Расчет двигательной установки с жидкостным ракетным двигателем

Через отверстие Г в корпусе гелий поступает в полость Д сильфона 14. Сильфон разгружен.

При подаче напряжения на обмотку срабатывания ЭМ (обмотка удержания через нормально замкнутый контакт реле СУ закорочена) якорь 3 перемещается, связанный с ним шток 2 действует на командный затвор 10, отрывает его от посадочного места на седле 8, преодолевая усилие от давления гелия и сжимая пружины 23, 11. Командный затвор садится своим нижним уплотнителем на седло корпуса, разобщая полости А и В. Гелий из полостей В и Д через открывшееся отверстие в седле стравливается через коллектор 9 и ниппель 22 в окружающую среду. Основной 15 затвор под действием усилия от перепада давлений в полостях А и Д, действующего на эффективную площадь сильфона 14, перемещается до посадки связанного с ним дренажного затвора 21 на седло корпуса. Гелий из входной полости ЭПК поступает через выходной штуцер 25 в управляющую полость клапана. Через 0,5 с после включения ЭМ нормально замкнутый контакт реле СУ размыкается, в результате чего ток начинает протекать последовательно через обе обмотки, уменьшаясь при этом с 2 до 0,55 А.

При снятии напряжения с ЭМ усилие, прижимающее командный затвор к седлу корпуса, исчезает, пружина 23 возвращает якорь в исходное положение, и командный затвор под действием усилия от давления гелия и пружины 11 садится на седло 8, разобщая полости В, Д с окружающей средой и одновременно соединяя их с полостью А.

Перепад давления на сильфоне исчезает, основной затвор под действием усилия пружины 13 садится на седло корпуса, а дренажный затвор отходит от своего седла. При этом входная полость ЭПК разобщается с выходной, а выходная сообщается с окружающей средой.

Детали ЭПК изготавливаются из следующих материалов: корпус и кожух ЭМ, якорь - из прецизионного магнитомягкого сплава; гайка, опора - из бронзы; уплотнители - из фторопласта; остальные детали - из коррозионно-стойких сталей.

Проведены автономные доводочные испытания ЭПК-прототипов в диапазоне температур конструкции от - 50 до 100 єС. По результатам испытаний установлено, что статическая и динамическая прочность, общая герметичность, герметичность по затворам, времена срабатывания, токопотребление, тяговое усилие электромагнита, электрические параметры соответствуют требованиям ТЗ, в том числе после испытаний на тряску и вибрации, термостатирования и 440 срабатываний (из них 265 срабатываний под давлением рабочего тела).

Этапы отработки

В процессе работ по подтверждению работоспособности ЭПК должны быть проведены следующие испытания:

- автономные доводочные испытания;

- автономные завершающие доводочные испытания;

- автономные завершающие доводочные испытания.

В процессе работ по подтверждению работоспособности ЭПК должны быть выпущены следующие документы:

- комплект КД,

- программы отработки (автономной и в составе двигателя)

- раздел в КПЭО двигателя,

- раздел в отчет по анализу видов, последствий и критичности отказов;

- отчет по результатам АДИ (АЗДИ) ЭПК с указанием достигнутых основных характеристик;

- раздел в отчет по результатам испытаний ЭПК в составе двигателя.

Формирование состава автономных испытаний (АДИ) в обеспечении выполнения требований ТЗ

ЭПК поставляют на АДИ в разобранном виде.

Цель испытания

1. Проверка работоспособного состояния и подтверждения соответствия ЭПК требованиям технического задания на проектирование.

2. Отработать технологические процессы сборки и испытаний ЭПК.

3. Проверить прочность, герметичность и соответствие ЭПК требованиям технического задания:

1) в нормальных условиях;

2) при температурах от минус 123 до минус 128 С и от 95 до 100 С;

3) после вибрационных и ударных нагрузок;

4) после испытаний на ресурс.

4. Проверить основные параметры ЭПК при условиях, максимально имитирующих эксплуатацию в составе двигателя.

5. Проверить электрические параметры, втягивающее усилие электромагнитов.

6. Определить ток, потребляемый ЭМ, при подаче напряжения (23_-0,1), (34^+0,1) В при температурах от минус 123 до минус 128 С и от 95 до 100 С.

7. Определить температуру нагрева и время остывания ЭМ при нормальных условиях и при температурах от минус 123 до минус 128 С и от 95 до 100 С.

Техническое задание на разработку установки для испытания агрегатов автоматики при минусовых температурах.

1 Цель выполнения работы

1.1 Целью разработки установки является проверка агрегатов автоматики, работающих при низких минусовых температурах.

В ходе выполнения работы должны быть выполнены следующие работы:

- разработана рабочая конструкторская документация;

- изготовлена установка;

- проведены испытания по подтверждению работоспособности установки.

2. Технические требования к установке

2.1 Состав установки

В установку входят:

- емкости для хранения рабочих компонентов (жидкого кислорода, гелия и азота);

- рама и элементы, обеспечивающие крепление емкостей и агрегатов на раме и к полу помещения;

- панель управления контрольными приборами агрегатов автоматики.

2.2 Полезное пространство установки для монтажа агрегатов автоматики - 1000 л

2.3 Размеры полезного пространства:

- длина, мм - ~1150

- ширина, мм - ~ 450

- высота, мм - 950

2.4 Требования по назначению

2.4.1 Установка должна обеспечивать подвод рабочих компоновок к агрегатам (жидкий О₂, гелий, азот).

2.4.2 Напряжение постоянного тока, подаваемого на агрегаты автоматики, В 22ч36

2.4.3 Установка должна иметь выводы для дренажей и утечек из агрегатов автоматики.

2.4.4 Рабочая температура конструкции агрегата для режима охлаждения, К 140ч150

2.4.5 Время выхода на рабочую температуру уточняется в процессе отработки, час 2,4ч4

2.4.6 Выдержка при требуемой температуре, час до 2

2.4.7 Давление рабочих компонентов, подаваемых в агрегаты автоматики, кгс/см² 2,5ч250

2.4.8 Объем ресивера для рабочих компонентов, л 2,0

2.4.9 В установке должны быть предусмотрены смотровые люди диаметром, мм 250

2.4.10 Установка должна обеспечивать установку датчиков для регистрации параметров (давления, температуры).

