1. Navedite i pojedinačno opišite faze razvoja održavanja.

Prva faza - razdoblje od početka 20.st. do II svjetskog rataIndustrija nije bila visokomehanizirana, a sprječavanje pojave kvarova nije imalo visok prioritet. Većina je TS (tehničkih sustava) bila jednostavna i predimenzionirana, što ih je činilo pouzdanim i lakim za održavanje. Nije postojala potreba za sustavnim održavanjem, osim standardnog održavanja kao što su podmazivanje, čišćenje ... Potreba za stručnim znanjima u održavanju bila je mala ili nikakva.

Druga faza - razdoblje od II svjetskog rata do sredine 70-ih godina 20. st. Raste potreba zarazvijenim TS, dok istovremeno pada raspoloživost radne snage na tržištu. Veća mehanizacija i povećanje složenih TS na koje se industrija sve više oslanja. Raste želja za većom raspoloživosti proizvodne opreme. Kvarovi se identificiraju kao uzročnici smanjenja raspoloživosti i moraju se spriječiti – uvodi se preventivno održavanje (PO) s fiksnim intervalima. I troškovi održavanja sve više zaokupljaju pažnju pa se razvijaju sustavi planiranja i kontrole održavanja.

Treća faza slijedi nakon sredine 70-ih, kada industriju zahvaća val promjena u smislu novih očekivanja, novih istraživanja i novih tehnologija. U tom razdoblju počinje se iznalaziti tehničko-ekonomska rješenja održavanja kako bi se što bolje upravljalo (gospodarilo) TS.

2. Što podrazumijevamo pod tehničkim sustavima?

Pod tehničkim sustavima podrazumijevamo skup komponenti povezanih i strukturiranih tako da osiguravaju obavljanje odgovarajuće funkcije u određenom vremenu i u danim uvjetima okoline.

3. Navedite i pojedinačno opišite strukturnu podjelu tehničkog sustava.

Tehnički sustav može se strukturno podijeliti na sljedeći način:• sustav• podsustav• stroj• uređaj• komponenta• rezervni (doknadni) dio.

Podsustav je dio TS-a ili samostalna funkcijska cjelina koja omogućava obavljanje neke podfunkcije (npr. sustav kaljuže, sustav balasta, sustav goriva, sustav podmazivanja itd ).Stroj je dio TS-a koji samostalno obavlja neku operaciju, a može se sastojati od uređaja i komponenti, koji su njegovi sastavni dijelovi (pumpa, kompresor, separator, kotao itd).Komponente su sklopovi koji se zamjenjuju kao cjeline pri pojavi kvara na njima.Rezervni (doknadni) dijelovi su oni dijelovi koji se osiguravaju na zalihi, a određuje se iskustveno za svaki stroj ili uređaj.

4. Što je održavanje tehničkih sustava?

Održavanje TS-a sastoji se od niza postupaka kojima se sprječavaju kvarovi, odnosno TS se vraća iz kvara u stanje rada u zadanom vremenu i pri propisanim uvjetima okoline. To je kombinacija svih tehničkih i drugih aktivnosti, izvedenih kako bi TS zadržao ili se vratio u stanje u kojem obavlja zahtijevanu funkciju u zadanom vremenu i u zadanim uvjetima njegove uporabe.

5. Koji su osnovni ciljevi djelatnosti održavanja tehničkog sustava?

• postizanje minimalnih zastoja u radu,• postizanje optimalnih troškova održavanja,• održavanje radne sposobnosti i produžavanje vijeka trajanja,• postizanje zadane kvalitete proizvoda i• održavanje normalnih uvjeta rada.

6. Definirajte životni ciklus tehničkog sustava.

Proces koji čini niz aktivnosti od postavljanja zahtjeva, preko konstrukcije, ugradnje i održavanja pogona do razgradnje naziva se životni ciklus TS-a.

7. Što je zahvat održavanja?

Svaku pojedinu akciju na tehničkim sustavima radi pregleda ili obnove komponente koja zahtijeva određenu razinu rasklapanja i sklapanja, nazivamo zahvat održavanja. Ili svaka aktivnost poduzeta u svrhu održavanja naziva se zahvat održavanja.

