автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Оптимизация параметров технологического процесса ремонта тягового подвижного состава

08-3

На правах рукопис

ЖАКУПОВ КАЙРАТ БОЛАТОВИЧ

ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА РЕМОНТА ТЯГОВОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА (НА ПРИМЕРЕ ЗЛЕКТРОВОЗОРЕМОНТНОГО ЗАВОДА АТБАСАР РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН)

Специальность 05.22.07 Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА-2008

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения» (МИИТ) на кафедре «Электрическая тяга»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Воробьев Александр Алексеевич (МИИТ)

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Устич Петр Андреевич (МИИТ) кандидат технических наук, доцент Цихалевский Игорь Станиславович (УрГУПС)

Ведущая организация: Российский государственный открытый технический университет путей сообщения (РГОТУПС)

Защита состоится «3» декабря 2008 г. в ___ часов на заседании

диссертационного Совета Д 218.005.01 при Московском государственном университете путей сообщения (МИИТ) по адресу: 127994, г. Москва, ул. Образцова, 15, ауд. 2505.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан «__»__2008 г.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный гербовой печатью учреждения, просим направлять по адресу совета университета.

Ученый секретарь диссертационного Совета Д218л£)©5.01,

Доктор технических наук, доцент //У^/ А.В. Саврухин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. Надежность подвижного состава во многом зависит от качества его технического обслуживания и ремонта. Поэтому необходимо повышать уровень организации ремонта, вести эффективный контроль и совершенствовать технологические операции, использовать современные достижения науки и техники в ремонтном производстве. От качества проведения ремонта оборудования, своевременного выполнения объема ремонтов во многом зависит успешная работа локомотивного хозяйства в целом. Поэтому в настоящее время актуальным является решение задач по оптимизации параметров технологического процесса ремонта тягового подвижного состава.

В современной технологической среде актуальность проектного управления как метода организации и управления производством значительно возрастает. Это обусловлено объективными тенденциями в глобальной реструктуризации как эксплуатационного, так и ремонтного производства. Принцип концентрации производственно-экономического потенциала уступил место принципу сосредоточения на развитии собственного потенциала организации. Крупные производственно-хозяйственные комплексы быстро замещаются гибкими сетевыми структурами, среди которых доминирует принцип эффективного использования внутренних ресурсов. Поэтому производственная деятельность всё больше превращается в комплекс работ со сложной структурой используемых ресурсов, сложной организационной топологией, сильной функциональной зависимостью от времени и большой стоимостью выполнения технологических процессов.

Цель работы. Разработка методики и имитационной модели, адекватно отражающей процесс восстановления работоспособности оборудования тягового подвижного состава для решения задач оптимизации параметров технологических процессов и их ремонта.

Комплекс проведенных исследований включает в себя следующие задачи:

- оценка показателей безотказности оборудования тягового подвижного состава, в период гарантийного пробега после капитального ремонта (КР);

- выбор целевой функции и критерия для определения оптимальных параметров технологического процесса ремонта оборудования тягового подвижного состава;

- разработка сетевого графика технологического процесса КР оборудования тягового подвижного состава;

- разработка имитационной модели технологического процесса КР оборудования тягового подвижного состава;

- определение оптимальных параметров технологического процесса, обеспечивающих минимум удельных затрат на выполнение КР тягового подвижного состава.

Объект диссертационного исследования. Технологический процесс ремонта оборудования тягового подвижного состава.

Предмет исследования. Оптимизация параметров технологического процесса ремонта тягового подвижного состава (числа ремонтных позиций,

размеров переходного запасов агрегатов и годовой программа ремонтов) на имитационных моделях, реализуемых на ЭВМ.

Методы исследования. Для решения поставленной задачи использованы методы теории вероятностей, надежности, массового обслуживания, графов, поиска оптимальных решений.

Программы обработки статистической информации, расчета показателей имитационной модели, оптимизации параметров технологического процесса восстановления работоспособности оборудования тягового подвижного состава разработаны на кафедре «Электрическая тяга» МИИТа.

По разработанной методике и программному обеспечению можно за короткое время выполнить оптимизацию технологических процессов ремонта тягового подвижного состава.

Научная новизна работы:

- разработана методика анализа показателей безотказности оборудования тягового подвижного состава в период послсремонгного гарантийного пробега по усеченным выборкам наработок до отказа;

- разработана методика и имитационная модель для расчета оптимальных параметров технологических процессов, описанных сетевыми графиками ремонта тягового подвижного состава.

Обоснованность и достоверность результатов подтверждается:

- использованием в расчетах обширных статистических данных по эксплуатации и ремонту тягового подвижного состава, что обеспечило максимальное приближение имитационной модели к действительности;

полученные результаты расчета оптимальных параметров технологического процесса ремонта тягового подвижного состава соответствуют фактическим показателям.

Практическая ценность. Разработанная методика позволяет определять оптимальные параметры технологического процесса ремонта и годовую программу ремонтов, обеспечивающие минимум суммарных потерь от простоя тягового подвижного состава в ожидании ремонта и простоя технологического оборудования в ожидании поступления тягового подвижного состава на ремонт.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены на IV международной научно-практической конференции «Транспорт Евразии XXI века», Казахская академия транспорта и коммуникаций им. М. Тынышпаева, Казахстан - Алматы в 2006 г. и на VII научно-практической конференции «Безопасность движения поездов», МИИТ в 2006 г., а также на научно-техническом семинаре и на заседаниях кафедры «Электрическая тяга» МИИТа в 2008 г.

Внедрение результатов работы. Результаты научных исследований использованы для совершенствования технологического процесса КР электровозов BJI80C и его основных агрегатов на электровозоремонтном заводе Атбасар Республики Казахстан, а также в учебном процессе на кафедре «Локомотивы» Казахской академии транспорта и коммуникаций им. М. Тынышпаева в дисциплинах «Организация, планирование и управление предприятием» и «Эксплуатация и ремонт электроподвижного состава», что подтверждается актами.

На защиту выносятся:

- методика расчета показателей безотказности оборудования электровозов, о период гарантийного пробега после капитального ремонта;

- методика и имитационная модель оптимизации технологического процесса KP оборудования электровозов.

Публикации. По теме данной диссертации опубликовано 7 печатных работ, из них 3 в изданиях, рекомендованных ВАК по специальности 05.22.07.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав текста, заключения по работе и списка использованных источников, включающего 110 наименований. Общин объем диссертации составляет 129 страниц машинописного текста. 46 рисунков и 15 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

По введения обоснована актуальность выбранной темы диссертации, ее практическая значимость и приведена краткая аннотация работы.

В первой главе на основе анализа современного состояния вопроса сформулированы цели и задачи исследования.

Проведен анализ работ посвященных совершенствованию технологических процессов о различных областях промышленности. Этим вопросам посвящены работы: С.К. Агзамова, A.M. Андропова, М.Н. Бедняка, М.М. Болотина, И.В.Волгина, А.Ф.Волкова, А.А.Воробьева, А.В.Горского, В.П.Дядюшко, Д.Г. Евсеева, В.А.Козырева, С.И. Костенко, И.В. Красонтонича, Б.М. Куанышева, ЭЛ. Лайкама, И.А. Луйка, В.М. Михлина, А.И. Нисневича, А.К. Омарбекова, Л.Г. Осьминина, А.Б. Подшивалона, H.H. Савватсева. А.И.Селиванова, И.В. Симакина, А.И. Тельпова, А.В.Тураева, Э.О. Тятге, H.A. Устича, И.С. Цихалевского, С.С. Черепанова, В.И. Черникова, A.M. Шейнина, H.A. Шишонка, Т.В. Ярковской и др.

В то же время в области определения оптимальных параметров технологического оборудования выполнено незначительное число работ. Из анализа выполненных ранее работ видно, что многие из них основаны на детерминированных и аналитических методах теории массового обслуживания. Расчет производится по средним значениям случайных величин. Поток требований, как правило, принимается простейшим, а время обслуживания -экспоненциальным, что не всегда соответствует действительности.

В области моделирования технологических процессов на основе статистических методов, позволяющих проводить имитационные эксперименты на ЭВМ были посвящены работы Куанышева Б.М., Ярковской Т.В., Симакина И.В..

Данная работа является дальнейшим развитием исследований по оптимизации параметров процесса, ремонта тягового подвижного состава. От ранее выполненных работ отличается тем, что впервые наряду с определением параметров технологического процесса ремонта, годовой программы ремонтов при существующей организации ремонтного производства определяются: требуемый оптимальный переходной запас различного оборудования и период его пополнения; оптимальное число ремонтных позиций на лимитирующих операциях, обеспечивающее минимум потерь от простоя тягового подвижного

состава в ремонте.

Во второй главе проведен анализ надежности электровозов ВЛ80С на основе оценки показателей безотказности различного оборудования в период гарантийного пробега после КР на заводе Атбасар. Этот анализ выполнен на основе информации о наработках до отказа оборудовании, полученной в процессе эксплуатации электровозов после КР в 2006 г.

Статистический анализ этой информации показал, что большая часть отказов приходится на вспомогательные машины, тяговые электродвигатели (ТЭД), буксовые узлы и колесные пары.

При допущении, что в период гарантийного пробега появление повторных отказов не наблюдается, в качестве показателя безотказности такого оборудования можно использовать «интенсивность отказов», который рассчитывается группированием числа отказов в интервалах наработки.

