автореферат диссертации по транспорту, 05.22.10, диссертация на тему:Оптимизация процессов организации постовых работ текущего ремонта в автотранспортном предприятии

БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОЛИТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

КЛИМОВ Юрий Валерьевич

ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ОРГАНИЗАЦИИ ПОСТОВЫХ РАБОТ ТЕКУЩЕГО РЕМОНТА В АВТОТРАНСПОРТНОМ ПРЕДПРИЯТИИ

05.22.10 - Эксплуатация автомобильного транспорта

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

РР§ 01

УДК 656.13.004.67

Минск 2000

Работа выполнена в Белорусской государственной политехнической академии.

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент Поклад Л.Н.

Научный консультант - кандидат технических наук, доцеит Савнч Ё.Л.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

ЛеоновичИ.И.;

кандидат технических наук, доцент Венринцев Н.В.

Оппонирующая организация - Республиканское унитарное

предприятие БелНИИТ «Транстехника».

Защита состоится «о » ноября 2000 г. в 14.00 часов на заседании совета по защите диссертаций Д. 02.05.04 в Белорусской государственной политехнической академии по адресу: 220027, г. Минск, проспект Ф. Скарийы 65, корп. I, ауд. 202, тел. 232-81-86.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Белорусской государственной политехнической академии.

Автореферат разослан у. О » октября 2000 г.

Ученый секретарь совета по защите диссертаций

В.А. Бармин

©Климов 10.В., 2000

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации

Важнейшей задачей в области технической эксплуатации автомобилей является совершенствование организации их текущего ремоота (ТР) с целью повышения работоспособности и снижения затрат. Это подтверждается тем, что на поддержание автомобиля в технически исправном состоянии затрачивается значительно больше труда и средств, чем на его производство. Следовательно, даже небольшие качественные улучшения организации текущего ремонта могут дать значительный технико-экономический эффект.

Система текущего ремонта в автотранспортном предприятии (АТП) ян* ляегся сложной динамической системой, в которой входящий поток и время восстановления требований носят случайный характер, неравномерны и нестационарны во времени. Вследствие этого возникают простои неисправных автомобилей в ожидании ремонта и система ТР в определенные промежутки времени работает не в оптимальном режиме. Для устранения этого недостатка необходимо найти оптимальную организацию постовых работ текущего ремонта, при которой суммарные затраты, обусловленные простоями автомобилей и постов, были бы минимальными.

Анализ выполненных работ показал, что до настоящего времени нет экономически обоснованных рекомендаций по методике расчета количества постов текущего ремонта, их рациональной специализации, типизации вариантов организации постовых работ, удовлетворяющих потребностям автотранспортных предприятий различной мощности и структуры.

Совершенствование организации системы текущего ремонта связано с большими затратами времени и ресурсов, поскольку требует построения различных организационных структур и схем. По этой причине реализация натурного эксперимента в условиях автотранспортного предприятия затруднительна. Поэтому оптимизацию различных организационных стратегий целесообразно выполнять с использованием специальных математических методов.

Существующие в настоящее время методы оптимизации организации постовых работ текущего ремонта используют детерминированные выражения и аншштические зависимости теории массового обслуживания. Расчеты по этим методам очень удобны, однако они лишь частично учитывают случайный характер процессов и характеризуют систему в уже установившемся режиме функционирования. Для упрощения математической модели предлагаются некоторые допущения, так как процесс описания в явном пиле основных распределений случайных величин затруднен. Следовательно, уже на этом этапе физическая сущность явлений искажается, что м приводит к некоторым погрешностям в расчетах.

Указанных погрешностей можно избежать, если использовать имитационную модель, позволяющую учитывать вероятностные закономерности процессов ТР и выбрать оптимальный организационный вариант при заданных условиях эксплуатации. Задача оптимизации организации постовых работ текущего ремонта а А ТП является актуальной и в масштабах Республики Беларусь позволит получить определенный технико-экономический эффект.

Цель и залами исследования • Целью диссертационной работы является разработка методики оптимизации организации постовых работ текущего ремонта, обеспечивающей снижение трудовых и материальных затрат на ремонт автомобилей в условиях автотранспортного предприятия.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: '

разработать методику проведения исследования; , разработать критерий эффективности организации постовых работ текущего ремонта в автотранспортном предприятии;

провести оценку эффективности возможных стратегий оперативного управления текущего ремонта автомобилей, выявить наиболее оптимальные из них;

разработать методику и имитационную модель, позволяющие проектировать и реконструировать тпповые варианты организации постовых работ текущего ремонта в АТП на универсальных и специализированных постах с использованием агрегатного и индивидуального методов ремонта;

провести экспериментальное исследование входящего потока требований на текущий ремонт, выявить обуславливающие его факторы и закономерности;

установить влияние различных фактор.ов, методов и стратегий организации постовых работ на эффективность функционирования системы текущего ремонта;

разработать оптимальные типовые варианты и диаграммы организации постовых работ текущего ремонта автомобилей с использованием стадийного (модульного) строительства для различных условии эксплуатации АТП;

выработать практические рекомендации по совершенствованию процессов организации постовых работ текущего ремонта и внедрить их в производство.

Обьект и предмет исследования

Объектом исследования являются типовые варианты (комплексы) постового текущего ремонта автомобилей, а предметом - процесс организации постовых работ ТР в комплексном автотранспортном предприятии.

