WYKŁAD I

Wydział Energetyki i Paliw

Katedra Technologii Paliw

PODSTAWOWE ZAGADNIENIA

EKSPLOATACJI MASZYN

• zasadniczym dążeniem w budowie i

eksploatacji maszyn jest zapewnienie jak
najdłuższego prawidłowego działania obiektów

• stanowi to główną przesłankę osiągnięcia

zadawalających wyników ekonomicznych
przedsiębiorstwa przemysłowego

• w procesie użytkowania stan fizyczny obiektu

ulega zmianom wraz z upływem czasu, a
określony stan fizyczny jest mu okresowo
przywracany

PODSTAWOWE ZAGADNIENIA

EKSPLOATACJI MASZYN

• gdy ze względów technicznych lub techniczno-

ekonomicznych dalsze odnowy stają się
nieefektywne, wówczas następuje jego kasacja

• wadliwa praca maszyny wywołuje szereg

niepożądanych zjawisk jak:

 powoduje obniżenie jakości produkcji
 utrudnia utrzymanie rytmiczności produkcji
 dezorganizują pracę

• prawidłowość lub wadliwość pracy maszyny można

stwierdzić na podstawie obserwacji zewnętrznych,
tj. bez prowadzenia demontażu, zwracając uwagę
na odstępstwa od charakterystyki roboczej

OBJAWY WADLIWEJ PRACY
MASZYNY

• objawy wadliwej pracy nie zawsze

występują równocześnie w całej maszynie

• na początku dotyczą niesprawności

niektórych zespołów

• decydujący wpływ na trwałość tych

połączeń mają:

 prawidłowa regulacja poszczególnych

elementów maszyny

 przestrzeganie warunków eksploatacji

określonych w dokumentacji techniczno-
ruchowej

WYMAGANIA EKSPLOATACYJNE

MOŻLIWOŚCI DOKŁADNEGO

PRZEWIDZENIA CZASU

BEZAWARYJNEJ PRACY MASZYN

• nie ma możliwości dokładnego przewidzenia czasu

bezawaryjnej pracy konkretnego urządzenia

• cechy jakościowe obiektu z biegiem czasu ulegają

zmianie, które mają niepożądalny charakter

• do środków zapewniających osiągnięcie wymaganej

niezawodności obiektów technicznych zalicza się:

 wykorzystanie do maksimum osiągniętego poziomu organizacji

pracy i technologii w celu nadania obiektom wymaganych
właściwości i otrzymywania jednorodnych partii
produkowanych wyrobów

 zapobieganie błędom popełnianym przez ludzi w procesie

produkcji

 kontrola techniczna jakości surowca, materiałów, części,

podzespołów, zespołów, całych obiektów itp.

GŁÓWNE CZYNNIKI

KSZTAŁTUJĄCE NIEZAWODNOŚĆ

MASZYNY

• jakość surowców i materiałów wyjściowych oraz

części i podzespołów

• stan parku maszynowego i narzędzi w

przedsiębiorstwie

• rozpoznanie uszkodzeń i ich przyczyn
• kontrola działania obiektu w systemie jego

eksploatacji

• technologiczność konstrukcji
• techniczne możliwości przeprowadzenia

procesów technologicznych

PROCES EKSPLOATACJI

URZĄDZEŃ TECHNICZNYCH

• eksploatacja urządzeń technicznych jest jedną z

podstawowych dziedzin działalności człowieka

• celem tej działalności jest zaspokojenie potrzeb

związanych pośrednio lub bezpośrednio z jego
potrzebami życiowymi

• w procesie eksploatacji wyodrębnia się cztery

rodzaje działań:

 użytkowania
 obsługiwanie
 zasilanie
 zarządzanie

RODZAJE DZIAŁAŃ W PROCESIE

EKSPLOATACJI

OBSZARY MATERIALNYCH

PROCESÓW EKSPLOATACJI

• w zakresie użytkowania: dobór i rozmieszczenie środków

trwałych oraz ich wykorzystanie na stanowiskach pracy;

• w zakresie obsługiwania: ocenę stanu technicznego

(bezpośrednią i diagnostyczną), obsługę techniczną i
naprawę środków trwałych

• w zakresie zasilania: zasilanie w części zamienne i inne

materiały eksploatacyjne, w płyny eksploatacyjne oraz w
energię elektryczną i cieplną

• koszty eksploatacji stanowią sumę nakładów przeznaczonych

na cztery wymienione rodzaje działań eksploatacyjnych

• działania użytkownika obiektu technicznego mające na celu

optymalizację kosztów eksploatacji wymagają analizowania
źródeł powstawania kosztów i towarzyszących im zjawisk

