автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Совершенствование процесса восстановления работоспсобности зерноуборочных комбайнов в период уборочных работ

од

На правах рукописи

! '

ДЕМЕНОК ИРИНА ВАСИЛЬЕВНА

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВОССТАНОВЛЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЗЕРНОУБОРОЧНЫХ КОМБАЙНОВ В ПЕРИОД УБОРОЧНЫХ РАБОТ

Специальность 05.20.03 - Эксплуатация, восстановление и ремонт сельскохозяйственной техники

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новосибирск - 1998

Работа выполнена в Сибирском научно-исследовательском институте механизации и электрификации сельского хозяйства (СибИМЭ) СО РАСХН в период 1990...1997 г.г.

Научный руководитель - кандидат технических наук.

старший научный сотрудник Р.П. Голиков

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор A.M. Криков

кандидат технических наук, профессор А.В. Пискарев

Ведущее предприятие - АО "Новосибирскоблагроснаб"

Защита состоится " " ¿¿¿¿Л 1998 г. на заседании диссертационного совета Д 020.03.01 в Сибирском научно-исследовательском институте механизации и электрификации сельского хозяйства (СибИМЭ) СО РАСХН по адресу:

633128, Новосибирская обл., п. Краснообск, СибИМЭ СО РАСХН

Отзывы на автореферат просим направлять в адрес диссертационного совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СО РАСХН. Автореферат разослан " //" ctltf/t't.Uy' 1998 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Б. Д. Докин

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В настоящее время, в связи с уменьшением парка зерноуборочных комбайнов (далее комбайнов) в хозяйствах, нагрузка на них увеличивается. Средний возраст комбайнов возрастает, а надежность стареющих машин ухудшается. Вследствие этого простои по техническим причинам составляют более 25 % времени смены, что ведет к росту потерь урожая. Потери зерна из-за растягивания сроков уборки достигают 10-15%, а при жатве высокоурожайных полеглых хлебов - превышают 20% от общего объема урожая. Сократить сроки уборки путем увеличения парка комбайнов не представляется возможным в связи с тяжелым экономическим положением сельхозтоваропроизводителей. Следовательно, одним из резервов повышения эффективности использования зерноуборочных комбайнов в сложившейся ситуации является сокращение продолжительности их простоя за счет уменьшения времени восстановления работоспособности машин.

Сократить продолжительность восстановления работоспособности комбайнов в период уборки возможно за счет оперативной доставки запасных частей к отказавшей машине, что, в свою очередь, сопряжено с дополнительными затратами, но которые на порядок меньше дохода от прибавки урожая при сокращении простоев комбайнов по техническим причинам.

Необходимо отметить и то, что современные комбайны стали более энергонасыщенными и более сложными и для их эффективной работы становятся особо необходимыми развитые специализированные сервисные ремонтные службы (СРС). Это требование усиливается при проведении лизинговых операций.

Эти обстоятельства обуславливают необходимость совершенствования процесса восстановления работоспособности комбайнов в период уборки за счет оптимизации продолжительности восстановления работоспособности машин с целью получения регламентированного значения этой продолжительности, которое одновременно удовлетворяло бы как сельхозтоваропроизводителя, так и СРС.

Цель работы - сократить продолжительность простоя комбайнов по техническим причинам при устранении последствий отказов за счет обоснования и соблюдения регламентированной продолжительности восстановления работоспособности машин в поле.

Объект исследования - процесс оперативного восстановления работоспособности комбайнов в период уборки.

Научная новизна работы заключается в следующем:

обоснован показатель - регламентированная продолжительность восс-

тановления работоспособности комбайнов в период уборки;

разработана математическая- модель оптимизации продолжительности восстановления работоспособности комбайнов в период уборки, основанная на определении аналитическими методами плотности распределения последней как суммы случайных составляющих и потерь урожая от продолжительности простоя комбайна;

определены параметры распределения составляющих продолжительности процесса восстановления работоспособности комбайнов;

установлена функциональная связь (параболического вида) стоимости потерь урожая от продолжительности простоя комбайнов по техническим причинам в поле;

выявлены зависимости суммарного дохода СРС и регламентированной продолжительности восстановления работоспособности комбайнов от коэффициентов поощрения и штрафа.

