…pisanie książek i publikacji nie jest dowodem wiedzy, lecz przyzwyczajenia do siedzącego trybu życia…
VI. ZAKOŃCZENIE
Drogi Czytelniku, o ile wystarczyło Ci wytrwałości by dotrzeć do końca tej książki to zdaniem autorów nie straciłeś czasu bezpowrotnie. Daje to poczucie dobrze spełnionego obowiązku wobec Czytelników, inspirując autorów do dalszej wytężonej pracy.
Zagadnienia poprawności działania systemów technicznych stały się w ostatnim czasie ważnymi problemami technicznymi i ekonomicznymi. Szybki rozwój techniki spowodował wzrost niezamierzonych skutków, których masowość i nasilenie zaczyna zagrażać środowisku, człowiekowi i jego wytworom. Wzrost intensywności tych zagrożeń związany jest z podstawowymi tendencjami współczesnej techniki i technologii. Wymienić należy tu stałe zwiększanie efektywności procesów technologicznych, poprzez podwyższanie prędkości eksploatacyjnych oraz optymizacja gabarytowa i wagowa, zwiększająca podatność konstrukcji i w efekcie prowadzące do wzrostu oddziaływań dynamicznych, często zbędnych z punktu widzenia realizowanego procesu użytkowego.
Te tendencje w połączeniu z masowością stosowania środków technicznych stwarzają zagrożenia zdrowia i życia ludzkiego, wydajności pracy, zmniejszenia dokładności, niezawodności i trwałości oraz destrukcję środowiska, a więc obniżenie podstawowych wskaźników nowoczesności. Przeciwdziałanie tym niekorzystnym skutkom jest możliwe jedynie poprzez projektowanie eksploatacji maszyn, wykorzystując w tym obszarze dostępne już nowoczesne metody i środki modelowania i badania degradacji stanu, wspomaganych technikami informacyjnymi.
Przedstawiona w tej książce baza wiedzy eksploatacyjnej stanowi podstawę projektowania efektywnych metod i środków utrzymania stanu zdatności różnorodnych maszyn, a także wraz z elementami organizacji i zarządzania oraz wynikami badania stanu degradacji maszyn, umożliwia podejmowanie optymalnych decyzji eksploatacyjnych.
Do wyróżnienia, oceny i podtrzymywania cech użytkowych maszyny wykorzystuje się:
- możliwości diagnostyki technicznej, w tym konstruowanie diagnostyczne, ocenę jakości wytworów, diagnostykę eksploatacyjną, metody i środki diagnostyki technicznej, wspomaganie badań eksploatacyjnych techniką komputerową;
- badania niezawodności w fazach: przedprodukcyjnej, produkcyjnej i poprodukcyjnej przy wykorzystaniu modelowania ewolucyjnego i badań stanowiskowych czynników degradacji stanu oraz wspomagania komputerowego badań niezawodności;
- metodologię kształtowania „jakości” maszyny przez jakościowy system sterowania przedsiębiorstwem z uwzględnieniem kryteriów norm jakości EN serii 29 000;
- badania technologiczności obsługowej i naprawczej, kształtowanie intensywności starzenia i zużywania się elementów, kształtowanie podatności oraz ocenę efektywności eksploatacji.
Powyższe grupy tematyczne stanowią obszar zainteresowań szerokiego grona społeczności eksploatacyjnej, przyczyniając się do rozwoju metod i metodologii kształtowania i podtrzymywania zdatności maszyn.
Poznanie zjawisk fizycznych zachodzących w czasie funkcjonowania maszyny umożliwia określenie związków jakościowych między zachodzącymi procesami destrukcyjnymi a stanem maszyny. Duży rozrzut własności początkowych maszyny, jak i nieoznaczoność i ciągłość procesów starzenia i zużyć wyraźnie zakreślają cele i zadania diagnostyki maszyn, która musi wypracować sobie specyficzny zbiór metod i środków diagnozowania, prowadząc do spektakularnych efektów w wielu obszarach.
Kształtowanie i ocena jakości maszyn metodami diagnostyki technicznej wiąże się ściśle z koniecznością utrzymania na odpowiednim poziomie ich cech użytkowych w określonych warunkach eksploatacji. Cechy te, spełniające wymogi reprezentatywnych dla stanu degradacji maszyn, winny być określone na etapie konstruowania a weryfikowane podczas wytwarzania i eksploatacji.
Przedstawione w tym opracowaniu rozważania dotyczą nowoczesnego podejścia do zagadnień eksploatacji maszyn, z uwzględnieniem modelowania stanu degradacji obiektów, przy wykorzystaniu opisu i badań z zakresu identyfikacji, z wyróżnieniem analizy modalnej i zagadnień wspierających bezpośrednio różne sposoby kształtowania dynamiki maszyn.
Powstające w ten sposób ewolucyjne modele winny doskonalić metodologię i wnioskowanie w ocenie stanu degradacji, coraz częściej wykorzystywanych do projektowania i optymalizacji konstrukcji oraz wspomagania decyzji eksploatacyjnych.
Znajomość stanu dynamicznego i struktury systemu pozwala opisać jego zachowanie, a także umożliwia budowanie modeli prognostycznych zachowania się systemu w funkcji czasu ewolucji dynamicznej, opartych o model wzrostu symptomów stanu.
Podstawowa wiedza z zakresu metodyki projektowania, oceny stanu degradacji, zarządzania utrzymaniem ruchu, przy wsparciu technikami informacyjnymi ukazuje możliwości, korzyści i ograniczenia proponowanych rozwiązań. Daje też decydentom w przemyśle potężne narzędzie, jakim może być nowoczesna eksploatacja w transformacji gospodarki do aktualnych wymogów jakościowych, w szczególnie agresywnej konkurencji rynkowej.