Гипотеза •

На основании проведенных натурных исследований выдвинуто предпо-■ ложение, что неравномерный и случайный характер параметров входящего

потока требований обусловлен вариацией интенсивности эксплуатации, эксплуатационной надежностью, количеством автомобилей и пробегом автомобилей с начала эксплуатации. На этой основе с учетом фактических закономерностей и характера происходящих процессов разработана имитационная модель и проведена оптимизация организации постовых работ ¡скушего ремонта в автотранспортном предприятии.

Методология и методы проведенного исследования • Методологией работы является системный (обобщенный) подход, предполагающий рассмотрение системы текущего ремонта как замкнутой динамической системы, параметры которой изменяются во времени. В качестве методов исследования использованы методы имитационного (статистического) моделирования, теории надежности й математической статистики.

Научная новизна и значимость полученных результатов

Впервые предложена методика оптимизации организации постовых работ текущего ремонта автомобилей в автотранспортном предприятии, которая позволяет проектировать и реконструировать систему текущего ремонта с использованием универсальных и специализированных постов.

Количественно установлено влияние эксплуатационных факторов, методов и стратегий организации постовых работ на эффективность функционирования системы текущего ремонта.

Разработаны блок-схема и программное обеспечение для имитации функционирования автомобилей на линии в зависимости от интенсивности и условий эксплуатации и моделирования входящего потока требований па текущий ремонт автомобилей. Разработаны блок-схема и комплекс программ для имитации производственных процессов и . оптимизации оператнвно-производственного управления и организации работ текущего ремонта автомобилей на универсальных и специализированных постах в ЛТП.

Предложена методика оценки потерь от простоя автомобилей и постов 'ГР, являющихся экономической основой для критерия, эффективности организации постовых работ ТР.

Предложены стратегии оперативно-производственного управления текущим ремонтом, комплексно учитывающие индивидуальные показатели работы автомобилей и постов (время поступления, ожидания и восстановления, пребывания в наряде, потери прибыли и др.) и обеспечивающие сокращение потерь и затрат от их простоя. .

Разработаны типовые нариаигы организации постового текущего ре-моша па иишерсальных и спецна'ппнроппнных постах для автотранспорт-пых предприятий .различной мощности, структуры, ишснсивпости эксплуатации и возраста ашомобилей.

Разработаны'пиюжие варианты для стадийной (модульной) стршетии с1ро1!тс.т1,с1В.и или рсконсфукиин системы текущего ремоша ашомоби.тей, чю но<|«шн сократи» е.-шнонремсиные каннпт.ные в.южеиич. Прелшжена

диаграмма для поиска оптимального организационного варианта постового текущего ремонта при различных условиях эксплуатации автомобилей в автотранспортных предприятиях.

Практическая значимость полученных результатов

Создана методологическая основа оптимизации организации постовых работ текущего ремонта в автотранспортном предприятии для рационального формирования комплексов на универсальных и специализированных постах, выбора эффективных стратегий й методов управления, сокращения трудовых и финансовых ресурсов на проектирование » реконструкцию системы ТР. Результаты исследований могут быть использованы при проектировании и реконструкции систем ТР комплексных автотранспортных предприятий, автотранспортных цехов промышленных предприятий, предприятий автосервиса грузовых автомобилей.

Результаты диссертационной работы внедрены в НПО «Транстехника» и в автомобильном комбинате № 4 г. Минска, используются в учебном процессе Белорусской государственной политехнической академии для подготовки инженеров-механиков по специальности Т.04.02.00 - «Эксплуатация транспортных средств».

Основные положения диссертации, выносимые на защиту

Методика оптимизации организаций постовых работ текущего ремонта в автотранспортном предприятии, обеспечивающая сокращение трудовых и финансовых ресурсов на проектирование и реконструкцию системы ТР, получение научно обоснованных рекомендаций по выбору стратегий и методов управления, колтества универсальных и специализированных постов.

Имитационная модель оптимизации .организации постовых работ текущего ремонта в АТП, которая формирует входящий поток требований исходя из интенсивности эксплуатации, надежности, количества и возраста автомобилей, учитывает оперативно-производственное управление и организацию ТР на универсальных и специализированных постах.

Стратегии оперативно-производственного управления текущим ремонтом, уменьшающие издержки от простоев автомобилей и постов.

Типовые варианты организации текущего ремонта на универсальных и специализированных постах для АТП различной мощности, структуры, интенсивности эксплуатации и возраста автомобилей, обеспечивающие повышение эффективности функционирования системы ТР и коэффициента технической готовности.

Типовые варианты при стадийной (модульной) стратегии строительства или реконструкции системы текущего ремонта в АТП, обеспечивающие сокращение. потерь от простоев автомобилей и единовременные капитальные вложения. Диаграмма для поиска оптимального организационного варианта постового текущего ремонта при различных условиях эксгшуатации автомобилей в автотранспортных предприятиях.

Личный вклад соискателя

Предложен критерий эффективности организации постовых работ текущего ремонта в АТП, позволяющий оценить' качество работы системы текущего ремонта. Разработаны стратегии оперативно-производственного управления текущим ремонтом автомобилей, комплексно учитывающие эксплуатационные показатели работы системы ТР и автомобилей. Спланированы, проведены, обработаны и проанализированы результаты натурного и активного экспериментов. Разработана методика и программное обеспечение для выбора эффективных стратегий оперативного управления процессами текущего ремонта, проектирования и реконструкции типовых вариантов организации постовых работ ТР автомобилей в АТП.

