Bezpieczeństwo bezawaryjnej pracy maszyn rolniczych

GRIEGER Andrzej 1 CHOJNACKI Jerzy 2 CHIGAREV Vladymir 3 Bezpieczeństwo bezawaryjnej pracy maszyn rolniczych WSTĘP Bezpieczna eksploatacji maszyn, urządzeń, środków transportu jest zagadnieniem interdyscyplinarnym, które obejmuje działania organizacyjne, zarządcze i techniczne [1, 8, 9]. Stosowanie tak szerokiego zakresu oceny stanu maszyny wymaga specjalistycznej wiedzy, która powinna wspomagać utrzymanie jej gotowości do wypełniania funkcji zgodnych z przeznaczeniem. Z uwagi na złożoność zagadnienia związanego z bezpieczną eksploatacją rozróżniamy następujące czynności: a) przeglądy, b) diagnostyka, c) regulacja, d) naprawa, e) serwisowanie [2]. W procesach eksploatacji maszyn rozróżniamy zbiory sterowalne i do nich należą elementy logistyki, jak i niesterowalne związane z zużywaniem się i starzeniem części maszyn [1, 11]. Podstawowe zasady bezpiecznej eksploatacji obejmują: a) planowanie procesu, b) pracę maszyny w bezpiecznym środowisku, c) dobór maszyny do aktualnie wykonywanych zadań, d) przestrzeganie znanych i wymaganych zasad bezpieczeństwa w użytkowaniu maszyny, e) bieżące kontrolowanie m.in. jej stanu technicznego [3, 6]. Prowadzenie produkcji rolniczej wymaga dużej dbałości o stan techniczny maszyn, od którego zależy jakość uzyskiwanego produktu [1]. Maszyny eksploatowane w krótkich okresach w skali rocznej tracą swoje walory użytkowe w wyniku procesów starzenia [7], potwierdzają to okresowe przeglądy techniczne [4]. 1. CEL I ZAKRES BADAŃ Celem pracy było ustalenie relacji pomiędzy częstotliwością występowania awarii maszyn podczas wykonywania prac w produkcji rolniczej, a intensywnością diagnozowania użytkowanych maszyn. Zakres pracy obejmował: ustalenie częstotliwości awarii maszyn, stosowanie przez użytkownika zabezpieczeń profilaktycznych poprzez diagnozowanie stanu technicznego maszyn, rozwiązania organizacyjne wspomagające utrzymanie maszyn w dobrym stanie technicznym 2. METODYKA Badania przeprowadzono w latach 211 i 212 na terenie Polski północno-zachodniej w gospodarstwach, gdzie pojedynczy podmiot dysponował potencjałem powyżej 1 ha UR. Taki dobór gospodarstw rolnych gwarantował odpowiednią populację obiektów badań (maszyn rolniczych) do oceny obserwowanego zjawiska. Zastosowano badania ankietowe, które przeprowadzono na celowo dobranej grupie 45 gospodarstw, według szczegółowo opracowanego kwestionariusza. Kwestionariusz posiadał w części arkusza formę zamkniętą, gdzie respondent dokonywał wyboru odpowiedzi z przedstawionego zestawu haseł. W drugiej części umieszczono pytania w formie otwartej, wówczas respondent udzielał odpowiedzi na postawione pytania według posiadanych doświadczeń w tym zakresie. Wprowadzenie do kwestionariusza części tzw. otwartej pozwoliło na pozyskanie zaufania respondenta do treści ankiety. Badane gospodarstwa rolne dla celów poznawczych podzielono na cztery grupy: a) poniżej 2 ha UR, b) 21-6 ha UR, c) 61-1 ha UR, d) powyżej 1 ha UR. Dane pozyskane w procesie badawczym usystematyzowano w odniesieniu do awaryjności maszyn, częstotliwości diagnozowania w skali roku, korzystania przez użytkownika z oferty usług w zakresie diagnozowania i naprawy maszyn. Zdefiniowano wskaźnik 1 Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Katedra Inżynierii Systemów Agrotechnicznych, angri@szczecin.home.pl 2 Politechnika Koszalińska, Wydział Mechaniczny, Katedra Agroinżynierii 3 Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Katedra Inżynierii Systemów Agrotechnicznych 564