Практическая значимость. Предложены практические рекомендации по оперативному восстановлению работоспособности комбайнов в период уборки на основе применения регламентированной продолжительности рассматриваемого процесса, которые одобрены и рекомендованы к внедрению на НТС департамента сельского хозяйства администрации Новосибирской области (НСО).

Использование предлагаемых рекомендаций позволяет повысить коэффициент готовности комбайнов с 0.65 до 0.87; уменьшить продолжительность процесса восстановления их работоспособности в период уборки в 2,4 раза (с 2,9 ч до 1,2 ч) за счет своевременного устранения последствий отказов машин в поле; сократить потери урожая в 3 раза.

Реализация. Производственная проверка разработанных рекомендаций осуществлялась в Новосибирском райагроснабе с привлечением АООТ "Ново-сибирскагросервис".

Работа выполнялась с 1990 по 1997 годы по заданию Д6.03. в соответствии с тематическим планом НИОКР СибИМЭ.

Апробация. Основные положения диссертационной работы доложены, одобрены и рекомендованы к внедрению на секциях ученого совета СибИМЭ с 1990 г. по 1995 г., на международной научно-практической конференции "Проблемы науки и производства в условиях аграрной реформы" в НГАУ (Новосибирск, 1993 г.), на НТС департамента сельского хозяйства администрации НСО в 1995 г.

Структура и объем. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы из 264 наименований, в т.ч. - 4 на иностранном языке, приложения. Она изложена на 100 страницах основного

- 5 -

текста и содержит 11 таблиц. 12 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность темы, сформулированы цель работы и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе "Состояние вопроса и выбор направления исследований" рассмотрены теоретические основы надежности и восстановления работоспособности сельскохозяйственной техники, заложенные в трудах В. Я. Аниловича, Ю.Н. Артемьева, Р.В. Кугеля, А.И. Селиванова и др.; научные основы технической диагностики, технического обслуживания и ремонта сельскохозяйственной техники, рассмотренные С.А. Иофиновым, Ю.К. Кирт-бая, В. М. Лившицем, В.М. Натарзаном, И.Е. Ульманом и др. Вопросы надежности зерноуборочных комбайнов в период напряженных полевых работ изложены в работах Д.И. Беленького, И.Г. Войтова, X.И. Изаксона, А.Е. Кубарева, A.B. Иискарева. М.А. Пустыгина, Г.Е. Чепурина и др. Поискам путей восстановления работоспособности сельскохозяйственной техники посвящены труды Б.Б. Бекетова, Н.В. Валуева, Р.П. Голикова, A.M. Кри-кова, В. А. Липпа и др.

Анализ литературных источников показал, что важным показателем, влияющим на надежность и особенно на работоспособность комбайнов, является продолжительность восстановления их работоспособности, характеризуемая средней продолжительностью (математическим ожиданием продолжительности) восстановления работоспособности машин. В результате анализа выявлено, что существующие методики не позволяют обосновать показатель - регламентированную продолжительность процесса восстановления работоспособности комбайнов. С использованием метода оптимизации продолжительности рассматриваемого процесса появляется возможность сокращения продолжительности простоев комбайнов по техническим причинам путем своевременного восстановления их работоспособности в поле.

Для достижения поставленной цели исследований необходимо решить следующие задачи:

- обосновать показатель - регламентированную продолжительность восстановления работоспособности комбайнов в период уборки и разработать математическую модель оптимизации продолжительности восстановления работоспособности машин в поле;

- определить параметры распределения составляющих продолжительности процесса восстановления работоспособности комбайнов в период уборки для современных условий;

- выявить функциональную связь стоимости потерь урожая от продолжительности простоев комбайнов по техническим причинам в поле;

- выявить зависимости суммарного дохода СРС и регламентированной продолжительности восстановления работоспособности комбайнов от коэффициентов поощрения и штрафа;

- определить экономический эффект применения практических рекомендаций по оперативному восстановлению работоспособности комбайнов в период уборки за счет соблюдения регламентированной продолжительности рассматриваемого процесса.