„Kto nie zauważył, że jest okradany, ten niczego nie stracił” - powiedział kiedyś dowcipnie jeden z filozofów. W myśl tego powiedzenia wszelkie straty wynikające ze złego stanu technicznego maszyn, sięgające często dużych rozmiarów, wynikają w znacznej mierze stąd, że nie zawsze jeszcze dysponujemy środkami oceny degradacji stanu maszyn, a organizacja ich eksploatacji pozostawia często wiele do życzenia.
Treści tej książki winny w wielu przypadkach uchronić wstępujących na drogę badań eksploatacyjnych przed przykrymi niespodziankami, będącymi wynikiem pomijania lub nieznajomości wyłożonych tu zasad. Pod tym względem autorzy przypisują sobie pewien autorytet, niejeden bowiem błąd był początkowo ich udziałem.
Decydujące znaczenie i motywacje w zakresie potrzeby napisania o tej problematyce miała też współpraca z licznym zespołem realizatorów projektu POIG, borykającym się z brakiem literatury z obszaru racjonalnej i bezpiecznej eksploatacji maszyn, która była szczęśliwym przypadkiem autorów.
Materiał do książki zaczerpnięto z wieloletnich badań własnych, dostępnej nielicznej literatury książkowej, a głównie z licznych prac nadsyłanych przez autorów polskich i zagranicznych. Nie sposób ich tu wymienić wszystkich, dlatego też tą drogą składamy im łączne serdeczne podziękowania.
Ileż wątpliwości, przemyśleń i nowych inicjatyw wzbudza uważna lektura lub lepiej skrupulatne przestudiowanie treści tej książki, które w przyszłości na pewno zaowocują skutecznymi rozwiązaniami doskonalącymi metodykę projektowania eksploatacji maszyn.
Tego w zakończeniu, wszystkim zajmującym się eksploatacją maszyn, życzą autorzy -
Bogdan ŻÓŁTOWSKI Bogdan LANDOWSKI Bolesław PRZYBYLIŃSKI
SŁOWNIK WYBRANYCH POJĘĆ I DEFINICJI EKSPLOATACJI MASZYN
Maszyna - zespół, wyposażony lub przeznaczony do wyposażenia w mechanizm napędowy, inny niż bezpośrednio wykorzystujący siłę mięśni ludzkich lub zwierzęcych; zespół ten składa się z elementów połączonych w mającą konkretne zastosowanie całość, przy czym przynajmniej jedna część zespołu wykonuje ruch.
Bezpieczeństwo – stan uwolnienia od nieakceptowanego ryzyka.
Czas dostępu - czas trwania dostępu do zagrażających części maszyny po zainicjowaniu sygnału zatrzymania przez urządzenie blokujące, wyznaczony na podstawie prędkości wnikania.
Częstość dostępu - liczba zdarzeń w jednostce czasu, przy których przewidywany lub wymagany jest dostęp do strefy chronionej.
Defekt - stan przedmiotu, określony przez niezdolność, wypełniania żądanych funkcji, z wyłączeniem niezdolności związanej z przeprowadzaniem prewencyjnej konserwacji lub planowanych napraw lub z powodu braku zewnętrznego środka pracy (wytwarzania).
Defekt powodujący niebezpieczeństwo - każdy defekt maszyny lub jej zasilania stwarzający sytuację zagrożenia.
Funkcje bezpieczeństwa:
- Podstawowe funkcje bezpieczeństwa - funkcje maszyny, których zakłócenie powodowałoby bezpośredni wzrost ryzyka doznania urazów ciała lub pogorszenia stanu zdrowia.
- Pośrednie funkcje bezpieczeństwa - funkcje, których zakłócenie nie powoduje bezpośredniego zagrożenia, obniża jednak poziom bezpieczeństwa - zalicza się do nich przede wszystkim automatyczne nadzorowanie wszystkich podstawowych funkcji bezpieczeństwa (np. nadzorowanie czy łącznik drogowy należący do urządzenia blokującego pracuje bez zakłóceń).
Funkcja zagrażająca maszyny - każda funkcja maszyny, powodująca powstawanie zagrożenia podczas jej użytkowania.
Informacje dotyczące użytkowania - środki bezpieczeństwa, składające się z elementów służących komunikowaniu się takich jak teksty, słowa, znaki, sygnały, symbole lub wykresy, stosowane oddzielnie lub w kombinacjach po to, aby przekazać użytkownikowi informację.
Izolowanie i rozpraszanie energii - procedura zawierająca cztery następujące działania:
odizolowanie (rozłączenie, oddzielenie) maszyny (lub określonej części maszyny) od wszelkich źródeł zasilania,
zamknięcie (lub zabezpieczenie w inny sposób) wszystkich izolowanych jednostek w położeniu odizolowanym, jeśli jest to konieczne,
rozproszenie lub powstrzymanie (zgromadzenie) każdej zmagazynowanej energii, która może powodować wzrost zagrożenia,
sprawdzenie, przy pomocy procedur bezpiecznej pracy, że podjęte działania spowodowały pożądany skutek.
Niezawodność - zdolność maszyny, jej elementów lub wyposażenia do bezawaryjnego wykonywania wymaganej funkcji w określonych warunkach przez określony czas.
Odległość bezpieczeństwa – minimalna odległość struktury ochronnej od strefy niebezpiecznej.