bezpieczeństwa pracy jako stosunek użytków rolnych do ogólnej liczby maszyn w gospodarstwie rolnym. 3. WYNIKI BADAŃ Przeprowadzone badania pokazują istotne różnice w odniesieniu do czterech przyjętych wielkości gospodarstw rolnych. Podziału badanych gospodarstw rolnych na cztery grupy obszarowe dokonano z uwagi na różnice zarówno w ilości jak i sposobie wykorzystywania w produkcji rolniczej posiadanego zestawu maszyn. Liczby maszyn w poszczególnych grupach przedstawiono na rysunku 1. W pierwszej grupie (<2 ha UR) obejmującej 18 badanych gospodarstw, użytkowanych było średnio po 15 maszyn dostosowanych do aktualnego profilu produkcji rolniczej. Odpowiednio w grupie drugiej (21-6 ha UR) występowało 16 gospodarstw o średniej liczbie 21 użytkowanych maszyn, grupa trzecia to 5 gospodarstw (61-1 ha UR) i średnia liczba maszyn 24 oraz grupa czwarta (> 1 ha UR) 6 gospodarstw i w każdym średnio 31 maszyn. 35 3 25 2 15 1 5 < 2 21-6 61-1 > 1 ha Rys. 1. Średnia liczba maszyn w badanych grupach gospodarstw rolnych. Badania własne Ustalono awaryjność całej populacji badanych 982 maszyn w 45 gospodarstwach rolnych dane prezentowane są na rysunku 2. Bez awarii pracowało w całym sezonie agrotechnicznym 3,69% maszyn, do 5. awarii w sezonie wystąpiło w odniesieniu do 41,75% badanej populacji maszyn. Do 1. awarii pojedynczej maszyny zaobserwowano w 36,62% populacji i 17,94% maszyn naprawiano w sezonie powyżej 1 - krotnie. 4 1 2 3 Rys. 2. Charakterystyka częstotliwości awarii pojedynczych maszyn w skali rocznej w gospodarstwie rolnym w % : 1 bez awarii; 2 do 5. awarii; 3 do 1. awarii; 4 powyżej 1. awarii. Badania własne. Przyczyny takiej dużej awaryjności maszyn w gospodarstwach rolnych w pewnym stopniu można upatrywać w niewłaściwym przygotowaniu maszyn do sezonu agrotechnicznego. Obecnie jest rozwinięty zbiór czynników charakteryzujący stan techniczny maszyn do produkcji rolniczej 565

wspomagany specjalistycznymi przyrządami diagnostycznymi, ale użytkownicy korzystają z tego w sposób nie wystarczający (rysunek 3). 3 25 2 % 15 1 5 1 2 3 4 5 Rys. 3. Charakterystyka częstotliwości diagnozowania stanu technicznego maszyn w skali rocznej w gospodarstwie rolnym w %: 1 systematycznie 1. raz w roku; 2 systematycznie 2 razy w roku; 3 po przepracowaniu określonej liczby godzin (termin zalecany przez producenta); 4 w przypadku stanu wskazującego na możliwość wystąpienia awarii; 5 po wystąpieniu awarii (celem ustalenia przyczyny). Badania własne. Systematycznie jeden raz w roku diagnozowanych było 12,84% badanej populacji maszyn, kolejne 12,84% diagnozowano 2 - krotnie w skali rocznej (przed sezonem agrotechnicznym i po zakończeniu sezonu agrotechnicznego). Zalecenia producenta diagnozowania stanu maszyny po przepracowaniu określonej liczby godzin wypełniano w odniesieniu do 29,82 % dotyczyło to przede wszystkim ciągników rolniczych. Natomiast pozostała część badanych maszyn była diagnozowana w sytuacjach Przed awaryjnych (16,83%) lub po awaryjnych (27,67%). W tych przypadkach diagnozowanie służyło do zlokalizowania uszkodzonego węzła maszyny. 