2.5 Требования безопасности

2.5.1 Установка должна обеспечивать безопасность персонала, пожаробезопасность и взрывобезопасность.

3. Технико-экономические требования

3.1 Работы проводятся и оплачиваются по предъявлению фактической затраченной трудоемкости и стоимости нормо-часа для предприятия.

Испытания термокамеры

Термокамера была создана для проведения испытаний агрегатов автоматики при минусовых температурах.

1. Основные технические характеристики термокамеры согласно требованиям технического задания

Таблица

- объем	м3	1
- рабочая температура	К	140-150
- время выхода на рабочую температуру	час	2-4
- время выдержки на рабочей температуре	час	2

Краткое описание термокамеры

Термокамера представляет кубической формы камеру вместимостью в 1м³, обшитой с 5 сторон листами из нержавеющей стали толщиной 2 мм. Для увеличения жесткости к листам приварены уголки 40х40 мм. Для охлаждения камеры внутри нее установлен трубчатый теплообменник (ТО), в который подводится жидкий азот по трубопроводу ш20мм. Длина трубопровода 15 м. Для регулирования подачи азота, в трубопроводе на расстоянии 1,2 м от термокамеры установлен отсечной пневмоклапан с двумя выходными отверстиями ш20мм и ш4 мм. Из теплообменника азот отводится в атмосферу через трубопровод ш10мм длиной 10м. Площадь теплообмена 2 м².

Поверхность камеры и ее дверь покрыты слоем теплоизоляционного материала из пенополиуретана толщиной 150 мм и листами из текстолита.

В двери камеры предусмотрено окно для визуального наблюдения.

В настоящее время термокамера изготовлена, установлена и проведены испытания, в ходе которых технологические процессы захолаживания и поддержания рабочей температуры в термокамере позволяют проводить испытания агрегатов автоматики в полном соответствии с техническим заданием.

Разработанная в соответствии с ТЗ экспериментальная установка удовлетворяет заданным требованиям и позволит проводить проверку работоспособности электроагрегатов в широком температурном диапазоне.

В конце 2012 года планируется проведения испытаний.

Организационно-экономическая часть. Определение экономического эффекта от внедрения новой конструкции двигателя

Решение о целесообразности создания, производства и использования новой техники принимается на основе экономического эффекта (ЭЭ), получаемого потребителем за весь срок ее эксплуатации и технического обслуживания (ТО). Величина ЭЭ должна быть положительной.

Определение ЭЭ основывается на сопоставлении текущих (эксплуатационных) затрат за период использования и единовременных (капитальных) затрат на приобретение базового и нового двигателей.

Годовые эксплуатационные издержки (ЭИ) на базовый и новый двигатели включают:

- затраты на топливо;

- расходы на ТО, на приспособления и инструмент целевого назначения;

- заработную плату производственного и обслуживающего персонала с начислениями;

- прочие виды затрат, связанных с эксплуатацией двигателя.

Стоимость топлива для ЖРД может быть определена исходя из норм расхода, времени работы и стоимости одного килограмма топлива по формуле:

,

где Т_раб - время работы одного двигателя в течение года, с;

Н_i - норма расхода i-го вида топлива в единицу времени, кг/с;

Ц_i - цена за единицу расхода i-го вида топлива, р.;

n - количество видов топлива.

Таблица 11.1 - Сравнение характеристик двигателей

Параметр	Проектируемый ЖРД	Базовый ЖРД
Время работы одного ЖРД, с.:	500	560
Расход компонента топлива, кг/с.:
Горючее	3,807	3,2
Окислитель	21,903	18,3
Цена за килограмм топлива, р.:
Горючее	4000	4000
Окислитель	15	15
Количество видов топлива	2	2

Таким образом, стоимость топлива равна:

1) Базовый ЖРД:

р.;

2) Проектируемый ЖРД:

р.

Затраты на ТО двигателя в течение года определяются исходя из установленных на предприятии, где производится эксплуатация двигателя, норм и нормативов затрат для соответствующего типа изделия.

Затраты на заработную плату обслуживающего персонала с учетом доплат и отчислений на социальные нужды определяются исходя из состава и количества рабочих и ИТР, их окладов и разрядов, а также времени, затрачиваемого каждым работником по обслуживанию одного двигателя в течение года по следующей формуле:

,

где Т_i = 1040 - время обслуживания i-ым работником одного ЖРД в течение года, ч;

Сч_i = 120 - часовая тарифная ставка i-го работника, р./ч;

k_прем = 1,3 - коэффициент учитывающий премию;

k_доп = 1,2 - коэффициент учитывающий доплаты;

k_отч = 1,377- коэффициент учитывающий отчисления на социальные нужды;

n = 25 - количество работников, участвующих в обслуживании ЖРД.

р.

В состав экономических издержек (ЭИ) входят также затраты косвенного характера: на содержание и ремонт зданий и сооружений, где происходит эксплуатация ЖРД и административно-управленческие расходы. Эти виды затрат могут быть определены косвенным путем, то есть в процентах от основной заработной платы персонала, участвующего в ТО двигателя в течение года. Процент данных категорий расходов устанавливается непосредственно на предприятии, но при отсутствии данных для укрупненных расчетов можно принять 105% на содержание и ремонт зданий и 78% на административно-управленческие расходы.

Таблица 11.2 - Годовые ЭИ на один ЖРД в рублях

Наименование статей затрат	Проектируемый ЖРД	Базовый ЖРД
Стоимость топлива	7778272,5	7321720
Расходы на ТО, на инст. и приспособ. целевого назначения	800000	1000000
Затраты на оплату труда обслуживающего персонала	6702134,4	6702134,4
Затраты на содержание и ремонт задний и сооружений	7037241,12	7037241,12
Административно-управленческие расходы	5227664,8	5227664,8
Итого	27545312,85	27288760,35

Изменение затрат в процентах определяется следующим образом:

,

где З_пр - затраты по статье проектируемого ЖРД;

З_б - затраты по статье базового ЖРД.

Определение цены стендового образца и товарного ЖРД

При расчете цены товарного образца ЖРД Ц^{тов.обр} используется формула межведомственной методики определения затрат, включающих затраты на проведение контрольно-выборочных испытаний (КВИ) контрольно-технологических испытаний (КТИ):

,

где С_КВИ - стоимость КВИ; n = 5 - количество ЖРД в товарной партии; С^ст.обр - цена стендового образца ЖРД; С_КТИ-1, С_КТИ-2 - стоимость проведения КТИ-1 и КТИ-2; k_пр - коэффициент преемственности (предварительно равен 1).

