Методика сбора, обработки и анализа данных по надежности автомобилей

Цель работы — изучить методику сбора, обработки и анализа статистических данных по надежности автомобилей, основные показатели надежности.

Общие сведения и основные понятия

Исследования по оценке надежности агрегатов и систем автомобилей выполняются на базе рядовых автотранспортных предприятий. Сбор первичной информации по надежности автомобилей осуществляется ответственными работниками предприятий.

Основными источниками первичной информации служат материалы непосредственных наблюдений за деталями, узлами, системами и агрегатами автомобилей, организуемых в условиях реальной эксплуатации (рис. 1.1).



Сбор данных по пробегам деталей, агрегатов и автомобилей до отказа или неисправности, о причине и объеме ремонтных работ, заменяемым деталям, времени простоя в ремонте, трудоемкости ремонта, работе, совершенной автомобилем, ТО осуществляется для всех автомобилей, эксплуатируемых в опорных предприятиях. В подконтрольную группу входят новые автомобили, работающие в различных условиях:

• преимущественно на междугородных перевозках;
• преимущественно в городе;
• в тяжелых условиях, в карьере.

Водителям автомобилей подконтрольной группы выдаются «Карточки эксплуатационной надежности автомобилей», контроль за правильным и своевременным заполнением которых обеспечивается сотрудниками службы надежности.

Перед заездом автомобиля в зону ремонта дежурный механик фиксирует сведения о виде отказа, пробеге, номере автомобиля, причине неисправности отказа, которые отмечаются вместе со временем заезда в карточке «Отчет дежурного механика» (постановка на ремонт). На основании произведенной записи водителю выписывается ремонтный листок, согласно которому автомобиль направляется на определенный участок и пост. После проведения ремонта в ремонтный листок заносятся номер агрегата, полное описание его неисправности, отказа и причина, их вызывающая, перечисляются замененные детали.

На основании ремонтного листка, сведений с промежуточного и центрального складов, сообщения дежурного механика о выезде автомобиля из зоны ремонта заполняется карточка «Отчет дежурного механика» (выход с ремонта). Контроль за правильным, своевременным и полным заполнением ремонтного листка, требований на запасные части обеспечивается дежурным механиком.

На основании «Отчетов дежурного механика» о постановке на ремонт и выходе с ремонта заполняется «Накопительная ведомость о надежности конкретного автомобиля». Учет пробегов и выполнения ТО автомобилей осуществляется дежурным механиком и фиксируется в «Карточке учета работы».


Дополнительными источниками первичной информации являются:

• данные предприятий о расходе запасных частей, причине и характере отказов и т.д.;
• эксплуатационная и ремонтная документация (инструкции, руководства);
• другие материалы, позволяющие оценить качество, надежность и долговечность автомобилей.

Минимальное количество объектов исследований в каждой подконтрольной группе определяется в соответствии с параметрическими (вид закона распределения известен) и непараметрическими (вид закона распределения неизвестен) методами на основании методических разработок Государственного научно-исследовательского института автомобильного транспорта (НИИАТ), а также руководящих технических материалов и государственных стандартов. Оптимальное количество объектов исследования обычно составляет 20—25 ед.

Автомобили подконтрольных партий должны испытываться при нагрузке, близкой к значениям полезной эксплуатационной, и полной массе, указанным в технических условиях на автомобиль для данных дорожных условий. В процессе эксплуатации допускаются незначительные отклонения (не более 15...20%) нагрузки от норм, установленных по техническим условиям (ТУ) предприятия-изготовителя. Периодичность ТО и предупредительного текущего ремонта, а также объемы выполняемых работ определяются Положением и конкретной программой исследований. Техническое обслуживание всех видов автомобилей производится в типичных для данного предприятия условиях на его производственной базе.

Анализ информации о надежности необходимо проводить по элементам автомобиля. Такой анализ должен быть качественным и количественным. Качественный анализ позволяет установить степень влияния различных отказов и неисправностей отдельных агрегатов и систем в целом, выявить основные конструктивно-производственные недостатки, недочеты эксплуатации и ремонта. Количественный анализ информации о надежности позволяет определять фактический уровень надежности автомобиля, оценка которого производится с помощью показателей, получаемых по определенным математическим зависимостям.