1 2 3 Rys. 4. Sposób współpracy z serwisem (warsztatem naprawy) w zakresie diagnozowania i naprawy maszyn użytkowanych w gospodarstwie rolnym w %: 1 stała umowa z więcej niż jednym warsztatem; 2 stała lub okresowa umowa z dwoma warsztatami; 3 brak stałej lub okresowej współpracy z warsztatem. Badania własne. Ponieważ proces diagnostyczny jest możliwy przy zastosowaniu specjalistycznych przyrządów i urządzeń pomiarowych jego przeprowadzenie wymaga ścisłej współpracy z warsztatem naprawczym lub zakładem serwisowym. Sposób współpracy użytkowników badanych maszyn przedstawiono na 566

rysunku 4. Z danych wynika, że na stałą współpracę zdecydowało się 4,36% użytkowników maszyn podpisując umowę z jednym usługodawcą, 8,69% miało podpisane umowy z dwoma usługodawcami, pozostali czyli 86,95% korzystało z usług diagnostycznych doraźnie. Obecnie w eksploatacji maszyn do produkcji bezpieczeństwo jest postrzegane od strony operatora. a ochrona zdrowia i życia użytkownika maszyny jest priorytetowa. W tym kierunku prowadzona jest większość prac konstrukcyjnych oraz szeroka akcja profilaktyczna. Przeprowadzone badania wskazują, że istnieją obszary, które pod względem oceny czy maszyna jest bezpieczna wymagają bardziej szczegółowej analizy. Podjęta inicjatywa badawcza wskazuje, że istnieją przesłanki do budowy nowego wskaźnika określania bezpieczeństwa. Na rysunku 5. taki wskaźnik został zaprezentowany w postaci liczbowej.,14,12,1,8,6,4,2 < 2 21-6 6-1 > 1 ha Rys. 5. Wskaźnik bezpieczeństwa eksploatacji maszyn w badanych gospodarstwach rolnych. Badania własne. Przyjmując wartość wskaźnika równą jako najwyższy poziom bezpieczeństwa, natomiast równą 1 jako najwyższy poziom zagrożenia można ocenić ten poziom w poszczególnych grupach badanych maszyn. W grupie gospodarstw < 2 ha UR wskaźnik bezpieczeństwa wynosi,1392, grupie drugiej (21-6 ha UR) odpowiednio,535, w grupie trzeciej (61-1 ha UR),293 i w grupie czwartej (> 1 ha UR),12. Według powyższych danych najwyższy wskaźnik zagrożenia wystąpieniem awarii co może przekładać się na jakość produktu końcowego, dotyczy małych gospodarstw rolnych, które jako słabsze ekonomicznie nie prowadzą właściwej oceny stanu technicznego maszyn poprzez systematyczne jego diagnozowanie. 4. PODSUMOWANIE Na podstawie przeprowadzonych badań można zaproponować wstępną definicję bezpieczeństwa użytkowania maszyn w gospodarstwie rolnym. Wskaźnik bezpieczeństwa użytkowania maszyn w gospodarstwie rolnym jest liczbą z ilorazu liczby maszyn w danym gospodarstwie do powierzchni użytków rolnych zmierzającą do zera. Taki zapis oznacza, że w przypadku uzyskania liczby bliskiej jedności zestaw maszyn do produkcji rolniczej w danym gospodarstwie stanowi duże zagrożenie dla użytkownika. WNIOSKI Na podstawie analizy uzyskanych wyników sformułowano następujące wnioski: 1. Proponowany wskaźnik bezpieczeństwa może być stosowany do liczbowego oszacowania jakości użytkowania maszyn w gospodarstwie rolnym. 567

