автореферат диссертации по транспорту, 05.22.10, диссертация на тему:Повышение эффективности ремонта автомобильных двигателей на основе формирования рациональных требований к значениям технико-экономических показателей его проведения

п о ид

1 \М 1925

московский ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНШ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

На пробах рукописи,

Корейбо Юрий Иванович

Повышение эффективности ремонта автомобильных двигателей на основе формирования рациональных требований к значениям технико-экономических показателей его проведения

специальность 05.22.10 - эксплуатация автомобильного транспорта

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА - 1995

Работа выполнена в Московском государственном

автомобильно-дороююм институт (техническом униворситото) на кафедре "Производство и ремонт автомобилей и дорожных машин".

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор Долгополов Б.П. Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Безбородько М.Д. кандидат технических наук, старший научный сотрудник Малахов A.B.

Ведущая организация: Научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машино-тракторного парка (ГОСНИТИ)

Защита состоится " 18 " мая 1995 г. в 10_ часов на заседании диссертационного Совета К.053.30.09 ВАК Российской Федерации при Московском государственном автомобильно-дорожном институте (техническом университете) по адресу: 125829, ГСП-47, Москва А-319, Ленинградский проспект 64, аул. 42.

г»

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан "18 " апреля 1995 г.

Отзывы просим представлять в двух экземплярах с подписью, заверенной печатью.

Телефон для справок 155-03-86 Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

Власов В.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Эффективность функционирования любого производства. включая ремонтное, всецело определяется качеством каждого наименования выпускаемой продукции и затратами на его обеспечение. Исходя из этого, оценка эффективности ремонта машины (агрегата) с заданным (достигнутым) уровнем качества складывается из анализа действующей технологии ремонтного производства и формирующихся в его условиях затрат. Существенно важным является то, насколько быстро происходит снижение указанных затрат за время освоения технологии ремонта такой машины (агрегата). Как показывает практика прошлых лет, этот процесс проходил настолько медленно, что подчас не ограничивался одним десятилетием (например, освоение ремонта двигателя ЗИЛ-1Э0). Различие в подходах к оценке эффективности производимой продукции приводило к тому, что при ее освоении зачастую использовался метод проб и ошибок, за результаты которого, в целом, расчитывался единый для того времени народнохозяйственный комплекс страны.

В современных условия^ развития экономики страны указанная проблема носит принципиальный характер. От ее решения зависит конкурента способность выпускаемых объектов и положение предприятия на рынке предлагаемых ремонтных услуг.

Качественное изменение объектов ремонта (появление на рынке автомобилей зарубежного производства и новых конструкций отечественных машин) при отсутствии необходимой нормативно-технической документации и опыта ремонта требует особого подхода к организации его производственного процесса. В этой связи целесообразно использовать накопленный потенциал знаний и практической деятельности уже освоенных, в той или иной степени, объектов ремонта. Установление последнего возможно на основе анализа (исследования) эффективности ремонта объектов, аналогичных по функциональному назначению. При этом анализ должен базироваться на результаты оценки трех важнейших составляющих производственного процесса: организацию и технологию ремонта; уровень качества, систему и гарантии его обеспечения: наконец, на объем ремонтных затрат, формирующихся при реализации принятой технологии. Отсутствие методики проведения такого анализа, системы оценочных показателей и механизма сравнения по разным моделям (маркам) машин и их

агрегатов сдерживает разработку требования к рациональному проведению (освоению) их ремонта, а также формирование мероприятий, направленных на повышение его эффективности.

На основании изложенного определилась цель данной работы: в теоретическом плане - разработка методики сравнительной оценки технико-экономической эффективности ремонта двигателей на основе комплексного подхода к такой оценке;

в практическом - обоснование рациональных значений технико-экономических показателей и на их основе определение путей повышения эффективности капитального ремонта двигателей.

Методы исследования. Использованы общие положения теории статистики, аппарат корреляционно-регрессионного анализа, методы оптимизации (на основе решения задач нелинейного программирования) и теории планирования эксперимента.

Объект исследования. Цель работы реализуется на примере капитального ремонта восьми марок отечественных автомобильных двигателей, выполняемого в производственных условиях пяти ведущих ремонтных предприятий страны.

Научной новизной работы являются:

- методика оценки э(|фективности капитального ремонта двигателей на основе сравнительного анализа показателей качества, уровня организации технологии и объема ремонтных затрат с использованием механизма нелинейной оптимизации значений этих показателей.

- результаты сравнительного анализа эффективности капитального ремонта основных моделей (марок) двигателей с учетом принятого подхода к ее оценке.

Практическая значимость работы состоит: в обосновании рациональных значений показателей организационного и технологического уровня ремонтного производства; в разработке мероприятий по их реализации на примере двигателя КамАЗ с учетом условий действующего авторемонтного предприятия (АРП).

Реализация работы. Основные положения работы использовались при выполнении НИР по хоздоговорной теме с АРЗ г. Переславля и при разработке нормативных актов лицензирования деятельности АРП. По результатам исследования получено одно авторское свидетельство (*1829397). Методики оценки эффективности ремонта и прогнозирования результатов организационно-технологических мероприятий используются в виде созданных программных продуктов для персональных ЭВМ

на 22 -ом ремонтном заводе г. Москвы, а также в учебном процессе Академии БТВ.

