автореферат диссертации по транспорту, 05.22.10, диссертация на тему:Формирование и теоретическое обоснование основных направлений эффективного развития системы фирменного ремонта автомобилей

/ /' * С-' /' / / /

МОСКОВСКИМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВТОМОБШТЬНО-ДОРСЖНЫЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ )

На правах рукописи

Кандидат технических наук, доцент КАРАГОДИН ВИКТОР ИВАНОВИЧ

ФОРМИРОВАНИЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИИ ЭФФЕКТИВНОГО РАЗВИТИЯ СИСТЕМЫ ФИРМЕННОГО РЕМОНТА АВТОМОБИЛЕИ

Специальность 05.22.10 - Эксплуатация автомобильного транспорта

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва 1997 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ....................................................8

1= НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ ПРОБЛЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИИ ЭФФЕКТИВНОГО РАЗВИТИЯ СИСТЕМЫ ФИРМЕННОГО РЕМОНТА АВТОМОБИЛЕЙ.....................................17

1.1. Анализ современного состояния и тенденций развития системы ремонта автомобилей и ее составляющих......17

1.1.1. Структура системы ремонта автомобилей..........17

1.1.2. Стратегии ремонта автомобилей и тенденции

их развития....................................25.

1.1.3. Предметы труда и производственные отношения

в системе ремонта автомобилей..................351.1.4. Применение технического диагностирования для определения технического состояния объектов ремонта........................................44 '

1.1.5. Тенденции совершенствования технологии ремонта агрегатов автомобилей..........................47

1.1.6. Современное состояние и тенденции развития авторемонтных предприятий......................53

1.2. Анализ методов обоснования структуры и параметров составляющих системы ремонта автомобилей...........57

1.2.1. Методы обоснования стратегий ремонта автомобилей....................................57

1.2.2. Методы определения технического состояния и формирования технологических маршрутов ремонта изделий................................62

1.2.3. Методы обоснования производственных программ авторемонтных предприятий.............«........68

1.3. Выводы, формулировка проблемы и задач

исследования.......................................80

2. МЕТОДЫ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ СИСТЕМЫ

ФИРМЕННОГО РЕМОНТА АВТОМОБИЛЕЙ..........................86

2.1. Анализ функций и взаимосвязей составляющих системы обеспечения работоспособности автомобилей и их составных частей..................86

2.2. Общая математическая модель сети предприятий

по ремонту автомобилей и их составных частей.......91

2.3. Схема общей методики исследований.................101

2.4. Выводы по второй главе............................103

3. РАЗРАБОТКА ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИНЦИПОВ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО РЕМОНТА АВТОМОБИЛЬНЫХ

ДВИГАТЕЛЕЙ ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ СОСТОЯНИЮ...........................106

3.1. Принципиальная схема технологического процесса централизованного ремонта по техническому состоянию (ЦРТС)..................................106

3.2. Методика формирования технологических маршрутов ремонта и расстановки контрольно-диагностических операций..........................................108

3.3. Методика выбора диагностических параметров

и средств предремонтного диагностирования.........115

3.4. Методика разработки правил назначения технологических маршрутов по результатам предремонтного диагностирования...................117

3.5. Методика формирования исходной совокупности типовых сочетаний ремонтных работ.................121

3.6. Подготовка и проведение экспериментальных исследований технического состояния автомобильных двигателей..........................126

3.7. Исследование взаимосвязи структурных, размерных

и диагностических параметров......................132

3.8. Формирование исходной совокупности контролируемых параметров.........................135

3.9. Формирование исходной совокупности типовых сочетаний ремонтных работ.........................138

3.10. Обоснование числа и состава технологических маршрутов ЦРТС, расстановки контрольно-диагностических операций..........................141

3.11. Выбор диагностических параметров и средств предремонтного диагностирования...................149

3.12. Выводы по третьей главе...........................151

4. ОБОСНОВАНИЕ СТРАТЕГИИ РЕМОНТА И ФОРМИРОВАНИЕ СОСТАВА

И СОДЕРЖАНИЯ РЕМОНТНЫХ ВОЗДЕЙСТВИИ.....................157

4.1. Математическая модель управления техническим состоянием двигателя .............................157

