprezinta in sine un sistem mixt care include partile avantajoase ale sistemelor precedente, devenind, in felul acesta, deosebit de eficient.In cadrul acestui sistem, constructorul de autovehicule stabileste pentru fiecare tip de autovehicul, pe baze stiintifice rezultate din urmarirea in conditii de exploatare a autovehiculelor si pe baza calculelor de prognozarea a uzurii pieselor, nomenclatura si ciclul interventiilor tehnice, periodicitatea lor si volumul de lucrari obligatorii pentru fiecare interventie tehnica.

In fig. urmatoare este reprezentata schematic influenta interventiilor tehnice preventive si corective asupra starii tehnice a unui autovehicul in cazul sistemului de mentenanta preventiv planificat. Dupa cum rezulta din grafic, interventiile tehnice preventive se executa dupa o planificare rigida, reparatiile curente se executa dupa necesitate, iar reparatiile capitale se executa dupa o planificare elastica ce cuprinde verificarea prealabila a starii tehnice.

Durata de functionare efectiva T_e a autovehiculului este foarte apropiata de cea posibila. Teoretic, aceasta durata poate fi prelungita foarte mult prin repetarea ciclurilor de interventii tehnice preventive si corective. Practic, aceasta durata corespunde momentului cand reparatia capitala devine nerentabila.

Avantajele sistemului sunt:

conducerea stiintifica, pe baza de plan, a activitatii de mentenanta;

evitarea scoaterii din functiune, pe neasteptate, a autovehiculelor;

marirea duratei de functionare efective a autovehiculelor;

executarea integrala a interventiilor tehnice preventive prevazute, la termene stabilite si in volumul prescris.

Dezavantajele sistemului sunt:

exista un procent foarte mare de cazuri in care lucrarile de mentenanta ce se executa se dovedesc a fi inutile, neducand la descoperirea defectiunilor sau premiselor de defectiuni, agregatele verificate fiind in perfecta stare de functionare;

efectuarea unor cheltuieli inutile determinate in special de manopera utilizata pentru efectuarea in totalitate a lucrarilor prescrise, iar in stoc trebuie sa avem piese de rezerva care pot sa nu fie imediat necesare.

Desi actualul sistem de mentenanta a autovehiculelor si-a dovedit in practica destul de elocvent eficacitatea, prin caracterul preventiv al lucrarilor ce se executa si prin remedierea din timp a unor defectiuni sau inceputuri de defectiuni, el prezinta totusi dezavantajul ca exista un procent foarte mare de cazuri in care lucrarile de mentenanta ce se executa se dovedesc a fi inutile, neducand la descoperirea defectiunilor sau premizelor de defectiuni, agregatele verificate fiind in perfecta stare de functionare. Aceasta situatie duce la efectuarea unor cheltuieli inutile determinate in special de manopera utilizata pentru efectuarea in totalitate a lucrarilor prescrise, iar in stoc trebuie sa avem piese de rezerva care pot sa nu fie imediat necesare.

Un concept mai recent este cunoscut sub numele de "mentenanta in functie de stare", unde decizia de oprire a autovehiculelor pentru executarea lucrarilor de mentenanta se ia in functie de starea sa tehnica, atunci cand s-a depasit un punct predeterminat. Deci lucrarile de mentenanta au loc in momentul in care s-a dovedit precis ca exista un defect si ca, daca nu se va remedia, rezulta o avarie, cu distrugerea probabila a altor organe de masini si dereglarea activitatii. Problema este, desigur, de a determina starea interna a autovehiculului in timpul functionarii sale.

Prin notiunea de mentenanta functionala se are in vedere dependenta operatiilor fizice, proceselor conceptionale, activitatilor de pe un anumit nivel de cele aflate pe nivelul anterior, similar unei corelatii matematice.

Obiectivul principal al mentenantei in functie de stare consta in realizarea unui sistem de conducere, organizare, coordonare si urmarire a activitatilor de mentenanta si de reducere a cheltuielilor aferente, utilizand analiza tehnico-economica pe toata perioada de exploatare, in scopul asigurarii sigurantei in functionare a autovehiculelor.

Pentru modelarea matematica a mentenantei in functie de stare, se are in vedere faptul ca, in cadrul interventiilor tehnice, calitatea reprezinta sinteza starii functionale a fiecarui autovehicul la un moment dat, care poate fi comparata cu starea de buna functionare, corespunzatoare fiecarui autovehicul.

