В Китае запущено массовое производство крошечной батарейки размерами 15х15х5 мм, способной держать заряд в течение 50 лет. К выпуску готовится в тысячу раз более мощный вариант.

BV100, о создании которого Betavolt сообщила в начале 2024 г., представляет собой своего рода сэндвич, состоящий из тончайших чередующихся пластин, которые выполнены из никеля-63 и материала на основе полупроводникового алмаза, и заключены в компактный корпус с контактной площадкой на одной из его внешних граней. Толщина каждого полупроводникового слоя составляет 10 мк, радиоактивной пластины-сердечника – 2 мк.

Источником энергии в BV100 выступает никель-63, не встречающийся в природе радиоактивный изотоп металла никеля, имеющий период полураспада 100 лет. Никель-63 испускает мягкое бета-излучение (поток быстрых электронов/позитронов). Продуктом его распада является медь-63, нерадиоактивный изотоп меди, наиболее распространенный в природе. Его утилизация не требует значительных усилий и финансовых расходов. Однако исходный материал «ядра» вряд ли можно считать безопасным – он представляет значительную угрозу здоровью человека при употреблении внутрь.

По заявлению Betavolt, BV100 сохраняет работоспособность в условиях, которые традиционные химические батареи не выдерживают. Элемент питания продолжает функционировать при экстремальных температурах в диапазоне от -60 до +120 градусов Цельсия, не создавая угрозы возгорания или стремительной разрядки, как это делают, к примеру, литий-ионные аккумуляторы. Текущий вариант элемента питания Betavolt обеспечивает мощность в 100 мкВт (0,0001 Вт) при напряжении в 3В. 

Элементы питания на основе радиоизотопных термоэлектрических генераторов производятся достаточно давно. Их аналоги из прошлого века отличаются высокой стоимостью, значительными габаритами и могут представлять опасность, поскольку в силу специфики устройства имеют высокую внутреннюю температуру. Их традиционная область применения - поддержание работоспособности космических аппаратов, рассчитанных на полет при значительном удалении от Солнца. К примеру, в марсоходе NASA Curiosity используется генератор такого типа, в качестве топлива потребляющий плутоний-238.

Однако, миниатюризация открывает новые области применения таких батареек. До конца 2025 г. китайская компания рассчитывает вывести на рынок гораздо более мощную, одноваттную версию устройства, которая, как отмечает TechSpot, сможет найти применение в технике самых разных типов: от потребительской электроники до беспилотных летательных аппаратов.

Еще одна потенциальная область применения - в датчиках промышленного интернета вещей (IIoT). Эти приборы собирают и передают информацию о техническом состоянии оборудования в реальном масштабе времени, чтобы обеспечить решение задач прогнозирования отказов и планирования ремонтов по техническому состоянию. Проблема в том, что датчиков очень много и установлены они в таких местах, где заменить батарейку очень непросто. Это может быть связано с характеристиками среды, в которой они работают, или с необходимостью отключений и демонтажа. Простая батарейка стала "слабым звеном" технологии интернета вещей. Критичен её срок службы - желательно, чтобы она была вечной. 

По данным разных источников, учитывающих специфику отраслей и типов систем, отказы, обусловленные ошибками человека-оператора, составляют от 30 до 94 % всех отказов. В этой связи количественная оценка влияния ошибок оператора на надежность оборудования представляется весьма актуальной проблемой. 

Этой проблеме посвящена статья Доронина С.В. и Альшанской А.А. "Экспертная оценка влияния стажа работы оператора на риск повреждения оборудования", опубликованная в журнале "Надежность". Авторы статьи представили разработанную и апробированную ими методику количественной оценки риска повреждения оборудования вследствие ошибок оператора, частота которых обусловлена стажем его работы. 
 
В качестве меры риска рассматривается произведение вероятности и последствий наступления неблагоприятных событий. Вероятность события зависит от инициирующего их оператора, а последствия определяются преимущественно свойствами технической системы.
 
Ошибки оператора заключаются в нарушении правил технической эксплуатации (ПТЭ) оборудования. Вероятность ошибок оператора (нарушений ПТЭ) является производной всего комплекса его психо-физиологических характеристик. Достоверное определение как перечня этих характеристик, так и их количественных значений является чрезвычайно сложной проблемой. Эту вероятность целесообразно оценивать экспертными методами, ориентируясь на некоторую качественную шкалу оценки вероятности. Примером такой шкалы может служить следующая градация качественных значений вероятности: почти наверняка; высоковероятно; вероятно; маловероятно; почти наверняка нет. 
 
Во многих случаях экспертам, работающим в реальном секторе экономики, целесообразно использовать частотную трактовку вероятности нежелательных событий, например: почти наверняка – очень часто; высоковероятно – часто; вероятно – умеренно часто; маловероятно – редко; почти наверняка нет – крайне редко.
 