4.2. Методика решения задачи управления техническим состоянием двигателя при использовании

стратегии ремонта по наработке... * ................160

4.3. Методика решения задачи управления техническим состоянием двигателя при использовании

стратегии ремонта по состоянию....................166

4.4. Методики расчета технико-экономических показателей производственных предприятий и подразделений

по ремонту автомобилей и их составных частей......174

4.4.1. Методика расчета приведенных затрат на ремонт

автомобилей и их составных частей.............174

4.4.2. Методика расчета затрат на транспортирование объектов ремонта и длительности транспортирования.............................177

4.4.3. Методика расчета размеров оборотного фонда агрегатов и затрат на его создание, содержание и пополнение.......................180

4.4.4. Методика расчета буферных запасов авторемонтного предприятия....................187

4.4.5. Методика определения потерь от отказов двигателей....................................190

4.5. Обор, анализ и обработка данных о технико-економических показателях производственных предприятий и подразделений по ремонту автомобилей.......................................192 •

4.6. Обор, анализ, систематизация и обработка информации о надежности составных частей двигателей КамАЗ..................................196

4.7. Моделирование процесса управления техническим состоянием двигателя при использовании

стратегии ремонта по наработке....................201

4.8. Моделирование процесса управления техническим состоянием двигателя при использовании

стратегии ремонта по состоянию..».................231

4.9. Выводы по четвертой главе.........................240

5. ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И ПАРАМЕТРОВ ПРОИЗВОДСТВЕННО-

ТЕХНИЧЕСКОЙ БАЗЫ ПО РЕМОНТУ АВТОМОБИЛЕМ..............,.245

5.1. Методика решения однокритериальной задачи распределения ремонтных воздействий между автотранспортными и авторемонтными предприятиями.....................................245

5.2. Методика обоснования производственных программ авторемонтных предприятий.........................251

5.3. Исследование зависимости технико-экономических показателей авторемонтных предприятий

от годовой производственной программы.............264

5.4. Исследование общих закономерностей формирования структуры производственно-технической базы по капитальному ремонту автомобилей и их

составных частей..................................281

5.5. Обоснование производственных программ заводов

по капитальному ремонту двигателей КамАЗ..........289

5.6. Методика и результаты обоснования производственной программы автоцентра..............................293 •

5.7. Методика решения многокритериальной задачи распределения ремонтных воздействий между автотранспортными и авторемонтными предприятиями.....................................298

5.8. Решение многокритериальной задачи распределения ремонтных воздействий между автотранспортными

и авторемонтными предприятиями....................310

5.9. Выводы по пятой главе............................. 320

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ............................ 324

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ......................... .329

ПЕРЕЧЕНЬ РАБОТ СОИСКАТЕЛЯ, В КОТОРЫХ ОТРАЖЕНЫ ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ И ВОПРОСЫ,

СВЯЗАННЫЕ С РЕШЕНИЕМ ПРОБЛЕМЫ.............................359

ПРИЛОЖЕНИЯ............................................... .370

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Формирование и обоснование основных направлений эффективного развития системы ремонта автомобилей всегда были актуальной проблемой, так как ее решение определяло техническую и инвестиционную политику и темпы научно-технического прогресса на автомобильном транспорте.

Развитие фирменных систем ремонта автомобилей, существенно более мощных, капиталоемких и трудоемких, чем отраслевые системы, обострило указанную проблему, выявило комплекс новых научно-практических задач, решение которых должно способствовать повышению эффективности как самих систем, так и конечного результата работы автомобильного транспорта.

