Скрипучая кровать и автомобиль

Настало  время не осматривать, а диагностировать

автомобили

Пару месяцев назад мой приятель купил красивую кровать иностранного производства.  А на днях она заскрипела. Хотя он не специалист по кроватям, он обнаружил, что скрип происходит от того,  что гайка  болта, крепящего заднюю стенку кровати к основанию ее незаметно открутилась, и поэтому происходит скрип. Он не стал вызывать мастера. Купил гаечный ключ и устранил неисправность.

Всем известно, что автомобиль довольно часто используется в качестве кровати и отличается от нее еще и тем, что он имеет значительно большее количество болтов и тем, что он предназначен не стоять, а двигаться и при этом создавать звук. Ну и конечно, он может быть опасным во время движения.

Самолеты то же могут использоваться в качестве кроватей,  и они отличаются от нее еще и тем, что они имеют значительно большее количество болтов, чем автомобили и тем, что они одновременно используются большим количеством пассажиров и двигаются по воздуху. Опасны они, когда без надобности падают. Наверно поэтому они в отличие от автомобилей имеют «черный ящик», который находят  и который по «идее», может дать какую- то информацию, почему он упал.

Скрипучую кровать, самолет и автомобиль объединяет то, что они используются человеком. Причем следует отметить, что скрипучих кроватей не очень много, хотя количество кроватей больше чем самих людей.

Кровати могут быть опасными, когда  ими пользуются  не трезвые люди. Они: могут удариться об острые углы, неудачно ложась сломать ту или иную деталь и так далее, когда количество пользующихся ими превышает по размеру и весу, когда по каким, то причинам они оказываются неисправными. Ремонтируют  кровати, как правило, в мебельных мастерских сотрудники не очень высокой квалификации.

Автомобили могут тоже быть опасны. Когда начали ездить на них, то перед двигающемся автомобилем шел человек с красным флагом, предупреждающий об опасности.

Первая попытка создания самодвижущихся  транспортных  средств  относится к 1504 г., когда в городе Пирены один бюргер построил повозку с колесами, болтами и другими приспособлениями. Повозка могла двигаться сама без лошади.

Успешными  можно было бы назвать все эти попытками только в том случае, если бы удалось полностью заменить мышечную силу человека мощностью машины.

История развития научно-технического прогресса человечества характеризуется двумя выдающимися этапами, являющимися следствием изменениями производительных сил и производственных отношений.

Первый этап наступил в конце ХV111 в., связан с появление паровой машины. Уже в1873 г. Болле получил патент на машину с паровым  двигателем. В конце 1887 г. французский инженер Серполе совершил на созданном им автомобиле пробную поездку  из Парижа в Леон.

Вот отрывки из записи об этой поездке: "Выехали из Парижа без происшествий. Автомобиль громыхал так, что попадавшиеся на пути лошади от страха становились на дыбы и начинали тяжело храпеть. Это приводило путешественников в еще больший восторг.

Как только выехали за городскую черту, болты и другие принадлежности нашего автомобиля стали буквально засыпать проселочную дорогу. В каждой деревне Серполе выходил из машины и искал кузнецу, в которой переодевался и начинал ковать те детали, которые мы успели потерять за время нашего очередного переезда"

Через десять дней они все же добрались до места.

К сожалению, определить  "скрипит" автомобиль или нет, не так просто, как это делают в отношении кровати. Ведь определить скрипит ли кровать или нет можно только в ее рабочем режиме

Хотя современный автомобиль резко отличается от  автомобиля  начала ХХ века, необходимость в техническом обслуживании значительно возросла.

Еще в 1976 г. в заметках после совещания работников автосервиса РФ отмечалось. За годы минувшей  пятилетки производственная база новой  отрасли автотехобслуживания получила по сути дела, новую индустриальную основу... Только в РСФСР парк легковых автомобилей индивидуального  пользования превышает сейчас 2.1 миллиона... С интересами такого “коллектива” не считаться невозможно... Владельцев  индивидуальных машин интересуют  быстрый и высококачественный  ремонт, квалифицированное техническое обслуживание”.