2. Wskaźnik osiąga wartości minimalne równe i maksymalne równe 1. Streszczenie Przedstawiono kluczowy problem w użytkowaniu maszyn do produkcji rolniczej związany z ich bezpieczną pracą. Z szerokiego wachlarza czynników decydujących o bezpiecznym użytkowaniu maszyn zwrócono szczególna uwagę na ich awaryjność w kontekście intensywności wykorzystania w skali rocznej. Badania przeprowadzono na terenie Polski północno-zachodniej w latach 211 i 212 na celowo dobranej grupie 45 gospodarstw rolnych o minimalnej wielkości 1 ha UR., przy wykorzystaniu opracowanego kwestionariusza. Uzyskane wyniki badań skupiały się na procesie diagnozowania jako istotnym czynniku oceny stanu technicznego, które systematyczne wykorzystanie powinno działać profilaktycznie na bezpieczeństwo użytkowania. W podsumowaniu podano wstępna definicję wskaźnika bezpieczeństwa użytkowania, wskazując na konieczność dalszego uszczegółowienia w przyszłości. Safety of trouble-free operation of agricultural machinery Abstract There was presented a key issue of the use of machines for agricultural production which is associated with a safe operation.. There was paid special attention to the failure of machines in terms of their intensity of use on an annual basis, as a main factor to the this. Investigations were conducted in the north-west part of Polish, in the years 211 and 212. The group of 45 farms with a minimum size of 1 ha of arable land were specially selected. A questionnaire to the study was developed. The results of research were focused on the process of diagnosing as an important factor assessment of the equipment state. Systematic use of this process should work preventively to exploitation safety. In conclusion, the initial definition of the safety coefficient was given. There was indicated the need for further refinement in the future. BIBLIOGRAFIA 1. Downarowicz O., Wskaźniki niezawodności, ryzyka i oczekiwanej efektywności eksploatacji obiektów technicznych. Zagadnienia Eksploatacji Maszyn, Zeszyt 1(149) 27, s.95-16 2. Eichler Ch. Instandhaltungstechnik. VEB Verlag Technik Berlin, 1982. 324 ss. 3. Grieger A., Chojnacki J., Lewaszkiewicz Ł., Żukowska K., Analiza strukturalna usług serwisowych i naprawczych maszyn rolniczych. Autobusy Technika Eksploatacja - Systemy Transportowe, Rok XIV, nr 1 (166), s.135-138. (wersja elektroniczna). ISSN 159-5878. 4. Juściński S., Szczepanik M., Przeglądy gwarancyjne ciągników rolniczych jako element logistyki dystrybucji. Eksploatacja i Niezawodność Nr 2(38), 28, s.45-52, ISSN 157-2711. 5. Juściński S., Piekarski W., Rozkład zapotrzebowania na przeglądy serwisowe ciągników rolniczych w aspekcie terminów agrotechnicznych. Inżynieria Rolnicza Nr 8(117), 29, s.31-38. 6. Klimkiewicz M., Moczulska K., Zastosowanie zbiorów przybliżonych do analizy satysfakcji klienta serwisu pojazdów. Inżynieria Rolnicza Nr1 (99), 28, Kraków, s.165-171, ISSN 1429-7264. 7. Kowalczyk Z., Zużycie wybranych typów ciągników rolniczych. Inżynieria Rolnicza Nr 4(129), 211, Kraków, s.143-149, ISSN 1429-7264. 8. Kwiatkowska A., Jak korzystać z wiedzy i informacji w praktyce. Wyd. Naukowe PWN, Warszawa, 27, 136ss., ISBN 978-83-1-1585-3. 9. Perechuda K. (red.). Zarządzanie wiedzą w przedsiębiorstwie. Wyd. Naukowe PWN, Warszawa, 25, 23ss. ISBN 83-1-14492-. 1. Słowiński B., Inżynieria zarządzania procesami logistycznymi. Wyd. Uczelniane Politechniki Koszalińskiej, Koszalin, 29, 157ss., ISSN 239-7129. 11. Woropay M. (red.). Podstawy racjonalnej eksploatacji maszyn. Wyd. Instytut Eksploatacji Maszyn, Radom, 1996, 322ss., ISBN 83-8739-8-X. 568