Mentenanta Unui Sistem de Calcul

Universitatea Transilvania din

Brașov

Facultatea de Inginerie Tehnologică și Management Industrial

Disciplina: Managementul Mentenanței

Proiect

Tema: Mentenanța unui sistem de calcul

Student: Luca Răzvan – Mihai

Specializarea: MAI

Grupa: 2954

Anul: 1

Cuprins

1. Organizarea și planificarea activității de mentenanță într-o companie industrială

2. Prezentarea sistemului de mentenanță pentru un echipament și propuneri.

3. Analiza funcțională a unui echipament de producție. Descompunerea echipamentului în subansambluri, identificarea funcțiilor subansamblurilor și a elementelor componente.

4. Realizarea unei fise de analizei AMDEC/ FMEA pentru un echipament, subansamblu, proces sau produs.

Organizarea și planifacarea activității de mentenanță într-o companie industrială.

Mentenanță. Definitie, clasificare, generalități

Mentenanța reprezintă un ansamblu de activități tehnico-organizatorice care au ca scop menținerea în stare de funcționare, întreținerea și reparația sistemelor industriale.

Tipurile întâlnite de mentenață sunt:

Mentenanța corectivă

Mentenanța preventivă

Mentenanța predictivă

Mentenanța proactivă

Mentenanța corectivă

Este cea mai riscantă dintre toate tipurile de mentenanță. Acest tip de mentenanță este formată dintr-un ansamblu de activități al căror scop este de a restabilii starea de funcționare a sistemului după ce acesta a fost avariat (repararea sau înlocuirea componentelor defecte). Mentenanța corectivă mai este cunoscută și sub numele de „mentenanță reactivă”.

Mentenanța preventivă

În cadrul ei, activitățile se realizează planificat, pe baza unor criterii prestabilite, având drept scop reducerea probabilității defecțiunilor, și nu evitarea producerii lor.

Mentenanța predictivă

Pe lângă planificarea activităților, acest tip de mentenanță constă în monitorizarea unor parametrii cheie și validarea intervențiilor.

Starea echipamentului este evaluată printr-o monitorizare periodică (off-line) sau continuă (on-line). Obiectivul acestei mentenanțe este de a efectua lucrările la momentul oportun, înainte ca echipamentul să se defecteze în timpul functionării.

Mentenanța proactivă

După ce s-a realizat mentenanța predictivă, cu ajutorul aparaturii specifice, urmărind continuu și dinamic starea de funcționare a tuturor elementelor echipamentului, în condițiile specifice locului de muncă, pot fi gestionate aprioric defectele incipiente.

Cu ajutorul softurilor dedicate se creeză baze de date și se prelucrează informația astfel încât conducerea centralizată operativă poate realiza un program dinamic de înlăturare apriorică a defecțiunilor.

Echipamentele sunt oprite intr-un interval de timp planificat pentru a putea fi evitate momentele neprotrivite, respectând astfel programul/planul de mentenanță creeat de conducerea operativă.

Rezultatele acestei monitorizări sunt stocate în baze de date sub forma de volume de informații ce pot fi utilizate pentru a realiza analize periodice ale principalele cauze ale defecțiunilor și realizarea unor măsuri mai ample de înlăturare a acestora.

Mentenanța total productivă

Ce este TPM-ul ?

Mentenanța total productivă reprezintă o practică de îmbunătățire a productivității, fiind similară cu folosirea managementului calității totale (TQM). TPM este descrisă ca fiind un concept japonez de managemet al echipamentelor care asigură o îmbunătățire decisivă a performantelor acestora în zona producției, acest lucru fiind realizat cu implicația și ajutorul tuturor angajațiilor.

Cu ajutorul TPM-ului se dorește să se realizeze o producție „perfectă”, ce constă în:

Lispă Breakdown – urilor;

Lipsă opriri minore sau viteză mică de lucru;

Lipsă defecte.

Deasemenea in cadrul TPM-ului se pune accent și pe sigurantă și securitatea locului de muncă, adică pe lipsa accidentelor de muncă.

TPM-ul combină mentenanța proactivă și mentenanța preventivă pentru a maximiza eficiența operațională a echipamentelor. Estompează diferențele dintre producție și mentenanță prin plasarea unui accent mai puternic pe responsabilizarea operatorilor pentru a putea ajuta la mentenanța echipamentelor pe care ei lucrează.

Implementarea unui program TPM creează o responsabilitate comună pentru echipamente, încurajeazând astfel o implicarea mai importantă a muncitorilor. Într-un mediu corect de muncă, acest lucru poate fi foarte eficient în îmbunătățirea productivității (reducerea timpilor de ciclu, eliminarea defectelor etc…)

Activitățile TPM se axează pe eliminarea a 6 tipuri de pierderi majore, acestea fiind:

Defectarea echipamentelor;

Timpul de instalare si de reglare;

Mersul în gol și opririle minore;

Viteza redusă;

Defecte în proces;

Randamet redus.

Obiectivele TPM constau în imbunățățirea continuă a disponibilității și prevenirea degradării echipamentelor, pentru a obține o eficiență maximă. Realizarea acestor obiective presupune utilizarea unui suport managerial puternic, dar și realizarea continuă a activitălor ce presun munca în echipa și in grupuri mici pentru a realiza îmbunătățiri într-un mod incremental.

Cei 3 termeni din cadrul TPM-ului seminifică următoarele:

Total: înseamnă că tot personalul din cadrul unei întreprinderi este implicat în activitatea de mentenață, începând cu managerul de top și terminând cu munctitorii;

Productive: înseamnă ca nu se efectueză activități fără rost sau bunuri și servicii care să depășească așteptările clientului.ș

Maintenance: păstrarea echipamentelor și a instalațiilor în bună stare de funcționare în orice moment.