Апробация результатов диссертации

Основные положения и результаты диссертационного исследования до-, ложены и обсуждены на 2-й Республиканской конференции студентов высших учебных заведений Республики Беларусь (г. Минск, 1996); на Международной 52-й научно-технической конференции профессоров, преподавателей, научных работников, аспирантов и студентов БГПА «Технические вузы -республике» (г. Минск, 1997); на 10-й Научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов БПИ (г. Брест, 1998); на Международной 53-й научно-технической конференции профессоров, преподавателей, научных работников и аспирантов БГПА (г. Минск, 1999); на заседании профессорско-преподавательского состава кафедры «Техническая эксплуатация автомобилей» (г. Минск, 1999); на совещании руководящих работников автомобильного комбината № 4 (г. Минск, 1999).

Опубликовакность результатов .'

По результатам работы опубликовано 10 научных работ, в том числе б статей. Общий объем опубликованных материалов - 49 страниц.

Структура и объем диссертации .:

Диссертационная работа состоит из введения, общей характеристики, четырех глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Общий объем работы составляет 163 страницы, включая 29 рисунков, 48 таблиц, 2 приложений, списка использованных источников из 138 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы, мероприятия.позволяющие сократить эксплуатационные и капитальные затраты на организацию постовых работ текущего ремонта автомобилей в автотранспортном предприятии.

В первой главе «Анализ организации постового текущего ремонта автомобилей. Цель н задачи исследования» выполнен анализ научно-исследовательских работ по организации постовых работ текущего ремонта

о

автомобилей в АТП, существующих методов расчета оптимального количества универсальных и специализированных постов, раскрывается использование математических методов для совершенствования производственных процессов на автомобильном транспорте, проведен анализ известных критериев эффективности организации текущего ремонта.

В настоящее время при организации постовых работ текущего ремонта (ТР) автомобилей нашли применение универсальные и специализированные посты с использованием агрегатного и индивидуального методов ремонта автомобилей.

Существующие методы оптимизации количества постов текущего ремонта автомобилей используют детерминированные выражения и аналитические зависимости теории массового обслуживания, которые оперируют постоянными нормативными значениями и не учитывают случайного характера воздействующих факторов в реальных условиях функционирования (суточного пробега, момента поступления автомобилей в зону ремонта, фактического содержания работ, времени восстановления и др.). Расчеты с использованием указанных методов очень удобны, однако они значительно упрощают математическую модель, искажают физическую сущность процессов и часто приводят к значительным погрешностям. Рассчитанные по таким методикам системы текущего ремонта автомобилей, как правило, работают не в оптимальном режиме, с большими перебоями или перегрузкой. Погрешностей можно избежать, если применять не детерминированные, а реальные случайные величины и законы их распределения. Анализ критериев эффективности организации текущего ремонта показал, что их подавляющее большинство ориентировано на одномарочный парк автомобилей и ремонт на универсальных постах.

Как показал анализ организации постового текущего ремонта, в большинстве автотранспортных предприятий применяются нерациональные технологические процессы, автомобили длительное время простаивают п ремонте, должным образом не обеспечивается качество ремонтных рабог. Постовые работы ТР в условиях АТП производятся на универсальных (81 %) и специализированных постах (19 %). При текущем ремонте автомобилей центром управления производством (ЦУП) АТП используются субъективные стратегии оперативного управления («первый прибыл - первый отремонтировался», случайный выбор из очереди на ремонт), которые увеличивают простои автомобилей в ожидании и не являются эффективными.

В практике проектирования систем ТР в автотранспортных предприятиях рекомендуется использовать большое количество специализированных постов для текущего ремонта, что затрудняет их выбор и использование в реальных условиях. Лучшие конструкции позволяют снизить трудоемкость ремонта на 50-10 %, а в среднем снижение составляет не более 30 %.

Во второй главе «Методика и результаты экспериментальных исследований в автотранспортном предприятии» определены цель и задачи жеперн-

мента, произведены выбор и обоснование метода исследования, выбор и характеристика объекта исследования, организован сбор и обработка статистических данных, выполнен анализ результатов натурного эксперимента процессов эксплуатации, надежности и постовых работ ТР автомобилей в АТП,-

На!¡более важный и ответственным моментом при изучении процессов, происходящих в зоне ТР автотранспортного предприятия, является проведение экспериментальных исследований. Для получения полной и достоверной информации, требуемой для разработки имитационных моделей входящего потока требований и организации постовых работ текущего ремонта автомобилей, использован натурный эксперимент.

В практических условиях система ТР представляет собой сложную замкнутую систему, функционирование которой сопровождается значительными колебаниями и параметры даже на протяжении суток имеют большую вариацию. Практическое исследование подобных систем с использованием аналитических зависимостей трудноосуществимо, не всегда возможно и целесообразно. Поэтому для выбора оптимальной организации постовых работ ТР использовался метод имитационного моделирования, позволяющий рассмотреть сложные динамические системы, сократить время и стоимость эксперимента, обеспечить выбор оптимальной стратегии при заданных условиях.

В качестве объекта исследования для получения достоверной и полной информации выбран автомобильный комбинат № 4 г. Минска, система текущего ремонта которого наиболее типична для большинства автотранспортных предприятий Республики Беларусь. В процессе организации сбора статистических данных был определен перечень и источники входной информации, необходимой для проведения натурного эксперимента на реальном объекте исследования.

С использованием разработанной методики определены потери от простоя автомобилей и постов текущего ремонта, являющиеся основой критерия эффективности организации постовых работ ТР и необходимые для функционирования имитационной модели. Потери прибыли на 1 автомобиле-час работы, связанные с простоем автомобиля, определялись как разница между доходами и затратами по выражению

_ Д - Ст - Сем - Сш - Сто- Ср -Сам-Св - Ен-Ца . ~ДрГкУТ~н ......'