Стоимость проведения КВИ составляет 10000000 р. Стоимость КТИ - 1 и КТИ - 2 составляет 10000000 р. каждое. При расчете цены товарного образца принята система подтверждения надежности, при которой в партии из n ЖРД один проходит КВИ, затем все проходят КТИ - 1 и КТИ - 2. Расчет затрат на материалы представлен в таблице 11.3.

Таблица 11.3 - Затраты на основные материалы

Наименование, марка материалов	Единицы измерения	Норма расхода	Цена за единицу расхода, тыс.р.	Сумма, тыс.р.
1 Сталь листовая 07Х16Н6, 12Х18Н10Т	т	0,0200	175,00	3,50
2 Сталь листовая ЭП-666-ВД	т	0,0160	25,00	0,40
3 Сталь 12Х18Н10Т, 07Х16Н6	т	0,1250	200,00	25,00
4 Сталь ЭП-666-ВД	т	0,0120	25,00	0,30
5 Сталь 07Х16Н6, 12Х18Н10Т, 14Х16Н6	т	1,5000	200,00	300,00
6 Сталь сортовая нержавеющая ЭП-666-ВД	т	0,1850	25,00	4,63
7 Лента стальная 12Х18Н10Т	т	0,0100	320,00	3,20
8 Сталь со специальными свойствами	т	0,0250	80,00	2,00
9 Проволока стальная нержавеющая	т	0,0120	210,00	2,52
10 Прокат титановый	т	0,0110	1300,00	14,30
11 Прокат медный	т	0,0130	320,00	4,16
12 Прокат алюминиевый	т	0,0215	160,00	3,44
13 Прокат бронзовый	т	0,0150	450,00	6,75
14 БрХ08	т	0,0200	170,00	3,40
15 Сталь сортовая, холоднотянутая	т	0,0120	36,00	0,44
16 Шихтовые материалы (никель, кобальт)	т	0,1260	500,00	63,00
17 Сталь серебрянка	кг	0,4000	0,17	0,07
18 Припой	кг	0,2700	0,51	0,14
19 Изделия из фторопласта	т	0,0850	50,00	4,25
20 Проволока стальная сварочная	т	0,0110	200,00	2,20
21 Электроды сварочные	т	0,0050	80,00	0,40
22 Ампулы ПГ-2	шт	2,0000	9,00	18,00
23 Датчики	комп.	1,0000	80,50	80,50
24 Привод 8Л632	шт	1,0000	3,60	3,60
25 Привод РКС 8Л652	шт	1,0000	3,60	3,60
26 Пирофиксатор	шт	1,0000	0,40	0,40
27 Покупные и прочие материалы	кг	2,5450	10,00	25,45
Итого				575,65

Данное число представляет собой 85% материальных затрат, и соответственно удельному весу элементов рассчитываем остальные пункты таблицы 11.4:

 р.;

р.;

р.

Полученные данные заносим в таблицу 11.4 в соответствующие разделы.

Таблица 11.4 - Потребности в материальных ресурсах на годовой выпуск

Составляющие элемента «материальные затраты»	Удельный вес в составе элемента «мат. затраты»	Сумма, тыс. р.
1 Сырье, материалы, комп. изделия, покупные полуфабрикаты	85 %	575,650
2 Вспомогательные материалы, запчасти для ремонта оборудования, работы и услуги производственного характера	5 %	33,862
3 Топливо, энергия, приобретенные со стороны	10 %	67,724
4 Всего материальных затрат	100 %	677,236

Таблица 11.5 - Основная заработная плата производственных рабочих, занятых изготовлением ЖРД

Наименование работ по изготовлению узла	Трудоемкость, норм./ч	Среднечасовая тарифная ставка, р./ч	Основная заработная плата рабочих, р.
1	2	3	4
Камера сгорания	3480	120,5	544237,2
Головка камеры	3850	120,0	600600
Юбка сопла	2776	118,0	425838,4
Всего:	1570675,6
Насос окислителя	1255	119,5	194964,25
Насос горючего	1347	119,0	208380,9
Турбины	1782	120,0	277992
Корпус	2426	118,7	374356,06
Всего:	1055693,21
Насос БНА	950	120,0	148200
Турбина БНА	1060	120,5	166049
Корпус БНА	1060	119,0	163982
Продолжение таблицы 11.5
Всего:	478231
Клапана и РР	3546	119,8	552254,04
Датчики	2250	120,0	351000
АД	1250	118,5	192562,5
Всего:	1095816,54
Система запуска	1680	120,5	263172
Система останова	1050	119,5	163117,5
Всего:	426289,5
Трубопроводы	2085	120,3	326073,15
Итого:	4952779

Для расчета цены стендового образца ЖРД составляем калькуляцию себестоимости, таблица 11.6.

Таблица 11.6 - Калькуляция себестоимости стендового образца ЖРД

Статьи расходов	Проектируемый ЖРД, руб.
1	2
1 Сырье и основные материалы с учетом транспортно-заготовительных расходов	643374
2 Покупные комплектующие изделия, полуфабрикаты	33862
3 Возвратные отходы (вычитаются)	67724
4 Основная заработная плата производственных рабочих (с премией)	4952779
5 Дополнительная заработная плата	990556
6 Отчисление на социальные нужды	1907810
7 Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования (РСЭО)	6339557
8 Цеховые расходы	6190973
9 Общехозяйственные расходы (ОХР)	16879070
10 Итого: производственная себестоимость	38005705,8

Таблица

11 Внепроизводственные расходы	570086
12 Обязательные налоги и платежи	3086063
13 Итого: полная себестоимость	41661850
14 Плановые накопления (прибыль)	10415464
15 НДС	9373920
16 Свободная оптовая цена стендового образца	61451234

Итого для проектируемого ЖРД С_пр^ст.обр = 27545312,85 р.

Примем для базового ЖРД С_б^ст.обр = 27288760,35 р.

Тогда, цена товарного образца проектируемого двигателя будет равна:

р.

Цена товарного образца базового двигателя будет равна:

р.

