автореферат диссертации по транспорту, 05.22.10, диссертация на тему:Повышение надежности технической службы смешанного автотранспортного предприятия методами организационно-технологического обеспечения

РГ8 ОЛ

На правах рукописи

МАРАСАНОВ Игорь Николаевич

ПОВЫШЕНИЕ НАДЁЖНОСТИ ТЕХНИЧЕСКОЙ "СЛУЖБЫ СМЕШАННОГО АВТОТРАНСПОРТНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ МЕТОДАМИ ОРГАНИЗАЦИОННО - ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

05.22.10 - Эксплуатация автомобильного транспорта

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1997 г.

Работа выполнена на кафедре "Эксплуатация автомобильного транспорта" Московского Государственного автомобильно-дорояного института (технического университета)

Научный руководитель

Официальные оппоненты -

доктор технических каук, профессор ВЛАСОВ В.Ы.

доктор технических наук, профессор СИДОРЕНКО Р. В.

кандидат технических наук, с. н. с. ЯКУШЕВ В. А.

Ведущая организация - ЗАО "Иосавтопрогресс"

Защита состоится «¿Г« 1997 г. в 10 часов на

заседании диссертационного совета К 053.30.09.ВАК России .. при. Московском Государственном автомобильно - дарохком институте (техническом университете) по адресу : 125829, ГСП-47, Москва, А-319, Ленинградский проспект, 64, ауд. 42.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с псдписье, заверенной печатью организации, прос::». направлять в адрес .диссертационного совета. __

Автореферат разослан _ 1997г.

Телефон для справок 155-03-28.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук,

профессор ВЛАСОВ В.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Доля автотранспортных предприятий, эксплуатирующих смещанный ппдвияной состав (с учетом ведомственного автотранспорта) , составляет по России 55-60%. Наиболее характерными их представителями являются городские АТП (ГАТП), районые автоколонны ' и другие предприятия среднего и малого размера, эксплуатирующие подвижной состав численностью 50-200 автомобилей.

Существующие-экономические условия не позволяют большинству АТП управлять возрастной структурой парков, приобретая новые автомобили. Существенно сократились затраты на поддержание ПТБ. Этим обусловлено резкое старение за последние 4-5 лет среднего возраста эксплуатируемых автомобилей и сокращение на 25— 35% (на примере Липецкой обл.) их численности. Для г.Липецка на начало 1997г. процент эксплуатируемых автомобилей, превысивших сроки амортизации и подлежащих списанию, составляет для грузовых и смешанных предприятий 50-65%, для автобусных парков 75-85%. При этом предприятия, располагающие достаточно оснащенной ПТБ, обеспечивают коэфициент выпуска на линию более 0,85 при среднем для АТП той же группы 0,6-0, 62. Обеспечение перевозок все больше связывается с использованием возможностей собственной технической службы и.надежной работой её производственных подразделений.

Указанная группа предприятий вместе с пассажирскими способствует своими услугами созданию основы устойчивого функционирования городской инфраструктуры. продовольственного и транспортного обеспечения города или района, выполняя социально значимые перевозки (СЗП). Социальный ущерб от их невыполнения может усугублять экономический. Для муниципальных властей, как заказчиков транспортной работы, и городского бюджета, как одного из источников её оплаты есть заинтересованность в использовании полученных средств предприятием не только на покрытие произведенных затрат, но и на проведение мероприятий, повышающих гарантию.отсутствия срывов СЗП.. .Одним.из налравле-. ний подобногочиспользования является обеспечение оптимального функционирования производств технической службы.

В связи с этим актуальными являются исследования по оцен-

- г -

ке надежности работы технической слуабы и её подразделений в зависимости от их ресурсного обеспечения и проводимых в^ни;; мероприятий» а также оценка затрат, связанных с обеспечением оптимальной надежности.

Цель исследований.■ Разработка методов расчета и оптимизации надежности технической службы смешанного АТП (ГАТП), обеспечивающего выполнение социально значимых перевозок (СЗП), и определение рациональной величины средств, направляемых на развитие производства ТО и ремонта автомобилей.