Количество автомобилей очень быстро растет. Если на пороге ХХ века автомобильный парк,  который в основном был сосредоточен в Северной Америке и Западной Европе, не превышал 15 тысяч  автомобилей, то в наше время, опередив самые смелые прогнозы и овладев всеми континентами, он уже превысил миллиард. В России прирост автомобилей составил в 2009 г. - 2,5 млн.

Двенадцать лет  назад А.М. Харазов  в книге "Диагностическое обеспечение технического обслуживания и ремонта автомобилей". М. Высшая школа, 1990г., с.3) писал: ”Затраты на ТО и ремонт  автомобилей остаются еще достаточно высокими. При этом большое число автомобилей эксплуатируется  с неисправностями и значительным отклонением регулировочных параметров технического состояния агрегатов и механизмов от оптимальных, остается высокой доля дорожно-транспортных происшествий, вызванных неисправностями и отказами автомобилей, по большому числу автомобилей наблюдается повышенный расход топлива и запасных частей. Кроме того, в капитальный ремонт направляются   автомобили с невыработанным до 30% и более ресурсом, а качество их ремонта остается  на низком уровне.   Так, ресурс капитально отремонтированного автомобиля ГАЗ-24 в четыре раза ниже ресурса нового, а ресурс капитально отремонтированного двигателя этого  автомобиля составляет примерно 30-35%  от ресурса нового.

К основным факторам, определяющим такое неудовлетворительное состояние дел, относят  несоблюдение требований существующей системы технической эксплуатации автомобилей на всех стадиях их существования, а также недостаточный уровень контролепригодности  и  приспособленности  их к техническому диагностированию”.

 За прошедшие двадцать лет ничего не изменилось, хотя за это время в России был сделан значительный скачек в деле компьютеризации “образа жизни” страны. Компьютеры, применяемые в диагностирующем автомобили оборудовании, используются не для ускорения процесса и качества диагностирования, а по сути, так, как если бы он был дан ямщику управляющему кобылой, от этого лошадь быстрее не побежит, но документация для отчета перед  женой будет сделана в  срок и красиво оформлена.  Точно также используется компьютер в инструментальном контроле, который был идейно обоснован в  журнале Автомобильный транспорт  № 6 за 1995 г. в статье “О совершенствовании контроля автомототранспортных средств и прицепов в Российской Федерации” двух высокопоставленных чиновников Министерства транспорта и НИИАТа. Было показана диагностическая  техника, оборудование которой предлагалось немецкой  фирмой  ДЕКРА. и которая рекомендовалась для внедрения в России. На рисунке все те  же люди, которым  свойственны  сомнения,  колебания,   неуверенность,   раздражительность,   усталость и прочие факторы, резко сказывающиеся на точности и оперативности его способностей, а также и злоупотребления. Все  тот же подъемник, тот же 30 - летней давности барабанного типа стенд для проверки тормозной системы, все тот же экран  мотор-тестера и т.д. Схема, которой мы дополнили рисунок,  показывает, что ремонт автомобиля возможен тогда, когда  автомобиль не исправен (НЕ, И1,ИЛИ2) , когда автовладелец воспользовался

рекомендациями сервиса (И2,ИЛИ2) и когда автомобиль полностью исправен (И3,ИЛИ 2). Выезд на дорогу завит от автовладельца (ИЛИ1) и может быть также осуществлен при исправном или (ИЛИ1)  и при неисправном автомобиле (НЕ, И1, ИЛИ1).

В такой системе автомобиль может эксплуатироваться не нормально и поэтому, доля дорожно-транспортных происшествий здесь достаточно велика, так как владельцы, в большинстве, плохо разбираются в устройстве автомобиля, включая  атмосферу, воду, почву  и т.д.

Дороги заняли значительную долю плодородных земель, автомобиль потребляет значительную часть энергетических ресурсов, сыграл и продолжает играть не последнюю роль в гибели людей в  дорожно-транспортных происшествиях (ДТП).

Аварийность на дорогах во многих странах расценивается  на уровне национального бедствия. Не последнюю роль в этом играет плохое техническое состояние автомобилей.