Капитальные вложения для ЖРД

Капитальные вложения для ЖРД К складываются из оптовой цены товарного образца ЖРД с учетом НДС, затрат на проектирование и транспортировку, установку и монтаж у потребителя и определяются по формуле:

,

где k_пр,тр,м = 1,1 - коэффициент, учитывающий затраты на проектирование, транспортировку, установку и монтаж ЖРД.

По формуле (11.5)определим капитальные вложения для проектируемого ЖРД К_пр:

р.

Капитальные вложения для базового ЖРД К_б:

р.

Расчёт ЭЭ внедрения новой конструкции двигателя

ЭЭ новой техники определяется путём сопоставления экономических показателей производства и эксплуатации нового и базового изделий.

Экономический эффект Э от производства и использования нового двигателя определяется по формуле, которая учитывает разницу цен нового и базового двигателя, а также экономию издержек у потребителя, которую новый двигатель позволяет получить в процессе эксплуатации:

,

где К_б, К _пр - капитальные вложения в производственные фонды на разработку и изготовление единицы базового и проектируемого варианта двигатель, р.;

С_б, С _пр - годовые эксплуатационные издержки потребителя на единицу базового и проектируемого двигателя, р.;

а - коэффициент эквивалентности нового и базового двигателей;

Р_ам = 0,25 - доля амортизационных отчислений;

Е_н = 0,15 - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений.

Коэффициент эквивалентности а определяется по формуле:

где а₁, а₂, а₃…а_n - коэффициенты, равные отношениям основных технических показателей, которые улучшаются в результате внедрения новой конструкции двигателя.

Отношение давлений в камере R, кгс·с/кг проектируемого и базового ЖРД:

.

Отношение тяги Р, т проектируемого и базового ЖРД:

.

Отношение удельных импульсов I_уд, кгс·с/кг проектируемого и базового ЖРД:

.

Отношение расходов горючего m_г, кг/с проектируемого и базового ЖРД:

.

Следовательно:

.

В итоге, ЭЭ от замены базового двигателя на вновь спроектированный составит:

р.

Таким образом, в результате использования вместо базового двигателя нового с улучшенными техническими показателями потребитель получит ЭЭ в размере 5205089,08 р.

Оценка технического уровня двигателя

В процессе разработки новой техники, одной из важнейших задач является обеспечение ее высокого технического уровня и конкурентоспособности. Задача обеспечения высокого технического уровня тесно связана с проблемой оценки технического уровня объекта техники.

Основанием для построения прогноза служит результат анализа технико-экономического уровня отечественной и зарубежной техники по данным литературной информации и патентным материалам, а также итоги тщательного изучения условий эксплуатации будущего изделия.

Критериями технического уровня оцениваемого изделия является:

а) превышение высших мировых достижений, если каждое из значений выбранного для сопоставления показателей превышает более чем на 5 % соответствующие значения показателей каждого аналога;

б) соответствие высшему мировому уровню, если отклонения значений параметров оцениваемого образца и аналога находятся в пределах ± 3 %;

в) не соответствие высшему мировому уровню, если эти отклонения в худшую сторону превышают 3 %.

Оценка проводится в два этапа:

а) экспертный - предусматривает сравнение значений основных показаний технического уровня оцениваемого изделия и выбранных аналогов;

б) расчетный - проводится в случае, если отклонения значений основных показателей оцениваемых изделий и аналогов превышает выше указанные пределы, что не позволяет сделать однозначный вывод.

Проведя экспертный этап оценки ЖРД, мы сможем сказать, соответствует он мировым стандартам или нет.

Проведем расчетный этап оценки технического уровня ЖРД по совокупности показателей.

Обобщённые показатели степени соответствия оцениваемого двигателя мировым достижениям q рассчитываются по относительным показателям сопоставляемости:

,

где Р_i - значение i-го показателя разрабатываемого двигателя;

Р_ia - значение i-го показателя прототипа.

При сопоставлении абсолютных величин параметров, уступающих аналогам, и относительных технических параметров применяется формула:

Обобщающий показатель технического уровня К_ТУ изделия определяется по формуле:



где n - количество сравниваемых нами факторов.

При этом изделие можно приравнивать к трем уровням: высокому, среднему, низкому.

При К_ТУ < 1 изделие имеет низкий технический уровень и не соответствует мировому стандарту.

При К_ТУ > 1 изделие имеет высокий технический уровень и соответствует мировому стандарту.

Сравним разрабатываемый нами двигатель и прототип по нескольким показателям, предварительно занеся их в таблицу 11.7.

Таблица 11.7 - Технические и экономические показатели объектов анализа

№	Параметр	Обозначение	Единица измерения	Значение показателя
				Проектируемый	Базовый
1	Тяга двигателя	Р	т	12	10
2	Удельный импульс	Iуд	с	470	463
3	Давление в КС	рк	кгс/см2	80	80,8
4	Массовый расход горючего		кг/с	3,8	3,2
5	Массовый расход окислителя		кг/с	21,9	18,3
6	Соотношение компонентов	Кm		5,917	6,06
7	Время работы двигателя	t	c.	500	560
8	Цена товарного образца двигателя	Цстенд..	р.	104314037,5	106279212,5

Для каждого параметра из таблицы 11.7 рассчитаем показатель q:

,

,

,

,

,

,

,

.

Сложив полученные результаты, выясним, соответствует ли разрабатываемый двигатель мировым стандартам:

.

Значение К_ТУ = 1,02 позволяет сделать вывод о том, что изделие соответствует мировому уровню.

Построим секторограмму проектируемого нами двигателя и прототипа по техническому уровню (рисунок 11.1).

Рисунок 11.1 - Секторограмма сравнительных характеристик

На рисунке 11.1 представлена секторограмма сравнительных характеристик проектируемого и базового двигателей, построенная по результатам оценки технического уровня двигателей.

На основе результатов оценки технического уровня продукции машиностроения разрабатываются и осуществляются меры по доведению ее технического уровня до высших мировых достижений.

Внедрение системы общего производительного обслуживания оборудования на предприятии

Система общего производительного обслуживания оборудования - ТРМ (от англ. Total Productive Maintenance) пожалуй, самая сложная и многоплановая из всех систем, в совокупности образующих бережливое производство (TPS, Lean Production).

В отличие от других широко известных систем бережливого производства (5S, TQM, J IT) TPM в России долгие годы оставалась в тени -- и в связи со сложностью ее применения, и потому, что она может быть востребована преимущественно промышленными компаниями, использующими сложное оборудование, от работоспособности которого нередко зависит эффективность бизнеса в целом.