OBNIŻAJĄCA SIĘ JAKOŚĆ

OBIEKTÓW TECHNICZNYCH

• z użytkowaniem obiektu technicznego

(czasem) obniża się jakość eksploatacyjna-
starzenie obiektów wywołane procesami:

 korozyjnymi
 cieplnymi
 erozyjnymi
 innymi

• gdy obiekt techniczny osiąga graniczny

stan starzenia fizycznego, dokonuje się
jego regulacji, regeneracji, naprawy, a w
końcu kasacji

REJESTRACJA CZYNNOŚCI NA

ETAPIE UŻYTKOWANIA OBIEKTU

•

zbieranie i analizowanie informacji o tym, w jakim
stopniu spełniane są założone funkcje obiektu i jaki
jest poziom jego trwałości i niezawodności;

•

dostarczanie projektantom i producentom informacji
o tym, jak zmienia się obiekt pod wpływem
eksploatacji, opracowanych pod kątem efektywności
projektowania i skuteczności produkcji;

•

opracowanie odpowiednich technik odnowy
(regeneracji) obiektów. Wymaga się, aby stosowane
metody odnowy zapewniły utrzymanie niezawodności
na poziomie zbliżonym do niezawodności obiektów
nowych

OPTYMALNA STRATEGIA

SYSTEMU OBSŁUGOWO-

NAPRAWCZEGO

•

optymalna strategia systemu obsługowo-
naprawczego powinna przewidywać:

 planowane konserwacje
 planowane lub diagnostycznie uzasadnione

naprawy

•

stosowanie zasady „od awarii do awarii”
powoduje minimalizowanie kosztów
planowanej obsługi przy najwyższych
kosztach napraw nieplanowanych i
największych stratach spowodowanych
uszkodzeniami obiektu

PODSTAWOWE ZADANIA

DOKUMENTACJI OBIEKTU

TECHNCIZNEGO

•

zadania dokumentacji obiektu technicznego będą
dobrze spełnione, jeśli zostaną w niej uwzględnione
następujące aspekty:

 świadomy podział obiektu technicznego na elementy, które

będą wspólnie poddawane naprawom i wymieniane w miarę
upływu czasu użytkowania;

 terminy dokonywania przeglądów i napraw;
 niezawodność pracy całego systemu i jego elementów;
 potrzeby w zakresie serwisu i napraw oraz informacje

związane z zapewnieniem serwisu i bazy naprawczej;

 postulat uproszczenia i ułatwienia obsługi;
 wymogi bezpieczeństwa użytkowania oraz wymagania

ochrony środowiska naturalnego;

 przyjęte zasady użytkowania obsługi.

PROBLEMY WŁAŚCIWEJ

EKSPLOATACJI MASZYN

• problemy właściwej eksploatacji maszyn

stanowią, podobnie jak ich projektowanie i
wytwarzanie odrębną grupę zadań

• podstawy racjonalnej eksploatacji urządzeń

technicznych są ujęte w teorii eksploatacji

• głównym, strategicznym celem polityki

eksploatacyjnej jest uzyskanie optymalnej
trwałości, niezawodności oraz wykorzystywanie
obiektów technicznych w założonym okresie
użytkowania, przy minimalnym zużyciu
materiałów, energii i pracy ludzkiej

PODZIAŁ PROBLEMATYKI

EKSPLOATACYJNEJ

Kryterium

Problemy eksploatacyjne odnoszące się do

Funkcja urządzenia

Urządzeń I rodzaju (podstawowych)
Urządzeń II rodzaju (pomocniczych)

Złożoność urządzenia

Urządzeń prostych (np. narzędzi)
Urządzeń złożonych (maszyn, kombajnów)

Liczba urządzeń

Urządzenia pojedynczego
Grupy urządzeń

Miejsce człowieka w działaniu z
urządzeniem

Działania bezpośredniego
Działania pośredniego (problemy organizacyjne i
kierownicze)

Rola urządzenia eksploatowanego

Urządzeń użytkowanych
Urządzeń obsługiwanych

Instytucja zainteresowana urządzeniem

Instytucji badawczych (projektantów urządzeń i ich
systemów)
Instytucji szkoleniowych (nauczycieli kadr
eksploatacyjnych)
Instytucji realizujących (producentów i służb
eksploatujących urządzenia)

Rodzaj podsystemu eksploatacji

Systemu zaopatrzenia
Systemu remontu
Systemu obsługi bieżącej
Systemu zbierania i przetwarzania informacji
eksploatacyjnych
Systemu użytkowania

RODZAJE DZIAŁALNOŚCI I

WYMAGANE ZASOBY INFORMACJI

Rodzaj działalności

Procesy elementarne

Wymagane zasoby informacji (wiedzy)

