Расчет износа оборудования: Как рассчитать износ оборудования

Содержание

Как определить износ технического оборудования на ОПО

Определение процента износа оборудования на ОПО

Все зависит от того, с какой целью вы определяете процент износа. Если для целей бухучета (расчета амортизации оборудования), то метод, основанный на времени его использования согласно технической документации, использовать правомерно. В этом случае определяем процент износа за период с 10 июня 2014 г. по 31 декабря 2015 г., то есть за 18,5 месяца.

12 мес. x 20 лет = 240 мес.

За 240 месяцев — 100% износа. За каждый месяц — 0,42% износа.

0,42×18,5 = 7,7%. То есть в этом случае износ определен верно.

Но физический (а не амортизационный) износ оборудования определяет комиссия по результатам его технических осмотров и освидетельствований. Их выполняют в соответствии с указаниями эксплуатационной документации. Этот процент износа

может быть выше амортизационного по ряду причин: несоблюдение режимов эксплуатации, непроведение плановых ремонтов, факты инцидентов, аварий и т. д.

Безопасная эксплуатация сосудов, не являющихся ОПО

В настоящее время данный вопрос регулируется только приказом Ростехнадзора от 25 марта 2014 г. № 116 «Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности „Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением“». Эти правила устанавливают необходимые требования к деятельности в области промышленной безопасности на опасных производственных объектах.

На объекты, не относящиеся к опасным производственным объектам и соответственно не подлежащие регистрации в Ростехнадзоре, требования промышленной безопасности, устанавливаемые данными правилами, не распространяются.

Вы не обязаны их исполнять, но имеете право им следовать.

То есть, эксплуатируя сосуды, не нуждающиеся в регистрации в Ростехнадзоре, можно руководствоваться разделом V «Требования к эксплуатации сосудов под давлением» и разделом XII «Дополнительные требования промышленной безопасности к освидетельствованию и эксплуатации баллонов». Но только в той части, которую сочтете нужной, чтобы обеспечить необходимый уровень безопасности.

Правила охраны труда при работе на высоте в приоритете

Несмотря на то что Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением, и Правила техники безопасности при эксплуатации тепломеханического оборудования электростанций и тепловых сетей (РД 34.03.201–97) оговаривают высоту ограждений 0,9 и 1,0 м соответственно, требования Правил по охране труда при работе на высоте (далее — Правила) в данном случае являются приоритетом.

Да, ограждение может быть высотой менее 1,1 м. Но в этом случае работник должен пройти обучение, как этого требуют Правила по охране труда при работе на высоте. А работодателю необходимо принять соответствующие меры безопасности, как установлено теми же Правилами.

К тем местам работы на высоте, где высота ограждений может быть доведена до 1,1 м, допускаемым работникам будет достаточно получить удостоверение о допуске к работам на высоте, рекомендуемый образец которого предусмотрен приложением № 2 к Правилам.

К тем местам работы, где высота ограждений составляет менее 1,1 м, персоналу будет необходимо получить удостоверение о допуске к работам на высоте. Его рекомендуемый образец предусмотрен приложением № 4 к Правилам (1 группа). Эти работники должны будут выполнять работу по наряду-допуску (п. 11 Правил). И далее, все что связано с работой на высоте, нужно соотносить с требованиями Правил.

Как оценить износ оборудования - Информационные системы "Галактика"

Износ оборудования — это потеря его стоимости и производительности. Износ может возникать вследствие многих причин: старения оборудования, потери его конкурентоспособности и т.д. Сейчас с помощью новейших технологий удается достичь успехов в борьбе с износом и продлением срока службы оборудования, однако данная задача остается весьма актуальной.

Характеристики и виды износа оборудования

Оценка износа оборудования в экономическом смысле означает оценку потери стоимости оборудования в процессе его эксплуатации. Если стоимость снизилась вследствие старения оборудования и частичной потери его работоспособности, то говорят о физическом износе оборудования. Если стоимость понизилась от того, что оборудование потеряло конкурентоспособность на рынке в сравнении с другими аналогичными объектами и стало пользоваться меньшим спросом, то говорят о моральном износе оборудования. Развиваются оба вида износа независимо друг от друга. Это означает, что совершенно новое изделие может потерять стоимость до начала своего применения по причине морального устаревания. Еще при расчете полной восстановительной стоимости прямым сравнением с аналогом в цену аналога вносят такие корректировки, которые тем или иным образом учитывают моральный износ.

В момент приобретения оборудования предприятию неизвестно, каким будет его действительный срок службы. Поэтому в реальной практике приходится планировать срок службы. Поскольку ежегодно на протяжении срока службы оборудования употребляется определенная доля его первоначальной стоимости, то эта доля относится к расходам соответствующего года.

Процесс определения доли себестоимости оборудования, включаемой ежегодно в сумму расходов в течение планируемого срока службы этого оборудования, называется амортизацией.

Как выполнить оценку износа оборудования на предприятии

Наиболее сложным вопросом в выполнении оценки износа является классификация и описание оборудования, решение его потребует значительных сил и времени. Так, описание оборудования нефтеперерабатывающего предприятия с объемом переработки 9 млн. тонн нефти заняло полтора года. Почему эта работа такая трудоемкая?

Во-первых, использовать имеющиеся бухгалтерские базы данных учета основных фондов очень сложно, потому что они составлены совершенно по другим принципам (отсутствует иерархия описания, нет привязки к техническим местам и т.д).

Во-вторых, при реконструкции и модернизации оборудования зачастую менялась его тех. схема, устройство и т.д. При этом такие изменения не всегда вносились в технологическую документацию и паспорта оборудования. На практике это приводит к тому, что при описании оборудования недостаточно использовать только технологическую документацию и паспорта оборудования. Необходимо смотреть на оборудование «вживую» — конечно, это приводит к увеличению временных затрат.

В-третьих, отсутствуют стандартные требования к заполнению заводом-изготовителем паспортов оборудования. В связи с этим, разными заводами-изготовителями не всегда указывается подробная схема устройства оборудования. Иногда такие паспорта вообще оказываются утерянными. Соответственно, информации для описания структуры конкретной единицы оборудования просто не хватает.

Это один из самых серьезных вопросов, возникающих в процессе описания оборудования. Единственный способ решения этой проблемы — совмещение по времени капитального ремонта оборудования и его описания.

Принципы классификации оборудования

Помимо технических вопросов, в процессе описания оборудования возникают и важные методические вопросы. В первую очередь они касаются принципов классификации оборудования. Существуют различные подходы: можно классифицировать по видам оборудования, делить его на основное и вспомогательное и т.д и т.п. Гораздо важнее определить иерархию оборудования.

Самый верхний уровень должен представлять собой совокупность технологических объектов (элементов технологической цепочки), по которым осуществляется производство продуктов. Далее определяются отдельные единицы оборудования, а также узлы и агрегаты, из которых оно состоит.

Таким образом, мы выделяем три следующих уровня иерархии оборудования:

Уровень I: Технологический объект (часть технологической цепочки).
Уровень II: Отдельные единицы оборудования.
Уровень III: Узлы и агрегаты.

Такой подход позволит создать необходимые предпосылки для корректного определения износа оборудования, отслеживания его технического состояния, принятия инвестиционных решений и много другого. Так, детализация узлов и агрегатов до уровня деталей позволит оптимизировать системы материально-технического обеспечения, а привязка к отдельным единицам оборудования видов и объемов ремонтных работ — повысит точность планирования. Накопление достоверной фактической информации о режимах работы оборудования, отказах, выполненных ремонтных работах, замене отдельных единиц оборудования позволит наиболее эффективно управлять процессом технического обслуживания и ремонта оборудования.

Принципы определения физического износа оборудования

Разработанный механизм определения степени физического износа сложного оборудования и узлов состоит из шести следующих шагов:

  1. Классификация и описание оборудования технологической цепочки цеха №ххх:
  2. Разработка ключевых показателей, характеризующих состояние производительных возможностей единичного оборудования.
  3. Определение весов для расчета интегрального показателя физического износа единичного оборудования. Веса показателей определяются методом экспертных оценок.
  4. Определение текущих значений ключевых показателей, сравнение с эталонными значениями. Определение износа единичного оборудования.
  5. Расчет износа по группам однотипного оборудования. Под однотипным — понимается оборудование, на котором осуществляется производство одинаковой продукции (технологических операций). Износ по группе однотипного оборудования определяется как средневзвешенное значение износа по каждой единице оборудования. Взвешивание производится относительно фактической загрузки оборудования.
  6. Расчет износа технологической цепочки осуществляется на основании данных о фактическом износе по группам оборудования. Расчет износа технологической цепочки базируется на следующем принципе: за износ технологической цепочки принимается максимальное значение износа (критическая точка), рассчитанного по группам однотипного оборудования.

Реализация указанных принципов позволяет:

  • Прогнозировать физический износ оборудования и определять «узкие» места в технологической цепочке;
  • Эффективно распределять средства на ремонт и замену оборудования;
  • Сократить количество производственных инцидентов и неполадок.

Необходимо отметить, что несмотря на очевидный положительный эффект, разработанный механизм имеет и ряд недостатков:

  • Во-первых, определение износа технологической цепочки по критической точке в случае, когда степень влияния физического состояния различных групп оборудования на производительные возможности цепочки в целом неодинаково, может привести к ошибочным выводам.
  • Во-вторых, высокая трудоемкость реализации и поддержания в актуальном состоянии баз данных по оборудованию.
  • В-третьих, эффективное функционирование системы мониторинга физического износа на указанных принципах невозможно без соответствующей информационной системы.

Тем не менее, эти проблемы решаемы. Например, использование оборудования. Веса поправочных коэффициентов, учитывающих степень влияния физического состояния однотипных групп оборудования на производительные возможности технологической цепочки, поэтапная разработка и внедрение системы: в первую очередь ставить систему для лимитирующего и особо важного оборудования.

Таким образом, определение фактического износа оборудования приводит не только к эффективному использованию средств ремонтного фонда, но и является необходимым условием эффективного управления производственными мощностями.

Износ оборудования | Учет оборудования

Износ оборудования - это потеря его стоимости и производительности.

Износ возникает вследствие многих причин: старения оборудования, потери его конкурентоспособности и т.д. Сейчас с помощью новейших технологий удается достичь успехов в борьбе с износом и продлением срока службы оборудования, но данная задача остается весьма актуальной.

Износ в экономическом смысле означает потерю стоимости оборудования в процессе его эксплуатации. Если стоимость снизилась вследствие старения оборудования и частичной потери его работоспособности, то констатируют физический износ. Если стоимость понизилась от того, что оборудование потеряло конкурентоспособность на рынке в сравнении с другими аналогичными объектами и стало пользоваться меньшим спросом, то говорят о моральном износе. Развиваются оба вида износа независимо друг от друга. Это означает, что совершенно новое изделие может потерять стоимость до начала своего применения по причине морального устаревания. Еще при расчете полной восстановительной стоимости прямым сравнением с аналогом в цену аналога вносят такие корректировки, которые тем или иным образом учитывают моральный износ.

В момент приобретения оборудования предприятию неизвестно, каким будет его действительный срок службы. Поэтому в реальной практике приходится планировать срок службы. Поскольку ежегодно на протяжении срока службы оборудования употребляется определенная доля его первоначальной стоимости, то эта доля относится к расходам соответствующего года.

Процесс определения доли себестоимости оборудования, включаемой ежегодно в сумму расходов в течение планируемого срока службы этиго оборудования, называется амортизацией.

Как оценить износ оборудования

Наиболее сложным вопросом является классификация и описание оборудования, решение его потребует значительных сил и времени. Так, описание оборудования нефтеперерабатывающего предприятия с объемом переработки 9 млн. тонн нефти заняло полтора года. Почему эта работа такая трудоемкая?

Во-первых, использовать имеющиеся базы данных (бухгалтерские) учета основных фондов очень сложно, потому что они составлены совершенно по другим принципам (отсутствует иерархия описания, нет привязки к техническим местам и т. д).

Во-вторых, при реконструкции и модернизации оборудования зачастую менялась его тех. схема, устройство и т.д. При этом такие изменения не всегда вносились в технологическую документацию и паспорта оборудования. На практике это приводит к тому, что при описании оборудования недостаточно использовать только технологическую документацию и паспорта оборудования. Необходимо смотреть на оборудование "вживую" - конечно это приводит к увеличению временных затрат.

В третьих, отсутствуют стандартные требования к заполнению заводом изготовителем паспортов оборудования. В связи с этим, разными заводами изготовителями не всегда указывается подробная схема устройства оборудования. Иногда такие паспорта вообще оказываются утерянными. Соответственно, информации для описания структуры конкретной единицы оборудования просто не хватает.

Это один из самых серьезных вопросов, возникающих в процессе описания оборудования. Единственный способ решения этой проблемы - совмещение (по времени) капитального ремонта оборудования и его описания.

Помимо технических вопросов, в процессе описания оборудования возникают и важные методические вопросы, В первую очередь они касаются принципов классификации оборудования. Существуют различные подходы. Можно классифицировать по видам оборудования, делить его на основное и вспомогательное и т.д и т.п. Гораздо важнее определить иерархию оборудования.

Самый верхний уровень должен представлять собой совокупность технологических объектов (элементов технологической цепочки), по которым осуществляется производство продуктов. Далее определяются отдельные единицы оборудования, а также узлы и агрегаты, из которых оно состоит.

Таким образом, мы выделяем три следующих уровня иерархии оборудования:

  • Уровень I: Технологический объект (часть технологической цепочки).
  • Уровень II: Отдельные единицы оборудования
  • Уровень III: Узлы и агрегаты.

Такой подход позволит создать необходимые предпосылки для корректного определения износа оборудования, отслеживания его технического состояния, принятия инвестиционных решений и много другого. Так, детализация узлов и агрегатов до уровня деталей позволит оптимизировать системы материально-технического обеспечения, а привязка к отдельным единицам оборудования видов и объемов ремонтных работ - повысит точность планирования. Накопление достоверной фактической информации о режимах работы оборудования, отказах, выполненных ремонтных работах, замене отдельных единиц оборудования позволит аиболее эффективно управлять процессом технического обслуживания и ремонта оборудования.

Принципы определения физического износа оборудования

Разработанный механизм состоит из шести следующих шагов:

1. Классификация и описание оборудования технологической цепочки цеха №ххх:

2. Разработка ключевых показателей, характеризующих состояние производительных возможностей единичного оборудования.

3. Определение весов для расчета интегрального показателя физического износа единичного оборудования. Веса показателей определяются методом экспертных оценок.

4. Определение текущих значений ключевых показателей, сравнение с эталонными значениями. Определение износа единичного оборудования.

5. Расчет износа по группам однотипного оборудования. Под однотипным - понимается оборудование, на котором осуществляется производство одинаковой продукции (технологических операций).

Износ по группе однотипного оборудования определяется как средневзвешенное значение износа по каждой единице оборудования. Взвешивание производится относительно фактической загрузки оборудования.

6. Расчет износа технологической цепочки осуществляется на основании данных о фактическом износе по группам оборудования. Расчет износа технологической цепочки базируется на следующем принципе: за износ технологической цепочки принимается максимальное значение износа (критическая точка), рассчитанного по группам однотипного оборудования.

Реализация указанных принципов позволяет:

  • Прогнозировать физический износ оборудования и определять "узкие" места в технологической цепочке;
  • Эффективно распределять средства на ремонт и замену оборудования;
  • Сократить количество производственных инцидентов и неполадок.

Важно отметить, что, несмотря на очевидный положительный эффект, разработанный механизм имеет и ряд недостатков:

  • Во-первых, определение износа технологической цепочки по критической точке в случае, когда степень влияния физического состояния различных групп оборудования на производительные возможности цепочки в целом неодинаково - может привести к ошибочным выводам.
  • Во-вторых, высокая трудоемкость реапизации и поддержания в актуальном состоянии баз данных по оборудованию.
  • В-третьих, эффективное функционирование системы мониторинга физического износа на указанных принципах невозможно без соответствующей информационной системы.

В тоже время, эти проблемы, так или иначе, решаемы. Например, использование оборудования. Веса поправочных коэффициентов, учитывающих степень влияния физического состояния однотипных групп оборудования на производительные возможности технологической цепочки, поэтапная разработка и внедрение системы: в первую очередь ставить систему для лимитирующего и особо важного оборудования.

Таким образом, определение фактического износа оборудования приводит не только к эффективному использованию средств ремонтного фонда, но и является необходимым условием эффективного управления производственными мощностями.