Предмет исследования. Подразделения технической службы и методы организационно-технологического обеспечения, повышающие надежность их функционирования.

Научная новизна. Характеризуется:

- разработкой количественного показателя оценки надежности технической слуябы и функционирования е5 подразделений:

- разработкой математического обеспечения, модели и методики оптимизации надежности работы технической слуябы как сложной организационно-технической системы;

- определение« принципов проведения оптимальной организационной, финансовой и технической политики поддержки технической службы АТП с учетом выполнения им- СЗП; - •

- разработкой методики оценки рациональной величины бюд-кетных средств, направляемых на достижение оптимального значения показателя надежности технической слуябы и сокращение числа срывов перевозок по её вине.

Практическая ценность. Заключается в разработке рекомендаций по распределению ресурсов и проведении организационно-технологических мероприятий для обеспечения оптимального уровня надежности работы поде, схемы АТП "техническая слу::ба", а также в создании методики определения рациональной величины средств, необходимых для производства ТО, ремонта автомобилей и их материально-технического снабжения с оценкой сокращения числа\ срывов СЗП.

Реализация результатов1 работы. Полученные результаты использованы в 'АО -"Автоколонна' 1414й' г.Липецка для анализа й планирования производственной деятельности технической слулсы.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложе-.ны и обсувдены на 53-й, 54-й и 55-й научно-методических к на-

учно-исследовательских конференциях НАДИ (ТУ) 1995 - 1997 г. г.

Публикации. Основные положения диссертации содержатся в 1 печатной, 3 депонированных работах и научно-техническом отчете.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав,.' выводов, содержит 124 страницы текста, '9 таблиц, 27 иллюстраций, список литературы из 125 наименований и 27 страниц приложений.. .

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрывается актуальность работы, излагаются цели исследования, научная новизна.и практическая ценность работа.

В первой главе анализируются пути развития ПТБ и организационно-производственных структур на автомобильном транспорте в современных условиях. На основе опыта деятельности предприятий, запинающихся СЗП, анализируется применимость существующих показателей оценки работы подвижного состава для данных перевозок, в частности оценки их надежности. В связи с этим рассматриваются-- существующие методы оценки эффективности р?боты технической службы в обеспечении надежности перевозок. Производится обзор и анализ "выполненных работ по оценке эффективности деятельности технической слуябы. Для рассматриваемой группы предприятий обосновывается необходимость показателя, позволяющего оценить надежность выполнения технической слуябой производственных программ.

На основании проведенного анализа определены основные задачи исследования:

1. Разгзсотка формализованного описания и метода расчета количественного показателя оценки надежности технической службы и показателей надежности функционирования её подразделений.

2. Разработка математического обеспечения, моде/,и и методики оптимизации величины показателя надежности р^о^и технической слуггбы как сложной оргаиизациокно-техннчееггай системы в зависимости 'от^её' возможного'--ресурсного обеспечения.

3. Определение принципов оптимальной организационной, финансовой и технической политики поддераки технической слуябы АТП с учетом специфики его работы по выполнения СЗП.

4. Разработка методики оценки оптимальной величины бюджетных средств, направляемых на достижение оптимального значения показателя надежности технической службы и сокращение-числа срывов перевозок по её вине.

На основании'сформулированных цели, задач и литературного ' обзора разработана общая методика исследований, включающая теоретические и экспериментальные исследования. X,

Во второй главе сформулирован принцип формализованного описания технической службы как сложной организационно-технической системы, состоящей из взаимодействующих подразделений и подсистем. Основными среди них выделены подсистема производства ТО и ремонта и подсистема материально-технического снабжения (МТС), каждая из которых имеют свои показатели надежности. Надежность технической службы определяется как комплексное свойство, заключающееся в способности данной системы качественно и в срок обеспечить выполнение необходимых объемов работ по находящимся в ТО и ремонте или поступающим туда автомобилям. Даны соответствующие определения показателям надежности подсистем. Проведенн-^з расчеты показывают неравнозначное влияние подсистем на вероятность неэффективной работы технической службы (рис.1): для подсистемы ТО и ТР оно достаточно стабильно и подвержено меньшим возмущениям, чем у подсистемы !.ГГС. Зто говорит о необходимости комплексной оценки надежности для каждого из производственных подразделений.