Работоспособность электровозов во многом определяется надежностью ТЭД, поэтому был проведен расчет их интенсивности отказов. Расчет интенсивности отказов ТЭД показал, что на протяжении всего периода гарантийного пробега характер ее изменения полностью соответствует периоду приработки, т.е. интенсивность отказов Т'ЭД снижается вплоть до окончания гарантийного пробега. Но группирование информации в интервалах наработки существенно снижает достоверность оценок рассчитываемых показателей надежности.

С целью повышения достоверности оценки интенсивности отказов, расчет осуществлялся по функции распределения наработки до отказа рассматриваемого оборудования.

Для этого была разработана методика определения вида и параметров закона распределения по усеченной эмпирической функции распределения наработки до отказа. Расчет осуществляется по следующей формуле:

где к - общее количество отказов однотипного оборудования за период наблюдения L (гарантийного пробега); п - количество экземпляров однотипного оборудования на электровозе;

N(!,) - количество электровозов, находящихся в эксплуатации в

момент наработки /, ;

1( - наработка до /-го отказа.

В качестве вариантов теоретических функций распределения наработки до отказа использовались нормальное, экспоненциальное, гамма и Вейбулла.

Критерием оптимальности при решении этой задачи выбран минимум суммы квадратов отклонений между эмпирической и теоретической функциями распределения наработки до отказа в интервале гарантийного пробега:

=>min, (2) где F(l,) - теоретическая функция распределения.

Анализ полученных результатов выбора закона распределения и его параметров показал, что наработки до отказа в периоде гарантийного пробега хорошо описываются гамма распределением.

Анализ функции распределения наработки до отказа (вероятность отказа) оборудования электровозов ВЛ80С показывает, что на момент окончания гарантийного пробега электровозов 6% отказывают из-за пробоя изоляции ТЭД и 4% - по причине пробоя изоляции вспомогательных машин.

По полученным функциям распределения рассчитаны зависимости от наработки интенсивности отказов рассматриваемого оборудования.

р(1) 1 - Р(1)

(3)

где /(/)= "'.)'' - функция плотности распределения наработки до отказа; а/

Р(1) = 1 - /•'(/) - функция вероятности безотказной работы.

Результаты расчетов приведены на рис. 1.

Анализ зависимостей интенсивности отказов различного оборудования в период гарантийного пробега показал, что для каждого типа оборудования имеется приработочный период, после которого величина интенсивности отказов стабилизируется. Наличие достаточно длительных периодов приработки (от 20 до 30 тыс. км.) свидетельствует о недостаточном качестве ремонта и выходного контроля оборудования электровозов. Значения интенсивностей отказов различного оборудования к моменту окончания гарантийного пробега /, отличаются между собой.

О 30 во 80 120 150 180 /.тыс. ли.

Рис. 1. Зависимости от наработки интенсивности отказов оборудования электровозов ВЛ80С в период гарантийного пробега Наибольшая интенсивность отказов наблюдаются у ТЭД, ее величина в два раза больше, чем интенсивность отказов колесных пар. Кроме того, высокая интенсивность отказов наблюдаются и у вспомогательных машин.

Для повышения надежности электровозов BJ180C после проведения КР, в первую очередь, необходимо совершенствовать технологические процессы ремонта и испытаний электрических машин. Этого можно достичь выбором новых технологий и материалов, используемых в процессе восстановления

оборудования, а также совершенствованием организации ремонтного производства и контроля качества ремонта.

В третьей главе рассматривается решение задачи совершенствования технологического процесса, путем оптимизации его параметров: годовой программы ремонтов, числа ремонтных позиций на каждой операции, переходного запаса агрегатов. Для этого на основе теории массового обслуживания была разработана имитационная модель сложного разветвленного технологического процесса восстановления оборудования тягового подвижного состава, в котором результаты выполнения работы зависят не только от возможностей производителя, но и от поставщиков запасных частей.

Разработка модели и соответствующего алгоритма производилась на основе следующих принципов:

- моделирование случайных величин по статистически установленному (заданному) закону распределения;

- моделирование моментов поступления агрегатов на восстановление на каждую технологическую операцию;

- моделирование сложного разветвленного сетевого графика технологического процесса: времени ожидания начала выполнения операции, продолжительности операции, простоя позиций;

- моделирование объема переходного запаса агрегатов, пополняемого с некоторой периодичностью.

Принцип моделирования процесса отказов, поступления на ремонт агрегатов и восстановления на примере 3-х агрегатов на 2-х ремонтных позициях с учетом переходного запаса показан на рис. 2. Причем на 2-ой позиции в процессе ремонта используется ограниченный запас оборудования, который периодически пополняется через интервал времени АТ.

1-ыЛ агрегат

2-ой агрегат

3-иЛ агрегат

(•я ремонтная ПОЗИЦИЯ

2-я ремонтная

петиция

Рис. 2. Принцип моделирования процесса поступления агрегата на ремонт и его восстановления с учетом переходного запася

Так как процесс поступления на ремонт каждого отдельного агрегата можно считать независимым .от аналогичных процессов других агрегатов, и

если учесть, что процесс восстановления на одной из ремонтных позиций независим от других, то при формировании алгоритма можно вторые индексы в указанных обозначениях опустить.

Так если известен момент поступления на обслуживание /-го агрегата-/,, то момент очередного поступления этого агрегата на обслуживание будет определяться прибавлением к смоделированной случайной наработки ц.

Агрегаты поступают на обслуживание в порядке очередности: 'п.'ц.':.. Л;-и Т-Д- Этот поток агрегатов обслуживается на двух ремонтных позициях (для пояснения принципа). Моделирование начинается в нулевой момент времени, при этом обе ремонтные позиции свободны и простаивают в ожидании поступления отказавших агрегатов на обслуживание. Первый агрегат поступает на обслуживание через время после начала моделирования в момент времени Обслуживание этого агрегата может быть начато на любой свободной ремонтной операции.

Допустим, оно начато на первой позиции в момент времени /и и будет закончено через время о,.. Эта позиция освободится в момент времени ги. В данном случае время нахождения первого агрегата в очереди было равно нулю, т.к. в момент его поступления все ремонтные позиции были свободны. Второй агрегат поступит на обслуживание через время ;/21, а третий через время Причем третий агрегат поступит раньше, чем второй. Первая ремонтная позиция в это время занята обслуживанием первого отказавшего агрегата, а вторая позиция свободна. Поэтому в момент времени л,, третий агрегат начнет обслуживаться второй ремонтной позицией, которая освободится через время вг, в момент времени гг1.

Обслуживание первого и третьего агрегатов /3] начато сразу же после их поступления в систему и до начала их обслуживания ремонтные позиции простаивали: первая - < ,,, вторая - 1пг2|, так же простаивали агрегаты переходного запаса - 1„,ы, которые необходимы для выполнения ремонта на 2-ой позиции.

В момент времени когда было начато обслуживание на второй ремонтной позиции третьего агрегата, необходимое количество агрегатов из запаса было взято, а остальные остались не востребованными и простаивали время /„,„,.

Обслуживание второго агрегата, отказавшего в момент времени , начнется только после освобождения 1-й позиции в момент времени г,,. А так как г,, >Гц, то в течение времени

'«»"!= »"И -'21 (4)

агрегат будет ожидать в очереди начала обслуживания.

При этом действует правило, что стоящий в очереди агрегат поступит на обслуживание на ранее всех освободившуюся ремонтную позицию (обслуживание без приоритета).

Так как первый агрегат в следующий раз поступит на ремонт раньше чем два других, то и будет обслуживаться в первую очередь. Раньше освободится

вторая ремонтная позиция в момент времени г-< и приступит к восстановлению первого агрегата. Необходимое количество агрегатов запаса были свободны и простаивали (/,,,, ,.'„,2,). Момент времени раньше всех освободившейся 2-ой ремонтной позиции т21 больше момента времени поступления на ремонт первого агрегата г|2, поэтому он простаивает в ожидании начала ремонта

'„■п = ^ (5)

В данном примере г2| >гп, поэтому первая позиция начнет обслуживание второго агрегата в момент времени г,,. Первая позиция освободится через время вп в момент тп. Так как момент времени освобождения первой ремо1гтной позиции от обслуживания второго агрегата меньше времени поступления на очередное обслуживание третьего агрегата в момент времени 1Ч (г,2 </,,), то первая ремонтная позиция будет простаивать в течение времени

'„„,2 "'и-«-,2- (6)

При очередном поступлении на обслуживание в момент времени 1и второй агрегат будет ожидать начала обслуживания на второй ремонтной позиции

- ТП - '¡1 • (7)

В данном случае полагаем, что запасные агрегаты поступили и есть в наличии. Поэтому в момент начала обслуживания второго агрегата из запаса будут взяты запасные, а время простоя в запасе остальных будет („„,,.

Вторая ремонтная позиция освободится через время и вновь

поступивший на ремонт первый агрегат мог бы быть отправлен сразу на восстановление. Тогда время ожидания в очереди было бы (г2, —/,,), но возникает ситуация, когда нет агрегатов в запасе и приходится ждать нового поступления. Поэтому время ожидания ремонта первым агрегатом !ожП и время простоя второй ремонтной позиции 1„рП увеличивается.