Как посчитать процент износа ПК? — Хабр Q&A

Как уже писали выше - чёткого метода нет.
Для начала надо понять что от Вас хотят.
Амортизацией для бухгалтерских целей занимается бухгалтерия. Это очень просто.
От Вас же, быть может, хотят финансовые планы по ремонту, модернизации и обновлению. Способов считать это много.
Однако что я посоветую сделать (один из способов, которые я придумал сам и делал):
1. Смотрите типовые наборы ПО.
2. Собираете системные требования этих наборов. Актуальные версии 7-5-3-1 лет назад.
3. (тут по идее надо было бы запросить планы по развитию бизнеса. масштабированию и графики шагов по захвату мира, но у вас таких, наверное, нет)
4. Экстраполируете графики роста системных требований на те же 1-3-5 лет вперёд.
5. после п.4 ваяете планы по устареванию оборудования. Упоминаете, что не учли планов по захвату мира и если вдруг выяснится, что надо всем поставить новое тяжёлое ПО - график будет неверным.
6. Лезете в инетики в поисках хоть какой статистики по отказу оборудования. Допустим, нашли что-то типа "десктопы Делл высоконадёжны, они отказывают лишь в 5% случаев в течении гарантийного периода". вот и цифра. Привязываетесь к ней или какой иной (это в любом случае будет несколько процентов, максимум 10). вот и план по аварийке. Можете запросить КП у каких-нибудь интеграторов на поддержание парка в актуальном состоянии. Они вам там и графики нарисуют, если что.
7. показываете, что Вы умный и беспокоитесь за кошелёк хозяина - предлагаете план экономии за счёт сохранения части комплектухи, перестановки компа условного дизайнера при обновлении условному кладовщику.

...вот как-то так.

Вообще есть серьёзная дисциплина как это делать правильно. Она есть и в ITIL, и в MOF и там это делается несколько иначе, чем я написал.

И ещё. /Если контора более-менее серьёзная - можно ещё поинтересоваться планами развития. Просто потому как если через полгода откроют офис в другом городе - Ваши планы опять же пойдут прахом. В случае, если таких нет - попробуйте посчитать сферическое в вакууме рабочее место. ПК, периферия, порт свитча, лицухи, часть ПО сервака, кусок сервака... Как-то так. Не зная даже примерно масштабов компании сказать точнее никак.

Как учесть физический износ при оценке стоимости торгового оборудования

Оценка стоимости оборудования проводится не только в отношении нового оборудования, но также и в отношении оборудования, уже побывавшего в эксплуатации. В процессе определения рыночной стоимости б/у оборудования (станков, технологических линий, приборов, бытовой техники, мебели и т.п.) большое значение имеет величина физического износа, поскольку работоспособность, и, следовательно, стоимость вещи тем выше, чем ниже ее физический износ.

Физический износ, в отличие от морального и внешнего износов – это потеря первоначальных качеств оборудования из-за механических нагрузок и повреждений, возникающих в процессе его эксплуатации или хранения. Следует особо подчеркнуть, что новое оборудование, находящееся на хранении также подвержено физическому износу, хотя процесс изнашивания идет гораздо медленнее по сравнению с оборудованием, находящимся в эксплуатации. При оценке стоимости оборудования существует довольно много способов учета физического износа, из которых мы подробнее рассмотрим два наиболее простых метода.

Первый метод – расчетный, он основан на предположении о том, что нормально работающее оборудование изнашивается равномерно в течение всего нормативного срока эксплуатации. Тогда, если обозначить нормативный срок эксплуатации как Тн, а оставшийся срок службы – Тост, то физический износ оборудования (Фи) можно рассчитать по формуле: Фи = (Тн-Тост)/Тн. Этот метод называется методом эффективного возраста и дает достаточно точные результаты для оборудования на малых сроках эксплуатации. Если оставшийся срок службы оборудования меньше половины его нормативного срока службы, то применения этого метода для расчета физического износа при оценке оборудования нежелательно, т.к. точность этого метода снижается при росте срока фактической эксплуатации. Другой метод, который предлагается рассмотреть – экспертный, который сводится к тому, что физическое состояние оцениваемого оборудования классифицируется как принадлежащее определенной качественной группе усредненных состояний, например «новое», «очень хорошее», «хорошее» и т.д.

Для каждой из этих групп состояний уже определен свой процент износа, поэтому оценщику после классификации состояния оцениваемого оборудования по одной из групп остается только взять из таблицы соответствующий процент износа. Обычно используют следующую градацию состояний оборудования и соответствующие проценты физического износа:

  • Новое – 0-5%
  • Очень хорошее – 10-15%
  • Хорошее – 20-35%
  • Удовлетворительное – 40-60%
  • Неудовлетворительное – 85-90%
  • Негодное к применению (лом) – 95-100%

Этот метод называется методом экспертизы состояния и, несмотря на то, что является не самым точным, позволяет быстро и просто определить физический износ оборудования на любом году срока службы. Таким образом, пользуясь описанными методами, можно достаточно просто определить степень физического износа практически любого оборудования, что часто бывает необходимо при принятии решения о покупке оборудования, бывшего в эксплуатации.

Как рассчитать износ медицинского оборудования

Как и вся техника, медоборудование в России со временем изнашивается, поэтому верный расчёт износа, позволяет своевременно закупить новое оборудование и заменить старую технику либо приобрести необходимые запчасти для её восстановления. При этом учёт состояния оборудования ведется постоянно, ведь без техники, медучреждения не смогут оказывать услуги в полной мере.

И рано или поздно возникает главный вопрос - как рассчитывается износ?
Износ техники, который числится в основных средствах, умножается на стоимость оказываемой услуги (О), при этом учитывается время её оказания. Стоимость износа для каждого вида техники (So) рассчитывается зависимо от баланса основных средств (Бо), которую определяют по инвентарной карте, а также установленным законодательством нормам (N i).
Стоимость годового износа медтехники рассчитывается по формуле:
Soy = Bo * N i (9)
Также, рассчитывая стоимость износа техники, учитывают все расходы, связанные с его эксплуатацией:
Оус = (Soy/(Si*Фр.i*Кисп. I))* ti

где:
Si – количество занимаемых должностей специалистами, оказывающих услугу с использованием медоборудования.
Фр.i – рабочее время в год.
Кисп. I – время специалистов, которое они проводили за оборудованием.
Ti – время, в течение которого оказывалась услуга.
Soy – износ медтехники, при оказании определённой услуги.

Рассчитывая износ всей техники, находящейся в клинике, учитывают все услуги, оказываемые медиком с помощью медтехники (SUM Soy):
Оус = (SUM i Soy/ (Sвр.*Фр.вр *Кисп. вр + Scp *Фр. Ср. * Кисп. ср.))*(tвp+tcp)
где:
i – вид применяемой техники (все виды медоборудования, находящиеся в отделении).
Sвр.- количество всех должностей.
Scp. – количество медперсонала.
Фр.вр. – фактическое рабочее время в год.
Фр.ср. – трудоёмкость персонала.
tвр. – продолжительность услуги.
tcp. – затраты труда, распределяемые по категориям персонала.
Кисп. вр. – установленное нормативами рабочее время.
Кисп. ср. – время, потраченное на лабораторные исследования, диагностику и процедуру.

На сегодняшний день имеющиеся нормы износа медоборудования мягко сказать устаревшие, поэтому, на наш взгляд, требуют пересмотра. Отметим, что при износе медтехники, а также при заключении о её списании, собирается комиссия и составляется Акт о техническом состоянии оборудования, затем выносится вердикт о целесообразности её использования. Если оборудование больше не может должным образом работать, то его списывают, а затем утилизируют. Весь документооборот по износу и списанию медтехники, соответствует действующему законодательству.

Средства индивидуальной защиты (СИЗ) Калькулятор уровня сжигания калорий

Калькулятор уровня сжигания средств индивидуальной защиты (СИЗ) (версия 2) значок Excel [XLS - 2 МБ] - это модель на основе электронных таблиц, которая поможет медицинским учреждениям спланировать и оптимизировать использование СИЗ в ответ на COVID-19. Этот инструмент также может оказаться полезным для немедицинских учреждений, например, исправительных учреждений.

Чтобы использовать калькулятор, введите количество полных коробок каждого типа СИЗ на складе (халаты, перчатки, хирургические маски, респираторы и защитные маски, например) и общее количество пациентов в вашем учреждении, если применимо.Если ваше учреждение не занимается лечением пациентов с COVID-19, оставьте строку «пациенты» пустой. Инструмент рассчитает средний уровень потребления, также называемый «скоростью сжигания», для каждого типа СИЗ, введенного в электронную таблицу. Затем эту информацию можно использовать для оценки того, как долго хватит оставшегося запаса СИЗ, исходя из среднего уровня потребления. Использование калькулятора может помочь вашему предприятию сделать прогнозы заказов на будущее.

Системные требования

  • Операционная система Windows * (MS Windows 2000 или новее)
  • Microsoft Excel (MS Office 2000 или новее)
  • Процессор Pentium 486 и не менее 128 МБ ОЗУ
  • 2 МБ на жестком диске

* MS Windows и Office являются продуктом, охраняемым авторским правом, произведенным корпорацией Microsoft, базирующейся в Редмонде, штат Вашингтон.Использование торговых наименований и коммерческих источников используется только для идентификации и не означает одобрения со стороны Министерства здравоохранения и социальных служб США.

Инструкция по загрузке

Перед загрузкой и запуском Калькулятора уровня сжигания СИЗ вам может потребоваться изменить уровень безопасности Excel. Для этого:

  1. Откройте пустую электронную таблицу Excel.
  2. Щелкните "Инструменты", затем щелкните "Макрос" и выберите "Безопасность".
  3. Установите средний уровень безопасности.
  4. Нажмите ОК.
  5. Дважды щелкните и откройте файл калькулятора уровня сжигания жира.
  6. Когда вас попросят отключить макросы или включить макросы, нажмите «Включить макросы».

Загрузка файлов

Мы рекомендуем загрузить и сохранить электронную таблицу калькулятора СИЗ на свой компьютер, прежде чем открывать электронную таблицу. Выполнив этот шаг, вы откроете электронную таблицу в Excel, а не в вашем веб-браузере.

3. РАСЧЕТ МАШИНОСТРОЕНИЯ

3.РАСЧЕТ РАСЧЕТОВ МАШИНЫ



3.1 Введение
3.2 Классификация затрат
3.3 Определения
3.4 Постоянные затраты
3.5 Эксплуатационные расходы
3.6 Затраты на рабочую силу
3.7 Циклы переменных усилий
3.8 Ставки для животных
3.9 Примеры

Себестоимость единицы лесозаготовок или дорожного строительства в основном определяется путем деления затрат на производство. В простейшем случае, если вы арендовали трактор с оператором за 60 долларов в час, включая все расходы на топливо и другие расходы, и выкапывали 100 кубометров в час, ваши удельные затраты на земляные работы составили бы 0 долларов.60 за кубометр. Почасовая стоимость трактора с оператором называется машинной ставкой. В тех случаях, когда машина и элементы производства не сдаются в аренду, необходимо рассчитать стоимость владения и эксплуатационные расходы, чтобы получить ставку машины. Цель разработки машинной ставки должна состоять в том, чтобы получить цифру, которая, насколько это возможно, отражает стоимость работы, выполненной в существующих рабочих условиях и используемой системе учета. Большинство производителей оборудования предоставляют данные о стоимости владения и эксплуатации своего оборудования, которые будут служить основой для ставок на машины.Однако такие данные обычно требуют модификации для соответствия конкретным условиям эксплуатации, и многие владельцы оборудования предпочитают составлять свои собственные расценки.

Ставка станка обычно, но не всегда, делится на постоянные затраты, эксплуатационные расходы и затраты на рабочую силу. Для некоторых анализов денежных потоков включаются только те статьи, которые представляют собой денежные потоки. Некоторые фиксированные затраты, включая амортизацию и иногда процентные платежи, не включаются, если они не представляют собой денежный платеж. В это руководство включены все фиксированные затраты, описанные ниже.Для некоторых анализов затраты на рабочую силу не включены в стоимость станка. Вместо этого рассчитываются постоянные и эксплуатационные расходы. Затем отдельно добавляются затраты на рабочую силу. Иногда это делается в ситуациях, когда рабочая сила, связанная с оборудованием, работает на разное количество часов от оборудования. В этой статье труд включен в расчет машинной ставки.

3.2.1 Фиксированные затраты

Постоянные затраты - это те, которые могут быть заранее определены как накапливающиеся с течением времени, а не с темпом работы (Рисунок 3.1). Они не прекращаются, когда работа прекращается, и должны распределяться на часы работы в течение года. Обычно в постоянные затраты включаются амортизация оборудования, проценты по инвестициям, налоги, хранение и страхование.

3.2.2 Операционные расходы

Операционные расходы напрямую зависят от скорости работы (рис. 3.1). Эти расходы включают в себя расходы на топливо, смазочные материалы, шины, техническое обслуживание и ремонт оборудования.

Рисунок 3.1 Модель затрат на оборудование.

3.2.3 Затраты на оплату труда

Затраты на рабочую силу - это затраты, связанные с наймом рабочей силы, включая прямую заработную плату, отчисления на питание, транспорт и социальные расходы, включая выплаты на здоровье и пенсию. Стоимость надзора также может быть разделена на затраты на рабочую силу.

Ставка станка - это сумма фиксированных плюс эксплуатационные расходы плюс затраты на оплату труда. Разделение затрат в этих классификациях произвольно, хотя правила бухгалтерского учета предполагают жесткую классификацию.Ключевым моментом является разделение затрат таким образом, чтобы было наиболее разумно объяснить стоимость эксплуатации людей и оборудования. Например, если основным фактором, определяющим стоимость оборудования при утилизации, является скорость его морального износа, как, например, в компьютерной индустрии, амортизационные расходы в значительной степени зависят от времени, а не количества отработанных часов. Для грузовика, трактора или пилы основным фактором может быть фактическое время использования оборудования. Жизнь трактора можно рассматривать как песок в песочных часах, который может течь только в часы работы оборудования.

3.3.1 Закупочная цена (P)

Это фактическая стоимость приобретения оборудования, включая стандартные и дополнительные насадки, налоги с продаж и стоимость доставки. Цены обычно указываются на заводе или доставляются на месте. Заводская цена применяется, если покупатель получает право собственности на оборудование на заводе и несет ответственность за отгрузку. С другой стороны, цена с доставкой применяется, если покупатель получает право собственности на оборудование после его доставки.Цена с доставкой обычно включает фрахт, упаковку и страховку. Другие затраты, например, на установку, должны быть включены в первоначальные инвестиционные затраты. Специальное навесное оборудование иногда может иметь отдельную машинную ставку, если срок их службы отличается от срока службы основного оборудования и составляет важную часть стоимости оборудования.

3.3.2 Экономическая жизнь (N)

Это период, в течение которого оборудование может работать с приемлемыми эксплуатационными затратами и производительностью. Экономический срок службы обычно измеряется годами, часами или, в случае грузовиков и прицепов, километрами.Это зависит от множества факторов, включая физический износ, технологическое устаревание или изменение экономических условий. Физическое повреждение может быть вызвано такими факторами, как коррозия, химическое разложение или износ в результате истирания, ударов и ударов. Это может быть следствием нормального и надлежащего использования, неправильного и неправильного использования, возраста, несоответствующего или недостаточного обслуживания или суровых условий окружающей среды. Изменяющиеся экономические условия, такие как цены на топливо, налоговые инвестиционные стимулы и процентная ставка, также могут повлиять на экономический срок службы оборудования.Примеры сроков владения некоторыми видами трелевочной и дорожно-строительной техники в зависимости от области применения и условий эксплуатации приведены в таблице 3.1. Поскольку срок службы выражается в часах работы, срок службы в годах получается путем обратной работы путем определения количества рабочих дней в году и расчетного количества рабочих часов в день. Для оборудования, которое работает очень мало часов в день, расчетный срок службы оборудования может быть очень большим, и необходимо проверить местные условия на предмет обоснованности оценки.

3.3.3 Остаточная стоимость (S)

Это определяется как цена, по которой оборудование может быть продано на момент его утилизации. Тарифы на бывшее в употреблении оборудование сильно различаются во всем мире. Однако на любом конкретном рынке подержанного оборудования факторами, которые имеют наибольшее влияние на стоимость при перепродаже или обмене, являются количество часов наработки машины во время перепродажи или обмена, тип работы и условия эксплуатации, при которых она работал, и физическое состояние машины.Какими бы ни были переменные, снижение стоимости больше в первый год, чем во второй, больше во второй год, чем в третий и т. Д. Чем короче срок службы машины, тем выше процент потери стоимости за год. Например, в сельскохозяйственных тракторах, как правило, от 40 до 50 процентов стоимости машины теряется в первой четверти срока службы машины, а к середине срока службы теряется от 70 до 75 процентов стоимости. . Стоимость утилизации часто оценивается от 10 до 20 процентов от первоначальной покупной цены.

3.4.1 Амортизация

Целью начисления амортизационных отчислений является признание снижения стоимости машины по мере того, как она работает над определенной задачей. Он может отличаться от графика амортизации бухгалтера, который выбран для максимизации прибыли за счет преимуществ различных типов налогового законодательства и соответствует правилам бухгалтерского учета. Типичный пример такой разницы наблюдается, когда оборудование все еще работает много лет после того, как оно было «списано» или имеет нулевую «балансовую стоимость».