где Д - доход за выполненную работу, руб.; Ст • затраты на топливо, руб.; Сем - затраты на смазочные материалы, руб.; Сш • затраты на ремонт шин, руб.; Сто - затраты на ТО, руб.; Ср - затраты на устранение отказов, руб.; Сам - амортизационные отчисления'на полное восстановление автомобиля, руб.; Св - заработная плата водителя, руб.; Ей - нормативный коэффн-

циенг эффективности инвестиций; Ца - балансовая стоимость автомобиля, РУб:, Дрг - дни работы предприятия в году; К- число смен работы автомобиля; Тн - время пребывания автомобиля в наряде, ч.

Обобщенная формула затрат, связанных с простоем ремонтного поста:

где Сз - балансовая стоимость здания зоны текущего ремонта, приходящаяся на один пост, руб.; Со - стоимость оборудования поста, руб.; Рз, Ро -нормы амортизационных отчислений на восстановление по зданию и оборудованию, %; Р - число ремонтных рабочих, занятых выполнением ТР на посту; С, -часовая тарифная ставка /-го исполнителя, руб./ ч; Рнр - накладные расходы, %.

, Нахождение основных параметров и законов распределения, оценка согласованности эмпирического и теоретического распределений производились по методикам, применяемым в математической статистике. В качестве критериев согласия использовались критерии Пирсона и Романовского.

Анализ параметров входящего потока требований позволил установить, что для всех моделей автомобилей он имеет неравномерный и нестационарный характер во времени (рис. 1) и определяется количеством автомобилей, их надежностью, возрастом и интенсивностью эксплуатации. Среднее значение суточного входящего потока требований на ТР автомобилей составляет от 2,36 (КамАЗ-55 Ш) до 16,01 (МАЗ-5549) единиц и распределяется по законам нормальному и Вейбулла, с коэффициентами вариации 0,25-0,59. Для агрегатов поток требоватй изменяется в пределах от 1 до 7 единиц, подчиняется закону Вейбулла и имеет более значительную вариацию по сравнению с потоком на ТР автомобилей (¥=0,44-0,71).

Суточный пробег, коэффициент выпуска, время пребывания в наряде, эксплуатационная скорость являются случайными величинами, нестационарны во времени и подчиняются нормальному закону распределения. Среднесуточный пробег колеблется от 234 до 320 км с коэффициентом вариации 0,280,40.

Так как автомобиль является сложной восстанавливаемой системой длительного использования, то для количественной оценки эксплуатационной надежности использовались параметр потока отказов и наработка на отказ. При пр9беге 100 тыс. км автомобиля МАЗ-5551 параметр потока отказов составляет 18-10'5отк/км (5550 км), а при300 тыс. км - 44-10° отк/км (2270 км). На двигатель, ходовую часть и тормозную систему приходится наибольшее количества отказов ( 52 %). Наработка на отказ отдельных элементов н автомобиля в целом колеблется в пределах от 1000 до 3180 км, имеет значитель-

ную вариацию (0,51-1,02) и хорошо согласуется с теоретическими распределениями Вейбулла и показательным. По всем моделям автомобилей имеет место значительная неравномерность (6,1 -16,2 %) наработки на отказ по кварталам года, что объясняется влиянием природно-климатических условий.

Nmp —;—►

Рис. 1. Гистограмма (1) и теоретическая кривая (2) распределения суточного потока требований на ТР автомобилей МАЗ-5551

При эксплуатации автомобилей продолжительность восстановления их исправного состояния связана в основном с текущим ремонтом. Произведена оценка продолжительности восстановления отдельных элементов автомобиля и установлено, что с увеличением пробега автомобилей возрастает продолжительность восстановления, которая описывается законами Вейбулла (43 %) и показательным (57 %). Например, продолжительность восстановления двигателя и переднего моста при пробеге до 100 тыс. км составляет 1,83 и 0,5 .ч. соответственно, а при пробеге 300-400 тыс. км - 5,79 и 3,02 ч. Продолжительность замены основных агрегатов и узлов подчиняется нормальному закону распределения с коэффициентом вариации 0,18-0,32.

В третьей главе «Методика теоретического исследования организации текущего ремонта автомобилей» раскрыты теоретические предпосылки построения вероятностной имитационной модели организации постовых работ ТР автомобилей, рассмотрены стратегии оперативного планирования и управления ТР, предложены методика, алгоритм и программа для' моделирования входящего потока требований и процессов постовых работ .ТР в ЛТП.

В реальных условиях ДТП систему текущего ремонта автомобилей подвергнуть натурному эксперименту не представляется возможным вследствие трудностей с изменением значении переменных. Поэтому в диссертационной работе используются математические методы исследования операций.

целью которых является поиск оптимальных решений и достижение минимальных приведенных затрат.

Оптимальное рещение по организации постовых работ текущего ремонта обеспечивает минимум суммарных приведенных затрат, вызванных простоем неисправных автомобилей, постов и производственных рабочих и оценивается разработанным критерием эффективности. Критерий эффективности при организации ТР только на однородных постах записывается следующим образом:

^ = Х(Х№„ -Ч, +£c„jK ■ tnJt)){Дм-а¿-Ас)-ш'т, (3)

d'i »=1 ы У-1

где Дм - количество моделируемых дней;

N - количество марок автомобилей в АТП;

' Лпс - количество i-x автомобилей в системе ремонта;

Сат • потери прибыли от простоя i-го автомобиля и-й марки в единицу времени в системе ремонта, руб.;

/д,„ - время простоя г-го автомобиля и-й марки, ч.;

Nk - количество ремонтных постов к-й специализации.