Апробация работы. Диссертационная работа заслушивалась и об-суздалась на заседании научно-технического семинара кафедры Производства и ремонта автомобилей и дорожных машин МАДИ. Результаты исследования докладывались на 50-й (1992 г.), 51-й (1993 г.), 53-й (1995 Г.) научно-исследовательских конференциях МАДИ, на межвузовской научно-практической конференции "Автомобильный транспорт в условиях перехода к рынку" (5-12 июня 1993 года, г. Красноярск), на научно-технической конференции "Проблемы техники и технологий 21-го века" с международным участием (22-25 марта 1994 г.ода, г. Красноярск).

Публикации. По материалам диссертации опубликованы три статьи, тезисы доклада к конференции и один научно-технический отчет.

Объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, обалх выводов, списка литературы (116 наименований) и приложений (20 стр.). Содержит 188 страниц машинописного текста, в том числе 40 таблиц, 21 рисунок.

На защиту выносятся:

- методика сравнительной оценки технико-экономической эффективности ремонта двигателей и механизм оптимизации, используемый при такой оценке;

- результаты сравнительного анализа эффективности капитального ремонта восьми марок отечественных двигателей и организационно-технологические мероприятия по ее повышению.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе содержится современное состояние вопроса эффективности ремонта автомобильных двигателей, анализ сложившейся практики капитального ремонта этих объектов и методических разработок по оценке эффективности его проведения. Это позволило обосновать целесообразность и возможность разработки методики сравнительной оценки технико-экономической эффективности ремонта на примере двигателей как наиболее рационального подхода к определению путей (направлений) ее повышения. Отмеченное служило целью данного исследования, которая достигалась решением ряда

теоретических и практических задач с проведением экспериментальных исследования по проверке достоверности разрабатываемых рекомендаций.

В соответствии с изложенным в диссертации решались следующие задачи:

1. Обоснование общего подхода к оценке эффективности с учетом поставленных целей.

2. Выбор критерия и показателей, используемых при сравнительной оценке, с обоснованием их информативности.

3. Сбор и первичная обработка исходных данных (разработка частной методики и непосредственна сбор информации).

4. Формирование математической модели оценки эффективности с обоснованием возможности ее оптимизации.

5. Разработка организационно-технологических мероприятий по повышению эффективности ремонта в практике ремонта двигателей.

6. Экспериментальная проверка разработанных рекомендаций.

Решение перечисленных задач проводилось в пять этапов: первый

этап посвящен разработке теоретических положений методики оценки технико-экономической эффективности ремонта машин и их агрегатов, определению оценочных показателей, обоснованию их информативности и методики сбора и первичной обработки исходных данных, что явилось основой для создания модели информационного поля (Ш) и формирования критерия эффективности. На втором этапе для исследуемой совокупности серийных двигателей и производственных условий головных предприятий по их ремонту проводился сбор статистической информации по принятым показателям и предварительной ее обработке, в результате чего создается ИП, отракающее состояние ремонта названных объектов с точки зрения организации и технологии его проведения, степени разработки ремонтной документации, достигнутого уровня качества и ремонтных затрат. В рамках третьего этапа проводится исследование ИП, по результатам которого формируется математическая модель оценки эффективности ремонта, определяются ее статистические характеристики, решается оптимизационная задача и определяются рациональный уровень отмеченных выше показателей. Четвертый этап представлен разработкой практических рекомендаций к проведению ремонта двигателей, относящихся к трем направлениям: организации ремонтной технологии, требованию технической документации, системе проведения испытаний. На заключительном этапе осу-

ществляется экспериментальная проверка рекомендаций, которая включает прогнозирование результатов организационно-технологических мероприятий, лабораторные исследования приработочных масел и стендовые ускоренные испытания двигателей, наконец дается технико-экономический анализ целесообразности внедрения разработанных предположений на АРП.

Во второй главе изложено теоретическое обоснование методики сравнительной оценки эффективности ремонта серийных двигателей и определены рациональные требования к значениям показателей организационно-технологического уровня ремонтного производства.

Исходными денными для разработки теоретических положений формирования указанной методики явились результаты статистических исследований сложившейся к настоящему времени практики ремонта серийно выпускаемых двигателей семейства ЯМЗ (модели 236 и 238), ЗИЛ-130, КамАЗ-740, ЗМЗ (модели 53 и 24) и двигателей типа В-2 -(В-55У и В2-450А). Такие исследования построены на основе сравнительного анализа организации технологии ремонта названных двигателей, достигнутого уровня качества и ремонтных затрат для его обеспечения. Учитывая различный конструктивный уровень представленных объектов, разный подход к организации и технологии проведения ремонта (включая действующие ТУ на КР данных двигателей и уровень их разработки), качество и сложившиеся объемы ремонтных затрат, механизм сравнения реализован через систему оценочных показателей в относительном виде, обеспечивающих однородность, следовательно, и объективность такого анализа. При этом за базу сравнения принимались: при оценке качества - ресурс новых двигателей (степень восстановления ресурса при ремонте); организации ремонтной технологии - требования ТУ (РК); степени обоснованности ремонтной документации (уровень разработки требований ТУ) - аналогичная документация на изготовление деталей (узлов); ремонтных затрат - цена новых объектов (отпускная цена заводов изготовителей).