Modelul traditional al TPM-ului

Forma clasică a TPM-ului a fost dezvoltată în anii 1960 și are la bază cei 5S și opt piloni. Acest lucru se poate vedea în figura mai de jos:

Fig.1 Forma clasică a TPM-ului ce consta în cei 5S (sortare, ordonare, curățenie, standardizare, susținere) și cei 8 piloni

Cei 5S:

Obiectivul celor 5S este de a creea un loc de muncă curat și organizat. 5S conține următoarele elemente:

Sortarea – eliminarea oricărui lucru care nu este necesar la locul de muncă;

Ordonarea – organizarea lucrurilor ce rămân;

Curățenia – inspectarea și curățarea locului de muncă;

Standardizarea – crearea de standarde pentru realizarea celor 3 activităție de mai sus;

Susținerea – urmărește ca standardele să fie respectate riguros.

Din cele scrise mai sus, ar trebuii să se înțeleagă de ce cei 5S reprezintă baza pentru obținerea unor echipamente ce funcționează corect. De exemplu, intr-un mediu de lucru curat și organizat, uneltele și piesele sunt mai ușor de găsit și este mai ușor să fie identificate problemele emergente la fața locului de muncă, cum ar fi scurgeri de lichide, de material, aschii metalice provocate de uzura neașteptată, fisuri în mecanisme, etc…

Cei opt piloni ai TPM-ului

Acesți piloni se concentrează asupra tehnicilor proactive și preventive pentru a îmbunătății fiabilitatea echipamentelor. În tabelul mai de jos se pot oberseva acești pilor, ce reprezintă ei și cum ajută.

Tabelul. 1 – Pilonii TPM-ului

OEE și cele 6 tipuri de pierderi

OEE-ul ( eficiența globala a echipamentelor) este un indicator care arată cât % din timpul producției planificate este cu adevărat productiv. Acest indicator a fost creat pentru a spirjinii inițiativele TPM-ului prin urmărirea cu acuratețe a progresului înspre atingere „producției perfecte”.

Un OEE de 100% reprezintă o producție perfectă

Un OEE de 85% este realizat de clasa mondială de producători

Un OEE de 60% se întălnește de obiecei

Un OEE de 40% se regăsește de obicei la producătorii care nu au implementat un program TPM

OEE-ul este format din 3 componente, fiecare din acestea atribuindu-se unuia din obiectivele TPM prezentate mai sus, iar fiecare din aceste componente i-au in considerea câte un alt tip de pierdere de productivitate.

Componentele OEE-ului împreună cu obiectivevele TPM și tipurile de pierderi sunt prezentate în tabelul de jos:

Tabelul 2. – Componentele OEE-ului

Este foarte important ca OEE-ul să fie monitorizat deoarece acesta poate expune și cuantifica pierderile de productivitate, și de asemenea poate măsura și urmării îmbunătățirile rezultate din implementarea TPM-ului.

Întelegerea Celor Mai Mari 6 Pierderei

Tipurile de pierderi luate în considerare în calculul OEE-ului pot fi descompuse mai departe în ceea ce se numește „Cele Mai Mari 6 Pierderi”-cauzele cele mai cunoscute care duc la scăderea productivității. Aceste pierderi sunt foarte importante deoarece ele se regăsesc în toate aplicațiile de producție și cu ajutorul lor se pot pune bazele gândirii, identificării și eliminării risipei.

Cele 6 tipuri de pierderi sunt prezentate în următorul tabel:

Tabelul 3- Cele 6 tipuri de pierderi

Pe baza principiilor mentenanței preventive și a mentenanței total productive, este prezentată în continuare activitatea de mentență IT a unei companii

Structura organizațională aferentă unui departament IT

Pentru rezolvarea problemelor organizatorice ( independența locală a conducerii IT, risipa de resurse prin duplicarea eforturilor în domeniul IT, lipsa unei conduceri unitare ) și pentru a asigura aplicarea viitoarei strategii IT, este necesara trecerea la o funcțiune IT unificată, ea fiind reprezentată prin organigrama de mai jos.

Fig.2 Organigrama departamentului IT

Departamentul IT unificat este format din 3 sub-departamente:

Departamentul tehnic

Departamentul de dezvoltare

Departamentul de service pentru intreprinderi

La rândul său sub-departamentul tehnic este împărțit în 3 entități, fiecare având responsabilitățile sale specifice:

Entitatea sisteme este responsabilă pentru definirea cerințelor tehnice ale tuturor sistemelor ( hardware, software de sistem, instrumente) și pentru procurarea lor. Se definesc astfel politicile și procedurile necesare instalării, managementului și întreținerii acestor sisteme. Se asigură suportul și menținerea relațiilor cu exteriorul ( referitor la: hardware, software și furnizorii de servicii de mentenanță).

Entitatea rețea are aceleași responsabilități ca și entitatea sisteme în cazul componentelor de rețea ( LAN, WAN).

Entitatea operațiuni asigură instalarea sistemelor ( servere și stații de lucru) bazate pe politici și proceduri, care au fost create de entitatea sisteme. Această entitate este responsabilă de managementul zilnic al sistemelor instalate (back-up, operațiile de la sfârșitul zilei) și are rol de suport secundar în caz de necesitate.

Sub-departamentul de dezvoltare este și el împărțit în următoarele entități:

Entitatea aplicații interne dezvoltă aplicații care să ajute statisticienii și alți angajați să își desfășoare activitățile zilnice. Majoritatea aplicațiilor sunt rulate pe un server central. Este foarte important ca între această entitate și entitatea date și administrarea bazelor de date să existe o stânsă cooperare pentru a asigura o implementare cu succes.

Entitatea aplicații web este responsabilă de dezvoltarea ulterioară a website-ului, dar și pentru aplicații care vor permite diseminarea datelor prin Internet. La fel ca și în cazul entității aplicații interne, este necesara o cooperare intensă cu entitatea date și administrarea bazelor de date.