Безусловно, основные идеи системы ТРМ воспринимаются не сразу даже менеджерами с хорошим техническим образованием и большим опытом работы. Некоторым из них поначалу кажется: все эти идеи о передаче части функций по обслуживанию оборудования операторам, о том, что общий коэффициент эффективности оборудования может быть выше 95 %, и т.п., -- несерьезны, надуманны, нереальны. Не смотря на это, система общего производительного обслуживания оборудования TPM давно признана на Западе, в России же она воспринимается как новое слово в производственном менеджменте.

Оборудование в последние годы очень быстро автоматизируется и выходит на качественно новый уровень. Не будет преувеличением сказать, что продукцию производит не человек, а машины. Следовательно, поломки оборудования, а также выпуск брака просто недопустимы.

Следствием этого становится изменение роли человека, основная функция которого заключается в техническом обслуживании оборудования и поддержании его работы в штатном режиме, который подразумевает полное отсутствие поломок и брака продукции.

Чтобы реализовать эту концепцию, невозможно ограничиваться концентрацией всей работы по техническому обслуживанию оборудования в службе главного инженера, как это происходило до сих пор. Необходимо участие всего персонала, в том числе сотрудников служб развития новых продуктов и разработки нового оборудования, производственного директора и др. Для усвоения своей новой роли, направленной на недопущение поломок и брака, важно, чтобы каждый человек на производстве руководствовался идеей «о своем оборудовании забочусь сам».

Применительно к производству ТРМ -- это:

- стремление к самым высоким показателям эффективности работы оборудования;

- формирование системы производительного технического обслуживания (РМ) для всего жизненного цикла оборудования;

- развертывание общего производительного обслуживания оборудования в службах планирования, разработки нового оборудования, главного инженера, в производственных подразделениях и в других службах;

- в развертывании системы принимает участие весь персонал компаний -- от руководства до рядовых сотрудников;

- главное мотивационное средство -- командная работа на низовых организационно-технологических участках, т.е. работа малых групп.

Цель ТРМ -- создание такого предприятия, в принципы деятельности которого было бы заложено стремление к предельной эффективности производственной системы (общей эффективности).

Одной из отличительных особенностей ТРМ является то, что в работе по производительному техническому обслуживанию оборудования принимают участие не только специалисты службы главного инженера, но и весь персонал. В противном случае становится невозможным внедрение производительного технического обслуживания.

Самой главной отличительной особенностью ТРМ является самостоятельное техническое обслуживание оборудования операторами, без чего невозможно реализовать принцип «о своем оборудовании забочусь сам».

Кроме того, как видно из определения ТРМ, одна из основ этой системы -- стремление свести различные потери к нулю, так называемое «стремление к нулю».

Система ТРМ нацелена на совершенствование предприятия путем модернизации оборудования и улучшения персонала.

Если организационно-технологический участок, превратился в средоточие потерь, то такое положение дел вызвано действиями и взглядами всех, кто имеет отношение к этому подразделению, -- начиная от операторов и заканчивая руководителями компании.

Другими словами, необходимо совершенствовать качество людских ресурсов. Только после этого можно браться за повышение качества основных средств и в итоге добиться ликвидации всех потерь, и в первую очередь -- поломок оборудования и брака продукции. Таким образом, добиться такого положения, когда предприятие способно адекватно реагировать на любые изменения, можно только путем совершенствования качества людских ресурсов и основных средств.

Для достижения цели ТРМ необходимо развертывание этой системы по восьми направлениям (рисунок 11.2):

- отдельные улучшения для повышения эффективности оборудования;

- создание системы самостоятельного обслуживания оборудования операторами;

- создание системы планового технического обслуживания оборудования, проводимого ремонтными службами;

- обучение и повышение квалификации операторов и ремонтников;

- создание системы управления разработкой и внедрением нового оборудования и нового продукта;

- создание системы обслуживания, ориентированного на качество;

- создание системы охраны труда и окружающей среды;

- создание системы повышения эффективности работы управленческих и обслуживающих подразделений.

Мы осуществляем производственную деятельность, используя в качестве средства получения добавленной стоимости оборудование. При этом наша работа часто сопровождается всевозможными проблемами: падением производительности, сверхурочными, работой в праздничные дни и т.д., которые возникают из-за аварийных отказов оборудования, брака, частых переналадок и тому подобных причин.

Рисунок 11.2 - Восемь направлений развертывания ТРМ

Насчитывается шесть видов потерь, которые возникают при эксплуатации оборудования:

- вследствие поломок,

- из-за переналадок и регулировок,

- как результат холостого хода и приостановок,

- вследствие снижения скорости,

- из-за брака и переделок,

- при запуске оборудования и уменьшении доли выхода годных.

Развертывание ТРМ как раз и осуществляется в целях ликвидации этих потерь, а ценность ТРМ проявляется именно тогда, когда предприятие работает в напряженном ритме.

Командная работа в рамках малых групп, в которые организован весь персонал предприятия, является основой работы по ТРМ. Именно участие всех сотрудников компании -- от руководителей до рядовых работников -- способствует тому грандиозному успеху, который ожидается от внедрения системы. При развертывании ТРМ создаются команды (малые группы) на всех организационных уровнях компании. Затем перед ними нужно поставить задачи, исходя из их функциональных ролей. Только после этого команды приступают к решению соответствующих проблем.

Лидер каждой команды, являясь одновременно членом команды более высокого уровня, выполняет функцию соединительного звена между ними. При этом перед ним стоит цель интенсифицировать горизонтальные и вертикальные коммуникации.

Такая структура называется многоуровневой организацией малых групп предприятия (рисунок 11.3). В данной главе будет рассказано об организации командной работы малой группы низового уровня, т.е. группы операторов. В ТРМ командная работа в рамках малых групп разворачивается в единстве с организационно-административной работой соответствующих уровней управления. Следовательно, можно утверждать, что цели командной работы в рамках малых групп совпадают с целями ТРМ.