На основании излокенного было сформировано ИП (табл.1), которое отражает современное состояние капитального ремонта исследуемой совокупности двигателей и представляет эвклидово пространство размерностью, соответствующей количеству используемых при этом оценочных показателей. Стохастическая природа значений этих показателей и характер связи их определяющий позволяет построить математическую модель результирующего признака такого пространства.

Табма 1

ICCIEIfEIOE ПНР1НЮНВ0Е П01Е

« л П 0 Г 131 Т Е J К Oto-tme-ше Разяер ЛСЛ от. абс. 1 1 P I 1 I В 1 Г А T Е л 1

*РЕ«3-1 m р з Р 3 22 1РЗ- 2 1P3-1II

3U-I30 ЯЮ-236 яо-гэв tot. 740 Ш-236 яда 82-450А B-55J 310-53 ЖЖ

1 и- чес ты Soi ro-вет С с e j » « i ресурс 1 г - 0.600 0.600 0.620 0.500 0.558 0.612 «.739 0.812 е.590 0.615

TK.DI 130.1 130.1 147.6 120.6 126.0 145.7 44Х • 706 ■ 118.5 119.9

2 3 5 7 ( 9 Î 1 N 3 i 1 1 1 I II 5 ? Ï S 5 0 r 1 I » H 06k«« BOCCTi nilllltll! jetait« (I.) ЛИ 1 а - 0.161 0.195 0.183 0.Й6 0.129 «.120 0.231 0.2)3 е.119 0.211

г. 45 65 65 34 43 0 137 132 32 54

0 6 k e a вист) lllltlll no 11Р1ШМ II a э » о с a APD II ИД - 0.455 0.398 37 0.309 0.219 0.380 0.365 Я 0.530 0.598 123 0.260 о.«о

п. 25 37 23 35 126 14 36

Трудоеность IKCIKIIIt i > i (L) I T - 0.310 0.329 о.ззо 0.212 0.249 1.252 17.92 0.451 о.«о 0.230 0.325

t/VC 9.« 11.24 13.78 15.47 16.33 117.3 IS3.3 7.52 16.15

0 6 v e » icitik- зова»«« ci»-coboa aoccta aoBteaai 1Ы '»T _ 0.46 в 0.461 0.461 0.331 0.3Ü8 0.358 0.821 O.R32 0.360 8.530

г. 70 70 52 59 59 207 204 31 66

î 8 1 ! Peaoaejiye-a ■ ■ о 6 k e a восстаиавае-aai ictaaea ТУ I № . 0.196 » 0.272 0.260 95 0.2» 0.272 1.260 95 «.786 0.714 0.209 54 0.345 89

г. 93 105 93 217 206

Peioaeaiye-iii о 6 k e a iiccuaiut- C 1 » ICIlItl so n a p a a e i p y III a a a о с a ТУ I №д 0.675 0.682 0.695 0.650 0.682 1.695 66 0.770 0.767 0.660 0.705 63

п. 37 M 66 63 64 167 15S 36

01 e « t a T7 II.) il jet 11 ! a -laa i e т a a e a а Л - 1.982 2.020 2.010 1.721 2.020 2.010 2.311 2.332 1.ИВ 2.125

Ole ai a T 1 (Ц a a с 6 о p i y ciipntmi б - 1.6» 1.902 1.809 1.479 L9C2 1.809 2.190 2.219 1.675 1.972

1« И 12 13 j i i p i i i Затрат! ne aoccTaioaie-iii i e т a a e x I Се - 0.135 0.130 0.127 0.079 «.119 8.108 0.144 0.109 0.110 (.135

ТИС.Р 00.45 142.56 165.10 122.45 130.90 140.40 237.40 235.50 58. W 54.30

Затрата aa S Сна - 0.151 0.162 0.193 0.292 0.191 0.219 0.118 0.122 0.205 0.1«

тас.р 9162 170.20 250.30 432.60 210.10 294.10 233.03 264.50 106.68 59.60

H l Затрата aa paj6opiy.»oa 1У, ( 1 11 n J lia, « с и a т a -■ i e [ Слое _ 0.132 81.92 0.150 0.157 0.159 0.156 0.155 201.50 0.157 0.164 276.50 0.152 0.143

пс.р 165.24 204.60 246.45 171.60 310.04 78.172 56.10

! t Затрата la IfiiMiiit If m I Ссс - 0.443 0.442 0.447 0.562 821.5 0.467 0.493 0.413 0.424 0.430 «.420

ле.р 276.0 406.0 620.0 512.4 626.0 825.47 714. »6 243.7 172.0

ItWC4№

1.10 - «кшгюгот.

2. Ресурса метем uweiem i 1- м итеговя эюютгмш.

3. • - ресурс» игатежя, ыздюне » «wacu.

4. Зиачеав стомпад лмлмте*! меаеш ш истоме вея m 01.04.1993 г.