Во второй главе "Теоретическое обоснование совершенствования процесса восстановления работоспособности зерноуборочных комбайнов в период уборочных работ" изложено теоретическое обоснование экономически целесообразной продолжительности восстановления работоспособности комбайнов в период уборки, разработана математическая модель оптимизации продолжительности процесса, установлены закономерности изменения потерь урожая от продолжительности простоев комбайнов в период уборки.

Продолжительность восстановления работоспособности комбайнов во многом зависит от наличия запасных частей необходимой номенклатуры на различных уровнях хранения. В период уборочных работ рассматриваются следующие уровни хранения запасных частей:

- первый уровень - товаропроизводитель сельскохозяйственной продукции (механизатор);

- второй уровень - склад хозяйства;

- третий уровень - склад районной ремонтной службы (рис.1).

Запасные части распределяются по уровням так, чтобы с наименьшими

затратами на содержание совокупного объема запасных частей и с наибольшей вероятностью удовлетворения спроса сократить продолжительность восстановления работоспособности комбайнов.

Схема составляющих продолжительности технологического процесса оперативного восстановления работоспособности комбайнов в период уборки с различных уровней хранения представлена на рис.2.

Продолжительность восстановления работоспособности комбайна при наличии запасной части на первом уровне хранения составит:

з

- I + ^ , (1)

Г= 1

где г - номер операции на первом уровне;

^ - продолжительность определения причины отказа;

Зерноуборочный комбайн

Да

Запасная^»—<— Механизатор чЧасть^ г—>--'Нет

1 - уровень механизатора

¿Га

Передача заявки

<-

Машина по доставке

Ремонтник]

на запасную часть

2 - уровень хозяйства

Диспетчер

Передача заявки

Машина по доставке

Ремонтник]

Запасная">—<— • часть/ г>— -1Нет

С? 0

на запасную часть

3 - уровень района

Диспетчер

Технологический процесс

Рис. 1. Система обеспечения восстановления работоспособности комбайнов в период уборки

112 - продолжительность обработки заявки на запасную часть на

первом уровне хранения; 1^3 - продолжительность комплектования запасных частей на первом уровне хранения;

^ - продолжительность устранения последствий отказа комбайна механизатором самостоятельно или мастером-ремонтником второго или третьего уровней. Продолжительность восстановления работоспособности комбайна ^ в случае наличия запасной части на втором уровне хранения составит:

4

Ъ - ^ + I 1;гв - ^з . (2)

3=1

11111111

Ш-14

Ц 1 ^

12 Чз ''Ц

II Ы-1- Ь

Ц Ч 2 ^2 1 ^2 2 ^2 3 ^24

-> I

°0 1 2 ^21 ь2 2 и31 °3 2 и3 3 13 4 12 4 И)

Рис.2. Схема составляющих продолжительности - технологического процесса оперативного восстановления работоспособности комбайнов:

^ - момент появления отказа; а - при наличии запасной части на первом уровне хранения; б - при наличии запасной части на втором уровне хранения; в - при наличии запасной части на 3-ем уровне хранения.

и

и

и

1«

I

и

где б - номер операции на втором уровне;

121 - продолжительность передачи заявки на второй уровень; Ьгг - продолжительность обработки заявки на втором уровне; ^з - продолжительность комплектования запасной части на втором уровне до момента окончания ее погрузки на автомобиль по оперативной доставке; 1;24 - продолжительность доставки запасной части (при необходимости и ремонтника) со второго уровня к отказавшему комбайну. Продолжительность восстановления работоспособности комбайна в случае наличия запасной части на третьем уровне хранения составит:

4

^3 = ^2 + ^ ^3 Г ~ ^2 3 • (3)

Г = 1

номер операции на третьем уровне;

продолжительность передачи заявки с первого или со второго уровня на третий уровень;

продолжительность обработки заявки на третьем уровне; продолжительность комплектования и погрузки запасных частей на третьем уровне;

продолжительность доставки запасной части на второй уровень или к комбайну в поле.

где I -1

^3 2 3

^3 4

За регламентированную продолжительность восстановления работоспособности комбайнов в период уборки принимается оптимальное ее значение. При сложившихся рыночных отношениях, предполагающих свободный выбор производителем продукции СРС, задача определения регламентированной продолжительности восстановления работоспособности комбайнов сводится к нахождению такого значения рассматриваемой величины, при котором доход СРС, полученный за счет прибавки урожая в результате уменьшения потерь, будет максимальньм:

В = 0 - ^ В! + к2В2 - ^РВз —> шах, (4)

где В - суммарный доход СРС отнесенный к одному отказу, р.;

Б - доход СРС, получаемый за счет привлечения клиентов и более полного использования собственных производственных мощностей. р. ;

^. к2 - коэффициенты штрафа и поощрения СРС соответственно, доли:

В! - стоимость потерь урожая для случая превышения реальной продолжительности простоя комбайна ее регламентированного значения, р.;

В2 - доход от сокращения потерь урожая для случая превышения регламентированного значения продолжительности простоя комбайна реальной величины, р.;

Р - вероятность неудовлетворения заявки на запасную часть, %;

В3 - стоимость потерь урожая из-за простоя комбайна при отсутствии запасной части, р.

Выражение (4) является целевой функцией оптимизации продолжительности восстановления работоспособности комбайнов в общем виде. Для расчета суммарного дохода "В" необходимы сведения о закономерности изменения стоимости собранного машиной урожая от продолжительности ее простоев и плотности распределения последней.

Максимальная стоимость урожая, при которой он будет собран без потерь, достигается при продолжительности простоя, равной нулю. При увеличении продолжительности простоя стоимость урожая будет уменьшаться, асимптотически приближаясь к нулю. Это свидетельствует о возможности аппроксимации рассматриваемой зависимости функцией вида:

-и

Су (П = С е (5)

где С - стоимость урожая, собранного с площади обрабатываемой одним комбайном при соблюдении оптимальных сроков уборки, р.:

I - продолжительность простоя комбайна из-за отказа, ч;

X - показатель интенсивности нарастания потерь урожая, ц/ч.

Суммарная плотность вероятности распределения продолжительности восстановления работоспособности комбайнов представлена в виде:

Ч>Ш = (-1)2

1 П СС; 1 = 1 1

I -1 = 1

0,5а!2 б2 -сс^-а) е е

х

| 0,5 + Ф^

]Р1 («1 : г - (а+М2)

(6)

а,

где г - количество составляющих продолжительности восстановления работоспособности комбайна с экспоненциальным законом распределения (до 5);

показатель степени экспоненциального (показательного) закона распределения 1-ой составляющей (а , < 1); показатель степени экспоненциального (показательного) закона распределения З-ой составляющей (а 3 < 1); функция Лапласа;

а - сумма математических ожиданий составляющих продолжительности процесса восстановления работоспособности комбайнов, распределенных по нормальному закону, определяемая как:

а

•з

«ни

а =Х ак;

К = 1

где ш - количество составляющих, распределенных по нормальному закону; ак- математическое ожидание распределенной по нормальному закону

составляющей с порядковым номером к; б2- сумма дисперсий рапределенных по нормальному закону составляющих продолжительности восстановления работоспособности комбайнов, определяемая как: т

б2 = I бк2 .

бк2- дисперсия распределенной по нормальному закону составляющей с порядковым номером к.

Используя предложенную аппроксимацию зависимости стоимости собранного комбайном урожая от продолжительности его простоев при вычислении величин В!, В2. В3, целевая функция представлена в следующем виде:

ъ

п г

вир) - П(гр) + кгС^^!]

- к, С I Р 1 1 = 1

(е

о

(е - е

-ип

И,с Р[

И

1 + е

е

-ХТ

) ч>1(Шг ) Ф! (-Ь) сЧ; -А и

А2 Т

1 + е

где: Ьр - регламентированная продолжительность восстановления работоспособности комбайна, ч;

Б^р)- доход СРС при получаемый за счет привлечения клиентов,р;

Ч^О;) - плотность распределения продолжительности восстановления комбайна, рассчитанная при условии удовлетворения заявки запасной частьй 1-ого уровня; п - количество уровней; 1 - номер уровня, 1=1-,.., п;

Р!~ вероятность удовлетворения заявки в запасных частях с

1-го уровня, %; <и- приращение продолжительности простоя комбайна, ч; Т - продолжительность уборочных работ, ч.

Достижение максимального значения суммарного дохода СРС, отнесенного к одному отказу, может быть использовано в качестве критерия оптимизации. Схема алгоритма оптимизации продолжительности восстановления работоспособности комбайнов показана на рис. 3.

Рис.3.

Схема алгоритма оптимизации продолжительности восстановления работоспособности комбайнов

Зависимость дохода от продолжительности восстановления работоспособности комбайнов показана на рис.4.

ВШ

1;н 1Н+Д1 1Н+2Д1

Рис.4. Зависимость дохода от продолжительности

восстановления работоспособности комбайнов: 1Н- начальное время; шаг приращения времени; 1К- конечное время.

При увеличении продолжительности простоя комбайна по техническим причинам значение стоимости потерь урожая увеличивается и асимптотически приближается к стоимости урожая, собранного в оптимальные сроки:

-и

Спу и) = С (1 - е ). (8)

Для того, чтобы использовать эту аппроксимацию, необходимо по экспериментальным данным определить С и I . Стоимость урожая С определяется по методике, изложенной в главе 4. Для определения X в (8) можно использовать метод наименьших квадратов. Для рассматриваемой зависимости этот метод приводит к выражению:

N

2 Д ^1п(1-Су„/С„) X =--, (9)

N

I д

V = 1

где N - объем выборки;

V - номер эксперимента;

Су„- фактическая стоимость урожая при эксперименте с номером у,р.;

С„ - стоимость урожая, собранного в оптимальные сроки, при эксперименте номер V, р.;

Ц - продолжительность отклонения фактических сроков уборки от оптимальных, дней.

В третьей главе "Программа и методика экспериментальных исследований" изложены программа и методика экспериментальных исследований с целью получения опытных данных, необходимых для аппроксимации исходных

зависимостей целевой функции оптимизации продолжительности восстановления работоспособности комбайнов в период уборки.

Программой исследований предусмотрено:

- проверка теоретических положений по обоснованию регламентированной продолжительности восстановления работоспособности комбайнов и математической модели оптимизации продолжительности рассматриваемого процесса;

- определение параметров распределения составляющих продолжительности процесса восстановления работоспособности комбайнов;

- проверка теоретических закономерностей изменения потерь урожая от продолжительности простоев комбайнов в период уборки;

- определение показателя степени, определяющего скорость изменения потерь урожая от простоя комбайнов в период уборки, ц/ч;

- определение стоимости простоя комбайнов в ожидании восстановления работоспособности, р.;

- определение регламентированной продолжительности восстановления работоспособности комбайнов, ч;

- определение суммарного дохода СРС, р.;

- выявление зависимости суммарного дохода СРС и регламентированной продолжительности восстановления работоспособности комбайнов от коэффицинетов поощрения и штрафа.

При проведении испытаний согласно ГОСТ 27.002-89 выбран план испытаний на надежность [ШТ]. Программа испытаний предусматривала получение значений параметров исходной информации согласно выражениям (6) - (9):

- вероятностных характеристик законов распределения составляющих продолжительности восстановления работоспособности комбайнов;

- вероятности удовлетворения заявок с каждого уровня, %;

- удаленности обслуживаемого комбайна от уровней хранения запасных частей, км;

- стоимости одного часа простоя комбайна, р.;

- удельных издержек из-за простоя-комбайна, р.;

- процента компенсации издержек простоя, определяемого увеличением (по сравнению с регламентированной) продолжительности восстановления работоспособности комбайнов, %;

- поощрительного процента от эффекта сокращения (по сравнению с регламентированной) продолжительности восстановления работоспособности комбайнов, %.

Экспериментальная проверка результатов исследований проводились в

Новосибирском райагроснабе (Верх-Туле) Новосибирской области на примере распределения двух запасных частей для устранения последствий отказов первой группы сложности комбайнов "Енисей - 1200" перед началом уборки. Общее количество зерноуборочных комбайнов в Новосибирском районе - 426 шт. Количество обеспеченных передвижными средствами мастеров ремонтников, которые привлекаются в период уборки зерновых к восстановлению работоспособности комбайнов - 85 человек. В структуре Новосибирского Агроснаба имеются 28 подразделений второго уровня, причем каждое из них обслуживает в среднем по 15 подразделений первого уровня, а каждое подразделение первого уровня обслуживает 5 комбайнов.

Для определения зависимостей суммарного дохода СРС и регламентированной продолжительности восстановления работоспособности комбайнов от значений коэффициентов штрафа и поощрений проводился многофакторный эксперимент. Для СРС рассчитывалось усредненное значение дохода, получаемое от обслуживания одного товаропроизводителя, определялось количество товаропроизводителей, находящихся в сфере деятельности сервисной службы. Значение коэффициента пощрения к2 определялось отношением усредненного дохода СРС при фактической продолжительности восстановления работоспособности комбайнов меньшей регламентированного значения к усредненному доходу при регламентированной продолжительности. Значение коэфициента штрафа ^ определялось отношением усредненного дохода СРС при фактической продолжительности восстановления работоспособности комбайнов большей регламентированного значения к усредненному доходу при регламентированной продолжительности.

Оценку адекватности теоретических решений статистическим закономерностям осуществляли по критерию Пирсона X2.

В четвертой главе "Результаты экспериментальных исследований" приведены результаты экспериментальных исследований на основе разработанной математической модели. Для определения закономерности изменения стоимости потерь урожая от простоя комбайна в период уборки были использованы данные о потерях урожая пшеницы, в результате расчета получено значение интенсивности нарастания потерь урожая X = 0.0487 (ц/ч).

Стоимость урожая С определялась как произведение стоимости одного центнера зерновых, прогнозируемой урожайности, производительности комбайна и продолжительности уборки зерновых. В Новосибирской области продолжительность уборки зерновых при 14-и часовом рабочем дне составляет в среднем 30 рабочих дней или 420 ч, урожайность - 15 ц/га, производительность комбайна - 2 га/ч, стоимость одного центнера зерновых 6500 р. следовательно: С = 6500 х 15 х 2 х 420 = 81900 (тыс. р.).

Путем хронометража установлено, что при современных средствах связи продолжительность передачи заявки на запасную часть от комбайнов на первый уровень и с уровня на уровень практически не зависит от номера принимающего заявку уровня. Установлено, что рассматриваемая величина распределена по экспоненциальному закону с показателем степени а = 0.058 при заданной доверительной вероятности 0.83 и погрешности 0.17 (объем выборки 120).

Для определения характеристик распределения продолжительности доставки запасной части использовалась единая для всех подразделений уровня выборка. Средняя продолжительность доставки запасной части из Новосибирского агроснаба в ОПХ "Элитное" составило 80 мин (объем выборки 160) и в совхоз "Морской" - 30 мин (объем выборки 80). Среднек-вадратические отклонения рассматриваемых величин равны 10.9 и 5.93 соответственно при доверительной вероятности 0.83 и суммарной погрешности в оценке математического ожидания рассматриваемой величины 0.5 мин. Рассчитав для каждого хозяйства объем выборки, и обеспечив ее представительство в соответствии с полученным результатом, по обобщенной выборке определили значения математического ожидания "а" и дисперсии "б" продолжительности доставки запасной части с соответствующего уровня.

В табл. 1 сведены результаты расчетов по определению параметров распределения составляющих или операций продолжительности восстановления работоспососбности комбайнов, общие для всех запасных частей, не зависящие от их наименования.

1. Параметры распределения продолжительности операций

Операции Уровни

1 2 3

Параметры распределения продолжительности

а а б а а б а а б

Передача заявки, мин 0.058 0.058 0. 058

Обработка заявки, ч 0.15 0.04 0.2 0.06 0.42 0.10

Комплектование запасных частей, ч 0 0 0. 11 0.03 0. 17 0.05

Доставка запасной части, ч 0.2 0.02 0.38 0.10 1.22 0.22

Параметры распределения таких операций, как выявление причины от-

каза и замена конструктивной детали, вызвавшей отказ комбайна, зависят от наименования запасных частей. В табл.2 приведены параметры распределения продолжительности рассматриваемых операций для пальца режущего аппарата и трубки высокого давления.

2. Параметры распределения продолжительности операций

Наименование запасной части (детали) Операции

Выявление причины отказа, ч Замена детали, ч

Параметры Параметры

а б а б

Сегмент ножа 0 0 1.0 0.1

Трубка высокого давления 0.1 0.02 0.4 •0.08

Параметры для определения регламентированной продолжительности приведены в табл.3.

3. Параметры для определения регламентированной продолжительности процесса

Не меняющиеся в сезон Изменяющиеся в сезон

X, Ц/ч С, тыс. р. Т, ч Рх, % Рг.% Д1;,ч к! к2

0. 0487 81900 420 25 50 5 0.15 0.5 0.8

Результаты испытаний (рис.5) показали, что регламентированная продолжительность составила 1.2 ч при рассмотренных входных данных.

В, тыс. р.

350 340 330 320 310

- у

- у

V- •

0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8

г.ч

Рис.5. Зависимость дохода, отнесенного на один отказ комбайна, от продолжительности восстановления его работоспособности при к! =0.5; к2=0. 8.

Функциональная зависимость стоимости потерь урожая (8) от продолжительности простоя комбайна аппроксимировалась зависимостью, показанной на рис. 6.

Спу.тыс.р. Спу,тыс.р. У -0.04871 Спу= с (1 - е ) 81900 ---60

-0.04871 Спу= С (1 - е )

4.0 8.0 12.0 16.0 20.0 24.0 б

1.4

Рис.6. Зависимость стоимости потерь урожая Спу от продолжительности простоя комбайна: а - теоретическая; б - экспериментальная.

Зависимость суммарного дохода, отнесенного на один отказ комбайна, и регламентированной продолжительности восстановления работоспособности комбайнов от коэффициентов поощрения к2 и штрафа к! представлена на рис.7:

В, тыс. р. 1р,ч

350 340 330 320 310

при к, =0.5

- 1.8 - 1.6 - 1.4 - 1.2 ■

• у в/

•

■

В, тыс. р.

350 340 330 320 310

гр,ч

при к2=0.8

- 1.8 - 1.6 - 1.4 - 1.2 в ■г

■ \ /

■ у \

• у* \

0.5 0.6 0.7 0.8 а

0.5 0.6 0.7 0.8 б

Рис.7. Зависимость дохода, отнесенного на один отказ комбайна, и регламентированной продолжительности восстановления работоспособности комбайнов от коэффициентов: а - поощрения к2; б - штрафа к4.

В результате исследований разработаны практические рекомендации по восстановлению работоспособности комбайнов в период уборки и "Ин-

формационная технология восстановления работоспособности комбайнов", составными частями которой являются программное обеспечение и руководство пользователя программным обеспечением рассматриваемой задачи на ЭВМ 1ВМ РС АТ. Методика производственных испытаний "Информационной технологии восстановления работоспособности комбайнов" на этапе опытного функционирования была разработана в соответствии с РД 50-34.698-90.

В пятой главе "Экономическая эффективность" дана оценка экономической эффективности применения рекомендаций по восстановления работоспособности комбайнов в период уборки. Годовой экономический эффект составил 500 тыс. р., отнесенный на один отказ зерноуборочного комбайна, а на один комбайн за сезон - 21 млн. р. за счет дополнительного производства продукции.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Анализ литературных источников информации по восстановлению работоспособности комбайнов показал, что существующие методики не позволяют обосновать показатель - регламентированную продолжительность восстановления работоспособности машин. С использованием метода оптимизации продолжительности процесса восстановления работоспособности комбайнов появляется возможность сокращения продолжительности простоев машин по техническим причинам путем своевременного восстановления их работоспособности за счет обоснования и соблюдения регламентированной продолжительности восстановления работоспособности машин в поле.

Математическая модель оптимизации продолжительности рассматриваемого процесса, основанная на определении аналитическими методами плотности распределения продолжительности восстановления работоспособности комбайнов как суммы случайных составляющих и потерь урожая от продолжительности простоя машин, позволяет оптимизировать продолжительность восстановления их работоспособности.

При регламентированной продолжительности восстановления работоспособности. комбайнов удельное значение суммарного дохода сервисной ремонтной службы, полученного за счет прибавки урожая в результате уменьшения потерь, будет максимальным. Удельное значение суммарного дохода сервисной ремонтной службы находится во взаимосвязи с продолжительностью простоя комбайнов, т.е. со стоимостью потерь урожая.

2. Процесс восстановления работоспособности комбайнов состоит из шести операций, для четырех из которых (передачи заявки, обработки за-

явки, комплектования запасных частей, доставки запасных частей), параметры распределения продолжительности не зависят от наименования запасных частей, причем первая распределена по экспоненциальному закону, а три последующие - по нормальному. Для таких операций, как выявление причины отказа и замена детали, параметры распределения зависят от наименования запасной части.

3. При современных средствах связи продолжительность передачи заявки на запасную часть от комбайна в хозяйство и из хозяйства в район практически равны (средняя величина 10 мин) и распределены с параметром экспоненциального закона распределения а = 0,015.

4. Значения математического ожидания и дисперсии продолжительности составляющих процесса восстановления работоспособности комбайнов соответсвенно равны (в ч) на:

- обработку заявки на уровне производителя продукции - (0.15; 0.04), на уровне хозяйства - (0.2; 0.06), на уровне района - (0.42; 0.10);

- комплектование запасных частей на уровне хозяйства - (0.11; 0.03), на уровне района - (0.17; 0.05);

- доставку запасной части с уровня производителя продукции -(0.2; 0.02), с уровня хозяйства - (0.38; 0.10), с уровня района -(1.22; 0.22);

- выявление причины отказов первой группы сложности, например: для трубки высокого давления - (0.1; 0.02);

- замену детали при устранении отказов первой группы сложности, например: для трубки высокого давления - (0.4; 0.08).

5. Функциональная связь стоимости потерь урожая от продолжительности простоя комбайнов по техническим причинам в поле имеет параболический вид с показателем степени соответствующей интенсивности нарастания потерь урожая (X =0.0487 ц/ч) при стоимости урожая (С = 81900 тыс. р.).

6. Регламентированная продолжительность восстановления работоспособности комбайнов в период уборки составила 1.2 ч при исследуемых входных данных, основные из которых - вероятность удовлетворения заявки с уровня товаропроизводителя 25% и с уровня хозяйства - 50%, вероятность неудовлетворения заявки 5%, коэффициент штрафа (kj = 0.5); коэффициент поощрения (kz = 0.8).

7. Значение суммарного дохода сервисной ремонтной службы, отнесенного на один отказ комбайна, увеличивается от 310 тыс. р. до 350 тыс. р., значение регламентированной продолжительности уменьшается от

2.0 ч до 1.2 ч при постоянном значении коэффициента штрафа (kj = 0.5) и увеличении значений коэффициента поощрения к2 от 0.5 до 0.8.

Значение суммарного дохода сервисной ремонтной службы, отнесенного на один отказ комбайна, уменьшается с 350 тыс. р. до 315 тыс. р., значение регламентированной продолжительности увеличивается с 1.2 ч до 1.88 ч при постоянном значении коэффициента поощрения (к2 =0.8) и увеличении значений коэффициента штрафа ^ от 0.5 до 0.8.

8. Использование предложенных рекомендаций по восстановлению работоспособности комбайнов повышает коэффициент готовности машин с 0.65 до 0,87; снижает продолжительность восстановления работоспособности комбайнов в 2,4 раза (с 2.9 ч до 1.2 ч) за счет своевременного устранения последствий отказов машин в поле; сокращает потери урожая в 3 раза.

Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения рекомендаций, отнесенный на один отказ комбайна, составляет 500 тыс.р., а на один комбайн за сезон - 21 млн. р. за счет дополнительного производства продукции.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

Регламентированная продолжительность восстановления работоспособности комбайнов позволяет устанавливать систему взаиморасчетов сельхозтоваропроизводителей и сервисной ремонтной службы, также ее можно применять в качестве критерия для установления взаимоотношений в системе лизинговых услуг.

Дальнейшие исследования необходимо направить на определение зависимостей суммарного дохода сервисной ремонтной службы от расширения сферы деятельности за счет сокращения регламентированной продолжительности восстановления работоспособности комбайнов.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Деменок И.В. Организация взаимоотношений сервисных предприятий с малочисленными первичными сельскохозяйственными .коллективами.// Проблемы науки и производства в условиях аграрной реформы: Тезисы докладов научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава НГАУ/ НГАУ.- Новосибирск, апрель 1993. - С. 176-178.

2. Деменок И.В. Оптимизация регламентированного времени восстановления работоспособности сельскохозяйственной техники// Техническое обеспечение технологических процессов сельскохозяйственного произволе-