При оценке количественных показателей надежности основными величинами, используемыми в расчетах, являются число отказов или неисправностей, величина наработки, коэффициент вариации и среднеквадратическое отклонение, параметр потока отказов.

Показатели надежности агрегатов, узлов и систем автомобилей позволяют получить эксплуатационную оценку факторов, влияющих на интенсивность изменения технического состояния агрегатов в процессе эксплуатации, оценить их эксплуатационную надежность, взаимосвязь пробегов до замены и влияние интенсивности изменения технического состояния на удельные затраты по поддержанию их работоспособности.

Наиболее часто используются следующие показатели надежности:

средняя наработка на отказ



среднеквадратическое отклонение наработки на отказ



коэффициент вариации наработки на отказ




параметр потока отказов



где n — количество интервалов наработки; l_i — середина i-го интервала наработки; p_i — частость попадания в i-й интервал.

Для оценки долговечности изделий используют следующие показатели:

средний ресурс



среднеквадратическое отклонение ресурса



коэффициент вариации ресурса



где R_i — середина i-го интервала ресурса.

Порядок выполнения работы

Техническое обеспечение и место выполнения — компьютерный класс, программное средство STATISTICA, набор карточек с данными для расчета показателей надежности.

После изучения методических указаний каждый студент получает персональные данные для расчета (вариационные ряды) и под контролем преподавателя выполняет необходимые вычисления по определению показателей надежности, используя при этом варианты решения примеров заданий 1 и 2.

По окончании занятий оформляется отчет по работе и осуществляется его защита.

Продолжительность работы — 2...4 ч.

Задание 1. Определить показатели безотказности агрегата

По представленному вариационному ряду наработки на отказ (табл. 1.1) находят показатели безотказности агрегата автомобиля.

Таблица 1.1. Вариационный ряд наработки на отказ

Номер варианта	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
Наработка на отказ, тыс. км	24	16	22	24	26	36	51	32	46	15	17	14	50

Номер варианта	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25
Наработка на отказ, тыс. км	23	32	8	21	21	22	7	16	34	10	21	37

Пример 1.1. С помощью программного средства STATISTICA определяют показатели безотказности: l=25 тыс. км; σ₁=12,15 тыс. км; V_l=0,486; ω=0,04 отказов/тыс. км.

Пользуясь строкой «Подбор распределений», строят график распределения наработки на отказ в координатах «наработка (тыс. км) — частость (%)», как показано на рис. 1.2.

Задание 2. Определить показатели долговечности агрегата

По представленному вариационному ряду ресурсов (табл. 1.2) находят показатели долговечности агрегата автомобиля.

Таблица 1.2. Вариационный ряд ресурса

Номер варианта	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
Ресурс, тыс. км	38	55	82	120	135	142	148	155	168	177	185	193	205

Номер варианта	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25
Ресурс, тыс. км	215	225	252	265	283	310	328	235	352	361	195	272

Пример 1.2. С помощью программного средства STATISTICA определяют показатели долговечности: R=203,8 тыс. км; σ_R=86,6 тыс. км; V_R=0,424.

Для нахождения гамма-ресурса R_γ задают значение γ=0,8 (80 %). С помощью строки «Подбор распределений» строят графики распределения ресурса (рис. 1.3) и вероятности распределения ресурса в координатах «наработка (тыс. км) — частость» («Совокупное распределение» в программе) как показано на рис. 1.4.



По заданному значению у определяют величину l-γ и по графику расчетной вероятности находят значение гамма-ресурса: R_γ≈30 тыс. км (см. рис. 1.4).

Содержание отчета

Отчет по работе должен отражать наиболее важные положения по методике сбора, обработки и анализа статистических данных по надежности автомобилей с обязательным включением следующих сведений:

• название и цель работы;
• описание методики сбора, обработки и анализа данных по надежности автомобиля;
• исходные данные индивидуального задания и результаты расчетов показателей надежности;
• графики распределения наработки на отказ, ресурса и накопленной частости;
• выводы по работе.

Контрольные вопросы

1. Назовите основные показатели надежности.

2. Перечислите параметры безотказности и приведите расчетные формулы для их вычисления.

3. Назовите параметры, определяющие долговечность агрегата, и приведите расчетные формулы для их вычисления.