Entitatea date și administrare baze de date este responsabilă de managementul datelor, precum și pentru administrarea bazelor de date centralizate.

Ultimul sub-departament, servicii de întreprindere, este de asemenea împărțit în 3 entități, ce au următoarele responsabilități:

Entitatea help-desk este singurul punct de contact unde utilizatorii pot să raporteze toate problemele. Această entitate dispune de un suport software corespunzător muncii sale de informare: presupune construirea unei baze de date de cunoștințe, care permit ca acesta să fie un serviciu foarte competent al cărui rata de rezolvare a problemelor să fie într-o creștere continuă. Dacă problema nu poate fi rezolvată de help-desk, ea va fi transferată celui de-al doilea nivel de suport, entitatea operațiuni. Dacă și în acest caz, problema nu poate fi rezolvată într-un timp rezonabil, ea este transferată celui de-al treilea nivel de suport ( sisteme, rețele, programatori, securitate). Dacă este nevoie vor fi implicate și părți externe pentru a rezolva solicatarea.

Acțiunile celor 3 nivele sunt documentate și rezultatele obținute sunt stocate în baza de cunoștințe a help-desk-ului pentru a rezolva viitoarele probleme similare de către un nivel cât mai jos. Principul de rezolvare al problemelor într-un mediu cu 3 nivele este prezentat în figura următoare:

Fig.3 Rezolvarea problemelor de către help-desk

În cadrul nivelului 1 sunt rezolvate probleme a căror rezolvare se realizează simplu, de exemplu lispă semnal video ( monitorul nu afișează nimic) fiind nevoie de verificarea cablului de alimentare și de semnal a monitorului. Acest lucru se poate realiza de către operatori. Daca problema nu este rezolvată atunci este nevoie de asistență de nivelul 2, adică de un tehnician care trebuie să deschidă unitatea PC și să verifice dacă placa video este corect inserată în slotul de expansiune. Dacă nici în acest caz nu este rezolvată problema atunci este nevoie de o diagnosticare a componentelor calculatorului în speță a plăcii video, în unele cazuri fiind chiar nevoie relipirea unor chip-uri, astfel este necesar sprijinul nivelului 3 de asistență.

Entitatea securitate stabilește toate regulile de securitate și măsurile ce vor fi implementate, aplică și controlează implementarea lor ce către entitatea sisteme și rețea.

Entitatea relații de lucru reprezintă un birou de legătură între direcțiile și diferitele entități ale departamentului IT.

Categoriile de costuri

În cadrul bugetului IT, se regăsesc următoarele categorii de costuri:

Mentenanță pentru hardware: costuri de mentenanță pentru servere, stații de lucru și echipamentul de rețea.

Mentenanță pentru software: costuri de mentenanță pentru software de sisteme, instrumente software și aplicații.

Costuri periodice cu rețeaua: costuri pentru conectare la rețea și pentru furnizare de internet.

Procurare de software: costuri pentru procurare de software de sisteme, instrumente de software și aplicații.

Asistență tehnică: costuri pentru asistență tehnică și pentru instruire.

În figura de mai jos sunt prezentate costurile aferente mentenanței IT și tipurile de activități specifice fiecărui pachet de servicii.

Fig.4 Costuri asociate mentenanței IT

Indicatori folosiți la evaluarea activității de mentenanță

Acești indicatori care sunt folosiți la cuantificarea activității de mentenanța sunt destul de numeroși ( tehnici, economici, de timp, etc..). Însă in practică se pot alege doar câțiva sau chiar unul.

Indicatori tehnici de evaluare a mentenanței

Numarul de intervenții

Cu ajutorul acestui indicator se poate determina eficiența mentenanței în anticiparea problemelor și corectarea lor inainte de apariție.

Disponibilitatea teoretică a echipamentului

unde Tf reprezintă media timpului de funcționare al echipamentului între două defectări succesive, iar Ta reprezintă media timpului de avarie.

Disponibilitatea practică a echipamentului

unde Tf reprezintă media timpului de funcționare al echipamentului între două defectări succesive, iar Tm este timpul mediu de mentenanță corectivă.

Stocul de piese de schimb

unde S este stocul de piese de schimb, Nps este numărul total de piese înlocuite într-un an, Sm este valoarea medie a stocului din anii precedenți.

Indicatori economici de evaluare a mentenanței

Metoda cea mai folosită de măsurare a eficienței departamentului de mentenanță constă în împărțirea costurilor totale ale mentenanței pe costuri de activități tipizate. Astfel se știe cât și pe ce s-a cheltuit.

Costul specific al mentenanței

unde Cm este costul total al activităților de mentenanță, iar Ctd este costul total al activității de transport și distribuție a energiei electrice.

Costul specific al utilizării stocurilor de piese de schimb

Unde Cm este costul total al activității de mentenanță, iar Ce este costul de conservare pentru echipamentele nefolosite.

Costul serviciului de mentenanță

Costul serviciului de mentenanță în funcție de serviciul furnizat:

unde Csb este costul serviciilor de baza, Csi ( i=1,2,…..,n) este costul serviciilor speciale, Cuj ( j=1,2,….,m) este costul serviciilor standard, Csn este costul serviciilor noi.

Costul serviciului de mentenanță în funcție de strategia de mentenanță adoptată

unde Cmp este costul mentenanței planificate, Cmc este costul mentenanței corective, Csn este costul serviciilor noi.

Costul serviciului de mentenanță în funcție de sursa costurilor

unde Cer este costul echipelor de reparație, Csc este costul subcontractat și Cei este costul echipamentelor înlocuite și a altor materiale necesare.

Ponderea mentenanței planificate

unde Cmp reprezintă costul mentenanței planificate, iar Cmc reprezintă costul mentenanței corective.