Показатель надежности технической слуксбы, используемый в

работе, имеет вид:

к к

Рт = =1^11 Рг\

где Ри - показатель надежности работы 1-го подразделения подсистемы ТО и ремонта (индекс 1); . \ Р21 - показатель надежности работы подсистемы МТС (индекс2) в отношении 1-го подразделения;

бо1 - относительная доля автомобилей из общей .суточной программы", проходящая- через ¡-'е подразделение; к - число подразделений. Показателями надежности подсистем являются: 1) для подсистемы ТО и ремонта - вероятность своевремен-

- о -

ного завершения работ подразделением (вероятность реализации суточной трудоемкости tct). Вид теоретического закона для нахождения численного значения вероятности определяется по величине коэффициента вариации суточной трудоемкости v(tCT) через характеристики средней трудоемкости ' tCT и её квадратичного отклонения 6(tct), определяемых:

t-ст = ^св Rn " (2)

6(tCT) = ytffW,.) + NcVd,) , (3)

где tCB - суточное время выполнения работ в подразделении;

R„ - среднее число рабочих на посту;

Nc - суточная программа;

Ц - единичная трудоемкость работ;

6(NC), б(Ц) - средние квадратические отклонения соответственно суточной программы и трудоемкости.

Для обеспечения единой размерности величин, участвующих в формулах расчета вероятности, разработан метод перехода от характеристик наблюдаемого времени работ к характеристикам суточной трудоемкости и расчета последних. Определен принцип учета влияния уровня механизации и количества рабочих на посту для прогнозирования значений статистических характеристик времени и трудоемкости работ при расчете показателя надежности Рп для разномарочнаго парка;

2) для подсистемы МТС - оптимальная величина вероятности наличия необходимых запасных частей для производства ТО и ремонта Fx(Y). Она определяется, исходя из затрат, потерь и доходов А.ТП, которые связаны с деятельностью подсистемы МТС и присутствуют в целевой, функции:

Y к>

г

L(Y) = с (Y - q) + s J(Y - x)f(x)dx + pj(x - Y)f(x)dx -> min(4), 0 Y

где Y - величина, до которой,необходимо пополнить запас комплектующих в предвидении спроса на них в единицу времени;' х - величина спроса в единицу времени; q - величина остатка запасов;

s - затраты на хранение запаса в единицу времени;

с - затраты на пополнение запаса;

Р - потери дохода из-за простоев автомобилей при отсутствии необходимых запасных частей.

Величина оптимальной вероятности: Р - с

Fx (Y)---Р2 (5)

Р + s

монет определяться по подразделениям, маркам автомобилей и отдельным видам работ. Величина спроса определяется расчетом расхода запасных частей, основанным на надежностных данных (через ведущую функции потока отказов). Через потребность в замене запасных частей учитывается техническое состояние и возраст парка.

Таким образом, обосновывается выбор, математического аппарата для оценки существующего или расчета оптимального значения показателя надежности Рт технической службы. Факторы, учитываемые при оптимизации показателя Рт, определяются:

- во-первых, по результатам экспертного опроса, проводимого на предприятиях, занимающихся выполнением СЗП. Реиение об учете фактора в. исследовании..принимается на основании его "веса" и источника, через который им можно управлять. Интересующим нас источником является техническая служба;

- во-вторых, на основании анализа работы основных производственных подразделений.

Завершающей частью теоретических исследований является разработка математической модели оценки оптимальной надежности технической службы и обоснование выбора в качестве критерия оптимизации величины Pt целевой функции затрат и потерь. В ней участвуют комплексные показатели Pt t для анализируемых подразделений.. Функция имеет вид:

1 - Sj = San + $зч + sa06 + Пяо1 - min, (6)\

где БзП - затраты на заработную плату;

Sj, - затрата на запасные'части и эксплуатационные материалы;

SD06 ~ приведенные затраты на оборудование;

'Пдот - потери дохода по вине подразделения технической

- в -

службы.