Авторы сделали ряд обоснованных допущений, в том числе следующее: частота ошибок оператора обусловлена (скорее всего, нелинейно) стажем его работы с рассматриваемым оборудованием. Поскольку стаж оператора определяется достоверно, допущение связи стажа и частоты ошибок значительно облегчает получение экспертных оценок этой частоты.
 
При получении экспертных оценок в каждом конкретном случае привлекаются специалисты высокой квалификации в области эксплуатации конкретного класса оборудования, входящие в достаточно узкую профессиональную группу. Это способствует высокой однородности и воспроизводимости их мнений.
 
Таким образом, в качестве интегральной характеристики тяжести ошибок оператора рассматривается риск повреждения оборудования, оцениваемый как произведение экспертных оценок частоты нарушений ПТЭ на степень повреждения оборудования. В этом случае неблагоприятными событием является нарушение ПТЭ вследствие ошибки оператора, аналогом вероятности служит экспертная оценка его частоты, а степень повреждения оборудования рассматривается в качестве последствий.
 
Для количественной оценки частоты нарушений ПТЭ вводится пятибалльная шкала, определяемая следующим образом: 1 – крайне редко; 2 – редко; 3 – умеренно часто; 4 – часто; 5 – очень часто. Стаж работы оператора с рассматриваемым оборудованием является непрерывной величиной на шкале времени, которую предлагается разбить на m интервалов в предположении качественного изменения опыта работы оператора при переходе из одного интервала в другой. Это условность, необходимая для ограничения количества альтернативных вариантов экспертных оценок влияния стажа на частоту нарушений ПТЭ.
 
Далее осуществляется сбор экспертной информации (анкетирование и статистическая обработка результатов) о частоте систематизированных нарушений ПТЭ в связи со стажем оператора. Возможная форма вопроса анкеты: «Оцените частоту конкретного нарушения ПТЭ в зависимости от стажа оператора».
 
Влияние стажа на частоту нарушения ПТЭ выражается относительной безразмерной величиной в интервале от 0 до 1. В этом случае минимальному стажу соответствует величина относительного коэффициента K1 = 1, а с увеличением стажа значение коэффициента падает.
 
Далее осуществляется декомпозиция оборудования – выделение n составных частей (подсистем, узлов, агрегатов…), для которых предполагается оценивать опасность (степень) повреждений при нарушении ПТЭ. Для количественной оценки опасности повреждения оборудования вследствие ошибки оператора также вводится пятибалльная шкала: от 0 (опасность отсутствует, т.е. из-за данной ошибки повреждений нет) до 5 (неприемлемо высокая опасность, т.е. ошибка оператора приводит к разрушению, неработоспособному состоянию).

Свою методику авторы апробировали на примере оценки риска повреждения силовых конструкций рабочего оборудования карьерного экскаватора в связи со стажем работы машиниста. По итогам предложено использование методики для решения ряда прикладных задач: 

• для составных частей оборудования с наибольшими рисками повреждения осуществляется повышение периодичности и объема неразрушающего контроля, диагностики и плановых ремонтов;
• в случае установления факта конкретного нарушения ПТЭ устанавливаются приоритеты непланового визуального и измерительного контроля;
• организовывается профессиональная подготовка операторов для отработки тех приемов работы, которые характеризуются наибольшим риском.

Европейский комитет по стандартизации опубликовал стандарт EN 17975:2025 Maintenance - Risk control processes of energies and fluids risks in maintenance activities - Guidance. Этот документ содержит рекомендации, которые помогут управлять рисками, связанными с энергией и текучими средами, во время технического обслуживания оборудования в процессе его эксплуатации. 

Многие несчастные случаи на производстве происходят из-за неправильного управления источниками энергии во время работ по техническому обслуживанию. Эти несчастные случаи оказывают серьезное воздействие на людей, имущество и деятельность. Обеспечение безопасности и здоровья работников до и во время выполнения работ по техническому обслуживанию оборудования включает в себя ряд практик и процедур, направленных на контроль всех источников энергии. Эти методы и процедуры позволяют работнику быть уверенным в том, что он/она может работать на предприятии без каких-либо случайных переподключений энергии, и избежать воздействия опасных условий труда.

В этом документе рассматриваются концепции, определения, правила, рекомендации и передовой опыт, взятые из национальных и международных документов, которые охватывают мероприятия по обеспечению безопасности работников при работе с энергией и текучими средами. В нем рассматриваются меры по предотвращению рисков, связанных с энергией и текучими средами (например, порошками, газами, жидкостями и т. д.); отмечается, что некоторые из них регулируются специальными правилами или стандартами, например, в отношении рисков, связанных с электричеством. 

Каждый работодатель обязан, в соответствии с принятыми в компании правилами, обеспечить: 

• соответствие процессов, описанных в этом документе, стандартным практикам, 
• определение ролей и обязанностей лиц, участвующих в процессе блокировки энергии и текучих сред. 