Ponderea costului de reparație în costul total

unde Cer reprezintă costul echipelor de reparație, iar Csm reprezintă costul serviciului de mentenanță.

Indicatori de timp pentru activitatea de mentenanță

Timpul mediu de raspuns (TMR)

Reprezintă durata necesară pentru a răspunde unei cereri de service, de la momentul în care a fost primit telefonul și până în momentul în care apare personalul de serviciu. Este un indicator foarte important folosit în evaluarea departamentului de mentenanță.

Timpul mediu pentru reparații (TMRep)

Reprezintă timpul ce trece de la răspunsul la apel și până când echipamentul este reparat.

Timpul de mentenanță planificată

Timpul în care se realizează mentenanța planificată nu trebuie să depășeasca 80% din totalul timpului de mentenanță.

Indicatorul de performanță de timp a activității de mentenanță

Este cel mai important indicator de timp pentru evaluarea mentenanței și se determină cu următoarea relație:

Unde Tfp este timpul folosit productiv, iar Tt este timpul total.

Prezentarea sistemului de mentenanță pentu un echipament și propuneri.

Mentenanța preventivă a unui sistem de calcul

Practicarea activităților de mentenanță preventivă asupra sistemelor de calcul generează următoarele efecte:

Reducerea riscului de apariție a problemelor hardware sau software prin intermediul controalelor sistematice și periodice ale hardware-ului și software-ului pentru a asigura funcționarea corectă a sistemului.

Reducerea timpului de nefuncționare al calculatorului și a costului reparațiilor.

Reducerea pierderilor de productivitate ale utilizatorilor sistemelor.

Creșterea stabilității sistemului

Pentru a verifica daca partea hardware a unui sistem funcționează corespunzător se recomanda urmatoarele activități:

Verificarea stării componentelor, în funcție de condițiile mediului de lucru (lunar – pentru birouri unde nu se efectuează curățenia zilnică, semestrial sau anual – în birouri unde se efectuează curățenia zilnică. Aceste verificări sunt condiționate de reclamațiile utilizatorilor în legătură cu anumite disfuncționalități ale sistemului de calcul (echipamente oprite) sau funcționarea zgomotoasă a acestuia ( ventilatoare prinse necorespunzător, prafuite, unitatea magnetică/optică).

Repararea sau înlocuirea pieselor uzate ( cabluri de alimentare defecte, unitate optică prafuită, etc…).

Pastrarea componentelor în stare curată ( se recomandă ca în timpul efectuării verificărilor să se curețe de praf mouse-ul tastatura, ventilatoarele, sursa de alimentare, componentele din interiorul calculatorului.

Creearea unui program de mentenanță hardware împreună cu utilizatorii sistemelor de calcul.

Verificarea și asigurarea cablurilor nefolosite, care pot cădea deasupra ventilatorului sau între palele, ceea ce ar cauza ruperea palelor sau încetinirea acestora și astfel nu s-ar mai realiza un flux de aer suficient pentru răcirea sistemului, ceea ce ar duce la supraîncălzirea procesorului, plăcii video.

Identificarea problemelor

Cabluri externe necuplate corespunzător ce duc la lispa semnalui video sau la imposibilitatea de pornire a sistemului în cazul cablului de alimentare sau chiar risc de incendiu.

Cabluri interne necuplate corespunzător care duc la decuplarea unității optice sau a celei magnetice.

Butonul de pornire a sursei PC este pe poziția oprit și nu se poate aprinde sistemul.

Cureaua de transmitere sărită a unității optice.

Pini indoiți ai procesorului datorită montării incorecte, ducând la nefuncționarea sistemului.

Sistemul de răcire al procesorului desprins, ce duce la răcirea ineficientă a acestuia și la stingerea sistemului.

Mentenanța unității centrale a sistemului de calcul

Curățarea procesorului și a plăcii de bază

Procesor

Se recomandă utilizarea unei brățări antistatice pentru a evita descărcările electrice accidentale asupra componentelelor sistemului.

Nu se recomandă atingerea pinilor cu mâna deoarece se pot strecura impurități intre acești pini sau urme de grăsime.

Înaintea de aplicarea noi paste termice, ce se foloșește la dispersarea căldurii produse de procesor, se recomandă ca ceea veche să fie îndepărtată cu ajutorul alcoolului și a unor servețele/cârpe. Pasta trebuie aplicată uniform și nu în exces.

Placa de bază

La curățarea placă de baza trebuie avut grijă la faptul că din perio pot cădea peri care sau scame în soclul procesorului.

Se recomandă înlocuirea bateriei Bios-uli în cazul în care sistemul nu mai reține setările. Acest lucru se face cu ajutorul unei surubelnițe si prin acționarea clemei de blocare a bateriei.

Curățarea celorlalte dispozitive din interiorul unității centrale

Memoria RAM

La curățarea acesteia se folosește o pensulă și se asigură ca ele sunt montate corect în slot-uri.

Hardisk-ul

Pe harddisk-uri se acumulează în timp praf ceea ce duce la supraîncălzirea acestuia daca nu este curățat.

Pentru curățare se decupleză cablul de alimentare și de date, se deșurubează șuruburile de fixare, se scoate HDD-ul din locașul sau și se curăță.

Plăcile de extensie (placa video, de sunet, de rețea)

Acestea se curăță cu ajutorul unei pensule.

Se verifică dacă ele sunt bine prinse de carcasă și poziționate în soclurile aferente de pe placa de bază.

Radiatoarele

Curățarea lor se execută cu ajutorul aerului comprimat sau prin spălare și uscare.

Suprafața care face contact cu procesorul se curăță cu alcool și nu se mai atinge ulterior cu mâna.

Ventilatoarele

Pentru curățarea lor se recomandă demontarea lor de pe procesor, placa video, carcasă, sursă. Acest lucru se face prin deșurubarea șuruburilor de prindere.