Функция (6) участвует в формировании величины меры прибыльности предприятия. Составляющие (65 определяют выбор оптимальной величины ресурсов, нужных производствам технической службы или её отдельному производственному подразделению, и варианты их. изменения.

На основании выполненных исследований разработана методика определения показателя надежности технической службы АТП..

В третьей главе представлена методика проведения экспериментальных исследований и сбора необходимых данных. Экспериментальные исследования проводились в а/к 1Ш и других АТП г.Липецка и Липецкой области. - -■

Проведена численная реализация разработанной в гл. 2 модели расчета величины показателя надежности и связанных с его обеспечением затрат. Представлены результаты экспертных исследований по оценке "веса" технической службы и управляемых через неё факторов в обеспечении надежности перевозок. Укрупненная их группировка показана на рис.2.

1 (-Ю

0.5 -0.4 --

¿0.450-/

0.3 -0.2 --

¿0.211-/

АЗ. 187-/

0.1 + 0

1

/

Источник влияния, ш Рис. 2 Итоговая группировка факторов по источникам влияния

1 - техническая служба

2 - служба эксплуатации-

3 - совместно техническая и другие службы

4 - служба МТС

5 - внешние условия

Анализ результатов показывает следующее:

- управляемыми в той или иной степени на уровне АТП и служб являптся большинство факторов (суммарный "вес" 0,55);

- весьма высока роль технической службы в обеспечении надежности перевозок ( ее "вес" 0,211 );

т ванна координация взаимодействия служб АТП (например, "вес" совместного влияния технической службы и службы эксплуатации 0,055 из 0,1В7 - источник ТДС);

- для малых и средних смешанных АТП высока роль и относительно самостоятельно влияние на надежность перевозок источника "система МТС" ("вес" как самостоятельного фавора 0,06).

Надежность работы подразделений, выполняющих ТО или TP, зависит от множества факторов. Изменяемыми факторами для расчетов по модели приняты: Нц - число постов; Nc - средняя суточная программа; Rn - число рабочих на посту; Сси - число смен; Тсм - время смены; У„ - уровень механизации. На основании ранее выполненных исследований проведен прогноз изменения статистических характеристик времени работ и трудоемкости (фрагмент представлен в табл. 1), определены вероятности своевременного завершения работ подразделениями TP й ТО-2 (рис.3).

Таблица 1

Изменение характеристик времени выполнения работ подсистемой ТР от числа рабочих на посту (на примере зоны ТР а/к 1414 г.Липецка)

R„, чел. t,- f(Rn),4 W .ч 6UB) 6(tCB) v(tCB)

1,0 3,08 14.18 2,03 11,44 . 0,80

1,2 2,98 13.71 1,99 11,16 0.81

1.4 2,55 11.73 1,84 10,08 0.86

1.5 2,40 11.08 1,79 9.71 0, 88

1.6 2,32 10.67 1.75 9,46 0. 89

1. 8. •■ ■,'2,18- 10,04 ' 1/71 • • 9,15 0,91

2,0 1,98 8,81 1,60 8,43 0, 96

Рис. 3 Зависимость вероятности своевременного завершения работ 10-2 от видав выделяемых ресурсов число постов; {?„- среднее число рабочих на посту; Кс- суточная производственная программа

- и -

Определена величина показателя Рг оптимальной надежности работы подсистемы МТС. - Для парка в целом она равна 0,798. Величины её по маркам приведены в'работе.

Математическая модель, разработанная в гл. 2, реализована на примере прогноза изменения затрат и надежности для произ- ■ • водства TP при различном его ресурсном обеспечении и режимах работы производства

При расчетах использованы, в зависимости от вариантов прогноза, действующая и оптимальная величины надежности подсистемы МТС Р2тр; различные стратегии изменения затрат на запасные части (учет качества работ); различные стратегии технического вооружения постов .(уровень. механизации и затраты ка оборудование). Режимы производства: 1-1 Тем = 6,7ч, Сем = 2; 2-1 Тем = 8,0ч, Сем = 2; 3-1 Тем = 10,5ч, Сем = 2. В итоге реализованы следующие варианты прогноза изменения затрат:

I. ER„= const, Р2тр = const, Sg, = Т(Уи~), PiTP = f(y„) И. Щ,- f(yM), Р2тр = РгтрорЬ.БзЧ = f (Ун), ?!ТР - const

III.SRd- const, P2IP = const, Sg, = const, ?!ТР = f(yM) .