Важно отметить, что,  автомобиль - это механоэлектронное устройство,  состоящее из сборочных единиц, агрегатов и узлов, и достаточно большого количества деталей, работающих под воздействием климатических и энергетических ресурсов  и заранее разработанных, в основном, детерминированных  алгоритмов управления.

В свою очередь автотранспортный комплекс (АТК) региона, страны и т.д. можно определить, как  ограниченное множество механоэлектронных систем, работающих под воздействием климатических и энергетических ресурсов и управляемых  ограниченным множеством принимаемых решений (осуществляемых мероприятий).

Таким образом, связанные с дорожным движением процессы могут быть решены путем использования статистических методов анализа тех  или иных  составляющих проблемы надежности, т.е.строго на научно-обоснованной системе (удовлетворяющей с определенной степенью точности различным условиям  и критериям достоверности и истинности).

Поскольку  научно-технический прогресс представляет собой  “взаимосвязанный процесс поступательного развития науки и техники, производства и сферы  потребления,  образующих  единый  последовательно сопряженный комплекс “наука - техника - производство -  потребление”, на стадии потребления должна быть организована  научно-обоснованная система эксплуатации автомобильного транспорта (НОСЭАТ).

Как создание в свое время паровой машины привело к возможности усиления мощности мускульных сил, так и появление ЭВМ способствовало значительному усилению умственной деятельности человека. Управление  такими быстропротекающими процессами, как атомные или химические реакции, управление движением сверхскоростного транспорта уже немыслимо  без использования компьютеров.

Появление электронных вычислительных машин (ЭВМ), а затем компьютеров, способных с огромной скоростью выполнять различные математические и логические операции и не обладающих такими свойствами человека, как сомнения, колебания, неуверенность, раздражительность и многие другие факторы,

Научная обоснованность  требует четкого знания тех возможностей, которые предоставляет достигнутый уровень  научно - технического прогресса в  момент времени обоснования и  сложившейся реальной ситуации в эксплуатации автомобилей.

Внимательное  рассмотрение указанных вопросов приводит к тому, что в основу  построения научно обоснованной системы эксплуатации автомобильного транспорта   (системы управляемой, с помощью  статистических методов анализа) должны быть включены недостающие на сегодняшний день элементы обратной  связи и обеспечения объективности и точности  ее результатов.

Уже прошло более 50-ти лет со  дня признания всем миром ведущей роли кибернетики в решении проблем управления и связи.  Как известно, основной заслугой кибернетики является то, что с появлением ее, понятия энтропия и информация стали сходными (но не тождественными). Если энтропия  понимается  как мера вероятности состояния, мера дезориентации элементов, мера хаоса, то информация понимается  как мера особенности состояния,  мера упорядочения, порядка.

Таким образом, там, где происходит накопление информации, за счет применения обратной связи,  происходит зримое убывание  энтропии.  Всякий автомат обеспечивает создание информации.

Источниками информации для НОСЭАТ должна стать техническая диагностика автомобилей, способная обеспечить информационное пространство системы.

К сожалению, современная техническая диагностика такой способностью не обладает, так как перед ней такая задача поставлена не была.

ГОСТ 27518 и ГОСТ 20911 определяют общие требования к диагностированию изделий и устанавливают основные термины и определения в диагностике. Так, система технического диагностирования (контроля) определяется как совокупность средств, объекта и исполнителей, необходимая для проведения диагностирования (контроля) по правилам, установленным в техническом диагностировании (4).

Задачами технического диагностирования является:

1. контроль технического состояния;
2. поиск места и определение причин отказа или неисправности;
3. прогнозирование технического состояния (По ГОСТ 27.002-89).

Хотя  прогнозирование технического состояния  предполагает сбор, анализ и хранение  получаемой  информации, по нашему мнению к указанным задачам  должна быть добавлена еще одна, системная:

1. обеспечение информационного  пространства НОСЭАТ.

Следует также обратить внимание на то, что в приведенном тексте слово диагностирование, как правило, сопровождается словом контроль (1), т.е. подчеркивается  их тождество. По нашему мнению в НОСЭАТ должны быть четко определены  место и задачи контроля и диагностики автомобилей, т.к. должны иметь разные области применения.