Целями ТРМ являются:

- устранение вероятности возникновения причин шести видов потерь: из-за аварийных отказов оборудования, переналадок и регулировок, приостановок, снижения скорости работы оборудования, брака, перерасхода сырья и т.д. (первый уровень целей);

- повышение коэффициента общей эффективности оборудования (второй уровень целей);



Рисунок 11.3

- выполнение производственного плана, соблюдение графиков поставок, повышение качества продукции, снижение издержек, предотвращение травматизма и несчастных случаев, охрана окружающей среды (предотвращение техногенных катастроф) (третий уровень целей);

- повышение результативности бизнеса и формирование для работников достойных рабочих мест на организационно-технологических участках (четвертый уровень целей).

Командная работа в рамках малых групп развертывается в ТРМ как текущая функциональная деятельность, поэтому естественно, что лидерами команд ТРМ становятся руководители нижнего звена (бригадиры, звеньевые), которые как раз и организуют непосредственное выполнение приказов и распоряжений вышестоящего руководства.

Цель внедрения TPM - достичь предельной и комплексной эффективности производственной системы. Иными словами, получить максимально возможный результат в отношении объема производства, качества продукции, себестоимости, сроков поставок, безопасности рабочих мест и инициативы персонала при минимальном использовании ресурсов - человеческих, материальных, финансовых

Развертывание системы ТРМ на предприятии будет проводиться в два этапа:

- подготовительный;

- процесс внедрения.

Внедрение необходимо начать с подготовительного этапа.

На первом шаге этого этапа высшее руководство предприятия принимает решение о внедрении системы ТРМ.

На втором шаге персонал высшего и среднего звеньев проходят обучение методологии внедрения системы ТРМ.

На третьем шаге необходимо провести информационную встречу, которая будет посвящена началу внедрения системы ТРМ, с участием менеджеров высшего и среднего звеньев.

Четвертым шагом является создание головного органа организационной структуры ТРМ, то есть Совет по внедрению ТРМ и его Секретариат.

На пятом шаге рекомендуется сформировать две проектные группы, в которые ходят менеджеры высшего звена. В течение трех месяцев участники этих групп осваивают технологию осуществления первых трех шагов самостоятельного обслуживания оборудования на модельном оборудовании.

Шестым шагом (в течение полугода) является осваивание технологии пятью модельными группами, состоящие из менеджеров среднего и низового звеньев, технических специалистов и производственного персонала. На этом этапе им также предлагается отработать технологии проведения первых трех шагов самостоятельного обслуживания оборудования и подать предложения по отдельным улучшениям.

На седьмом шаге (на заседании Совета по внедрению ТРМ) утверждается система показателей для оценки результативности и эффективности развертывания системы ТРМ и принимается решение о создании инструмента для анализа результатов мероприятий, проводимых в рамках развертывания системы.

На восьмом шаге предлагается разработать Генеральный план и План мероприятий по внедрению системы ТРМ

На следующем шаге о начале внедрения системы ТРМ объявляется всему персоналу предприятия, партнерам, представителям прессы. То есть девятым шагом является «Начало внедрения системы ТРМ».

После этого начинается этап «Внедрение системы ТРМ», на котором развертывание системы по восьми направлениям поддерживают специалисты, входящие в состав соответствующих тематических групп.

Основное направление развертывания системы ТРМ в производственной среде - «Самостоятельное обслуживание оборудования операторами», мероприятия по которому реализуют операторы производственного процесса и ремонтники, объединенные соответственно в рабочие группы ТРМ цехов и рабочие группы ТРМ технических служб. Приведем основные этапы их деятельности по этому направлению:

- для поддержки функционирования рабочих групп создаются Малые советы ТРМ цехов и Малый совет ТРМ технических служб;

- свою деятельность начнут рабочие групп ТРМ цехов (тщательная подготовка специалистов к привлечению операторов);

- участники рабочих групп ТРМ цехов осуществляют мероприятия первого шага направления «Самостоятельное обслуживание оборудования операторами» -- проводят чистку и уборку, совмещаемые с проверкой;

- участники рабочих групп ТРМ цехов и технических служб совместно разрабатывают «Временные нормы чистки смазки, проверки» в рамках проведения мероприятий третьего шага.

Вообще в результате внедрения этой системы, согласно определению ТPM, создается механизм, обеспечивающий «нуль несчастных случаев», «нуль брака», «нуль поломок». А, кроме того, коэффициент общей эффективности оборудования должен достичь 85 %.

Освоение системы TPM требует немалых усилий и длительного времени, поскольку предполагает коренное изменение психологии работников предприятия. Однако, как показывает опыт организаций, внедривших у себя эту систему, результаты именно такого рода перемен и составляют сегодня одно из главных конкурентных преимуществ на мировом рынке.

Безопасность и экологичность проекта

Введение

Нормативное обеспечение охраны труда делится на:

· Законодательное обеспечение охраны труда.

· Законодательное обеспечение экологической безопасности.

· Законодательное обеспечение безопасности в чрезвычайных ситуациях.

Основой законодательного обеспечения безопасности является основной закон государства - Конституция РФ.

Кодекс законов о труде РФ

Устанавливаются права и обязанности работодателей и работников в отношении охраны труда; оговариваются ограничения к труду в особо тяжелых условиях некоторых групп населения (беременных женщин и т.д.)

Положение о порядке проведения аттестации рабочих мест по условиям труда (является приложением к постановлению Мин-ва труда и соц-го развития РФ, от 14.03.1997)

Аттестации подлежат все имеющиеся в организации рабочего места.

Нормативная основа проведения аттестации рабочих мест:

· гигиенические критерии оценки условий труда по показателям вредности и опасности, утвержденные Госсанэпидемндзором РФ

· система стандартов безопасности труда (ССБТ) ГОСТ 12.0.001.-79 (общие положения, определения)

· 12.1 - ГОСТ на опасные и вредные факторы

· 12.2 - ГОСТ безопасности оборудования

· 12.3 - безопасность технологических процессов;

· 12.4 - требования к коллективным и индивидуальным средствам защиты

· санитарные правила и нормы.

Характеристика производственного помещения

Согласно СН 512-78 (Инструкции по проектированию зданий и помещений для ЭВМ) и СанПиН 2. 2. 2. 542-96 (Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным ЭВМ) здания ЭВМ следует помещать с наветренной стороны ветров преобладающего направления по отношению к соседним предприятиям, являющихся источниками выделений вредных веществ и пыли. Помещения ЭВМ должны располагаться не выше 5 этажа и не в подвалах.