Operator - osoba lub osoby, której/ym powierzono zadania zainstalowania, użytkowania, regulacji, konserwacji, czyszczenia, naprawy lub transportu maszyny.
Osłona - część maszyny stanowiąca fizyczną zaporę przeznaczoną specjalnie dla zapewnienia ochrony - w zależności od budowy osłona może być obudową, pokrywą, ekranem, drzwiami, osłoną pełną itp.
Podatność na konserwację i naprawy - przystosowanie maszyny do utrzymania lub przywracania stanu, w którym - przy użytkowaniu zgodnie z przeznaczeniem - może ona spełniać swoją funkcję, dzięki wykonywaniu koniecznych czynności (konserwacja) zgodnie z ustalonymi metodami i przy użyciu ustalonych środków.
Ryzyko - kombinacja prawdopodobieństwa wydarzenia się szkody i jej ciężkości.
Strefa niebezpieczna - każda przestrzeń wewnątrz i (lub) wokół maszyny, w której człowiek jest eksponowany na niebezpieczeństwo urazu ciała lub pogorszenia stanu zdrowia.
Sytuacja zagrożenia - każda sytuacja, w której człowiek jest eksponowany na jedno lub więcej zagrożeń.
Szkoda - uraz fizyczny lub uszczerbek na zdrowiu ludzi albo też uszkodzenia majątku lub degradacja środowiska.
Techniczny środek ochronny - osłona lub urządzenie ochronne.
Uszkodzenie - zakończenie zdolności przedmiotu do spełnienia wymaganych funkcji.
Użytkowanie maszyny zgodnie z przeznaczeniem - używanie maszyny do celów określonych przez producenta lub takich, które ze względu na jej konstrukcję, budowę i funkcje uważa się za normalne.
Zagrożenie - źródło możliwego urazu lub pogorszenia stanu zdrowia.
SŁOWNIK DIAGNOSTYCZNY
Słownik diagnostyczny obejmuje zespół określeń pojawiających w przedstawionej książce, jak i spotykanych w literaturze technicznej, poświęconej problematyce diagnostycznej. Jak dotychczas, brak Polskiej Normy dotyczącej wielu określeń tego działu, stąd niektóre pojęcia są przez wielu autorów różnie formułowane.
Starano się tu wybrać taki zespół określeń, który byłby wewnętrznie nie sprzeczny. Niektóre określenia, częściej spotykane w praktyce zamieszczono również, oznaczając je gwiazdką *. Przedstawienie głównych określeń z zakresu "jakości" jest wynikiem wprowadzania w Polsce norm zachodnich (seria EN 29 000). Zainteresowanych poszerzonym słownikiem warto skierować do Leksykonu diagnostyki technicznej [76].
A
algorytm diagnozowania - przepis określający kolejność i rodzaj działań diagnostycznych, które należy wykonać w trakcie realizacji procesu diagnostycznego.
analiza diagnostyczna - zespół działań związanych z oceną informacji o właściwościach obiektu w chwili kontroli (wyników pomiarów lub obserwacji) i ustaleniem wytycznych dotyczących dalszego postepowania w procesie diagnostycznym.
B
badanie diagnostyczne - działanie mające na celu uzyskanie informacji o obiekcie. Obejmuje czynności związane z:
wytworzeniem warunków umożliwiających realizacje badania (np. wytworzenie sygnałów testujących),
określeniem wartości właściwości obiektu w chwili kontroli (pomiar) lub tylko ich występowania (obserwacja).
baza danych - zbiór informacji, za pomocą których wykonuje się operacje logiczne, matematyczne lub tekstowe. W technice komputerowej zbiór taki (plik) może być za pomocą odpowiedniego programu ewidencjonowany, sortowany, przetwarzany i dostarczany w postaci wydruku.
baza przestrzeni stanu - zbiór wielkości, których wartości wyznaczają stan obiektu. W ujęciu topologicznym wielkości te określają osie współrzędnych wyznaczających przestrzeń topologiczną. Jeśli wielkości te nie są od siebie zależne, to osie są ortogonalne, w przeciwnym przypadku są względem siebie nachylone pod kątem określonym przez współczynnik korelacji.
C
cecha - właściwość, zwykle wielkość fizyczna.
cecha funkcjonalna - właściwość obiektu charakteryzująca wykonywanie przez obiekt funkcji (zadań), do których jest on przeznaczony. Cechy funkcjonalne mogą być obserwowane tylko w czasie działania obiektu.
cecha obiektu - właściwość wyróżniająca interesujący nas obiekt z otaczającej rzeczywistości.
cecha stanu obiektu - cecha obiektu, której wartości służą do określania stanu obiektu w czasie działań diagnostycznych lub niezależnie od nich (sygnalizacja zmiany stanu obiektu).
cepstrum - przekształcenie widma mocy sygnału wibroakustycznego okresowo zakłóconego, które uwypukla tą okresowość w postaci prążka cepstrum. Przekształcenie polega na zlogarytmowaniu funkcji gęstości widma i obliczeniu kwadratu modułu transformaty Fouriera. Nazwa pochodzi od przestawienia sylab w słowie spectrum (ang) - widmo.
charakterystyka obiektu - zbiór wartości wybranych wielkości, określających stan obiektu (zwykle stan zdatności), lub jego zmianę w funkcji wartości wybranej cechy lub czasu.