Se curăță bine palele ventilatorului de praf.

Dacă el se învârte greu se recomanda rulmentului său cu ulei.

Carcasa

Prezintă de obicei ventilatoare, filtre de praf și mici găuri de aerisire.

Se recomanda ca aceasta să fie curățata de praf și să nu se lase ca filtrele de praf să se îmbâcseacă cu el.

Unitatea optică

Dacă ea nu este folosită o perioadă de timp se recomandă ca ea să fie curățată cu ajutorul unui disc de curățare.

Planul de mentenanța autonoma a unui sistem de calcul

În tabelul de mai jos se poate observa planul de mentenanță preventivă a unui sistem de calcul (calculator personal).

Tabelul 4. Planul de mentenanță autonomă a unui sistem de calcul

Instrucțiunea de întreținere și curățire a unei plăci video

Înainte de prezentarea instrucțiunii este nevoie să fie cunoscute uneltele/materialele necesare pentru realizarea acesteia. Aceste elemente pot fi observate în fotografia de mai jos:

Fig.5 Unelte necesare curățării / întreținerii plăcii video:

1- alcool tehnic; 2- card întindere pastă termoconductoare; 3- servețele; 4- pensulă;

5- surubelniță în cruce; 6- pastă termoconductoare; 7- bețișoare cu vată.

În tabelul ce urmează este prezentată instrucțiunea propriu-zisă:

Tabelul 5. Instrucțiune de întreținere/curățare placă video

Tabelul 5. Continuare

Analiza funcțională a unui echipament de producție. Descompunerea echipamentului în subansambluri, identificarea funcțiilor subansamblurilor și a elementelor componente.

Structura unui sistem de calcul și funcțiile sale

Rolul unui sistem de calcul este de a procesa date și de a efectua operații matematice foarte complexe la viteze foarte mari de lucru. Procesarea datelor se realizează prin intermediul seturilor de instrucțiuni numice date.

Un sistem de calcul este format din doua categorii mari de componente și anume componenta hardware și cea software.

Componenta hardware este formată din echipamentele fizice necesare prelucrării informației și din echipamentele fizice necesare comunicării dintre om și calculator.

Un sistem de calcul este format din:

Unitatea centrală ( unde se conectează echipamentele periferice pentru introducerea datelor și extragerea rezultatelor);

Placa de bază;

Procesorul

Sursa;

Placa video;

Placa de sunet;

Placa de rețea

Memoria RAM;

Hard Disk-ul;

Unități optice ( DVD-ROM, CD-ROM);

Porturi Mufe;

În figura este prezentată structura hardware a unui sistem de calcul.

Fig.6 Structura hardware a unui sistem de calcul:

1-monitor, 2- placa de bază, 3-microprocesor, 4-memorie RAM, 5 – plăci de extensie (video, sunet, etc…), 6 – sursa de alimentare, 7 – unitatea optică, 8 – harddisk-ul, 9 – tastatură, 10 – mouse.

Placa de bază

Este componenta pe care se montează restul componentelor sistemului de calcul, cum ar fi procesorul pe care se afla memoria cache L2. Pe lângă funcția de suport pe care o are pentru restul componentelor, placa de bază mai are rolul de a regla și de a distribuii tensiune procesorului și celorlalte componente. O placa de bază de calitate prezintă variații mici de intensitate ale curentului și mai multe valori ale tensiunii pe care o poate furniza. Pe placa de bază se află soclul pentru procesor, controllere și conectori pentru HDD,FDD, tastatura, port serial, PS/2, USB, sloturile de expansiune, etc… În figura de mai jos se poate observă o placa de bază.

Fig.7 Placă de bază

Procesorul

Procesorul are rolul de a dirija celelalte dispozitive, de a împărții sarcini fiecareia, de a coordona și verifica execuția sarcinilor primite. Un calculator nu poate funcționa fara procesor. Procesoarele au avut o evoluție destul de rapidă de-a lungul timpului. Procesoarele pot avea unul sau mai multe nuclee ( la un număr de nuclee mai mare și la o frecvență mai mare performantă procesorului este mai ridicată). În figura de mai jos se poate observa un procesor.

Fig.8 Procesor

Sursa de alimentare

Este o componentă vitală a calculatorului, ea alimentând cu energie electrică toate celelalte componente. Sursele de calculator transformă curentul alternativ de 110V sau 230V în diverse măsuri de curent continuu, de regulă 3.3V,5V, 12V.

Fig.9 Sursă de alimentare

Placa video

Este componenta care face legătura între procesor și monitor. Are rolul de a afișa pe monitor datele procesate de CPU ( mai exact rezultatele acestor procesări). Se conectează pe placa de bază prin intermediul slot-ului AGP/PCI-EX. Conțin acceleratoare 3D ce ușurează munca procesorului și sunt dotate cu memorie VRAM.

Fig.10 Placă video

Placa de sunet

Este componenta ce are rolul de a reda informația binară sub formă de sunet, sau de a converti sunetele în format .bin. Placa de sunet se montează în unul din slot-urile PCI ale plăcii de bază.

Fig.11 Placă de sunet

Placa de rețea

Este o piesă electronică proiectată pentru a permite calculatoarelor să se conecteze la o rețea de calculatoare. Miniaturizarea permanentă a redus necisitatea plăcilor de rețea ca piesă separată, funcționalitatea necesară rămănând însă aceeași, ceea ce a dus la intregrarea acesteia pe placa de bază.

Fig.12 Placă de rețea

Memoria RAM

Memoria cu acces aleator (aceasta este traducerea expresiei engleze Random Access Memory, abreviat RAM) este denumirea generică pentru orice tip de memorie de calculator care poate fi accesată aleator, oferind acces direct la orice locație sau adresă a ei, în orice ordine, chiar și la întâmplare, se implementează de obicei pe cipuri (circuite integrate) electronice rapide și fără părți în mișcare (și nu pe dispozitive magnetice sau optice precum discurile dure sau CD-urile).