Второй агрегат также ожидает ремонта , т.к. первая ремонтная позиция занята, а вторая не может начать обслуживание из-за отсутствия агрегатов в запасе

'„,22 = ']! ~ ГН >

'а*12 =' (3 ~'|1>

(10)

Таким образом, моделируется процесс капитального ремонта агрегатов тягового подвижного состава в течение всего заданного периода моделирования Тм. Принцип и схема моделирования остаются неизменным и при любом числе ремонтных позиций п, величине переходного запаса Яз, в периоде его пополнения ДТ и заданном числе агрегатов N. Алгоритм моделирования также будет неизменным при любых заданных законах распределения времени обслуживания и интервалах наработки агрегатов до ремонта.

Технологические линии по ремонту тягового подвижного состава в общем случае могут содержать несколько параллельных позиций для выполнения каждой работы. Поэтому рассмотрим технологический процесс ремонта агрегатов тягового подвижного состава имеющих переходной запас как

и

обслуживающую систему, состоящую из N агрегатов, которые поступают на ремонт в случайные моменты времени, состоящий из 5 технологических операций, каждая из которых включает в себя п ремонтных позиций. Причем для выполнении некоторой ремонтной операции при восстановлении агрегата необходимо наличие переходного запаса, который ограничен.

Любой технологический процесс компактно задается в виде сетевого графика, фрагмент сетевого графика показан на рис. 3, где кружками обозначены начало и окончание технологических операций (работ), а стрелками - сами работы. Если в кружок (например, к на рис. 3), означающий начало некоторой работы (кг), входит несколько стрелок (1к,/к,1к), то данная работа кг опирается на работы М-.уАД, т.е. она не может начаться раньше, чем закончится

самая продолжительная из тех работ, на которые она опирается. Причем сами работы <к,]к,1к,кг,гр,г<1^$ и т.д. выполняются на л|(,л,.,л,пк,п ,л, ,л операциях соответственно. Предположим, что для выполнения работы кг необходим переходной запас агрегатов.

Для моделирования технологического процесса на ЭВМ наиболее удобна матричная форма представления сетевого графика, его временных параметров и числа ремонтных позиций на каждой отдельной операции (работе). Например, при нормальном законе распределения продолжительности работ для ввода в ЭВМ сетевого графика, необходимо и достаточно ввести в запоминающее устройство три матрицы: средних значений продолжительности и дисперсий продолжительности работ и числа параллельных позиций для выполнения каждой технологической операции.

Для того чтобы смоделировать технологический процесс восстановления работоспособности агрегата с учетом пополнения деталей (узлов) из запаса, необходимо определить моменты начала и окончания каждой технологической операции, учитывая, что каждая из них выполняется на нескольких ремонтных позициях.

Обозначим момент начала каждой технологической операции /?, а окончания т. Очевидно, что если технологическая операция, например ¡к, выполняется на нескольких ремонтных позициях , то для каждой из них:

А»,(11)

где в - случайная продолжительность операции, моделируемая в соответствии с ее законом распределения; г - номер ремонтной позиции из пш.

Агрегат готов к переходу по технологической цепочке для выполнения следующей ремонтной операции, как только закончится выполнение предыдущей операции на любой из ремонтных позиций, т.е.

гл = ™п(г„..; г, 12;...., тл„л), (12)

где гЛ - момент окончания технологической операции ¡к на одной из ремонтных позиций.

В технологической линии ремонта любая работа может опираться на одну или несколько предыдущих работ. Поэтому, если следующая работа (в рассматриваемом примкере кг) опирается на несколько предыдущих работ, то она не может начаться раньше, чем окончится самая поздняя из предыдущих работ.

Начало выполнения ремонтной операции кг её на одной из ремонтных позиций пкг определяется:

. =шях(г,,.гд,гд). (13)

Агрегаты, у которых технологические операции ¡к,]к.1к заканчиваются раньше момента (ри , простаивают в ожидании этого момента

г,,. (И)

Аналогично находится время ожидания агрегатов после операций ¡к и т.д.

= - ■ (15)

Работа кг может начаться в момент (о,, только в том случае, если к -этому моменту освободится, хотя бы одна из ремонтных позиций, выполняющих операцию кг и при условии наличия запаса. При отсутствии запаса простаивают и ремонтные позиции, выполняющие работу кг, и агрегаты, ожидающие начала этого вида ремонта, до очередного момента поступления запаса.

Если <р,т < ткгх и есть переходной запас в количестве Д/7з, то агрегат и запасные агрегаты простаивают в ожидании начала операции кг:

(16)

= (17)

где с - номер той ремонтной позиции, которая освобождается раньше других;

- время простоя агрегатов в запасе.

В этом случае операция кг начнется в момент гк,,, т.е.

А,. = V, (18)

Тогда время освобождения ремонтной позиции с номером с операции кг:

(19)

При отсутствии запаса, необходимо дополнительно установить момент его пополнения тП1 агрегатов переходного запаса, (рис. 4):

—......+-

Рис. 4. Моменты гЯ1 поступления агрегатов из запаса при условии, что момент готовности выполнения работы <рк1 наступил раньше, чем момент освобождения ремонтной позиции ткГ1 Рассмотрим 1-ый случай. Время ожидания агрегатом начала выполнения работы кг определяется по формуле (16), а время простоя агрегатов в запасе уменьшится

1.**ЬПэ(тЬл-т„,). (20)

Время освобождения ремонтной позиции с номером с операций кг определяется по формуле (19).

Во 2-ом случае время ожидания агрегатом начала выполнения работы кг:

'»«..= г/л - «»*.. (21)

и ремонтная позиция с номером с тоже будет простаивать из-за отсутствия переходного запаса:

'„„ ти, - • (22)

Время освобождения ремонтной позиции с номером с операции кг будет:

Ъ, (23)

Аналогично рассматривается ситуация когда >г,гс. Если в наличии агрегаты в запасе есть, то простаивает ремонтная позиция с, освободившаяся раньше других, и простаивает переходной запас в ожидании готовности агрегата к выполнению операции кг:

-г<„. (24)

/„Л,=ДПз-(<р1г-тЬл). (25)

В этом случае операция кг начнется в момент <ри , т.е.

А,, = <Рь ■ (26)

Момент окончания операции кг на ремонтной позиции с номером с определяется выражение и (19).

Если переходной запас агрегатов пуст, то рассмотрим 2 случая их поступления (рис. 5):

, -1--,----1--

Г«Г.1 Т11' Фь

II-----1-------1---1-

Т1т.с <р1т 7 П,

Рис. 5. Моменты поступления агрегатов из запаса при условии, что момент готовности выполнении работы (ркг наступит позже, чем момент освобождения

ремонтной позиции Ткг с

Рассмотрим 1-ый случай. Время простоя ремонтной позиции с номером с рассчитывается по формуле (24). Время простоя агрегатов в запасе:

/„и, = ДЛз •(?>,,.-г,„). (27)

Время освобождении ремонтной позиции с номером с операции кг будет:

V. = Ч>1, + ■

(28)

Во 2-ом случае время простоя ремонтной позиции с номером с из-за отсутствия переходного запаса рассчитывается по формуле (22), а время ожидания агрегатом начала выполнения работы кг - по формуле (21). Время освобождения ремонтной позиции с номером с операции кг - по формуле (23).

Агрегат будет готов к проведению ремонта на следующей операции гц в момент <р , совпадающий с моментом окончания операции кг одной из ремонтных позиций

Если на некоторую работу опираются несколько других работ (в рассматриваемом примере на работу кг опираются работы гр и гц), то эти работы могут выполняться параллельно и первой начинается та из них, у которой раньше освобождается ремонтная позиция для ее выполнения.

Поэтому сначала находятся самые ранние моменты освобождения ремонтных позиций для каждой из параллельно выполняемых работ;

Первой начинает выполняться та операция, у которой раньше освобождается ремонтная позиция в момент

где а и Л номера ремонтных позиций, ранее других освобождающихся при выполнении операций гр и гд .

Потери в процессе ремонта оборудования складываются из двух основных составляющих: потерь от простоя агрегатов в ожидании ремонта и потерь от простоя ремонтной позиции в ожидании агрегата.

С ростом числа ремонтных позиций п, количество простаивающих агрегатов М, в ожидании начала восстановления, следовательно, и потери от их простоя С^М^ будут уменьшаться. В свою очередь число простаивающих ремонтных позиций Мрл и потери от их простоя СгпМгп будут увеличиваться.

При уменьшении числа ремонтных позиций, составляющая С^М^ будет уменьшаться, а С^М^ будет увеличиваться.

Следовательно, необходимо выбрать такое число ремонтных позиций, при котором влияние этих составляющих на суммарные потери при ремонте были бы минимальными (рис. 6).

Аналогично, при увеличении объема переходного запаса, потери от простоя агрегатов в ожидании ремонта будут уменьшаться С^М^, потери от простоя агрегатов в переходном запасе СтМ„,- увеличиваться.

(29)

(30)

(31)

(32)

Qif.ni)

Рис. 6. Зависимость суммарных удельных потерь от числа ремонтных позиций и объема переходного запаса

Поэтому, в качестве критерия оптимизации числа ремонтных позиций технологического процесса восстановления оборудования тягового подвижного состава выбрана целевая функция суммарных удельных потерь

от. П,) = +с^м^ + с„,Мш ■ (33)

Среднее число агрегатов, простаивающих в ожидании восстановления определяется по формуле:

где Г„ - период моделирования;

Л

X'«» " сУммаРное время простоя N агрегатов в ожидании ремонта.