Вопросы охраны окружающей среды, связанные с энергией и текучими средами, не входят в сферу действия данного документа. Опасность, связанная с энергией и текучими средами, может быть прямой (например, контакт, поглощение и т. д.) или косвенной (например, смешивание, нагревание и т. д.). Область применения включает в себя все текучие среды, поскольку они могут быть потенциально опасными или становиться опасными. 

Рекомендации, приведенные в этом документе, разработаны с целью обеспечения безопасности и здоровья работников, имеющих дело с опасными энергиями и текучими средами в ситуациях, когда они выполняют действия, связанные с техническим обслуживанием, настройкой или изменением конфигурации, независимо от типа деятельности. 

Рекомендации относятся к работам, выполняемым с изделиями. Они применяются до, во время и после работы для: 

• защиты от энергии и текучих сред, подаваемых, содержащихся, транспортируемых или выделяемых предметами, продуктами, 
• снижения рисков, связанных с наличием опасных энергий и текучих сред для работника и окружающих. 

Этот документ представляет собой методическое руководство в рамках стандартов технического обслуживания. ПРИМЕЧАНИЕ. Отдельные случаи, такие как риски, связанные с отсутствием жизненно важных элементов для работника (например, пригодного для дыхания воздуха), входят в сферу применения, но не описаны подробно.

Международная классификация стандарта: 
03.080.10 — Техническое обслуживание. Управление объектами
13.100 — Охрана труда. Промышленная гигиена

Повышение готовности экскаваторов обеспечивает рост производительности предприятия и эффективности работы парка машин. Одним из эффективных методов повышения готовности является анализ процессов ремонта и выявление узких мест в процедурах технического обслуживания и ремонта для минимизации времени, затрачиваемого на техническое обслуживание. В этой статье на примере нескольких экскаваторов на крупном медном руднике (медный рудник Сарчешме в Иране) представлены результаты исследования основных составляющих времени, затрачиваемого на техническое обслуживание.

Исследование расширяет традиционную классификацию времени простоя, предлагая следующие дополнительные компоненты: время, необходимое для доступа к вышедшему из строя оборудованию, время обнаружения неисправности, время принятия решения о ремонте, время подготовки к началу ремонтных работ, время выполнения основных ремонтных работ, время функционального тестирования после ремонта и задержки.

Данные показали, что экскаваторы SH10 и SH08 продемонстрировали самую высокую ремонтопригодность среди всех экскаваторов в шахте. 80% ремонтов этих двух экскаваторов были завершены менее чем за 130 минут (два часа десять минут), что является значительным достижением для такой крупной техники. Напротив, экскаваторы SH03 и SH04 показали самую низкую ремонтопригодность: 80% их поломок длились примерно 180 минут.

Анализ механических отказов показал, что только 54% времени простоя связано с непосредственным ремонтом и устранением неполадок. Остальные 46% времени уходит на перемещения к месту ремонта, задержки, подготовку, диагностику, выполнение, тестирование и проверку ремонта. Статистика отказов электрической части показала, что непосредственно на ремонт тратится 44% времени. Это изменение можно объяснить относительной простотой выполнения механических работ по сравнению с работами по обслуживанию электрооборудования. 

Примечательно так же, что для диагностики и выявления электрических проблем требуется значительно больше времени (10%), что на 50% больше, чем при механических сбоях. Это расхождение возникает из-за того, что электрические дефекты часто не сопровождаются звуковыми или визуальными сигналами, которые должен обнаружить оператор или обслуживающий персонал. Это усложняет и замедляет точную идентификацию проблемы. 

Указанные потери времени наносят значительный ущерб, однако их можно эффективно устранить, это не является фундаментальной проблемой. В статье даются соответствующие рекомендации.

Фото: Alf Manciagli/Shutterstock.com

Исследование, проведенное IFMA, зафиксировало активное применение планового профилактического обслуживания в организациях, эксплуатирующих объекты недвижимости. Более 90% организаций практикуют плановое профилактическое обслуживание в отношении противопожарного оборудования, 84% - в отношении электрооборудования, систем отопления, вентиляции и кондиционирования, 76% - в отношении лифтов и эскалаторов, 58% - в отношении кровли и систем управления зданием. При этом на реактивное обслуживание приходится 28% затрат. На 10 000 квадратных метров чистой площади каждого объекта приходится в общей сложности 1,9 специалиста по техническому обслуживанию в эквиваленте полной занятости (FTE). Другие данные в отчете по ссылке.

IFMA - крупнейшая в мире и наиболее широко признанная международная ассоциация профессиональных facility-менеджеров, поддерживающая более 24 000 членов в 100 странах. Члены ассоциации управляют более чем 78 миллиардами квадратных футов недвижимости и ежегодно закупают товаров и услуг на сумму более 526 миллиардов долларов США.