D
dane diagnostyczne - zespół informacji umożliwiających realizacje procesu diagnostycznego: zbiór wartości odniesienia, zbiór możliwych diagnoz, zbiór określeń punktów pomiarowych, opis metod pomiarowych i inne.
dendryt sprawdzeń - graficzne odwzorowanie kolejności wykonywania sprawdzeń, w zależności od ich wyników.
diagnostyka (techniczna) - dziedzina wiedzy zajmująca się rozpoznawaniem stanu obiektów technicznych, zwłaszcza w warunkach ograniczonej informacji (np. bez demontażu obiektu). Opracowane w zakresie teorii diagnostyki metody badania obiektu, zaplanowane procesy diagnostyczne, projekty systemów diagnostycznych, są podstawą realizacji działań diagnostycznych w zakresie praktyki.
- drganiowa - proces diagnostyczny wykorzystujący do wypracowania diagnozy, drgania towarzyszące funkcjonowaniu urządzenia podczas pracy.
- funkcjonalna - proces diagnostyczny, w którym bada się stopień zakłócenia funkcji obiektu (np.
zmniejszenie mocy, dokładności działania itp.).
- przyczynowa - proces diagnostyczny mający na celu ustalenie przyczyn uszkodzenia obiektu.
- strukturalna - proces diagnostyczny wskazujący uszkodzone elementy systemu lub charakter uszkodzeń.
diagnosta - człowiek określający stan obiektu na podstawie wyników sprawdzeń i relacji diagnostycznej Często zakres jego funkcji rozszerza się na kierowanie pozostałymi działaniami diagnostycznymi (kierownik systemu diagnostycznego). * Człowiek planujący (opracowujący) proces diagnostyczny.
diagnoza - określenie stanu obiektu, wynik syntezy diagnostycznej; * jeden wyróżniony stan obiektu; * najbardziej prawdopodobny stan obiektu.
diagnozowanie - zbiór działań mających na celu określenie stanu obiektu lub jego elementu.
diagnozy możliwe - zbiór diagnoz ograniczony decyzyjnie ze względu na możliwości ich wykorzystania w warunkach eksploatacyjnych obiektu. Ograniczenie wprowadza się podając zbiór stanów rozróżnianych.
dozorowanie - rodzaj procesu diagnostycznego, w którym kontrola stanu powtarzana jest okresowo celem wykrycia uszkodzenia dostatecznie szybko po jego powstaniu.
działanie diagnostyczne - zespół czynności mających na celu uzyskanie informacji charakteryzujących stan obiektu lub ich przetworzenie w informacje diagnostyczne i wyróżnienie jednego z rozróżnianych stanów.
E
eksploatacja - 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.
eksploatacyjny koszt kontroli - suma nakładów na kontrolę i straty wynikające z użytkowania uszkodzonego obiektu.
entropia - nieokreśloność stanu obiektu (jako zmiennej losowej). Miarą entropii jest ilość informacji niezbędna do określenia stanu. Jeśli znana jest liczba i rozróżnianych stanów obiektu i prawdopodobieństwa ich wystąpienia p(xi).
entropia warunkowa uśredniona - entropia warunkowa zmiennej losowej X2 uśredniona po wszystkich wartościach zmiennej losowej X1
Entropia warunkowa uśredniona pozwala obliczyć, o ile zmaleje nieokreśloność stanu obiektu pod warunkiem wykonania jednego (kolejnego) sprawdzenia. Jest dobrym kryterium optymalizacji programu diagnostycznego.
F
fazy procesu diagnostycznego -mierzenie, sprawdzanie, wypracowywanie diagnozy: etapy procesu diagnostycznego obejmujące działania diagnostyczne dostarczające informacji diagnostycznych tego samego rodzaju.
funkcje stanu - wskaźniki wykorzystywane jako kryteria oceny obiektu. Wyróżnić można: wskaźniki techniczno-ekonomiczne, wskaźniki niezawodności, symptomy nieprawidłowości w strukturze obiektu.
G
genezowanie - proces diagnostyczny mający na celu określenie stanu obiektu w czasie przeszłym (zwykle w określonej chwili) oraz ustalenie przyczyn zmiany stanu, na podstawie badania w chwili obecnej.
głębokość lokalizacji uszkodzeń - podział obiektu na części, które określają dokładność wyznaczania miejsca uszkodzenia.
graf - uporządkowana trojka: G = <X,U,P> w której X - skończony zbiór punktów zwanych wierzchołkami grafu, U - skończony zbiór powiązań między wierzchołkami zwany zbiorem gałęzi grafu, P -relacja trójczłonowa określona na iloczynie kartezjańskim P XXU (predykat).
graf sieciowy (sieć) - graf o strukturze opisanej ilościowo. Poszczególnym gałęziom (lub wierzchołkom) przypisane są wartości wybranej funkcji . Struktura sieci:
S = < X, U, P, (U) >
I
ilość informacji - miara nieokreśloności stanu obiektu (entropii) wykorzystująca rozkład prawdopodobieństwa wystąpienia poszczególnych wartości nośnika informacji (zdarzenia).
indeks poprzedzania - indeks nadawany wierzchołkom grafu, wyrażający liczbę elementów (plus jeden), poprzedzających ten element na ścieżce od elementu wejściowego.
informacja diagnostyczna - informacja umożliwiająca określenie stanu obiektu. Informacjami diagnostycznymi są: wyniki badań, wyniki sprawdzeń oraz diagnozy.
instrukcja kontroli - jednoznaczne określenie warunków kontroli i metod badań.
J
jakość - zespół cech obiektu lub działania, wpływający na zdolność do zaspokajania przez ten obiekt lub działanie określonych potrzeb.
jakość urządzenia - stopień zgodności właściwości urządzenia z wymaganiami.