/и

Среднее число простаивающих ремонтных позиций:

я

где ]£/ - суммарное время простоя п ремонтных позиций.

(-1

Среднее число агрегатов, простаивающих в запасе:

(34)

(35)

I'

М =

т п* -

Чг,

и

где - суммарное время простоя ремонтных позиций.

Продолжительность каждой работы является случайной величиной, полностью характеризуемой функцией ее распределения.

Время выполнения определенной ремонтной операций может значительно колебаться относительно среднего значения из-за множества различных факторов (различие в квалификации ремонтного персонала, техническое состояние ремонтного оборудования и т.п.). В свою очередь, это повлияет на время поступления агрегатов на следующую операцию технологического процесса и на время ее начала.

Поэтому в разрабатываемой программе предусматривается блок моделирования временных параметров по заданному закону распределения, вид которого задается или определяется путем обработки статистических данных.

Рис. 7. Алгоритм моделирования случайных величии

На основе этого алгоритма разработана имитационная модель процесса восстановления работоспособности агрегатов, которая позволит адекватно отражать факторы, проявляющиеся на практике и получать достоверные результаты при определении параметров технологического процесса ремонта оборудования тягового подвижного состава.

Определение оптимальных параметров технологического процесса ремонта выполнено на ЭВМ по программе моделирования и оптимизации сетевого графика ремонта оборудования тягового подвижного состава. Укрупненный

алгоритм представлен на рис. 8, подробное описание которого приведено в тексте диссертации.

с:

начало t

.■оДных ДАННЫХ

ЭеПОЛИЯИИе ОСНОВНОГО

Сомами* матрицы сетевой медали

ZSZ

Определение количества выходов и> каждого события сетевого фафика

! Определение максимального

количества выкодов

Пидпрофаым* определения

«oöw^a. амоащн! от текущего

■ениЙ выгодов I

Определения событий, саманных с __»вкущим__

(Моделирование ара мани поступления) _Яфегатов на обслуживания_}

1 Подлрофвмма

расчета и начала операции для каждого

параметров отдельного агрегата вед учета чиспя

1 сетевого фафика ремо«гтнмх по!И1#1й

I Слаи' арямони наступления событий [ м _для намного агрегата__

[ Расчи? арамани окончания операций I дпя «аждого агрегата 6*1 учет* I__ромонтныи позиций_

П

подпрофамыа определения арамани простоя агрегатов а

,а'р5ñpV мет

ремонтной позиции, с меньшим временем освобохде»

Определение времени простоя

егрегатв вождении репорт» |

определение времени осво<«жДе(*«я I ремохтмоА позиции посла I

оОслужяеен^я текущего агрегат» 1

Коррективе» вреь*енй поступления I агрегате на следующее операции и*

___I

олрадаланиа арамани простоя реиомтноА порции а ожидании _HP« gl»_

Определение времени ооаобождения" ремонтной полиции посла обслуживания трущего афегата

[•икоация »ре мани простоя ремонтной | позиции а ожидании афагата а пам*т> ]

(Фиксация время Простая во »агате а I одощании ремонтной по»иции а п»м*т»|

Рис. 8. Алгоритм моделирования технологического процесса

По минимуму целеиой функции определяются рациональные параметры технологического процесса выполнения ремонтов, годовая программа ремонтов, число ремонтных позиций на каждой операции технологического процесса, объем переходного запаса оборудования.

В четвертой главе произведен расчет по определению оптимальной годовой программы КР электровозов ВЛ80С для существующих условий производства, объема агрегатов переходного запаса и числа ремонтной позиций на лимитирующих операциях на заводе Атбасар.

Укрупненный технологический процесс КР электровоза с учетом восстановления наиболее важных агрегатов в специализированных цехах представлен на рис. 9.

Put. 9. Укрупненный технологический процесс КР электровоза ВЛ80С Сетевые графики используются для оптимизации технологического процесса ремонта оборудования электровоза. На и>: основе моделируются процессы ремонта всех основных агрегатов и электровоза п целом, определяется оптимальное количество ремонтных позиций на каждой операции, оптимальная годовая программа ремонта электровозов BJT80C, ТЭД, колесных пар и оптимальный объем переходного запаса агрегатов, обеспечивающий наименьшие потери в процессе реализации технологического процесса ремонта электровозов на заводе Атбасар.

Каждая составляющая затрат определяется параметрами технологического процесса ремонта: годовой программой, количеством ремонтных позиций, объемом переходного запаса. Для обеспечения минимума этих затрат проведен расчет оптимальных параметров технологического процесса на примере анализа ремонта колесных пар, ТЭД НБ-418К6 и электровоза Е(Л80С в целом на заводе Атбасар. Годовая программа ремонта в 2005 году составила 720 колесных пар, 620 ТЭД, 56 электровозов BJI80C в 2006 году. Технологический процесс ремонта колесных пар включает 17 ремонтных операций, ТЭД -77 операций, и электровоза ВЛ80С в целом -125 операций.

В качестве исходных данных для расчета используется следующая информация: сетевой график технологического процесса ремонта колесных пар, ТЭД и всего электровозов ВЛ80С в целом; определитель работ к сетевому графику ремонта соответствующего объема; годовые программы ремонтов.

Анализ выборок интервалов временных параметров технологического процесса ремонта электровоза и агрегатов на заводе Атбасар показал, что интервалы между моментами поступлениями электровоза и агрегатов: ТЭД и колесных пар на ремонт хорошо описывается нормальным законом

распределения. Время выполнения технологических операций зависит от большого числа случайных факторов, выборки этих случайных величин достаточно хорошо описываются усеченным нормальным законом распределения.

Для определения оптимальных параметров технологического процесса целевая функция (33) приведена к следующему виду:

= + (37)

где £(>1),,, - общие приведенные затраты;

Л-/(1п - среднее: число простаивающих ремонтных позиций;

Л/ - среднее число простаивающих агрегатов;

А-/,,, - среднее число простаивающих агрегатов переходного запаса;

л, - коэффициент отношения потерь от простоя агрегатов и

ремонтных позиций;

к, - коэффициент отношения потерь от простоя агрегатов в запасе.

При подсчете суммарных удельных потерь принято соотношение потерь от простоя ремонтной позиции к потерям от простоя агрегата:

(38)

Это вызвано тем, что в настоящее время затруднительно определить точное денежное значение потерь, поэтому при расчете потерь при проведении ремонта использованы удельные величины.

Путем оценки потерь от простоя ремонтных позиции и потерь от простоя агрегатов, которые определяются отношением стоимости технологической линии или электровоза к сроку службы установлено, что данный коэффициент примерно равен десяти.

Аналогичным образом, определяются суммарные удельные потери отношением потерь от простоя агрегатов в запасе к потерям от простоя агрегатов в ожидании ремонта:

(39)

Этот коэффициент составит величину 1,2.

Следует отметить, что при расчете были приняты относительные величины затрат к, и к2 от простоя ремонтных позиций и агрегатов. В действительности, при проведении расчетов с абсолютными величинами расходов, результаты могут незначительно отличаться.

По разработанной программе имитационного моделирования для существующих мощностей завода Атбасар были выполнены расчеты суммарных удельных потерь для определения оптимальной годовой программы ремонта. Проведен расчет для различных значений годовой программы ремонта (704, 720, 736, 752, 768 колесных пар; 620, 628, 636, 644, 652, 660 ТЭД; 56, 58, 60, 62, 64 электровозов), при этом период моделирования, трудоемкость работ и количество ремонтных позиций на каждой операции оставались неизменными. Результаты расчета представлены на рис. 10 - 12.

2.898

Суммарные удельные потери, у е

12.96 | 12,94 ; 12,92 :

<2.9 12,88 • 12,86 ■

12,84 • . . т .

688 704 720 736 752 768

Годовая программа ремонте

Рис. 10. Зависимость суммарных удельных потерь от размера годовой программы

ремонта колесных пар

Суммарные удельные потери, у е I »69,828 69.8 ! 69.75 ; 69.7 1 69.65 69.6 69.55 69.5

е9.в77

69.524

69.45 ■

т 69.48

612 620 628 636 644 652 660

Годооая программа (юмонта

Рис. И. Зависимость суммарных удельных потерь от размеров годовой прог раммы

ремонта ТОД

Суммарные удельные потери, у.е

! »129,075 .124,165

129 :

128,5 •

128 ■

12?.5 I

; \____/127,161

127 ; 127,033

126,5 '........- ----• • - Т ------'......

54 56 58 60 62 64

Годовая программа ремонта Рнс. 12. Зависимость суммарных удельных потерь от размеров годовой программы ремонта электровозов ВЛ80С Результаты расчетов показывает (рис. 10 - 12), что при существующих производственных мощностях оптимальная годовая программа ремонта на заводе Атбасар составила 60 электровозов, 644 ТЭД и 736 колесных пар.