8. Nacrtajte i objasnite dijagram direktnih i indirektnih troškova održavanja.

Linije D1 i D2 troškovi "zahvata", tj. direktni troškovi održavanja Krivulje I1 i I2 troškovi zastoja, tj. indirektni troškovi održavanja (I1 – terotehnološki pristup) Krivulje a i b predstavljaju ukupne troškove održavanja Točke A i B: MINIMUM funkcije ukupnih troškova održavanja

Troškovi "zahvata", tj. direktni troškovi održavanja (linije D1 i D2 ), rastu proporcionalno s "intenzitetom održavanja".Linija D1 predstavlja direktne troškove održavanja tehničkog sustava koji je "podobniji" za održavanje od sustava čiji su direktni troškovi prikazani linijom D2.Troškovi zastoja, tj. indirektni troškovi održavanja (linije I1 i I2), beskonačni su u slučaju "neodržavanja'' (svaki kvar izaziva beskonačan zastoj) te s porastom "intenziteta održavanja" eksponencijalno opadaju.Linijom I1 prikazani su indirektni troškovi održavanja za sustav koji stvara manje indirektne troškove nego sustav čiji su indirektni troškovi prikazani linijom I2.Krivulje a i b predstavljaju ukupne troškove održavanja za dva promatrana sustava, a točke A i B MINIMUM funkcije ukupnih troškova održavanja.

9. Navedite i objasnite podjelu indirektnih troškova održavanja.

Indirektne troškove održavanja čine troškovi zastoja (zbog kvara ili izvođenja zahvata održavanja).Troškovi zastoja mogu se promatrati i računati dvojako:

ili kao izmakla dobit ili kao trošak broda u stajanju

Izmakla dobit u pomorstvu računa se na osnovi stvarnog zaključka o prijevozu, koji ovisi o trenutačnom stanju vozarina na tržištu brodskog prostora.Kretanje vozarina podložno je velikim varijacijama, čak i trenutačnim, pa temeljenje indirektnih troškova održavanja na izmakloj dobiti s tehnološkog stajališta i nije korektno.

Troškovi broda u stajanju zapravo su fiksni troškovi, tj. troškovi iskorištavanja broda, od kojih smo odbili troškove goriva i komercijalne troškove. Obično se računaju na dan, pa se mogu označiti i kao dnevna cijena zaustavljenog broda. Konkretni su i jasno su definirana kategorija troškova, ovisna jedino o karakteristikama broda.

10. Nacrtajte i objasnite dijagram radne sposobnosti tehničkog sustava.

Sposobnost uređaja da obavlja svoju funkciju mijenja se tijekom vremena, tj. opada, te se pojavljuje:l. potencijalni kvar (C) - stanje sustava pri kojem sustav još uvijek obavlja svoju funkciju, ali sa smanjenom efikasnošću i sigurno vodi prema funkcionalnom kvaru.2. funkcionalni kvar (D) - takvo je stanje sustava pri kojem sustav više ne obavlja svoju funkciju. Vrijeme između potencijalnog i funkcionalnog kvara je vrijeme reakcije-vrijeme u kojem možemo reagirati (i moramo) da ne nastupi funkcionalni kvar.

11. Što je potencijalni, a što funkcionalni kvar TS?

Potencijalni kvar - stanje sustava pri kojem sustav još uvijek obavlja svoju funkciju, ali sa smanjenom efikasnošću i sigurno vodi prema funkcionalnom kvaru.Funkcionalni kvar - takvo je stanje sustava pri kojem sustav više ne obavlja svoju funkciju. Vrijeme između potencijalnog i funkcionalnog kvara je vrijeme reakcije-vrijeme u kojem možemo reagirati (i moramo) da ne nastupi funkcionalni kvar.

12. Nacrtajte vremensku sliku stanja TS i objasnite razliku između kvara i oštećenja.

Pojavom kvara sustav prelazi iz stanja radi u stanje ne radi.

Kvar je promjena stanja tehničkog sustava ili njegovih sastavnih dijelova, kojom sustav ne obavlja više svoju funkciju ili je opasan za okoliš.Oštećenje je promjena stanja sustava ili njegovih sastavnih dijelova, koja još ne utječe na obavljanje funkcije sustava, ali smanjuje njegovu efikasnost.

13. Podjela i objašnjenje kvarova tehničkih sustava.

Kvarovi se dijele na:• svojstvene (inherentne) kojih se uzrok nalazi u samom uređaju• nesvojstvene (prouzrokovane) kojih se uzrok nalazi izvan samog uređaja: požar, poplava, čovjekova nepažnja, nepravilno rukovanje itd.

14. Nacrtajte dijagram svojstvenih kvarova i opišite sve vremenske faze kvarova.

Početni kvarovi (early failures)- nastaju odmah nakon puštanja uređaja u rad. Najčešće su posljedica loše konstrukcije, loše površinske ili toplinske obrade ili završne montaže. Razdoblje u kojem se ti kvarovi pojavljuju i uklanjaju, naziva se period uhodavanja (run in ili debugging period), što bi trebalo provesti kod samog proizvođača ili bi trebalo biti obuhvaćeno jamstvenim razdobljem. Broj početnih kvarova naglo opada do trenutka kada se više uopće ne pojavljuju.