1

2

3

Działania

organizacyjne

Informatyczne,

decyzyjne,

sterujące

Wiedza o zbieraniu i przetwarzaniu danych
Teoria identyfikacji i modelowania

Metody optymalizacji i teoria podejmowania decyzji
Teoria eksploatacji

Teoria masowej obsługi

Działania techniczne

produkcyjne

Wiedza o
Wiedza o eksploatowanych maszynach

Wiedza o procesach technologicznych
Wiedza o regulacji, dozorowaniu i diagnostyce

Wiedza o materiałach eksploatacyjnych i nośnikach energii

Obsługowe (kontrolne, diagnostyczne,

przeglądowe, naprawcze, zasilające)

Metrologia
Wiedza o kontroli stanu i diagnozowaniu

Wiedza o regulacji
Niezawodność (inżynieria niezawodności)

Technologia napraw
Technologia regeneracji

Wiedza o materiałach konstrukcyjnych i eksploatacyjnych
Inżynieria materiałowa
Wiedza o zasadach doboru części wymiennych i montażu

Działalność

ekonomiczna

Planowanie finansowe i rachunek kosztów

Ekonomia ogólna

Ekonomia przedsiębiorstw
Gospodarka finansowa

Destrukcyjne

oddziaływanie

czynników

zewnętrznych na

urządzenie

Destrukcyjne (zużywanie, korozja,

zmęczenie)

Wiedza o procesach destrukcyjnych

Wiedza o procesach starzenia
Wiedza o czynnikach wymuszających starzenie
Wiedza o profilaktyce

Inżynieria materiałowa
Tribologia

Stosunki

międzyludzkie

Kierowanie i zarządzanie, świadczenie usług

eksploatacyjnych, socjalne zabezpieczenie

pracowników

Teoria kierowania i zarządzania

Wiedza o obsłudze klientów (usługobiorców)
Wiedza o potrzebach socjalnych i sposobach ich zaspokajania

PROBLEMY EKSPLOATACJI

URZĄDZEŃW UJĘCIU ROZMAITYCH

ASPEKTÓW

• aspekt I- analiza eksploatacyjna rozmaitych

urządzeń

• aspekt II- dotyczy organizacyjnych i

kierowniczych zagadnień eksploatacji urządzeń

• aspekt III- dotyczy takiego podziału

problematyki eksploatacyjnej, zgodnie z którym
eksponuje się rolę urządzenia w procesie
działania człowieka

• aspekt IV- dotyczy uporządkowania

problematyki eksploatacyjnej i jest związany z
etapami zużycia urządzenia

ROZWÓJ WSZELKICH OBIEKTÓW

TECHNCIZNYCH

• rozwój obiektów technicznych odbywa się w

pięciu podstawowych fazach:

 wartościowe (Wa)
 projektowanie (P)
 wytwarzanie (W)
 eksploatacja (E)
 likwidacja (L)- w tym powtórne przetwarzanie

(recykling)

• wybór właściwego rozwiązania problemu w

fazie wartościowania stanowi istotny wkład
(ponad 70%) w efektywność całego
przedsięwzięcia

ANALIZA PODSTAWOWYCH POJĘĆ

EKSPLOATACYJNYCH

•

Obiekt eksploatacji- dowolny obiekt techniczny, np.
maszyna, urządzenie, wyposażenie, aparatura,
instalacja, budowla, znajdujący się w eksploatacji.

•

Eksploatacja, eksploatowanie- zespół celowych
działań organizacyjno- technicznych i ekonomicznych
ludzi z obiektem technicznym oraz wzajemne relacje,
występujące pomiędzy nimi od chwili przejęcia
obiektu do wykorzystania zgodnie z przeznaczeniem,
aż do jego likwidacji

•

Użytkowanie eksploatacyjne- działania związane z
wykorzystywaniem obiektu zgodnie z jego
przeznaczeniem;

ANALIZA PODSTAWOWYCH POJĘĆ

EKSPLOATACYJNYCH

• Charakterystyka eksploatacyjna- zespół informacji

określających właściwości obiektu, wyrażonych za
pomocą parametrów technicznych i ekonomicznych,
istotnych z punktu widzenia eksploatatora tego obiektu

• Dokumentacja eksploatacyjna- zbiór dokumentów

zawierających niezbędne informacje dotyczące
wymagań i zaleceń kształtujących racjonalną
eksploatację danego obiektu technicznego

• Obsługiwanie eksploatacyjne- czynności

organizacyjno-techniczne operowania obiektem oraz
czynności mające na celu podtrzymywanie i
przywracanie obiektowi stanu zdatności użytkowej

POJĘCIA DOTYCZĄCE OBIEKTU

EKSPLOATACJI

• Jakość eksploatacyjna- zbiór właściwości (cech) obiektu,

określających jego przydatność do eksploatacji zgodnie z
przeznaczeniem, obejmujący takie cechy, jak: funkcjonalność,
niezawodność, ergonomiczność, potencjał i inne.