Crtj, - потери, связанные с простоем J-го поста к-yi специализации в единицу времени, руб.;

tnJK - время простояу'-го поста л--й специализации, ч.;

aej - коэффициент выпуска автомобилей на линию;

Ас - списочное количество автомобилей в АТП.

Поскольку в системе ремонта может быть К специализированных и универсальных постов, то

->min. (4)

i-i

Для оценки процессов организации постовых работ ТР автомобилен использовались коэффициент использования рабочего времени поста, параметр потока восстановления неисправных автомобилей, количество выполненных текущих ремонтов и ряд других.

Предложены стратегии оперативно-производственного управления текущим ремонтом, комплексно учитывающие индивидуальные показатели работы автомобилей и постов (время поступления, ожидания и восстановления, пребывания в наряде, потери прибыли в единицу времени и др.). С учетом специфики работы рассматривались 13 стратегий управления, позволяющих сократить затраты от простоя автомобилей и постов ТР в условиях автотранспортных предприятий. -

Разработаны блок-схема и программное обеспечение для имитации функционирования автомобилей на линии в зависимости от интенсивности и условий эксплуатации и моделирования близкого к реальности входящего потока требований на текущий ремонт автомобилей. При этом принимались во внимание реальные закономерности и характер интенсивности эксплуатации подвижного состава (суточный пробег, коэффициент выпуска, время пребывания в наряде и др.), фактическая эксплуатационная надежность и время восстановления отказавшего автомобиля, ряд определенных эксплуатационных показателей, характеризующих его работу. Разработаны блок-схема и комплекс программ для имитации производственных процессов и оптимизации оперативно-производственного управления и организации постовых работ текущего ремонта автомобилей в АТП.

Разработаны алгоритмы и соответствующие процедуры для моделирования случайных величин, распределенных по известным вероятностным законам. Предложена методика определения количества реализаций для достижения требуемой точности выходных параметров имитационного моделирования.

В четвёртой главе «Оптимизация организации постовых работ текущего ремонта автомобилей» приведены результаты расчетов и анализа имт анионного эксперимента организации постовых работ ТР автомобилей, проведена сравнительная оценка возможных стратегий, методов и форм, определен экономический эффект от внедрения намеченных мероприятий.

Из результатов эксперимента следует, что эффективность функционирования системы текущего ремонта автомобилей зависит от мощности, структуры парка, интенсивности эксплуатации и возраста автомобилей. При увеличении мощности АТП от 100 до 600 автомобилей МАЗ-5551 входящий поток требований увеличивается в 5,7 раза, оптимальное количество постов ТР возрастает в 6,1 раза, вариация входящего потока уменьшается с 0,28 до 0,12, а приведенные затраты снижаются на 13 Yo.

Анализ результатов имитационного моделирования показал, что с изменением структуры парка автомобилей смешанного АТП (уменьшением количества с 200 до 0 ед. автомобилей МАЗ-5551 и увеличением с 0 до 200 ед. КамАЗ-5511 ) оптимальное число универсальных постов уменьшается до 22 %, а приведенные затраты сокращаются до 26 %. Коэффициент использования рабочего времени при оптимальном количестве универсальных постов составляет 0,66-0,76.

Увеличение интенсивности эксплуатации автомобилей (суточного пробега и коэффициента выпуска) приводит к повышению суточного входящего потока требований, увеличению количества постов ТР, коэффициента использования рабочего времени поста и росту приведенных затрат. С изменением суточного пробега от ¡00 до 400 км количество постов необходимо увеличить с 4 до 8 ед. (в 2 раза). При этом вариация входящего потока требований сии-

жается с 0,33 до 0,18, повышаются коэффициент использования рабочего времени поста с 0,67 до 0,84 и приведенные затраты в 7,8 раза (с 8600 до 67400 руб./авт.). С увеличением пробега с начала эксплуатации от 100 до 400 тыс. км количество постов ТР возрастает в 3,3 раза (с 3 до 10 ед.), а приведенные затраты увеличиваются в 3,5 раза (с 8200 до 29000 руб./авт.).

Оптимизация оперативного управления ТР автомобилей обусловлена индивидуальными свойствами и случайным характером входящего потока . требований. В зависимости от стратегий управления ТР (рис. 2) оптимальное количество универсальных постов уменьшается на 8-21 % (Лго/>г=11-14), а приведенные затраты снижаются на 4-9 % по сравнению с наиболее часто применяемыми на практике стратегиями («первый прибыл-отремонтирован», случайный выбор из очереди). При увеличении количества постов эффективность управления снижается, поскольку средняя длина очереди на ремонт уменьшается и увеличивается простой постов, зоны и исполнителей. При недостаточном количестве постов (Л-5 ед.) использование стратегий оперативного управления обеспечивает сокращение приведенных затрат на 15-65 % по сравнению со стратегией «первый прибыл-отремонтирован».

Метод организации постового текущего ремонта в значительной степени влияет на оптимальное количество и эффективность функционирования универсальных и специализированных постов. При агрегатном методе ремонта по сравнению с индивидуальным количество универсальных постов ТР уменьшается на 12,5 %, а приведенные затраты - на 3 %, количество специализированных постов уменьшается на 7,1 %, а приведенные затраты - на 6,4 %. Уменьшение количества постов при агрегатном методе ремонта объясняется тем, что уменьшается время восстановления неисправного автомобиля и, как следствие, увеличивается пропускная способность системы и коэффициент использования рабочего времени поста.