IV. ER„= f(yu), ?2TP= P2TPopt.S3, = const, P^ = const Расчет проводился в табличном процессоре EXCEL 5.0. Пример графика функции суммарных затрат и потерь--показан на рис.4.

В четвертой глазе в виде рабочих методик реализуются результаты экспериментальных и теоретических исследований. Представлена методика учета надежности технической службы при формировании размера бюджетного заказа для тех АТП, которые занимаются выполнение СЗП и пользуются дотационной поддержкой городского бюджета. В ней определяется, во-первых, значение показателя Рт, которое должно, обеспечивать АТП в существующих условиях работы (7), и во-вторых, необходимый размер дотаций для обеспечения равенства меры прибыльности АТП единице при фиксированной.величине Рт (8). Методика дает возможность оценки снижения потерь муниципальной клиентуры от срывов перевозок по вине технической службы АТП. Расчет производится с использованием общепринятых экономических показателей.

.'Решёние первой 'задачи для ' оговоренного условия М„р'= 1 представляется в виде :

Дщм ~ ДчjТлNcjи + ijoijudj,, - nKJj - SSJM.

'Tj ' ** * - - 17/

ФУНКЦИИ СУММАРНЫХ ЗАТРАТ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТР ПРИ ИЗМЕНЕНИИ УРОВНЯ МЕХАНИЗАЦИИ (ВАРИАНТ I ПРИ - Яп = 1,2)

□ 340,000-360,000 0 360,000-330,000 0 380,000-400,000 13400,000-420,000 В 420,000-440.000|

Рис.4

Второй задачи:

Дзот^и ■ Зги.-" Дищ + Дц (1 - Р^ОТАц! + (8)

где _

j - марка автомобиля в парке АТП , л - (1,к);

и

Рч

Д.

Л1 и

Лют 1 К

- суммарные расходы (ТО, ремонт, транспортный процесс) по 3-й марке автомобилей, занятых обслужи-ваниванием муниципальной клиентуры; -надежность технической службы по выполнении программы обслуживания и ремонта для ¿-н марки автомобилей;

- планируемый среднесуточный доход от обслуживания муниципальной клиентуры автомобилями а-й марки;

- часовой доход от работы автомобилей 3-й марки на линии;

- величина дотации, необходимой на содержание автонобилей ¡-8 марки, обслуживающих муниципальную кли-.ентуру; - - ..........

- доля дотационных средств, выделяемых муниципальным бюджетом на содержание автомобилей ¡-й марки, обслуживающих муниципальную клиентуру, 0 < < 1;

Пхл1 - потери клиентуры от срывов перевозок автомобилями

.]'-й марки;

Тл - время работы автомобилей на линии;

мс31| - среднесуточная программа по ТО и ремонту автомо-

билей ,3-й марки, обслуживающих муниципальную клиентуру;

Определение показателя надежности технической службы представлено отдельной методикой. Она используется как при реализации методики определения бюджетных средств, так и отдель- ■ но от неё. Укрупненная блок-схема совместной работы методик представлена на рис.5.' • • ■ • . ■.

1 Система

техническая

служба "

Подсистема ТО и ремонта

т

Подразделение 1

Определение изменяемых входных пар^шетров

Оценка изменения сопутствующих параметров (показателей . работы) ДП^«---^

Оценка надежности работы подразделения по показателю Р!!