Графики амортизации варьируются от простейшего подхода, который представляет собой прямолинейное снижение стоимости, до более сложных методов, которые распознают изменяющуюся скорость потери стоимости с течением времени. Формула для годовых амортизационных отчислений с использованием предположения о прямолинейном снижении стоимости:

D = (P '- S) / N

, где P '- начальная закупочная цена за вычетом стоимости шин, троса или других деталей, которые подвергаются наибольшему износу и могут быть легко заменены без влияния на общее механическое состояние машины.

Таблица 3.1.a - Руководство по выбору периода владения в зависимости от области применения и условий эксплуатации. 1/

ЗОНА A

ЗОНА B

ЗОНА C

ГУСЕНИЧНЫЕ ТРАКТОРЫ

Скребки для буксировки, большинство сельскохозяйственных работ с дышлом, складские, угольные и свалочные работы.Без влияния. Прерывистая работа на полностью открытой дроссельной заслонке.

Рабочий бульдозер в глинах, песках, гравии. Скребки с толкающей загрузкой, рыхление карьеров, большинство операций по расчистке земли и трелевке. Условия средней ударной нагрузки.

Рыхление тяжелых горных пород. Тандемное копирование. Погрузка и бульдозер в тяжелых породах. Работайте на каменных поверхностях. Условия продолжительного сильного удара.

Малый

12 000 часов

10 000 часов

8000 часов

Большой

22 000 часов

18 000 часов

15 000 часов

МОТОГРАДЕРЫ

Ремонт легковых дорог.Отделка. Заводские и дорожные работы. Легкая снегоуборочная обработка. Большое количество путешествий.

Ремонт подъездных дорог. Строительство дорог, рытье. Распространение рыхлой насыпи. Озеленение, планировка земель. Летнее обслуживание дорог со средней и сильной уборкой снега зимой. Повышение использования грейдера.

Содержание дорог с твердым покрытием и каменной наброской. Распространение плотной насыпи. Рыхление-рыхление асфальта или бетона. Постоянно высокий коэффициент загрузки. Ударопрочный.

20 000 часов

15 000 часов

12 000 часов

ЭКСКАВАТОРЫ

Подземное сооружение на небольшой глубине, где экскаватор устанавливает трубу и копает грунт всего за 3-4 часа в смену.Свободнотекучий материал с низкой плотностью и незначительный удар или его отсутствие. Большинство механизмов обработки металлолома.

Массовые выемки или рытье траншей, при которых машина все время копает в естественных глинистых почвах. Немного путешествий и стабильной работы на полном газу. Большинство приложений для загрузки журналов.

Непрерывная рытье траншей или погрузка самосвалом в скальные или рыхлые грунты. Большое количество путешествий по пересеченной местности. Машина непрерывно работает на каменном полу с постоянным высоким коэффициентом нагрузки и высокой ударной нагрузкой.

12 000 часов

10 000 часов

8000 часов

1/ Взято из Caterpillar Performance Handbook, Caterpillar Inc.

Таблица 3.1.b - Руководство по выбору периода владения в зависимости от области применения и условий эксплуатации. 1/

ЗОНА A

ЗОНА B

ЗОНА C

КОЛЕСНЫЕ БЛОКИРОВКИ

Прерывистый занос на короткие дистанции, без настила.Хорошие грунтовые условия: ровная местность, сухой пол, почти нет пней.

Непрерывный поворот, устойчивое трелевание на средние расстояния с умеренным настилом. Хорошее покрытие под ногами: сухой пол с небольшим количеством пней и постепенно перекатывающимся грунтом.

Непрерывный поворот, стабильная трелевка на большие расстояния с частой укладкой настила. Плохие напольные покрытия: мокрый пол, крутые склоны и многочисленные пни.

12 000 часов

10 000 часов

8000 часов

СКРЕБОКИ КОЛЕСНЫХ ТРАКТОРОВ

Ровные или благоприятные переезды на хороших подъездных дорогах.Без влияния. Легко загружаемые материалы.

Различные условия погрузки и транспортировки. Дальние и короткие перевозки. Неблагоприятные и благоприятные оценки. Некоторое воздействие. Типичное использование в дорожном строительстве для выполнения различных работ.

Условия сильного удара, например, погрузка рваной породы. Перегрузка. Условия постоянного высокого общего сопротивления. Дороги с плохим подъездом.

Малый

12 000 часов

10 000 часов

8000 часов

Большой

16 000 часов

12 000 часов

8000 часов

АВТОМОБИЛЬНЫЕ МАШИНЫ И ТРАКТОРЫ

Использование в шахтах и ​​карьерах с правильно подобранным погрузочным оборудованием.Подъездные дороги в хорошем состоянии. Также строительное использование при вышеуказанных условиях.

Различные условия погрузки и транспортировки. Типичное использование в дорожном строительстве для выполнения различных работ.

Постоянно плохие дорожные условия для перевозки грузов. Сильная перегрузка. Негабаритная погрузочная техника.

25 000 часов

20 000 часов

15 000 часов

КОЛЕСНЫЕ ТРАКТОРЫ И КОМПАКТОРЫ

Легкие коммунальные работы.Складские работы. Компакторы тянущие. Дремлющая рыхлая насыпь. Без влияния.

Производственный бульдозер, погрузка глин, песков, илов, рыхлого щебня. Уборка лопатой. Использование уплотнителя.

Производство бульдозеров в горных породах. Толчок в каменистых карьерах для боулдеринга. Условия сильного удара.

15 000 часов

12 000 часов

8000 часов

1/ Взято из Caterpillar Performance Handbook, Caterpillar Inc.

Таблица 3.1.c - Руководство по выбору периода владения в зависимости от области применения и условий эксплуатации. 1/

ЗОНА A

ЗОНА B

ЗОНА C

КОЛЕСНЫЕ ПОГРУЗЧИКИ

Прерывистая загрузка грузовиков со склада, загрузка бункера на твердые, гладкие поверхности.Сыпучие материалы с низкой плотностью. Коммунальные работы в государственных и промышленных приложениях. Легкая снегоуборочная обработка. Загружайте и переносите по хорошей поверхности на короткие расстояния без уклонов.

Автопогрузка непрерывного действия со склада. Материалы от низкой до средней плотности в ведре подходящего размера. Загрузка бункера с низким и средним сопротивлением качению. Погрузка из банка в хорошем копании. Загружайте и переносите по плохим поверхностям и небольшим уклонам.

Погрузочно-разгрузочная порода (крупногабаритные погрузчики).Обработка материалов высокой плотности с помощью машины с противовесом. Стабильная загрузка с очень плотных берегов. Непрерывная работа на шероховатых или очень мягких поверхностях. Загружать и переносить в тяжелых условиях копания; путешествовать на большие расстояния по плохим поверхностям с плохими уклонами.

Малый

12 000 часов

10 000 часов

8000 часов

Большой

15 000 часов

12 000 часов

10 000 часов

ГУСЕНИЧНЫЕ ПОГРУЗЧИКИ

Периодическая загрузка грузовиков со склада.Минимальные путевые, поворотные. Сыпучие материалы с низкой плотностью со стандартным ковшом. Без влияния.

Выемка берегов, прерывистая рыхление, рытье фундамента из естественных глин, песков, илов, гравия. Некоторое путешествие. Стабильная работа на полном газу.

Погрузка дробленой породы, булыжника, ледникового тила, калиши. Работа сталелитейного завода. Материалы высокой плотности в стандартном ковше. Непрерывная работа на каменных поверхностях. Большой объем рыхления плотных каменистых материалов.Состояние сильного удара.

12 000 часов

10 000 часов

8000 часов

1/ Взято из Caterpillar Performance Handbook, Caterpillar Inc.

3.4.2 Проценты

Проценты - это стоимость использования денежных средств в течение определенного периода времени. Инвестиционные фонды могут быть заимствованы или взяты из сбережений или капитала. В случае заимствования процентная ставка устанавливается кредитором и варьируется в зависимости от местности и кредитного учреждения.Если деньги поступают от сбережений, то в качестве процентной ставки используются альтернативные издержки или ставка, которую эти деньги могли бы заработать, если бы их вложили в другое место. В практике бухгалтерского учета частных фирм могут игнорироваться проценты по оборудованию на том основании, что проценты являются частью прибыли и, следовательно, не являются надлежащим начислением с действующего оборудования. Хотя это разумно с точки зрения бизнеса в целом, исключение таких сборов может привести к развитию нереалистичных сравнительных показателей между машинами с низкой и высокой начальной стоимостью.Это может привести к ошибочным решениям при выборе оборудования.

Проценты можно рассчитать одним из двух методов. Первый способ - умножить процентную ставку на фактическую стоимость оставшегося срока службы оборудования. Второй более простой метод - умножить процентную ставку на среднегодовые инвестиции.

Для линейной амортизации среднегодовые инвестиции AAI рассчитываются как

AAI = (P - S) (N + 1) / (2N) + S

Иногда коэффициент 0.6-кратная стоимость доставки используется как приблизительное значение среднегодовых инвестиций.

3.4.3 Налоги

Многие владельцы оборудования должны платить налоги на имущество или некоторые виды налога на использование оборудования. Налоги, как и проценты, могут быть рассчитаны либо путем умножения расчетной ставки налога на фактическую стоимость оборудования, либо путем умножения ставки налога на среднегодовые инвестиции.

3.4.4 Страхование

Большинство владельцев частного оборудования имеют один или несколько страховых полисов от повреждений, пожаров и других разрушительных событий.Государственные собственники и некоторые крупные собственники могут быть застрахованы самостоятельно. Можно утверждать, что стоимость страхования - это реальная стоимость, отражающая риск для всех владельцев, и что следует допускать некоторую поправку на разрушительные события. Непредвидение риска разрушительных событий аналогично непризнанию риска пожара или повреждения насекомыми при планировании отдачи от управления лесом. Страховые расчеты производятся так же, как проценты и налоги.

3.4.5 Хранение и защита

Затраты на хранение оборудования и защиту в нерабочее время являются фиксированными расходами, в значительной степени не зависящими от часов использования.Затраты на хранение и защиту должны распределяться на общее количество часов использования оборудования.

Эксплуатационные расходы, в отличие от постоянных затрат, меняются пропорционально часам работы или использования. Они зависят от множества факторов, многие из которых в некоторой степени находятся под контролем оператора или владельца оборудования.

3.5.1 Техническое обслуживание и ремонт

Эта категория включает в себя все: от простого обслуживания до периодического ремонта двигателя, трансмиссии, сцепления, тормозов и других компонентов основного оборудования, износ которых в основном происходит пропорционально использованию.Использование оператором оборудования или злоупотребление им, суровые условия работы, политика технического обслуживания и ремонта, а также основной дизайн и качество оборудования - все это влияет на затраты на техническое обслуживание и ремонт.

Стоимость периодического ремонта основных компонентов может быть оценена на основе руководства пользователя и местных затрат на детали и труд, или путем консультации с производителем. Ценный источник - опыт другого владельца с аналогичным оборудованием и учет затрат в типичных условиях работы.Если опытные владельцы или записи о расходах недоступны, почасовые затраты на техническое обслуживание и ремонт можно оценить как процент от почасовой амортизации (Таблица 3.2).

ТАБЛИЦА 3.2. Ставки технического обслуживания и ремонта в процентах от почасовой амортизации выбранного оборудования.

Станок

Процентная ставка

Трактор гусеничный

100

Сельскохозяйственный трактор

100

Трелевочный трактор с резиновыми колесами и фиксаторами троса

50

Трелевочный трактор на резиновой ходовой части с захватом

60

Погрузчик с тросовым захватом

30

Погрузчик с гидравлическим грейфером

50

Электропила

100

Валочно-пакетирующая машина

50

3.5.2 Топливо

Норма расхода топлива для единицы оборудования зависит от объема двигателя, коэффициента нагрузки, состояния оборудования, привычек оператора, условий окружающей среды и базовой конструкции оборудования.

Для определения почасовой стоимости топлива общая стоимость топлива делится на время работы оборудования. Если записи о расходе топлива недоступны, можно использовать следующую формулу для оценки литров топлива, израсходованного на машинный час:

где LMPH - это литры, израсходованные на машинно-час, K - килограмм топлива, израсходованный на тормоз, л.с. / час, GHP - полная мощность двигателя при регулируемых оборотах двигателя, LF - коэффициент нагрузки в процентах, а KPL - вес топлива в кг / литр.Типичные значения приведены в таблице 3.3. Коэффициент нагрузки - это отношение средней используемой мощности к полной мощности на маховике.

ТАБЛИЦА 3.3. Вес, нормы расхода топлива и коэффициенты нагрузки для дизельных и бензиновых двигателей.

Двигатель

Вес
(KPL)
кг / литр

Расход топлива
(K)
кг / тормоз л.с.-час

Коэффициент нагрузки
(LF)

Низкий

Med

Высокая

Бензин

0.72

0,21

0,38

0,54

0,70

Дизель

0,84

0,17

0.38

0,54

0,70

3.5.3 Смазочные материалы

Сюда входят моторное масло, трансмиссионное масло, масло главной передачи, консистентная смазка и фильтры. Норма потребления зависит от типа оборудования, рабочих условий (температуры), конструкции оборудования и уровня обслуживания. При отсутствии местных данных расход смазочного материала в литрах в час для трелевочных тракторов, тракторов и фронтальных погрузчиков можно оценить как

Q =.0006 × GHP (картерное масло)
Q = .0003 × GHP (трансмиссионное масло)
Q = .0002 × GHP (бортовые передачи)
Q = .0001 × GHP (гидравлическое управление)

Эти формулы включают нормальную замену масла и отсутствие утечек. Их следует увеличивать на 25 процентов при работе в сильной пыли, глубокой грязи или воде. В машинах со сложной гидравлической системой высокого давления, такой как форвардеры, переработчики и харвестеры, расход гидравлических жидкостей может быть намного больше. Еще одно практическое правило: смазочные материалы и консистентная смазка стоят от 5 до 10 процентов стоимости топлива.

3.5.4 Шины

Из-за более короткого срока службы шины считаются эксплуатационными расходами. На стоимость шин влияют привычки оператора, скорость транспортного средства, состояние поверхности, положение колес, нагрузки, относительное время, затрачиваемое на повороты, и уклоны. Для внедорожного оборудования, если местный опыт недоступен, следующие категории срока службы шин, основанные на режиме отказа шины, могут быть использованы в качестве рекомендаций со сроком службы шин, указанным в Таблице 3.4.

В зоне А почти все шины изнашиваются до протектора от истирания до выхода из строя.В зоне B изнашивается большинство шин, но некоторые из них выходят из строя преждевременно из-за порезов, разрывов и не подлежащих ремонту проколов. В зоне C очень немногие шины изнашиваются протектором до выхода из строя из-за порезов.

ТАБЛИЦА 3.4. Указания по ресурсу шин внедорожной техники

Оборудование

Срок службы шин, часов

Зона A

Зона B

Зона C

Автогрейдеры

8000

4500

2500

Скреперы колесные

4000

2250

1000

Погрузчики колесные

4500

2000

750

Скиддеры

5000

3000

1500

Грузовики

5000

3000

1500

Затраты на рабочую силу включают прямые и косвенные платежи, такие как налоги, страховые выплаты, питание, жилищные субсидии и т. Д.При расчете расценок на машины необходимо тщательно учитывать затраты на рабочую силу, поскольку часы, в течение которых они работают, часто отличаются от часов работы соответствующего оборудования. Важно, чтобы пользователь определил свое соглашение, а затем использовал его последовательно. Например, при валке леса пила редко работает более 4 часов в день, даже если резак может работать 6 или более часов и может получать оплату за 8 часов, включая проезд. Если производительность валки основана на шестичасовом рабочем дне с двухчасовым перемещением, то при расчете производительности машины для оператора с электропилой следует учитывать 4 часа работы с электропилой и восемь часов рабочего времени при шестичасовом производстве.

Представление о том, что люди или оборудование работают с постоянной скоростью, является абстракцией, которая облегчает измерения, ведение записей, оплату и анализ. Однако есть некоторые рабочие циклы, которые требуют таких переменных усилий, что более полезно построить машинные скорости для частей цикла. Одним из важных случаев является расчет машинной нормы для грузовика. Когда лесовоз ожидает загрузки, загружается и выгружается, расход топлива, износ шин и другие эксплуатационные расходы не возникают.Или, если эти расходы понесены, они будут значительно снижены. Для стоячего грузовика часто строится другая ставка машины с использованием только фиксированных затрат и затрат на рабочую силу для этой части цикла. Амортизация грузовика может быть включена частично или полностью.

Если для оценки удельной стоимости грузового транспорта использовалась одна машинная ставка, и это значение было преобразовано в стоимость тонно-км или $ / м 3 -км стоимость без удаления «фиксированных» затрат на погрузку и разгрузку, тогда «переменная» стоимость транспорта была бы завышена.Это может привести к ошибочным результатам при выборе между дорожными стандартами или маршрутами перевозки.

Расчет нормы содержания животных аналогичен машинной норме, но виды затрат различаются и заслуживают дополнительного обсуждения.

3.8.1 Фиксированная стоимость

Фиксированная стоимость включает инвестиционные затраты на животное или упряжку, упряжь, ярмо, тележку, лесозаготовительные цепи и любые другие инвестиции со сроком службы более одного года. Другие постоянные расходы включают содержание животных.