Внедрение специализированных постов ТР в ремонтном канале целесообразно при определенной интенсивности входящего потока требований, его вариации и времени Восстановления агрегатов автомобиля. При суточном потоке в 14 требований и коэффициенте вариации 0,27 оптимальное количество специализированных постов для ТР двигателя равно 4. Для трансмиссии при потоке в 5 требований и коэффициенте вариации 0,46 оптимальным является наличие 2 постов.

Эффективная работа ремонтного канала и общее снижение затрат достигаются при условии определенной концентрации производства (табл. 1). Коэффициент использования рабочего времени специализированных постов при их оптимальном количестве составляет в среднем 0,61-0,81. При организации постового ТР на специализированных постах достигаете» снижение количества постов на 7,1-12,5 %, а также уменьшение приведенных затрат на 10,6-11,4 % по сравнению с организацией ТР на универсальных постах.

ш —

Рис. 2. Изменение критерия эффективности (Ц) в зависимости от количества постов ТР (Л'л) при различных стратегиях оперативного управления: 1 - первый прибыл- отремонтирован; 2 - по меньшему времени восстановления; 3 - по меньшему времени ожидания и восстановления; 4 -при комплексной стратегии, учитывающей время ожидания, время восстановления, потери прибыли и время в наряде

Для снижения простоев автомобилей, рациональной специализации постов, типизации вариантов организации постовых работ, сокращения эксплуатационных затрат необходимо разработать типовые варианты организации постового ТР. С этой целью предложены типовые варианты для АТП различной мощности, структуры парка, интенсивности эксплуатации и возраста автомобилей. Предложено 20 типовых вариантов для АТП мощностью от 100 до 500 автомобилей МЛЗ-5551 при их пробеге от 100 до 400 тыс. км и при заданных условиях эксплуатации.

Таблица 1

Влияние специализации постов на показатели эффективности системы

Поток Коэф- Коли- Про- Простои Критерий

Специализа- требо- фици- чество стои автомо- эффектив- -

ция постов ваний, ент ва- постов, постов, билей, ности, руб.

ед. риации ед. ч • ч.

Двигатель 14,6 0,27 4 7,0 33,7 11000

Трансмиссия 5,1 0,46 2 6,6 11,7 4100

Ходовая часть

и управление 20,8 0,27 5 12,9 31,5 10700

Остальные

•элементы 13,0 0,28 3 6,4 24,6 8600

Всего 53,5 0,18 14 32,9 101,5 34500

Анализ методов проектирования типовых организационных вариантов постового ТР автомобилей показал, что стадийная стратегия обеспечивает минимальные затраты от недоиспользования мощности системы ТР и простоев неисправных автомобилей. С этой целью типовые варианты использованы при стадийной (модульной) стратегии развития системы текущего ремонта АТП (табл. 2). Построена диаграмма для поиска оптимального организационного варианта постового текущего ремонта при различных условиях эксплуатации автомобилей в автотранспортных предприятиях (рис. 3).

Таблица 2

Типовые варианты организации постовых работ ТР на п-й стадии реконструкции (пробег 300-400 тыс. км)_

Мощ- Число специализированных постов по типам, ед.

ность Двига- Транс- Ходовая Замена Универ- Всего по-

АТП, тель миссия часть агрегатов сальный стов, ед.

авт. ОН-280 ОН-302 ОН-270 ОН-192 УП

100 2 0 3 1 1 7

200 3 1 5 2 2 13

300 3 1 8 3 ■ 2 17

400 5 2 9 3 3 22

500 6 . 2 ' .11 4 3 26

в

Ыв, авт.

Ытр,.

треб. , -

Рис. 3. Номограмма для определения количества универсальных постов

иключкиик

1. Разработана методика оптимизации организации постовых работ текущего ремонта автомобилен в автотранспортном предприятии для рационального формирования комплексов на универсальных и специализированных постах, выбора эффективных стратегии н методов управления, сокращения трудовых и финансовых ресурсов на проектирование и реконструкцию системы ТР, повышения технической готовности и снижения себестоимости транспортной работы автомобилей [I, 2,4, 1<)|.

Сравнение эффективности действующей и разработанной методик технологического проектирования показало, что отклонение оптимального количества постов составляет 27 %, а приведенных затрат - 15 %.

2. 11редложепы стратегии оперативного управления текущим ремонтом, учитывающие время ожидания, время восстановления, пребывание в наряде, потери прибыли в единицу времени и другие показатели функционирования

системы ТР и автомобилей. Показано, что в зависимости от стратегий управления ТР оптимальное количество универсальных постов уменьшается на 821 %, а приведенные затраты снижаются на 4-9 % по сравнению с наиболее часто применяемыми на пршсгике субъективными стратегиями («первый прибыл - отремонтирован», случайный выбор га очереди) [4].

3. Организация постовых работ текущего ремонта влияет на количество и эффективность функционирования универсальных и специализированных постов. При агрегатном методе ремонта количество универсальных и специализированных постов ТР по сравнению с индивидуальным уменьшается на 12,5 и 7,1 % соответственно, а приведенные затраты сокращаются на 3 и 6,4 %. Коэффициент использования рабочего времени для оптимального числа универсальных постов составляет 0,66-0,76, а для специализированных - 0,610,81 [5,7]. '

4. Внедрение специализированных постов ТР в ремонтном канале целесообразно при определенной интенсивности входящего потока требований, его вариации и времени восстановления агрегатов автомобиля. При этом количество постов снижается на 7,1-12,5 %, а приведенные затраты уменьшаются на 10,6-11,4 % па сравнению с организацией ТР на универсальных постах [3,7, 9].