Данный признак используется как критерий (оценка) эффективности ремонта. Анализ статистических характеристик показателей ИП показал, что при достаточно устойчивых значениях качества ремонта (5^=0.58...0.62) существует значительная вариация объемов ремонтных затрат (1^=0.4.-.0.6). Отмеченное позволило при формировании критерия эффективности ремонта использовать общую формулу (страте-гаю оценки): обеспечение заданного уровня качества (К, - Const) при наименьших ремонтных затратах (К„ - min) за счет рациональной организации технологии (£„,, - ratio). Такой подход отражает принципиальное отличие ремонтного производства от основного (изготовление машин), заключающееся в альтернативности организации его технологии. Последнее характеризуется различным сочетанием объемов восстановленных и новых (покупных) деталей, используемых при ремонте машин с зэдашгым уровнем качества. При этом обеспечиваются и разные уровни как общих ремонтных затрат ввиду различия в динвмике формирования затрат на восстановление деталей и приобретение новых, так и трудоемкостей проведения ремонтов. Постоянная группа затрат неизменна при любой организации ремонтной технологии, затраты же на приобретение комплектующих изделий (включая их предварительную обработку, проверку перед установкой и комплектацию) Сюо, и на восстановление С** взаимосвязаны и определяются принятым подходом ремонтного предприятия к организации его технологии. Расширение объема восстановления деталей ремонтируемого объекта (увеличение трудоемкости ремонта) приводит к снижению С,,», и к значительному уменьшению общей себестоимости, поскольку указанные затраты по каждому элементу соотносятся как 1:5...4:5- Дальнейшее увеличение ремонтных (восстановительных) воздействий приводит к более интенсивному росту составляющей Свос , чем снижение С^,. в результате общие ремонтные затраты (себестоимость) начинают возрастать (см. рис.1).

Исходя из сказанного,'рациональная организация ремонтной технологии должна оптимально сочетать объемы работ по восстановлению деталей и узлов с объемами потребления новых комплектующих изделий.

С учетом изложенного, критерий эффективности должен количественно оценивать используемые при ремонте машин (агрегатов) ресурсы (материальные и трудовые) PiC^.T) реальной организации технологии (X,, ^....XJ при достигнутом (заданном) качестве ремонта К„

Р(Ссс.Т) =

£ ( Х^ р Х2 • • • £

Очевидно, что при сложившемся уровне качества ремонта двига-

ирмснь оп'лмицш ремонтном технологии

Рис.1. Общая схема формирования ремонтных затрат

телей за критерий эффективности правомерно принять как трудоемкость ремонта, так и объем ремонтных затрат. Однако в первом случае весьма слоино установить рациональный объем ремонтных воздействий в силу линейной зависимости трудоемкости с организационно-технологическими факторами его определяющими. Во втором не случае эта задача упрощается в виду нелинейного характера такой связи (см. рис.1). С учетом этого было принято решение в качестве критерия эффективности ремонта (У) рассматриваемых двигателей использовать показатель общих ремонтных затрат (в относительном виде показатель Кс ).

сс

В результате проведенных исследований с применением аппарата множественной регрессии создана математическая модель вида

У = -2.782+11.101 >Х*-0.172 >Хз+1.91 •Х^-0-923 ■Х?-0.021 -Х^--3-824,Х,-0.731 •Х3+3.728,Х5 .

Статистический анализ показал значимость всех факторов модели и ее адекватность экспериментальным данным. Это позволило использовать представленную зависимость в качестве целевой функции при оценке эффективности ремонта и провести ее оптимизацию. Такая 8

оптимизация выполнялась на основе решения задачи нелинейного программирования и заключалась в поиске оптимальных значений переменных Xi из условия минимума функции цели при ограничениях, накладываемых на эти переменные (область определения ИП):

0.066 < X, < 0.293

0.331 < X, < 0.832

• 0.232 < X, < 0.490 ;

1.721 < Х4 < 2.332

1.479 < Х5 < 2.219

Поставленная задача решалась методом штрафных функций, с помощью которого исходная задача условной минимизации Z=f(x) преобразуется в последовательность задач безусловной минимизации

Z = f(x) + Р(х).

При этом использовался "штраф", заданный обратной функцией, где при пересчете параметров функции Р(х) реализован вычислительный метод sumt (Fiacco v.Л. and MoCormick), позволяющий на практике представить его в виде программы для компьютеров IBM PC и других совместимых с ними машин. В результате оптимизировалась функция вида

Z - „(x.r> - f(x) + •

В процессе разработанных итерационных процедур для задачи с пятью переменными и десятью ограничениями были получены оптимальные значения факторов исследуемой модели. Оптимальные значения показателей и их сочетания формируют область факторного пространства, по степени приближения к которой можно судить о достигнутом организационно-технологическом уровне ремонта двигателей на исследуемых ЛРП. Поскольку производственный процесс ремонта является достаточно сложным и определяется стохастическим характером связей действующих факторов, то, очевидно, следует вести речь о рациональном уровне (диапазоне) значений рассматриваемых показателей. Такой уровень определился из сравнительного анализа капитального ремонта исследуемых двигателей (табл.2).