На графиках (рис. 10 - 12), построенных по результатам расчета видно, что целевая функция достигает минимума, а затем резко возрастает. Это объясняется тем, что до оптимальной программы ремонта, т.е. до значения минимума, производственные мощности завода используются не полностью, поэтому завод несет потери от простоя ремонтных позиций. Правее достигнутого минимума возникает обратная картина, т.е. агрегаты (электровозы) будут простаивать на отдельных ремонтных позициях из-за

недостаточного их количества, т.е. будет образовываться очередь ожидающих начала обслуживания агрегатов.

Своевременная поставка и оптимальный объем переходного запаса позволяют снизить время простоя, как ремонтных позиций, так и электровозов в ремонте.

Для того, чтобы рассчитать объем агрегатов переходного запаса, использованы результаты расчета оптимальной годовой программы КР. Согласно условиям проведения ремонта электровоза ВЛ80С на заводе Атбасар, агрегаты из запаса необходимы на операциях с 8 по 54. На этих операциях выполняются ремонт тележек, но для своевременного окончания их ремонта определен оптимальный размер переходного запаса пополняемый с некоторой периодичностью ЛТ сборки колесно-моторных блоков (КМБ) на позициях ремонта тележек на операций с 10 по 44

= (40)

И,

где 1Г - фонд годового рабочего времени;

П: - количество агрегатов находящихся в запасе;

Л', - годовая программа ремонта агрегатов, из которых формируется

запас.

Чтобы определить размер переходного запаса тележек, сначала рассчитывается для тележек оптимальный размер переходного запаса КМБ, как составляющих агрегатов тележки. Допускается, что для КМБ колесные пары и ТЭД поставляются одновременно.

На первом этапе определяется оптимальный размер переходного запаса ТЭД и колесных пар, необходимых для сборки двух КМБ (комплект 1-й тележки).

Затем производите* расчет оптимального размера переходного запаса необходимого для сборки 4-х КМБ (комплект для 2-х тележек) и т.д. Результаты расчета представлены на рис. 13.

Как видно из результатов расчета (рис. 13) оптимальный размер агрегатов переходного запаса для сборки КМБ составляет 4 комплекта, при этом суммарные удельные потери составляют 474,972 уд. ед. при расчетной периодичности пополнения (формула 40) 271 часа.

Суммарные удельные потери, у.е.

1101) ; 90(1 ; 701) • 500 -300 ;

4 в 8 10 Количества запасных комплектов

Рис. 13. Зависимость суммарных удельных потерь от размера переходного tanaca агрегатов для сборки КМБ

Далее определяется оптимальный размер переходного запаса тележек для обеспечения оптимальной годовой программы ремонта электровозов BJ180C.

Расчет проводится аналогично расчету, проводимому для комплекта агрегатов КМБ. Результаты расчета представлены на рис. 14.

Суммарные удельные потери у.е

1600 ! 14QC ¡ 1200 т 1000 !

800 715,655 712.581

600

400 • -..................

2 4 6 В 10 12 14 16

Количество запасных комплектов

Рис. 14. Зависимость суммарных удельных потерь от размера переходного запаса

тележек

Расчеты показывают (рис. 14), что оптимальный переходной запас тележек составляет 12 комплектов, при минимуме суммарных удельных потерь 686,448 уд. ед., пополняемый с периодичности 203 часа.

Установлено, что на существующих производственных мощностях завода Атбасар имеется возможность выполнения КР электровозов ВЛ80С в объеме 60 единиц в год. Объем оптимального размера переходного запаса пополняемый с периодичности 203 часа на позиции ремонта, тележек необходимо поддерживать в объеме 12 комплектов, при проведении ремонта электровоза ВЛ80 . Для обеспечения успешного технологического процесса ремонта тележек объем переходного запаса КМБ должен составлять 4 комплекта (8 колесно-моторных блоков), пополняемый с периодичности 271 часа. Снижение объема переходного запаса приведет к задержке выполнения программы ремонта из-за простоя электровозов. Увеличение размера переходного запаса приведет к дополнительным расходам на его содержание.

На заводе Атбасар можно также осуществить увеличение годовой программы КР до 66 электровозов ВЛ80С при организации работы в две смены. Но для этого необходимо увеличить количество ремонтных позиций (рабочих мест) до 2 единиц на следующих операциях, лимитирующих время выполнения работы при ремонте крышевых жапюзей и воздухопроводов; низковольтных и высоковольтных проводов; лестниц, поручней, крышек, крышевых люков; воздухопровода в кузове; рамы кузова; воздухопровода под кузовом; кондуитов.

При условии организации работы в 3 смены при существующих условиях выполнения технологического процесса КР, оптимальная годовая программа составит 80 электровозов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработка оптимальных технологических процессов изготовления и ремонта машин является важнейшей задачей, решение которой позволит обеспечить их надежность в эксплуатации.

2. Методика анализа надежности оборудования тягового подвижного состава в период гарантийной эксплуатации после ремонта, позволяет определить направления совершенствования технологических процессов.

3. Анализ показателей безотказности оборудования в период гарантийного

пробега электровозов ВЛ80С после капитального ремонта на заводе Атбасар Казахстанской железной дороги свидетельствует о необходимости совершенствования технологических процессов восстановления электрических машин, 4-6% которых отказывает на момент окончания гарантийного пробега.

4. Определение оптимальных параметров технологических процессов ремонта тягового подвижного состава (числа ремонтных позиций, размеров переходных запасов агрегатов и годовой программы ремонтов), целесообразно осуществлять на имитаи,ионных моделях, реализуемых на ЭВМ и адекватно отражающих реальные процессы ремонтного производства.

5. Имитационная модель технологического процесса восстановления агрегатов тягового подвижного состава, разработанная на основе теорий: вероятностей, надежности, массового обслуживания, проектного и сетевого управления, графов, позволяет определять параметры технологического процесса для любых законов распределения интервалов времени между поступлениями агрегатов на восстановление и продолжительностей их обслуживания.

6. Целевая функция - суммарные удельные потери от простоя ремонтных позиций и агрегатов, как на восстановлении, так и в переходном запасе, позволяет определить методом имитационного моделирования оптимальные параметры рассматриваемых процессов.

7. Поиск оптимального решения осуществляется последовательным определением значений параметров технологического процесса, реализованным в виде многошагового процесса постановки опытов на имитационной модели с учетом результатов каждэго предыдущего опыта.

8. Расчет на разработанной имитационной модели оптимальных параметров технологических процессов капитального ремонта электровозов ВЛ80С на заводе Атбасар Казахстанской железной дороги и его основных агрегатов: тележки, ТЭД и колесных пар позволил получить следующие результаты:

- оптимальная годовая программа капитальных ремонтов электровозов составляет 60 единиц, ТЭД - 644, колесных пар - 736;

- оптимальный переходной запас тележек должен составлять 12 комплектов при расчетной периодичности его пополнения 203 часа;

- для своевременного окончания технологического процесса ремонта тележек оптимальный переходной запас колесно-моторных блоков должен составлять 4 комплекта, с: периодичностью пополнения 271 час.

9. Годовая программа капитального ремонта электровозов на заводе Атбасар может быть увеличена до 66 электровозов при условии организации двухсменной работы, но для этого необходимо увеличить количество ремонтных позиций до 2 единиц на операциях, лимитирующих время выполнение работ по ремонту крышевых жалюзей и воздухопроводов, низковольтных и высоковольтных проводов, лестниц, поручней, крышек, крышевых люков, воздухопровода в кузове, рамы кузова, воздухопровода под кузовом, кондуитов. При организации работы в три смены на лимитирующих операциях можно увеличить годовую программу капитального ремонта электровозов ВЛ80С до 80 единиц.

Основные положения диссертации опубликоУкте! в следующих работах:

1. Воробьев A.A., Жакупов К.Б., Соколов С.А. Алгоритм моделирования случайных величин, характеризующих параметры процессов ремонта и эксплуатации тягового подвижного состава. Материалы четвертой международной научно-практической конференции «Транспорт Евразии XXI века». Казахская академия транспорта и коммуникаций им. М. Тынышпаева, Казахстан - Алматы, 2006. -3 том. -С, 128-131.

2. Воробьев A.A., Жакупов К.Б. Оптимизация параметров технологического процесса ремонта электровоза на заводе Атбасар. Материалы Четвертой Международной научно-практической конференции «Транспорт Евразии XXI века». Казахская академия транспорта и коммуникаций им. М. Тынышпаева, Казахстан - Алматы, 2006. -3 том. -С. 132-134.

3. Воробьев A.A., Жакупов К.Б. Модернизация плюс кооперация. Журнал «Мир транспорта». М., 2006. -№4. -С. 112-114.

4. Воробьев A.A., Скребков A.B., Жакупов К.Б. Экспертиза отказов как средство усиления гарантий. Журнал «Мир транспорта». М., 2008. -№2. -С. 6264.

5. Воробьев A.A., Скребков A.B., Жакупов К.Б. Определение оптимальных параметров системы ремонта тяговых электродвигатепей НБ-418К6 на заводе Атбасар. Журнал «НТТ - Наука и техника транспорта». М„ 2008. -№2. -С. 13-16.

6. Воробьев A.A., Скребков A.B., Жакупов К.Б. Анализ надежности электровозов ВЛ80С в период гарантийного пробега после капитального ремонта. Вестник «Казахской академии транспорта и транспорта и коммуникаций им. М. Тынышпаева». Казахстан - Алматы, 2008. -№3. -С. 8-15

7. Жакупов К.Б., Соколов С.А. Совершенствование системы ремонта тягового подвижного состава с использованием методов имитационного моделирования. Безопасность движения поездов: труды VII научно-практической конференции. МНИТ, М., 2006. V-11.