В самом деле, если две первые задачи (1,2) возникли с момента появления в эксплуатации первого автомобиля и соответствуют понятию контроль, то слову  диагностика, наряду с контролем,  больше соответствую две последние задачи (3,4).

В силу сказанного понятие диагностика  должно применяться для оперативного определения технического состояния автомобиля и обеспечения функционирования системы, контроль - для наладки во время ремонта тех или иных агрегатов  и узлов автомобиля.

1. Это значит, что в диагностике и контроле должны применяться, как правило, совершенно различные:

1.1.  датчики;

1.2. алгоритмы их использования;

1.3. принципы  использования  компьютера.

В самом деле, если диагностика должна проводиться во время движения автомобиля, то датчики должны фиксировать  положение  автомобиля в пространстве в конкретные моменты времени, реагировать на изменение каких- то величин в тех или иных местах пространства  в какие то конкретные моменты времени и т.д.

Естественно, в связи с этим, и  алгоритмы обработки информации от этих датчиков должны быть адекватными их действиям.

Не должно вызывать каких либо возражений и утверждение  об использовании компьютера: когда автомобиль стоит и во время контроля человек  подключает к нему  датчики,  связь компьютера  с автомобилем происходит также с помощью человека 

Если обратиться к проблеме безопасности автомобильного транспорта в России, с точки зрения  экологической и  научно-технической проблем, то эта проблема  не решалась из- за исключительно  корыстных интересов определенной группы людей.

За последние 10 лет в нашей стране в дорожно-транспортных происшествиях погибло свыше 300 тыс. человек, а более 2 млн. получили увечья.

Особенно удручающее впечатление производят сообщения  о том, что за шесть месяцев 2009 года в России произошло более 84 тыс. ДТП, в результате которых погибли более 10 тыс. человек, а более 106 тыс. человек получили ранения.

Весь июль автобусы бились то в Сибири, то в Ростовской области, то в Калмыкии.…И вот серьезное ДТП в святая святых—Рублевке! Уж здесь, на правительственной трассе, где у каждого столба по гаишнику, казалось бы, никаких аварий быть не должно.…Но бьются даже здесь.

Если говорить о людях и их подготовки, то здесь кроме переименования названия ГАИ в ГИБДД мало что изменилось. Их подготовка определяется знаниями механических устройств автомобиля и элементарными знаниями электротехники. Это подтверждается уровнем защищенной докторской диссертации С.М. Мороза в 2005 г. "Научные основы  обеспечения эксплуатационной безопасности автотранспортных средств"     Работа выполнена в Московском автомобильно-дорожном институте (государственном техническом университете) и  Государственном научно-исследовательском институте автомобильного транспорта (НИИАТ).

В диссертации даже нет ни одного упоминания слова "компьютер".  Самым ходовым здесь словосочетанием является "Исследовать", а уже давно надо было " Изготовить, Применить, Проверить"

Между тем,  реальная обстановка характеризуется нарастанием  диспропорции  между все увеличивающимся парком автомобилей в крупных городах страны и тем уровнем  их обслуживания,  который существует в настоящее время.

И это тогда, когда в РОССИЙСКЙ ФЕДЕРАЦИИ   действует ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЗАКОН О  БЕЗОПАСНОСТИ   ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ принятый Государственной Думой 15 ноября 1995 года и   уже пятый год действует федеральная целевая программа «Повышение безопасности дорожного движения в 2006-2012 годах», которая во многом повторяет упомянутую выше диссертацию.  

Недавно, 2700 экспертов из 30 стран мира составили список бедствий, угрожающих человечеству и требующих немедленных действий.

Там, наряду с проблемами  питания и питьевой воды, инфекционных заболеваний, войн, преступности, несоблюдением принципов демократии говорится и о  недостаточном  научно-техническом прогрессе.

В самом деле, в июне месяце 1996 г. в Москве  на основании  распоряжения  № 1770-р Правительства РФ  состоялся  конгресс:

 « ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ  ПРОБЛЕМЫ БОЛЬШИХ  ГОРОДОВ: ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ».