В рамках старого хозяйственного механизма развитие системы ремонта автомобилей было направлено на преодоление ее традиционных недостатков: недостаточно эффективного использования потенциального ресурса составных частей автомобилей, низких уровней специализации и концентрации авторемонтного производства, производительности труда и качества ремонта. Переход к новым экономическим условиям, не сняв остроты старые проблем, поставил авторемонтные предприятия (АРП) в жестче условия конкуренции, когда их жизнеспособность может быть обеспечена только при условии удовлетворения потребности автотранспортных предприятий (АТП) в ремонтно-эксплуатационных услугах с высоким качеством и максимальной эффективностью. Это возможно при обоснованном расширении номенклатуры и объемов оказываемых услуг с одновременным повышением качества и сокращением объемов неэффективного капитального ремонта. Назрела необходимость коренной организационно-технической перестройки системы ремонта

автомобилей на основе новых технологических, организационных и экономических концепций.

Формирование таких концепций и теоретическое обоснование основных направлений эффективного развития системы фирменного ремонта автомобилей представляют собой актуальную научную проблему, имеющую важное народнохозяйственное значение.

Цель_исследдващш - обосновать основные направления эффективного развития системы фирменного ремонта автомобилей, обеспечивающие экономически целесообразное поддержание работоспособности подвижного состава за срок его службы.

Научная_новизна. Разработаны методы формирования структуры и параметров системы фирменного ремонта автомобилей. Структуры ремонтных циклов автомобильных двигателей дополнены новым видом ремонта - централизованным ремонтом по техническому состоянию (ЦРТС). Установлены условия и критерии назначения видов ремонтных воздействий, предусмотренных рекомендуемыми структурами ремонтных циклов. Доказаны техническая возможность и экономическая целесообразность достижения проектных показателей долговечности двигателей при реализации рекомендуемых структур ремонтных циклов.

Результаты моделирования производственно-технической базы по ремонту автомобилей показали целесообразность ее трехступенчатой структуры и позволили установить функции и производственные программы предприятий, обеспечивающих работоспособность автомобилей.

Разработанные принципы организации и технологии ЦРТС соединяют достоинства ремонта по техническому состоянию, выполняемого на АТП, с преимуществами централизованного серийного производства и индустриальной технологии АРП. Предлагаемое

распределение ремонтных воздействий в системе предприятий, занятых поддержанием работоспособности автомобилей, предусматривает сокращение объемов неэффективных капитальных ремонтов на АРП и сложных текущих ремонтов на АТП за счет выполнения ЦРТС.

Получены новые экспериментальные данные о надежности, взаимосвязи структурных, диагностических и размерных параметров двигателей ЗИЛ-130 и КамАЗ-740, зависимости технико-экономических показателей авторемонтных предприятий от их производственных программ.

Практическая_ценность. Выполненные исследования дают возможность наиболее полного использования ресурса автомобилей и их составных частей, сокращения затрат трудовых и материальных ресурсов на поддержание работоспособности автомобилей за срок их службы, создания условий для использования прогрессивной индустриальной технологии ремонта и повышения эффективности системы ремонта автомобилей в целом.

Реажзащя^езультатов_исслеадванМ. Научные результаты работы использованы при решении проблем государственных целевых научно-технических программ:

0.54.04 "Разработать и освоить прогрессивные технологические процессы обслуживания отраслей народного хозяйства и населения автомобильным транспортом", раздел 04.05 "Разработать и внедрить прогрессивные формы организации и технологии ТО и ремонта на индустриальной основе, обеспечивающие экономию живого труда при обслуживании автомобилей на 20% в АТП и объединениях с применением средств диагностики" (регистрационные номера отчетов 81059177, 81012758) - разработаны и реализованы методические положения унификации ремонтных воздействий и их рационального распределения между АТП, БЦТ0Р и АРП, общая и

частные методики моделирования сети АРП при обосновании их производственных программ;