Высота помещений для расположения ЭВМ - 3,6 м, в учебных заведениях - не менее 4 м, а для остальных помещений не менее 3,3 м. Естественное освещение должно осуществляться через светопроемы, ориентированные преимущественно на север и северо-восток. Площадь на одно рабочее место с ВДТ или ПЭВМ должна составлять не менее 6 м², а объем - не менее 20 м³, а в учебных помещениях соответственно не менее 6 м² на одно место и объем 24 м³. Перегородка между залом ЭВМ и помещением внешних запоминающих устройств должна быть несгораемой. В залах ЭВМ должно предусматриваться автоматическое пожаротушение. Включение установок автоматического пожаротушения должно осуществляться автоматически от извещателей, реагирующих на появление дыма, например ДИП-1.

Применение для тушения пожара воды, порошковых огнетушителей недопустимо - выводится из строя ЭВМ.

Здания и помещения для ЭВМ должны быть оборудованы системами центрального отопления, приточно-вытяжной вентиляции, хозяйственно-питьевого водопровода.

В нашем случае производственное помещение представляет из себя группу офисов, которые находятся в капитальном здании. К ним относятся комната программистов (5 компьютеров), офис менеджера, кабинет директора и пр. С точки зрения охраны труда наибольший интерес представляет комната программистов.

В этой комнате находится 5 компьютеров, объединённых в локальную сеть, подключённую к Интернет. Электропитание компьютеров осуществляется через обычную электросеть 220 В. В помещении предусмотрена система естественной вентиляции.

Производственная санитария

Производственная санитария - это система санитарно-технических гигиенических и организационных мероприятий, препятствующих воздействию на работающих вредных производственных факторов.

Производственная санитария включает оздоровление воздушной среды и нормализация параметров микроклимата в рабочей зоне, защиту рабочих от шума, вибрации, и обеспечение нормативов освещения, а также поддержание в соответствии с санитарными требованиями территории предприятия, основных и вспомогательных помещений (особенно важно в пищевом производстве).

Независимо от состояния природных метеорологических условий данной местности в дисплейных производственных помещениях и на рабочих местах должны быть созданы климатические условия (производственные, микроклимат) наиболее благоприятные для выполнения заданной работы. Климатические условия определяются сочетанием температуры, влажности и скорости перемещения воздуха, а также температуры окружающих поверхностей.

В соответствии с требованиями ГОСТ12.1.005-88 ССБТ нормируется оптимальные и допустимые условия микроклимата (температура воздуха, его влажность, а также скорость в рабочей зоне - смотрите Таблицу 12.1).

Таблица 12.1 Оптимальные нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха на рабочих местах с дисплеями (по ГОСТ 12.1.005-88)

Период года	Категория работ	Температура, С	Относительная влажность	Скорость движения воздуха, м/с
Холодный	Лёгкая-1а	22-24	40-60	не более 0,1
	Лёгкая-1б	21-23	40-60	не более 0,1
Тёплый	Лёгкая-1а	23-25	40-60	не более 0,1
	Лёгкая-1б	22-24	40-60	не более 0,2

В нашем случае в помещении, где осуществляется разработка программного обеспечения, микроклимат в помещении поддерживается: зимой - системой центрального водяного отопления, летом - системой кондиционирования воздуха. Освещённость - общая, лампами дневного света и индивидуальная - настольные лампы. Шум - вызван работой вентиляторов-охладителей в корпусах компьютеров. Вредные выделения - электромагнитные излучения от кинескопных мониторов, тепловыделения от компьютеров и людей, углекислый газ, водяной пар, выделяемые при дыхании людьми.

Пожаробезопасность

Пожаром называется неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб (ГОСТ 12. 1. 004-76).

Пожарная безопасность (ГОСТ 12717033-81) - состояние объекта, при котором с установленной вероятностью исключается возможность возникновения и развития пожара и воздействия на людей опасных факторов пожара, а также обеспечивается защита материальных ценностей.

Пожарная безопасность на предприятиях обеспечивается двумя системами: предотвращения пожара (организационные, технические меры и средства, обеспечивающие невозможность проникновения пожара) и системой пожарной защиты (предотвращение воздействия на людей опасных факторов пожара).

Все рабочие и служащие должны проходить специальную противопожарную подготовку: противопожарный инструктаж (первичный и вторичный) и занятия по пожарно-техническому минимуму по специальной программе.

Для каждого предприятия (цеха, лаборатории, мастерской, склада и т. д.) на основе типовых правил пожарной безопасности для промышленных предприятий разрабатывают общеобъектную и цеховые противопожарные инструкции.

Пожарная безопасность объектов народного хозяйства (и электроустановок), регламентируется Законом о пожарной безопасности, ГОСТами ССБТ, строительными нормами и правилами СНиП часть 2, межотраслевыми типовыми правилами пожарной безопасности, отраслевыми правилами пожарной безопасности, инструкциями пожарной безопасности на отдельных объектах, а с 1 января 1985 г. введен в действие Кодекс РФ об административных нарушениях (КоАП см. Ведомости Совета РСФСР, 1984, N 27 ст. 909), где сведены конкретные составы административных правонарушений не несущие уголовной ответственности, виды, размеры взысканий; указаны лица и органы уполномоченные рассматривать дела об указанных нарушениях.

Система предотвращения пожара включает:

· предотвращение образования горючей среды и внесения в нее источников зажигания;

· поддержание температуры и давления горючей среды ниже максимально допустимых по горючести;

· уменьшение размера горючей среды ниже максимально допустимого по горючести.

Система пожарной защиты предусматривает:

а) ограничение количества и надлежащее размещение горючих веществ,

б) применение негорючих и трудногорючих веществ и материалов,

в) изоляция горючей среды,

г) применение средств пожаротушения, д) предотвращение распространения пожара,

е) применение производственных объектов с регламентированными пределами огнестойкости и горючести.

ж) эвакуация людей при пожаре,

з) применение средств индивидуальной и коллективной защиты от огня,

и) применение средств пожарной сигнализации и средств извещения о пожаре, организация пожарной охраны объектов.

Для повышения пожаро- и взрывоопасности современных электронасыщенных предприятий играет большую роль правильный выбор и эксплуатация электрооборудования.