На основании доклада директора НПП  " Экспресс-диагностика автомобилей" (НПП "ЭДА") конгрессом  было принято Постановление: В области экологических  проблем городского транспорта:

- считать первоочередной задачей организацию в Москве и других больших 

городах России  практически 100-процентного инструментального технического обслуживания личных автомобилей, для чего в течение 5 лет создать сеть сервисных городских  экспресс-диагностических станций (СГЭДС),   состоящих  из экспресс-диагностических станций (ЭДС) и станций технического обслуживания.

Что же предлагалось? Использовать компьютер. Уже в  то время компьютеры во многих отраслях науки и техники  использовались как мощные заменители интеллектуальных способностей человека. Эта его уникальная способность достигается тем, что он оперирует четко различимым понятием "истинно-ложно" за миллиардные доли секунды. Обрабатывая  огромные массивы обстоятельств НОСЭАТ с помощью специально созданных алгоритмов,  колоссальной быстротой, осуществляет математическое  моделирование" изучаемого объекта. 

Подключив к входу  компьютера определенное количество разнообразных электронных датчиков, реагирующих на различные проявления тех или иных деталей, узлов и устройств автомобиля проезжающего мимо них, можно очень точно отобразить на экране монитора или записать  его образ в запоминающее устройство, т.е. создать его текущую модель,  интересующий процесс (параметры автомобиля, влияющие на безопасность движения). Если эти датчики разнести на протяжении 10 метров и проезжать это расстояние со скоростью 10 м/сек, то сама диагностика займет время 3 сек.

На рисиннке, взятом из нашей статьи “Экспресс-диагностика  автомобилей-решение для города ХХ1 века”, (Автомобильный транспорт, № 11,1996), показана блок-схема контроля. Рисунок  показывает, что владелец автомобиля технически связан с автомобилем только через сервис. Что только автовладелец и  сервис (И1) разрешают выезд на дорогу. В настоящее время этого нет и поэтому доля  дорожно-транспортных происшествий, значительных негативных экологических  последствий достаточно велика. Только владелец и (И2)  сервис и неисправный  исправный (НЕ) автомобиль принимают решение о целесообразности ремонта автомобиля. Только такая логика может обеспечить  техническую обратную связь между автомобилем и его владельцем и обеспечить необходимую связь автомобиля с НОСЭАТ.

ЭДС  позволяет во время движения автомобиля по проездному пути осуществить (по сравнению со станцией АО “ДЕКРА”) контроль: большего количества параметров за время 5-10 сек, т.е. в 140 раз быстрее. В частности: диагностику ходовой части (давление, развал и схождение колес), контроль индивидуального номера автомобиля (не имеющая альтернативы система защиты автомобилей от угонов, так как  ЭДС  позволит присваивать индивидуальный номер каждому автомобилю, используя бертильонаж).  Угонять не будет иметь смысла, так как  угнанный автомобиль и его отдельные нумерованные части нельзя будет легализовать  и т.д. Количество диагностируемых параметров может быть увеличено за счет применения новых датчиков и разработки новых алгоритмов обработки сигналов, поступающих с них на компьютер.

Говоря об аппаратном обеспечении, следует, прежде всего, несколько слов сказать о датчиках. К настоящему времени уже разработано много различного рода датчиков, нему.

которые по точности, быстродействию долговечности  и другим параметрам совместимы с компьютером и электрически и конструктивно, могут  быть подключены к нему.

Используя современные  виды связи, Интернет  и  Глонас. представляется возможной организация информационного пространства автомобильной отрасли в любых пределах вплоть до международного уровня.

Таким образом, если  СГЭДС установить на выезде   мастерской, изготовившей по чертежам новую модель автомобиля,  то получится модель опытного образца, если на выходе конвейера завода, то получится заводская модель автомобиля,  а если  СГЭДС, установить в местах удобных для их использования и, сделав оплату приемлемой для автовладельца,  то при проезде через нее автомобиля, достигается возможность владельцу  ее своевременно получить сведение о текущем состоянии автомобиля  и устранить недостатки, а во время ДТП,   ГИБДД пользоваться достоверными сведеньями о состоянии автомобиля до происшествия.

С созданием СГЭДС появится новый вид диагностики автомобилей – оперативная диагностика. В настоящее время существует диагностика ремонтная, т.к. применяется  не рабочем режиме автомобиля, а во время ремонта на станциях технического обслуживания.