Сравнительная оценка эффективности ремонта исследуемых двигателей потребовала анализа влияния организационно-технологических факторов на ее величину. Такой анализ выполнен на примере действующей организации и технологии ремонта двигателя КамАЗ-740, нахо-

дящегося в неблагоприятных условиях с точки зрения представленных

Таблица 2

Результаты сравнительного анализа капитального ремонта исследуемых двигателей

Марка двигателя (АРП) *1 х2 *5 *6 КССС

КамАЗ-740 (ПАРЗ) ЯМЭ-238 (ПАРЗ) ЯМЗ-2Э6 (ПАРЗ) ЗМЗ-53 (АРемЗ-З) о.обб 0.120 0.129 0.119 0.331 0.388 0.388 0.360 0.212 0.249 0.252 0.230 1.721 2.010 2.020 1.870 1.479 1.809 1.902 1.675 0.532 0.483 0.467 0.480

ЗИЛ-1ЭО(АРемЗ-1) ям3-238(АРемЗ-1) ЯМЭ-23б(АРемЗ-1) 0.161 0.188 0.195 0.445 0.461 0.4б1 0.310 0.330 0.329 1.982 2.010 2.020 1.830 1.809 1.902 0.443 0.447 0.442

ЗМЗ-24 (РЗ-101) В-55У (РЗ-22) В2-450А (РЗ-22) 0.210 0.283 0.281 0.550 0.832 0.821 0.325 0.490 0.451 2.125 2.332 2.311 1.972 2.219 2.193 0.420 0.424 0.418

Оптимальные значения 0.172 0.830 О.ЗЮ 2.330 2.220 0.239

Рациональный уровень 0.17... ...0.28 0.55... ...0.83 о.зо... ...0.49 2.10... ...2.33 1.95... ...2.22 0.239.. ..0.425

показателей. Анализ выполнен при сравнении значений показателей для условий Переславского АРЗ со значениями этих же показателей,

Таблица 3

Анализ организационно-технологических факторов ПАРЗ.

Анализируемые показатели Оптимальные значения Значения показателей для КамАЗ-740 Разность значений Резервы снижения затрат Совершенствование организации и тех нологии ремонта

абс. %

КСсе 'х2 0.239 0.172 0.830 о.зю 0.532 0.066 0.331 0.212 0.293 0.106 0.499 0.098 0.123 0.098 0.004

55 шт. 3 н/ч 161 151 46

Итого по факторам организации тех.: 0.225 / 347.5 тыс.р

Хб 2.230 2.220 1.721 1.479 0.609 0.741 0.005 0.056 - 35 50

Итого по факторам обоснов-ти ТУ : 0.061 / 94.2 тыс.р

Всего: 0.286 / 441.9 тыс.р

полученными в результате оптимизации модели. При этом обратный переход от относительных значений к абсолютным позволил дать количественную оценку существующих резервов совершенствования организации и технологии ремонта данного двигателя (табл.э).

Результаты расчетов, приведенные в табл.з. позволяют сделать вывод, что наибольшие резервы снижения себестоимости ремонта двигателя КамАЗ-740 заложены в совершенствовании организации ремонтной технологии ПАРЗа (76.8%). Следует принять во внимание и возможное снижение затрат за счет корректирования требований к дефектами деталей и подбору сопряжений. Оставшаяся разница между фактической величиной затрат и оптимальным ее значением (.2.4%) объясняется действием неучтенной группы факторов.

В третьей главе на основе вышеизложенных результатов обосновываются мероприятия по повышению организационно-технологического уровня капитального ремонта двигателей, касающиеся трех его направлений: требований технической документации, организации ремонтной технологии, системы проведения испытаний. Отмеченные направления оказывают активное влияние на формирование объемов затрат при ремонте двигателей. При этом первые два определяют их переменную группу (2/3 от общих затрат), последнее воздействует на постоянную (1/3 от общих).

По результатам анализа действующих ТУ (РК) на проведение КР двигателей дана оценка возможности корректирования технических требований на дефектацию деталей и подбор сопряжений двигателя Ка-мАЗ-740. При этом был реализован подход к обоснованию предельно-допустимых размеров деталей машин специального назначения на основе анализа значений показателей тд, тд. Сравнительный анализ условий производства, эксплуатации и ремонта двигателей КамАЗ-740 и В-2 позволил применительно к первому обосновать значения тд Ст^) для деталей (сопряжений), требования на дефектацию (подбор сопряжений) которых подлежат корректированию. По принятым значениям тд (тд) и значениям лн. гц, для такой номенклатуры деталей (сопряжений) проводился расчет Лщ и Дщ.

Техника вычислений рассматривается на примере сопряжения блок цилиндров - гильза. В качестве корректируемых выступают допустимые при ремонте размеры посадочных поясков деталей этого сопряжения. Согласно действующим ТУ (РК) определяютя размеры (номинальные и допустимые при ремонте). Для этих размеров расчитываются значения

показателей ш4 и mj

тд ~ Лод/Лы i тв ~ ^вд/^н •

С учетом вышеизложенных замечаний для данного сопряжения целесообразно установить (скорректировать) значения тд и тд, соответствующие значениям параметров аналогичного сопряжения двигателя В-2. Исходя из этого, проводится пересчет допустимых размеров деталей рассматриваемого сопряжения двигателя КамЛЗ-740

Таким образом, скорректированные значения допускаемых при ремонте размеров деталей сопряжения блок цилиндров-гильза составят:

- посадочные пояски в блоке под гильзы цилиндров:

верхний Лод = 3.5 • 0.040 = 0.140 Ш; 137.5 + 0.140 = 137.64 ММ. нижний Лвд= 3-5 • 0.040 = 0.140 мм; 134.0 + 0.140 = 134.14 мм.