K
komparator - element systemu diagnostycznego porównujący wyniki pomiarów z wartościami odniesienia.
kontrola - proces, zwykle wielokrotnie powtarzany, mający na celu zbieranie, przetwarzanie i ocenę informacji o własnościach obiektu. Jeśli ocena ta dotyczy stopnia zdatności obiektu do wykonywania funkcji, do których jest przeznaczony, to kontrola jest procesem diagnostycznym.
- ciągła - kontrola obejmująca wielkości decydujące o prawidłowym działaniu obiektu, które są mierzone (obserwowane) i sprawdzane bez przerwy w czasie; odchyłka od zadanych wartości odniesienia jest natychmiast sygnalizowana. W praktyce dopuszcza się okresowy pomiar (próbkowanie) pod warunkiem, ze okres powtarzania jest znacznie krótszy od szybkości możliwych zmian stanu.
- funkcjonowania - sprawdzanie, czy obiekt wykonuje zadania zgodnie z przeznaczeniem;
* sposób kontroli stanu obiektu, w którym bada się jedynie cechy (symptomy), dostępne w trakcie pracy (funkcjonowania) obiektu, bez ingerencji w jego strukturę.
- okresowa - kontrola powtarzana co ustalony okres czasu (nie koniecznie stały), której celem jest ustalenie, czy obiekt może być nadal użytkowany, czy wymaga obsługiwania.
- profilaktyczna - kontrola mająca na celu wykrycie zmian zachodzących w obiekcie pod wpływem użytkowania, zanim spowodują one uszkodzenie obiektu.
- stanu - kontrola mająca na celu ustalenie, w jakim stanie (ze z góry ustalonego zbioru stanów) obiekt znajduje się w chwili kontroli.
kontrola statystyczna jakości - kontrola jakości, w której stosuje się techniki statystyczne; m.in. badanie i stosowanie rozkładów, mierzenie rozrzutów, analizę regresji, stosowanie kart kontrolnych; * kontrola, w której ocenia się jakość (stan) populacji obiektów (partii produkcji) na podstawie badania próbki.
korelator - element systemu diagnostycznego realizujący relacje implikacji; przyporządkowuje zbiorowi wyników sprawdzeń - diagnozę, zgodnie z zadaną relacją diagnostyczną. Zazwyczaj funkcję tą spełnia człowiek - diagnosta.
koszt diagnozowania - wskaźnik jakości procesu diagnostycznego, którego miarą może być, m. innymi decyzyjnie wybrany: czas potrzebny na realizacje procesu (lub jego cześć), suma nakładów finansowych na realizację procesu i strat związanych z postojem obiektu w czasie diagnozowania. (Mogą być również inne miary). Ze względu na losowy czas realizacji działań diagnostycznych, koszt diagnozowania jest zmienną losową, zwykle estymowaną wartością średnią.
L
lokalizacja uszkodzeń (diagnozowanie obsługowe) - rodzaj kontroli, w którym wiadomo a priori, że obiekt jest uszkodzony a proces diagnostyczny ma na celu ustalenie miejsca uszkodzenia.
M
model obiektu - uproszczone odwzorowanie właściwości obiektu wybranych ze względu na możliwość oceny jego zdatności do wykonania stawianych mu zadań. Uproszczenie polega na ograniczeniu zbioru właściwości uwzględnianych w opisie.
- - diagnostyczny - zwykle opis matematyczny, (analityczny, graficzny, logiczny), uwzględniający powiązania właściwości obiektu z jego stanem. Zawiera zbiór danych diagnostycznych, w tym relację diagnostyczną umożliwiającą wypracowanie diagnozy.
modelowanie - selekcja informacji o właściwościach obiektu i związkach między nimi, wykonywana ze względu na cel badania i umożliwiająca jego realizacje.
N
nadzorowanie jakości - ciągłe monitorowanie i weryfikacja stanu procedur, metod, warunków, procesów, wyrobów i usług oraz analiza polegająca na porównaniu zapisów z ustalonymi wskazaniami w celu zapewnienia, że określone wymagania jakościowe są spełnione.
niezawodność - zespół właściwości, które opisują gotowość obiektu i wpływające na nią: nieuszkadzalność, obsługiwalność i zapewnienie środków obsługi.
nieuszkadzalność - zdolność obiektu do pełnienia wymaganych funkcji w określonym czasie i w określonych warunkach.
niezdatność - stan obiektu charakteryzujący się niezdolnością do wypełniania wymaganych funkcji, (poza przypadkiem niezdolności występującej w czasie obsługi profilaktycznej lub niezdolności spowodowanej brakiem środków zewnętrznych lub innymi planowanymi działaniami.
O
obiekt - dowolna część składowa, element, przyrząd, wyrób, podsystem, jednostka funkcjonalna, urządzenie lub system, które mają być rozpatrywane indywidualnie;
* wydzielony fragment rzeczywistości, który może być rozpatrywany jako urządzenie lub system.
- wielofunkcyjny - obiekt, który może realizować kilka funkcji niezależnie. Obiekt taki może znajdować się w stanach częściowej zdatności, jeśli co najmniej jedna z funkcji może być realizowana.
obszar stanu - cześć przestrzeni stanu obiektu ograniczona przez wartości odniesienia, której przyporządkowuje się odpowiedni stan obiektu. Zakłada się, że zmiana wartości cech w granicach obszaru stanu nie powoduje zmiany stanu obiektu.
okres powtarzania kontroli - czas do rozpoczęcia kolejnej kontroli stanu obiektu; może być stały lub zależny od rozkładu czasu do uszkodzenia obiektu i wartości składowych eksploatacyjnego kosztu kontroli.
obsługiwalność - (podatność na obsługę), zdolność obiektu do utrzymywania lub odtwarza-nia stanu w danych warunkach eksploatacji, w których może on wypełniać wymagane funkcje przy założeniu, że obsługa jest przeprowadzana w ustalonych warunkach z zachowaniem ustalonych procedur i środków.