Fig.13 Memorie RAM

Hard Disk-ul

Discul dur este un dispozitiv electronic-mecanic pentru stocarea sau memorarea nevolatilă a datelor. Utilizatorul normal nu poate sau nu are voie să despartă discul de circuitele de comandă corespunzătoare; împreună ele formează așa-numita „unitate fixă”, „unitate de disc fix” sau, prescurtat, HDD.

Stocarea datelor se face pe o suprafață magnetică dispusă pe platane rotunde metalice rigide (dure).

Fig.14 Hard Disk-ul

Unitățile optice

Un dispozitiv optic de stocare a datelor, numit și disc optic, este un dispozitiv care stochează informația pe suprafața unui disc și citește această informație prin iluminarea suprafeței cu un laser și observarea reflexiei. Tot „disc optic” este numit și discul propriu-zis purtător de date.

Fig.15 Unitate optică

Funcțiile componentei hardware sunt:

De memorare – asigură memorarea datelor și a programelor, funcție îndeplinită de memoria RAM;

De prelucrare – efectuarea operațiilor aritmetice și logice, funcție îndeplinită de unitatea aritmetico-logică;

De comandă și control – extragerea instrucțiunilor din memoria internă, analiza lor, comanda pentru executarea fiecărei operații și aranjarea datelor de ieșire în memoria RAM, funcție îndeplinită de unitatea de comandă și control;

De intrare/ieșire – introducerea datelor și programelor în memoria internă și furnizarea rezultatelor, funcție îndeplinită de unitatea de intrare-ieșire și interfețele de intrare – ieșire.

Componenta software cuprinde totalitatea programelor, prin care se asigură funcționarea și exploatarea sistemului de calcul. Prin intermediul acestei componente, utilizatorul transmite calculatorului metodele de gestiune a resurselor, logica prelucrării datelor, dar și modelele de structurare și redare sau stocare a datelor.

Componenta software cuprinde:

Sistemul de operare (SO) – reprezintă ansamblul programelor care au rolul de a realiza utilizarea optimă a resurselor calculatorului;

Driverele – reprezintă programele ce oferă calculatorului informații specifice privind un anumit echipament fizic;

Programele de aplicații – reprezintă totalitatea programelor destinate rezolvării unor sarcini specifice.

La rândul său, sistemul de operare este format din 2 componente:

Nucleul – administrează resursele disponibile și planifică folosirea lor;

Interfața – definește modul în care utilizatorul interacționează cu sistemul de calcul.

În figura se poate observa elementele componente ale părții software a unui sistem de calcul.

Fig.16 Structura software a unui sistem de calcul

Funcțiile componentei software sunt:

Gestiunea resurselor;

Gestiunea fișierelor;

Gestiunea prelucrărilor;

Coordonarea execuției simultane a mai multor programe;

Depistarea și tratarea erorilor;

Asistarea execuției programelor de către utilizator prin intermediul interfeței.

Identificarea funcțiilor unui subansamblu și a elementelor componente.

Placa video

O placă video, denumită și placă de accelerare grafică sau adaptor video, adaptor de afișare, placă grafică, este un card de expansiune a cărei funcție este aceea de a genera imagini de ieșire la un afișaj. Multe plăci video au funcții suplimentare cum ar fi redarea accelerată pentru scenele 3D, captură video, ieșire pentru TV, decodare MPEG-2 și MPEG-4, FireWire, stilou lumina sau au capacitatea de a conecta mai multe monitoare, în timp ce alte carduri, moderne de înaltă performanță, sunt utilizate pentru o grafică exigentă – jocurile pentru PC.

 Componentele plăcii video sunt:

Procesorul grafic (GPU – Graphics processing unit)

BIOS-ul plăcii video

Memoria video

RAMDAC-ul

Ieșirile de semnal ale plăcii video

Adaptor analogic VGA (DE-15)

Interfață Video Digitală DVI (Digital Visual Interface)

Intrare/Ieșire Video (VIVO – Video In Video Out) pentru S-Video, Composite video și Component video

Interfață Multimedia de Ȋnaltă Definiție HDMI (High-Definition Multimedia Interface)

Răcirea plăcii video

Procesorul grafic (GPU – Graphics processing unit)

Procesorul grafic, GPU, este acel procesor dedicat, optimizat pentru accelerarea grafică, special conceput pentru a efectua calcule ȋn virgulă mobilă, calcule ce sunt fundamentale pentru redarea imaginilor 3D. Principalele atribute ale GPU-ului sunt frecvența nucleului, care variază de obicei de la 250 MHz la 4GHz și numarul de trasee (vertex și shaders (umbre)) care transpune o imagine 3D caracterizată de linii și coloane ȋntr-o imagine 2D, formată din pixeli.

BIOS-ul plăcii video

Bios-ul video sau firmware-ul reprezintă programul de bază, care este de obicei ascuns; acesta reglementează operațiunile plăcii video și oferă instrucțiuni care permit calculatorului și programului (software-ului) să interacționeze cu placa video. Este posibil să conțină informații cu privire la calendarul de memorie, viteze de operare și tensiuni de alimentare a procesorului grafic, memorie RAM, precum și alte informații.

Memoria video

Capacitatea de memorie a plăcilor video moderne variază de la 128 MB la 4GB, deși sunt foarte puține plăci cu memorii de peste 1 GB. Deoarece memoria video trebuie accesată de procesorul grafic și de circuitele de afișare, se folosesc adesea memorii de viteză mare sau memorii multi-port, cum ar fi VRAM, WRAM, SGRAM, etc. Ȋn preajma anului 2003 memoriile video s-au bazat pe tehnologia DDR. Astfel producătorii s-au orientat spre DDR2, GDDR3, GDDR4 și chiar GDDR5 utilizat ȋn special de ATI Radeon HD 4870. Rata de tact efectivă a memoriei ȋn plăcile moderne este, ȋn general, ȋntre 400 MHz și 3.8 GHz.