- посадочные пояски гильз цилиндров:

верхний Лад = 2.0 • 0.040 = 0.080 мм; 137.45 - 0.080 = 137.37мм. нижний Л„д = 2.0 • 0.040 = 0.080 мм; 133.95 - 0.080 = 133.87ММ.

Очевидно, что корректировка параметров (допустимых размеров) приводит к изменению и зазора сопряжения. Его предельно допустимое значение расчитывается аналогичным образом. При этом необходимый зазор может подбираться за счет деталей этого сопряжения *(рис.2). В такой же последовательности проведен расчет предельно-допустимых размеров номенклатуры деталей и зазоров их сопряжений которые, определились согласно проведенному исследованию по данной методике. Параметр двд отражает степень использования ресурса деталей, которые либо преждевременно выбраковываются (влияние на q„), либо преждевременно подвергаются ремонтным воздействиям (влияние на qr), что сказывается на величине затрат при восстановлении работоспособности этих деталей и в целом, на себестоимости ремонта узла (агрегата) машины. Результирующим же критерием обоснованности значений данного параметра должна выступать оценка ресурсных возможностей деталей, выполненная на основе изученхк характеристик долговечности исследуемых агрегатов, что составляет предмет отдельного исследования.

Полученные результаты принимались во внимание при разработке мероприятий в отношении совершенствования организации ремонтной технологии. На основе анализа действующих ТУ и реальных производственных условий проведения КР двигателя КамАЗ-740 (Переславский АРЗ) изложены требования к организации процесса дефектации, выяв-

0137.5

Рис.2. Схема подбора сопряжения блок цилиндров-гильза двигателя КамАЗ-740 по параметрам Дпд, бпд

лена номенклатура деталей, неохваченных ремонтом; рекомендован способ устранения их дефектов и организация для этой цели самостоятельного участка. Отмеченное позволило скорректировать коэффициенты ремонта деталей по группам годности и определить рациональный диапазон их вариирования.

Рекомендации, относящиеся к проведению испытаний двигателей, разрабатывались исходя из необходимости снижения постоянной группы затрат, которая оказывает существенное влияние на формирование себестоимости ремонта в связи с возрастающими требованиями к качеству ремонтной продукции. С этой целью рекомендовано использовать при испытаниях смазочные масла с кшогофункциональной присадкой на основе ультрадисперсных материалов. Последние позволяют интенсифицировать приработочные процессы при стендовой обкатке двигателей и обеспечивают благоприятное их протекание в период начальной эксплуатации.

В четвертой главе проведено экспериментальное подтверждение целесообразности использования изложенных рекомендаций в практике ремонта двигателей и дана оценка экономической эффективности их внедрения для ремонтного производства. Для этих целей разработаны частная методика прогнозирования результатов организационно-техио-гических мероприятий и методики проведения приработочных испытаний двигателей. В основе первой методики лежал подход к оценке эффективности ремонта двигателей с учетом анализа потока деталей (чГОА. <1»ос' %' <1юг^* поступающих на сборку агрегата, их технического состояния (К») и сложившихся объемов затрат (к,.). С учетом отмеченного была сформирована целевая функция такой оценки, где в качестве результирующего критерия используются совокупные затраты на ремонт агрегата (двигателя)

с,- а^к-ч* ^^ ^^

^ I *юс "год *»ЗГ ) •

Изложенный подход был реализован на примере двигателя Ка-мАЗ-740. На основе прогнозирования возможности снижения себестоимости КР оценивалась справедливость разработанных организационно-технологических мероприятий в практику ремонта этого двигателя. Выполненные расчеты, согласно разработанной программы показали, что за счет использования предложенных рекомендации для условий Переславского АРЗ можно ожидать уменьшение объема ремонтных затрат в размере 40.5 тыс.р. на один двигатель (состояние цен на начало

1993 года). Поскольку разработвнные мероприятия не требуют дополнительных капитальных вложений, то эту величину можно использовать как показатель экономического эффекта.

Методики проведения приработочных испытаний разрабатывались, исходя из целевого назначения предлагаемых присадок (УДП) - снижение постоянной группы затрат за счет сокращения продолжительности обкатки двигателей, при этом не снижая достигнутый уровень качества его сопряжений. Выполнение указанных требований проверялось последовательным проведением лабораторных исследований на машине трения и стендовыми испытаниями двигателей.

По методике лабораторных исследований оценивалась прирабаты-ваемость сопряжений (р0, мПа - несущая способность сопряжения "вал -вкладыш" после приработки) в зависимости от вязкости масла (С„, мйс.% - содержание моторного масла в дизельном топливе) и концентрации УДП (К„, мас.%). В результате была получена зависимость вида:

р0- 0.8+0.2-См+5-27-К„-0.002-с2-1.68-Кц-0.024-Си-Кп и ее графическая интерпретация (рис.з)

С.=1ик; с„=п%; с„=аах;с„=в8х;с„=2Вх;с„=4Е{;с„=<зх

1.2 К„,%

Рис. 3. Зависимость р0 от состава смазочной среды

Анализ представленных данных показывает, что за счет подбора компонентов смазочного состава можно значительно повысить показатель прирабатываемости сопряжения (до восьми раз) по сравнению с приработкой на чистом масле.