Стоимостная оценка мероприятий в подразделении, выбор Ри р

Сравнение вариантов, определение ор1Рт Ц Т1 ~ "21 То' т, р 'тк

т

Расчет показателя рт

1

Прогноз сокращения числа срывов перевозок по вине технической службы

Подсистема МТС

Определение затрат на 34 и агрегаты по моделям п/состава, потерь дохода и штрафов от простоя автомобилей из-за отсутствия 34

Оценка возможных I изменений соответствующих ' затрат

Определение показателя надежности работы СИСТ^ф! МТС Рг

В том числе по подразде^риям

©

Вариант —Нет встраивает муниципальный

орган к 1

Изменение структуры мероприятии.или ггоивздение её в соответствие с фин. возможностями АТП и средств бюджета

Определение адресной' доли средств,' предоставляемых АТП. Прогноз сокращения потерь муниципальной клиентуры от срывов перевозок. Оперативность управления бюджетными средствами.

Рис. 5 Блок-схема алгоритма прогнозирования изменения и учета показателя надежности технической службы АТП

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Решена научная и практическая задача по оценке надежности технической' службы АТП, разработаны математический аппарат и модель оценки надежности в зависимости от вариантов ее ресурсного обеспечения и проводимых организационно-технологических мероприятий.

2. Сформулировано понятие показателя надежности технической службы. Он рассчитывается по производственным подразделениям, проводящим ТО и ремонт автомобилей - основным зонам и производствам. Определены показатели надежности подсистем технической службы, а именно: для подсистемы ТО и ремонта - вероятность реализации суточной трудоемкости работ и выполнения суточной программы; для подсистемы МТС - вероятность наличия гарантированного уровня запасных частей, агрегатов и материалов на складе предприятия.

3. Произведена экспертная оценка факторов, влияющих на надежность перевозок, и определены источники, к которым они относятся. Полученный "вес" технической службы среднего смешанного АТП в обеспечении надежности перевозок- составляет 0,211 и характеризует актуальность исследований.

4. Выявлены и оценены главные управляемые факторы и ме-соприьтия, влияющие на надежность подсистем технической службы. Для подсистемы ТО и ремонта ими являются уровень механизации, среднее число рабочих на посту (влияют одновременно на мощность производства и на статистические характеристики времени и трудоемкости работ); для подсистемы МТС - величина доходов от перевозок и потерь от их невыполнения, расход и стоимость запасных частей, потери при хранении запасов.

5. Разработана методика расчета и оптимизации величины, пгасазателя надежности технической службы.

6. Произведена численная реализация модели и получены результаты по определению надежности и затрат по её обеспечению на примере производства ТР. Получены варианты соответствия' затрат различным: ресурсному обеспечению производства, его надежности и технической, политике АТП и службы.

7. Разработана методика учета надежности технической

службы при формировании бюджетного заказа АТП, занимающихся социально значимыми перевозками. Она позволяет определить оптимальную величину бюджетных средств, выделяемых АТП, и.показатель надежности, который при этом должен обеспечиваться технической службой. ' * '

Основные положения диссертации содержатся в следующих ра-

1. Разработка рекомендаций по созданию фирменной системы обслуживания автобусов семейства'"Икарус" (на примере Кемеровской области)/ Отчет о НИР (выходные материалы). Рук. Власов В. М. Тема N 3454794. Гос. регистр. Ш1950002061 М., 19Э4.. г 67с.

2. Власов В. М., Зенченко В. А., Костюченко И. В., Марасанов И. Н. Оценка эффективности фирменной системы технического содержания автобусов семейства "Икарус "/МАДИ. - М., 1995.-8с. Деп. в ВИНИТИ 21.04.95 1Ш43-В95

3. Суворов В.А., Марасанов И.Н. Эксплуатационная надежность АТП / Транспортные проблемы и развитие технологических процессов: Сб. науч. статей. 4.2 - Липецк, ЛГТУ, 1995. - Зс.

4. Зенченко В.А., Марасанов И.Н. Оценка роли технической службы АТП в обеспечении надежности перевозок. - М., МАДИ (ТУ Ь 1996. - Юс." Деп. в ВИНИТИ N1174 - В96 '

5. Марасанов И. Н., Зенченко В.А. Учет влияния надежности работы системы "техническая служба АТП" на качество грузовых социально значимых перевозок. - М., МАДИ(ТУ), 1996. - 10с. Деп. в ВИНИТИ N1173 - В96

ботах