Закупочная цена животного может включать запасных животных, если условия работы требуют, чтобы животное отдыхало дольше ночи, например, через день. Чтобы учесть возможность необратимой травмы, покупная цена животного может быть увеличена, чтобы включить дополнительных животных. В остальных случаях несчастные случаи могут быть учтены в страховой премии. Стоимость утилизации животного имеет то же определение, что и машинная ставка, но в случае животного стоимость утилизации часто определяется его продажной стоимостью мяса.Среднегодовые инвестиции, проценты по инвестициям, а также любые налоги или лицензии рассматриваются так же, как и для оборудования. Чтобы найти общие постоянные затраты на животных, постоянные затраты на животное, тележку, шлейку и прочие инвестиции можно рассчитать отдельно, поскольку они обычно имеют разную продолжительность жизни и почасовые затраты складываются.

Расходы на содержание животных, которые не зависят напрямую от отработанного времени, включают аренду пастбищ, пищевые добавки, лекарства, вакцинацию, ветеринарные услуги, обувь, услуги переправы и любой уход в нерабочее время, такой как кормление, стирка или охрана.Можно утверждать, что потребности в питании и уходе связаны с отработанным временем, и некоторая часть этих затрат может быть включена в эксплуатационные расходы. Площадь пастбищ (га / животное) можно оценить, разделив норму потребления животных (кг / животное / месяц) на норму производства кормов (кг / га / месяц). Пищевые добавки, лекарства, вакцинации и графики ветеринаров можно получить из местных источников, таких как агенты по распространению сельскохозяйственных знаний.

3.8.2 Операционные расходы

Эксплуатационные расходы включают затраты на ремонт и техническое обслуживание подвесных систем, тележек и прочего оборудования.

3.8.3 Затраты на оплату труда

Стоимость рабочей силы в ставке для животных указана для погонщика животных (и любых помощников). Для полных лет работы он рассчитывается как годовые затраты на рабочую силу, включая социальные расходы, деленные на среднее количество рабочих дней или часов для водителя (и любых помощников).

Примеры расценок на мотопилу, трактор, упряжку волов и грузовик приведены в следующих таблицах. Хотя показатели машин в таблицах с 3.5 по 3.8 используют один и тот же общий формат, существует возможность гибкого представления затрат, зависящих от типа машины, особенно при расчете эксплуатационных затрат. Для мотопилы (Таблица 3.5) основные эксплуатационные расходы связаны с цепью, шиной и звездочкой, поэтому они были разбиты отдельно. Для волов (таблица 3.7) постоянные затраты были разделены на основные компоненты затрат, относящиеся к содержанию животных, в дополнение к амортизации. Для грузовика (таблица 3.8) затраты были разделены на затраты на стояние и путевые расходы, чтобы различать затраты, когда грузовик стоит, загружается или выгружается, по сравнению с путевыми расходами.

ТАБЛИЦА 3.5 Расчет мощности станка для пилы 1

Машина:

Описание - Электропила McCulloch Pro Mac 650

Двигатель куб.см

60

Стоимость доставки

400

Срок службы в часах

1000

часов в год

1000

Топливо:

Тип

Газ

Цена за литр

0.56

Операционный:

Ставка за сутки

5,50

Социальные расходы

43,2%

Составляющая затрат

Стоимость / час

(а)

Амортизация

0.36

(б)

Процентная ставка
(@ 10%)

0,03

(в)

Страхование
(при 3%)

0,01

(г)

Налоги

(д)

Трудовые отношения

1.89 2

где f = общественные затраты на рабочую силу в десятичном виде

ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ ИТОГ

2,29

(ж)

Топливо

= 0,86 л / час × 0,95 × CL +0,86 л / час × 0,05 × CO)

0,51

где CL = стоимость газа, CO = стоимость нефти

(г)

Смазочное масло для шины и цепи = Расход топлива / 2.5 × CO

0,45

(в)

Сервисное обслуживание и ремонт = 1,0 × амортизация

0,36

(я)

Цепь, шина и звездочка

0,67

(к)

Прочее

0,22

ИТОГО

4.50 3

1 Все расходы указаны в долларах США.
2 Из расчета 240 дней в году.
3 Добавьте 0,04, если приобретена резервная пила.

ТАБЛИЦА 3.6 Расчет нормы машины для трактора 1

Машина:

Описание - CAT D-6D PS

Полная мощность, л.с.

140

Стоимость доставки

142,000 2

Срок службы в часах

10 000

часов в год

1,000

Топливо:

Тип

Дизель

Цена за литр

.44

Операционный:

Ставка за сутки

12,00

Социальные расходы

43,2%

Справка:

Ставка за сутки

5,00

Социальные расходы

43,2%

Составляющая затрат

Стоимость / час

(а)

Амортизация

12.78

(б)

Процентная ставка
(@ 10%)

8,52

(в)

Страхование
(при 3%)

2,56

(г)

Налоги
(@ 2%)

1.70

(д)

Трудовые отношения

5,84 3

где f = общественные затраты на рабочую силу в десятичном виде

ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ ИТОГ

31,40

(ж)

Топливо

=.20 × GHP × LF × CL

6,65

где

GHP = полная мощность двигателя
CL = стоимость литра топлива
LF = коэффициент нагрузки (0,54)

(г)

Масло и смазка = 0,10 × стоимость топлива

0,67

(в)

Сервисное обслуживание и ремонт = 1.0 × амортизация

12,78

(я)

Другое (кабель, разное)

5,00

ИТОГО

56,50

1 Все расходы указаны в долларах США.
2 С отвалом, конструкция ROPS, лебедка, цельная дуга.
3 Из расчета 240 дней в году.

ТАБЛИЦА 3.7 Расчет скорости машины для бригады волов 1

Описание

- Пара волов для трелевки

Полная мощность, л.с.

Стоимость доставки

2,000

Срок службы в годах

5

дней в году

125

Трудовые отношения

Ставка за сутки

7.00

Социальные расходы

43,2%

Составляющая затрат

Стоимость / сутки

(а)

Амортизация

2,08 2

(б)

Процентная ставка
(@ 10%)

0.96

(в)

Налоги

(г)

Пастбище

1,10

(д)

Пищевые добавки

1,36

(ж)

Медицина и ветеринария

0.27

(г)

Драйвер

10,02 3

где f = общественные затраты на рабочую силу в десятичном виде

(в)

Кормление и уход в нерабочее время

2,62

(я)

Прочее (жгут и цепь)

1.00

ИТОГО

19,41

1 Все расходы указаны в долларах США.
2 Быки проданы на мясо через 5 лет.
3 Погонщик работает с двумя парами волов, 250 дней в году.

ТАБЛИЦА 3.8 Расчет скорости машины для грузовика 1

Машина:

Описание - Ford 8000 LTN

Полная мощность, л.с.

200

Стоимость доставки

55 000

Срок службы в часах

15 000

часов в год

1,500

Топливо:

Тип

Дизель

Цена за литр

.26

Шины:

Размер

10 × 22

Тип Радиальный

Номер 10

Трудовые отношения

Ставка за сутки

12,00

Социальные расходы

43,2%

Составляющая затрат

Стоимость / час

(а)

Амортизация

3.12

(б)

Проценты
(@ 10%)

2,20

(в)

Страхование
(@ 3%)

0,66

(г)

Налоги
(@ 2%)

0.44

(д)

Трудовые отношения

3,30 2

где f = общественные затраты на рабочую силу в десятичном виде

Постоянная стоимость

ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ ИТОГ

9,72

(ж)

Топливо

=.12 × GHP × CL

6,24

, где CL = стоимость литра топлива

(г)

Масло и смазка = 0,10 × стоимость топлива

0,62

(в)

Сервисное обслуживание и ремонт = 1,5 × амортизация

4,68

(я)

Шины =

2.40

(к)

Другое (цепи, натяжители)

0,20

Путевые расходы

ИТОГО

23,86

1 Все расходы указаны в долларах США.
2 Работа 240 дней плюс 20% сверхурочных

Как рассчитать срок службы оборудования и почему это важно

Большинство активов на предприятии, включая оборудование, машины и линейные элементы, используются ежедневно и со временем изнашиваются.Производственное оборудование не может служить вечно, поэтому для руководителей предприятий важно определить среднее количество лет, в течение которых актив будет полезен, прежде чем его стоимость полностью обесценится. Это понятие известно как предполагаемый срок полезного использования актива.

В этой статье мы рассмотрим определение срока полезного использования актива, почему это важно и как это может повлиять на ваш бюджет и планирование профилактического обслуживания. Мы также покажем вам, как рассчитать срок полезного использования актива. Прочитав эту статью, вы начнете активно продлевать срок полезного использования наиболее важных активов.

Руководство по полезной жизни актива для управляющего объекта

Прежде чем мы углубимся в срок полезного использования активов, важно понять разницу между материальными и нематериальными активами при управлении объектами. Давайте посмотрим, чем они отличаются друг от друга.

Что такое материальный актив?

Материальный актив в управлении объектами - это ценный предмет или ресурс в физической форме. Это может включать землю, здания, машины, охранное оборудование, рабочие автомобили, мебель и другие объекты внутри и вокруг здания.Материальные активы могут также включать инструменты, запасные части и инвентарь в отделе управления объектами.

Что такое нематериальный актив?

Нематериальные активы, с другой стороны, представляют собой ценные предметы и ресурсы в нефизической форме. Примеры управления объектами могут включать в себя активы, основанные на контрактах (например, контракты на обслуживание, соглашения об аренде и трудовые контракты), активы, основанные на технологиях (например, патенты и компьютерное программное обеспечение), и активы, основанные на финансах (включая доходы и бюджеты департаментов).

В данной статье мы сосредоточимся на материальных активах , поскольку физическое оборудование со временем изнашивается.

Каков срок полезного использования актива?

Срок полезного использования материального актива - это период времени, в течение которого компания может ожидать, что актив останется работоспособным и принесет доход. На срок полезного использования влияют многие факторы, в том числе возраст актива на момент покупки и частота использования актива. На срок полезного использования также влияют физические и экономические факторы:

  • Физические факторы, влияющие на срок полезного использования , могут включать дату истечения срока действия активов, износ, разрушение и непредвиденные потери, такие как пожар, наводнение и кража.

  • Экономические факторы, влияющие на срок полезного использования , могут включать изменения спроса на активы, замену актива более эффективной версией и непредвиденную физическую / техническую деградацию.

Серьезность каждого фактора играет роль в сроке полезного использования актива. Например, актив, который практически не получает профилактического обслуживания, скорее всего, испытает высокий износ и более короткий срок полезного использования.

Существует множество переменных, определяющих срок полезного использования актива, но определение этих данных не должно быть трудным или утомительным.Продолжайте читать, чтобы узнать, как руководители предприятий могут определить срок полезного использования каждого из наиболее важных активов.

Как рассчитать срок службы оборудования

Не существует простого математического уравнения, которое руководители предприятий могли бы использовать для получения точных данных о предполагаемом сроке полезного использования, поскольку для определения этой информации существует множество переменных. Вместо этого руководители предприятий могут полагаться на ресурсы лидеров отрасли и организаций для определения срока полезного использования своего оборудования.Давайте взглянем на три основных ресурса, которые вам захочется изучить.

  1. База данных RSMeans
    RSMeans - это база данных, предлагаемая Gordian, которая содержит более 85 000 позиций, чтобы помочь руководителям предприятий определить точные данные о сроке полезного использования своих активов. Затраты, перечисленные в базе данных, подтверждаются специалистами по смете и учитывают использованные материалы, рабочую силу и оборудование. Вы можете получить доступ к базе данных через распечатку, компакт-диск или программное обеспечение для оценки. Щелкните здесь, чтобы узнать больше о базе данных RSMeans, или щелкните здесь, чтобы начать бесплатную пробную версию программного обеспечения.

  2. База данных ASHRAE по владению и эксплуатационным расходам
    Американское общество инженеров по отоплению, холодильной технике и кондиционированию воздуха (ASHRAE) предлагает интерактивную базу данных на базе Интернета, доступ к которой бесплатный для руководителей предприятий. ASHRAE заявляет, что цель базы данных - предоставить текущую информацию о сроке службы и затратах на техническое обслуживание типичного оборудования HVAC. Основные функции включают оценку срока службы оборудования, оценку затрат на техническое обслуживание HVAC и доступ к данным HVAC.Щелкните здесь, чтобы изучить возможности базы данных.

  3. BOMA Отчет об обмене опытом в офисе (Office EER)
    Ассоциация владельцев и менеджеров зданий (BOMA) предлагает крупнейший в отрасли и наиболее полный ресурс по сравнительному анализу для индустрии коммерческой недвижимости. Руководители предприятий могут использовать данные, содержащиеся в этих отчетах, для оценки и уточнения операций, составления более эффективных бюджетов, выявления возможностей экономии и выявления рыночных тенденций. Нажмите здесь, чтобы узнать больше об отчете за этот год.

Почему важен срок полезного использования актива?

Теперь, когда вы рассчитали срок полезного использования активов, важно понять, почему эти данные пригодятся в будущем. Вот три способа, которыми информация об амортизации может повлиять на успех вашего отдела

  1. Расчетный срок полезного использования активов помогает определить финансовую устойчивость и прибыльность вашего подразделения. Финансовый отдел вашей организации захочет узнать нормы износа оборудования и записать эти данные в отчеты о доходах и балансе.Нормы амортизации также показывают, сколько денег потребуется заложить в бюджет для предстоящего профилактического обслуживания и затрат на замену.

  2. Расчетный срок полезного использования активов влияет на вашу программу профилактического обслуживания. Целью профилактического обслуживания является прогнозирование и предотвращение катастрофических отказов оборудования до того, как они произойдут, путем проведения текущих проверок, технического обслуживания и ремонта. Профилактическое обслуживание позволяет существенно продлить срок полезного использования активов, поскольку оборудование объекта находится в оптимальном рабочем состоянии.Увеличенный срок полезного использования может привести к экономии бюджета в вашем отделе, и его можно легко отслеживать с помощью программного обеспечения для обслуживания.

  3. Расчетный срок полезного использования активов используется при определении ликвидационной стоимости активов. Остаточная стоимость - это оценочная стоимость актива при перепродаже в конце срока его полезного использования. Например, если актив приобретен за 100 000 долларов, а его ликвидационная стоимость составляет 10 000 долларов через пять лет, предприятие может ожидать, что актив обесценится на 90 000 долларов в течение этих пяти лет.Они также рассчитывают продать актив примерно за 10 000 долларов. Остаточная стоимость является важной частью расчета амортизации и вычитается из стоимости основных средств.

Ключ к продлению срока полезного использования ваших активов

Срок полезного использования активов - это лишь часть головоломки упреждающего управления зданием. Эти данные можно использовать в качестве основы для вашей программы профилактического обслуживания, которая может обеспечить безопасную и эффективную работу вашего здания.Чтобы узнать больше о преимуществах профилактического обслуживания, прочитайте онлайн-руководство AkitaBox или загрузите The Facility Management Preventive Maintenance Guide, бесплатный ресурс, который поможет вам узнать, как создать программу, которая будет устойчивой и прибыльной для вашего бизнеса.

Анализ и моделирование деградации на основе расчета износа для прогнозирования оставшегося срока службы шарико-винтовой передачи

Шарико-винтовая передача - это своего рода прецизионный передаточный элемент в системе привода станка.В этой статье предлагается модель деградации шарико-винтовой передачи, основанная на анализе деградации на основе расчета износа и подтверждении на основе экспериментальных данных. Сначала анализируется усталостный износ как преобладающий вид деградации шарико-винтовой передачи. Формула объема износа шарико-винтовой передачи выводится как функция рабочей нагрузки и числа ходов. Во-вторых, скорость деградации шарико-винтовой передачи анализируется на предмет влияния общей деградации и скорости износа. На основе этого вывода теоретически выводится модель деградации шарико-винтовой передачи в виде экспоненциальной модели путем ввода формулы объема износа.В-третьих, предлагается метод перекрестной проверки на основе экспериментальных данных для проверки модели экспоненциальной деградации. Коэффициенты определения рассчитываются для оценки степени соответствия между моделью деградации и реальным путем деградации. Затем проводится испытание шарико-винтовой передачи на безотказность для сбора экспериментальных данных в различных рабочих условиях. Средний коэффициент детерминации различных рабочих условий рассчитывается как 0,7848, что указывает на то, что предложенная модель может хорошо соответствовать фактическому пути деградации.Кроме того, предложенная модель применяется для прогнозирования остаточного срока службы (RUL) тестируемой шарико-винтовой передачи с использованием собранных данных. RUL оценивается с высокой и стабильной точностью после 168000 ударов. Для дальнейшей проверки проводится сравнение с линейной моделью. Все результаты показывают, что модель экспоненциальной деградации является разумной и правильной, поскольку она отражает процесс деградации шарико-винтовой передачи.