Memoriea video mai poate fi utilizată pentru stocarea altor date, precum imaginea de pe ecran, Z-buffer (tamponul-memoria-Z), care gestionează adâncimea de coordonate ȋn grafica 3D, texturi, tampoanele vertex, precum și programe compilate Shader.

În tabelul de mai jos se pot observa caracteristicele ( tip memorie, frecvența memoriei, lărgimea de bandă ) memoriei video utilizate în cadrul plăcilor grafice:

Tabelul 5. Tipurile de memorie utilizate la plăcile video

RAMDAC-ul

RAMDAC-ul (Random Access Memory Digital-to-Analog Converter – Convertor Digital-la-Analogic al Memoriei cu Acces Aleator), convertește semnale digitale în semnale analogice pentru utilizarea de către un ecran de computer care utilizează intrări analogice, cum ar fi monitoarele CRT (Cathode Ray Tube – Tub Catodic). În funcție de numărul de biți utilizați și rata de transfer de date RAMDAC, convertorul va fi în măsură să suporte diferite rate de refresh ale monitoarelor. Pentru monitoarele CRT, se recomandă lucrul la mai mult de 75 Hz și niciodată sub 60 Hz, în scopul de a minimiza pâlpâirea; pentru monitoarele LCD (afișaj cu cristale lichide – liquid crystal display) acest inconveninet nu mai reprezintă o problemă). Toate LCD-urile actuale, monitoarele cu plasma si televizoarele moderne funcționeză ȋn domeniul digital și nu necesită convertorul RAMDAC. Mai există câteva LCD-uri și monitoare cu plasma care au doar intrări analogice (VGA, SCART, etc). Acestea necesită un RAMDAC, dar ele reconvertesc semnalul analogic înapoi la digital înainte de a-l afișa, cu pierderea inevitabilă de calitate care rezultă din această conversie digital-la-analogic-la-digital.

Ieșirile de semnal ale plăcii video

În poza de mai jos se pot observa conectorii unei plăci video:

Fig.17 Conectori placă video: VIVO, DVI, VGA

Adaptorul analogic VGA ( DE-15 )

Adaptor analogic standard adoptat la sfârșitul anilor 1980 conceput pentru monitoarele CRT denumit si conector VGA. Acest standard prezenta unele probleme: zgomote electrice, distorsionarea imaginilor și prelevarea de probe de evaluare a erorilor de pixeli. (fig.18)

Fig.18 Adaptor VGA

Interfața Video Digitală DVI ( Digital Visual Interface )

Conector digital standard folosit pentru monitoare LCD, plasmă, televizoare cu definiție ȋnaltă și video-proiectoare. (fig.19)

Fig.19 Conector DVI – Digital Visual Interface (Interfață Digitală Vizuală)

Intrare/Ieșire Video (VIVO – Video In Video Out) pentru S-Video, Composite video și Component video

A fost introdus pentru a putea permite conexiunea cu televizoare, DVD playere, video-ȋnregistratoare și console de jocuri video. (fig.20)

Fig.20 Conector VIVO

Interfață Multimedia de Ȋnaltă Definiție HDMI (High-Definition Multimedia Interface)

Interfață avansată de conectare audio/video lansată ȋn anul 2003, frecvent utilizată pentru conectarea consolelor de jocuri și DVD playere la un monitor. Interfața HDMI suportă protecție la copiere prin HDCP. (fig.21)

Fig.21 Interfață HDMI

Sistemul de răcire al plăcilor video

Plăcile video pot folosi multă energie electrică, care este transformată în căldură. În cazul în care căldura nu este disipată, placa video s-ar putea supraîncălzi, moment ȋn care intervine deteriorarea acesteia. Pentru protecția lor s-au construit dispozitive de răcire pentru a transfera căldură în altă parte. Există trei tipuri de răcire, utilizate în mod obișnuit pentru plăcile video:

Radiator: un radiator este un dispozitiv de răcire pasivă. Construit dintr-un metal conductor de căldură, de obicei aluminiu sau cupru, el preia căldura de la procesorul grafic al plăcii si o disipă.

Ventilator de calculator: dispozitiv de răcire activă. Folosit ȋmpreună cu un radiator, vetilatorul are o eficiență mult mai mare la disiparea căldurii.

Răcire cu apă: dispozitiv de răcire cu apă compus dintr-un radiator special construit pentru utilizarea apei ca agent de răcire. Montat pe procesorul grafic, radiatorul are un gol ȋn interior prin care apa este pompată, aceasta preluând căldura. Apa este apoi răcită ȋn radiator. Acest tip de răcire este cea mai eficientă soluție, fără modificări extreme.

Fig.22 Sistemul de răcire al plăcii video

Realizarea unei fise de analizei AMDEC/ FMEA pentru un echipament, subansamblu, proces sau produs.

Definiție FMEA. Clasificare. Obiective. Unde se aplica FMEA. Avantaje.

Definiție FMEA

FMEA este o metodă de analiză a defectărilor potențiale ale unui produs sau proces, în vederea elaborării unui plan de măsuri ce au ca scop prevenirea acestora și creșterea nivelului calitativ al produselor, proceselor de muncă și mediilor de producție.

Realizarea FMEA-ului este o necesitate deoarece costurile pentru corectarea unui defect nedetectat într-o etapă anterioară cresc de 10 ori de la un stadiu de implementare la altul.

Clasificare FMEA

FMEA este orientată pe:

Produs-proiect;

Produs-proces;

Mijloc de muncă/utilaj sau sistem.