SP3

ЖАКУПОВ КАЙРАТ БОЛАТОВИЧ

МИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

РЕМОНТА ТЯГОВОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ПРИМЕРЕ ЭЛЕКТРОВОЗОРЕМОНТНОГО ЗАВОДА АТБАСАР РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН)

Подписано к печати Формат бумаги 60x84/16

Объем 1,5 п.л. Заказ №-4 Тираж 80 экз.

Типография МИИТа. 127994, г. Москва, ул. Образцова, 15

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ОПТИМИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ИГОТОВЛЕНИЯ И РЕМОНТА МАШИН.

1.1. Обзор работ совершенствования технологических процессов в различных областях промышленности.

1.2. Анализ критериев оценки технологических процессов ремонта тягового подвижного состава.

1.3. Постановка задачи и выбор критерия оптимизации технологического процесса ремонта оборудования тягового подвижного состава.

2. АНАЛИЗ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОВОЗОВ ВЛ80С В ПЕРИОД ГАРАНТИЙНОГО ПРОБЕГА ПОСЛЕ КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА.

2.1. Сбор и систематизация информации о надежности оборудования.

2.2. Методика расчета показателей безотказности оборудования.

2.3. Анализ надежности оборудовании электровозов ВЛ80С в период гарантийного пробега.

3. МЕТОДИКА ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА РЕМОНТА ТЯГОВОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА.

3.1. Описание сетевых графиков с использованием теории графов.

3.2. Моделирование процесса ремонта агрегатов с учетом запаса и периодичности его пополнения.

3.3. Принципы пооперационного моделирования технологического процесса ремонта тягового подвижного состава.

3.4. Целевая функция и алгоритм расчета параметров сетевого графика ремонта тягового подвижного состава.

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА ЭЛЕКТРОВОЗОВ ВЛ80С.

4.1. Описание технологического процеса ремонта электровоза ВЛ80°.

4.2. Определение закона рапределения временных параметров технологического процесса ремонта оборудования электровоза ВЛ80°.

4.3. Определение оптимальной годовой программы капитального ремонта электровозов ВЛ80С.

4.4. Расчет оптимального объема агрегатов переходного запаса.

Анализ работ ремонтных предприятий свидетельствует о необходимости повышения надежности работ локомотивного парка, для чего необходимо повышать уровень организации ремонта, вести эффективный контроль и совершенствовать технологические операции, использовать современные достижения науки и техники. От качества проведения ремонта оборудования, своевременного выполнения объема ремонтов во многом зависит успешная работа локомотивного хозяйства в целом. Поэтому в настоящее время актуальным является решение задач по оптимизации параметров технологического процесса ремонта тягового подвижного состава.

В современной технологической среде актуальность проектного управления как метода организации и управления производством значительно возрастает. Это обусловлено объективными тенденциями в глобальной реструктуризации как эксплуатационного, так и ремонтного производства. Принцип концентрации производственно-экономического потенциала уступил место принципу сосредоточения на развитии собственного потенциала организации. Крупные производственно-хозяйственные комплексы быстро замещаются гибкими сетевыми структурами, среди которых доминирует принцип эффективного использования внутренних ресурсов. Поэтому производственная деятельность все больше превращается в комплекс работ со сложной структурой используемых ресурсов, сложной организационной топологией, сильной функциональной зависимостью от времени и большой стоимостью выполнения технологических процессов.

Проблема создания технологического цикла восстановления оборудования с оптимальными параметрами (число ремонтных позиций, время восстановления агрегатов, своевременная поставка запасного оборудования) широко обсуждается в различных отраслях промышленности.

Для решения указанных задач необходимо проводить анализ различных вариантов организации технологического процесса с целью нахождения оптимального решения, что является экономически невыгодным в условиях работы ремонтных предприятий. Поэтому решение целесообразно осуществлять методами моделирования, что требует большего объема вычислений, выполнение которых невозможно без применения современных вычислительных средств.

Сказанное выше напрямую относится к локомотивному хозяйству, где уже достаточно долгое время при выполнении крупных периодических ремонтов тягового подвижного состава используются разветвленные технологические процессы, регламентированные правилами ремонта тягового подвижного состава. В местах концентрации ремонтного производства разработаны сетевые графики выполнения ремонтов различных объемов. На основе современных методов оптимизации и имитационного моделирования, появляется возможность определить рациональные параметры технологического процесса выполнения ремонтов, а именно: количество ремонтных позиций на каждой технологической операции, объем переходного запаса оборудования, годовую программу ремонтов.

Цель работы. Разработка методики и имитационной модели, адекватно отражающей процесс восстановления работоспособности оборудования тягового подвижного состава для решения задач оптимизации параметров технологических процессов и их ремонта.

Объект диссертационного исследования. Технологический процесс ремонта оборудования тягового подвижного состава.

Предмет исследования. Оптимизация параметров технологического процесса ремонта тягового подвижного состава (числа ремонтных позиций, размеров переходного запасов агрегатов и годовой программа ремонтов) на имитационных моделях, реализуемых на ЭВМ.

Методы исследования. Для решения поставленной задачи использованы методы теории вероятностей, надежности, массового обслуживания, графов, поиска оптимальных решений.

Программы обработки статистической информации, расчета показателей имитационной модели, оптимизации параметров технологического процесса восстановления работоспособности оборудования тягового подвижного состава разработаны на кафедре «Электрическая тяга» МИИТа.

Таким образом, используя данную методику и программное обеспечение появляется возможность за короткое время выполнить оптимизацию технологических процессов ремонта тягового подвижного состава.

Научная новизна работы:

- разработана методика анализа показателей безотказности оборудования тягового подвижного состава в период послеремонтного гарантийного пробега по усеченным выборкам наработок до отказа;

- разработана методика и имитационная модель для расчета оптимальных параметров технологических процессов, описанных сетевыми графиками ремонта тягового подвижного состава.

Обоснованность и достоверность результатов подтверждается:

- использованием в расчетах обширных статистических данных по эксплуатации и ремонту тягового подвижного состава, что обеспечило максимальное приближение имитационной модели к действительности;

- полученные результаты расчета оптимальных параметров технологического процесса ремонта тягового подвижного состава соответствуют фактическим показателям.

Практическая ценность. Разработанная методика позволяет определять оптимальные параметры технологического процесса ремонта и годовую программу ремонтов, обеспечивающие минимум суммарных потерь от простоя тягового подвижного состава в ожидании ремонта и простоя технологического оборудования в ожидании поступления тягового подвижного состава на ремонт.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены на IV международной научно-практической конференции «Транспорт Евразии XXI века», Казахская академия транспорта и коммуникаций им. М. Тынышпаева, Казахстан - Алматы в 2006 г. и на VII научно-практической конференции «Безопасность движения поездов», МИИТ в 2006 г., а также на научно-техническом семинаре и на заседаниях кафедры «Электрическая тяга» МИИТа в 2008 г.

Внедрение результатов работы. Результаты научных исследований использованы для совершенствования технологического процесса КР электровозов BJI80C и его основных агрегатов на электровозоремонтном заводе Атбасар Республики Казахстан, а также в учебном процессе на кафедре «Локомотивы» Казахской академии транспорта и коммуникаций им. М. Тынышпаева в дисциплинах «Организация, планирование и управление предприятием» и «Эксплуатация и ремонт электроподвижного состава», что подтверждается актами.

Публикации. По теме данной диссертации опубликовано 7 печатных работ, из них 3 в изданиях, рекомендованных ВАК по специальности 05.22.07.

На защиту выносятся:

1. Методика расчета показателей безотказности оборудования электровозов, в период гарантийного пробега после капитального ремонта;

2. Методика и имитационная модель оптимизации технологического процесса капитального ремонта оборудования электровозов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав текста, заключения по работе и списка использованных источников, включающего 110 наименований. Общий объем диссертации составляет 133 страницы, 46 рисунков и 15 таблиц.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработка оптимальных технологических процессов изготовления и ремонта машин является важнейшей задачей, решение которой позволит обеспечить их надежность в эксплуатации.

2. Методика анализа надежности оборудования тягового подвижного состава в период гарантийной эксплуатации после ремонта, позволяет определить направления совершенствования технологических процессов.

3. Анализ показателей безотказности оборудования в период гарантийного пробега электровозов BJI80 после капитального ремонта на заводе Атбасар Казахстанской железной дороги свидетельствует о необходимости совершенствования технологических процессов восстановления электрических машин, 4-6% которых отказывает на момент окончания гарантийного пробега.

4. Определение оптимальных параметров технологических процессов ремонта тягового подвижного состава (числа ремонтных позиций, размеров переходных запасов агрегатов и годовой программы ремонтов), целесообразно осуществлять на имитационных моделях, реализуемых на ЭВМ и адекватно отражающих реальные процессы ремонтного производства.

5. Имитационная модель технологического процесса восстановления агрегатов тягового подвижного состава, разработанная на основе теорий: вероятностей, надежности, массового обслуживания, проектного и сетевого управления, графов, позволяет определять параметры технологического процесса для любых законов распределения интервалов времени между поступлениями агрегатов на восстановление и продолжительностей их обслуживания.