Результаты лабораторных исследований использовались при проведении стендовой приработки двигателей ЗМЗ-5Э. Оценка качества приработочных процессов давалась по значениям момента трения двигателя и утечке воздуха через неплотности ЦЛГ, при этом учитывался износ (массовый) основных его деталей. Холодная обкатка проводилась на масле вязкостью 1 сСт (С„=105&) и концентрацией УДП Кд=2% (автономная подача), продолжтельность же определялась временем, необходимым для достижения стабильного значения момента трения на каждой ступени ее проведения. Дальнейшая приработка двигателя (обкатка на холостом ходу и под нагрузкой) проводилась на чистом (эксплуатационном) моторном масле. Стадия горячей обкатки под нагрузкой выполнялась согласно действующим режимам (РК). Время же приработки на каждой стадии нагружения определялось из условия достижения стабильности температурного режима в зоне трения коренных подшипников с шейками коленчатого вала (установлены термопары в крышках подшипников). Согласно проведенным испытаниям суммарное время приработки по сравнению с действующей технологией ее проведения сократилось на 6о%. Основные результаты приведены в табл.4.

Таблица 4

Основные показатели приработки двигателя ЗМЭ-53

* двигателя Момент трения, Н-м Утечка воздуха, %

( прирабо-

точный сос- До После Изменение До После Изменение

тав масла ) об- обкатки % об- обкатки %

кат. хол./гор. хол./гор. кат. хол./гор. хол./гор.

0861958 46.3 40.7/40.1 12.1/13.4 5.5 4.0 / 3.8 27.3/30.9

(СМ-10Ж,КП=2Ж)

3212461 48.4 43-5/42.1 10.1/13.0 6.5 5.0 / 4.5 23.1/30.8

(СМ=10%,КП=2%)

1295463 47.8 46.4/45.4 2.9/5.0 5.8 5.5 / 5.0 5.2/13.8

( М8Б-| )

1178434 50.2 48.3/47.1 3.8/6.2 8.4 7.5 / 6.8 10.7/19.1

( мав-1 )

Анализ данных табл.4 показывает, что в целом по сравниваемым показателям применение предлагаемого приработочного состава позволяет интенсифицировать приработочный процесс в 1.2...2.5 раза. При

этом следует отметить существенное воздействие УДП на величину начального износа деталей, которая в 1.9...8 раз ниже, чем при обкатке на чистом моторном масле.

Расчет экономической эффективности от использования в ремонтном производстве технологии ускоренной обкатки двигателей на при-работочном составе с УДП выполнялся по стандартной методике РАН. Ожидаемая его величина составляет 4.781 тыс.р. на один двигатель.

Необходимо отметить, что данный результат, равно как и результаты прогнозирования себестоимости КР двигателя КамАЗ справедливы для условий нормального функционирования ремонтного предприятия (стабильный ритм производства, обеспеченность ремфондом, устойчивые объемы производства и др.). В противном случае сложно не только оценивать реальные затраты производства, но и вообще вести речь о возможных направлениях их снижения.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В условиях современного рыночного производства проблема эффективности функционирования АРП связана с оценкой эффективности ремонта каждого наименования выпускаемой продукции и реальными возможностями ремонтного предприятия по ее повышению. Особую значимость эти вопросы приобретают в связи с освоением ремонта новых объектов, при этом эффективность такого ремонта будет во многом определяться рациональным использованием тех материальных и трудовых ресурсов, которыми АРП располагают в настоящее время.

2. Анализ практики капитального ремонта автомобильных двигателей позволил установить, что уровень восстановления их ресурса достигает 58% (КамАЗ-740)...62% (ЯМЗ-2Э8). При этом существует значительная вариация объема ремонтных затрат, величина которых в зависимости от принятого подхода к организации и технологии его проведения составляет 40%...60% от цены новых двигателей.

Оценка возможности снижения затрат достигнутого (заданного го) уровня качества ремонта и производственных условий действующих АРП требует разработки методического подхода к проведению такого исследования.

3. Разработана методика оценки эффективности капитального ремонта двигателей на основе сравнительного анализа показателей качества, уровня организации технологии и объеме ремонтных затрат с

использованием механизма нелинейной оптимизации значений этих показателей.

4. По результатам исследования пяти ведущих (головных) ремонтных предприятий страны (АремЗ-1, АРЗ-З. АРЗ-101, РЗ-22 г. Москвы и АРЗ г. Переславля) и обработки статистического материала по 13 -ти оценочным показателям сформировано информационное поле, отражающее современное состояние КР наиболее распространенных в эксплуатации восьми наименований (марок) автомобильных двигателей (ЗИЛ-130; ЯМЗ-236,238; ЗМЗ-53.24; КамАЗ-740; В-55У, В-450А). Обоснован критерий эффективности ремонта (результат трудовых и материальных затрат для заданного качества ремонта) и его математическое описание в зависимости от исследуемых показателей.