Asigurarea conditiilor pentru o functionare corecta, fara avarii, a autovehiculelor are drept obiective:

sa asigure la nivelul prevazut de constructor fiabilitatea functionala a sistemelor, in conditiile unui consum rational de materiale si manopera;

sa garanteze efectuarea lucrarilor si operatiilor necesare intr-un timp minim si la o calitate corespunzatoare, dispunand de o dotare tehnica si tehnologica la un nivel care sa corespunda celor mai mari exigente actuale, in conditiile unei eficiente maxime a investitiilor alocate n acest scop;

proiectarea procesului tehnologic pentru lucrarile de mentenanta sa fie realizata astfel incat sa se asigure intregul volum al documentatiei elaborate un carcter concret, accesibilitate si utilitate maxima, pentru a se putea aplica la toate nivelurile de conducere si operare.

Pentru a se putea realiza obiectivele fundamentale ale mentenantei, in conditiile mentionate anterior, trebuie promovata o strategie unitara si eficienta pe tot parcursul desfasurarii activitatii de exploatare, care va sta la baza formularii si aplicarii deciziilor conducerii sistemului, prin functiunile sale de comanda, reglare si control.

Modelul mentenantei in functie de stare este de tip inchis - autoreglabil - insa, fapt deosebit de semnificativ, simuleaza o intensa circulatie a experientei acumulate in domeniile exploatare si mentenanta, spre sfera cercetarii - proiectarii, pentru ca la acest nivel sa se ia masurile constructiv - functionale privind imbunatatirea fiabilitatii seriilor urmatoare de autovehicule.

Datorita acestor aspecte, in procesul tehnologic al lucrarilor de mentenanta, se impune introducerea unor sisteme rapide si eficace de diagnosticare, pentru verificarea si aprecierea starii tehnice a autovehiculelor, in vederea asigurarii unei fiabilitati operationale inalte, care sa nu dea un diagnostic "post factum", care este neeconomic si adesea ingreunat de suprapunerea unor cauze si fenomene in stadiile finale ale defectiunii.

In aceasta categorie intra sistemul de mentenanta predictiv, care este la ora actuala singurul sistem de mentenanta veritabil si eficient. Acest sistem deriva din sistemul de mentenanta cu controale periodice si consta in executarea interventiilor tehnice atunci cand o serie din parametrii testati (turatia, temperatura, presiunea, debitul, nivelul vibratiilor, consumul de combustibil etc.) indica un inceput de functionare necorespunzatoare a autovehiculului.

Termenul "predictiv" este legat de procesul de mentenanta si genereaza un nou sistem, putand fi o extindere a conceptului de mentenanta preventiva. Strategia acestui sistem se bazeaza pe elemente noi, spre deosebire de mentenanta la intervale regulate de timp (mentenanta preventiva). Noul sistem de mentenanta, urmareste continuu sau intermitent (dar cu urmarirea evolutiei parametrului masurat in timp, ceea ce nu se face in cadrul mentenantei preventive) parametrii a caror evolutie ar putea genera sau atesta o defectiune. Astfel, mentenanta depinde de starea momentana a autovehiculului, stare permanent monitorizata. In literatura de specialitate, aceasta monitorizare este cunoscuta sub denumirea de "condition monitoring". Gama de procedee utilizata se bazeaza pe urmarirea parametrilor care, la depasirea unor valori predeterminate, genereaza sau atesta defectiuni.

Sistemul presupune aplicarea unor senzori si efectuarea unor analize ale datelor tehnice in scopul stabilirii momentelor cand performantele autovehiculelor sau ale componentelor acestora incep sa aiba o evolutie negativa, prevestind aparitia unor defectiuni care pun in pericol functionarea autovehiculului, conferind mentenantei predictive o eficienta tehnico-economica deosebita.

Sistemul de mentenanta predictiv reprezinta un nou concept de organizare a activitatii de mentenanta, aplicat relativ recent in domeniul autovehiculelor datorita avantajelor pe care le prezinta:

cunoasterea permanenta a gradului de uzura a sistemelor si subsistemelor;

executarea interventiilor tehnice in momentul in care gradul de uzura a atins valorile maxime admisibile si numai la un organ sau subsistem;

identificarea precisa a elementului defect, cu rezultatul reducerii costului interventiei (prin eliminarea demontarilor nejustificate) si reducerii perioadei de imobilizare;

evaluarea precisa a resursei disponibile, precum si pastrarea parametrilor functionali la valorile prescrise in documentatia tehnica;

reducerea numerica a personalului tehnic;

asigurarea mentinerii constante a disponibilitatii operative, ceea ce contribuie si la cresterea increderii personalului in fiabilitatea autovehiculelor din dotare;

eliminarea pericolului defectarii aleatoare a autovehiculelor;

reducerea stocurilor de materiale.