1. Введение

Шарико-винтовая передача - это своего рода прецизионный передаточный компонент в системе привода станка для преобразования вращательного движения в поступательное [1, 2].Снижение его производительности и отказ напрямую снизят точность и качество обработки, что может привести к поломке станка и даже к катастрофическим событиям. Чтобы избежать этой ситуации, хорошее решение - техническое обслуживание на основе условий (CBM) [3, 4]. CBM - это своего рода стратегия технического обслуживания, которая отслеживает состояние оборудования и принимает оптимальное решение о техническом обслуживании на основе информации мониторинга состояния, тем самым сокращая неожиданные отказы и повышая безопасность работы системы.Si et al. [5] исследовали основанную на условиях проблему замены с наблюдаемыми сигналами деградации для определения оптимального времени замены системы. Do et al. [6] продвигали упреждающую стратегию CBM, учитывающую как совершенные, так и несовершенные действия по техническому обслуживанию для ухудшающейся системы с нелинейными процессами деградации Винера. Оценка RUL оборудования - одна из основных задач CBM [7] и прогнозирования и управления здоровьем (PHM) [8]. Основной вклад прогноза RUL заключается в прогнозировании времени, оставшегося до того, как оборудование потеряет свою работоспособность, что имеет решающее значение для принятия решения о техническом обслуживании CBM.RUL шарико-винтовой передачи определяется как интервал между текущим временем и первым достижением заданного порога отказа. Методы моделирования на основе деградации признаны важным и эффективным подходом для прогнозирования RUL [9]. Для достижения точной оценки RUL при моделировании деградации учитываются факторы, влияющие на процессы деградации систем. Многие модели деградации могут быть разработаны с учетом различных факторов. Разумная и эффективная модель деградации обычно вносит большой вклад в точную оценку RUL.Поэтому изучение модели деградации шарико-винтовой передачи имеет большое значение, которое может помочь точно предсказать RUL, тем самым улучшая стабильность обработки и предотвращая внезапный отказ станка.

В предыдущих исследованиях использовалось множество методов моделирования деградации: метод, основанный на физических механизмах; метод, управляемый данными; и гибридный метод. Метод, основанный на физических механизмах, пытается построить математические или физические модели для описания процесса деградации системы на основе механизмов деградации.Мрамор и др. Компания [10] разработала основанную на физике модель для прогнозирования подшипников, вычислив траекторию роста выкрашивания и время до отказа в зависимости от условий эксплуатации. Chen et al. [11] построили модель ускоренной деградации аэрокосмического электрического соединителя после исследования механизма его отказа. Метод, основанный на физических механизмах, прост и удобен. Он может обеспечить точное предсказание RUL, если понятны механизмы деградации. Однако для сложной системы, такой как шарико-винтовая пара, трудно полностью понять механизмы отказа и установить точную модель деградации, основанную только на физическом механизме.

Метод, управляемый данными, представляет собой подход к построению модели деградации на основе имеющихся данных наблюдений. Его можно разделить на метод, основанный на машинном обучении, и метод, основанный на модели. Подход, основанный на данных, становится все более привлекательным в последние годы. Во время моделирования не нужно знать точный механизм отказа. Метод на основе машинного обучения пытается вывести модель деградации из измеренных данных с использованием методов машинного обучения. Zhang et al. [12] разработали модель снижения производительности винта с использованием квантово-генетического алгоритма и динамической нечеткой нейронной сети на основе измеренных сигналов вибрации.Maio et al. [13] предложил метод, основанный на векторной машине релевантности, для оценки RUL пеленга. Лю и др. [14] предложили усовершенствованную рекуррентную нейронную сеть для прогнозирования RUL литий-ионной батареи. Zhang et al. [15] представили метод распознавания деградации, основанный на сетях глубокого убеждения и слиянии мультисенсорных данных для мониторинга деградации шарико-винтовой передачи. Метод, основанный на машинном обучении, может быть полезен для сложной машины, механические принципы которой не просты, так что разработка точной модели невозможна.Однако недостатки все же существуют: точность метода, основанного на машинном обучении, сильно зависит от количества и качества измеряемых сигналов. Для компонента с высокой надежностью и длительным сроком службы, такого как шариковая винтовая пара, непомерно дорого собрать достаточно данных о деградации для создания модели деградации на основе машинного обучения.

Метод, основанный на модели, сначала строит математическую модель, а затем оценивает параметры модели на основе собранных данных для описания пути деградации.Элвани и др. [16] представили структуру моделирования стохастической деградации частично деградированных компонентов для вычисления RUL. Модель Пэрис-Эрдоган (PE) - одна из наиболее широко используемых моделей для прогнозирования RUL машин. Lei et al. [17] преобразовали PE-модель в эмпирическую модель для прогнозирования RUL машин. Ляо [18] использовал парижскую модель в сочетании с методом генетического программирования, чтобы предсказать ПРАВИЛЬНОЕ оплодотворение. Модели винеровского процесса - это разновидность наиболее часто используемых стохастических моделей процессов.Wang et al. [19] разработали линейную модель винеровского процесса для прогнозирования RUL машин. Si et al. [20] представляют относительно общую модель деградации, основанную на винеровском процессе для оценки RUL, с учетом изменчивости из трех источников. Paroissin et al. [21] установили модель винеровского процесса со случайной задержкой, учитывая, что ухудшение качества начинается в случайное время. Кроме того, Liu et al. [22] предложил подход к моделированию деградации для системы с множественными схемами деградации, основанный на обратном гауссовском процессе.Тиан и др. [23] предложили основанный на модели пропорциональной опасности метод для прогнозирования RUL систем, состоящих из подшипников. Gebraeel et al. [24] установили модель экспоненциальной деградации со случайными ошибками и обновили параметры модели, используя байесовский подход и информацию мониторинга состояния в реальном времени. Основанный на модели метод включает в себя как экспертные знания, так и измеренные данные, прогнозируя RUL машины с меньшим количеством данных. Следовательно, он имеет больше преимуществ, чем метод на основе физического механизма и метод на основе машинного обучения для шарико-винтовой передачи.

Экспоненциальная модель - это эмпирическая модель, представляющая процесс деградации, когда совокупный ущерб влияет на скорость деградации. Это стало одной из самых популярных моделей деградации среди всех основанных на моделях исследований с момента первого предложения Gebraeel et al. в [24]. Si et al. [25] применили экспоненциальную модель деградации для оценки RUL общей системы с комбинацией байесовского обновления и алгоритма максимизации ожидания (EM). Wang et al. [26] приспособили путь деградации светодиодной световой полосы с использованием биэкспоненциальной модели для прогнозирования RUL в рабочих условиях.Babel et al. [27] приспособили поведение изменения тока изоляции к экспоненциальной модели, чтобы предсказать RUL изоляции. Кроме того, экспоненциальная модель также является одной из наиболее широко используемых моделей деградации для RUL подшипников [28]. Многие исследования, посвященные прогнозированию RUL подшипников, дали хорошие результаты, если рассматривать экспоненциальную модель как модель деградации. Wang et al. [28] предложили двухэтапную стратегию прогнозирования состояния подшипника на основе экспоненциальной модели. Ли и др. [29] предложили улучшенную экспоненциальную модель для прогнозирования RUL подшипников качения.Экспоненциальная модель достигла многих хороших результатов в предыдущих исследованиях. Как можно понять из предыдущей литературы, выбор модели экспоненциальной деградации обычно основан на опыте. Несмотря на широкое использование экспоненциальной модели, ни в одной литературе она не применялась для исследования деградации шарико-винтовой передачи. Более того, до сих пор было опубликовано очень мало исследований для изучения модели деградации шарико-винтовой передачи, что является большим пробелом в настоящем исследовании для исследования деградации и предсказания RUL для шарико-винтовой передачи.Чтобы заполнить этот пробел, необходимо изучить модель деградации и спрогнозировать RUL шарико-винтовой передачи.

Направленный на решение этих проблем анализ деградации на основе расчета износа объединен с экспериментальными данными для изучения модели деградации шарико-винтовой передачи в этой статье. В предлагаемом методе анализ деградации, основанный на вычислении объема износа, сначала выполняется для получения модели деградации, а затем полученная модель дополнительно проверяется с использованием данных деградации, собранных в ходе испытания на отказ.RUL шарико-винтовой передачи также прогнозируется на основе предложенной модели деградации. Оставшаяся часть теста организована следующим образом. В разделе 2 анализируется тип износа шарико-винтовой передачи. В разделе 3 анализируется нормальное контактное усилие между шариком и дорожкой качения, а затем рассчитывается объем износа шарико-винтовой передачи. Модель деградации шарико-винтовой передачи, основанная на формуле объема износа и анализе деградации, получена в разделе 4. В разделе 5 предлагается метод перекрестной проверки на основе данных о деградации. В разделе 6 проверяется полученная модель деградации с использованием метода перекрестной проверки и предсказания RUL на основе измеренных данных деградации от работы до отказа.Раздел 7 содержит заключение и обсуждение будущих направлений исследований.

2. Анализ типа износа шарико-винтовой передачи

Шарико-винтовая передача состоит из направляющего винта, гайки и шарика. Для шарико-винтовой передачи различают три основных типичных режима отказа: повреждение поверхности, разрушение при деформации и разрушение из-за разрушения [30]. Разрушение из-за деформации в основном вызвано высокой статической нагрузкой или большой ударной нагрузкой, а разрушение трещины в основном вызвано чрезмерной нагрузкой или чрезмерной мгновенной нагрузкой. Когда шариковый винт вращается, поверхность его дорожки качения будет испытывать переменные нормальные нагрузки, потому что шарики постоянно совершают движение качения-скольжения по дорожке качения.Шарики и дорожка качения контактируют друг с другом под внешней нагрузкой и совершают относительное скольжение, испытывая силу трения и нормальную контактную силу, образуя поверхность трения и износ. Следовательно, повреждение поверхности рассматривается как основной вид деградации для квалифицированной шарико-винтовой передачи, когда установка и рабочая нагрузка соответствуют требованиям и отсутствуют коррозионные материалы или загрязнение посторонними веществами. Исследователи предположили, что в отношении деградации подшипника, если подшипник правильно нагружен, смазан, установлен и защищен от посторонних примесей, то основной причиной отказа подшипника является усталость материала [31].Однако литературы о типах износа шарико-винтовой передачи до сих пор нет.

Для дальнейшего изучения типа износа шарико-винтовой передачи микроструктура дорожки качения исследуется с помощью электронного микроскопа. Выбирается правильно нагруженная и смазанная ШВП, установленная на испытательном стенде. Для сравнения сфотографированы микрофотографии дорожки качения нового винта и дорожки качения изношенного винта, как показано на рисунке 1. Это можно понять, сравнив рисунки 1 (a) и 1 (b) и рисунки 1 (c) и 1 (d), что На дорожке качения поврежденного винта образуются отслаивающиеся металлические частицы и выкрашенные ямы, которые считаются усталостными сколами.Усталостные сколы обычно возникают на микроструктурных неоднородностях, таких как включения и кластеры карбидов, где результирующее напряжение превышает локальный предел микроперемещения в этом цикле усталости.


Повторяющееся циклическое напряжение считается основной причиной усталостных сколов. Трещины возникают в концентраторах поверхностных напряжений и разветвляются к свободной поверхности, когда достигают критической длины или глубины, удаляя кусок поверхностного материала и образуют ямку, как показано на Рисунке 1 (d) [31].Рост усталостной трещины в конечном итоге вызовет усталость при качении и приведет к отслаиванию металлических частиц с поверхности шариков и дорожки качения. Этот процесс, вызываемый контактной усталостью при качении, представляет собой усталостный износ, который является преобладающим видом деградации для правильно нагруженной, смазанной и установленной шарико-винтовой передачи.

3. Расчет объема усталостного износа
3.1. Анализ нормального контактного усилия шарико-винтовой передачи

Шарико-винтовая передача с одной гайкой и дорожкой качения по одной дуге выбрана для анализа нормального контактного усилия на поверхности контакта между шариком и дорожкой качения.Диаграмма силового анализа мяча показана на рисунке 2 (а). Точки контакта между шариком и направляющим винтом, шариком и гайкой: H и G соответственно. Нормальные контактные силы шара в точках H и G выражаются как и, соответственно, при осевой рабочей нагрузке. Точки H , G и центр шара O лежат на одной прямой. Согласно условию равновесия двух сил нормальные контактные силы в H и G равны по величине, но противоположны по направлению, что может быть выражено как.

Система координат Oxyz создана для облегчения анализа и расчета нормального контактного усилия, как показано на Рисунке 2 (b), где ось x находится в осевом направлении винта, ось y находится в радиальном направлении винт, а ось z находится в касательном направлении винта в точке O . В соответствии с геометрическим соотношением, показанным на Рисунке 2 (b), включенный угол между осью y и соединительной линией HG является углом контакта, и отображение включенного угла между осью x и проекцией HG соединительная линия на поверхности xOz - угол винтовой линии.

Следовательно, соотношение между осевой рабочей нагрузкой и нормальным контактным усилием, где - количество рабочих шариков.

Нормальные контактные силы могут быть получены по формуле (1).

3.2. Расчет объема износа

Было обнаружено, что износ направляющего винта на практике более серьезен, чем износ гайки [32], и, таким образом, объем износа направляющего винта рассчитывается, чтобы указать на ухудшение характеристик шарико-винтовой передачи в этой статье. Исследователи из International Business Machines Corporation (IBM) предложили модель для расчета износа, которая является функцией двух переменных: числа ходов и энергии [33, 34] и может быть выражена в виде дифференциального уравнения, где - измеряемый износ объем, E - энергия, потребляемая во время каждого хода, а N - количество ходов, используемое для выражения срока службы шарико-винтовой передачи.

Формулу (3) можно переписать как дифференциальное уравнение относительно объема усталостного износа и числа хода N для усталостного износа [33, 35] где - константа усталостного износа винта, это максимальное напряжение сдвига, от которого страдает шариковый винт , а S - расстояние скольжения при каждом ходе.

Для упрощения расчета предполагается, что осевая рабочая нагрузка шарико-винтовой передачи постоянна. Следовательно, максимальное напряжение сдвига на контактной поверхности между шариком и дорожкой качения равно нормальной контактной силе, которая равна и по величине, а A - это площадь поверхности контакта между шариком и дорожкой качения.

Расстояние скольжения шарико-винтовой передачи за каждый ход можно рассчитать в соответствии с принципом движения, где - номинальный диаметр направляющего винта, а - нахлесты шарико-винтовой передачи за каждый ход.

Учитывая начальный объем износа и начальное число ходов шарико-винтовой передачи, возьмите интеграл к обеим сторонам формулы (4), и формулу расчета объема усталостного износа шарико-винтовой передачи можно получить, подставив в формулу (2), (5) и (6)

Из формулы объема усталостного износа ШВП можно понять, что после определения типа ШВП (внутренние параметры ШВП, включая,,,, фиксированы), Объем усталостного износа пропорционален числу ходов N и нелинейно связан с осевой нагрузкой, что соответствует предложенному в [33].Номер хода N используется для обозначения срока службы шарико-винтовой передачи в этой статье.

4. Вывод модели деградации
4.1. Построение модели разложения на основе формулы объема износа

Существует множество факторов, влияющих на мгновенное разложение, включая начальный уровень разложения, количество вредного материала, свойства материала, рабочие условия и условия окружающей среды (температура и влажность) [36]. Начальный уровень деградации, свойства материала и условия окружающей среды фиксированы для шарико-винтовой передачи с определенным типом и рабочей средой.Следовательно, на износ шарико-винтовой передачи влияет количество вредных материалов и условия эксплуатации. Количество вредного материала можно измерить по полному разложению шарико-винтовой передачи. Скорость износа шарико-винтовой передачи связана с осевой нагрузкой согласно формуле (7), которая отражает рабочее состояние. Следовательно, как общая деградация, так и скорость износа будут влиять на мгновенную скорость деградации шарико-винтовой передачи [37].

На основании этих теорий предполагается, что скорость деградации шарико-винтовой передачи пропорциональна степени деградации и износа.Модель деградации шарико-винтовой передачи будет построена на основе этого предположения в данной статье. Рациональность этого предположения будет подтверждена с помощью производной модели деградации, а модель деградации будет проверена путем анализа данных о деградации, собранных в результате испытания шарико-винтовой передачи на безотказную работу. Уравнение приведено в соответствии с приведенным выше предположением, где - скорость деградации шарико-винтовой передачи, D - деградация, - мгновенная скорость износа шарико-винтовой передачи, объем износа которой составляет Вт , и является постоянной величиной.

Рассмотрим начальную деградацию шарико-винтовой передачи как. Подставим интеграл к обеим частям формулы (8), чтобы получить упрощенную формулу.

Модель деградации получается путем подстановки формулы объема износа (7) в формулу (9).

Чтобы сделать структуру более ясной и легкой для понимания, принимаются меры по упрощению производной модели деградации.

Определим и следующим образом.

Затем подставьте и в формулу (10), чтобы упростить модель деградации следующим образом.

и оба являются постоянными после определения типа шарико-винтовой передачи и неизменной осевой нагрузки. Ухудшение D является монотонной функцией числа ходов N в этой ситуации. Стохастический эффект при деградации учитывается в модели деградации [8, 28]. Модель деградации шарико-винтовой передачи может быть выражена как где - стандартное броуновское движение, а - коэффициент диффузии.