5. Повышение Эффективности текущего ремонта, снижение простоев автомобилей и постов достигается за счет оптимизации типовых вариантов организации постовых работ. Сокращение капитальных единовременных вложений достигается при стадийной (модульной) стратегии строительства или реконструкции системы ТР, использующей типовые варианты организации постового ТР. Предложено 20 типовых вариантов для АТП мощностью от 100 до 500 автомобилей МАЗ-5551.при их пробеге от 100 до 400 тыс. км и при заданных условиях эксплуатации [6, 7, 10].

6. Результаты диссертационной работы прошли практическую проверку и внедрены в НПО «Транстехника» и в автомобильном комбинате № 4 г. Минска Экономический эффект от внедрения организационных мероприятий составил в АК № 4 2700 у.е., а в НПО «Транстехника» 3700 у.е. Материалы диссертации используются в учебном процессе. Белорусской государственной политехнической академии для подготовки инженеров-механиков по специальности Т.04.02.00 - «Эксплуатация транспортных средств».

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ АВТОРОМ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Имитационная модель для оптимизации мощности зоны текущего ремонта автотранспортного предприятия / Ю.В. Климов; Бел. гос. политехи, академ. - Минск, 1996. - 7 е.- Деп. в ВИНИТИ 10;.12.96. - № 3611-В96 И РЖ: 02 Б. Автомобильный транспорт. - 1997. - № 9. - 9Б65ДЕП. - С. 8.

2. Моделирование производствешгой программы на текущий ремонт автомобилей / Л.Н. Поклад, Ю.В. Климов; Бел. гос. политехи, академ. -Минск, 1997. - 8 с. - Деп. в ВИНИТИ 24.03.97. - № 901-В97 // РЖ: 02 Б. Автомобильный транспорт. - 1997. -№11.-11Б78ДЕП. - С. 9.

3. Оценка эксплуатационной надежности автомобилей МАЗ / Л.Н. Поклад, Ю.В. Климов; Бел. гос. политехи, академ. - Минск, 1998! - 10 с. - Деп. в ВИНИТИ 10.02.98. - № 376-В98 // РЖ: 02 Б. Автомобильный транспорт. -1998.-№ 11.-11Б32ДЕП.-С. 3.

4. Ярошевич В.К., Климов Ю.В. Совершенствование информационной технологии управления ремонтом автомобилей Н Проблемы создания информационных технологий: Сб. науч. тр. / Под ред. Г.Г. Маиынина. - Минск: МАИТ, 1997. - Вьш. 1. - С. 112-118.

5. Климов Ю.В. Оптимизация параметров системы ремонта автотранспортного предприятия // Новые технологии в машиностроении и вычислительной технике: Труды 10-й научи.-техн. конф. БПИ / Брестский политехи, ин-т.-Брест, 1998.-С. 103-105.

6. Ярошевич В.К., Климов Ю.В. Оптимизация системы ремонта автомобилей с использованием информационной технологии II Проблемы создания информационных технологий: Сб. науч. тр. / Под ред. Г.Г. Манышша. -Минск: МАИТ, 1998. - Вып. 2. - Т. 2. - С. 57-63.

7. Климов Ю.В. Эффективность организации сервисного обслуживания н ремонта автомобилей Н Компас экспедитора и перевозчика. - 1999. - №6. -С. 32-35. '

8. Климов Ю.В. Широкоспециализированный пост для замены агрегатов грузовых автомобилей // Тезисы докладов 2-й Республиканской научной конференции студентов высших учебных заведений Республики Беларусь, 2123 мая 1996 г. / Белорус, государ. ун-т. - Минск, 1996. - С. 226.

9. Климов Ю.В. Моделирование входящего потока требований на текущий ремонт автомобилей II Технические вузы - республике: Материалы Международной 52-й науч.-техн. конф. / Белорус, государ, политехи, академ. -Минск, 1997.-С. 96.

10. Поклад Л.Н., Климов Ю.В. Проектирование комплексов постового текущего ремонта автомобилей // Материалы Международной 53-й иауч,-техн. конф. / Белорус, государ, политехи, академ. - Минск, 1999. - С. 106.

РЭЗЮМЕ

Юпмау Юрый В;иер'св1ч

Аптымпацыя працэсау аргашзацьп паставых работ бягучага рамонту у аутатранспартным прадпрыемстве

Аугагранспартпае прадпрыемства (АТП), бягучы рамонт (БР), арга-шзацыя, ¡мпацыйная мадэль, пасты, тыпавыя варыяпты, стратэгп, сктэма, аператыуна-вытворчае ираванне, крытэрьн, надзейпасць, аутамабшь.

Аб'ектам даслсдавашш з'яуляюцца тыпавыя варыяпты (комплексы) паставога бягучага рамонту аутамабшяу, а прадметам - працэс аргашзацьп паставых работ бягучага рамонту у аутатранспартным прадпрыемстве.

Мэтай дысертацыйнай работы з'яуляецца распрацоука методым ап-тымшцьп аргашзацьп паставых работ бягучага рамонту, якая забяспечвае зшжэнне працоуных 1 фшансавых затрат на рамонт аутамабшяу ва умовах АТП. '

' У якасщ мстадау даследаванняу выкарыстоуваюцца метады ¡мпчщыйнага мадоправання, тэорьп надзейнасщ ! матэматычнай стагыстьш.