Slučajni kvarovi (chance failures)- prisutni su od samog početka rada TS-a, u periodu uhodavanja. Tada su pomiješani s početnim kvarovima, pa ih je teško razlučiti. Budući da se njihov uzrok ne može sa sigurnošću odrediti, pretpostavlja se da su posljedica nepredvidljivih koncentracija naprezanja

(mehaničkih, termičkih, električnih) koja premašuju projektiranu izdržljivost komponente. Ne mogu se spriječiti ni najboljim uhodavanjem i najintenzivnijim održavanjem.Slučajni se kvarovi još dijele na: neovisne i ovisne slučajne kvarove.

Vremenski kvarovi ili kvarovi zbog dotrajalosti (wearout failures).

Slika 5. Svojstveni kvarovi

15. Što je korisni, a što prosječni vijek trajanja komponente tehničkog sustava?

Korisni vijek trajanja – T je onaj vremenski period koji proteče od završetka uhodavanja do zakazivanja (zbog dotrajalosti) prve komponente u populaciji istovrsnih komponenataProsječni vijek trajanja - M je onaj period koji proteče od početka rada komponente pa dosredine vremena od zakazivanja (zbog "dotrajalosti) prve i posljednje komponente u populaciji. Oko tog vremena učestalost kvarova zbog dotrajalosti je najveća. Korisni vijek trajanja komponente - Tw uvijek je znatno manji od M.

16. Objasnite pojam indeksa kvarova i prosječnog vremena između kvarova.

Svaka komponenta ima svoj tzv. korisni vijek trajanja (useful life)-T i svoj prosječni vijektrajanja (mean wearout life)-M.Indeks kvarova (failure rate) – λ je učestalost kojom se kvarovi pojavljuju na odrenenom sustavu (mjera je kvarova na sat rada sustava ili broj kvarova na odrenen broj operacija)Prosječno vrijeme izmenu kvarova - m ili MTBF je recipročna vrijednost indeksa kvarova.Obično se izražava (mjeri) u satima ili u broju operacija

17. Navedite uzroke kvarova.

Razlozi koji dovode do kvara mogu biti rezultat ili kombinacija sljedećeg:

neispravnost izvedbe kvar u proizvodnji kvar kod montaže kvar uslijed nepravilne uporabe kvar zbog nepravilnog rukovanja kvar vezan uz održavanje

18. Prikažite grafički raspodjelu „kvalitete“ i „opterećenja“ sustava pri početnim kvarovima.

Pretpostavimo li da se "kvaliteta" svakog sustava, uređaja ili komponente može izraziti statistički, vidjet ćemo da je raspoređena najčešće prema "normalnoj" raspodjeli, tj. da su "vrijednosti kvalitete" koncentrirane oko neke srednje vrijednosti. Isto tako se može prikazati i "opterećenje" kojem su sustav, uređaj ili komponenta izloženi.

19. Prikažite grafički raspodjelu „kvalitete“ i „opterećenja“ sustava pri slučajnim kvarovima.

Sve oblike opterećenja (temperatura, sila, vibracije) kojem su sustav, urenaj ili komponenta izloženi u svom radu, prikazat ćemo kao generalizirano opterećenje. Raspodjela opterećenja i "kvalitete" izgledat će ovako:

U području preklapanja je slučajnost tog procesa i to je područje u kojem "opterećenje" prelazi "kvalitetu" te uzrokuje kvar. Ovo se preklapanje može smanjiti: • smanjenjem "rasipanja kvalitete" materijala pojačanom kontrolom u procesu proizvodnje • smanjenjem rasipanja opterećenja kontrolom operativnosti i okoline • povećanjem omjera sigurnosti B/A.

20. Prikažite grafički raspodjelu „kvalitete“ i „opterećenja“ sustava pri vremenskim kvarovima.

Tijekom vremena "kvaliteta" materijala zbog zamora materijala, korozije, erozije itd opada, dok u isto vrijeme zbog povećanja zračnosti raste "opterećenje" pa dolazi do preklapanja tih raspodjela, odnosno do pojave kvarova.

21. Napišite matematički izraz definicije indeksa kvara

Indeks kvarova (failure rate) – λ je učestalost kojom se kvarovi pojavljuju na određenom sustavu (mjera je kvarova na sat rada sustava ili broj kvarova na određen broj operacija)

m - prosječno vrijeme između kvarova

22. Navedite klasične kriterije značajki kvalitete tehničkih sustava

Kvaliteta instalirane opreme određuje se na osnovi klasičnih i suvremenih kriterija.Klasični kriteriji:

• Funkcionalnost - sposobnost opreme da obavlja sve projektirane zahtjeve u predviđenim uvjetima eksploatacije.