Из формулы (13) можно понять, что модель деградации на основе анализа деградации является разновидностью модели экспоненциальной деградации.Это типичная модель, представляющая процесс деградации, когда совокупное повреждение оказывает особое влияние на скорость деградации [25, 28]. Экспоненциальная модель, которую впервые установили Гебраил и др. в [24], широко использовался при моделировании процессов деградации как своего рода модель, основанная на опыте. Многие исследования показывают, что экспоненциальная модель хорошо работает в процессах деградации, подобных экспоненциальному [25]. Кроме того, экспоненциальная модель также широко используется в качестве модели деградации для прогнозирования RUL подшипника [28].Подшипник аналогичен шариковинтовой передаче по конструкции и многим математическим методам описания. Успех экспоненциальной модели в этих исследованиях подшипников может предварительно определить правильность полученной модели деградации шарико-винтовой передачи.

Графическая кривая, основанная на производной модели деградации, построена для описания процесса деградации шарико-винтовой передачи, как показано на рисунке 3. Видно, что шарико-винтовая пара быстро деградирует после достижения критического хода, что соответствует процессу деградации. машины, где имеется совокупное повреждение.Следовательно, процесс деградации шарико-винтовой передачи можно разделить на две стадии в зависимости от критического хода, то есть (I) стадия нормальной работы до и (II) стадия деградации после. Согласно рисунку 3 предполагается, что ухудшение характеристик будет быстро распространяться после достижения критического хода.


4.2. Построение индекса деградации

После того, как построена модель деградации шарико-винтовой передачи на основе расчета износа, необходимо построить индекс деградации для измерения деградации D .Существует два метода измерения износа шарико-винтовой передачи: прямое измерение и косвенное измерение. Методы прямого измерения непосредственно рассматривают обратный зазор, топографию поверхности и износ дорожки качения шарико-винтовой передачи в качестве индекса деградации для масштабирования его деградации. Однако для прямого измерения обычно требуется обнаружение простоев и снятие шарико-винтовой передачи. Это не только пустая трата времени на обработку, но и влияет на точность установки. Кроме того, внезапный отказ обычно не может быть обнаружен с помощью прямых методов измерения.Метод косвенного измерения контролирует деградацию шарико-винтовой передачи путем обнаружения таких сигналов, как сигнал вибрации, сигнал тока и сигнал силы. Сигналы вибрации, генерируемые во время обработки, содержат обширную информацию, которая тесно связана с рабочими характеристиками шарико-винтовой передачи. Это связано с тем, что динамическая характеристика шарико-винтовой передачи изменяется с ухудшением характеристик, что приводит к увеличению вибрации. Кроме того, сигналы вибрации широко используются при диагностике неисправностей, оценке деградации и прогнозировании RUL для отражения состояния механических компонентов, и было достигнуто множество успешных применений.Следовательно, состояние деградации шарико-винтовой передачи может быть косвенно обнаружено путем отслеживания сигналов вибрации во время обработки.

Очень важно выбрать подходящий индекс деградации, когда состояние шарико-винтовой передачи определяется по сигналам вибрации. Индекс деградации пытается построить репрезентативный индикатор из полученных сигналов, чтобы выявить процесс деградации [38, 39]. Отличный индекс деградации обычно характеризуется монотонностью и корреляцией. Некоторые индексы ухудшения, такие как среднеквадратичное значение (RMS), дисперсия, эксцесс, энергия вейвлет-пакета и параметр формы распределения Вейбулла огибающей сигнала, привлекли большое внимание в последние годы.Предыдущие исследования показали, что использование преобразования Гильберта для извлечения огибающей способствует раннему извлечению информации о механических неисправностях [40]. Chen et al. [41] рассматривали параметр формы распределения Вейбулла огибающей сигнала вибрации как показатель деградации подшипника качения, отражающий его зарождающийся отказ, и добились хороших результатов. Параметр формы распределения Вейбулла огибающей сигнала вибрации также выбран в качестве индекса деградации шарико-винтовой передачи в этой статье, чтобы отразить деградацию D шарико-винтовой передачи.Его эффективность в отражении деградации D шарико-винтовой передачи будет подтверждена в Разделе 6 с использованием собранных данных испытаний.

Процесс вычисления параметра формы распределения Вейбулла огибающей сигнала вибрации можно разделить на следующие два этапа:

( 1) Извлечение огибающей . Огибающая исходного сигнала извлекается на основе преобразования Гильберта, а формула вычисления сигнала огибающей: где - сигнал огибающей исходного сигнала, - необработанный сигнал и - преобразование Гильберта исходного сигнала.можно рассчитать по следующей формуле.

( 2) Расчет параметра формы распределения Вейбулла . Подгоните вычисленный сигнал огибающей в двухпараметрическую модель распределения Вейбулла, чтобы получить параметр формы сигнала огибающей. Функция плотности вероятности двухпараметрической модели распределения Вейбулла находится где - параметр формы, а - параметр масштаба. Параметр формы модели распределения Вейбулла рассчитывается с использованием оценки максимального правдоподобия и итерационного метода Ньютона.

В качестве индекса деградации параметр формы распределения Вейбулла огибающей сигнала вибрации может использоваться для измерения деградации шарико-винтовой передачи. Его можно рассматривать как деградацию D в производной модели деградации (13), чтобы выразить модель деградации шарико-винтовой передачи. Параметр формы распределения Вейбулла огибающей сигнала вибрации описывается как. Следовательно, полученная модель деградации (13) шарико-винтовой передачи может быть переписана как модель деградации на основе индекса деградации, которая выражается следующим образом.

Корректность производной модели деградации (17) и выбранного индекса деградации будет подтверждена в следующих параграфах, предложив метод проверки и собрав данные о деградации в результате испытания на отказ.

5. Метод перекрестной проверки на основе данных о деградации

Модель деградации шарико-винтовой передачи была создана в соответствии с анализом деградации в предыдущих разделах. В этом разделе предлагается метод перекрестной проверки для проверки экспоненциальной модели.Этот метод проверяет полученную модель экспоненциальной деградации с использованием теории перекрестной проверки, основанной на экспериментальных данных, поочередно вычисляя степень соответствия между полученной моделью деградации и реальной траекторией деградации, сформированной на основе собранных данных деградации.

5.1. Краткое введение в теорию перекрестной проверки и коэффициент определения

Перекрестная проверка - это своего рода метод статистического анализа, который можно использовать для проверки модели путем вычисления степени согласия между данными модели и реальными данными процесса.Он делит исходный набор данных процесса на n групп, а затем поочередно обрабатывает n-1 групп как обучающий набор, обрабатывая оставшуюся группу как набор проверки [43]. Метод перекрестной проверки, используемый для проверки модели, обычно состоит из двух этапов: во-первых, оценка неизвестных параметров модели с использованием n-1 групп обучающего набора для получения известной модели; во-вторых, вычислите степень согласия между полученной известной моделью и оставшимся набором валидации и обработайте степень соответствия как показатель оценки производительности.Следовательно, данные, собранные при испытании на деградацию шарико-винтовой передачи, можно использовать для проверки полученной модели деградации в соответствии с методом перекрестной проверки.

Коэффициент детерминации, который выражается как, обычно считается мерой подгонки [44]. варьируется от 0 до 1. Чем больше значение, тем лучше степень соответствия. Степень соответствия между моделью деградации и данными процесса деградации измеряется коэффициентом детерминации. Он рассчитывается следующим образом: где м, - количество данных о деградации, - это деградация - -й группы данных о деградации, это среднее ухудшение всех данных о деградации, а также деградация, рассчитанная по модели деградации в . i -я группа данных процесса деградации.

5.2. Метод перекрестной проверки, основанный на экспериментальных данных

Экспериментальные данные, собранные при испытании на деградацию шарико-винтовой передачи, можно использовать для расчета пути деградации для проверки полученной модели деградации. Предлагается метод проверки, основанный на теории перекрестной проверки и экспериментальных данных деградации. Этот метод разделяет данные о деградации шарико-винтовой передачи на n групп и альтернативно выбирает n-1 групп в качестве обучающего набора для оценки неизвестных параметров полученной модели деградации.Затем для оценки производной модели рассчитывается степень соответствия (измеряется коэффициентом детерминации) между оцененной моделью и оставшимся набором валидации.

Как показано на рисунке 4, метод перекрестной проверки на основе данных деградации в основном состоит из предварительной обработки данных и перекрестной проверки. Общий процесс предлагаемого метода описывается следующим образом.


Шаг 1. Разделите общий набор необработанных сигналов ухудшения на n групп, и сгруппированные наборы сигналов вибрации выражаются как, и.Необработанные сигналы деградации могут быть сгруппированы в соответствии со временем повторения сбора данных, что означает, что количество кластеров такое же, как и количество повторов.

Шаг 2. Рассчитайте соответствующие наборы ухудшения из n групп наборов необработанных сигналов вибрации на основе построенного индекса ухудшения. Вычисленные наборы деградации, которые соответственно выражаются как, и, могут использоваться для формирования реального пути деградации, а также могут использоваться для оценки неизвестных параметров модели деградации.

Шаг 3. Выберите n-1 групп наборов деградации из и для обучения модели, а оставшийся набор деградации используется для проверки модели. Выбор альтернативный. Он повторяется n раз, чтобы гарантировать, что каждый набор деградации может использоваться как для обучения модели, так и для проверки.

Шаг 4. Оценить неизвестные параметры производной модели деградации с использованием выбранных n-1 групп наборов деградации. Полученные известные наборы моделей деградации могут быть выражены как, и, соответственно.

Шаг 5. Вычислить наборы коэффициентов детерминации между полученными наборами моделей деградации и реальным трактом деградации, сформированным оставшейся группой набора валидации деградации. Перекрестная проверка требуется n раз, и получается n групп наборов коэффициентов детерминации. Вычисленные наборы коэффициентов детерминации соответственно выражаются как, и.

Шаг 6. Рассчитайте среднее значение всех наборов коэффициентов определения, и набор средних коэффициентов определения выражается как.

Набор средних коэффициентов детерминации рассматривается как индекс производной модели деградации при описании процесса деградации характеристик шарико-винтовой передачи. По сравнению с проверкой производной модели деградации напрямую с использованием данных о деградации, метод перекрестной проверки полностью использует собранные данные о деградации посредством перекрестной проверки среди нескольких групп данных. Этот метод проверяет полученную модель деградации путем вычисления коэффициента детерминации между этой моделью и реальным путем деградации шарико-винтовой передачи.

6. Проверка модели деградации на основе экспериментальных данных

В этом разделе проводится испытание шарико-винтовой передачи до отказа для сбора экспериментальных данных о деградации для определения реального пути деградации. Построенный индекс деградации подтверждается с использованием собранных экспериментальных данных. Затем метод перекрестной проверки, предложенный в разделе 5, используется для проверки полученной модели экспоненциальной деградации. Кроме того, RUL шарико-винтовой передачи прогнозируется на основе предложенной экспоненциальной модели для дальнейшего подтверждения ее правильности и рациональности.

6.1. Описание исследования эксперимента и сбор данных о деградации

Шарико-винтовая пара типа FFZD4010R-3 выбрана для проведения испытаний на безотказность путем установки на стенде для испытаний на снижение характеристик ускорения, который предназначен для моделирования всего процесса снижения производительности шарико-винтовой передачи от новость о сбое во время обработки. Как показано на Рисунке 5, этот испытательный стенд состоит из приводной и нагружающей частей и состоит из приводного двигателя, направляющей скольжения, шарико-винтовой передачи, узла зубчатой ​​рейки и магнитного тормоза.В приводной части крутящий момент и скорость вращения шарико-винтовой передачи обеспечивается приводным двигателем. В нагружающей части осевая нагрузка шарико-винтовой передачи обеспечивается магнитно-порошковым тормозом через зубчатую рейку и шестерню, и ее можно изменять, изменяя входной ток магнитно-порошкового тормоза. Промышленный ПК и система управления на базе ПК используются на испытательном стенде для управления движением, управления нагрузкой и сбора данных, как показано на рисунке 5.


Три акселерометра используются для одновременного сбора трех групп сигналов вибрации. время.Два акселерометра установлены на шариковой гайке для сбора сигналов в радиальном и осевом направлениях соответственно, а другой акселерометр установлен на гнезде подшипника для сбора сигналов в радиальном направлении винта. Акселерометры 1, 2 и 3 соответственно представляют датчики, установленные в радиальном направлении гнезда подшипника, радиальном направлении шариковой гайки и осевом направлении шариковой гайки. Сигналы вибрации каждой степени ухудшения качества собираются в 9 рабочих условиях, которые представляют собой совокупность трех скоростей вращения и трех осевых нагрузок, как показано в таблице 1.Сбор каждой группы данных повторяется 3 раза, чтобы уменьшить влияние случайных факторов и удовлетворить принципу повторного планирования эксперимента. Таким образом, 81 группа сигналов вибрации собирается 3 акселерометрами для 9 рабочих условий в каждой степени ухудшения. Интервал выборки между двумя соседними степенями ухудшения составляет 1000 ходов, и при выходе из строя шарико-винтовой передачи собирается 217 наборов данных о деградации. Постоянная осевая рабочая нагрузка составляет 2 кН, а частота вращения - 300 об / мин в условиях износа.Частота дискретизации 5000 Гц. В заключение, деградационные вибрационные сигналы шарико-винтовой передачи состоят из 17577 групп образцов. Измеренные сигналы вибрации состоят из основных сигналов, которые отражают ухудшение характеристик шарико-винтовой передачи и шум от окружающей среды и испытательного оборудования. Все собранные образцы используются для проверки полученной модели деградации шарико-винтовой передачи.

9286 928 100

Рабочие условия Осевая нагрузка (кН) Скорость вращения (об / мин)
2 1 100
3 2 100
4 0 300
5
5
5
2 300
7 0 800
8 1 800
9 2
9 2
9 2 6 900 5 900
6.2. Проверка индекса деградации и предварительная обработка данных

Индекс деградации, построенный в разделе 4, необходимо проверить перед предварительной обработкой данных. После этого наборы ухудшения могут быть вычислены на основе подтвержденного индекса ухудшения и необработанных сигналов ухудшения при предварительной обработке данных.

6.2.1. Проверка индекса деградации

Индекс деградации шарико-винтовой передачи, построенный в разделе 4, является параметром формы распределения Вейбулла огибающей сигнала вибрации.Чтобы проверить, может ли индекс деградации отражать деградацию шарико-винтовой передачи, используются данные, собранные в ходе испытания на безотказность. Для сокращения вычислений выбраны рабочие условия 1, 5 и 9, потому что эти три рабочих условия содержат все эти 3 осевые нагрузки и 3 скорости вращения. Следовательно, сигналы вибрации, собранные в рабочем состоянии 9 с помощью акселерометра 1, в рабочем состоянии 5 с помощью акселерометра 2 и в рабочем состоянии 1 с помощью акселерометра 3, выбираются для подтверждения индекса ухудшения в этом разделе.

На рис. 6 показаны временные сигналы вибрации тестируемой шарико-винтовой передачи на различных стадиях деградации, включая стадию нормальной работы, стадию деградации и стадию отказа. Видно, что амплитуда собранных сигналов временной вибрации увеличивается по мере ухудшения. Это указывает на то, что сигналы вибрации могут отражать процесс ухудшения характеристик шарико-винтовой передачи и играть важную роль в оценке ухудшения характеристик.

Наборы ухудшения соответствующих сигналов вибрации также вычисляются в соответствии с процедурой построения параметра формы распределения Вейбулла для огибающей сигнала, предложенной в разделе 4 для проверки индекса ухудшения.На рисунке 7 показан путь снижения производительности шарико-винтовой передачи, образованный наборами для ухудшения характеристик. Ухудшение, вычисленное по данным деградации, собранным в одном рабочем состоянии одним датчиком, может быть проведено в линию, чтобы сформировать путь снижения производительности. Из рисунка 7 видно, что деградация увеличивается относительно медленно на ранней стадии и быстро увеличивается на более поздней стадии, что показывает тенденцию к монотонному увеличению. Монотонность обычно используется для оценки отличного индекса деградации. Следовательно, монотонность вычисленного индекса деградации указывает на то, что предложенный параметр формы распределения Вейбулла огибающей сигнала может хорошо отражать процесс деградации шарико-винтовой передачи.

Рисунок 7 также сравнивается с рисунком 6 для дальнейшей проверки эффективности предложенного индекса деградации. Видно, что траектория деградации на основе индекса деградации имеет более высокую монотонность и тенденцию и более прямая и ясная в описании процесса деградации шарико-винтовой передачи, чем временные сигналы вибрации. Построенный параметр формы распределения Вейбулла огибающей сигнала хорошо описывает процесс деградации шарико-винтовой передачи и может рассматриваться как индекс деградации.

