автореферат диссертации по транспорту, 05.22.10, диссертация на тему:Совершенствование информационного обеспечения технической эксплуатации автомобилей

г ^ "1

московский государственный ¿яга мдп1л

автомобильно- дорожный институт v у (технический университет)

од

На правах рукописи

ПОСТОЛИТ Анатолий Владимирович

совершенствование информационного обеспечения технической эксплуатации автомобилей

(05.22.10 - Эксплуатация автомобильного транспорта)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

1_

МОСКВА 19 9 8

Работа выполнена на кафедре эксплуатации автомобильного транспорта Московского государственного автомобильно-дорожного института (технического университета)

Научный консультант - доктор технических наук, профессор

Е. С.Кузнецов

Официальные аппоненты - доктор технических наук, профессор

Миротин Л.Б.

доктор технических наук, профессор Дажин В.Г.

доктор технических наук, профессор Козлов И. Т.

Ведущая организация - департамент автомобильного

транспорта

Защита диссертации состоится " " 199 г.

в 4 О часов на заседании диссертационного совета Д 053.30.02 ВАК Российской Федерации при Московском государственном автомобильно-дорожном 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 подписью, заверенной печатью организации, просим присылать в адрес специализированного совета.

46 0 4 Р

Автореферат разослан "_" ^ ' 199А. г.

Телефон для справок 155-03-28

Ученый секретарь специализированного совета

Максимов В.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Автомобильный транспорт (AT) является одним из элементов транспортно-дорож-ного комплекса России и его доля в общем объеме перевозок достаточно велика (77% по грузовым и 65% по пассажирским перевозкам). При децентрализации управления производством значительно повышается роль автотранспортных предприятий (АТП) как первичных звеньев, выполняющих перевозочный'процесс. В свою очередь в АТП базовой является инженерно-техническая служба (ИТС), которая не принимает непосредственного участия в транспортном процессе, однако обеспечивает физическую возможность его выполнения и серьезно влияет на экономические показатели работы, причем затраты в ИТС составляют порядка 40% от себестоимости перевозок.

В условиях рыночной экономики эффективность функционирования АТП зависит от оперативного . и точного учета, движения всех материальных ценностей, выработки, доходов, расходов и прибыли по каждому автомобилю, подразделению и работнику, от быстрого реагирования на изменяющиеся условия, конъюнктуру и цены. Без качественного информационного обеспечения персонал ИТС не сможет принимать правильных решений.

Информационные потоки на автомобильном транспорте' общего пользования России достаточно'велики (более 150 Гб/год). тру-

доемкость их обработки составляет порядка ,70 млн. ч-час/год. что обосновывает необходимость использования электронно-вычислительных машин (ЭВМ). Существовавшая до начала 90-х годов централизованная технология обработки данных на базе кустовых информационно-вычислительных центров (КИВЦ) в рыночных условиях перестала удовлетворять потребности АТП и прекратила свое существование. Практически во всех сферах, связанных с обработкой информации и управления, стали доминировать персональные компьютеры (ПК), большое развитие получили языки программирования, системы управления базами данных (СУБД) и экспертные системы (ЭС). на базе которых начали создаваться "дружественные" программные средства и автоматизированные рабочие места (АРМы) для конечных пользователей.

Автоматизированные информационные системы (АИС) на базе АРМов достаточно широко используются в АТП (учет кадров, бухгалтерские операции, складской учет, обработка путевой доку-

ментации и т.д.) и имеют по сравнению с централизованной системой обработки данных неоспоримые преимущества. Однако анализ эффективности эксплуатирующихся в АТП систем показал, что заложенный в них потенциал реализован лишь частично. При их разработке продолжает использоваться традиционный подход - перенос существующих технологических схем движения и обработки данных на новую техническую базу. При этом практически не затрагиваются организационные структуры АТП и документооборот, не используется возможность автоматизации принятия решений, сохраняется трудоемкая процедура ручного ввода данных через клавиатуру и. соответственно, не устраняется большой процент ошибок ввода, не соблюдается принцип комплексного решению задач предприятия на единой программно-технической базе.

Не смотря на многогранность научно-исследовательских работ, выполненных за последние годы в области технической эксплуатации автомобилей (ТЭА). остались не проработанными вопросы влияния технологий обработки, анализа и представления информации на эффективность работы АТП, этапности реализации информационных систем с учетом ограниченности ресурсов, использования средств автоматической идентификации, и автоматизации принятия решений на базе экспертных систем. Это снижает эффективность комплекса прогрессивных мероприятий, обеспечивающих поддержание подвижного состава в работоспособном состоянии и снижение себестоимости перевозок. Таким образом, вопросы технологичности информационных систем при их реализации на автомобильном транспорте приобретают большое народнохозяйственное значение.

Цель работы . Целью работы является разработка и применение в АТП новых информационно-технологических процессов управления производством, обеспечивающих повышение уровня работоспособности автомобилей, производительности труда персонала и снижение затрат на поддержание работоспособности парка.

Общая методика выполнения р а-б о ты. Методика поиска рациональных технологий информационного обеспечения управления производством в АТП базируется на системном анализе производственных затрат при достижении совокупного минимума внутрихозяйственных издержек. В основу методики выполнения работы заложен системный подход, вариантность

и использование экономико-математических методов.

Эффективность функционирования ТЭА, как элемента транспортной системы, определяется комплексом факторов, составляющих дерево целей (ДЦ). Одним из важных факторов ДЦ ТЭА является "Организация и управление". Эффективность управления определяется качеством информационного обеспечения, а поиск направлений его совершенствования выполнялся на основе^ анализа состояния и тенденций развития ТЭА в рыночных условиях, возможностей современных вычислительных средств, опыта их использования на AT и в других отраслях, как в нашей стране, так и за рубежом (с учетом тенденций развития).

Оценка предлагаемых мероприятий осуществлялась по схеме: затраты-результат-эффективность с использованием обобщающего показателя функции производственных затрат. В работе использованы данные советской и зарубежной статистики, периодической литературы, Министерства транспорта и ЦСУ России, МАДИ, НИИАТ и других организаций.

Предмет и объект исследования. Предметом настоящего исследования являются технологии сбора, хранения, обработки и представления информации персоналу ИТС. принимающему решения, их влияние на эффективность работы автомобильного транспорта.

Объектом исследования является АТП, включающее в себя персонал, подвижной состав, производственные помещения, оборудование и другие ресурсы, обеспечивающие работоспособность подвижного состава.

Научная новизна работы. Научная новизна работы характеризуется разработкой теории и методологии поиска наиболее эффективных путей совершенствования информационного обеспечения управления производством на АТП, которые включают:

методику оценки рациональности документооборота и информационных потоков в АТП;

базовые принципы комплексного решения производственных задач АТП на базе АРМов, расположенных непосредственно на рабочих местах персонала и единых справочно-информационных массивов;

технологии сбора, хранения и передачи данных о работе

подразделений АТП на базе средств автоматической (штриховой) идентификации объектов;

технологию обеспечения достоверности первичной информации на основе систем контроля работы автомобилей на линии;

технологии решения задач внутреннего маркетинга и оперативного управления производственными затратами на основе индивидуализированной информации о деятельности каждого подразделения, работника и автомобиля;

технологии поиска оптимальных решений с использованием элементов искусственного интеллекта (экспертных систем);

структуры информационных систем для АТП различной мощности и этапность их реализации, обеспечивающие.быструю отдачу от вложенных средств;

методику определения границ эффективного использования информационных технологий на АТП различной мощности.

Практическая ценность. Практическая ценность работы заключается в разработке рекомендаций по совершенствованию информационного обеспечения управления ИТС АТП, методов автоматизации принятия решений, использования на автомобильном транспорте средств автоматической идентификации и систем контроля регулярности движения, в реализации разработанных рекомендаций на современных ПК в виде "дружественных" пакетов программных средств, что обеспечивает автоматизированный ввод, размещение и хранение информации на магнитных носителях, минуя бумажные, в значительной степени облегчает опытное внедрение этих технологий в производство и их массовое распространение в АТП.

Реализация результатов р а б о -т ы. Результаты выполненных исследований использованы при реализации информационных систем более чем в 90 АТП России и Казахстана , в учебном процессе автодорожных ВУЗов и техникумов.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и демонстрировались на ежегодных научно-технических конференциях Усть-Каменогорского строительно-дорожного института (1985-90 гг.), МАДИ (1989-96 гг.), на научно-технических советах Восточно-Казахстанского производственного автообъединения (1991 г.), управлений Мосгортранс и Мострансавто (1991-92 гг.). на всесоюзной конференции по информатике на ав-

томобильном транспорте (УФА, 1991 г.). на межреспубликанской конференции по эксплуатации автомобильных шин (Киев. 1992 г.), на международных выставках "Информатика" (Москва, 1992, 1993 гг.), на международном семинаре по применению новых технических средств на воздушном транспорте (Москва, 1992 г.), на годичном собрании академии транспорта России (С-Петербург, 1992 г), на всероссийской конференции по проблемам комплексной государственной программы "Транспорт России" (Ярославль 1993 г.), на выставке-семинаре "70 лет ГП Мострансавто" (Балашиха 1996 г.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 4-х брошюрах, 15 печатных статьях, 5 научно-технических отчетах.

Структура_и_ объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, приложений и содержит 286 стр. машинописного текста, 166 иллюстраций, 56 таблиц и библиографии 173 наименования (общий объем работы 425 стр.).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В_ первой главе выполнен анализ опыта использования и тенденций развития информационных технологий на автомобильном транспорте. Этими вопросами занимаются такие организации, как ИКТП, НИИAT, МАДИ. МИУ, НИИЯЩ, ГОСНИИАС, КАДИ, ХАДИ и многие другие. Накоплен положительный опыт в этой сфере как в крупных городах (Москва, Санкт-Петербург), так и в регионах (Татарстан, Башкирия, и пр).

Показано, что централизованная обработка информации на базе КИВЦев позволяла автоматизировать главным образом расчетные операции по ограниченному кругу задач, а это в современных условиях, особенно при переходе к рыночным отношениям, уже не удовлетворяет персонал АТП. С середины 80-х годов (начало массового распространения ПК) на автотранспорте России и за рубежом наметилась тенденция децентрализации обработки информации. Было установлено, что этот положительный процесс сопровождается рядом негативных моментов, в результате чего потенциал, заложенный в современных информационных технологиях, реализуется

в АТП лишь частично. В частности:

отсутствует комплексный подход к решению производственно-управленческих задач АТП на единой программно-технической базе, выполняется поэтапная автоматизация отдельных видов работ без предварительной структурной проработки всей информационной системы;

практически не затрагиваются вопросы совершенствования технологии обработки и представления данных, громоздкий и далекий от совершенства документооборот переносится на современную программно-техническую базу, сохраняется 100% дублирование первичной информации на бумажных и магнитных носителях;

информационные системы рассчитаны главным образом на решение учетно-статистических задач (обработка путевой документации. начисление зарплаты и пр.). а задачи оперативного управления (в частности расходами), составляют не более 5-8%;

мало внимания уделяется оптимизационным задачам и гибкому анализу производственной ситуации, практически не используются экспертные системы, позволяющие автоматизировать процессы принятия решений и накапливать знания об управляемой системе;

узким местом продолжает оставаться ручной ввод информации в компьютер, этот процесс трудоемок и не обеспечивает достоверности данных, практически не используются системы контроля, работы подвижного состава на линии;

Анализ зарубежного опыта показывает перспективность применения децентрализованных систем обработки данных, локальных региональных сетей, информационно-поисковых и экспертных систем. средств автоматической идентификации. Комплекс этих мер коренным образом меняет технологию обработки информационных потоков, повышает оперативность и качество решения задач, что в конечном итоге приводит к снижению себестоимости перевозок и увеличению прибыли.

Все вышесказанное подтверждает необходимость разработки принципиально новых подходов к информационному обеспечению управления в АТП. Исходя из цели работы и анализа состояния вопроса. были сформулированы следующие задачи исследования, которые решались на примере ИТС в информационной и технологической увязке с другими службами предприятий.

1. Определить целевую функцию, выявить факторы, влияющие

на ее значение, установить их весомость и степень зависимости от качества информационного обеспечения.

2. Выявить набор информационных подсистем, обеспечивающих управление АТП. сделать оценку их влияния на целевую функцию.

3. Сформировать базовые принципы построения информационных систем ДТП. определить узловые АРМЫ и этапность их реализации. разработать типовые информационные системы для АТП различной мощности и оценить границы эффективности их применения.

4. Определить перечень технических и программных средств, на базе которых можно реализовать предлагаемые технологии.

5. Определить направления совершенствования технологий решения традиционных (учетно-статистических) и не традиционных (управленческих) задач.

6. Осуществить внедрение новых информационных технологий в АТП и сделать оценку их фактической эффективности.

7. Выделить перспективные направления совершенствования информационного обеспечения управления АТП.

Вторая глава посвящена теоретическим исследованиям влияния информационных технологий на эффективность работы ИТС. Внедрение новых технологий (в том числе и информационных) связано с определенными затратами - Сит и обязательно должно сопровождаться некоторым увеличением прибыли - ДП (рис.1). Использование новых технологий будет оправдано при соблюдении неравенства ДП>Сит. Эффект от использования информационных технологий может быть найден из выражения:

Эит=(ДП-Сит) -> max. (1) Этот показатель, который должен стремиться к максимуму, и может быть выбран в качестве целевой функции. Таким образом, целевой функцией является экономическая эффективность от применения в АТП новых технологических подходов к информационному обеспечению управления производственными процессами.

На величину прибыли влияет множество факторов n=f(Fl.F2. F3,... Fn), управлять которыми можно только на основе качественного информационного обеспечения. Основной задачей данной главы является, во первых выявление набора этих факторов, оценка их весомости, формирование перечня информационных подсистем, обеспечивающих эффективное управления АТП; во вторых разработка структур информационных систем для АТП различной

мощности и определение этапности их реализации. П

П,

О Свт

Зона не рентабельной работы АИС Зона рентабельной работы АИС •АП

г.года Сит

ДП=СИТ

Рис.1. Схема влияния этапности реализации информационных технологий на прибыль АТП

Для получения большей прибыли необходимо увеличивать доходы и уменьшать производственные расходы. Доходы зависят от объема перевезенных грузов:

W = 365 Oj (1 - о^) g К Р Lcc . (2) где сц. - коэффициент технической готовности;

а,, - коэффициент простоя в исправном состоянии; g - номинальная грузоподъемность автомобиля; Y - коэффициент использования грузоподъемности; Р - коэффициент использования пробега; Lcc- среднесуточный пробег.

Инженерно-техническая служба влияет на W через а,, который определяется из выражения:

1 1

От = -

11 Т, 1 + Lcc I

1-1 L,

npl

1 + Lcc I

Ш Т„

(3)

Р 3

npl

Lnpj

где Тпр - средняя продолжительность простоя, а Ьпр - средняя наработка на простой в ТО или ремонте (в разрезе агрегата или подразделения АТП).

Периодичность, с которой автомобили поступают в ремонтные зоны Ьпр является функцией от следующих факторов:

Цр = Г(Нпс, Ьнэ, Уэкс • ^пр • Кто. р ) • где Нпс - исходная надежность подвижного состава;

Ь„э ~ пробег с начала эксплуатации:

Уэкс - условия эксплуатации;

Спр - принятая система профилактики (периодичность ТО);

Кго.р - качество выполнения ТО и ремонта.

Простои в ТО и Р складываются из следующих составляющих:

n tHl п-1

Тто.р = * - + I ТП1 + Тпод . (4)

1-1 R^j Кин Kt 1-1

где tHl - нормативная трудоемкость 1-й операции;

йф! - количество исполнителей 1-й операции;

Кин - коэффициент интенсивности работы исполнителей;

Тп1 - продолжительность перерывов между операциями.

Kt - коэффициент отклонения фактической трудоемкости от нормативной;

Тпод- время, затрачиваемое на подготовку производства. Управлять значением Тхо>р можно снижением tH через механизацию процессов ТО и Р, повышением Кин и снижением Тп путем стимулирования труда исполнителей.

Основные расходы АТП слагаются из следующих составляющих:

Р = Апс + ЗПВ0Д + Зт + Зм + Зш + Зто.р + С„ , (5) где Апс - амортизация подвижного состава;

3пвод ~ заработная плата водителей;

Зт - затраты на топливо; Зм - затраты на материалы;

Зш - затраты на шины;

Зто>р - затраты на ТО и ремонт;

Сн - накладные расходы. Из этой группы факторов к управляемым относятся накладные расходы, затраты на топливо и материалы, шины, ТО и ремонт. В свою очередь каждый из этих факторов зависит от множества под-факторов. Например, на износ шин влияет, техническое состояние подвижного состава, качества ТО и ремонта, квалификации водителей, условий работы автомобилей и т. п.

В результате выполненного анализа выделен набор факторов, управляя которыми персонал АТП может добиться максимальной эффективности работы предприятия и сформирован перечень основных элементов, из которых должна состоять система информационного обеспечения управления АТП. Эти элементы (информационные подсистемы) делятся на два вида: для решение учетно-статистичес-

| - не реализовано в традиционных технологиях

ких задач, для решения задач оперативного управления производством (рис.2). Реализация подсистем первой группы обеспечивает только повышение эффективности работы технического персонала АТП, занятого обработкой информационных потоков, а вторая - способствует снижению эксплуатационных затрат и повышению эффективности работы персонала производственных зон. Экспертная оценка показала, что реализация приведенных выше информационных подсистем может дать 10% сокращение расходов АТП.

Было сделано распределение возможного эффекта по видам затрат (рис.З), откуда видно, что наибольший вклад в потенциальный эффект от реализации информационных подсистем вносит снижение расходов на содержание персонала, занятого обработкой информации (30%). далее идут затраты на топливо (26%), потери от простоев и затраты на услуги КИВЦа (по 17%). Выполненный анализ показал, что в потенциальном общем эффекте доля учет-но-статистических задач составляет около 47%, а задач оперативного управления производством - 53% (управление простоями в ТО и ремонте, расходом топлива, ресурсом шин и т.п.).

В результате выполненных теоретических исследований сформированы базовые принципы и укрупненная технология обработки информационных потоков в АТП (рис.4). В предлагаемой технологии данные попадают в информационную систему тремя путями: из первичной документации (технический паспорт, путевой лист и т.п.); от персонала АТП (заявки на ремонт, требования на получение запчастей и т. п.). от непосредственных исполнителей работ через средства автоматической идентификации (выезд - возврат в парк, полученные материалы и т.п.). При необходимости (материальная ответственность) на основе введенной информации может быть сформирован первичный документ. Здесь, как и при традиционной технологии, имеется набор программных средств, позволяющих отразить текущее состояние объекта управления с выдачей соответствующих выходных форм. Отличным является наличие экспертных систем, автоматизирующих принятие инженерных решений и расширяющих спектр решаемых задач, а так же применение средств автоматической идентификации, коренным образом изменяющих документооборот и информационные потоки. Основным элементом системы является автоматизированное рабочее место, первичная информация вводится в ЭВМ один раз и, по возможнос-

Зорпы, %

30 20

10

Рис.4. Укрупненная технология обработки информационных потоков АТП

Рис.5. Базовые АРМы системы информационного обеспечения управления АТП

1

2

5

6

3 4 Виды затрат РнсЗ Вклад автоматизированных информационных систем в снижение эксплуатационных затрат АТП

I I -Падсклеш дшретеша

зюч опсржпшюго управления

^^Н Подсистемы дм решеши учстно-схатнспмеских задач Виды затрат I -потери от простоев 2-затраты на топливо

3 -затраты на шины

4 -затраты на ТО и ремонт

5 -затраты на персонал

6 -затраты на информационные услуги сторонних организаций

ти, минуя бумажные носители. Поиск, обмен, анализ данных и принятие решения выполняются автоматически.

В результате анализа информационных потоков и решаемых задач был сформирован перечень базовых АРМов системы информационного обеспечения управления АТП (рис.5). разработаны структурные схемы информационных систем для АТП различной мощности и установлена этапность их реализации.

Для оценки границы эффективности вариантов информационных систем в АТП различной мощности разработана методика, в основе которой лежит сопоставление затрат на обработку данных до (Зруч) и после (Зит) внедрения АРМов. Затраты Зруч и Зит могут быть найдены из выражений:

Зру, = Нсо зЛ ПД1 Т31 + ! (Тоа + Та,)] . (9) V 1=1 Д=1 )

( п Щ гп \

Зит = Ен Зе + Нсс Зч I МД1 — + I Р°л Т Тподл +Зпер . (10)

и=1 Поп 3=1 )

где Нс0 - начисления на социальное страхование; Зч - часовая заработная плата персонала;

- количество документов за период времени Т; Тэ - время заполнения документа; . То. _ время обработки документа;

Ен - нормативный коэффициент эффективности единовременных затрат;

Зе - единовременные затраты;

ДО - объем информации, вводимой в ЭВМ с документа; Поп - производительность оператора ЭВМ (зн/сек). Рс - периодичность формирования вторичного документа; Т - период времени (месяц, год); Тпод- время подготовки ЭВМ для выдачи выходной формы; Зпер- затраты на содержания персонала, поддерживающего БД. п - количество первичных документов 1-го вида, ш - количество вторичных документов З-го вида. Здесь величины 11д, Т3, То, И зависят от размера АТП.

Нижняя граница эффективности системы информационного обеспечения может быть определена из условия:

Зруч=Зит , (И)

с.

Т.]

/б зО

200

150

100

50

3Р,У 1

Л

У

У 32

С.

Т.]

200 150 100 50

i *РУЧ <•

Зитч ----'

\,___ 1

1 1

1 ♦

100 200 300 400 500 Иав

Рис.6. Зависимость затрат на ручную обработку информации и услуги КИВЦа от размера АТП

100 200 300 400 500 №в

Рис.7. Зависимость затрат на обработку информации на базовых АРМах от размера АТП

Т. час 10 8 6 4 2

i i

Тем 1

/ > i

100 200 300 400 500 NaB

Рис.8. Определение нижней границы эффективности информационной системы (7 базовых АРМов)

100 200 300 400 500 Иод

Рис.9. Определение верхней границы эффективности информационной системы (7 базовых АРМов)

а верхняя по суточной пропускной способности наиболее загруженного АРМа:

(П0 / Поп) < Тем . (12) где - суточный объем информации, вводимой в ЭВМ;

Тск - продолжительность рабочей смены.

С использованием зависимостей (9-12) проведено сопоставление затрат на обработку информации при централизованной (рис.6) и децентрализованной (рис.7) системах обработки информации. Из данных рисунков видно, что применение АРМов дает снижение затрат на обработку первичных документов (3!) в 2 раза. вторичных (32) до 40 раз. Информационная система, состоя-

щая из 7 базовых АРМов может применяться на АТП размером от 350 (рис.8) до 500 (рис.9) автомобилей.-

Анализ решаемых в АТП задач показал, что подразделения, а значит и АРМы, не могут функционировать без активного обмена данными. Был сделан анализ следующих вариантов организации обмена информацией между АРМами: локальная сеть с интегрированной. интегрированно-распределенной и распределенной базами данных; изолированные АРМы с обменом информацией через гибкие магнитные носители. Наиболее приемлемым средством обмена информацией является локальная сеть с интегрированно-распреде-ленной БД.

Анализ имеющихся технических средств показал, что предлагаемые технологии можно реализовать на персональных компьютерах с использованием систем управления базами данных (Clipper. Foxpro и пр.), сетевого оборудования фирмы NetWare, средств автоматической идентификации, контроля работы автомобилей на линии отечественных и зарубежных производителей.

Третья глава посвящена вопросам совершенствования технологий решения учетно-статистических и управленческих задач.

Совершенствование технологий решения учетно-статистических задач было направлено на: сокращение объемов информации, с которой работает персонал; увеличение скорости обработки информационных потоков; повышение достоверности результатов обработки данных. На основе анализа функций и задач, решаемых в АТП, были выделены подразделения, в которых сосредоточены работы по обработке информационных потоков и дана оценка эффективности существующего документооборота. При этом использовался ряд показателей, в частности, полный объем обрабатываемой информации:

N0 N„

Идок = I Щ + N3 I Щ , (6) 1=1 j=l

где Nt -число байт 1-го поля описательной части документа;

N0 -количество полей описательной части документа;

N3 -количество записей информационной части документа;

Nj -число байт j-ro поля информационной части документа;

N„ -количество полей записи информационной части доку-

мента.

Степень дублирования информации (показатель, характеризующий ту часть данных, которые содержатся в двух и более документах) :

= (Идуб / \ок) 100% . (7) где №дуб - объем повторяющейся информации;

Мдок - общий объем информации документа.

Для анализа информационных потоков был использован документооборот по 16 основным задачам, решаемым инженерно-технической службой АТП, включающий более 120 отдельных документов. Из общего их массива первичными оказались только 27% (технические паспорта, путевые и ремонтные листы, требования на запчасти и т.д.). Основную же массу (73%) составляют вторичные документы (справки, сводки, ведомости, картотеки, журналы и т.д.). Установлено, что 23% выходных форм частично повторяют сведения первичных документов, а 77% состоит только из дублированной информации. Месячные объемы информации, обрабатываемые в подразделениях ИТС, приведены в табл.1.

Таблица 1

Месячные объемы информации, обрабатываемые в ИТС АТП (Кб) (для автопарка в 450 единиц подвижного состава)

N пп Наименование подразделения Общий объем Дублирующая Степень дублирования

1. Контрольно-учетная группа 5557 1712 31%

2. Группа учета ГСМ 3367,2 2471,2 73%

3. ЦУП 1697 781.1 46%

4. Центральный склад 958 334 35%

Ь. Промежуточный склад 654 197 30%

В. Группа учета шин 257,1 147 49%

7. Склад ГСМ 215 128,3 60%

8. Технический отдел 259,4 166.8 66%

ИТОГО 12955,7 5937,4 46%

Анализ традиционных подходок к решения учетно-статисти-ческих задач показал, что объемы обрабатываемой информации при внедрении АРМов изменяются незначительно и только по первичным документам (рис.10). Эффективность таких систем определяется снижением трудоемкости формирования вторичных документов (рис.11), что позволяет сократить затраты на обработку инфор-

мации до 60%. При этом трудоемкости работ распределяться следующим образом: ввод информации в ЭВМ 95-96%. обработка данных и получение выходных форм 4-5%.

г.

ч-час

W, Кб 8000 6000 4000 2000

I

5440 5440

4000 3000 2000 1000

3990

1920

75

Первичные Вторичные Типы документов Рис.10. Месячные объемы информации, обрабатываемые персоналом (пассажирское АТП450 авт.)

( 1 - до внедрения АРМов

Первичные Вторичные Типы документов Рис.11. Месячная трудоемкость обработки информационных потоков (пассажирское АТП 450 авт.)

Е22- после внедрения АРМов

Таким образом установлено, что при внедрении АРМов без совершенствования технологий практически не изменяется громоздкий документооборот и сохраняется высокая трудоемкость ручного ввода информации в ЭВМ. Анализ зарубежного опыта показал, что эти проблемы можно решить путем коренного изменения технологии обработки данных с применением средств штриховой идентификации (СПИ).

На основе распределения месячных объемов первичной информации по решаемым в АТП задачам было выявлено, что с помощью средств автоматической (штриховой) идентификации можно вводить в ЭВМ до 90% первичных данных (рис. 12) и добиться почти пятикратного снижения соответствующих трудозатрат (рис.13).

Совершенствование технологий решения задач оперативного управления было направлено на снижение эксплуатационных затрат АТП.' В основу известных методик управления затратами заложен периодический контроль и анализ работы подвижного состава, выбор автомобилей, имеющих сверхнормативные расходы, установление причин имеющихся отклонений, разработка и реализация мероприятий по устранению выявленных, причин. Они базируются, как правило, на бумажных носителях информации и ручной обработке соответствующих данных (картотек). При этом частый контроль и анализ данных не целесообразен из-за высоких трудозатрат на

12 3 4 Решаемые задачи

1 -обработка путевых лисп»

2 - учет топлива 3-учет запчастей 4 - прочие задачи

Рис.12. Распределение объема первичной

информации по задачам, решаемым в АТП

VI- час 1250

250

200

12 3 4

Решаемые задачи 1 -обработав путевых листов 2-учеттоплива

3 -учет запчастей

4 - прочие задачи

Рис. 13. Снижение трудозатраты на ввод данных п при использовании средств автомагическ идентификации объектов

Рис.14. Технология решения задач оперативного управления затратами с использованием экспертных систем

обработку информационных массивов, с увеличением периодичности контроля возрастают потери от несвоевременного обнаружения и устранения причин сверхнормативных расходов.

Предлагаемый в данной работе подход к управлению затратами. основанный на применении компьютерной техники и экспертных систем, представлен на рис. 14. Он позволяет снизить затраты на обработку данных, наладить более частый контроль и. в конечном итоге, повысить эффективность систем управления расходами.

Любая система управления затратами должна включать два главных классификатора: причин ухудшения показателей работы подвижного состава (неудовлетворительное техническое состояние автомобилей, низкое качество ТО, недостаточная квалификация водителей, плохие условия эксплуатации, некачественные эксплуатационные материалы и т. д.); мероприятий (технических, организационных, административных), направленных на устранению вышеназванных причин. Эти сведения формируются квалифицированным экспертом и заносятся в базу знаний экспертной системы. Кроме того, обязательно должны присутствовать три подсистемы: учета фактических показателей работы подвижного состава (помашинный учет расходов топлива, запчастей, шин. выполненных ТО, ремонтов, пробегов и пр.); расчета нормативных показателей работы подвижного состава, анализа работы автомобилей, водителей и подразделений АТП. Результатом работы этих подсистем является: перечень объектов, имеющих отклонения от нормативных показателей работы (автомобили с повышенным расходом топлива, подразделения с высокими показателями по простоям и т. д.);

перечень виновников сверхнормативных расходов (водители, подразделения, бригады и т. п.);

перечень мероприятий, направленных на устранения причин отклонения показателей работы автомобилей от нормативов.

В данной работе, на основе изложенной выше методики, рассмотрены вопросы информационного обеспечения управления расходом топлива, ресурсом шин и простоями в ТО и ремонте.

Показано, что в пассажирских предприятиях только за счет оперативного анализа расхода топлива в разрезе однотипных маршрутов и моделей подвижного состава можно добиться его экономии до 5... 6%. Реализация пассивного управления ресурсом шин дает снижение доли покрышек, списываемых в утиль с 70% до 40%.

при этом потери от нарушения правил эксплуатации шин снижаются на 37% (рис.15), а суммарные затраты на износ на 8. ..105?. основой успешного управления простоями в ТО и ремонте служит информационное и технологическое обеспечение этих процессов. Управленческому персоналу при планировании постановки и выхода автомобилей из производственных зон необходима информация о занятости каналов обслуживания и плановом времени выполнения работ. Ремонтная служба должна работать таким образом, чтобы свести к минимуму потери доходов, т.е.

Пд- Дч NCyT (Тем Тпл)

г(тв) атф --> min . (8)

где Дч - часовая доходная ставка;

ксут ~ суточная программа ремонтных зон: ТС|4 - продолжительность смены; Тпл - плановое время выхода из ремонта. Тф - фактическое время выполнения работ. Из (8) следует, что для управления простоями необходимы информационные подсистемы для оптимизация Тпл, автоматизации работ диспетчерской службы ЦУПа, учета работ исполнителей и повышения их заинтересованности (снижение Тф). Кроме того, простои можно уменьшить путем оптимизации нормативов ТО и диагностирования. Для обеспечения возможности решения последней задачи были выполнены соответствующие теоретические исследования и разработаны универсальные методики расчета на ЭВМ всех характеристик, обеспечивающих корректировку диагностических нормативов без вмешательства инженерного персонала.

Четвертая глава посвящена вопросам структурной, функциональной и программной реализации информационных систем в ДТП, оптимизации нормативов ТО и диагностирования. На рис. 16 представлены общая схема реализованной информационной системы, которая может функционировать как на уровне отдельного АТП, так и на уровне региона и обеспечивает:

- достоверность первичной информации о работе автомобилей на линии (система контроля автобусного движения - СКАД);

- комплексную обработку информации на уровне АТП (информационная система автотранспорта ого предприятия);

- возможность передачи итоговых данных о работе предприя-

П,руб

2000

1500

1000

500

1 2 Виды потерь

1 - потери от недопробега новых шин (снятых в утиль)

2 • преждевременно списание шин

Рис. 15. Изменение потерь от нарушения правил эксплуатации шин при реализации системы пассивного управления ресурсом

Система контроля работы автобусов на линии _(на базе СКАД отметок)_

Транспортный отдел городской администрации

Информационная система территориального транспортного управления

Рис. 16. Схема информационного обеспечения управления работой пассажирского транспорта

тия в вышестоящие организации (налоговые службы, городская администрация. территориальное транспортное управление и пр.) в виде документов и по безбумажной технологии (модемные каналы связи);

- обработку и анализ информации о работе автотранспортных предприятий региона на уровне транспортного управления.

Пятая глава посвящена вопросам управления простоями в ТО и ремонте на базе экспертных систем, в частности описаны системы: для локализации неисправностей сложных агрегатов, учета работ исполнителей ремонтных зон. оценки уровня механизации технологических процессов ТО и ремонта.

Установлено, что функциональная зависимость между неисправностями и их внешними признаками выражается с помощью системы матриц, построенных на двузначных булевых функциях, а процесс поиска неисправностей агрегатов и систем можно реализовать на возможности компьютеров фильтровать массивы информации по любому сочетанию ключевых признаков. Разработанная на этой основе ЭС. являющаяся составной частью АРМа оператора зоны диагностики, позволяет в 3-4 раза сократить время на поиск неисправностей в сложных агрегатах.

Пооперационный учет ТО и ремонта был реализован на базе ЭС. которая является элементом АРМа ЦУПа. Система позволяет автоматизировать проектирование технологических процессов ТО и ремонта, выписку и закрытие ремонтных листков, наладить индивидуальный учет работ исполнителей, участвующих в ремонте, и реализовать оплату труда за конкретно выполненные работы, вести помашинный учет расходов на ремонт. Внедрение системы повысило заинтересованность ремонтных рабочих в качестве и оперативности выполнения работ, за счет чего до 15% снизились простои в ТО и ремонте, повысилась производительность труда диспетчера ЦУПа, снизились затраты на содержание персонала, занятого начислением заработной платы.

В основу оценки показателей механизации была положена известная методика, базирующаяся на совместном анализе операций ТО и ремонта подвижного состава и оборудовании, используемом в этих операциях. Установлено, что перечень операций ТО и ремонта зависит от следующих конструктивных особенностей автомобилей: тип двигателя, тип коробки передач, тип привода тормозов.

тип привода рулевого управления. В зависимости от сочетания этих конструктивней: элементов было выделено 32 базовых перечня операций ТО и ремонта, построена соответствующая база знаний, на основе которой и выполняются все необходимые расчеты.

Шестая глава посвящена оценке фактической эффективности информационных систем, реализованных в АТП. Показано, что при внедрении АРМов общий объем обрабатываемой информации по отдельным задачам АТП сокращается на 80... 90%, в целом по предприятию на 60% (табл.2). Если учесть (рис.17),

Таблица 2

Сопоставление объемов информации для традиционной и новой информационных технологий (для автобусного парка размером 350 ед. подвижного состава)

Объемы обрабатываемой информации (Кб)

N Наименование Новая технология Традици-

тттт задачи ПТ7Т7 П О

пп онная

ней. Теку- Разно- Всего техноло-

щая симая гия

1. Учет подвиж- 143,4 3,7 10,8 157,9 245,9

ного состава

2. Планирование - - 59,1 59,1 266,1

Т0-1 и ТО-2

3. Учет потерь 0,08 90 - 90,08 211,9

лин.времени

4. Учет работы 0,08 115 - 115,08 211,7

техпомощи

5. Обработка пу 50 273 874 ' 1197,3 5557

тевых листов

6. Учет расхода 0, 03 204,21 722, 82 927,06 3367,2

топлива

7. Учет расхода 503,91 239 301,6 1044,51 1148,2

запчастей

8. Учет ходи- 239 30,62 22 291,62 257,1

мости шин

ИТОГО 936,5 937,53 2008,62 3882,65 11264,8

что при использовании ЭВМ персоналу приходится обрабатывать только часть данных -24% (52% - система формирует автоматически, 24% - нормативно-справочная база), то фактически рутинные работы сокращаются более чем в 12 раз. На уровне отдельных задач эта цифра иная. Например, по задаче обработки путевых листов - в 20 раз . учету движения шин - в 8,4 раза, учету расхода* топлива - в 16 раз. За счет этого сокращается потребность в

техническом персонале (на 7-9 чел. для АТП 400 авт.).

Значительный вклад в автоматизацию ввода данных в ПЭВМ вносит применения средств автоматической идентификации. На рис. 18 приведено сопоставление информационных потоков при различных технологиях обработки путевых листов, откуда видно, что при использовании, например, штриховых кодов (технология 4) практически исключается ручной ввод данных в ПЭВМ.

Оперативное управление движением материалов позволяет снизить расход топлива на 3... 4%, шин - на 5...6%. Оперативный анализ текущего состояния производства, запасов материалов и рациональная расстановка автомобилей в ремонтной зоне снижают простои в ТО и ремонте на 3...5%. Оперативный анализ причин ^ сходов автомобилей с линии и реализация мероприятий, повышающих качество ТО и ремонта, позволяют сократить потери линейного времени на 4... 6%.

На рис. 19 представлены результаты оценки значимости составляющих, обеспечивающих эффективность применения в АТП информационных систем на базе АРМов, откуда видно, что наибольший вклад в обеспечение эффективности вносит сокращение затрат на заработную плату технического персонала, далее следуют снижение затрат на информационные услуги сторонних организаций и на топливо.

Следует отметить, что отдача от информационной системы зависит от количества реализованных АРМов и набора решаемых на них задач. На рис.20 представлена зависимость эффективности информационной системы от количества входящих в нее элементов, (Р - результаты работы АРМа. 3- затраты на внедрение АРМа, приведенные к году). Из данного рисунка видно, что, например, при внедрении в АТП только АРМов "1" и "2" предприятие не получит экономической выгоды. Наибольший эффект будет от эксплуатации АРМа "3", однако следует учесть, что он не может функционировать самостоятельно (без АРМов "1" и "2"). В целом эффективность информационной системы будет возрастать при увеличении количества задач, решаемых на ее технической базе.

В период перехода к рынку происходило изменение весомости отдельных статей затрат в себестоимости перевозок. Если в 1991 г. вклад задач оперативного управления затратами в общий эффект от реализации информационных технологий составлял 53%, то

Информация, вводимая * систему персоналом

Г

Информация, формируемая системой автоматически 4

ТУ, Кб 12000 1000 800 600 400 200

1 2 3 4 5 АРМы

1 - АРМ отдела эксплуатации (обработка путевых листов)

2 - АРМ группы учета топлива

3 • АРМ сипла (отдела снабжении)

4 - АРМ ремонтной службы (ЦУПа)

5 - АРМ группы учет* ходимости шин

Рве. 17 Доля информации, обрабатываемой персоналом в ручную в разрезе АРМов АТП

\V.M6

1 2 3

Виды информационных систем

1 - при отсутствии в АТП информационных систем

2 - к традиционных информационных системах

3 - в предлагаемой (усовершенствованной) технологии

4 - при использовании средств агтоиатачссгоЯ каенгофикщии

Рис.18. Влияние технологичности информационных систем на загруженность персонала

Эффект.

25 20 15 10 5 0

1 2 3 4 5 6 Составляющие экономического эффекта

1 - снижение потерь от простоев

2 - экономна топлива

3 - снижение затрат на шины

4 - снижение затрат на ТО и ремонт

5 - снижение затрат на содержание технического персонала 6-снижение затрат на информационные услуги (КИВЦ)

Рис.19. Оценка значимости составляющих,

обеспечивающих эффективность применения информационных систем в АТП

р.

ты.руб «0

Суммарный эффект от эксплуатации информационной системы

Задачи, реализуемые на базе АИС 1 - учет подвижного состава 2-учет персонала

3 - обработка путевых листов

4 - учет и анализ расхода топлива

5 - учет и анализ ходимости шин

6 - управление простоями в ТО и ремонте

7 - учет я анализ расхода запасных частей

8 - бухгалтерский учет (путевые листы н склад)

Рис.20.0цекка влияния количества решаемых АРМами задач на эффективность информационной системы

в 1993-94 гг. их доля составила 77%. Это говорит о возрастании актуальности наращивания существующих информационных систем задачами оперативного управления расходами.

Внедрение результатов работы. Разработанные информационные системы на базе АРМов были реализованы в автопарке N 1. автоколонне 2578. в производственном объединении "Востокнефтепродукт" (г. Усть-Каменогорск), в предприятиях гг. Домодедово. Руза. Дмитров. Балашиха. Химки (Московской области), экспертные и информационно-поисковые системы внедрены в 76 территориальных транспортных объединениях концерна Росавтотранс, в проектном институте ГИПРОАВТОТ-РАНС, безбумажные технологии на базе средств автоматической идентификации приняты для внедрения АО "Российский терминал", безбумажная региональная информационно-аналитическая система реализована в 41 предприятии и в аппарате управления ГП "Мост-рансавто". информационное обеспечение системы контроля регулярности движения автобусов реализовано в 30 предприятиях Московской области и в 65 городах России, материалы работы использовались при реализации государственного проекта "Городской общественный транспорт", финансируемого международным банком реконструкции и развития, в учебном процессе ВУЗов Российской Федерации и стран СНГ.

Основные научные результаты и выводы.

1. В диссертационной работе на основе выполненных теоретических исследований решена важная научная и народнохозяйственная проблема, связанная с разработкой и применением на автомобильном транспорте прогрессивных информационных технологий. обеспечивающих повышение эффективности работы персонала, снижение материальных и трудовых затрат на эксплуатацию подвижного состава.

2. Доказано, что наиболее перспективной является децентрализованная система обработки информации, построенная на базе АРМов конечных пользователей. Эффективность информационных систем АТП зависит от их структуры (количество и состав АРМов, перечень решаемых задач, набор технических средств) и не любое сочетание этих элементов позволит окупить вложенные затраты и получить дополнительную прибыль.

3. На основе анализа факторов, влияющих на прибыль и зависящих от качества работы ИТС, сформирован перечень информационных подсистем, необходимых для эффективного управления работой АТП, которые делятся на две группы: для решение учет-но-статистических задач, для решения задач оперативного управления (простоями в ТО и Р, расходом топлива, шин и пр.). Установлено. что подсистемы первой группы обеспечивают только снижение трудоемкости работ персонала, занятого обработкой данных, и их вклад в эффективность всей информационной системы составит около 47%. Остальные 53% эффекта могут быть получены только в случае запуска подсистем второй группы, этот потенциал на сегодняшний день оказался практически не реализованным.

4. Показано, что основными принципами, на которых необходимо строить информационные системы для АТП являются: пересмотр документооборота, использование единых массивов данных всеми подразделениями, однократный ввод первичной информации в ЭВМ с использованием средств автоматической идентификации, автоматизация принятия инженерных решений на базе экспертных систем, реализация обмена информацией между подразделениями АТП через компьютерную сеть, работа информационной системы в режиме реального времени, использование, систем контроля работы подвижного состава.

5. Установлено, что информационные системы АТП должны строиться на завязанных в локальную сеть АРМах, расположенных в следующих подразделениях: технический отдел, отдел кадров, отдел эксплуатации, группа учета топлива, группа учета шин. ЦУП, склады, плановый отдел и бухгалтерия. В зависимости от размера АТП количество АРМов и схема обмена информации между ними будут различными.

6. Показано, что реализация информационной системы в АТП должна выполняться в несколько этапов. В первую очередь запускаются подсистемы для решения учетно-статистических задач (технический отдел, кадры, отдел эксплуатации и пр. в строго определенной последовательности), во вторую - подсистемы для решения задач оперативного управления.

7. Определены технические средства, позволяющие реализовать предлагаемые решения. К ним относятся персональные компьютеры 1ВМ РС АТ. средства автоматической идентификации оте-

чественных и зарубежных производителей. В качестве среды проз раммирования предпочтительным является применение совместим! СУБД dBASE, Foxpro и компилятора Clipper.

8. Показано, что использовании АРМов для решении учет но-статистических задач дает снижение затрат на обработку втс ричной информации на 60%. Установлено, что в АТП до 90% пе{ вичной информации можно вводить в ЭВМ с использованием среда автоматической идентификации, что дает снижение трудоемкой операций ввода на 80% при одновременном исключении ошибок.

9. Выявлено, что реализация в АТП информационных подсис тем, обеспечивающих решение задач оперативного управления прс изводством и эксплуатационными расходами позволяет снизит затраты на топливо на 5... 6%, на шины до 10%, на ТО и ремой до 3. ..5%, простои в ТО и ремонте на 10... 15%.

10. Подтверждена эффективность применения экспертных сис тем. Например, трудоемкость оценки показателей механизаци снижается в 80...100 раз, время поиска неисправностей в слож ных агрегатах - в 3... 4 раза и т.д.

11. Практическая реализации информационных систем на баз АРМов показала, что реальный объем информации, обрабатываемо персоналом вручную, сокращается в 10... 12 раз. себестоимост перевозок - на 7...10%. Установлено, что существует "критичес кий" набор задач, начиная с которого применение АРМов в конк ретном АТП будет экономически оправдано. В целом эффективност информационных систем возрастает при увеличении числа задач решаемых на фиксированной технической базе.

12. Установлено, что за годы переходного периода к рынк; значительно повысилась актуальность автоматизации решения задач оперативного управления производством, поскольку их вкла, в общий эффект от применения информационных систем возрос i 53% (в 1991 г.) до 77% (в 1994 г.).

13. Сформированы основные направления совершенстовани: информационных технологий на автомобильном транспорте, сред] которых можно выделить: расширение сфер применения средств автоматической идентификации; наращивание информационных систем: оптимизационно-аналитическими задачами; применение экспертам систем; создание региональных информационных систем, nepexoj на СУБД, работающие в режиме клиент-сервер.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах.

1. Руководство по анализу производственной деятельности АТП с применением ЭВМ. /Научный отчет НИСа УК СДИ. Номер гос. per. 01.82.605500, 1983., -30 с.

2. Постолит A.B. Методические указания по применению ЭВМ в курсовом и дипломном проектировании. Восточно-Казахстанский вычислительный центр. Усть-Каменогорск,'1983. -22 с.

3. Система управления материально-техническими запасами автотранспортных предприятий. /Научный отчет НИСа УК СДИ. Номер гос. per. 01.85.0033842, 1985. -49 с.

4. Постолит A.B. Применение ЭВМ и контролирующих машин на лабораторных работах. Депонированная рукопись. НИИВШ, N610-85, Д-4, 1985. -4 с.

5. Постолит A.B. Применение мини-ЭВМ для ведения документации по дипломному проектированию. В кн. Внедрение активных методов ТСО и вычислительной техники (тезисы докладов). Усть-Каменогорск, 1986. -с. 49-52.

6. Постолит A.B. Применение мини-ЭВМ в учебном процессе. В кн. Использование вычислительной техники при подготовке инженерных кадров (тезисы докладов). Кагаганда, 1986. -с. 44-45.

7. Постолит A.B. Компьютерная технология проектирования, исследования и обучения в технической эксплуатации автомобилей. Депонированная рукопись. ЦБНТИ Минавтотранса РСФСР, N566, АТ-88, 1985. -16 с.

8. Постолит А. В., Полторацкий В. Н. Технологический расчет автотранспортных предприятий на микро-ЭВМ "Искра-226". Алма-Ата, КазНИИНТИ, информлисток N46-89. 1989. -4 с.

9. Постолит A.B., Полторацкий В.Н. Деловая игра "Организация ТО и ремонта автомобилей" на базе персональных ЭВМ. Алма-Ата. КазНИИНТИ, информлисток N66-89, 1989. -4 с.

10. Постолит A.B. Методика синтезирования на ЭВМ оптимальной системы профилактики и восстановления машин. Депонированная рукопись. КазНИИНТИ, N2489, 1989. -16 с.

11. Постолит A.B. Технологический расчет автотранспортных предприятий (техническая документация на программу). Всесоюз-

ный фонд алгоритмов и программ при НИИВШ, 1989. -180 с.

12. Постолит A.B. Решение задач профилактики автомобиле на персональных ЭВМ. В кн. Проблемы технического прогресса развитии региона и отраслей народного хозяйства в условия перестройки (тезисы докладов). Усть-Каменогорск. 1989. -с 66-67.

13. Постолит A.B. Персональные ЭВМ в автоматизации реше ния задач надежности машин. В кн. Проблемы техническог прогресса в развитии региона и отраслей народного хозяйства условиях перестройки (тезисы докладов). Усть-Каменогорск 1989. -с. 68-70.

14. Алгоритм и программа технологического расчета автотранспортного предприятия на персональной ЭВМ. /Научный отчет НИСа УК СДИ. Номер гос. per. 01.87.0094849, 1989. -Ill с.

15. Алгоритмы и программы для автоматизаци обучения в области технической эксплуатации машин. /Научный отчет НИСа У1 СДИ. Номер гос. per. 01.87.0094849. 1989. -65 с.

16. Постолит A.B. Использование машинных граф-аналого! изделий для оперативного планирования производством. В кн. Системы автоматизированного проектирования в машиностроении. Алма-Ата, КазПТИ, 1989. -с.84-88.

17. Кирсанов Е.А., Мелконян Г.В., Постолит A.B. Оптимизация параметров оборудования и технологического процесса мойга автомобилей в грузовых АТП с применением ЭВМ. -М., МАДИ, 1990. -18 с.

18. Кузнецов Е.С., Постолит A.B. АСУ инженерной службы -на новый уровень. Автомобильный транспорт, N 6, 1991. с. 51-52.

19. Создание теоретических основ и разработка принципиально новых информационных технологий на автомобильном транспорте. /Научный отчет НИО МАДИ. Номер гос. per.. ГБ 440491, 1991. -166 с.

20. Кузнецов Е.С., Постолит A.B. Компьютеризация J процессов принятия инженерных решений на предприятиях автомобильного транспорта. Часть 1. Информационное обеспечение управления автотранспортными предприятиями. -М., 1992. -54 с. -(Автомоб. трансп.: Обзор, информ. Сер. 3, Технич. эксплуатация и ремонт автомобилей/ Информавтотранс концерна Росавтот-

ране, вып. 2.)

21. Кузнецов Е.С., Постолит A.B. Компьютеризация процессов принятия инженерных решений на предприятиях автомобильного транспорта. Часть 2. Опыт и перспективные направления применения вычислительной техники на автомобильном транспорте. -М., 1992. -54 с. -(Автомоб. трансп.: Обзор, информ. Сер. 3, Технич. эксплуатация и ремонт автомобилей/ Информавтотранс концерна Росавтотранс. вып. 3.)

22. Кузнецов Е. С., Постолит A.B. Информатика автомобильному транспорту. -М., 1992. -42 е., -(Автомоб. трансп.: Обзор, информ. Сер. 3. Технич. эксплуатация и ремонт автомобилей/Информавтотранс концерна Росавтотранс, вып.8.)

23. Постолит A.B. ■ Влияние технологичности информационных систем на показатели работы автотранспортных предприятий -М., 1994. -24 с. -(Автомоб. трансп.: Обзор, информ. Сер. 3, Технич. эксплуатация.и ремонт автомобилей/ Информавтотранс концерна Росавтотранс, вып.1.)

/

м БАК Росс«

X./

19

,ную степень докт

V\(.. /

ßj^aия В,

Ушш

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

На правах рукописи

Постолит Анатолий Владимирович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЕЙ

05.22.10 - Эксплуатация автомобильного транспорта

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук

Научный консультант д.т.н., профессор Е.С.Кузнецов

Москва 1998

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.........................7

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА

И ОПЫТА ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ... 15 1.1. Автомобильный транспорт как подсистема

транспортного комплекса............15

1.2. Опыт применения информационных технологий на

предприятиях автомобильного транспорта .... 23

1.3. Анализ эффективности существующих технологий информационного обеспечения управления АТП ... 36

1.4. Информационные технологии как средство обеспечения управления производственными процессами . 49

1.5. Зарубежный опыт использования информационных технологий на автомобильном транспорте ..... 61

1.6. Задачи исследования............. . 73

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАБОТЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ АВТОТРАНСПОРТНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ.........80

2.1. Определение целевой функции . . .........80

2.2. Факторы, влияющие на доходы АТП . .......83

2.3. Факторы, влияющие на расходы АТП........99

2.4. Элементы системы информационного обеспечения управления АТП и экспертная оценка их вклада

в увеличение прибыли .............. 105

2.5. Базовые принципы информационного обеспечения управления АТП на базе АРМов..........109

2.6. Типовые структуры информационных систем на

базе АРМов для АТП различной мощности......113

2.7. Оценка границ эффективности применения

АРМов на АТП различной мощности.........118

2.8. Эталность реализации информационных систем и варианты обмена информации между АРМами.....129

2.9. Программно-техническое обеспечение

информационных технологий в АТП .......135

Выводы $ главе 2 .. . . . . . - . . . . 144

.ГЛАВА 3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ РЕШЕНИЯ УЧЕТНО-

СТАТИСТИЧЕСКИХ И УПРАВЛЕНЧЕСКИХ ЗАДАЧ.....147

3.1. Совершенствование технологий решения учетно-статистических задач..............147

3.1.1. Влияние информационных технологий на эффективность работы управленческого персонала АТП . . 147

3.1.2. Показатели для оценки рациональности информационных потоков в АТП ......... 150

3.1.3. Анализ документооборота и информационных

потоков в АТП ................. 163

3.1.4. Применение в АТП безбумажных технологий

и средств автоматической идентификации .... 171

3.2. Совершенствование технологий решения задач оперативного управления ........... 179

3.2.1. Управление расходом топлива..........183

3.2.2. Управление ресурсом шин............187

3.2.3. Управление простоями в ТО и ремонте ...... 202

3.3. Совершенствование технологий оптимизации нормативов технической эксплуатации автомобилей 206

3.3.1. Оптимизация периодичностей технического обслуживания агрегатов автомобилей......208

3.3.2. Оптимизация диагностических нормативов .... 214

3.3.3. Реализация на ЭВМ прикладных математических методов, используемых в оптимизационных задачах . 224 Выводы к главе 3...............247

ГЛАВА 4. РЕАЛИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В

АВТОТРАНСПОРТНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ.........250

4.1. Автоматизация проектирования систем информационного обеспечения управления для АТП 250

4.1.1. Формирование структуры экспертной системы

для оптимизации баз данных АТП........250

4.1.2. Классификация первичной информации ............252

4.1.3. Формирование структуры БД изолированного АРМа 253

4.1.4. Формирование структуры БД для группы АРМов . . 256

4.2. Реализация АРМа технического отдела......261

4.2.1. Учет подвижного состава . . . ........261

4.2.2. Планирование капитального ремонта и списания автомобилей................. . 266

4.3. Реализация АРМа ЦУП..............270

4.3.1. Планирование ТО-1 и ТО-2 ......................271

4.3.2. Диспетчерское управление ТО и ремонтом .... 276

4.3.3. Учет и анализ потерь линейного времени .... 279

4.3.4. Учет работы техпомощи ..........................281

4.4. Реализация АРМа отдела эксплуатации......285

4.4.1. Обработка путевой документации........285

4.4.2. Учет и анализ расхода топлива.........290

4.5. Реализация АРМа группы учета шин.......297

4.6. Реализация АРМа центрального склада......308

4.7. Реализация подсистемы оптимизации нормативов

ТО и ремонта автомобилей........ . . . 312

Выводы к гааве 4 . ..............

ГЛАВА 5. РЕАЛИЗАЦИЯ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ В АВТОТРАНСПОРТНЫХ

ПРЕДПРИЯТИЯХ.................317

5.1. Локализация неисправностей автомобилей с применением экспертных систем.........317

5.1.1. Логико-математическая модель процесса локализации неисправностей по их внешним признакам . . 318

5.1.2. Декомпозиционный анализ предметной области и структура базы знаний ............ 324

5.1.3. Реализация экспертной системы локализации неисправностей................328

5.2. Автоматизация учета ТО и ремонтов автомобилей

с применением экспертных систем ........ 332

5.2.1. Формирование структуры экспертной системы . . . 333

5.2.2. Технология формирования и маршрут движения листка ТО-2..................336

5.2.3. Технология формирования и маршрут движения листка ТР...................338

5.2.4. Декомпозиционный анализ предметной области и структура базы знаний ............ 340

5.2.5. Реализация экспертной системы учета ТО и ремонтов автомобилей.............344

5.3. Автоматизация оценки показателей механизации автотранспортных предприятий ......... 350

5.3.1. Показатели механизации............350

5.3.2. Декомпозиционный анализ предметной области и структура базы знаний............352

5.3.3. Реализация экспертной системы оценки показателей механизации автотранспортных предприятий 358 Выводы к главе 5...............360

ГЛАВА 6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ И ОСНОВНЫЕ

НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ НА АВТОМОБИЛЬНОМ ТРАНСПОРТЕ..........364

6.1. Общий подход к оценке эффективности внедрения новой техники и технологий . .........364

6.2. Методика оценки основных результатов внедрения компьютерных технологий в АТП.........371

6.3. Сопоставление информационных потоков при традиционной и новой информационных технологиях 377

6.4. Расчет экономической эффективности применения компьютерных технологий в АТП.........381

6.5. Перспективные направления развития информационных технологий на автомобильном транспорте . . 393

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.......401

ЛИТЕРАТУРА ........................405

ПРИЛОЖЕНИЯ..................отдельный том

ВВЕДЕНИЕ

Автомобильный транспорт (АТ) является основным звеном, связывающим практически все отрасли промышленности и сельского хозяйства и его доля в общем объеме перевозок достаточно велика (77% по грузовым и 65% по пассажирским перевоз^-кам [9631. В, настоящее время на АТ трудится около 10 млн.чел., из них 2,5 млн. в сфере технического обслуживания (ТО) и ремонта [1223. Эксплуатация автомобилей (затраты на ТО и ремонт) обходится в несколько раз дороже, чем их производство. Так, за нормативный срок службы трудовые затраты на изготовление автомобиля ЗИЛ-130 составляют 3,5%, на капитальный ремонт (КР) - 11%, на ТО и ремонт - 85%. Аналогично, материальные затраты распределяются: изготовление - 21,7%, капитальный ремонт - 16,6%, ТО и ремонт - 61,7% [139].

В условиях рыночной экономики предъявляются высокие требования к эффективности деятельности АТ, это касается как технической готовности парка, так и сокращения транспортных издержек. Эффективность работы АТ во многом определяется уровнем готовности подвижного состава, который обеспечивается технической службой автотранспортных предприятий (АТП). Вклад этой службы в обеспечение прироста объемов перевозок составляет 25...28%, до 40% себестоимости перевозок прямо или косвенно связано с уровнем технической эксплуатации подвижного состава [653. На АТП из-за несовершенства методов планирования, нормирования и обработки информационных потоков ежегодно недоиспользование фонда рабочего времени доходит до 40%, производственных площадей - до 30%, технологического оборудования - до 40% [473. Зачастую у лиц, принима-

ющих решения, отсутствует информация о надежности автомобилей и их агрегатов, о наличии материальных ресурсов, об эффективности принятых ранее управленческих решений, в результате чего нерационально используются запасные части и материалы. Только по причине отсутствия запасных частей ежедневно простаивают 5% автомобилей (по КамАЗам 8...10%). Годовые потери из-за этих простоев составляют по грузовым автомобилям 3,2 млрд.руб, по автобусам 10,6 млрд.руб [47,1223. Таким образом, одной из проблем в области технической эксплуатации автомобилей, является низкий уровень организации и управления производством из-за отсутствия у управленческого персонала оперативной информации о текущем состоянии управляемого объекта.

Вопросам технической эксплуатации и управления на автомобильном транспорте посвящены работы советских ученых: чл. кор. Великанова Д.Г. (проблемы эффективного использования автомобилей), проф. Крамаренко Г.В. (техническая эксплуатация автомобилей), проф. Кузнецова Е.С. (основы профилактики и управления), проф. Н.Я.Говорущенко (основы управления), проф. Луйка H.A. (основы планирования технической эксплуатации машинного парка), проф. Бедняка М.Н. (применение ЭВМ для решения задач ТЭА), проф.Клейнера B.C. (проблемы управления технической службой), Обыденова А.П. (управление автомобильным транспортом с применением ЭВМ) и многих других.

В условиях рыночной экономики и приватизации основных средств функционирование такой сложной системы, как автомобильный транспорт, может быть основано только на точном учете расхода и движения всех материальных ценностей, быстром реагировании на изменяющиеся условия, конъюнктуру и цены, на

персональном учете выработки, доходов, расходов и прибыли по каждому автомобилю, подразделению и работнику. Необходимо наличие методов и средств сравнения и оптимизации вариантов принимаемых решений. В этих условиях большой вклад в повышение производительности труда может внести применение прогрессивных форм управления производством, которые всегда базируются на достоверной и оперативной информации.

Для обработки информационных потоков в автотранспортной отрасли уже более 25 лет используются электронные вычислительные машины (ЭВМ). До начала 90-х годов доминировала централизованная технология обработки данных в кустовых информационно-вычислительных центрах (КИВЦ) на базе больших ЭВМ. При такой технологии информация поступает в КИВЦ в виде документов (или перфокарт), вводится в ЭВМ, обрабатывается и возвращается в АТП в виде набора выходных форм. Такая технология позволяет обрабатывать большие массивы данных для предприятий региона, накапливать информацию для формирования отчетности, однако имеет ряд недостатков. В частности, сохраняется громоздкий документооборот, неизбежны ошибки при вводе данных в ЭВМ, обработка информации ведется в пакетном режиме, что в принципе не дает возможности решать оперативные задачи управления, поскольку нужные сведения возвращаются к управленческому персоналу тогда, когда принимать решение уже поздно.

За последние годы ситуация на рынке вычислительных машин резко изменилась. Практически во всех сферах, связанных с обработкой информации и управления, стали доминировать персональные компьютеры (ПК), большое развитие получили языки программирования, системы управления базами данных (СУБД)

и экспертные системы (ЭС), на базе которых начали создаваться "дружественные" программные средства и автоматизированные рабочие места (АРМы) для конечных пользователей.

Автоматизированные информационные системы (АИС) на базе АРМов достаточно широко используются в АТП (учет кадров, бухгалтерские операции, складской учет, обработка путевой документации и т.д.) и имеют по сравнению с централизованной системой обработки данных неоспоримые преимущества. Однако анализ эффективности эксплуатирующихся в АТП систем показал, что заложенный в них потенциал реализован лишь частично. При их разработке продолжает использоваться традиционный подход - перенос существующих технологических схем обработки данных на новую техническую базу. При этом практически не затрагиваются организационные структуры АТП и документооборот, не используется возможность автоматизации принятие решений, сохраняется трудоемкая процедура ручного ввода данных через клавиатуру и, соответственно, не устраняется большой процент ошибок ввода, не соблюдается принцип ^комплексности решения задач предприятия на единой программно-технической базе.

Несмотря на многогранность научно-исследовательских работ, выполненных за последние годы в области технической эксплуатации автомобилей (ТЭА), слабо проработаны вопросы влияния технологий обработки, анализа и представления информации на показатели работы АТП, оперативного управления затратами и внутреннего маркетинга, использования средств автоматической идентификации и экспертных систем для решения задач инженерно-технической службы (ИТС). Это снижает эффективность комплекса прогрессивных мероприятий, обеспечивающих поддержание подвижного состава в работоспособном состоянии и

снижение себестоимости перевозок. Таким образом, вопросы технологичности информационных систем при их реализации на автомобильном транспорте (особенно в условиях перехода к рынку) приобретают большое народнохозяйственное значение. На основе вышеизложенного можно сформулировать цель работы.

Цель работы. Целью работы является разработка и применение в АТП новых информационно-технологических процессов управления производством, обеспечивающих повышение уровня работоспособности автомобилей, производительности труда персонала и снижение затрат на поддержание работоспособности парка.

Общая методика выполнения работы. Методика поиска рациональных технологий информационного обеспечения управления производством в АТП базируется на системном анализе производственных затрат при достижении совокупного минимума внутрихозяйственных издержек. В основу методики выполнения работы заложен системный подход, вариантность и использование экономико-математических методов.

Эффективность функционирования ТЭА, как элемента транспортной системы, определяется комплексом факторов, составляющих дерево целей (ДЦ). Одним из важных факторов ДЦ ТЭА является "Организация и управление". Эффективность управления определяется качеством информационного обеспечения, а поиск направлений его совершенствования выполнялся на основе анализа состояния и тенденций развития ТЭА в рыночных условиях, возможностей современных вычислительных средств, опыта их использования на АТ и в других отраслях, как в нашей стране, так и за рубежом (с учетом тенденций развития).

Оценка предлагаемых мероприятий осуществлялась по схе-

ме: затраты-результат-эффективность с использованием обобщающего показателя функции производственных затрат, В работе использованы данные советской и зарубежной статистики, периодической литературы, Министерства транспорта и ЦСУ России, МАДИ, НИИАТ и других организаций.

Предмет и объект исследования. Предметом настоящего исследования являются технологии сбора, хранения, обработки и представления информации персоналу инженерно-технической службы и их влияние на эффективность работы АТП.

Объектом исследования является АТП, включающее в себя персонал, подвижной состав, производственные помещения, оборудование и другие ресурсы, обеспечивающие работоспособность подвижного состава.

Научная новизна работы. Научная новизна работы характеризуется разработкой теории и методологии поиска наиболее эффективных путей совершенствования информационного обеспечения управления производством на АТП, которые включают:

методику оценки рациональности документооборота и информационных потоков в АТП;

базовые принципы комплексного решения производственных задач АТП на базе АРМов, расположенных непосредственно на рабочих местах персонала и единых справочно-информационных массивов;

технологии сбора, хранения и передачи данных о работе подразделений АТП на базе специальных средств объективного контроля и автоматической идентификации объектов;

технологии решения задач внутреннего маркетинга и one-

ративного управления производственными затратами на основе индивидуализированной информации о деятельности каждого подразделения, работника и автомобиля;

технологии поиска оптимальных решений с использованием элементов искусственного интеллекта (экспертных систем);

структуры информационных систем для АТП различной мощности и этапность их реализации, обеспечивающая быструю отдачу от вложенных средств;

методику определения границ эффективного использования информационных технологий на АТП различной мощности.

Практическая ценность. Практическая ценность работы заключается в разработке рекомендаций по совершенствованию информационного обеспечения управлени