P
parametr - cecha obiektu charakteryzująca jego stan zdatności zgodnie z wymaganiami technicznymi. Wartość parametru jest umieszczana w dokumentacji technicznej i pozwala na identyfikacje obiektu i jego stanu. * Wartość cechy charakteryzująca obiekt.
-uogólniony - wielkość będąca funkcją wielu zmiennych, których wartości zależą od stanu obiektu.
Wprowadzając parametr uogólniony sprowadza się wielowymiarową przestrzeń stanu do jednowymiarowej.
pętla jakości - pojęciowy model współzależnych działań, które wpływają na jakość wyrobu lub usługi na różnych etapach: od identyfikacji potrzeby do stwierdzenia czy te potrzeby zostały zaspokojone. Wymienione w określeniu etapy mogą obejmować: marketing, projektowanie i konstruowanie, zaopatrzenie, produkcję, kontrolę, próby, badania, pakowanie i przechowywanie, dystrybucję, instalowanie i uruchomianie, pomoc techniczną i obsługiwanie, likwidację po wykorzystaniu.
plan badania - zasady, które należy stosować przy ocenie partii urządzeń; * plan zgodnie z którym pobiera się próbki w celu uzyskania informacji niezbędnych do podjęcia decyzji (diagnozy) o stanie partii lub całej populacji urządzeń.
podatność diagnostyczna - stopień przystosowania konstrukcji obiektu do działań diagnostycznych; * właściwość obiektu umożliwiająca kontrolę jego stanu i lokalizację uszkodzeń.
potencjał diagnostyczny - zdolność urządzenia (lub całego systemu) diagnostycznego do uzyskiwania informacji diagnostycznych.
proces diagnostyczny - proces informacyjny, w czasie którego w wyniku uzyskiwania i przetwarzania informacji zmienia się stopień nieokreśloności stanu diagnozowanego obiektu; efektem końcowym tego procesu jest diagnoza.
prognoza - prawdopodobny stan obiektu, w jakim znajdzie się on po zadanym czasie od chwili przeprowadzania kontroli, określony na podstawie jej wyników.
program diagnostyczny - opis kolejności i warunków wykonywania sprawdzeń.
- - sekwencyjny - program, w którym przerywa się proces diagnostyczny z chwilą rozpoznania stanu obiektu.
- - stały - program, w którym kolejność i ilość wykonywanych sprawdzeń nie zależy od ich wyników.
- - zmienny - program; w którym wybór kolejno wykonywanych sprawdzeń zależy od poprzednio uzyskanych wyników (w ciągu danej kontroli).
przedział wartości odniesienia - zbiór wartości cechy obiektu ograniczony przez dwie wartości odniesienia.
Zakłada się, że zmiana wartości cechy w granicach przedziału nie zmienia stanu obiektu.
przestrzeń stanu - n-wymiarowa przestrzeń, której poszczególnym punktom odpowiadają stany obiektu. Punkty te są produktem kartezjańskim zbiorów wartości cech obiektu, wyznaczających tą przestrzeń. Punkty te można traktować jako wektory (końce wektorów o początku w początku układu współrzędnych) i rozpatrywać przestrzeń wektorową.
R
relacja diagnostyczna - relacja implikacji ("jeśli D to Si.") określająca zależność między zbiorem wyników sprawdzeń, a zbiorem możliwych diagnoz.
S
sprawdzenie - zbiór czynności mających na celu porównanie wyników badania obiektu (pomiaru, obserwacji) z wartościami odniesienia.
stan obiektu - zbiór wartości jego cech w danej chwili. Odwzorowaniem stanu jest wektor w przestrzeni stanu, którego współrzędne odpowiadają wartościom cech.
*stopień odchylenia struktury obiektu od struktury idealnej, przyjętej za punkt odniesienia.
- - funkcjonalny - określenie rodzaju lub stopnia wykonywanych w danej chwili zadań (funkcji,) np. dla silnika elektrycznego: bieg jałowy, obciążenie normalne przeciążenie.
- - graniczny - stan, po osiągnięciu którego obiekt z przyczyn technicznych, ekonomicznych, środowiskowych lub innych jest niezdatny do dalszego użytkowania.
- - niezawodnościowy - stan zależny od stopnia zdolności obiektu do wykonywania zadań, do których jest przeznaczony.
- - rozróżniany - stan, którego rozpoznanie jest uzasadnione ze względu na dalsze postępowanie z obiektem.
Zbiór stanów rozróżnianych jest ustalany decyzyjnie z uwzględnieniem warunków konstrukcyjnych i eksploatacyjnych obiektu. Odwzorowaniem stanu rozróżnianego jest obszar w przestrzeni stanu, ograniczony wartościami odniesienia.