6.2.2. Предварительная обработка данных на основе индекса деградации

В основном есть два шага для вычисления деградации на основе предложенного индекса деградации: во-первых, использовать преобразование Гильберта для извлечения огибающей сигнала вибрации в каждой группе; затем вычислите параметр формы распределения Вейбулла для извлеченной огибающей и обработайте его как ухудшение.

Необработанные сигналы вибрации собираются в 9 рабочих условиях 3 акселерометрами в течение всего процесса деградации.Сбор данных повторяется 3 раза, поэтому необработанные экспериментальные сигналы делятся на 3 группы в зависимости от времени повторения. Метод шумоподавления вейвлет применяется для подавления необработанных экспериментальных сигналов перед вычислением индекса деградации. Наборы деградации этих 3 групп необработанных экспериментальных сигналов рассчитываются как, и, соответственно. Эти 3 группы наборов деградации имеют одинаковую структуру, потому что они вычисляются путем повторного сбора сигналов. Каждый набор деградации состоит из параметра формы распределения Вейбулла огибающей вибрационных сигналов, собранных в 9 рабочих условиях с помощью 3 акселерометров.Две из этих 3 групп наборов деградации поочередно выбираются в качестве обучающих наборов, тогда как оставшаяся группа обрабатывается как набор проверки. Перекрестная проверка проводится 3 раза; следовательно, выбор повторяется 3 раза, и каждый выбор отличается от других. Среднее значение этих двух выбранных обучающих наборов вычисляется для оценки неизвестных параметров в модели деградации, получая известные модели деградации, которые, соответственно, выражаются как, и. Оставшийся набор параметров формы используется для создания пути деградации.Степень соответствия между известной моделью деградации и траекторией деградации рассчитывается для измерения производной модели деградации шарико-винтовой передачи.

Двести семнадцать групп сигналов деградационной вибрации собираются в одном рабочем состоянии одним акселерометром за одно повторение; следовательно, 217 значений деградации вычисляются для формирования группы деградации. Каждый набор деградации, и содержит 27 таких групп деградации, потому что сигналы в каждом наборе собираются в 9 рабочих условиях с помощью 3 акселерометров.В заключение, предварительно обработанные данные содержат 81 группу деградации, и каждая группа содержит 217 параметров формы распределения Вейбулла огибающей сигнала деградации. Каждая группа деградации может генерировать один соответствующий путь деградации, который можно использовать для проверки полученной модели деградации путем вычисления одного коэффициента детерминации. Следовательно, 3 группы коэффициентов определения будут вычислены из-за 3 наборов ухудшения, и каждая группа содержит 27 коэффициентов определения.

6.3. Перекрестная проверка производной модели деградации
6.3.1. Согласование модели деградации и пути деградации

В предлагаемом методе перекрестной проверки степень соответствия между моделью деградации и реальным путем деградации используется для оценки эффективности производной модели деградации. Сигналы вибрации, собранные при испытании на деградацию, используются для расчета пути деградации и обновления неизвестных параметров модели деградации.

Для того, чтобы визуально показать процесс подбора, в этом разделе выбираются данные о деградации, собранные в разных рабочих условиях разными акселерометрами, для расчета пути деградации и соответствующей модели деградации.Построены аппроксимирующие кривые рассчитанной модели деградации и пути деградации. И модель деградации, и траектория деградации на этих рисунках нормализованы. Рабочие условия 1, 5 и 9 выбраны для формирования аппроксимирующих кривых, потому что эти три рабочих условия содержат все эти 3 осевые нагрузки и 3 скорости вращения. Подгоночные кривые для этих трех рабочих условий показаны соответственно на рисунках 8, 9 и 10. Рисунки 8 (a), 8 (b) и 8 (c) соответственно представляют собой подгоночные кривые, образованные сигналами, собранными в различных повторениях. различными акселерометрами для рабочего состояния 1.Для упрощения графики на рисунке 8 (a) представлены аппроксимирующие кривые перекрестной проверки 1 и акселерометра 3, на рисунке 8 (b) представлены аппроксимирующие кривые перекрестной проверки 2 и акселерометра 2, а на рисунке 8 (c) представлены аппроксимирующие кривые перекрестной проверки. валидация 3 и акселерометр 1. Рисунки 9 и 10 имеют ту же структуру, что и рисунок 8, и, соответственно, представляют собой аппроксимирующие кривые для рабочих условий 5 и 9.

Кроме того, рассчитываются коэффициенты определения рабочих условий 1, 5 и 9. как указано в Таблице 2, чтобы измерить степень соответствия между моделью деградации и аппроксимационными кривыми.Коэффициенты определения, которые соответствуют аппроксимационным кривым на рисунках 8, 9 и 10, отмечены жирным черным шрифтом, как показано в таблице 2. Каждая группа сигналов вибрации, собранных в одном рабочем состоянии одним акселерометром, может получить три коэффициента определения, поскольку три повторяющихся перекрестных сигнала применяются проверки. Среднее значение этих трех коэффициентов определения вычисляется для измерения степени согласия между полученной моделью деградации и реальным путем деградации в этом рабочем состоянии.Акселерометр сокращенно обозначается как Acc в таблице 2.

88
валидный 1 0,8448 9288 930

9015
Acc 1 Acc 2 Acc 3 Acc 1 Acc 2 Acc 3 Acc 1 Acc 2 Acc 3
0.6546 0,8029 0,7763 0,7382 0,8322 0,7587 0,8180 0,7950 0,8448
0,7309 0,8278 0,7607 0,8538 0,8074 0,8452
Перекрестная проверка 3 0.6670 0,8090 0,7861 0,7347 0,8294 0,7576 0,8386 0,8099

74

9288 9288 9288 9286 930 0,7346 0,8298 0,7590 0,8368 0,8041 0,8458

. стадии, но быстро растут на более поздней стадии, причем обе показывают тенденцию к экспоненциальному увеличению.В таблице 2 все средние коэффициенты детерминации превышают 0,6546, а максимальное значение этих коэффициентов детерминации составляет 0,8538. Все эти рисунки и таблица показывают, что полученная модель деградации хорошо согласуется с реальным путем деградации шарико-винтовой передачи.

Для сравнения также выбрана линейная модель, которая соответствует траектории деградации шарико-винтовой передачи, которая описывается следующим образом: где - деградация шарико-винтовой передачи, - количество ходов и параметры модели, - это стандартное броуновское движение и коэффициент диффузии.

На примере условий работы 1, 5 и 9 рассчитываются коэффициенты определения между линейной моделью и траекторией деградации шарико-винтовой передачи, которые перечислены в таблице 3.

Из таблицы 3 видно, что большинство коэффициентов детерминации, полученных с помощью линейной модели в рабочих условиях 1 и 5, составляют около 0.5, а максимальное значение - 0,5781, что меньше 0,6. В рабочем состоянии 9 коэффициенты детерминации относительно велики, и большинство из них больше 0,7. Однако это также меньше значения предложенной экспоненциальной модели. Результаты показывают, что соответствие между линейной моделью и траекторией деградации хуже, чем у предложенной модели, что означает, что предложенная экспоненциальная модель работает намного лучше, чем линейная модель при описании реального процесса деградации шарико-винтовой передачи.Сравнение дополнительно подтверждает правильность и рациональность предложенной модели деградации.

6.3.2. Результаты перекрестной проверки

Полученная модель деградации шарико-винтовой передачи проверяется путем расчета коэффициентов определения на основе предложенного метода перекрестной проверки и данных, собранных в этом разделе. Перекрестная проверка была проведена 81 раз, потому что 81 группа данных о деградации была собрана в 9 рабочих условиях с помощью 3 акселерометров для 3 повторений.Одна перекрестная проверка рассчитает один коэффициент детерминации; следовательно, 81 коэффициент определения генерируется для измерения степени согласия между моделью деградации и траекторией деградации. 81 коэффициент определения можно разделить на 3 набора в соответствии с 3 наборами повторяющихся данных, и каждый набор содержит 27 коэффициентов определения. Среднее значение этих трех наборов коэффициентов детерминации вычисляется для оценки производной модели деградации при описании ухудшения характеристик шарико-винтовой передачи.Набор средних коэффициентов определения также содержит 27 средних коэффициентов определения, потому что каждая группа данных деградации, собранных в одном рабочем состоянии одним акселерометром, может генерировать один соответствующий средний коэффициент определения. Значения набора средних коэффициентов детерминации показаны на рисунке 11. Средние значения средних коэффициентов детерминации, собранные в одном рабочем состоянии, также рассчитываются и показаны на рисунке 11.


Из результатов видно, что средние коэффициенты детерминации изменяются в [0.6633, 0,8594], а среднее значение всех средних коэффициентов детерминации рассчитывается как 0,7848. Результаты означают, что полученная модель деградации хорошо согласуется с реальным путем деградации шарико-винтовой передачи. Высокая степень соответствия указывает на правильность анализа деградации шарико-винтовой передачи в данном исследовании. Результаты также показывают, что полученная модель экспоненциальной деградации хорошо описывает процесс деградации шарико-винтовой передачи.

Кроме того, стало известно, что модели деградации, рассчитанные по сигналам деградации, собранным при различных осевых нагрузках при разных скоростях вращения разными датчиками, хорошо подходят для соответствующих путей деградации, что означает, что на аппроксимацию модели деградации не влияет осевая нагрузка, скорость вращения и положение сбора данных.Модель деградации может описывать ухудшение характеристик шарико-винтовой передачи при различных осевых нагрузках и скоростях вращения, что указывает на то, что полученная модель экспоненциальной деградации может по существу представлять процесс ухудшения характеристик шарико-винтовой передачи.

6.4. Прогнозирование RUL шарико-винтовой передачи с использованием предложенной модели деградации
6.4.1. Метод прогнозирования RUL шарико-винтовой передачи

Чтобы дополнительно продемонстрировать правильность и возможность предложенной модели экспоненциальной деградации для прогнозирования RUL, сигналы вибрации, собранные в рабочем состоянии 1 акселерометром 3, выбираются для оценки RUL шарико-винтовой передачи на основе фильтрации частиц (PF) алгоритм, предложенный в [45].Алгоритм PF используется для обновления параметров модели и прогнозирования значения RUL путем включения измеренных данных, разработанной модели деградации и порога отказа. В этой статье RUL рассматривается как интервал между текущим временем и первым достижением предопределенного порога отказа данных контролируемого ухудшения качества. Блок-схема метода прогнозирования RUL на основе алгоритма PF показана на рисунке 12.


Начальная точка прогнозирования шарико-винтовой передачи определяется как 120 -я точка (120000 ходов), а порог отказа шарико-винтовой передачи равен устанавливается так, как если бы амплитуда сигнала ускорения превышала 20g [15].Алгоритм PF используется для интеграции модели деградации с измеренным набором данных для обновления параметров и прогнозирования RUL после начала деградации. В каждый интервал проверки после начальной точки прогнозирования в это время может быть получено соответствующее распределение RUL на основе порога отказа и вновь собранных данных о деградации. 50% -ный процентиль распределения RUL определяется как прогнозируемый оставшийся срок полезного использования на текущий момент.

6.4.2. Результаты прогнозирования RUL

Результаты прогнозирования RUL для шарико-винтовой передачи на основе производной модели экспоненциальной деградации и алгоритма PF показаны на рисунке 13.Можно заметить, что предсказанное RUL сходится к реальному RUL с течением времени, и RUL можно оценить с высокой и стабильной точностью после 168000 ходов. В начале процесса прогнозирования прогнозируемые RUL сильно отклоняются от реальных значений из-за наличия нескольких неопределенностей из-за отсутствия измерений. Погрешности уменьшаются по мере того, как становятся доступными больше измеренных данных о деградации, что позволяет оценить RUL с более высокой точностью.


Ошибка прогнозирования RUL вычисляется для оценки производительности метода прогнозирования и соответствующей модели деградации, которая определяется как форма, где - ошибка прогнозирования RUL для точки i , и - фактическое RUL и прогнозируемое RUL. из и баллов соответственно.

Ошибки предсказания RUL, основанные на предложенной модели ухудшения, показаны на рисунке 14. Из рисунка 14 можно понять, что ошибка предсказания становится меньше по мере увеличения количества измеренных данных ухудшения со временем. Ошибка предсказания уменьшилась до очень низкого значения после 168000 штрихов.


Для сравнения, линейная модель также применяется в качестве модели деградации для прогнозирования RUL шарико-винтовой передачи. Результаты прогнозирования RUL и ошибки прогнозирования шарико-винтовой передачи на основе метода прогнозирования на основе линейной модели показаны на рисунках 13 и 14 соответственно.Как видно из рисунков, существуют большие разрывы между расчетными RUL и фактическими RUL шарико-винтовой передачи в течение длительного времени при использовании линейной модели. Прогнозируемое RUL по модели линейной деградации в некоторой степени отклоняется до 195000 штрихов, что намного больше, чем 169000 штрихов предложенной модели. Оценка RUL на основе линейной модели сходится намного медленнее, чем предлагаемая модель экспоненциальной деградации.

В общем, предлагаемый метод прогнозирования на основе экспоненциальной модели быстро сходится и имеет небольшое значение ошибки прогнозирования после достижения 169000 ходов, что указывает на то, что метод прогнозирования, основанный на предлагаемой модели деградации, может точно прогнозировать RUL шарико-винтовой передачи, таким образом доказательство эффективности и правильности предложенной модели экспоненциальной деградации.

7. Выводы

В этой статье модель деградации шарико-винтовой передачи была получена путем анализа деградации и дополнительно подтверждена собранными экспериментальными данными о деградации. Процесс моделирования деградации шарико-винтовой передачи можно разделить на следующие этапы. Во-первых, был рассчитан объем износа шарико-винтовой передачи. Усталостный износ был проанализирован как преобладающий вид отказа для правильно нагруженной, смазанной и установленной шарико-винтовой передачи. На основе анализа типа износа и анализа контактных сил объем износа для квалифицированной шарико-винтовой передачи с фиксированными параметрами был рассчитан как функция рабочей нагрузки и числа ходов в условиях разумного использования.Затем строится модель деградации шарико-винтовой передачи. Влияние общей деградации и скорости износа на скорость деградации шарико-винтовой передачи было выражено одним дифференциальным уравнением. Модель деградации была получена на основе этого уравнения. Он был получен как экспоненциальная модель путем ввода формулы объема износа. Стохастический эффект во время деградации учитывался в производной модели экспоненциальной деградации. Параметр формы распределения Вейбулла огибающей сигнала вибрации был выбран в качестве индекса деградации модели деградации, которая, как было подтверждено, хорошо работает при описании процесса деградации шарико-винтовой передачи.В-третьих, для проверки модели экспоненциальной деградации был предложен метод перекрестной проверки, основанный на данных о деградации. Коэффициент детерминации был рассчитан как индекс полученной модели деградации при описании процесса деградации характеристик шарико-винтовой передачи. Для сбора данных о деградации в 9 рабочих условиях было проведено испытание шарико-винтовой передачи до отказа. Средние коэффициенты определения, рассчитанные на основе всех данных деградации, варьируются от 0,6633 до 0,8594, а среднее значение всех коэффициентов определения равно 0.7848, что указывает на то, что предлагаемая модель может хорошо соответствовать фактическому пути деградации шарико-винтовой передачи. Кроме того, предложенная модель была применена для прогнозирования RUL тестируемой шарико-винтовой передачи с помощью алгоритма фильтрации частиц (PF) с использованием собранных данных. RUL шарико-винтовой передачи было предсказано с высокой и стабильной точностью после 168000 ходов на основе предложенной модели экспоненциальной деградации. Для дальнейшей проверки также было проведено сравнительное исследование с линейной моделью. Все результаты показали, что модель экспоненциальной деградации является разумной и правильной в отношении отражения процесса деградации шарико-винтовой передачи, что также иллюстрирует рациональность анализа деградации в этой статье.В целом, правильность предложенной модели экспоненциальной деградации была полностью продемонстрирована теоретическим выводом, экспериментальной проверкой, подтверждением предсказания RUL и сравнением.

В будущем интенсивное изучение предсказания RUL шарико-винтовой передачи на основе предложенной модели деградации будет в центре внимания нашей работы. Множественные сигналы, такие как сигнал тока, сигнал акустической эмиссии и температура, будут собираться для объединения с сигналом вибрации для дальнейшего исследования модели деградации шарико-винтовой передачи.

Доступность данных

Данные, использованные для подтверждения результатов этого исследования, не были доступны, потому что авторы могут использовать, но не имеют права делиться данными.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Это исследование было поддержано Национальным фондом естественных наук Китая (№ 51775452 и № 51805457), Открытым фондом Государственной ключевой лаборатории жидкостной энергетики и мехатронных систем (№GZKF-201709) и Совет по стипендиям Китая (CSC).

Понятие о предполагаемой степени износа | Подшипники

Описывает рассмотрение степени износа по времени и концепцию расчетной величины износа.