• Niezawodność eksploatacyjna- właściwości obiektu

charakteryzujące jego zdolność do użytkowania i obsługiwania w
określonych warunkach i w określonym przedziale czasu.

• Zdatność użytkowa- właściwości obiektu charakteryzujące ejgo

zdolność do spełniania funkcji i do realizacji zadań w sposób
zgodny z wymaganiami dokumentacji eksploatacyjnej

• Podatność eksploatacyjna- zbiór właściwości (cech) obiektu

określających jego przystosowanie do eksploatacji w zadanych
warunkach, obejmujących takie cechy, jak: podatność użytkowa,
podatność obsługowa (w tym diagnostyczna), podatność
naprawcza ( w tym regeneracyjna) i inne.

POJĘCIA DOTYCZĄCE OBIEKTU

EKSPLOATACYJNEGO c.d.

•

Potencjał eksploatacyjny- właściwość obiektu
charakteryzująca jego zdolność do zachowania
wymaganej zdatności użytkowej i obsługowej w danej
chwili lub w określonym czasie

•

Trwałość eksploatacyjna- właściwość obiektu
charakteryzująca jego zdolność do zachowania
wymaganej zdatności użytkowej i obsługowej do
chwili osiągnięcia umownego stanu granicznego

•

Stan eksploatacyjny- stan obiektu określony
zbiorem wartości jego charakterystyk technicznych i
ekonomicznych, ustalonych dla obiektu w danej
chwili lub w określonym przedziale czasu

POJĘCIA DOTYCZĄCE OBIEKTU

EKSPLOATACYJNEGO

•

Stan graniczny- umowny stan obiektu, w którym
dalsze jego eksploatowanie nie ejst wskazane

•

Cechy stanu eksploatacyjnego- wielkości
fizyczne, ekonomiczne lub funkcje charakteryzujące
stany obiektu występujące podczas eksploatacji

•

Postój- planowa przerwa w działaniu obiektu,
wynikająca z organizacji jego eksploatacji

•

Przestój- przerwa w działaniu obiektu wynikająca z
przyczyn losowych w eksploatacji, np. uszkodzenia,
braku zasilania, zaburzeń organizacyjnych i innych.

POJĘCIA DOTYCZĄCE

NIEZAWODNOŚCI OBIEKTU

• Trwałość- zdolność obiektu do wypełnienia wymaganych funkcji w danych

warunkach użytkowania i obsługiwania aż do osiągnięcia stanu granicznego

• Niezawodność- zespół własności, które opisują gotowość obiektu i wpływają

na nią: nieuszkadzalność, obsługiwalność i zapewnienie środków obsługi.

• Nieuszkadzlaność- zdolność obiektu do wypełnienia wymaganych funkcji w

danych warunkach w danym przedziale czasu. Rozumie się ją jako zdolność
obiektu do poprawnego działania nie przerwanego uszkodzeniem. W sensie
ilościowym nieuszkadzalność może być wyrażona np. jako
prawdopodobieństwo, że obiekt będzie działał bez uszkodzenia w określony
sposób, w określonych warunkach i w określonym przedziale czasu. Zakłada
się, że obiekt jest w stanie wypełniać wymagane funkcje na początku danego
przedziału czasu

• Obsługiwalność, podatność na obsługę- zdolność obiektu do

utrzymywania lub odtwarzania w danych warunkach eksploatacji stanu, w
którym może on wypełniać wymagane funkcje przy założeniu, że obsługa jest
przeprowadzana w ustalonych warunkach z zachowaniem ustalonych
procedur i środków

POJĘCIA DOTYCZĄCE

NIEZAWODNOŚCI OBIEKTU

• Obiekt naprawialny- obiekt naprawialny, który jest

naprawiany po wystąpieniu uszkodzenia

• Obiekt nienaprawialny- obiekt, który nie jest naprawiany

po uszkodzeniu

• Zdolność do działania (obiektu)- zdolność obiektu do

utrzymywania się w stanie umożliwiającym wypełnianie
wymaganych funkcji w danych warunkach, w danej chwili
lub w danym przedziale czasu przy założeniu, że są
dostarczone wymagane środki zewnętrzne

• Uszkodzenie- utrata zdolności obiektu do wypełniania

wymaganych funkcji. Po uszkodzeniu obiektu występuje
jego niezdatność. Uszkodzenie jest zdarzeniem w
odróżnieniu od niezdatności, która jest stanem