Распрацавана методика аптьинзацьн аргашзацьп паставых работ БР у АТП, якая забяспечвае скарачэнне працоуных ! фшансавых рэсурсау на пра-ектаванне 1 рэканструкцыю сютэмы БР, атрыманне навукова абгрунтаваных рэкамендацын па выбару стратэпй 1. метадау юрааання, колькасш ушверсальных 1 спсцыя.'пзаваных пастоу.

Распрацаваны комплекс праграмнага забеспячэння для мадэл1равання уваходзяючага патоку патрабаванняу, ¡мпацьп вытворчых працэсау, ап-тым!зацьн аператыуна-вытворчага шрааання 1 аргашзацьп работ бягучага рамонту аутамабшяу на ушверсальных 1 спецыял1заваных пастах у АТП.

Прапанаваны новыя стратэгп аператыуна-вытворчага юравання бягу-чым рамонтам, ямя комплексна ул1чваюць шдывшуальныя па.казчыш работы аутамабияу 1 пастоу I забяспечваюць скарачэнне страг 1 затрат ад ¡х прастою. Распрацаваны тыпавыя варыянты аргашзацьп паставого бягучага рамонту на ушверсальных I' спецьгял1завшп>гх пастах для АТП рознай магупгасш, структуры парку, ¡нтэнЫунасц! эксплуатацьп 1 Узросту аутамабшяу. Тыпавыя варыянты могут быш> выкарыстаны пры стадыйнай страгэгй будаушцтва альбо рэканструкцьп астэмы бягучага рамонту у АТП, што дазволшь скарацшь ад-наразовыя каштальныя укладанш.

Им1тацыйная мадэль 1 методыка аптымгзацьп аргаппаш.п паставых работ бягучага рамонту могут быт, выкарыстаны пры праектаванш I рэканструкцьп асгэм БР а^агранспартных прадпрыемствау прадпрыемствау аутасэрв!су груаавых аугамубтяу

РЕЗЮМЕ

Климов Юрий Валерьевич

Оптимизация процессов организации постовых работ текущего ремонта в автотранспортном предприятии

Автотранспортное предприятие (АТП), текущий ремонт (ТР), организация, имитационная модель, посты, типовые варианты, стратегии, система, оперативное управление, критерии, надежность, автомобиль.

Объектом исследования являются типовые варианты (комплексы) постового текущего ремонта автомобилей, а предметом - процесс организации постовых работ текущего ремонта в автотранспортном предприятии.

Цслыо диссертационной работы является разработка методики оптимизации организации постовых работ текущего ремонт а, обеспечивающей снижение материальных, трудовых и финансовых затрат на ремонт автомобилей в условиях АТП.

В качестве методов исследования использованы методы имитационного моделирования, теории надежности и математической статистики.

Разработана методика оптимизации организации постовых работ ТР в АТП, обеспечивающая сокращение трудовых и финансовых ресурсов на проектирование и реконструкцию системы ТР, получение научно обоснованных рекомендаций по выбору стратегий и методов управления, количества универсальных и специализированных постов.

Разработан комплекс программного обеспечения для моделирования входящего потока требований, имитации производственных процессов и оптимизации операпшно-ироизнодстаешюго управления и организации работ текущего ремонта автомобилей на универсальных и специализированных постах в АТП.

Предложены новые стратегии оперативно-производственного управления текущим ремонтом, комплексно учитывающие индивидуальные показатели работы автомобилей и постов, обеспечивающие сокращение потерь и затрат от их простоя. Разработаны типовые варианты организации постового текущего ремонта на универсальных и специализированных постах для АТП различной мощности, структуры парка, интенсивности эксплуатации и возраста автомобилей Типовые варианты могут быть использованы при стадийной стратегии строительства или реконструкции системы текущего ремонта в АТП, что позволит сократить капитальные единовременные вложения.

Имитационная модель и методика оптимизации организации постовых работ текущего ремонта могут быть использованы при проектировании и реконструкции систем ТР автотранспортных предприятий и предприятий автосервиса п^узовых автомобилей.

SUMMARY

Klimov Yuriy Valerievich

Optimization of processes to organize the current functioning repair in the vehicle enterprise

Vehicle enterprise (АТП), current repair (TP), organization, simulation model, posts, standard variants, strategies, system, operative management, criterion, reliability, car.

The object of the research are the standard variants of car's repairing, the subject is the process to organize current repair in the complex vehicle enterprise.

The aim of this dissertation is a strategy development of optimization to organize the current repair ensuring the decrease of material, .labor and financial expenditure for the car repair.

As the methods of the research are used the simulation model's methods, the theories of reliability and mathematical statistics.

Designed the optimization's strategy to organize the sentries of work (TP) in the АТП, ensuring the decrease of labor and financial resources for designing and system reconstruction TP, receipt the scientifically - motivated recommendations to choose the strategy and methods of management, the quantity of the universal and specialized posts.

Designed the software complex for modeling of the entering (low of demand, imitations of the production processes and optimization of the operative management, organization of functioning car's repair in the universal and specialized posts (АТП).

Offered the new strategies of the operative - production operating in car's repair, complex taking individual index of functioning cars, ensuring the decrease of the losses and the expenditure from their idle time. Designed the standard variants to organize the current functioning repair for АТГ1 of different power, park's structures, intensities of exploitation and the age of cars. Standard variants can be used by modularity construction of repair system reconstruction in ATI I. This will allow to shorten the fundamental em bedding.

Simulation model and the strategy to organize the current repair can be used by designing and system reconstruction's of enterprises and enterprises and enterprises of lorries.