• Tehnologičnost - određuje parametre za uspoređivanje ostvarenih projektnih rješenja i to preko: vremena izrade, kvalifikacije potrebnih radnika, kakvoće i količine potrebne opreme za izradu, jednostavnosti ili složenosti tehnoloških operacija za izradu, dužine pripreme proizvodnje.

• Eksploabilnost prati se preko izraženih troškova (troškovi pogonske energije, troškovi zastoja, troškovi održavanja ...) tijekom eksploatacije opreme.

23. Navedite suvremene kriterije značajki kvalitete tehničkih sustava

•pouzdanost - sposobnost sustava da održava radnu sposobnost tijekom eksploatacije, pod određenim uvjetima eksploatacije

• raspoloživost vjerojatnost da će TS biti raspoloživ u traženom vremenu• funkcionalna podobnost karakteristika opreme koja ovisi o kvaliteti izrade i njezinoj

prilagodljivosti u odnosu na eksploataciju• učinkovitost opreme - definira se kao uspješno postizanje cilja uz minimalno trošenje

resursa• sposobnost za održavanje- definira se kao sposobnost sustava da pod danim uvjetima

eksploatacije sačuva ili uspostavi stanje u kojem može obavljati zahtijevane funkcije, ako se održavanje provodi pod danim uvjetima i uporabom propisanih postupaka i sredstava.

24. Objasnite i napišite izraz za pouzdanost tehničkog sustava

Pouzdanost (reliability) sposobnost je nekog sustava da ne iznevjeri tijekom rada.Pouzdanost je vjerojatnost da će određeni sustav adekvatno zadovoljiti svojoj namjeni u namjeravanom periodu vremenu pod određenim uvjetima rada.

Ako imamo N jednakih uređaja pod jednakim uvjetima eksploatacije, pouzdanost je pokazatelj koji označava vjerojatnost da će od ukupnog broja uređaja određeni broj ostati ispravan za određeni period rada tj. odnos ispravnih komponenata na kraju promatranog perioda prema početnoj populaciji komponenata.

Po - broj uređaja na početku promatranog razdoblja

Ps - broj ispravnih uređaja na kraju promatranoga razdobljaPf - broj uređaja koji su zatajiliR(t) - pouzdanost kao funkcija vremena

Ovaj izraz prikazuje stanje na kraju promatranoga vremenskog perioda.

Ako želimo dobiti izraz za bilo koji djelić promatranog vremena, jednadžbu deriviramo po vremenu(t) i dobivamo:

Množenjem jedne i druge strane Jednadžbe sa P0/Ps dobivamo:

Iz početnog izraza se vidi da je recipročna vrijednost pouzdanosti

Izraz prikazuje omjer uređaja u kvaru prema ispravnim uređajima, a to je indekskvarova tj.:

a izraz P0/Ps prikazuje recipročnu vrijednost pouzdanosti 1/R(t), pa slijedi:

Integriranjem uz λ=const. dobivamo:

25. Navedite i objasnite vrste pouzdanosti tehničkog sustava.

Projektirana pouzdanost TS = Oblikovanje, izračunom, izboro i definiranje svih zahtijeva iznačajki TS-a, a nakon toga i svih pojedinosti proizvodnog procesa

Ostvarena pouzdanost TS = u procesu proizvodnje, proizvođač nastoji ostvariti projektiranu pouzdanost, no već su i slučajna odstupanja (od dokumentacijom propisane kvalitete resursa, uvjeta rada, znanja radnika ... ) dovoljan razlog da gotov TS ima ostvarenu pouzdanost koja se razlikuje od projektirane.

Eksploatacijska pouzdanost = Tijekom eksploatacije TS-a, na temelju sustavnog praćenja kvarovapo svakom stroju TS-u, može se izračunati eksploatacijska pouzdanost koja se u radnom vijeku TS-amijenja.

26. Nacrtajte dijagram i napišite izraz za pouzdanost pri slučajnim kvarovima

je izraz za pouzdanost pri slučajnim kvarovima i izražava eksponencijalnu funkciju čiji je tok prikazan na slici.To je, dakle, jednadžba pouzdanosti za uređaj s konstantnim indeksom kvarova. Takvo ponašanje pokazuje kategorija kvarova nazvana slučajnim kvarovima - pa se takav konstantni indeks još naziva i indeks slučajnih kvarova (engl. chance failures rate).

Budući da je izraz za pouzdanost često piše i:

27. Napišite izraz za pouzdanost pri vremenskim kvarovima

28. Nacrtajte dijagram i napišite izraz za složenu pouzdanost za m > M

Ako se tijekom životnog vijeka pojavljuju slučajni i vremenski kvarovi, govori se o tzv. složenoj pouzdanosti.

Ako je m > M, pouzdanost izgleda ovako: