автореферат диссертации по транспорту, 05.22.10, диссертация на тему:Разработка системы повышения качества функционирования технической службы автотранспортных предприятий (на примере пассажирского АТП)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА

На правах рукописи УДК 629. 113-004-.5+629. 114. 004. 67

СЕЛИН Виктор Сергеевич

РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ АВТОТРАНСПОРТНЫХ ПРЕДПРИЯТИИ (на примере пассажирского АТП)

Специальность 05.22.10 - Эксплуатация автомобильного

транспорта

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1994 г.

Работа выполнена в Государственном научно-исследовательском институте автомобильного транспорта.

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор Клейнер Б.С. Официальные оппоненты: доктор технических наук,

Ведущая организация - департамент автомобильного транспорта

Минтранса России

в 10 часов на заседании специализированного Совета K-I53.0I.0I при Государственном научно-исследовательском институте автомобильного транспорта по адресу: 123514, Москва, ул. Героев Панфиловцев, 24.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИАТ.

профессор Коваленко В.Г.

кандидат технических наук, профессор Зорин В.А.

Защита диссертации состоится

1994 г.

Автореферат разослан

.1994 г.

И.о. ученого секретаря специализированного Совета

к.т.н. Кузнецов Е.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Успешное развитие экономики страны неразрывно связано с совершенствованием ее транспортной системы и, в частности, отрасли автомобильного транспорта. При этом складыва-. ющаяся в настоящее время ситуация обуславливает настоятельную необходимость резкого повышения эффективности использования автомобильного транспорта путем уменьшения простоев подвижного состава в техническом обслуживании и ремонте, снижения трудовых и материальных затрат на его содержание и расхода топлива. В значительной мере обеспечить это можно за'счет повышения качества функционирования технических служб автотранспортных предприятий (АТП) путем внедрения централизованных систем управления процессами технического обслуживания и ремонта подвижного состава.

Однако, анализ результатов широкого внедрения централизованных систем управления в автотранспортных- предприятиях показал, что значительная часть потенциальных возможностей этих- систем не может быть полностью реализована из-за .существенных противоречий между возросшими требованиями и сложившимися в АТП традиционными методами управления.

Эти противоречия выражаются, в том, что из-за неоправданного увеличения или уменьшения мощности отдельных участков возникают несогласованность в работе и узкие, места, отсутствуют эффективные методы оперативного планирования работ по ТО и. ремонту автомобилей, а также полная и однозначная- информация об их техническом состоянии. . . - . ,

В связи с этим настоящая диссертация, посвященная разработке общей методологии определения оптимальной мощности элементов производственной структуры технической службы, совершенствованию информационного обеспечения и повышению эффективности оперативно-производственного планирования и управления процессами технического обслуживания и ремонта автомобилей, является' .весьма актуальной. ' - .

Представленная работа выполнена в соответствии с Комплексной Государственной Программой "Транспорт России"..

Целью исследования является разработка системы повышения качества функционирования технической службы АТП путем оптимизации мощности ее производственных элементов, совершенствования методов информационной подготовки! а также технологии и Методов оператив-

но-производственного планирования и управления процессами ТО и ремонта автомобилей.

Предметом исследования является система функционирования технической службы АТП.

Научная новизна диссертации заключается в том, что в ней впервые на основе выполненных исследований разработаны математическая модель системы ТО и ремонта, методйка оптимизации мощности элементов производства, методика формирования,и использования информации,' необходимой для,различных уровней подготовки, планирования и управления производством, а также новая система оперативного планирования.

На защиту выносятся следующие основные положения:

- принципы оптимизации элементов производственной структуры; '- математическая модель- системы ТО и ремонта;

- методика формирования информационного обеспечения-,

- методика оперативно-производственного планирования процессов

,10 -и ремонта автомобилей;

- принципы совершенствования технологии управления процессами , ТО И ремонта. , '

Практическая значимость исследований состоит в.том, что разработаны и реализованы рекомендации по оптимизации элементов производства, совершенствованию информационного обеспечения и оперативно-производственного планирования, а также методика превращения АТП в акционерное общество, состоящее из нескольких самостоятельных предприятий. При выполнении-работ по совершенствованию организации управления технической службой было проведено усовершенствование организации работы эксплуатационной службы, внедрена автоматизированная система управления ею. . ,

Реализация результатов работы. Диссертационная работа выполнялась в научно-исследовательском^ институте автомобильного транспорта (НИИАТ). Основной объем экспериментальных исследований и внедрение выполнялись на базе Краснодарского автобусного парка Шг (ПАТП-2). , .. . ■ (

По материалам исследований опубликовано 4 печатные работы.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации доложены, обсуждены и получили одобрение на:

1. Краевой-научно-производственной конференции, г.Краснодар, февраль 1988 г.

2. Краевой научно-производственной .конференции, г.Краснодар,

октябрь 1990 г.

3. Научной конференции НИИАТ, г.Москва, март 1991г.

4. Научно-производственной конференции, г. Краснодар, октябрь 1991 Г.

5. Научной конференции, г.Краснодар, май 1992г.

6. Научной конференции МАДИ, г.Москва, февраль 1993г.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и содержит 165 страниц, из которых 37 рисунка и 30 таблицы. Список литературы содержит 109 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, изложены основные положения, выносимые на защиту, сформулированы цель работы, ее научная новизна и практическая ценность.

В первой главе "Состояние вопроса, цели и задачи исследования" обосновывается актуальность перехода автотранспорта на работу в условиях рыночных отношений, которая ставит перед предприятиями новые задачи по обеспечению высокого уровня эффективности функционирования подвижного состава. В этих условиях определяющая роль в повышении эффективности отводится решению вопросов обеспечения работоспособности.

Анализ работ Кузнецова Е.С., Авдонькина Ф.Н., Крамаренко Г.В. и др. показывает, что работоспособность автомобиля зависит от множества факторов. Это прежде всего группа факторов, определяемая конструктивными и технологическими особенностями производства автомобиля и группа факторов, определяемая дорожно-климатическими и эксплуатационными,' а также технологическими и организационными условиями поддержания автомобиля в работоспособном состоянии.

Кроме того, техническое состояние автотранспортных средств зависит от уровня организации, планирования и управления ТО и ремонтом подвижного состава, т. к. они определяют качество труда исполнителя на всех операциях ТО и ремонта автомобилей.

Целесообразность повышения качества ТО и ремонта определяется в большинстве случаев соотношением затрат на его обеспечение и получаемого в результате этого эффекта, что характеризует экономическую сторону вопроса повышения качества.

Как известно, на автомобильном транспорте и в подавляющем большинстве отраслей промышленности применяется планово-предупредительная система технического обслуживания и ремонта. Рас-

смотрены преимущества и недостатки стратегии предупредительных замен, методы их проектирования и-технико-экономическое обоснование проведения. Определена целесообразность применения "агрега-тированных ремонтных операций" с использованием "Ремонтных комплектов".

. Проанализированы используемые у нас в стране и за рубежом методы организации и управления процессами ТО и ремонта автотранспортных средств и выполненные ранее исследования в этой области.

Большой вклад в совершенствование форм и методов организации и управления процессами на автомобильном транспорте внесли советские ученые: М.Н. Бедняк, Л. А. Бронштейн, Н. Я. Говорущенко,' Б. С.Клей-нер, Г.В.Крамаренко, В.С.Кузнецов, Е.Г.Логачев, И.А.Луйк, Л.Г.Резник, С. В. Шумик и др.

Важным этапом в процессе совершенствования организации и управления технической службой явилась разработка централизованной системы управления (ЦУП), которая получила широкое внедрение в автотранспортных предприятиях страны. Определены причины неполной реализации преимуществ и возможностей системы ЦУП.

Исходя из поставленной цели и состояния вопроса сформулированы следующие основные задачи исследования:

1. Разработать модель взаимодействия производственных подразделений технической службы, реализовать ее на ЭВМ и составить методику определения взаимосогласованной мощности производственных участков.

2. Исследовать методы формирования оперативных планов ТО и ремонта автомобилей и разработать рекомендации по их оптимизации с использованием ПЭВМ.

3. Исследовать потоки информации, используемой в технической службе, и разработать систему информационного обеспечения, дающую возможность получения на базе ПЭВМ информации, необходимой для принятия решений в процессе управления.

4. Провести опытное внедрение разработанных рекомендаций и определить их экономическую эффективность.

Приведена блок-схема алгоритма общей методики исследования

Во второй главе - "Разработка и реализация системы ТО и ремонта автомобилей" система ТО и ремонта рассматривается как организационное целое, состоящее из различных подсистем и элементов.

Построение модели системы ТО и ремонта и ее реализация на ЭВМ

позволяют получить ясную картину целей и задач, поставленных перед системой, а также определить действия, которые она должна осуществлять для их достижения. Разработка модели системы относится к классу слабоструктуризованных задач, содержащих наряду с количественными качественные и неопределенные элементы.

Основным принципом, использованным при разработке модели системы является принцип "ориентации решения на процесс".

При построении модели системы выделены следующие этапы:

1. Анализ функционирования системы, выявление ее функциональных и структурных особенностей.

2. Выявление факторов, действующих на систему и подлежащих обязательному учету при разработке модели.

3- Выбор показателей функционирования' системы и разработка критерия оценки ее эффективности.-

4. Выявление зависимости показателей функционирования и значения критерия эффективности от параметров системы и внешней среды и построение математической модели системы.

Анализ процессов ТО и ремонта автомобилей показал, что выполнение задач, стоящих перед системой, обеспечивается реализацией следующих основных функций:

- организация демонтажно-монтажных работ при ТО и ремонте шгомобилей;

- организация подготовки производства выполнения работ по ТО I ремонту автомобилей, их агрегатов и узлов;

- организация работ по ремонту узлов и деталей;

- организация оперативного взаимодействия между подразделени-ш, выполняющими различные виды работ по ТО и ремонту автомоби-:ей, их агрегатов, узлов и деталей.

Таким образом, система может быть представлена как совокуп-ость динамически взаимодействующих функциональных подсистем: де-онтажно-монтажных работ; подготовительного производства; восста-овления агрегатов и узлов. Кроме того, представилось целесообраз-ым при моделировании выделить в самостоятельную функциональную одсистему оборотный фонд агрегатов и узлов.

Структурный анализ проведен с помощью графической формализо-анной модели, отражающей систему отношений функциональных подсис-зм и элементов как между собой , так и с внешней средой (рис. 1).

В основу разработки критерия эффективности функционирования 1стемы положен принцип минимизации затрат для достижения цели

ПАРК АВТОМОБИЛЕЙ

Отдел оперативного управления

Посты ТО и ремонта

Подсистема демон-тажно-монтажных

работ ^

е и с

п р

а в н ы е

агрегаты, узлы и детали

Подсистема подготовки производства

II

>

Склад Мойка- Комплектация

ремфонда дефектовка

' . 1 ' 1

1 : ' 1

1 м- и- |

Склад запасных частей

Подсистема оборотного фонда агрегатов, узлов. Промежуточный склад

оперативное управление

Подсистема ремонта агрегатов, узлов, деталей

Исправные агрегаты, узлы, детали

Рис. 1. Структурная модель системы ТО и ремонта автомобилей

функционирования - обеспечение требуемого уровня., работоспособности парка автомобилей.

В условиях случайного характера возникновения отказов в некоторые моменты времени будет образовываться очередь автомобилей на ремонт, а в другие будут простаивать ремонтные средства системы в ожидании поступления заявок на ремонт.

Увеличение количества ремонтных средств для обслуживания пар-.ка автомобилей приводит к сокращению времени их простоя, но при этом увеличиваются простои ремонтных средств.

Таким образом, необходимо определить количество ремонтных средств системы, при котором сумма издержек »» предприятия от простоя автомобилей иПр и простоя ремонтных средств были бы минимальными, при условии обеспечения требуемого уровня работоспособности. Требуемый уровень работоспособности парка автомобилей будет обеспечен, если время их ТО или ремонта не будет превышать наперед заданного Тогда функция эффективности системы запишется в виде:

'и = "пр + V

(1)

Построение математической модели системы основано на агрега-тивном подходе и функциональной поуровневой декомпозиции системы (рис. 2).

Разработанная модель системы позволяет исследовать влияние факторов, поддающихся количественной оценке, например: состава парка автомобилей; количества ремонтных средств в различных функциональных подсистемах, других факторов, влияющих на эффективность функционирования системы. Однако, как показал выполненный анализ, на результаты функционирования системы существенное влияние оказывают такие факторы, как формы организации труда ремонтных рабочих, эффективность управления процессами и т. п., которые не представляется возможным формализовать и получить аналитические выражения для их оценки.

Поэтому, учитывая ограниченность применения аналитической модели, наиболее эффективным методом получения параметров функционирования и исследования системы является метод имитационного моделирования, который и был применен при решении задач.

Поэтому, учитывая ограниченность применения аналитической

СИСТЕМА РЕМОНТА АВТОМОБИЛЕИ

Рис. 2. Функциональная модель системы ремонта автомобилей

модели, наиболее эффективным методом получения параметров функционирования и исследования системы является метод имитационного моделирования, который и был применен при решении задач.

Разработанная имитационная модель системы ТО и ремонта авто-

мобилей позволяет решать следующие задачи:

- определить мощности зоны ремонта автомобилей, участка подготовки производства и ремонта агрегатов, узлов и деталей, а также оптимизировать по разработанному критерию их соотношения с учетом случайного характера поступления автомобилей в ремонт, объема-ремонта, наличия запасных частей, обеспеченности ремонтным персоналом;

- определить оптимальную величину оборотного фонда агрегатов и узлов и оценить его влияние на пропускную способность зоны ремонта автомобилей, а также на коэффициент готовности парка;

- определить наиболее эффективные стратегии управления процессами обеспечения постов ремонта оборотными агрегатами и узлами;

- определять эффективность использования ремонтных средств

АТП;

- определять эффективность организационных и технических мероприятий при - совершенствовании технологических процессов ТО и ремонта автомобилей, их агрегатов и узлов;

-прогнозировать изменение времени ремонта и коэффициента готовности в зависимости от количества автомобилей в парке и режима их эксплуатации;

- прогнозировать изменение основных показателей деятельности техничёской службы АТП при совершенствовании методов организации и управления производством ТО и ремонта.

Для решения этих задач необходимо иметь полную и достоверную информацию о процессах ТО и ремонта автомобилей," их агрегатов, узлов и деталей в условиях'конкретного АТП. Объем этой информации определяется перечнем исходных данных для моделирования системы, которые получают из соответствующих блоков информационной системы (глава 3).

В третьей главе - "Исследование методов организации информационного обеспечения"-проведен анализ методов информационной подготовки ремонта автомобилей, определена последовательность поиска неисправности в процессе подготовки производства( даны методика и рекомендации по построению информационной базы системы.

Отмечено, что эффективность информационной подготовки производства ТО и ремонта автомобилей зависит не только от количественных и качественных характеристик потоков входной информации, но и от наличия рациональных форм взаимосвязи системы информационного обеспечения ТО и ремонта автомобилей с общим

процессом управления производством ТО и ремонта.

В связи с этим важное значение имеют работы д.т.н. профессора Б. С.Клейнера, в которых предложено для обеспечения этой взаимосвязи использовать диспетчерские и технологические характеристики.

Исходной информацией, необходимой для оптимизации процесса формирования данных в нормативно-справочной документации, используемой при информационной подготовке производства ремонта, являются внешние проявления неисправностей. Им соответствует перечень возможных неисправностей Н1 с априорными вероятностями их проявления Р.., полученными на основании обработки статистической информации о надежности элементов конструкции автомобиля, с указанием необходимых для их устранения разборочно-сборочных операций и запасных частей. Каждая разборочно-сборочная операция, в свою очередь, состоит из элементарных операций, упорядоченная совокупность которых представляет собой постовую технологию выполнения разборочно-сборочной операции в целом.

Описаны методики и схемы поиска неисправности по внешнему появлению, приведены блок-схемы последовательности поиска.

Для обеспечения органов управления информацией, обладающей всей необходимой полнотой, разработана общая методология построения информационной базы АТП на основе структурно-функциональной схемы информационного обеспечения, которая отражает взаимосвязь подсистем, ее образующих.

Построение информационных блоков и всей системы в целом базируется на принципах интеграции, исходя из которых разработаны первичные документы, технология их предмашинной обработки, а также структура программных комплексов и технология их функционирования. Методология создания и синтеза информационных блоков в информационной подсистеме заключается в следующем:

1) в результате анализа информации, использующейся на АТП, выделяются показатели, необходимые для формирования первичных документов в системе управления;

2) рационализируются первичные документы по содержанию и по форме с учетом человеко-машинного фактора дальнейшей обработки и принятия решения;

3) вся необходимая информация организуется в постоянные, условно-постоянные и переменные массивы. Эти массивы формируются- в блоки, используемые всеми задачами и являются так называемыми базовыми массивами;

4) на основе существующих стандартных систем управления базами данных создается развитый программно-математический комплекс вычислительных систем, необходимый для решения задач учета, анализа, принятия решений в системе управления.

Для построения информационных блоков и связи их в информационные подсистемы необходимо было поставить и решить ряд задач, основными из которых являются:

а) разработка универсального программногМатематического обеспечения для решения всего круга задач;

б) рационализация существующих первичных документов, разработка, новых форм первичных документов и технологии процессов их обработки на предмашинном этапе;

в) разработка и создание нормативно-справочной базы;

г) разработка программных комплексов, реализующих все задачи, решаемые вышеперечисленными подсистемами;

д) разработка методики внедрения информационных блоков и подсистем.

Одной из важнейших проблем при создании информационной базы АТП является проблема создания классификаторов, шифраторов и дешифраторов, которые были бы удобны не только для последующего ввода закодированной информации в ЭВМ, но и в обращении с ними персонала, при шифровке и кодировании с первичных документов. Состав и содержание справочников определяются кругом задач, решаемых каждым информационным блоком и подсистемами в целом. Стр>уктура справочников и система шифровки разработаны так, чтобы возможны были изменения и расширения справочников без изменения структуры шифров.

В рамках общей системы информационного обеспечения в настоящей работе исследуются и формируются информационная подсистема РЛ и методы ее использования в процессе управления технической службой АТП.

Описана методика построения системы классификации и кодирования информации, содержащейся в нормативно-справочной документации.

Система построена по принципу иерархии понятий, связанных с поиском и устранением неисправностей, что обеспечивает:

- единство методологического подхода к принципам классификации и кодирования информации, а следовательно, и единство нормативно-справочной документации;

- возможность устанавливать формы первичной ремонтной доку-

менгацш;

- возможность обработки данных, содержащихся в первичной ре-

■ монтной документации с помощью ЭВМ.

Описаны возможности отдельных информационных подсистем. Приведены образцы выходных документов, рекомендации по дальнейшему развитию системы и результаты экспериментальных исследований.

Отмечено, что в настоящее время внедряется технология сменно-суточного планирования ремонтные работ на ПЭВМ. Теоретические■ основы методов решения этой .задачи описаны в главе 4.

В четвертой главе - "Исследование методов составления оптимальных оперативных планов ТО и ремонта автомобилей" приведены теоретические разработки и рекомендации по составлению оптимальных оперативных планов ТО и ремонта автомобилей.

Система технического обслуживания и ремонта АТП относится к классу многостадийных обслуживающих систем.

Процесс'функционирования обслуживающей системы может быть описан путем задания расписания , т. е. некоторой совокупности, указаний относительно того, какие именно требования какими именно приборами обслуживаются в каждый момент времени. Само расписание рассматривается как вектор-функция s(t) = {s1 (-t), ....sM(t)> с кусочно-постоянными компонентами s^t), заданными на интервале Oit«», a Sj(t) принимает значение из множества от о до п, где п -количество требований, м - Количество приборов. Если Sj(t) = 1 * о, то в момент t требование i обслуживается j-ым прибором.

Для оценки качества расписания задается действительная неубывающая по каждой из переменных функция f(x)=f(x1, х2.....хп) и .

качество расписания s оценивается значением этой функции при х = t(s), где t(s) = (t1(s),...,t (s)) - вектор моментов завершения обслуживания требований. Из двух расписаний лучшим считается то, которому соответствует меньшее значение F(x). Рассматриваются, в частности, расписания, оптимальные с точки зрения ремонтной службы (минимизируется время завершения всех работ), расписания, оптимальные с точки зрения клиентов (минимизируется время пребывания заявок в системе), а также расписания с минимальным временем отклонения завершения обслуживания требований от директивных сроков.

Сетевое представление обслуживающей системы

Типичные для задач теории расписаний ограничения на порядок выполнения операций, возможности их одновременного выполнения и т.п. могут быть описаны посредством задания так называемого взве-

шенного смешанного графа й = (о,и,V), структура которого описана ниже.

0 = {1,2,......- множество вершин графа, изображающих различные операции. Под операцией в теории расписаний понимается процесс обслуживания отдельного требования отдельным приборам йри некотором конкретном обращении к этому прибору. При построении графа в к таким вершинам могут быть добавлены некоторые вершины, соответствующие фиктивным операциям, не связанным с использованием каких-либо приборов. Таковы, например, операции окончания обслуживания некоторого или всех требований (как правило, такие фиктивные операции включаются в рассмотрение), операция начала обслуживания всех требований (включаетбя в рассмотрение в случае неодновременного поступления требований в систему.й в некоторых иных случаях).

Компоненты и и V графа й связаны с характеристиками заявок на обслуживание, называемые диспетчерской и технологической характеристиками.

Под диспетчерской характеристикой поступающей'в момент г0 заявки с порядковым номером 1 понимается вектор

где нижний индекс указывает тип обслуживающего прибора (тип канала обслуживания), - плановая продолжительность обслуживания требование 1 любым прибором типа 3 (любым подлом ¿-го канала).

Под технологической характеристикой той же заявки понимается вектор

в1 = {в;, ..., ■,

компоненты которого натуральные числа или нуль, указывающие последовательность прохождения требование 1 через приборы различного типа.

Пусть и - некоторое множество упорядоченных пар вершин из множества о, называемых дугами графа о, каждой из которых (1,3) приписано вещественное число а^ (вес дуги). Включение дуги (1,3) во множество и с весом а^ означает, что моменты начала выполнения операций 1 и д должны быть разделены промежутком времени, не меньшим а^, т.е.

Ь * аи

Числа а., рассчитываются, как правило, по формуле

= Ч + (2)

где - продолжительность операции 1,

г^ - затраты времени при переходе от операции 1 к операции а, связанные с переналадкой приборов, транспортировкой требований и т.д.

Множество и строится при помощи диспетчерской и технологической характеристик всех требований согласно следующим правилам.

(1) Если заявка на обслуживание <5 номером 1 поступает в момент

, то вершина графа, изображающую начало всех операций, соединяется дугой с каждой из вершин, соответствующей операции, которой в технологической характеристике В1 присвоен номер 1, и-помечается каждая из этих дуг весом

(2) Всякая вершину, отвечающую операции с технологическим номером К, соединяется дугой с каждой вершиной, отвечающей операции по обслуживанию того же требования с технологическим номером К+1, и дуга помечается числом а^ согласно формуле (2) для соответствующих 1 и д (числа ^ указаны в диспетчерской характеристике заявки в1(г0), г^ - характеристика обслуживающей системы).

(3) Если вершина соответствует операции с максимальным технологическим номером, то дуга проводится к вершине, соответствующей фиктивной операции - окончание обслуживания всех требований (или промежуточной операции - окончание обслуживания данного требования).

Если помимо упорядочивания последовательности, выполнения операций по обслуживанию требования согласно технологической характеристике следует учесть дополнительные ограничения, то вводятся дополнительные дуги и, если надо, дополнительные вершины. В диссертации показано, как учесть директивные сроки, .продолжительность простоя прибора, одновременность начала выполнения операций, директивное ранжирование требований.

Последний компонент V смешанного графа в является некоторым множеством неупорядоченных пар вершин из множества ч, называемых ребрами графа с, каждому из которых [1, ¿] приписана пара вещественных чисел (вес ребра). Включение ребра [!,,)] в множество V с весами а^, а^ означает, что операции 1 и 3 могут быть выполнены одним и тем же прибором, поэтому при распределении операций по приборам следует либо назначить операциям 1 и л разные приборы (тогда ребро 11,;)] удаляется из графа), либо установить

очередность выполнения операций 1 и з, не допуская их конфликта ' из-за обслуживающего прибора (в этом случае ребро [1,д] заменяется дугой (1, ¿) или дугой (,),!) и снабжается весом соответственно а^ -или а.г

Пусть обозначает множество операций, каждая из которых должна быть выполнена без прерываний одним из приборов типа к. Тогда множество ребер V смешанного графа в определяется следующим образом. Ребро [1,,]] принадлежит V тогда и только тогда, когда операции 1 и л принадлежат одному и тому же множеству <3, к = 1, ..., т. Каждому ребру € V приписывается пара весов а^, а^,

рассчитанных, например, по формуле (2).

Алгоритмы поиска оптимального расписаний представлен блок-схемой на рисунке з.

Трудоемкость построения оптимального расписания зависит от размера задачи: числа вершин, дуг и ребер, графа, т. е. от количества требований, числа операций по их обслуживанию, числа обслуживающих приборов, количества ограничений на последовательность и время выполнения операций. Число возможных вариантов расписания обычно оказывается очень большим и.растет, по меньшей мере, экспоненциально с ростом размерности задачи. Сетевое представление системы обслуживания и некоторая подходящая версия метода ветвей и границ позволяют в реальном времени осуществить близкое к оптимальному сменно-суточное планирование технического обслуживания и ремонта автомобилей, поскольку алгоритм учитывает специфику обслуживающей системы: строится граф, конкретно ее отражающий.

Предложенный в диссертации алгоритм опробован на Краснодарском ПАТП-2, располагающем восемнадцатью каналами обслуживания. Число заявок варьировалось, но не превышало тридцати (в соответствии с условиями производства). Вычисления велись по критерию минимума суммарного времени пребывания заявок в системе. В случае 30 заявок соответствующий граф включал в себя около 100 вершин. При помощи полного перебора потребовалось бы рассмотреть более миллиарда вариантов, а с использованием предложенного алгоритма их число сократилось до 450. Время счета на ЭВМ составило примерно 5 минут.

Все это позволило обеспечить составление оптимальных оперативных планов ТО и ремонта подвижного состава АТП и за счет этого существенно повысить качество работы технической службы.

1.

2.

4л

7.

8.

9.

ю.

11.

12. 13.

1415.

Инирализация алгоритма

Проверка допустимости текущего графа

3- <ГГраф допустим";

_:_т Да

Г

Нет

14

.Построение расписания для текущего графа

^^ Расписанниех\ Нет

5. < лучше лучшего из >--

. -^предыдущих

Т Да

б. . Построение наиболее позднего момента начала операций

Да Есть" -< конфликтные >

Нет

Запись текущего расписания как лучшего из предыдущих

13

Все видыНет ,—,

преобразований ребра>-> 14

опробованы - —

Т Да

Удаление последнего ребра из списка конфликтных ребер

^^СписоЬ^ . Нет < конфл. ребер >-

пуст^' Да

X

Печать оптимального расписания

Выбор очередного ребра из списка конфликтных ребер

►а

_:___,-0

Очередное преобразование текущего конфликтного ребра|

^Добавление самого конфликт, ребра к списку конф. ребер|

Рис. 3. Блок-схема алгоритма

В пятой главе - "Практическая реализация разработанных рекомендаций и их экономическая эффективность" описан принятый план реализации разработанных, включивший в себя:

- определение мощности производственных участков как совокупности самостоятельных предприятий, функционирующих в условиях рынка;

- внедрение разработанных методов и технологии управления процессами подготовки производства;

--реализация на ПЭВМ интегральной информационной системы и поэтапный переход к безлюдной технологии обработки информации;

- внедрение системы -оперативного управления на базе оптимальных оперативных планов;

- внедрение разработанной структуры автобусного парка как совокупности самостоятельных предприятий, входящих в акционерное общество "Автобусный парк".

В результате определения функционального назначения и мощности подразделений технической службы предложена новая оригинальная структура управления процессами поддержания работоспособности автобусов в составе общей структуры АТП.

Разработанная структура АТП представляет собой 3 обособленных самостоятельно функционирующих блока, которые были реорганизованы в самостоятельные предприятия, входящие в акционерное общество пассажирских перевозок "Кравг" (Краснодарский автобусный парк).

Выполненные теоретические и экспериментальные исследования позволили выявить резервы повышения качества работы технической службы, связанные со снижением непроизводительных потерь времени при выполнении ТО и ремонтов за счет совершенствования организации и управления процессами, и особенно - управления подготовительным производством.

Анализ факторов эффективности подготовительного производства позволил установить, что такие факторы как величина оборотного фонда изделий, мощность подготовительного производства, а также уровень организации и управления им, оказывают значительное влияние на качество функционирования всей системы. При'определении оптимальной величины оборотного.фонда изделий и мощности участков подготовительного производства была определена и оптимальная мощности зоны ТО и ремонта автобусов в целом.

Анализ полученных результатов исследования показал, что централизация процессов подготовительного производства, организация

централизованного производственного подразделения (комплекс подготовки производства) и организация управления работой всех отделений комплекса через ЦУП имеют важное значение для повышения эффективности процессов восстановления работоспособности автобусов. Количественные оценки эффективности оперативного управления процессом подготовительного производства, полученные с помощью разработанной имитационной модели системы, позволили обосновать необходимость по-новому организовать управление им.

Выполненные исследования дали возможность разработать рекомендации по повышению эффективности процессов подготовительного производства и системы обеспечения работоспособности автобусов в целом. Рекомендации предусматривают: разработку структуры организации и управления службой подготовительного производства, алго-ритмЬв организации работы персонала и информационного обеспечения процессов подготовительного производства как подсистемы общей информационной системы парк?1.

Результаты исследований реализованы при создании на базе подразделений ПАТП-2 акционерного общества, которое обеспечило:

1. Увеличение перевозок путем наращивания количества подвижного состава на линии за счет сокращения времени простоя в ТО и ремонте. ,

2. Квалифицированное техническое обслуживание и ремонт автобусов, принадлежащих другим предприятиям и гражданам, выполняющим перевозки в г. Краснодаре.

Разработанная и внедренная новая структура организации и управления, включает в себя:

- предприятие по перевозке пассажиров, осуществляющее хранение, подготовку к 'работе подвижного состава, укомплектование его водителями, планирование работы водителей, ее учет и оплату;

- предприятие по подготовке производства, выполнению ТО и ремонта автобусов;

- предприятие по обеспечению функционирования автобусного парка. 1

Взаимоотношения между предприятием по перевозке пассажиров с блоком ремонтных предприятий осуществляется через центр управления производством/

Через ЦУП происходит также организация взаимоотношений с посторонними заказчиками как заключающими договора, так и по разовым заявкам. Все предприятия обслуживаются единым складским комплек-

сом.

Предприятие по обеспечению функционирования АТП обслуживает системы отопления, вентиляции, электроснабжения, канализации и т.д., а также снабжение запасными частями и материалами.

Все предприятия, входящие в состав акционерного общества взаимодействуют с дирекцией и между собой на основании договоров.

При заключении договоров определяется минимум продукции, услуг, необходимый для функционирования предприятия по перевозке пассажиров, требования к качеству продукции,'прейскуранты (для внутреннего пользования) и т.д.

Вопросы реконструкции производственной базы, социального развития, решаются Генеральной дирекцией акционерного общества, для чего централизуются все фонды развития производства.

Применение в Краснодарском ПАТП-2 разработанных в диссертации мероприятий по совершенствованию управления позволило снизить трудоемкость работ по техническому управлению и, ремонту подвижного состава, а также управлению производством, уменьшить эксплуатационные расходы на перевозки.

Показатели, на которые оказала непосредственное воздействие новая система управления предприятием, до и после ее внедрения представлены в таблице 1. В этой таблице столбец "Изменение" содержит для каждой строки число

(после внедрения)-(до внедрения) 1пп до внедрения •

Таблица 1

NN Наименование показателя Ед. изм. До внедр. После внедр. Изменение

I. Численность ремонтных и вспомогательных рабочих чел. 307 195 • -36,5

2. Численность руководителей, специалистов и служащих(АУП) чел. 132 90 -31, 2

3. Удельные затраты на топливо руб./ юоопкм 89, 6 85,3 -4,8

4. Удельные затраты на смазочные материалы в сопоставимых ценах руб./ юоопкм 2,45 2, 14 -14,5

5. Удельные затраты на шины в сопоставимых ценах руб./ юоопкм 25, 6 21,3 -16,8

Данные удельных затрат представлены в сопоставимых ценах по базе цен 1992 года.

Экономический эффект складывается из экономии расходов на оплату груда ремонтных и.вспомогательных рабочих, руководителей, специалистов и служащих, а также эксплуатационных расходов (топливо, смазочные материалы, шины). Оценка эффекта произведена по состоянию уровня цен и зарплат на з квартал 1993 г.

Общая годовая экономия издержек, принимаемая в качестве оценки годового экономического эффекта определялась в ценах 3 квартала 1993 г. Сумма экономии равна 338,5 млн.руб.

Удельный показатель годовой экономии от внедрения мероприятий, разработанных в диссертации, составит на один списочный автобус 1251,8 тыс. руб.

Капитальные вложения для реализации внедренных мероприятий включали в основном стоимость вычислительной техники (15 компьютеров ibm РС-АТ стоимостью 1,2 млн.руб. каждый), стоимость программных продуктов (5 млн.руб.), средств оргтехники и связи (зо млн. руб.). Общая сумма капитальных вложений составила 53 млн.руб.

Исходя из этого, срок окупаемости капитальных вложений составляет менее 1 года, что позволяет оценивать данные мероприятия как высоко эффективные.

ВЫВОДЫ

1. В результате выполненного анализа установлено, что повышение качества функционирования технической службы АТП возможно за счет оптимизации, ее производственных элементов, совершенствования информационной подготовки, а -также технологии и методов оперативно-производственного планирования и управления техническим обслуживанием и ремонтом автомобилей.

2. В диссертации разработан комплекс структурных и имитационных моделей технической службы, которые позволяют.- определить, мощность производственных участков и оптимизировать по разработанному критерию их соотношения с учетом случайного характера поступления автомобилей в ремонт, объемов ремонта,' наличия запасных частей и обеспеченности ремонтным персоналом;

- спроектировать новую структуру автобусного парка как совокупность самостоятельных предприятий, объединившихся в акционерное общество;

- создать интегральную информационную систему и реализовать

ее в условиях широкого использования ПЭВМ, обеспечить необходимой информацией все самостоятельные предприятия, входящие в акционерное общество (автобусный парк);

- создать эффективную систему управления процессами ТО и ремонта подвижного состава, начать переход к безлюдной технологии обработки информации;

- разработать теорию оптимизации оперативных планов ТО и ремонта подвижного состава, реализация которая дает возможность увеличить пропускную способность системы и производительность труда ремонтных рабочих.

3. Предложенная методология внедрения системы предупредительных ремонтов и прогнозирования потребности в запасных частях для их выполнения позволяет значительно сократить простои автобусов в ремонте и уменьшить запасы деталей, необходимых для его выполнения.

4. Предложенная система управления технической службой и ее информационное обеспечение пригодны для любых условий, независимо от организационно-правовой формы предприятий. Она лишь требует адаптации к внешним условиям (финансирование, материально-техническое обеспечение и др.).

5. Внедрение разработанных рекомендаций позволило резко повысить производительность труда и сократить за счет этого на 36,5 % численность персонала ремонтных и вспомогательных рабочих и административно-управленческий персонал на 31,2 %, значительно сократились также удельные затраты на топливо - 4,8 1 смазочные материалы - 14,5 %, шины - 16,8 %, накладные расходы - 32,7 %•

Экономический эффект составил 338,5 млн. рублей или 1251,8 (тыс. рублей на 1 списочный автобус.

Дальнейшие исследования должны быть направлены на разработку методов поэтапного перехода на использование ремонтных комплектов, уточнение хозрасчетных отношений между предприятиями, входящими в акционерное общество "Автобусный парк", создание акционерного банка и внедрение безлюдной технологии обработки информации на основных операциях.

Основные положения диссертации содержатся в следующих работах:

1. Селин B.C., Блудян И.О. Временные режимы и укрупненные нормативы технического обслуживания автобусов ЛАЗ-4207. - М.: Мин-

транс, 1991.

2. Селин B.C. Оценка эксплуатационной надежности автобусов Икарус // Сборник научн.трудов НИИАТ, М., 1993.

3. Селин B.C. Моделирование процессов восстановления работоспособности автобусов // Сборник научн. трудов НИИАТ, М., 1993.

4. Селин B.C., Бурмисгрова Е.Б. Оперативное планирование ТО и ремонта как задача на смешанных графах // Сборник научн.трудов НИИАТ, М., 1993.

Сдано в набор 08.08.94. Подписало в печать 08.08.94. Формат 60X84/1/16. Печать офсетная. Тираж 100 экз. Заказ № 235

Отпечатано в ТОО «Информавто» 123480, Москва, ул. Героев Панфиловцев, 24 тел. 496-9388