Освещение

Свет, освещение относится к одному из основных внешних факторов, постоянно воздействующих на человека в процессе труда. Положительное влияние освещения на производительность труда и его качество не вызывает сомнения. Так, солнечное освещение увеличивает производительность труда в среднем на 10%, а искусственное на 13%, при этом возможность брака снижается на 20-25%.

Нормирование освещения внутри и вне зданий, мест производства работ, наружного освещения городов и др. населенных пунктов производится по СНиП 11-4-79 (строительные нормы и правила, часть II, глава 4, Естественное и искусственное освещение, М. , 1980).

Безопасность и здоровье условия труда в большой степени зависят от освещенности рабочих мест и помещений. Неудовлетворительное освещение утомляет не только зрение, но и вызывает утомление организма в целом. Неправильное освещение может быть причиной травматизма: плохо освещенные опасные зоны, слепящие лампы, резкие тени ухудшают или вызывают полную потерю зрения, ориентации. Неправильная эксплуатация осветительных установок в пожароопасных цехах может привести к взрыву, пожару и несчастным случаям.

Обычно пользуются естественными, искусственным и совмещенным (естественное и искусственное совместно) освещением.

Согласно санитарным нормам все помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь естественное освещение.

Естественное освещение может быть:

· боковым - через световые проемы в наружных стенах (одностороннее и двухстороннее);

· верхнее - через световые проемы (фонари) в покрытиях и через проемы в стенах в местах перепада высот зданий;

· верхним и боковым (комбинированное) - сочетание верхнего и бокового.

Искусственное освещение осуществляется в темное время суток при помощи осветительных приборов, состоящих из светильников.

Электрический светильник представляет собой совокупность источника света и арматуры.

Искусственное освещение выполняется двух систем: общее и комбинированное (общее с местным). Для освещения помещений должны предусматриваться газоразрядные лампы (люминесцентные, металлогенные, натриевые, ксеновые), допускается применение ламп накаливания.

Эвакуационное освещение предусматривается:

а) в местах, опасных для прохода людей;

б) в проходах и на лестницах при числе эвакуирующихся более 50 чел;

в) по основным проходам помещений, в которой работает более 50 чел;

г) в лестничных клетках жилых домов, высотой 6 и более этажей и др. случаях по СНиП.

К специальным видам освещения относятся охранное и дежурное. Охранное освещение (при отсутствии специальных технических средств охраны) предусматривается вдоль границ территорий, охраняемых в ночное время: освещенность 0, 5 лк на уровне земли.

Вентиляция

Важным средством обеспечения нормальных санитарно-гигиенических и метрологических условий в производственных помещениях является ВЕНТИЛЯЦИЯ - это организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения загрязненного промышленными вредностями воздуха.

По способу подачи в помещение воздуха и удаления его, вентиляцию делят на:

- естественную;

- механическую;

- смешанную.

По назначению вентиляция может быть общеобменной и местной.

ЕСТЕСТВЕННАЯ вентиляция создает необходимый воздухообмен за счет разности плотности теплого и холодного воздуха, находящегося внутри помещения и более холодного снаружи, а также за счет ветра.

Естественная вентиляция экономична и проста в эксплуатации. Недостатками ее является то, что воздух не подвергается очистке и подогреву при поступлении, удаляемый воздух также не очищается и загрязняет атмосферу.

МЕХАНИЧЕСКАЯ вентиляция состоит из воздуховодов и побудителей движения (механических вентиляторов или эжекторов.

Воздухообмен осуществляется независимо от внешних метеорологических условий, при этом поступающий воздух может подогреваться или охлаждаться, подвергаться увлажнению либо осушению. Выбрасываемый воздух подвергается очистке.

Механическая общеобменная вентиляция может быть:

а) приточная;

б) вытяжная;

в) приточно-вытяжная.

Приточная система вентиляции производит забор воздуха через воздухозаборное устройство, затем воздух проходит через калорифер, где воздух нагревается и увлажняется и вентилятором подается по воздухопроводам в помещение через насадки для регулировки притока воздуха. Загрязненный воздух вытесняется через двери, окна, фонари, щели.

Вытяжная вентиляция удаляет загрязненный и перегретый воздух через воздухоотводы и очиститель, а свежий воздух поступает через окна, двери и неплотности конструкций.

Приточно-вытяжная система вентиляции состоит из приточной и вытяжной, работающих одновременно.

Контроль шума

Шум наиболее неблагоприятный фактор, воздействующий на человека. В результате утомления из-за сильного шума увеличивается число ошибок при работе, повышается опасность возникновения травм и снижается производительность труда. Шум представляет собой механические колебания в упругих средах и телах, частоты лежат в диапазоне от 16-20 Гц до 20 кГц и которое способно воспринимать человеческое ухо. Шум состоит из огромного количества гармонических колебаний разных частот. Шумы различной частоты действуют на организм по-разному, что учитывается при нормировании шумов.

Нормативы шума в производственных помещениях устанавливает ГОСТ 12.1.003-83, а допустимые уровни шума на рабочих местах регламентируются СН № 2.2.4/2.1.8.562-92.

Нормирование уровней шума в производственных условиях осуществляется по ГОСТ 12. 1. 003-83 (шум, общие требования безопасности). Он устанавливает допустимые уровни дБ звукового давления на рабочих местах в определенных (октавных) полосах частот со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Например, рабочие места в производственных помещениях соответственно: 99, 92, 86, 83, 78, 76, 74 дБ или 85 дБА.

Для уменьшения уровней шума применяются технические, строительно-акустические и организационные мероприятия, а также средства индивидуальной защиты (ГОСТ 12. 4. 051-87 - Средства индивидуальной защиты органа слуха).

К этим мерам относятся:

1. Подавление шума в источниках

2. Предупреждение распространения шума - звукоизоляция и звукопоглощение.

3. Строительные и организационные меры.

Устойчивость в чрезвычайных ситуациях

Одним из главных направлений повышения безопасности работ на предприятии является работа по охране труда и профилактике ЧС, которая должна носить системный характер. На предприятиях руководство всей работой по охране труда и ответственность за обеспечение безопасных условий труда возлагается на руководителя и главного инженера предприятия, а также по отдельным подразделениям (отделам, цехам, участкам) - на их руководителей. Основными задачами по профилактике ЧС являются:

1. Постоянное совершенствование организации работы на предприятии по созданию здоровых и безопасных условий труда работающих, предупреждению производственного травматизма и профессиональных заболеваний.