- - techniczny - określenie stopnia zużycia urządzenia, wyrażany w kategoriach (I, II,III, itd.). Jest funkcją okresu użytkowania i skompletowania (w części zapasowe, oprzyrządowanie itp.).
strategia kontroli - plan powtarzania kontroli stanu obiektu w dłuższym okresie. Opracowanie jej polega na wyznaczeniu ciągu {ti} chwil rozpoczęcia kolejnych kontroli zgodnie z wybranym kryterium.
sterowanie jakością - metody i działania stosowane w celu spełniania wymagań jakościowych.
struktura diagnostyczna obiektu - określone uporządkowanie elementów obiektu, wydzielonych ze względu na działania diagnostyczne.
symptom – uszkodzeniowo zorientowana miara sygnału (ewentualnie funkcjonowania); zjawisko, dzięki któremu obserwuje się uszkodzenie nie występujące w obiekcie zdatnym.
synteza diagnostyczna - zespół działań przetwarzających informacje w określenie stanu - diagnozę.
system diagnostyczny - zbiór elementów niezbędnych do realizacji działań diagnostycznych i zbiór relacji miedzy właściwościami tych elementów. Elementami systemu są: przyrządy pomiarowe, dane diagnostyczne, pamięci tych danych, komparatory, korelator (diagnosta). Relacjami systemu diagnostycznego są: relacje porównania (wartości wielkości mierzonych ze skalami pomiaru, wyników pomiaru z wartościami odniesienia) i relacje implikacji (narzucające kolejność działań diagnostycznych i zależność diagnoz od wyników sprawdzeń).
system diagnostyczny - ekspertowy - system, w którym ze względu na niepełną lub nie w pełni wiarogodną informację diagnostyczną, w celu wypracowania diagnozy wykorzystuje się eksperta (lub system ekspertowy).
system ekspertowy - system, w którym ekspert (człowiek o znacznej wiedzy i doświadczeniu w określonej dziedzinie) wykorzystując wyniki badań literaturowych i eksploatacyjnych obiektu wypracowuje dodatkowe informacje (wytyczne do działań diagnostycznych), umożliwiające wypracowanie diagnoz (bardziej wiarogodnych).
system jakości - struktura organizacyjna, podział odpowiedzialności, procedury, procesy i zasoby umożliwiające wdrażanie zarządzania jakością.
sytuacja diagnostyczna - zespół ograniczeń nakładanych na realizacje procesu diagnostycznego w związku z warunkami eksploatacyjnymi.
sztuczna inteligencja - dziedzina informatyki, dotycząca metod i technik wnioskowania symbolicznego przez komputer.
T
tablica ogłoszeń - fragment pamięci komputera, przeznaczony w komputerowym systemie doradczym do gromadzenia komunikatów, przeznaczonych dla zainteresowanych odbiorców, które zawierając wiadomości i informacje o stopniu ich prawdziwości.
tablica uszkodzeń - tablica, w której poszczególnym wierszom przypisane są testy (sygnały testujące) a poszczególnym kolumnom testowane elementy urządzenia. Na przecięciach wierszy i kolumn wpisuje się "0"
jeśli element pracuje prawidłowo a "1" jeśli nieprawidłowo. Analiza tablicy pozwala wykryć uszkodzony element.
testowanie diagnostyczne - proces diagnostyczny, w czasie którego oddziaływuje się na obiekt sygnałami testującymi (wymuszenia określonych reakcji).
testujący sygnał (test) - sygnał o określonych parametrach, którego oddziaływanie na obiekt wywołuje określone efekty zależne od stanu obiektu; * specjalne oddziaływanie na obiekt i obserwacja jego reakcji na to oddziaływanie.
tor sprawdzenia - zbiór elementów, których stan wpływa na wynik sprawdzenia, uporządkowany w kolejności zależnej od kierunku przechodzenia sygnału kontrolnego.
trwałość - zdolność obiektu do wypełniania wymaganych funkcji w danych warunkach użytkowania i obsługiwania, aż do osiągnięcia stanu granicznego;
* odporność obiektu na zmiany wartości cech charakteryzujących jego jakość.
U
uszkodzenie - utrata zdatności obiektu do wypełniania wymaganych funkcji;
* zmiana właściwości obiektu, która utrudnia lub uniemożliwia pełnienie wymaganej funkcji.
urządzenie diagnostyczne - urządzenie wypracowujące automatycznie diagnozę lub co najmniej wynik sprawdzenia.
W
wada - niespełnienie wymagań związanych z zamierzonym użytkowaniem.
wartość graniczna - wartość parametru (wielkości charakteryzującej obiekt w stanie zdatności), do której może zbliżać się jego odchylenie od wartości nominalnej nie zmieniając stanu obiektu. Przekroczenie wartości granicznej powoduje uznanie obiektu niena-prawialnego za niezdatny, a obiektu naprawialnego - za wymagający odnowy (regulacji, naprawy, wymiany elementu).
- nominalna - wartość wielkości charakteryzującej obiekt, ustalona przez konstruktora lub producenta jako właściwa dla obiektu w pełni zdatnego; * wartość podana w dokumentacji obiektu.
- odniesienia - wartość, z którą porównuje się w trakcie analizy diagnostycznej wynik pomiaru. Wartości odniesienia wyznaczają granice obszarów stanu w przestrzeni stanu obiektu.
wiarogodność kontroli -właściwość procesu kontroli określająca, w jakim stopniu słuszna jest decyzja użytkowania obiektu jako zdatnego, podjęta po przeprowadzeniu tego procesu. Miarą wiarogodności kontroli jest stosunek prawdopodobieństw, że użytkowany obiekt jest zdatny i że został uznany za zdatny (prawdopodobieństwo zdatności a priori i a posteriori włączenia obiektu do użytkowania).
wnioskowanie diagnostyczne - końcowa faza procesu diagnostycznego, w której wykorzystując relację diagnostyczną wypracowuje się diagnozę jako logiczny wynik działań diagnostycznych.
wskaźnik - wielkość, której wartości są podstawą oceny; w diagnostyce wykorzystuje się najczęściej wskaźniki:
techniczno-ekonomiczne, niezawodnościowe i symptomy nieprawidłowej pracy obiektu.
wskaźniki jakości procesu diagnostycznego - wskaźniki umożliwiające ocenę i optymalizację procesu (kryteria oceny). Zalicza się tu: prawdopodobieństwo błędnej diagnozy (i-ty stan obiektu określony jako j-ty), średni czas trwania jednego procesu diagnostycznego, średni koszt diagnozowania, głębokość lokalizacji uszkodzeń.
wymuszenia zewnętrzne - warunki, w jakich badany jest obiekt zwykle wytwarzane sztucznie, o ekstremalnych wartościach. Obejmują m.in. obciążenia, warunki klimatyczne, oddziaływania mechaniczne.