5. Разработанная математическая модель оценки эффективности ремонта позволила: ранжировать двигатели по степени соответствия значений показателей, используемых при такой оценке, их оптимальному уровню; определить рациональные значения показателей организационного и технологического уровня ремонтного производства с точки зрения обеспечения предпочтительных значений критерия эффективности; оценить объем возможных резервов повышения эффективности ремонта каждой марки двигателя. Установлено, что наибольшими резервами обладает двигатель КамАЗ-740, при этом большая часть из них (77Я>) заложена в совершенствовании организации ремонтной технологии, остальное определяется уровнем разработки требований ремонтной документации.

Достоверность полученных результатов определяется использованием математического аппарата корреляционно-регрессионного анализа (доверительная вероятность 0.95) и методов решения задач нелинейного программирования (метод штрафных функций с кубической интерполяцией).

6. Сравнительный анализ эффективности КР исследуемых двигателей на конкретных АРП позволил сформировать рекомендации по повышению организационно-технологического уровня их ремонта, относящиеся к трем направлениям: организации ремонтной технологии, требованию технической документации, системе проведения испытаний. Отмеченные направления оказывают активное влияние на снижение объемов затрат на ремонт двигателей. При этом первые два определяют переменную группу затрат (2/3 от общих затрат), последнее воздей-действует на постоянную (1/3 от общих).

7. По результатам исследования для двигателя КамАЗ-740 (Пе-реславский АРЗ) определены требования к организации процесса де-фектации, выявлена номенклатура деталей, неохваченных ремонтом, и рекомендован способ устранения их дефектов. Отмеченное позволило скорректировать коэффициенты ремонта деталей по группам годности.

Показана возможность корректирования требований ТУ (РК) для данного двигателя. При этом был реализован методический подход к корректированию предельно-допустимых размеров деталей на основе значений коэффициентов тд и Установлена номенклатура таких деталей (сопряжений) и проведен расчет их предельно-допустимых размеров (зазоров-натягов).

8. С целью сокращения постоянной группы затрат обосновано использование при приработочных испытаниях двигателей многофункциональных присадок на основе ультрадисперсных материалов (УДП), позволяющих интенсифицировать приработочные процессы в двигателе без снижения достигнутого уровня качества его сопряжений. Отмеченное подтверждено лабораторными исследованиями на машине трения и стендовыми испытаниями двигателей. Установлено, что использование УДП в маловязких маслах (1сСт) на стадии холодной обкатки позволяет сократить в 1.6 раза общую продолжительность приработки и улучшить в 1.2...2.5 раза показатели прирабатываемости основных сопряжений двигателя , при этом значительно снижается приработоч-ный износ - 1.9...8 раз (в зависимости от вида сопряжений).

9. Использование разработанных рекомендаций в практике КР двигателя КамАЗ-740 позволяет реализовать имеющие резервы повышения эффективности ремонта этого двигателя за счет увеличения на 46Ж трудоемкости восстановления его деталей и расширения их номенклатуры (до 55 ед., включая детали с параметрами предельно-допустимого износа). Достоверность таких результатов подтверждена расчетами по специальной методике прогнозирования объемов ремонтных воздействий (ремонтных затрат) с учетом требований к дефекта-ции /сталей, корректирования их коэффициентов сменности и изменения постоянной группы затрат.

ю. Выполненные расчеты экономической целесообразности внедрения результатов работы для программы ремонтного производства и состояния цен на начало 1993 года позволяет ожидать эффект в размере 40.5 тыс.р. по двигателю КамАЗ-740 и 4.8 тыс.р. для ЗМЗ-53. Полученные цифры должны уточнятся по результатам самостоятельного

исследования каждого из трех направлений.

11. Основные положения работы реализованы в пяти публикаци-циях, в докладах пяти конференций различного уровня. Результаты работы используются: в виде программных продуктов на 22 -ом ремонтном заводе и учебном процессе ВА БТВ; в виде рекомендаций на Переславском АРЗ.

Основные положения диссертации отражены в следующих работах:

1. Долгополов Б.П., Корейбо Ю.И. Технико-экономический подход к оценке эффективности капитального ремонта двигателей в условиях АРЗ //Автомобильный транспорт в условиях перехода к рынку: Материалы межвузовской научно-практической конференции. /Отв. ред. А.И. Грушевский; КрПИ. - Красноярск, 199Э. - с. 147 - 152.

2. Санников В.Ы., Корейбо Ю.И. О приработочной способности ультрадисперсного алмазно-графитного порошка //Ультрадисперсные материалы. Получение и свойства: Межвузовский сборник /Отв. ред. A.M. Ставер; КрПИ. - Красноярск, 1991. - с. 155 - 161.

3. Санников В.М., Корейбо Ю.И. Приработочное масло /A.c. Ä1829397. - М., 1992.

4. Долгополов Б.П., Корейбо Ю.И. Формирование модели оптимизации при технико-экономической оценке капитального ремонта двигателей //Проблемы техники и технологий XXI века: Тезисы докладов научной конференции /Отв. ред. A.A. Городилов; КГТУ. - Красноярск. 1994. с. 148.

5. Обоснование объема и содержания ремонтных затрат при восстановлении двигателей в условиях АРЗ /НИР, per. * 01920007078. -М.: МАДИ, 1991. - 129