6. Целевая функция — суммарные удельные потери от простоя ремонтных позиций и агрегатов, как на восстановлении, так и в переходном запасе, позволяет определить методом имитационного моделирования оптимальные параметры рассматриваемых процессов.

7. Поиск оптимального решения осуществляется последовательным определением значений параметров технологического процесса, реализованным в виде многошагового процесса постановки опытов на имитационной модели с учетом результатов каждого предыдущего опыта.

8. Расчет на разработанной имитационной модели оптимальных параметров технологических процессов капитального ремонта электровозов BJI80 на заводе Атбасар Казахстанской железной дороги и его основных агрегатов: тележки, тяговых электродвигателей и колесных пар позволил получить следующие результаты:

- оптимальная годовая программа капитальных ремонтов электровозов составляет 60 единиц, тяговых электродвигателей - 644, колесных пар — 736;

- оптимальный переходной запас тележек должен составлять 12 комплектов при расчетной периодичности его пополнения 203 часа;

- для своевременного окончания технологического процесса ремонта тележек оптимальный переходной запас колесно-моторных блоков должен составлять 4 комплекта, с периодичностью пополнения 271 час.

9. Годовая программа капитального ремонта электровозов на заводе Атбасар может быть увеличена до 66 электровозов при условии организации двухсменной работе, но для этого необходимо увеличить количество ремонтных позиций до 2 единиц на операциях, лимитирующих время выполнение работ по ремонту крышевых жалюзей и воздухопроводов; низковольтных и высоковольтных проводов; лестниц, поручней, крышек, крышевых люков; воздухопровода в кузове; рамы кузова; воздухопровода под кузовом; кондуитов. При организации работы в три смены на лимитирующих операциях можно увеличить годовую программу капитального ремонта электровозов BJI80 до 80 единиц.

1. Агрегатный метод ремонта и концентрация ремонта локомотивов // Тр. ЦНИИ МПС. -1962. -Вып. 226. с.

2. Айзинбуд С.Я., Кельперис П.И. Эксплуатация локомотивов. -М.: Транспорт, 1990.-261 с.

3. Андронов A.M. Решение некоторых задач организации и планирования технического обслуживания самолетов методами математической теории массового обслуживания: Дис. . канд. техн. наук: 05.22.14. -Утв. 15.12.66. -Рига, 1965. -229 с.

4. БарлоуР., Прошан Ф. Математическая теория надежности. -М.: Сов. радио, 1969. -488 с.

5. Бедняк М.Н. Исследование надежности и обоснование нормы гарантийного пробега автомобилей: Дис. . канд. техн. наук: 05.22.10. -Утв. 28.10.69. -Киев, 1968. -269 с.

6. Бергман М. Условия применения агрегатного метода ремонта в автохозяйствах различной мощности. // Автомобиль. -1946. -№11. -с. 3644.

7. Блюдов Е.П. К вопросу о нормировании расхода запасных частей // Автомобильная промышленность. -1971. -№ 9. -с. 20-23.

8. Болотин М.М., Осиновский Л.Л. Автоматизация производственных процессов при изготовлении и ремонта вагонов: Учебник для вузов ж.-д. транспорта. -М.: Транспорт, 1989. -206 с.

9. Ю.Вагнер Г. Основы исследования операций. -М.: Мир, 1973. -т. 3. -501 с.

10. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. -М.: Наука, 1969. -576 с.

11. Власов Б.В., Чудаков А.И. Обеспечение народного хозяйства запасными частями. -М.: Экономика, 1982. -88 с.

12. Волков А.Ф. Повышение эффективности агрегатного метода ремонта подвижного состава автотранспортных объединений: Дис. . канд. техн. наук: 05.22.10. -Утв. 26.12.84. -Киев, 1984. -217 с.

13. Воробьев А.А. Оптимизация периодичности и объемов плановых ремонтов ЭПС и прогнозирование его технического состояния: Дис. . докт. техн. наук: 05.22.07. -Защищена 29.04.92. -Утв. 25.12.92. -М., 1992. -362 с.

14. Воробьев А.А., Жакупов К.Б. Модернизация плюс кооперация. // Журнал «Мир транспорта». М., 2006. -№4. -с. 112-114.

15. Воробьев А.А., Скребков А.В., Жакупов К.Б. Экспертиза отказов как средство усиления гарантий. // Журнал «Мир транспорта». М., 2008. -№2. -с. 62-64.

16. Воробьев А.А., Скребков А.В., Жакупов К.Б. Определение оптимальных параметров системы ремонта тяговых электродвигателей НБ-418К6 на заводе Атбасар. // Журнал «НТТ Наука и техника транспорта». М., 2008. -№2.-с. 13-16.

17. Геронимус Б.Л. Экономико-математические методы в планировании на автомобильном транспорте. -М.: Транспорт, 1982. -192 с.

18. Герцбах И.Б., Кордонский Х.Б. Модели отказов. -М.: Сов. радио, 1966. -261 с.

19. Гнеденко Б.В., Зубков М.Н. Об определении оптимального числа причалов // Морской сборник. -1964. -№6. -с.

20. Гнеденко Б.В., Беляев Ю.К., Соловьев А.Д. Математические методы в теории надежности. -М.: Наука, 1965. -254 с.

21. Гнеденко Б.В., Коваленко И.Н. Введение в теорию массового обслуживания.-М.: Физматгиз, 1966.-431 с.

22. Говорущенко Н.Я. Основы теории эксплуатации автомобилей. -Киев: Вища школа, 1971.-232 с.

23. Горский А.В. Методы оптимизации системы планово-предупредительных ремонтов электровозов: Дисс. . докт. техн. наук: 05. 22. 07. Утв. 25. 09. 87.-М.: 1985.-526 с.

24. Горский А.В., Воробьев А.А. Оптимизация системы ремонта локомотивов. -М.: Транспорт, 1994. -208 с.

25. Горский А.В., Воробьев А.А. Надежность электроподвижного состава: Учебник для вузов ж.-д. транспорта. -М.: Маршрут, 2005. -303 с.

26. Ермаков С.М., Михайлов Г.А. Курс статистического моделирования. -М.: Наука. 1976.-320 с.

27. Ефремов B.C. Проектное управление: модели и методы принятия решений. // Журнал «Менеджмент в России и за рубежом». М., 1998 г. -№6.

28. Жакупов К.Б., Соколов С.А. Совершенствование системы ремонта тягового подвижного состава с использованием методов имитационного моделирования. // Безопасность движения поездов: труды VII научно-практической конференции / МИИТ, М., 2006., V-l 1.

29. Жолквер Т.Д., Широков А.В. К вопросу об оптимальной комплектации технических устройств запасными частями // Надежность и контроль качества. -1976. -№9. с. 23-26.

30. Зубков М.Н. Определении оптимального числа причалов методами теории массового обслуживания // Морской сборник. -1964.- №1. -с.

31. Исаев И.П., Алексеенко Н.Н., Ашкинадзе Е.А. Оптимизация комплектов запасных элементов электронного оборудования электровозов / Тр. УрЭМИИТа. -1987. -Вып.79. -с. 88-98.

32. Караджов Х.С. Определение неснижаемого запаса деталей и узлов для обеспечения нормальной работы электроподвижного состава. // Тр. МИИТа. Вып. 250. - М.: Транспорт, 1967. - с. 15-18.

33. Козырев В.А. Оптимизация системы эксплуатации и организации ремонта грузовых электровозов: Дис. . докт. техн. наук: 05.22.07. М., 1996. -309 с.

34. Кокс Д., Смит В. Теория восстановления. -Сов. радио, 1967. -300 с.

35. Комплексная механизация и автоматизация ремонта подвижного состава / Под ред. Д.Я. Перельмана. -М.: Транспорт, 1969. -311 с.

36. КофманА. Методы и модели исследования операций. -М.: Мир, 1966. -523 с.

37. Красонтович И.В. Исследование и оптимизация фонда оборотных агрегатов и узлов при текущем ремонте автомобилей. Дис. . канд. техн. наук: 05.22.10. -Защ. 23.06.77. Киев, 1977. -198 с.

38. Краузе А.Г. Развитие методов оптимизации ремонтных воздействий на агрегаты автомобилей: Дисс. . канд. тех наук: 05.22.10. -Утв. 19.05.82.-М., 1981.-159 с.

39. Куанышев Б.М. Оптимизация количественных параметров переходного комплекта и состава ремонтных позиций при агрегатном методе ремонта локомотивов. Дис. . док. тех. наук: 08.00.28. — М. 1998. -275 с.

40. Кузьмин Ф.И. Задачи и методы оптимизации показателей надежности . -М.: Сов. радио, 1972. -224 с.

41. Кульбак Л.И. Основы расчета обеспечения электронной аппаратуры запасными частями. -М.: Сов. радио, 1970. -208 с.

42. Локомотивное хозяйство: Учебник для вузов ж. д. трансп. / С .Я. Айзинбуд, В.А. Гутковский, П.И. Кельперис и др.; Под ред. С.Я. Айзинбуда. -М.: Транспорт, 1986. -263 с.

43. Лудченко А. Методика расчета оборотного фонда агрегатов // Автомобильный транспорт. -1969. -№4. -с. 11-12.

44. Луйк И.А. Основные принципы организации, обслуживания и ремонта строительных машин. -Киев: Госстроиздат УССР, 1962. -128 с.