научно-технической программы ГКНТ СССР на 1986-1990 годы "Разработать и освоить эффективные технологические процессы обслуживания отраслей народного хозяйства и населения автомобильным транспортом", утвержденной Постановлением ГКНТ СССР N 124 от 28 апреля 1986 года, раздел 03 "Разработать и освоить прогрессивные ресурсосберегающие системы технической эксплуатации автомобилей, основанные на достижениях научно-технического прогресса и обеспечивающие надежное обслуживание автомобильным транспортом отраслей народного хозяйства и населения страны" (регистрационные номера отчетов 01860124301, 01880089212, 01840079750, 01880046814) - обоснованы оптимальные производственные мощности заводов по капитальному ремонту силовых агрегатов ЗИЛ-130 и КамАЗ; теоретически обоснованы и экспериментально проверены организационно-технологические принципы ЦРТС, разработано его методическое и нормативное обеспечение; усовершенствована общая методика моделирования сети АРП, разработаны схемы развития и размещения фирменных заводов по капитальному ремонту двигателей КамАЗ-740 и ЗИЛ-645.

Разработанные научные положения, методы оптимизации, методики, программы и рекомендации внедрены в следующих предприятиях и организациях:

Гипроавтотрансе - методы расчета размеров оборотного фонда агрегатов и затрат на его создание, содержание и пополнение при обосновании единой межведомственной сети АРП России;

Минтрансе России - оргашзация и технология ЦРТС двигателей ЭМ-130; "Положение об организации ремонта и сервиса авто-

мобильных агрегатов авторемонтными предприятиями"; единая схема развития АРП России; рекомендации по ограничению сферы капитального ремонта полнокомплектных автомобилей и развитию агрегатного ремонта; рекомендации по развитию ремонта автомобилей и их составных частей в новых условиях хозяйствования.

Акционерном обществе КамАЗ - утвержденное директором ПФ "КамАЗавтоцентр" "Временное положение по проведению углубленного текущего ремонта двигателей КамАЗ в условиях автоцентров и авторемонтных предприятий". Оно содержит технологию предре-монтного диагностирования двигателей, правила назначения ремонтных воздействий, технологические процессы ремонта по шести технологическим маршрутам, нормы расхода запасных частей и ремонтных комплектов. Опытно-производственная проверка материалов "Временного положения" выполнена НТЦ КамАЗа на Набережно-челнинском ЗРД. Выполнение шести технологических маршрутов ЦРТС двигателей отражено в разработанных под руководством автора и утвержденных главным инженером ПФ "КамАЗавтоцентр" "Нормах времени на услуги, выполняемые автоцентрами акционерного общества КамАЗ". Схема развития и размещения заводов по капитальному ремонту двигателей КамАЗ на 2005 год положена в основу перспективного плана их развития и используется в качестве конкретного руководства для загрузки действующих предприятий. Указанные материалы использованы при разработке "Концепции развития и совершенствования фирменной системы обслуживания и ремонта с целью повышения эффективности автомобиля КамАЗ в эксплуатации", утвержденной генеральным директором АО КамАЗ, и программы "Капремонт двигателей и агрегатов автомобилей КамАЗ, Основные направления развития на период до 2000 годе", ут~ верщбнной директором ПФ "КамАЗавтоцентр",

Результаты работы использованы в учебном процесе МАДИ (ТУ) при подготовке инженеров-механиков специальности 150200 "Автомобили и автомобильное хозяйство". Подготовлено II учебников и учебных пособий [ 282, 285, 286, 289, 322, 327, 329, 331, 334, 339, 341 ], 6 методических пособий [ 290, 294, 295, 299, 335, 340 ], причем постановка лабораторно-практических занятий и подготовка двух выпусков "Практикума по проектированию ремонтных предприятий" выполнены автором по этой учебной дисциплине впервые. По материалам исследований поставлена новая учебная дисциплина "Фирменный ремонт автомобилей и их составных частей", по которой подготовлены две части учебного пособия [ 334, 339 ] и поставлены лабораторно-практические работы [340 ].

За работы [274 ] и [280 ] автор в числе других исполнителей удостоен премий Минвуза СССР, а за разработку схемы развития и размещения предприятий фирменной системы обслуживания автомобилей, за разработку и внедрение технологических процессов предремонтного диагностирования двигателей и их централизованного ремонта по техническому состоянию, составляющие основной предмет защиты и представленные на выставке "Повышение технического уровня, качества и надежности автомобильной техники", проведенной ВДНХ С