Интересно отметить, что еще в журнале "Автомобильный транспорт" № 8 за 1996 г.напечатана статья И. Ерина "Угадай мелодию", в которой рассказано, что специалисты и учащиеся лаборатории автоматики Рязанской станции юных техников собрали испытательный стенд, где на раме с упругим корпусом установили датчики давления колеса и датчик амплитуды и частоты колебаний. Конструкция устанавливалась на проезжую часть дороги вровень с асфальтом.

Датчик давления" с ходу" определял машины, нагруженные сверх допустимой нормы. Фильтр высоких частот определял "мелодию" выступов протектора колес, а измерительный блок по амплитуде и частоте этой "музыки" идентифицировал остаточную глубину  в соответствии с установленными нормами.

В ноябре 2009 г. на Первой всемирной министерской конференции по безопасности дорожного движения Д.А.Медведев  заявил «За год, по различным данным, в мире погибают более миллиона человек, и каждый пятый из них – ребенок». По словам президента, уже через десять лет дорожно-транспортные происшествия могут стать основной причиной гибели людей на планете. Так же он подчеркнул,  что потери исчисляются цифрой более чем 500 миллиардов долларов США в год, из них более 100 миллиардов приходятся на развивающиеся страны».

Одним из главных событий недавнего прошлого стало предложение президента РФ Дмитрия Медведева отменить проведение техосмотра автомобилей или изъять его из сферы полномочий МВД.

Госдумой был принять закон о техосмотрах, который

упрощает процедуру техосмотра и передает его коммерческим операторам ТО. Проведение техосмотра передается в ведение дилерских центров и отдельных центров, специализирующихся на ТО.

Аккредитацией операторов займется профессиональное объединение страховщиков

Также предусмотрена минимальная достаточность пунктов техосмотра в регионах, и за это будут отвечать власти субъектов РФ. Поэтому недостатка в них  не будет.

Федеральный закон вступит в силу с 1 января 2012 года. Вместе с тем, в течение двух лет (после дня вступления его в силу) техосмотр будет проводиться как подразделениями полиции, так и операторами техосмотра.

Безусловно, новый автомобиль  лучше, чем старый.  Однако надо учитывать, что на автомобильных заводах отсутствуют отделы технического контроля, как это имеет место на всех других заводах и фабриках. Также надо учитывать и то, что хотя надежность человека во много раз превышает  надежность автомобилей, дети болеют довольно часто.

Итак, с момента проведения Международного конгресса: «ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ  ПРОБЛЕМЫ БОЛЬШИХ  ГОРОДОВ: ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ» прошло более 15 лет.  Его решения не выполнены

В оОпубликованном ежегодном отчете, за 2009-2010 в “The Global Information Technology Report” фигурируют 134 страны. Первое-второе места, как и в прошлом году, занимают Дания и Швеция. На третьем находятся США, а Россия лишь на 74 месте.

Исследователи, изучая степень развитости информационных технологий в той или иной стране, принимали во внимание уровень проникновения высоких технологий в бизнес и госсектор, развитие сетевой инфраструктуры, восприимчивость страны к техническим нововведениям, а также количество и качество ИКТ-сервисов.

Остается только ожидать еще более усиливающейся деградации в сфере эксплуатации автомобильного транспорта.

Это подтверждается статьей, опубликованной заместителем Министра транспорта Российской Федерации Москвичевым  Е.С. и  тремя сотрудниками  (НИИАТ):генерального директора, к.т.н Донченко В.В и его заместителей к.т. н. и,, к.т. н.Комарова В.В. и Андрианова Ю.В., в "ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ЖУРНАЛ. АВТОСЕРВИС" № 2 за 2008 год, издательского дома "ДЕЛОВАЯ ПРЕССА: "О САМОРЕГУЛИРОВАНИИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ ОБСЛУЖИВАНИЮ И РЕМОНТУ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ": 

В сфере технического обслуживания и ремонта транспортных средств в

настоящее время существует сложная ситуация, обусловленная наличием

комплекса правовых, организационно-нормативных и информационных проблем, а также отсутствием эффективной государственной политики по их решению.