FMEA produs-proiect permite urmărirea și analiza produselor încă din stadiul de proiectare, încercând să evidențieze care sunt defectele posibile și implicațiile acestora asupra utilității produsului final.

FMEA produs-proces permite validarea tehnologiilor de realizare a unui produs, astfel încât să fie asigurată o fabricație eficientă a acestuia.

FMEA mijloc de muncă/utilaj este focalizat pe analiza mijloacelor de producție, în scopul diminuării numărului de rebuturi, a ratei de detectare și creșterii fiabilității și disponibilității.

Obiectivele FMEA

FMEA are următoarele obiective:

Determinarea puncetelor slabe ale unui sistem tehnic;

Căutarea cauzelor inițiatoare ale disfuncționalității componentelor;

Analiza consecințelor asupra mediului, siguranței de funcționare, valorii produsului;

Prevederea unor acțiuni corective de înlăturare a cauzelor de apariție a defectelor;

Prevederea unui plan de ameliorare a calității produselor și mentenanței;

Determinarea necesităților de tehnologizare și modernizare a producției;

Creșterea nivelului de comunicare între compartimente de muncă, persoane, niveluri ierarhice.

Unde se aplică FMEA

Situațiile unde se impune aplicarea FMEA sunt următoarele:

Produsele la care se impune un nivel ridicat de securitate;

Lansarea unui nou tip de produs sau proces;

Implementarea unei noi tehnologii;

Evaluarea probabilității de apariție a defectărilor, în cazul unor componente importante din punct de vedere al siguranței ansamblului;

Adaptarea produselor unor noi condiții de utilizare;

Schimbarea seriilor de fabricație;

Produse sau procese cu probleme de calitate.

Avantajele FMEA sunt:

Îmbunătățirea calitatății, fiabilității și siguranței unui produs/proces;

Îmbunătățirea imaginii și competitivității firmei;

Creșterea satisfacției consumatorului;

Reducerea timpilor de dezvoltare și costurile;

Colectarea informațiilor pentru a reduce eșecurile și defectările viitoare;

Reducerea potențialelor probleme de garanție;

Identificarea timpurie și eliminarea potențialelor defecte;

Accentuarea prevenirii problemelor;

Minimizarea modificărilor târzii ce ar putea fi aduse produsului/procesului, precum și costurile aferente.

Fișă de analiză AMDEC / FMEA pentru o componentă a sistemului de calcul

Pentru a realiza analiza modului potențial de defectare și a cauzelor potențiale am realizat următoarea diagramă „os de pește”, care să mă ajute în determinarea principalelor cauze ale problemei de nefuncționare ale unei plăci video.

Fig.23 Diagrama Ishikawa pentru cazul în care monitorul nu afișează nimic (placa video nu funcționează-lipsă funcție)

Cauzele defectării plăcii video care ar duce la îndeplinirea parțială/exagerată/neintenționată a funcției acesteia sunt cam aceleași în mare parte cu cele prezentate mai sus, deci am considerat că nu mai este nevoie să realizez alte diagrame Ishikawa.

În tabelul mai de jos se poate observa o fișă de analiză AMDEC realizată pentru placa video a unui sistem de calcul.

Tabelul 6. Fișă AMDEC/FMEA placă video

Din fișa AMDEC/FMEA realizată mai sus se poate observă ca principala prioritatea va fi în rândul 4, deci cauza principală de defectare (neindeplinire a funcției) a unei plăci video ar fi driverele necorespunzătoare. A doua prioritate se regăsește pe rândul 5, iar a treia prioritate se regăsește pe primul rând.

Pentru evitarea nefuncționării sau a funcționării defectoase a plăcii video se recomandă realizarea unor activități de mentenanță preventivă care au fost prezentate în instrucțiunea de întreținere și curățare a placă video. Acestea vor fi realizate în funcție de prioritățile de defectare prezentate mai sus.

Bibliografie

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2351978915011798 accesat în data de 12.03.2016

http://muntealb.orgfree.com/Manuale/manual-intretinere-pc-3.html accesat în data de 12.03.2016

http://www.memm.utcluj.ro/materiale_didactice/mentenanta/pps/curs_MSI_1.pdf accesat în data de 12.03.2016

https://www.researchgate.net/profile/Roland_Moraru/publication/263085837_Maintenance_-_Occupational_risk_ppt_in_Romanian/links/0a85e539c4981bbc3a000000 accesat în data de 19.03.2016

http://www.leanproduction.com/tpm.html accesat în data de 19.03.2016

https://www.researchgate.net/publication/271705003_Indicatori_de_eficienta_pentru_activitatea_de_mentenanta accesat în data de 19.03.2016

http://www.insse.ro/cms/files/legislatie/programe%20si%20strategii/strategia_it_rom.pdf accesat în data de 26.03.2016

http://www.hqsolutions.ro/externalizare-it accesat în data de 26.03.2016

http://www.cs.ucv.ro/staff/cpatrascu/SIE/Structura%20sistemelor%20de%20calcul.pdf accesat în data de 26.03.2016

http://pi-usb.blogspot.ro/ accesat în data de 16.04.2016

http://www.slideshare.net/brebenelgeorge/suport-cls09ticcap01l9901asamblarea-calculatorului-personal-din-componente accesat în data de 16.04.2016

https://prezi.com/ane1vfvvk2ho/rolul-si-functiile-unui-sistem-de-calcul/ accesat în data de 16.04.2016

https://ro.wikipedia.org accesat în data de 07.05.2016

http://ro.saferpedia.eu/wiki accesat în data de 07.05.2016

http://www.stratus.com/extresources/downtime-calculator/index-3.html accesat în data de 07.05.2016

http://www.bel.utcluj.ro/dce/didactic/mc/MC_curs_11_Calitate.pdf accesat în data de 07.05.2016