Z
zapewnienie jakości - wszystkie planowane i systematyczne działania, niezbędne do stworzenia odpowiedniego stopnia zaufania co do tego, że wyrób lub usługa spełni ustalone wymagania jakościowe.
…niejednemu uczonemu łatwiej przyznać, że sam się zestarzał, niż to, że zestarzała się jego wiedza…
(Tył okładka)
Prof. zw. dr hab. inż. Bogdan ŻÓŁTOWSKI
W działalności naukowej zajmuje się problemami budowy i eksploatacji maszyn, mechaniki w ujęciu dynamiki maszyn, wibroakustyki, diagnostyki technicznej, metrologii i eksploatacji pojazdów. Ma w swoim dorobku ogólnie około 400 publikacji, w tym 21 pozycji książkowych (własne i współautorskie), 46 publikacji naukowych, 182 publikacje naukowo-techniczne i konferencyjne, 27 referatów naukowych oraz 45 opracowań naukowo-technicznych. Członek wielu stowarzyszeń i komitetów: członek Institution of Diagnostic Engineers, Leicaster, England, członek EUROMECH (European Mechanics Society), członek SAE International od 2003, członek Polskiego Towarzystwa Diagnostyki Technicznej, członek Rady Programowej w Zagadnieniach Eksploatacji Maszyn PAN od 1995r., członek Rady Programowej wydawnictwa PTDT
„DIAGNOSTYKA”, główny organizator cyklicznej konferencji: ”Diagnostyka Maszyn Roboczych i Pojazdów”. Wypromował kilkudziesięciu (około 200) absolwentów studiów magisterskich i inżynierskich, 13 doktorów nauk technicznych oraz recenzuje prace naukowo-badawcze, a także dorobek naukowy.
Adres: UTP, Wydział Inżynierii Mechanicznej, 85-796 Bydgoszcz, al. S. Kaliskiego 7 Dr inż. Bogdan LANDOWSKI
Pracuje w Zakładzie Transportu i Eksploatacji Wydziału Inżynierii Mechanicznej Uniwersytetu Technologiczno-Przyrodniczego w Bydgoszczy. W pracy naukowej zajmuje się problemami dotyczącymi modelowania procesów i systemów eksploatacji oraz sterowania procesami realizowanymi w złożonych systemach technicznych.
Prowadzi badania dotyczące zagadnień efektywności działania systemów eksploatacji obiektów technicznych, a w szczególności środków transportu i realizuje badania eksploatacyjne w tych systemach. Tematyka badawcza obejmuje, m.in. zagadnienia bezpieczeństwa, ryzyka, efektywności i niezawodności obiektów technicznych oraz systemów, w których są one eksploatowane, a także komputerowe wspomaganie tzw.
służb utrzymania ruchu. Wyniki swoich prac publikuje w kraju i za granicą. Jest współautorem kilku książek. Ponadto jest autorem i współautorem ponad 40 prac naukowych opublikowanych w kraju i za granicą, promotorem prac magisterskich i inżynierskich.
Adres: UTP, Wydział Inżynierii Mechanicznej, 85-796 Bydgoszcz, al. S. Kaliskiego 7 Dr inż. PRZYBYLIŃSKI Bolesław
Wieloletni pracownik naukowo - dydaktyczny Uniwersytetu Technologiczno - Przyrodniczego w Bydgoszczy, obecnie adiunkt w Zakładzie Pojazdów i Diagnostyki na Wydziale Inżynierii Mechanicznej. W działalności zawodowej zajmuje się problematyką projektowania i konstruowania maszyn, bezpieczeństwem maszyn i urządzeń w eksploatacji oraz przywracaniem zdatności eksploatacyjnej zużytym elementom maszyn.
Efektami prac badawczych i konstruktorskich są, min.: opracowanie autorskie dokumentacji i zbudowanie strzeżonych prawem patentowym natryskiwarek elektrostatycznych do pokrywania talkiem przewodów i kabli elektrycznych, zaprojektowanie i wykonanie maszyny do laminowania ML-1/2007, zaprojektowanie maszyn do odzysku odpadów z produkcji falistych płyt włókno-cementowych, projekt i wykonanie granulatora przeznaczonego do cięcia nitek tworzywa sztucznego podawanego z wytłaczarki, itd. Nagrodzony i odznaczony m. in.: wielokrotnie nagrodami Rektora UTP; Brązową, Srebrną i Złotą Odznaką SIMP; Srebrną i Złotą Odznaką Honorową NOT; najwyższym wyróżnieniem SIMP – Odznaką im. Henryka Mierzejewskiego, Srebrnym Krzyżem Zasługi.
Adres: UTP, Wydział Inżynierii Mechanicznej, 85-796 Bydgoszcz, al. S. Kaliskiego 7
WND-POIG.01.03.01-00-212/09