45. Луйк И.А. Теоретические основы планирования технической эксплуатации машинного парка. -Киев: Вища школа, 1976. -144 с.

46. Михлин В.М., Сельтцер А.А. и др. Методические указания по прогнозированию технического состояния машин. -М.: Колос, 1972. -216с.

47. Михлин В.М. Управление надежностью сельскохозяйственной техники. -М.: Колос, 1984. -335

48. Михлин В.М., Ополоник Г.И Снижение дефицита деталей путем управления их допускаемых износом // Механизация и электриф. с. х. -1983. -№1. -с. 47

49. Мишрис Е.И. Исследование и разработка методов управления надежностью сельскохозяйственных машин путем оптимизации стратегии их ремонта: Автореф. дис. . канд.тех наук. —Л., 1977. -26 с.

50. Нисневич А.И. Исследование вопросов установления общесоюзных норм расхода запасных частей. // Общие вопросы надежности тракторных конструкций: Тр. НАТИ. -1974. -Вып. 232. -с . 35-45.

51. Остапюк О.Я. Исследование и разработка методов определения потребности в запасных частях для поддержания установленного уровня эксплуатационной надежности автомобилей: Автореф. дис. . канд. техн. наук. -Киев, 1975. -26 с.

52. Палкин С.В. Организация управления заводами по ремонту подвижногосостава и производству запасных частей в условиях структурной реформы железнодорожного транспорта: Дис. . канд. техн. наук: 08.00.28. М., 2000. -155 с.

53. Пославский О.Ф. Методические вопросы разработки и оценки ЗИП. -М.: Знание, 1968-69. -4.1. -96 е., -4.2, раздел 1. -88 с. -4.2, раздел 2. -111 с. -Ч. 2, раздел 3. -70 с.

54. Пославский О.Ф. Методы расчета числа. -М.: Знание, 1977. -48 с.

55. Пославский О.Ф. Виды величин, определенных при расчете числе запасных частей // Стандарты и качество. -1977. -№1. -с. 62-64.

56. Пославский О.Ф. Об исходных данных для расчета потребности в запасных частях // Стандарты и качество. -1976. -№10. -с. 73-75.

57. Поттхофф Г. Учение о транспортных потоках. -М.: Транспорт, 1975. -343с.

58. Поттхофф Г. Теория массового обслуживания. -М.: Транспорт, 1974. -144 с.

59. Пронников А.С. Надежность машин. -М.: Машиностроение, 1978. -591 с.

60. Прохацкий Г.Т. Расчет оборотного фонда агрегатов при централизованном ремонте // В кн.: Совершенствование организации технического обслуживания и ремонта автомобилей. -Минск: Наука и техника, 1968. -94 с.

61. Рахматуллин М.Д. Технология ремонта тепловозов: Учебник для вузов. -М.: Транспорт, 1983. -319 с.

62. Ридель Э.Э. Система планово-предупредительных ремонтов электровозов и электропоездов. Учебное пособие. -М.: ВзИИТ. 1983. - 62 с.

63. Савватеев Н.Н. Исследование эффективности функционирования зоны текущего ремонта в условиях неравномерности загрузки и различной обеспеченности оборотными агрегатами: Дисс. . канд. тех наук: 05.22.10 -Утв. 21.04.78.-Киев, 1977.-218 с.

64. Санин B.C. Оценка эксплуатационной надежности электровозов // Тр. ЦНИИ МПС. Вып. 266. - М.: Трансжелдориздат, 1963. -с. 36-39.

65. Сафин М.Н. Вопросы анализа и определения запасов самолетных запасных частей в аэропортах: Дис. канд. техн. наук: 05.22.14. -Д., 1967. -218 с.

66. Симакин И.В. Оптимальная организация процесса восстановления оборудования электроподвижного состава (на примере тяговых двигателей): Дис. . канд. техн. наук: 05.02.22. -М.: 2003. -128 с.

67. Скепский В.П., Антропов B.C. Эксплуатация и ремонт локомотивов. -М.: МИИТ, 1985.-151 с.

68. Скиба И.Ф. Организация, планирование и управление на вагоноремонтных предприятиях. -М.: Транспорт, 1978. -343 с.

69. Сковородин В.Я., Тишкин JI.B. Справочная книга по надежности сельскохозяйственной техники. -JL: Лениздат, 1985. -204 с.

70. Собенин Л.А., Зайцев А.А., Чмыхов Б.А. Организация, планирование и управление локомотиворемонтным производством: Учебное пособие для студентов вузов ж.-д. транспорта/ Под ред. Л.А. Собенина. М.: Маршрут, 2006. - 439 с.

71. Стрельников В.Т., Исаев И.П. Комплексное управление качеством технического обслуживания и ремонта электровозов. М.: Транспорт, 1980. -207 с.

72. Стрельников В.Т. Система повышения эффективности профилактического обслуживания и использования электровозов постоянного тока: Дис. . докт. техн. наук: 05.22.07. — М.: 1984. -368 с.

73. Тартаковский Э.Д. Моделирования процессов обслуживания, диагностирования и ремонта подвижного состава: Межвуз. сб. науч. тр. // ХИИТ. Харьков, 1988. - Вып. 8. - 92 с.

74. Тартаковский Э.Д., Ефименко В.И. и др. Развитие математических моделей технологии обслуживания и ремонта локомотивов // ХИИТ. — 1987.-Вып. 2.-с. 65- 70.

75. Тахтамышев Х.М. Исследование и прогнозирование процессов обеспечения автомобилей запасными частями и агрегатами как методаподдержания надежности в условиях эксплуатации: Дис. . канд. техн. наук: 05.22.10. -Утв. 27.12.73. Киев, 1973. -226 с.

76. Тепловозное хозяйство / Под ред. П.К. Крюгера и С .Я. Айзинбуда. М.: Транспорт. 1980.-255 с.

77. Тураев А.В. Прогнозирование нормативов потребности в запасных частях для ремонта редукторов уборочной техники (на примере коробки передач кормоуборочного комбайна Е-281): Дис. . канд. техн. наук: 05.20.03. -М., 1990. -345 с.

78. Тучкевич Т.М. и др. Экономика, организация и планирование локомотивного хозяйства. -М.: Транспорт, 1983. -359 с.

79. Улинич Р.Б. К вопросу об области применения конкретных методик расчета ЗИП // Стандарты и качество. -1976. -№2. -с. 34-35.

80. Устич П.А., Карпычев В.А., Овечников М.Н. Надежность рельсового нетягового подвижного состава. -М.: ИГ "Вариант", 1999. —416 с.

81. Устич П.А. Надёжность вагона. -М.: МИИТ, 1982. -149 с.

82. Ушаков И.А. Оптимизация надежности сложных систем методом наискорейшего спуска. // Прикладные задачи технической кибернетики. — М.: Сов. радио. -1966.

83. Ушаков И.А. Расчет оптимального количества запасных элементов // Стандарты и качество. -1967. -№2. -с. 37-40.

84. Ушаков И.А., Рубальский Г.Б. Оптимальное резервирование и управление запасами. -М.: Знание, 1979. -94 с.

85. Ушаков И.А. Методы решения простейших задач оптимального резервирования при наличии ограничений . -М.: Сов. радио, 1969. -176 с.

86. Хазов Б.Ф., Петруня Э.И. Показатели потребления запасных частеймашин //Надежность и контроль качества. -1978. -№2. -с. 44-49.

87. ХедлиДж., Уайтин Т. Анализ систем управления запасами. -М.: НаукаД969. -511 с.

88. Черников В.И. Исследование технологических процессов и эффективности планировочных решений перронов и мест стоянки самолетов в современных аэропортах: Дис. . канд. техн. наук: 05.22.14. -Утв. 09.12.70. -Л., 1970. -254 с.

89. Шишков А.Д., Дмитриев В.А., Гусаков В.И. Организация, Планирование и управление производством по ремонту подвижного состава. -М.: Транспорт, 1997. 343 с.

90. ШишонокН.А. и др. Основы теории надежности и эксплуатации радиоэлектронной техники / Под ред. Н.А. Шишонка . -М.: Сов. радио, 1984.-551 с.

91. ШорЯ.Б. Статистические методы анализа и контроля качества и надежности. -М.: Сов. радио, 1962. 552 с.

92. Шор Я.Б., Кузьмин Ф.И. Таблицы для анализа и контроля надежности. М.: Сов. радио, 1968. -284 с.

93. Щейнин А.И. Методы определения и поддержания надежности автомобилей в эксплуатации. -М.: Транспорт, 1968. -98 с.

94. Шура-Бура А.Э., Топольский М.В. Методы организации расчета и оптимизации комплектов запасных элементов сложных технических систем. -М.: Знание, 1981. -114 с.

95. Электроподвижной состав. Эксплуатация, надежность и ремонт / Под ред. А.Т. Головатого и А.П. Борцова. -М.: Транспорт, 1983.-352 с.

96. Элементы теории надежности технических систем / Под ред. И.А. Ушакова. -М.: Сов. радио, 1978. -280 с.

97. Ярковская Т.В. Оптимизация запаса комплектующих изделий и числа ремонтных позиций при агрегатном методе ремонта оборудования (на примере колесных пар локомотивов). Автореферат дисс. . канд. тех наук.-М.: 2001. -24 с.