Срок службы подшипников

При проектировании подшипников может потребоваться оценка срока их службы. Мы говорим об их сроке службы в целом, но очень сложно точно оценить его с точки зрения износа при различных формах износа и условиях эксплуатации.
Обычно предполагаемая величина износа рассчитывается с использованием конкретной величины износа, фактически полученной в ходе эксперимента. Срок службы легко рассчитывается, используя эту конкретную величину износа, но следует соблюдать осторожность при ее числовом значении.
Даже при идентичных значениях P и V удельная величина износа сильно колеблется из-за разницы в скорости, рабочей частоте (разница в теплоте сгорания между непрерывным и прерывистым режимом), типе и количестве смазочного материала, размере зазора (охлаждающий эффект), материала ( твердость) и шероховатость поверхности вала, степень смешивания инородных тел и многие другие факторы.Кроме того, он часто меняется в зависимости от времени работы. Соответственно, удельная величина износа используется как постоянная в ограниченных условиях. Как правило, это следует рассматривать как ориентир для сравнения.

Расчет ресурса подшипников

Расчет срока службы подшипников скольжения теоретически не установлен. Соответственно, в фактическом проектировании акцент делается на экспериментальном методе, который максимально определяет условия эксплуатации, делает определение, основанное на аналогичных рассуждениях с примерами применения и аналогичными, и результатами аналогичных экспериментов, модельных экспериментов или реальных экспериментов.Очень эффективным средством является накопление в виде экспериментального инжиниринга, такого как организация результатов технического обслуживания и проверок во время эксплуатации и их передача для следующего проектирования.
В качестве экспериментального метода, касающегося износа, использование вышеупомянутого числового значения удельной степени износа позволяет рассчитать не только расчетную величину износа за время износа, но и время износа, достигающее граничной величины износа (допустимое значение для каждого устройства допустимое значение с точки зрения производительности подшипников).

Формула расчета износа, полученная в результате эксперимента, выглядит следующим образом.
W = K ・ P ・ V ・ T

Вт
Расчетный размер износа (мм)
К
Удельная величина износа (мм / (Н / мм2 ・ м / с ・ час) {мм / (кгс / см2 ・ м / мин час)})
П
Давление на поверхность нагрузки подшипника (Н / мм2 {кгс / см2})
В
Скорость скольжения подшипника (м / с {м / мин})
Т
Раздвижные часы (час)

Прогресс износа, зависящий от времени

Прогресс износа, зависящий от времени, тоже нельзя обсуждать без разбора, но на рис.1 показаны типичные примеры.
Типы A, B и C обсуждались иначе, чем механический аспект износа. Тип A является типичным примером, когда первоначальная обкатка не была проведена должным образом без смазки или когда выбор материала подшипника и т. Д. Не был осуществлен должным образом. Это указывает на то, что износ увеличивается до высоких значений, позволяя отпадать большому количеству частиц износа. Это неадекватно как практические подшипники.
Типы B и C широко используются в практических подшипниках.Есть участок начального износа b1 или c1 и участок устойчивого износа b2 или c2. Наклон линии и положение точки перегиба меняются в зависимости от материала и условий трения. Большая часть первоначального износа b1 или c1 возникает во время так называемого периода обкатки. В течение этого периода шероховатость поверхности и неравномерный контакт изменяются до b2 или c2 из-за приработки или прилипания мелких частиц износа.
В состоянии b2 или c2 износ небольшой или иногда почти отсутствует.Это состояние можно поддерживать в течение длительного времени, если только атмосфера или поверхность трения не изменятся. Однако во многих случаях это состояние прогрессирует до состояния c3, подверженного большему износу из-за более высокой температуры подшипника из-за постоянного трения, изменения вязкости или расхода смазки, примеси инородных тел, поведения частиц износа и усталости материала. Более высокий градиент этого хода имеет тенденцию приводить к резкому аномальному износу или заеданию во время практического использования подшипников, что приводит к серьезной проблеме.
При оценке срока службы подшипников необходимо обсудить с постоянным значением износа b2 или c2 и провести техническое обслуживание и осмотр, чтобы предотвратить возникновение состояния c3.
С точки зрения устойчивого износа тип A может быть идентифицирован с b2 и c2, за исключением более высокой скорости износа. Когда время износа полностью сэкономлено, значение конкретной степени износа получается путем соединения между исходной и конечной точками b2 или c2, игнорируя b1 и c1. Наша формула расчета предполагаемой степени износа основана на этой концепции.

Рис. 1 Динамика износа, зависящая от времени

Оценка износа в реальных проектных условиях

Оценка износа в реальных проектных условиях
Как было сказано выше, износ (срок службы) подшипников меняется в зависимости от различных факторов. Оценить износ (срок службы) простым расчетом за столом очень сложно.
Применяемый в настоящее время метод определяет условия эксплуатации реального оборудования в максимально возможной степени и рассчитывает по формуле расчета износа, используя конкретную величину износа наших данных испытаний, наиболее близкую к этим условиям эксплуатации.

Формула расчета износа

Вт = К ・ П ・ В ・ Т

Вт
Расчетный размер износа (мм)
К
Удельная величина износа (мм / (Н / мм 2 м / с час) {мм / (кгс / см 2 м / мин ・ час)})
П
Давление на поверхность нагрузки подшипника (Н / мм 2 {кгс / см 2 })
В
Скорость скольжения подшипника (м / с {м / мин})
Т
Раздвижные часы (час)

Удельная скорость износа в зависимости от условий смазки

8 Acc 1 928 988 Acc 90 213 3

Рабочее состояние 1 Рабочее состояние 5 Рабочее состояние 9
Acc 1 Acc 2 Acc 3 Acc 1 Acc 2 Acc 3

Перекрестная проверка 1 0.4992 0. 5355 0. 5478 0. 4881 0. 5657 0. 5671 0. 6976 0. 7106 0. 7645
Перекрестная проверка 2 0,4848 0. 5041 0. 5166 0. 4783 0. 5751 0. 5781 0. 7211 0. 7262 0. 7635
Перекрестная проверка 3 0,4929 0. 5213 0.5336 0. 4839 0. 5713 0. 5733 0. 7167 0. 7290 0. 7659

Среднее значение 0. 4923 0136 5203 0. 5327 0. 4835 0. 5707 0. 5728 0. 7118 0. 7219 0. 7647

может
Условия смазки мм / (Н / мм 2 ・ м / с ・ час) мм / (кгс / см 2 ・ м / мин час)
Сухой 6 × 10 -4 ~ 3 × 10 -3 1 ~ 5 × 10 -6
Периодическая смазка 6 × 10 -5 ~ 3 × 10 -4 1 ~ 5 × 10 -7
Масляная смазка 6 × 10 -6 ~ 3 × 10 -5 1 ~ 5 × 10 -8
  • * Если вы хотите оценить срок службы в условиях, близких к реальной машине, спрашивайте в нашем офисе.

Для запросов или создания каталога щелкните здесь!

Формула возмещения затрат на строительное оборудование

Независимо от того, какой тип строительных работ вы выполняете, у вас будет какое-то оборудование, которое вам понадобится для работы в рамках процесса торгов или фактического учета проекта. Некоторое оборудование будет у вас в собственности, какое-то вы будете брать напрокат, а какое-то будет на 100% списано с работы.

От того, какая часть ваших типичных затрат на работу связана с оборудованием, будет зависеть, сколько времени и усилий вы потратите на управление и расчет затрат, используемых для торгов и бухгалтерского учета. Чем больше оборудования вы используете, тем более точными должны быть методы возмещения затрат на оборудование для целей торгов и отчетности.

В предыдущих столбцах мы обсуждали использование метода «аренды» для распределения затрат на оборудование для торгов и для целей бухгалтерского учета. (Прокрутите мои столбцы на сайте www.ForConstructionPros.com, чтобы просмотреть предыдущие статьи по этой теме.) Чтобы рассчитать арендную плату, умножьте общую стоимость единицы оборудования x 5% / месяц x 13 x 80%, чтобы получить расчетную сумму годовой арендной платы, которую компания по аренде хочет получить. . Поступая таким образом, они получат от 35% до 40% валовой прибыли, которая включает техническое обслуживание, страховку и ограниченное топливо, которое они финансируют. Следовательно, вам придется снизить свои результаты как минимум на 40%, чтобы получить «истинную» стоимость аренды на год.

На первый взгляд может показаться, что 40% валовой прибыли - это много, но на самом деле это не так.Все офисные и административные расходы должны покрываться за счет этого, вместе с процентными расходами. Поверьте, не нужно большого снижения доходов от аренды, чтобы прибыль превратилась в убыток. Это вполне понятно, учитывая большие фиксированные расходы, которые компания по аренде имеет на каждую арендуемую единицу. Снижение арендной платы на 20% может вызвать падение денежного потока на 50%.

Конкретный пример

В поле ниже приведен пример того, как можно применить приведенную выше формулу. 31 000 долларов - это то, что вам нужно восстановить, чтобы окупить арендный бизнес с этим устройством.Однако имейте в виду, что арендная компания продаст квартиру до того, как достигнет этой позиции. Также обратите внимание, что применяемая ими норма амортизации учитывается в числе валовой прибыли, а процентные расходы также должны быть добавлены к сумме затрат.

Уравнение аренды оборудования

Умножьте общую стоимость единицы оборудования x 5% / месяц x 13 x 80%, чтобы получить расчетные суммы годовой аренды. Ниже приведен пример:

Стоимость оборудования 100000 долларов США

Срок службы без амортизации 5 лет с 30% остатком

Ставка аренды 5% в месяц арендная плата

Срок аренды 13 или каждые 28 дней

Использование времени 80%

100000 долларов США X 65 % (5 x 13) ---- 65000 долларов США X 80% ---- 52000 долларов США

52000 долларов США X 60% (исключение арендного GP) ---- 31000 долларов США

Цифра также учитывает полный год использования, независимо от того, работает ли агрегат зимой или находится во дворе.Другими словами, стоимость содержания единицы входит в это уравнение.

Если посмотреть на это с противоположной точки зрения, у нас есть единица стоимостью 100 000 долл. США с 30% остатком, которую мы должны распределить в течение пятилетнего периода владения. Это означает выделение 70 000 долларов США на пять лет или 14 000 долларов США в год в качестве фиксированных затрат. Добавьте к этому налог с продаж, страховку, проценты, запчасти и обслуживание, хранение, доставку и самовывоз, и довольно скоро вы начнете приближаться к цифре в 30 000 долларов. Эти 30 000 долларов могут быть не точным числом в первый год работы, но они будут усреднены к этой цифре за пятилетний период.

На самом деле стоимость оборудования будет определяться годовой загрузкой, процентами, затратами на техническое обслуживание и тем, кто его выполняет, а также расходами на транспортировку и чистыми ежедневными эксплуатационными расходами. Срок полезного использования также является важным фактором в этом процессе. Чем дольше вы сможете поддерживать эффективную работу оборудования, тем ниже будут ваши годовые затраты.

После того, как вы подсчитаете годовую стоимость оборудования, вы либо списываете полную стоимость на основе почасовой, либо дневной ставки; скорректировать ставки, чтобы компенсировать зимние или ожидаемые простои; или относите нераспределенную стоимость к накладным расходам.Сохранение ставки на уровне от 50% до 60% от арендной ставки компании по аренде должно дать вам приблизительную оценку при составлении бюджета и т. Д.

В какой-то момент использования владение оборудованием не окупается. Если есть возможность, будет эффективнее сдавать оборудование по частям. Возможно, вам придется иметь под рукой минимальный инвентарь оборудования, но большую часть следует взять напрокат, если вы окажетесь в таком положении.

Это работает?

Вы все можете вычислить цифры, чтобы увидеть, как идут расходы на ваше оборудование и как работает ваша методика восстановления.

Возьмите самое большое оборудование, которое у вас есть, и запланируйте фиксированные расходы: ежемесячное обслуживание долга, хранение и страхование. Затем оцените количество часов или дней использования и приложите эксплуатационные расходы, такие как топливо, техническое обслуживание и доставка. Сложите все это и разделите на 250 (количество рабочих дней в году), чтобы получить дневную норму. Если агрегат стоит зимой, вы можете отрегулировать число 250 на меньшее значение.

Результат, который вы получите, - это то, что вам нужно восстановить, чтобы обеспечить безубыточность вашего подразделения с точки зрения денежных средств.Уведомление Я заменил полную оплату векселями для сумм амортизации и процентов. Вы можете запустить его в обоих направлениях, если хотите.

Здесь нет волшебной формулы. Выраженная логика заключается в том, чтобы сравнить затраты на ваше оборудование с тем, как это может делать компания по аренде, а затем отрегулировать их, если у вас есть для этого необходимая информация. Большую часть информации, необходимой для этого расчета, можно получить у вашего дилера или в предложениях прокатной компании. Максимально используйте эти источники.

Гарри Бартецки - управляющий член GB Financial Services LLP и консультант ассоциированных дистрибьюторов оборудования.С ним можно связаться по телефону (708) 347-9109 или [email protected]

WearCalc - Расчет срока службы и износа для максимальной износостойкости

WearCalc ™ 3.0.0 упрощает принятие сложных решений при выборе подходящей изнашиваемой пластины.

Расчет износа, увеличения полезной нагрузки и увеличения срока службы - быстро и легко

Вы, наверное, слышали поговорку: «Если вы не можете измерить это, вы не можете это улучшить.WearCalc, доступный для мобильных устройств или настольных ПК, представляет собой калькулятор, который поможет вам выполнить математические вычисления и суммировать преимущества перехода на износостойкую пластину Hardox®.

Лучшая защита вашего оборудования от износа

Лучшая защита вашего оборудования от износа начинается с правильной износостойкой пластины. Поскольку ваше оборудование ежедневно подвергается нагрузкам, вы, вероятно, задаетесь вопросом, сколько износа оно может выдержать, правильно ли вы выбрали материалы и марки стали и стоит ли вкладывать деньги в ваш лист.

WearCalc - предлагается бесплатно клиентам SSAB по износостойким пластинам - позволяет быстро и легко рассчитать относительный срок службы всех изнашиваемых деталей Hardox различных марок, чтобы вы могли выбрать лучшую пластину для своих нужд.

WearCalc можно получить в виде приложения или полнофункциональной настольной версии, которая предлагает полный потенциал для расчета срока службы такого оборудования, как самосвалы и самосвалы, а также износа скольжения, ударного износа и эрозионного износа.

Полная десктопная версия

  • Работает прямо в вашем браузере
  • Покрывает скользящий, ударный и эрозионный износ
  • Расширенный расчет для самосвалов и карьерных самосвалов
  • Результаты представлены в виде удобной для чтения таблицы
  • Алгоритм учитывает размер, форму, угол падения и скорость материала
  • Генератор отчетов создает отчет с входными параметрами и таблицей результатов
  • Файл отчета можно сохранить, поделиться с коллегами или отредактировать в Microsoft Word
  • .
  • Доступен на 11 языках

Прогнозирование износа для обеспечения оптимальной износостойкости

WearCalc - это мощный инструмент прогнозирования, который рассчитывает ударный износ, износ скольжения и эрозионный износ, а также помогает вам оптимизировать выбор изнашиваемой стали для обеспечения оптимальной износостойкости.

Ударный износ

Ударный износ часто встречается в строительном, горнодобывающем, землеройном и дробильном оборудовании, где большое количество горных пород постоянно загружается и разгружается. Повторяющееся воздействие этих горных пород создает серьезные проблемы с износом, ограничивая срок службы оборудования.

Модель ударного износа учитывает угол удара, размер абразивного материала, а также минеральный состав породы.

Износ скольжения

Износ со скольжением возникает, когда абразивный материал скользит по стальной поверхности, например, когда карьерный самосвал или самосвал разгружается.

Модель износа при скольжении основана на двух ограничивающих кривых, представляющих типы поверхностного повреждения, пластика или резки. Взаимосвязь между твердостью стали и твердостью абразивного материала определяет механизм повреждения и, следовательно, относительный срок службы.

Эрозионный износ

Эрозионный износ (или эрозия) возникает, когда частицы с относительно высокой скоростью сталкиваются с поверхностью.

Эрозионный износ может происходить в циклонах, вентиляторах, внутренней части острых изгибов труб и труб, оборудовании для пескоструйной и дробеструйной обработки и подобных областях, где существует значительное относительное движение между металлом и частицами.

Угол удара и скорость частицы - это некоторые из параметров, которые влияют на относительный срок службы сталей в условиях эрозионного износа.

Самосвалы и самосвалы

Модель создана для оценки срока службы самосвалов, перевозящих различные абразивные материалы. Модель основана на полевых измерениях многих самосвалов, работающих на разных участках и с разными типами горных пород. Затем было проведено моделирование потока, чтобы понять распределение износа в самосвалах и влияние конструкции на износ.Объединение их в алгоритм позволяет спроектировать самосвал, оптимизированный для конкретного случая.

Горнодобывающая промышленность

Чтобы оптимизировать футеровку карьерного самосвала с точки зрения характеристик износа и веса, WearCalc предлагает уникальный инструмент для определения степени износа в различных областях платформы самосвала. Комбинируя различные износостойкие классы и толщину, вы сразу видите, как это влияет на срок службы грузовика. Это повышает производительность рудника и помогает контролировать расходы.Модель основана на полевых измерениях и расширенном моделировании потока для прогнозирования срока службы футеровки для платформы грузовика.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *