автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Совершенствование транспортного обслуживания пунктов утилизации автотракторной техники

оса^оо*■

На правах рукописи

Джабраилов Лечи Махмудович

Совершенствование транспортного обслуживания пунктов утилизации автотракторной техники

Специальность 05.20.03 - Технологии и средства технического

обслуживания в сельском хозяйстве

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

-3 ДЕК 2009

МОСКВА 2009

003486171

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный аг-роинженерный университет имени В.П. Горячкина» (ФГОУ ВПО МГАУ).

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Дидманидзе Отари Назирович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Пучин Евгений Александрович доктор технических наук, профессор Новиков Александр Николаевич

Ведущая организация Всероссийский научно-исследовательский

технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка (ГОСНИТИ)

Защита диссертации состоится 21 декабря 2009 года в 11.00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.044.01 при Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина» (ФГОУ ВПО МГАУ) по адресу: 127550, Москва, ул. Лиственничная аллея, д. 16-а, корпус 3, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО МГАУ.

Автореферат разослан 20 ноября 2009 года и размещен на сайте ФГОУ ВПО МГАУ www.msau.ru 20 ноября 2009 года.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

А.Г. Левшин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Утилизация техники - это не только процесс ликвидации непригодной для дальнейшего использования и восстановления, а серьезная задача сбережения ресурсов и снижения экологической нагрузки.

В настоящее время в нашей стране имеет место значительные потери материально-сырьевых и топливно-энергетических ресурсов, содержащихся в отходах, и одновременно продолжается интенсивное накопление неиспользуемых отходов в окружающей среде. Объясняется это низким уровнем использования вторичного сырья, который оценивается специалистами на уровне 10 % по изношенным шинам, на уровне 11,4 % по полимерным отходам, что в 2,5 раза ниже, чем в более развитых странах.

Низкий уровень организации переработки вторичных материальных ресурсов определяется, высокими затратами на сбор, перевозку и подготовку многих видов отходов к использованию в качестве вторичного сырья. В особой мере это относится к отходам в виде потерявшей потребительские свойства конечной продукции — автомобилей, сельскохозяйственной техники, а также их агрегатов и узлов, содержащих такие хорошо перерабатываемые материалы, как черные и цветные металлы, термопласты, резину, стекло, эксплуатационные жидкости. Нерешенной остается проблема сбора и безопасной переработки отходов, образующихся в процессе технического обслуживания (ТО) и текущего ремонта (ТР), проводимого в условиях индивидуальных подсобных хозяйств, фермерских хозяйствах.

Утилизация, выбывшей из эксплуатации техники и ее компонентов, связана с разработкой системы предприятий, в которой возможно использование производственных мощностей станций технического обслуживания и ремонта автомобилей, машинно-технологических станций, ремонтных заводов, предполагающих диверсификацию своей деятельности.

Из изложенного следует, что разработка методов эффективного функционирования предприятий по утилизации автомобильной и сельскохозяйственной техники, имеет высокое научное и практическое значение.

Цель работы. Обоснование структуры, технологических параметров, специализации и организации работы предприятий утилизации различных видов техники и пунктов приема и утилизации отходов технического обслуживания и ремонта (ОТО).

Объекты исследования. Выбывшая из эксплуатации техника, агрегаты, узлы и материалы, районы образования и сбора утилизируемой техники и отходов технического обслуживания, площадки накопления отходов, предприятия по утилизации автомобильной техники, программно-аппаратные средства управления работой транспорта.

Методы исследования. Многоуровневый системный подход, исследование операций, теория вероятностей, включая теорию массового обслуживания. Моделирование и оптимизация транспортно-производственных процессов утилизации техники в системе технического сервиса АПК с применением современных программно-аппаратных средств.

Научная новизна заключается во взаимосвязанном рассмотрении транспортно-технологических процессов сбора и утилизации техники, а также отходов, образующихся в процессе ТО и ТР. Разработаны соответствующие математические модели оптимизации по критериям ресурсосбережения.

На защиту выносятся наиболее значимые результаты диссертационного исследования:

1. Результаты исследований по определению структуры парка, выбывшей из эксплуатации техники, по сбору и демонтажу утилизируемой техники.

2. Результаты исследований по определению объемов и структуры отходов, образующихся в процессе ТО и ТР, проводящихся в индивидуальных хозяйствах.

3. Методика организации транспортного обеспечения сбора утилизируемой автотракторной техники и ее компонентов.

4. Методика технологического обеспечения сбора и утилизации техники, а также разработанные для этого программно-аппаратные средства управления.

5. Результаты оценки экономического эффекта от деятельности модельного предприятия на примере Тюменской области.

Практическая ценность работы. Разработаны рекомендации по обеспечению эффективной работы предприятий технического сервиса по утилизации техники различных типов с учетом производственно-технологических условий регионов. Разработан программно-аппаратный комплекс дистанционного контроля текущих параметров накопления отходов на площадках сбора и программное обеспечение управления процессами сбора и перевозки.

Реализация результатов исследования. Основные результаты исследования приняты для практического применения в производственно-технической фирме «Сур-гутнефтетранссервис» и тресте «Сургутремстрой».

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в сельском хозяйстве» (Москва, МГАУ 20 - 22 ноября 2007 года), всероссийской научно-практической конференции «Демография - общество - человек в условиях формирования новой экономики» (Екатеринбург, УрГЭУ 24 — 26 ноября 2007 года), международной научно-практической конференции «Современные проблемы технического сервиса в агропромышленном комплексе» (Москва, МГАУ 18—20 декабря 2007 года), международной научно-практической конференции «Научные проблемы развития автомобильного транспорта» (Москва, МГАУ 2-4 апреля 2008 года), всероссийской научно-практической конференции «Перспективы развития агропромышленного комплекса России» (Москва, МГАУ 10-12 октября 2008 года).

Публикации. Основные теоретические положения и результаты исследования опубликованы в 6 научных и учебных работах, в том числе 2 в журналах перечня ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы из 120 наименований, изложена на 166 страницах, включая 23 рисунка и 20 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении проведен краткий анализ современного сельскохозяйственного производства с учетом деятельности предприятий технического сервиса, и структурного изменения парка машин, эксплуатируемых в сельском хозяйстве и на транспорте. Обоснована актуальность выбранной темы исследования.

В главе 1 «Состояние вопроса и задачи исследования» проведен обзор литературных источников, посвященных вопросам деятельности предприятий, занимающихся утилизацией различной техники. Проведен анализ состояния и динамики изменения численности машинно-тракторного и автомобильного парка в стране. Проанализированы объемы и структура отходов, образующихся в процессе выполнения ТО и ТР. К основным группам отходов технического обслуживания отнесены: отработанные моторные и трансмиссионные масла, охлаждающие жидкости (до 403 млн. литров в целом по стране за год); изношенные шины (до 42 млн. шт), аккумуляторные батареи (до

4

7 млн. шт), отработанный электролит (до 28 млн. литров), различные виды фильтров (до 117 млн. шт), изношенные тормозные колодки. Обобщены основные существующие способы утилизации автотракторной техники в России и за рубежом, определены основные проблемы, решение которых необходимо в первую очередь. Кроме отсутствия полноценной законодательной базы к ним необходимо отнести низкую эффективность использования транспортных средств, задействованных в процессах сбора выбывшей из эксплуатации автотракторной техники и отходов технического обслуживания, а также несовершенство технологий сбора и утилизации, из-за которой не попадает в переработку большое количество вторичных ресурсов.

Рассмотрены особенности деятельности и проблемы специализированных предприятий по утилизации различных видов техники. Проведен анализ перспективных направлений работы и соответствующей им структуры предприятия технического сервиса по утилизации автотракторной техники и ее компонентов, включая место такого предприятия в сфере технического сервиса и материально-технического обеспечения транспортных и сельскохозяйственных предприятий, индивидуальных потребителей.

Важный вклад в развитие научной базы создания и развития предприятий технического сервиса, утилизации автомобильной и сельскохозяйственной техники, внесли Власов В.Н., Дидманидзе О.Н., Клейнер Б.С., Конкин М.Ю., Кузнецов Е.С., Липкович Э.И., Новиков А.Н., Пучин Е.А., Северный А.Э., Селиванов А.И., Трофименко Ю.В. и др. Фундаментальные исследования по разработке методических положений, рекомен-' даций и нормативов по созданию, развитию и повышению эффективности деятельности предприятий технического сервиса выполнены научно-исследовательскими институтами МАДИ (ГТУ), ГОСНИТИ, ФГОУ ВПО МГАУ, НАМИ, ГОУ ВПО ГУУ.

Анализ имеющихся исследований в области утилизации автомобильной техники показал, что в настоящее время отсутствуют общие комплексные разработки по обеспечению эффективного функционирования предприятий технического сервиса по утилизации автотракторной техники и ее компонентов, образующихся в процессе выполнения ТО и TP индивидуальными владельцами машин. Исходя из этого, были сформулированы следующие основные задачи исследования:

■ установить перспективы и направления дальнейшего развития сети предприятий технического сервиса по утилизации техники и ее компонентов;

" предложить математические модели обоснования основных технологических характеристик предприятий технического сервиса по утилизации техники, учитывающий вероятностный характер производственных процессов и наличие конкурентной среды;

■ обосновать критерии оптимальности создания нового или реконструируемого предприятия технического сервиса по утилизации техники с учетом специализации, места размещения и особенностей потенциальной клиентуры;

■ провести моделирование и оптимизацию работы сервисных отделов предприятия технического сервиса по утилизации техники, а также приемных пунктов сбора и утилизации отходов, образовавшихся в процессе проведения ТО и TP индивидуальными владельцами машин;

■ разработать программно-аппаратные средства дистанционного контроля за пунктами сбора и управления материальными потоками утилизируемого сырья;

■ провести производственную проверку полученных результатов;

■ провести оценку экономического эффекта от внедрения результатов исследования.

В главе 2 «Теоретические основы повышения эффективности сбора и утилизации отходов технического обслуживания автомобильной и сельскохозяйственной тех-

5

ники» определено, что наиболее безопасным способом утилизации отходов, образующихся в процессе выполнения ТО и ТР, является выполнение этих работ специализированными предприятиями или специализированными подразделениями в составе предприятий технического сервиса различного профиля. Специализированные отделы предприятия должны работать в четырех направлениях:

• оказание производственных услуг в торгово-посреднической деятельности, включающей реализацию подержанных и восстановленных автомобилей и сельскохозяйственной техники, приобретение подержанной техники у клиентов для утилизации или восстановления, реализацию восстановленных и подержанных запасных частей, а также рассортированного по типам вторичного сырья;

• оказание услуг по транспортному обслуживанию, включающих вывоз легковых автомобилей с территории населенных пунктов и предприятий, вывоз грузовых автомобилей, специальной и сельскохозяйственной техники, вывоз отходов технического обслуживания, выезд бригад для работ на объектах, перевозку обычных грузов по заявкам потребителей;

• утилизация автотракторной техники, включая удаление технологических жидкостей с сортировкой по видам, демонтаж и диагностирование снятых узлов и агрегатов с выявлением пригодных к дальнейшему использованию или восстановлению, детальная разборка и сортировка демонтированных узлов, не пригодных для восстановления по видам материалов, сортировка отходов технического обслуживания и подготовка к переработке (прессование, измельчение и др.);

• оказание консультационных услуг, включая юридическую очистку утилизируемой техники, оказание услуг по снятию с учета и другие.

В качестве наиболее сложного и важного для последующего исследования из указанных направлений работы предприятия выбрано, связанное с транспортным обслуживанием, а также утилизацией автотракторной техники и ОТО.

Важной задачей ресурсосбережения является оптимизация общего объема приема выбывшей из эксплуатации техники и ОТО на утилизацию и соответствующих взаимосвязанных параметров предприятия утилизации и сети его приемных пунктов. К таким параметрам относятся радиус и соответствующая площадь зоны обслуживания, потребное количество приемных пунктов и приемщиков.

Наличие предполагаемого оптимального решения обусловлено тем обстоятельством. Что по мере расширения зоны обслуживания и соответствующего увеличения объема сбора ОТО возрастают финансовые поступления от его переработки предприятием утилизации. Однако при этом возрастают расходы на создание и оборудование новых приемных пунктов, на содержание увеличенного количества приемщиков и другие текущие затраты на пунктах. Существенно увеличиваются также расходы на вывоз ОТО из сети приемных пунктов.

В качестве критерия оптимальности целесообразно выбрать максимум годовой прибыли от переработки (реализации) всего собранного за один отчетный период (например, год) объема ОТО

Лс = п„Цг - п„Сп - тскт - тсТп шах, (1)

где Пс — прибыль от реализации всех ОТО за отчетный период, руб; ип — общее количество реализуемых за отчетный период ОТО, кг; г/р - средняя реализационная цена одного килограмма ОТО, р/кг; сп - средние затраты на сбор и подготовку к переработке (реализации) одного килограмма ОТО, р./кг; скт — средние капитальные вложения на создание одного приемного пункта в расчете на один отчетный период работы,

руб/год; т - общее потребное количество приемных пунктов; ст - текущие расходы на содержание одного приемного пункта за отчетный период, руб; стр - транспортные расходы за отчетный период, связанные с вывозом собранных ОТО со всех приемных пунктов.

Общее количество собираемых за отчетный период ОТО для полноценной их переработки должно соответствовать величине общей зоны обслуживания. Если приближенно принять зону обслуживания в виде круга, то для пп получим

пл = РтлптХ = яК2тпХпт,, (2)

где общая площадь обслуживания, км2; т^ — среднее количество потенциальных сборщиков (сдатчиков) ОТО на единице обслуживаемой площади, чел/км2;

_ среднее количество ОТО, сдаваемых одним сборщиком, кг/чел; Я - радиус круга зоны обслуживания, км.

Подставив значения слагаемых в (1), получим развернутое выражение критерия оптимальности

Пс=лЯ2ттпт1(ЦР-сп)-~(сш +сТП)-лИъттпт1аТРРТР1пп ->шах.

F.

ml

(3)

Оптимальное значение радиуса обслуживания по критерию (4) получим из ус-<Шг-

ловия —- = о в виде

да

mmn,

xOpl

Д„„= « (4)

По значению Ropt с учетом (2) рассчитывается общая оптимальная площадь Fopt зоны обслуживания, при которой обеспечивается наибольшая прибыль для приемных пунктов и перерабатывающего предприятия.

Оптимальный годовой сбор ОТО nno?t с учетом (2) составит

"пор, = f0ptmmnm\ = я&оР,ттпш1 • (5)

Оптимальное количество приемных пунктов тор1 получим на основании (5) в виде

ППор, riZpt ^op,mnl mil ] 1 ml "'ПП

По значению /иор1 можно рассчитать общее оптимальное потребное количество приемщиков «0pt на всех пунктах. Аналогичным образом можно рассчитать общее оптимальное количество оборудования и материалов каждого ¡-го вида.

Таким образом, полученные закономерности позволяют обосновать оптимальные ресурсосберегающие параметры перерабатывающего предприятия и отдельных приемных пунктов, обеспечивающих получение наибольшей прибыли.

По мере накопления ОТО возникает потребность в их вывозе из приемных пунктов, которые могут быть распределены на значительной территории относительно перерабатывающего предприятия.

Количество ОТО, собираемых на каждом приемном пункте за единицу времени зависит от случайного предложения, соответственно, потребность в вывозе ОТО на переработку также является величиной вероятностной. Таким образом, от каж-

дого приемного пункта через случайные промежутки времени будет поступать в перерабатывающее предприятие вероятностный поток требований или заявок на вывоз новых партий ОТО, готовых к переработке.

Вывоз ОТО осуществляют транспортными средствами, количество которых должно соответствовать числу приемных пунктов с учетом их расположения относительно перерабатывающего предприятия. При недостаточном количестве транспортных средств неизбежны простои приемных пунктов из-за отсутствия, например, пустых емкостей для сбора различных видов ОТО с соответствующими непроизводительными расходами. Возможна также потеря части сборщиков и соответствующего дохода. Чрезмерно большое количество транспортных средств также экономически невыгодно, так как будут иметь место значительные простои и связанные с этим непроизводительные расходы.

Таким образом, имеет место типичная задача теории массового обслуживания (ТМО), в которой необходимо установить оптимальное количественное соотношение между приемными пунктами и обслуживающими их транспортными средствами при вывозе ОТО из приемных пунктов на перерабатывающее предприятие для последующей утилизации.

При этом продолжительность одного транспортного обслуживания, включающего холостой ход (доставку тары) до приемного пункта, время погрузки ОТО, его доставки и разгрузки на перерабатывающем предприятии с вспомогательными операциями также будет величиной случайной. Исходя из опыта ряда исследований по транспортно-технологическим процессам, можно приближенно принять, что поток заявок на поставку тары на приемные пункты является пуассоновским. Если заявки поступают от ограниченного количества приемных пунктов (до пяти-шести), то будет иметь место замкнутая система массового обслуживания.

Очередь заявок образуется в том случае, когда в момент их поступления у перерабатывающего предприятия не окажется транспортных средств для вывоза ОТО из соответствующего приемного пункта. Наибольшее количество заявок в очереди соответствует общему количеству приемных пунктов т. При отсутствии заявок наоборот приходится простаивать в ожидании транспортным средствам, количество которых равно п.

В целом для перерабатывающего предприятия важно, чтобы сумма потерь от простоев во взаимном ожидании приемных пунктов и транспортных средств была минимальной. Соответствующий критерий оптимальности получим в виде

где Стп - сумма потерь от взаимного ожидания приемных пунктов и транспортных средств, руб/ч; ст, с„— потери соответственно от простоя одного приемного пункта и транспортного средства, руб/ч; т0, п0 — среднее число ожидающих приемных пунктов и транспортных средств.

Средняя плотность потока транспортных средств, способных прибывать на приемный пункт ОТО определяется в виде

Ст„ =тпСт+ ппС„ -> тт

тп

О т

О п

(7)

V я

где /п - продолжительность одного цикла транспортного средства, ч; /г - расстояние перевозки, км; V - средняя скорость движения, км/ч; /п - продолжительность разгрузки, соответствующая одной ездке, ч.

Интенсивность обслуживания прибывающих на приемный пункт транспортных средств получим в виде

^ = (9)

где ¡гв - общая продолжительность всех операций приема и загрузки одного транспортного средства, ч.

В качестве основных показателей взаимосвязанной работы приемного пункта ОТО и транспортных средств методами теории массового обслуживания можно определить: вероятность простоя приемного пункта из-за отсутствия транспортных средств и порожней тары Р0; число порожних транспортных средств, ожидающих в очереди п0; коэффициент простоя Кп и время ожидания каждого транспортного средства ТпОЖ в очереди.

Оптимизация показателей работы системы, при которых обеспечивается своевременный прием и вывоз ОТО на переработку с требуемым качеством, достигается за счет выбора соответствующего числа транспортных средств, а также требуемой пропускной способности приемного пункта с учетом расстояния перевозки /г.

Накопленные на площадках приема ОТО вывозятся предприятием утилизации определенными партиями через соответствующие промежутки времени с учетом интенсивности накопления и грузоподъемности применяемых для вывоза транспортных средств. Поскольку для организации вывоза каждой партии компонентов и материалов требуется определенное время в зависимости от интенсивности накопления, то неизбежно образование соответствующего избытка или недобора ОТО на каждой из площадок сбора, рассредоточенных по территории региона. В качестве критерия оптимальности целесообразно принять минимум суммы затрат на вывоз и хранение избыточно накопленного количества компонентов и материалов в виде С = Сд+Сх-> тш, (Ю)

где Сд Сх- затраты на вывоз и хранение за определенный период, руб.

Полученные математические модели обеспечивают эффективную работу предприятий переработки выбывшей из эксплуатации техники, ее составных частей и выбывших из использования эксплуатационных материалов в любых производственных условиях.

Учитывая российскую специфику, когда самостоятельным обслуживанием и ремонтом техники занимается до 90 % индивидуальных владельцев, необходимо ориентировать проектируемые пункты не только на работу с «полнокомплектными» автомобилями, но и отдельными его компонентами. В настоящее время только 8 % индивидуальных владельцев пытаются цивилизованно утилизировать ОТО, 55 % выбрасывают ОТО в обычные контейнеры для бытового мусора, 20 % складируют в гараже или на территории хозяйства, 17% пытаются реализовать ОТО своим коллегам.

С точки зрения интересов потребителей необходимо, чтобы выплаты за сданные ОТО были обоснованными и приемлемыми при высоком качестве системы обслуживания. Под системой обслуживания при этом подразумевается высокая культура обслуживания, наличие необходимого количества приемных пунктов, имею-

щих достаточные площади для принимаемых ОТО, а также исключение длинных очередей клиентов. Только при соблюдении указанных требований возможно обеспечить необходимый приток потребителей этого вида услуги. Важно чтобы сознательность многих индивидуальных владельцев техники не разбивалась о глухую стену неорганизованного сервисного обслуживания. Только таким способом можно будет гарантировать отсутствие ОТО, имеющих высокую степень опасности, в бытовом мусоре.

В качестве общего критерия оптимальности работы системы приема от населения ОТО целесообразно выбрать минимум суммы вероятностей простоя приемного пункта без потребителей и ухода потребителей необслуженными при приемлемом значении общего времени ожидания в очереди и обслуживания. Указанный критерий оптимальности можно представить в виде

Роп =(Ро+Ротк)^т'т, (И)

ТП = ТОЖ+ТОБ =-7- + — (12)

А ¡Л

где Р0 — вероятность простоя приемного пункта и всех приемщиков из-за отсутствия заявок или потребителей; Р0тк — вероятность отказа в обслуживании или ухода потребителей необслуженными из-за занятости приемщиков и отсутствия мест в очереди; qor ~ относительная пропускная способность системы или доля обслуженных потребителей; Тож ~ время ожидания каждой заявки или каждого потребителя в очереди, ч, день и т.д.; Тоб — продолжительность времени обслуживания одной заявки или одного потребителя, ч, день и т.д.; го — среднее число потребителей в очереди.

Поскольку значение Тп не зависит от характера работы системы, то для ограничения времени ожидания заявок или потребителей необходимо ограничивать длину очереди с учетом других показателей работы системы. Значение Тп при приеме ОТО зависит от площади зоны обслуживания, количества техники, принадлежащих индивидуальным владельцам, и среднего возраста парка, наличия сервисных предприятий и уровня охвата парка их услугами, календарного времени и времени суток и т.д.

При известных значениях tn и X=l/tn, а также aoprQ,99 можно определить требуемую оптимальную интенсивность обслуживания потребителей

Я 1

Мор'~а ~ t -а '

иор1 'л "opt

С учетом значения цор, можно определить оптимальное потребное число приемщиков

nnn,=um,-t, ~ t(>E

op, - Мор, ОБ . (14)

1П 'Uopt

Средняя продолжительность обслуживания одного потребителя одним приемщиком t0E зависит от оборудования приемного пункта, от вида и состояния ОТО, индивидуальных способностей приемщика, а также от количества наименований ОТО, доставляемых одним потребителем на приемный пункт. Оптимальным для приемного пункта будет такой режим работы, при котором разность между суммой, полученной от реализации ОТО переработчикам, и расходами на содержание об-

служивающего персонала будет наибольшей. Эту разность будем рассматривать как условную прибыль учитывающую только прямые затраты на содержание приемщиков без учета накладных расходов.

Критерий оптимальности с учетом изложенных особенностей примет вид

пу = ™пст -с„ ->шах, (15)

где Пу — условная прибыль от реализации ОТО за единицу времени, р/ч; т„ - число обслуженных клиентов за ту же единицу времени, чел/час; Ст - средняя сумма выручки, полученная от продажи партии ОТО, принесенной одним клиентом, р/чел; С„ - текущие затраты на содержание всех приемщиков за ту же единицу времени, р/ч.

В главе 3 «Программа и методы проведения экспериментальных исследований» изложены программа и методика экспериментальных исследований, а также методика обработки опытных и статистических данных. Первым этапом исследований был проведен анализ парка выбывшей из эксплуатации техники в двух регионах Российской Федерации, а также объемов, структуры и интенсивности образования ОТО в условиях предприятий, эксплуатирующих различные виды техники. Значительный объем в полученных математических моделях по функционированию различных систем массового обслуживания занимают хрономегражные данные, связанные с определением плотности потока требований и интенсивности их обслуживания. Наибольшую важность хрономегражные наблюдения имели при выявлении объемов и интенсивности образования отходов в процессе выполнения ТО и ТР индивидуальными владельцами машин. Важной частью опытов стали хрономегражные наблюдения, по транспортному обслуживанию предприятий-клиентов и индивидуальных владельцев машин.

В главе 4 «Результаты моделирования и оптимизации производственных процессов сбора, перевозки выбывшей из эксплуатации техники и выбракованных компонентов и материалов» содержит результаты моделирования и оптимизации работы специализированных отделов предприятия по транспортному обслуживанию и утилизации различных видов техники и ее компонентов. Основой исследования стала структура парка выбывшей из эксплуатации техники и состав ОТО, полученные на основе изучения двух регионов Российской Федерации. Для разных регионов она может существенно отличаться. Структура парка техники, выбывшей из эксплуатации в Тюменской области: сельскохозяйственная и специальная техника - 18 %; грузовые автомобили —18%; легковые автомобили — 64 %. В Московской области: автобусы - 3%; грузовые автомобили - 17 %; легковые автомобили - 75 %; прочая техника — 5 %.

С учетом имеющегося множества предприятий списывающих технику различных видов, обилия источников образования ОТО, разнообразия условий их функционирования и особенностей деятельности различных предприятий технического сервиса, оптимизация режима выполнения заказов заключалась в получении таких обобщенных данных, которые могут быть использованы специалистами любого предприятия технического сервиса в сферу деятельности которого может входить утилизация техники.

Исследования транспортного обслуживания площадок накопления ОТО позволили обосновать рациональный с точки зрения максимума возможной прибыли радиус обслуживания предприятием утилизации. Соответствующий график представлен на рисунке 1.

Пг, р

З'Ю"

1

о

30 40 50 60 70 80 R, ни

Рисунок 1 - Результаты определения рационального радиуса обслуживания площадок накопления ОТО предприятием утилизации

На рисунке 2 представлена номограмма, позволяющая подбирать характеристики приемных пунктов и зоны их ответственности в зависимости от природно-производственных условий.

В первом квадранте представлены графики зависимостей оптимального радиуса обслуживания от среднего количества ОТО, принимаемого одним пунктом «тпь для всего возможного диапазона изменения объема ОТО ир], перевозимых за один рейс транспортным средством.

Во втором квадранте с учетом F0pt=K7?20pt по горизонтальной оси определяется соответствующая оптимальная площадь обслуживания, то есть размещения приемных пунктов для предприятия утилизации техники /горг=яЛ2ой- В третьем квадранте по вертикальной оси определяется общее оптимальное годовое количество принимаемых на пунктах ОТО ипор1 при различных значениях площади обслуживания Fopt и произведения тпХ пт]. характеризующего количество ОТО, приходящихся на единицу площади зоны обслуживания. В последнем четвертом квадранте по нижней горизонтальной шкале определяется потребное оптимальное количество приемных пунктов тт. При этом весь диапазон изменения «тп1 охватывается с достаточной степенью точности одним и тем же графиком.

По значениям mopt по вертикальной правой шкале определяется общая оптимальная потребность в приемщиках на всех пунктах при различных возможных нормативных значениях количества приемщиков пн1 на одном приемном пункте.

Аналогичным образом можно определить оптимальную потребность в различных видах оборудования. Схема пользования номограммой показана штриховыми линиями со стрелками в следующей последовательности.

Полученные данные свидетельствуют об эффективности предлагаемой методики оптимизации основных параметров предприятий утилизации техники и ее компонентов как на стадии проектирования, так и для повышения технико-экономических показателей существующих предприятий.

Взаимосвязанная работа площадок накопления ОТО или обслуживаемых предприятий-клиентов, транспортных средств и предприятия утилизации техники рассматривается как замкнутая система массового обслуживания с одним обслужи-

вающим звеном в виде перерабатывающего предприятия. Обоснование показателей работы системы, при которых обеспечивается своевременный прием техники, достигается за счет выбора соответствующего числа транспортных средств, а также

\ Я.»», км 100 400 зог /

\ 80

\| 20 г

I \ \ 40 / 1 / 1500/

у \ \ / ' к 10 200

\ м Пр1 —

30-10' _______ Щ 12110 12130 Ч' 12150 12170 л 6

ж 200 \ 400 / / / /

1

20/ // /// 600 т/ \

// /// / 800 ..... \ т Г\ —>

30/ / 4] ! !! /»о/'«' / * \

Для /г и V определены значения 1^=2...40 км, У= 40 км/ч. Для /л по статистическим данным принято ¿0=0,25 ч (15 минут). Для в по хронометражным наблюдениям можно принять усредненное значение /Рц=0,3 ч. Важнейшим показателем работы системы с точки зрения рационального использования техники, является '" продолжительность _0просгоя транспортных средств в очереди Тпож> которую желательно 40иметь не более 0,50...0,60 ч. Желатель-зоно, чтобы коэффициент простоя транспортных средств Кп был как 20можно меньше. При отсутствии транспортных юсредств на приемном пункте работники пункта могут заниматься оценкой, анализом и разработкой технологии утилизации каждого

0 20 40 60 80 т„

Рисунок 2 — Номограмма для определения оптимальных параметров пунктов приема ОТО

конкретного автомобиля или партии ОТО, поэтому вероятность простоя пункта Р0 из-за отсутствия транспортных средств не означает полный постой пункта. Однако с точки зрения уровня организации труда значение Ро должно быть как можно меньше.

Рекомендуемые расстояния до предприятия переработки автотракторной техники /г и потребное количество транспортных средств и приведены в таблице 1. Также там указаны основные показатели взаимосвязанной работы приемного пункта и транспортных средств (вероятность простоя пункта или отсутствия транспортных средств на пункте Ро, коэффициент простоя транспортных средств Кп и время ожидания каждого транспортного средства Т„ож)-

Полученные данные позволяют организовать эффективную работу приемного пункта предприятия утилизации техники и транспортных средств.

Проведенные исследования транспортного обслуживания предприятий утилизации позволили разработать программу управления вывозом выбывшей из эксплуатации техники и ее составных частей и материалов. Пример окна программы с исходными данными представлен на рисунке 3.

Рисунок 3 - Программа статистической обработки и расчета оптимальных маршрутов вывоза (окно 1: исходные данные)

Таблица 1 - Рекомендуемые эффективные сочетания расстояния до предприятия /г и

/г, км до 2 2...8 9...20 21...40

п 1 2 3 4

Ро до 0,5 0,239...0,426 0,235...0,465 0,326...0,553

КП 0 0,175...0,090 0,192...0,079 0,130...0,048

ТпОЖ, Ч 0 0,123...0,117 0,375... 0,297 0,650...0,432

Оптимизация режима вывоза выбракованных компонентов и материалов с площадок накопления выполнялась по критерию (15). Наиболее эффективным и удобным для практического применения методом решения подобных многовариантных задач является номограмма, представленная на рис. 4.

В правой части номограммы построены графики зависимостей вероятности отказа Р0тк в обслуживании заявок пунктов сбора ОТО на вывоз для переработки при всех возможных сочетаниях а и числа п транспортных средств. В левой части при тех же взаимосвязанных значениях а, п, Лэтк приведено среднее число занятых обслуживанием (работающих) транспортных средств ир.

Я Ротк 0,5 4 / / / / / У /

// 1 1 0,4 / / / / / / / / /

/ / ! / / 0,3} / / / / / /

/ 1 / 1 (1,2 а.1 "'?....... I / / / / к / / / / / / У

/ /7 /|/1 \1 / / // /„ / // >

<с / ¡т 1 / к- £ £

Мр в

5 4 3 2 5 0 1 2 3 4 8 6 7 Рисунок 4 - Номограмма для выбора числа транспортных средств

При известных значениях п и «р при необходимости можно определить степень занятости транспортных средств. Схема выбора потребного числа транспортных средств по номограмме показана штриховыми линиями.

Оптимальное количество вывозимых компонентов и материалов в зависимости от интенсивности накопления можно определить по номограмме на рис. 5. Полученные результаты оптимизации позволяют обеспечить эффективную работу транспортного отдела предприятия технического сервиса, специализирующегося на утилизации выбывшей из эксплуатации техники и ее компонентов.

В рамках исследования было создано устройство дистанционного контроля за интенсивностью накопления выбракованных компонентов и материалов на площадках сбора посредством телекоммуникационных средств связи стандарта GSM. Оно исключает случаи переполнения емкостей для различных видов компонен-

ТцорЪч

32 UP.1N

Рисунок 5 - Взаимосвязь зпачения цР, СХ1/СД0,(3„р(, ТЦор, тов' а также преждевременное направление транспортного средства для вывоза неполностью заполненных емкостей в реальных эксплуатационных условиях. Поставленная задача решается с использованием устройства дистанционного мониторинга площадок накопления из диспетчерского центра, оснащенного соответствующим оборудованием и программным обеспечением.

Основная задача оптимизации режима работы приемных пунктов заключается в обосновании оптимальных количественных соотношений между вероятностным потоком клиентов и числом приемщиков на пункте в соответствии с выбранным критерием эффективности функционирования пункта. В качестве основного экономического критерия оптимальности в соответствии с (11) выбран максимум условной прибыли пункта как разности между выручкой от реализации ОТО переработчикам и текущими расходами на содержание приемщиков.

Для систем массового обслуживания рассматриваемого типа при всех значениях числа мест т в очереди критерий оптимальности удовлетворяется при одном оптимальном значении аор/=0,99. Для удобства анализа при решении этой задачи целесообразно представить указанные данные в таблице 2.

Из приведенных данных видно, что с увеличением возможного числа мест т в очереди имеют место положительные тенденции, связанные с уменьшением вероятностей простоя приемного пункта Ро и ухода потребителей необслуженными Рот и соответственно их суммы Роптт=Ро+Ротк■ Положительным является и рост относительной пропускной способности или доли обслуженных потребителей д0г- Однако этот рост цот достигается не за счет повышения уровня организации труда на приемном пункте, а за счет удлинения очереди г0 и роста времени пребывания в очереди Тдж-

Таблица 2 - Оптимальные показатели работы приемного пункта в зависимости от

т 5 8 10 12 14

Ро 0,147 0,104 0,088 0,0761 0,0673

Рогк 0,138 0,0955 0,788 0,0668 0,0578

я от 0,8620 0,9045 0,9212 0,9332 0,9422

го 2,107 3,5217 4,468 5,412 6,3538

гоб 0,853 0,895 0,912 0,924 0,9326

гп=г0+г0е 2,960 4,35 5,380 6,336 7,286

Задача при этом состоит в том, что в соответствии с (12) время пребывания не должно превышать допустимые пределы Тщ. Из данных таблицы 2 видно, что с ростом длины очереди го несколько возрастает и число покупателей гов на обслуживании. Однако этот рост г01: по сравнению с г0 очень мал. Если при увеличении т с т=5 до т= 14 длина очереди г0 возрастает с го=2,107 до г0=6,3538, то есть более чем в три раза, то соответствующее увеличение г об с го«=0,853 ДО гоб=0,9326 составляет всего около 10%.

Результаты решения задачи определения оптимального числа приемщиков пор, представим для напряженного периода работы приемных пунктов при плотности потока клиентов А.= 20 чел/ч и интенсивности их обслуживания ^¡=10 чел/ч (продолжительность обслуживания одного клиента одним приемщиком 4б= 0,1ч или 6 мин. Для других параметров т и е^ принимаем значения: т=10; 8^=8,80. Результаты решения по критерию (15) представлены на рисунке 6, где показаны закономерности изменения в функции числа приемщиков п значений условной относительной прибыли Пу, пропускной способности пункта по числу обслуженных за час покупателей т„ и вероятности отказа в обслуживании Ртк или ухода покупателей из очереди.

Ро.

носительной прибыли 0 4 Пу в диапазоне изменения числа приемщиков п= 1...3 резко 1 возрастает, достигая наибольшего значения опти-

Пу

160

140

120

100

80

60

\ Пу

\ \, / т„

\/ А

Г \ \

1 \ Ротк

' п«,и

'"и,

1/4' 24

20

16

12

0,3,

0

0,2 Пу= Пу„ при

мальном числе приемщиков и0Р1=3. Затем ' значение постепенно уменьшается. Вероят-0 ность отказа в обслуживании или ухода клиентов из очереди Ротк в диапазоне

1 2 3 4 5 6 7 « Рисунок 6-Зависимости от числа приемщиков на пункте п отно- п- \ ...3 интенсивно сительной прибыли Пу, пропускной способности т„ и вероятностиуменьшается от

отказа Р0Тк при Х=20, ц,=10, т=10, Ет„=8,80 Ртк=0,5 до Ртк =0,0039.

Последующее значение п уже мало влияет на значение Ртк.

Расчет экономического эффекта от внедрения проектных предложений производился за расчетный период на принятый годовой объем работ для предприятия расположенного в Тюменской области. Экономический эффект от внедрения проектных предложений составил около 3 млн. рублей за расчетный период, равный четырем годам в ценах 2008 года.

Общие выводы

1. В России средний уровень использования вторичного сырья можно оценить на уровне 30 %, что в 2-2,5 раза ниже, чем в более развитых странах. Определяется его низкое значение главным образом, высоким уровнем затрат на сбор, перевозку и подготовку многих видов отходов к использованию в качестве вторичного сырья. В особой мере это относится к отходам потребления в виде потерявшей потребительские свойства конечной продукции - автомобилей и сельскохозяйственной техники.

2. Исследованиями установлено, что доминирующее положение в потоке техники, требующей утилизации занимают легковые автомобили, от 64 % парка в Тюменской области, до 75 % в Московской области; доля грузовых автомобилей составляет приблизительно 17...18 %; сельскохозяйственная и специальная техника присутствует в парках регионов (до 18 % в Тюменской области) и практически отсутствует в центре (менее 5 %).

3. Учитывая российскую специфику, когда самостоятельным обслуживанием и ремонтом техники занимается до 90 % индивидуальных владельцев, необходимо ориентировать приемные пункты не только на работу с «полнокомплектными» автомобилями, но и отдельными его компонентами.

4. Исследованиями установлено, что только 8 % индивидуальных владельцев пытаются цивилизованно утилизировать ОТО, 55 % выбрасывают ОТО в обычные контейнеры для бытового мусора, 20 % складируют в гараже или на территории хозяйства, 17 % пытаются передать ОТО своим другим индивидуальным собственникам машин.

5. По максимуму годовой прибыли в виде номограмм определены оптимальные взаимосвязанные значения основных параметров сети приемных пунктов перерабатывающих предприятий, включая радиус Ropt и площадь Fopl обслуживания, годовой прием ОТО пп 0pt, число приемных пунктов mopt и общее потребное количество приемщиков и00р,_ которые в зависимости от производственно-технических условий изменяются в практических диапазонах /?ор, <120 км, Fopt < 40-103 км2, «„ ор( < 1200-Ю3; /иор1<90; <600.

2. Разработана методика определения оптимальных маршрутов движения автотранспортных средств, перевозящих технику на утилизацию и разработаны программные средства, определяющие оптимальные маршруты вывоза утилизируемой техники, обеспечивающие минимум холостых пробегов, что позволяет сократить общий пробег транспортных средств на 10... 15 %.

6. С учетом вероятностного характера изменения действующих факторов методами теории массового обслуживания в зависимости от условий работы определено потребное количество и транспортных средств для вывоза вторсырья и ОТО в диапазоне п =1.. .10.

7. Установлены такие режимы вывоза накопленного вторсырья, при которых обеспечивается минимум суммы затрат на вывоз и хранение выбывших из эксплуатации компонентов и эксплуатационных материалов. При этом оптимальное количество вторсырья Q„pb вывозимое за один рейс, и соответствующий промежуток времени

между операциями вывоза Тцор, в зависимости от интенсивности поступления вторсырья и других условий работы изменяется в диапазоне Q,,pf=50...700 единиц, Тцорр 5...50 ч.

Методами теории массового обслуживания установлено, что оптимальный режим работы приемных пунктов при максимуме прибыли обеспечивается в зависимости от условий работы при различных сочетаниях плотности вероятностного потока клиентов X и оптимального числа приемщиков /7^, изменяющихся во взаимосвязанных диапазонах X = 2.. .40'/ч, 11^,= 1... 16.

8. Экономический эффект от возможного практического применения проектных предложений составил около 3 млн. руб. за расчетный период, равный четырем годам в ценах 2008 года.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах (курсивом выделены работы, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК):

1. Джабраилов, JI.M. Показатели эффективности транспортирования техники на утилизацию [Текст] / Н.В. Алдошин, В.В. Кулдошина, JI.M. Джабраилов // Механизация и электрификация сельского хозяйства- 2008. -№ 5. С. 34-35

2. Джабраилов, JI.M. Выбывшая из эксплуатации техника — источник вторичных ресурсов [Текст] / Н.В. Алдошин, Г.Е. Митягин, В.В. Кулдошина, JI.M. Джабраилов I/Tгхника и оборудование для села. - 2008. -№ 5. С. 42—43

3. Джабраилов, JI.M. Теоретические основы проектирования предприятий приема выбывших из эксплуатации автомобильных компонентов и материалов [Текст]/ Л.М. Джабраилов, В.В. Кулдошина//Международный технико-экономический журнал.- 2007. - № 4. С. 62-68

4. Джабраилов, Л.М. Повышение эффективности использования выбывших из эксплуатации автомобилей как фактор экологической безопасности [Текст] /Л.М. Джабраилов//Демография - общество — человек в условиях формирования новой экономики. Материалы всероссийской научно-практической конференции. - Екатеринбург: УрГЭУ, 2007. С. 24-28

5. Джабраилов, Л.М. Анализ структуры парка выбывших из эксплуатации автомобилей в Москве [Текст] / Т.Е. Митягин, Р.Н. Егоров, Л.М. Джабраилов, А.Н. Журилин //Перспективы развития агропромышленного комплекса России. Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции. Часть 1. - М.: ФГОУ ВПО МГАУ, 2008. С. 93 - 96

6. Джабраилов, Л.М. Маршрутизация автомобильных перевозок. Учебное пособие [Текст] / Н.В. Алдошин, В.В. Кулдошина, Л.М. Джабраилов, А.Н. Журилин/ -М.: УМЦ «Триада», 2008. - 40 с.

Подписано к печати 19.11.2009 Формат 68x84/16

Бумага офсетная. Печать трафаретная. Уч.-изд. л. 1,1. Усл.-печ. л. 1,1 Тираж 100 экз. Заказ №

Отпечатано в издательском центре ООО «УМЦ «ТРИАДА» 127550, Москва, Лиственничная аллея, 7-2

Введение.

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1. Перспективы развития технологических процессов утилизации

1.2. Материальный состав автомобиля и структура автомобильного парка.

1.3. Отличительные особенности российского рынка комплектующих и его влияние на количество выбывающих из эксплуатации компонентов.

1.4. Современная организация и технологии утилизации техники за рубежом.

1.5. Анализ работ по повышению эффективности деятельности предприятий технического сервиса, в сферу деятельности которых входит утилизация техники.

1.5. Выводы по главе 1. Обоснование цели и задач исследования.

Глава 2. Теоретические основы повышения эффективности сбора и утилизации отходов технического обслуживания автомобильной и сельскохозяйственной техники.

2.1. Обоснование общих методов исследования.

2.2. Общие принципы эффективного использования средств технологического оснащения предприятий сбора, транспортировки и первичной переработки утилизируемой сельскохозяйственной техники.

2.3. Оптимизация общего объема приема выбывшей из эксплуатации техники и компонентов и радиуса обслуживания приемным пунктом.

2.4. Оптимизация потребного количества транспортных средств для вывоза вторсырья из приемных пунктов на переработ

2.5. Теоретические основы оптимизации режимов обеспечения тарой и вывоза накопленного вторсырья из приемных пунктов.

2.6. Моделирование маршрутов вывоза с применением электронно-вычислительных машин.

2.7. Теоретические основы проектирования предприятий приема выбывших из эксплуатации автомобильных компонентов и материалов.

2.8. Выводы по главе 2.

Глава 3. Краткая программа и методы проведения экспериментальных исследований.

3.1. Общие положения.

3.2. Программа экспериментальных исследований.

3.3. Методика выявления и описания выбывшей из эксплуатации техники.

3.4. Методика обработки опытных и статистических данных.

3.5. Устройство дистанционного контроля интенсивности накопления ОТО на площадках сбора.

Глава 4. Результаты моделирования и оптимизации производственных процессов сбора, перевозки выбывшей из эксплуатации техники и выбракованных компонентов и материалов.

4.1. Структура парка выбывшей из эксплуатации техники.

4.2. Результаты оптимизации общего объема сбора ОТО и других основных параметров приемных пунктов.

4.3. Результаты оптимизации потребного количества транспортных средств для вывоза ОТО из приемных пунктов.

4.4. Результаты оптимизации режима вывоза накопленного вторсырья и пополнения запаса тары на приемных пунктах.

4.5. Результаты оптимизации режима работы приемных пунктов

4.6. Расчет экономической эффективности мероприятий, связанных со сбором и утилизацией техники и ОТО.

4.7. Выводы по главе 4.

Использование вторичных материальных ресурсов в Российской Федерации осуществляется практически во всех отраслях промышленности. Однако масштабы и уровень использования характеризуется значительной неравномерностью и зависят от ресурсной ценности отходов, от экологической ситуации, возникающей в связи с обращением с ними как с загрязнителями окружающей среды и от складывающихся экономических условий, определяющих рентабельность каждого конкретного вида производства, использующего отходы.

Традиционные виды вторичного сырья, такие как лом и отходы металлов, высококачественные отходы полимеров, текстиля, макулатуры, характеризуются высоким уровнем переработки. Сложные многокомпонентные отходы, а также загрязненные отходы, практически не перерабатываются (смешанные и загрязненные нефтепродукты, изношенные шины, автомобильный пластик, и т.д.).

В России средний уровень использования вторичного сырья можно оценить на уровне 30 % (лом черных металлов — 82,9 %, шины изношенные — 10%, полимерные отходы — 11,4 %), что в 2-2,5 раза ниже, чем в более развитых странах [21]. В результате имеют место значительные потери материально-сырьевых и топливно-энергетических ресурсов, содержащихся в отходах, и одновременно продолжается интенсивное накопление неиспользуемых отходов в окружающей среде. В конечном итоге, экологическая обстановка во многих регионах России в связи с воздействием неиспользуемых отходов не улучшается.

В обозримом будущем не существует предпосылок для существенного сокращения образования отходов. Количество отходов будет увеличиваться и далее из-за роста объема промышленного производства. Отходы потребления будут расти еще более высокими темпами из-за опережающего роста уровня конечного потребления, в том числе автомобилей, бытовой, компьютерной и радиоэлектронной техники и т.д.

Основным фактором недостаточного среднего уровня хозяйственного использования отходов как вторичных материальных ресурсов является несовершенство организационного и технологического обеспечения сбора отходов, особенно применительно к автомобильной и сельскохозяйственной технике, принадлежащей как предприятиям, так и индивидуальным владельцам.

Отсутствие достаточных стимулов для организации сбора и переработки вторичных материальных ресурсов определяется, главным образом, высоким уровнем затрат на сбор и подготовку многих видов отходов к использованию в качестве вторичного сырья. В особой мере это относится к отходам потребления в виде потерявшей потребительские свойства конечной продукции - автомобилей и сельскохозяйственных машин, а также их агрегатов и узлов, содержащих такие хорошо рециркулируемые материалы, как черные и цветные металлы, термопласты, резину, стекло, эксплуатационные жидкости.

Высокий уровень затрат на сбор и переработку значительной части отходов потребления обусловлен: необходимостью создания специальной производственной инфраструктуры из пунктов сбора вторичного сырья и производственно-заготовительных предприятий; необходимостью сортировки и дезагрегации сложных отходов потребления на отдельные компоненты по видам материала, а также чистки, мойки.

Одним из основных условий эффективного функционирования предприятий технического сервиса в сферу деятельности, которых может входить утилизация автотракторной техники и ее компонентов, является организация работы на современных принципах оптимального проектирования производственных процессов по критериям ресурсосбережения и высокой производительности. На современном этапе, даже несмотря на рост интереса к вопросам утилизации выбывшей из эксплуатации техники, они остаются малоизученными.

Утилизация выбывшей из эксплуатации автомобильной и сельскохозяйственной техники, связана с разработкой системы предприятий, в которой возможно использование производственных мощностей станций технического обслуживания и ремонта автомобилей, машинно-технологических станций, особенно тех, которые занимаются ремонтом и восстановлением техники, ремонтных заводов, предполагающих диверсифицирование своей деятельности.

Несмотря на существенные качественные и количественные различия между указанными типами предприятий, способных войти в инфраструктуру системы утилизации выбывшей из эксплуатации автотракторной техники, их объединяет то общее свойство, что они являются системами обслуживания. Соответственно для них можно разработать общие научные принципы оптимального функционирования, обеспечивающие высокие экономические показатели.

Из изложенного следует, что разработка методов обоснования эффективных характеристик и специализации предприятий в сферу деятельности которых предполагается включить утилизацию автотракторной техники, имеет высокое научное и практическое значение.

Сельскохозяйственная техника, грузовые и легковые автомобили, хотя и являются предметами длительного пользования, все же имеет конечный срок жизни. Следовательно, после окончания их эксплуатации необходимо принять меры по их утилизации. В изношенном и списанном транспортно-технологическом средстве содержатся все те материалы, которые были использованы при его изготовлении: черные и цветные металлы, пластмассы и резинотехнические изделия, стекло и керамика, дерево и картон, текстильные и битумные материалы и др. Поэтому вышедшая из эксплуатации техника может и должна стать источником вторичных материальных ресурсов.

Организация сбора и переработки вторичных ресурсов транспортного комплекса включает следующие мероприятия: выявление и учет транспортных и технологических средств, непригодных к эксплуатации; создание сети пунктов сбора отработавших свинцово-кислотных аккумуляторов, использованных технологических жидкостей, изношенных автопокрышек и производств по их переработке; создание производства по утилизации охлаждающих жидкостей (тосол, антифриз), поступающих с площадок и транспортных предприятий; создание на территории предприятий и в многоэтажных гаражах-стоянках экологических блоков сбора отработавших узлов и материалов автомобилей; создание комплекса производств по утилизации отходов транспортного комплекса; проектирование и строительство установок по переработке твердого осадка моек автомобильной и сельскохозяйственной техники; создание центральной единой диспетчерской и информационной электронной базы данных обо всех транспортно-технологических средствах и их состоянии; реализация запчастей и продуктов переработки транспортно-технологических средств; захоронение отходов перерабатывающих предприятий.

Нерешенность многих вопросов, связанных с автотранспортными средствами, подлежащими утилизации, а также отсутствие системного (комплексного) подхода к решению вопросов размещения транспортных средств, приводит к загрязнению почв, воздуха и водных объектов. Также существенны экономические потери от неиспользованных ресурсов.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Общие выводы

1. В России средний уровень использования вторичного сырья можно оценить на уровне 30 %, что в 2-2,5 раза ниже, чем в более развитых странах. Определяется его низкое значение главным образом, высоким уровнем затрат на сбор, перевозку и подготовку многих видов отходов к использованию в качестве вторичного сырья. В особой мере это относится к отходам потребления в виде потерявшей потребительские свойства конечной продукции - автомобилей и сельскохозяйственной техники.

2. Исследованиями установлено, что доминирующее положение в потоке техники, требующей утилизации занимают легковые автомобили, от 64 % парка в Тюменской области, до 75 % в Московской области; доля грузовых автомобилей составляет приблизительно 17. 18 %; сельскохозяйственная и специальная техника присутствует в парках регионов (до 18 % в Тюменской области) и практически отсутствует в центре (менее 5 %).

3. Учитывая российскую специфику, когда самостоятельным обслуживанием и ремонтом техники занимается до 90 % индивидуальных владельцев, необходимо ориентировать приемные пункты не только на работу с «полнокомплектными» автомобилями, но и отдельными его компонентами.

4. Исследованиями установлено, что только 8 % индивидуальных владельцев пытаются цивилизованно утилизировать ОТО, 55 % выбрасывают ОТО в обычные контейнеры для бытового мусора, 20 % складируют в гараже или на территории хозяйства, 17 % пытаются передать ОТО другим индивидуальным собственникам машин.

5. По максимуму годовой прибыли в виде номограмм определены оптимальные взаимосвязанные значения основных параметров сети приемных пунктов перерабатывающих предприятий, включая радиус Ropt и площадь Fopt обслуживания, годовой прием ОТО пп opt, число приемных пунктов торt и общее потребное количество приемщиков п00 pt) которые в зависимости от производственно-технических условий изменяются в практических диапазонах Ropi <120 км, Fopt < 40-103 км2, nnopt< 1200-103; wopt< 90; иоор1<600.

6. Разработана методика определения оптимальных маршрутов движения автотранспортных средств, перевозящих технику на утилизацию и разработаны программные средства, определяющие оптимальные маршруты вывоза утилизируемой техники, обеспечивающие минимум холостых пробегов, что позволяет сократить общий пробег транспортных средств на 10. 15 %.

7. С учетом вероятностного характера изменения действующих факторов методами теории массового обслуживания в зависимости от условий работы определено потребное количество п транспортных средств для вывоза вторсырья и ОТО в диапазоне п= 1. 10.

8. Установлены такие режимы вывоза накопленного вторсырья, при которых обеспечивается минимум суммы затрат на вывоз и хранение выбывших из эксплуатации компонентов и эксплуатационных материалов. При этом оптимальное количество вторсырья Qoph вывозимое за один рейс, и соответствующий промежуток времени между операциями вывоза Тцор1 в зависимости от интенсивности поступления вторсырья и других условий работы изменяется в диапазоне Qopt—5Q. .700 единиц, Тцор{=5 .50 ч.

9. Методами теории массового обслуживания установлено, что оптимальный режим работы приемных пунктов при максимуме прибыли обеспечивается в зависимости от условий работы при различных сочетаниях плотности вероятностного потока клиентов X и оптимального числа приемщиков поорЬ изменяющихся во взаимосвязанных диапазонах X = 2. .407ч, noopt= 1.16.

10. Экономический эффект от возможного практического применения проектных предложений составил около 3 млн. руб. за расчетный период, равный четырем годам в ценах 2008 года.

1. Автоотходы в дело. //Авторынок. 2008. № 20. С. 12

2. Автотранспортные и тракторные перевозки. Учебник. Текст. /О.Н. Дидманидзе [и др.] М.: Издательство УМЦ «ТРИАДА», 2005. - 552 с.

3. Алдошин Н.В., Кулдошина В.В., Джабраилов Л.М., Журилин А.Н. Маршрутизация автомобильных перевозок. Учебное пособие М.: УМЦ «Триада», 2008. - 40 с.

4. Алдошин Н.В., Митягин Г.Е., Кулдошина В.В., Джабраилов Л.М. Выбывшая из эксплуатации техника источник вторичных ресурсов //Техника и оборудование для села. - 2008. № 5. с. 42 - 43

5. Альяс Г.Э., Супрун В.Н. Кто виноват и что делать? // Вторичные металлы. 2008. №6. С. 36-38

6. Анискин В.И., Барзилович Е.Ю., Полишук В.М. Вероятностные методы решения задач эксплуатации сельскохозяйственной техники. — М.: Сборник трудов ВИМ. Т. 128. 1992. С. 11-77

7. Астанин В.К. Построение гибкой производственной системы утилизации отслуживших сельскохозяйственных пластмассовых изделий // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. 2008. № 2. С. 104 108

8. Астрецов В.М., Пожидаев В.В., Полишук О.А., Корнеев В.Г. Территориально-производственные комплексы сбора, транспортировки, переработки и захоронения коммунальных отходов. М.: ЦПП МО, 2007. - 38 с.

9. Буцко Ф. Экологическое обслуживание. // Новости авторемонта. 2006. № 8. С. 20 -23

10. Васляев М.А. Разработка единой эколого-ориентированной системы сбора и утилизации вышедших из эксплуатации автотранспортных средств. Диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук 08.00.05 М.: ГУУ, 2007. 205 с.

11. Вентцель Е.С. Исследование операций. -М.: Советское радио, 1972. 552 с.

12. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Высшая школа, 1999. - 576 с.

13. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. М.: Колос, 1973. - 100 с.

14. Воробьев-Обухов А. Ломать не строить? // За рулем. 2006. №5. С. 210-211

15. Дьяченко И.И. Принципы упорядочения обращения с отходами на этапе эксплуатации автотранспортных средств. Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук 05.22.10 -М.: МАДИ (ГТУ), 2002. 143 с.

16. Гатаулин A.M. Система прикладных статистико-математических методов обработки экспериментальных данных в сельском хозяйстве. Часть 1,2. — М.: МСХА, 1992.-159 е., 192 с.

17. Герасимов М.В. Авторециклинг в Москве: перспективы развития. // Твердые бытовые отходы. 2007. № 10. С. 52 61

18. ГОСТ 18978-73. Лом и отходы цветных металлов и сплавов. Термины и определения. -М.: ИПК Издательство стандартов, 1997. 17 с.

19. Данилова Е. Грузовой российский авторынок — рай для переработчика // The Chemical Journal. 2008. № 5. С. 18 20

20. Девяткин В.В. Отходы как вторичные материальные ресурсы // Экология производства. 2007. № 2. С. 44 51

21. Длин A.M. Математическая статистика в технике. — М.: Советская наука, 1988. -466 с.

22. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. — М.: Агропромиздат, 1985. — 351 с.

23. Европейская практика обращения с отходами: проблемы, решения, перспективы. С.-Пб.: НП «Региональное Энергетическое Партнерство», 2005. — 75 с.

24. Егоров Р.Н. Совершенствование транспортно-технологического обслуживания районных сельскохозяйственных предприятий. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук 05.20.03 — М.: МГАУ, 2006. 18 с.

25. Ерохин С.М. Современные тенденции воспроизводства технической базы сельского хозяйства. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2007. № 2. С. 2-5

26. Есин И. Один день с эвакуатором. // За рулем Москва. 2007. № 37. С. 24 25

27. Завалишин Ф.С., Мощнев М.Г. Методы исследований по механизации сельскохозяйственного производства. — М.: Колос, 1982. — 231 с.

28. Зангиев А.А., Дидманидзе О.Н., Митягин Г.Е. Повышение эффективности работы сервисных служб машинно-технологических станций. — М.: Агроконсалт, 2001.-108 с.

29. Захаров A.M. Прогрессивные методы сбора вторичного сырья от населения. — М.: ЦНИИТЭИМС, 1980. 26 с.

30. Зорин А.И. Утилизация сельскохозяйственной техники. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2007. № 2. С. 2 — 5

31. Измайлов А.Ю. Технологии и технические решения по повышению эффективности транспортных систем АПК. — М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2007. 200 с.

32. Ищенко А.А. Авторециклинг: проблемы, решения, организационное и законодательное обеспечение // Вторичные металлы. 2008. № 6. С. 62 64

33. Калинин М. Стандарт есть стандарт // Новости авторемонта. 2007. № 9. С. 10 — 12

34. Кибартаса А. Авторециклинг в странах Балтии. // Рециклинг отходов. 2007. № 2. С. 19-21

35. Колегаев Р.Н. Определение наивыгоднейших сроков службы машин. М.: Экономическая литература, 1963. - 225 с.

36. Конкин Ю.А. Экономика ремонта сельскохозяйственной техники. — М.: Колос, 1979.-383 с.

37. Конкин М.Ю. Концептуальные основы и научное обеспечение технологической утилизации сельскохозяйственной. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук 05.20.03 М.: МГАУ, 2004. 38 с.

38. Конкин М.Ю. Утилизация составных частей машин в системе технического сервиса // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2003. № 12. С. 3 — 6

39. Конкин М.Ю., Романов С.А. Проблема утилизации автомобильных компонентов в России и пути ее решения // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. 2007. № 2. С. 120 -122

40. Конкин Ю.А. Экономическое обоснование внедрения мероприятий научно-технического прогресса в АПК. М.: МИИСП, 1991. - 79 с.

41. Коноплянко В.И. и др. Разработка модели транспортного сбора потоков твердых бытовых отходов. — М.: Сборник научных трудов МАДИ (ГТУ) «Логистика: взгляд в будущее». 2004. С. 17 — 26

42. Кулдошина В.В. Совершенствование технологических процессов и организации утилизации техники в системе технического сервиса АПК. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук 05.20.03 М.: МГАУ, 2004. 38 с.

43. Кушнарев Л.И., Пучин Е.А. Основные направления развития системы технического сервиса в АПК // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ, 2006. № 1. С. 68 - 72

44. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высшая школа, 1988. - 239 с.

45. Левин B.C. и др. Организация сбора и использование отходов полимерных материалов. Обзорная информация. -М.: ЦНИИТЭИМС, 1977. 16 с.

46. Линии переработки шин: сводные данные // Твердые бытовые отходы, 2008. № 6. С. 42-43

47. Листопад И.А. Планирование экспериментов в исследованиях по механизации сельскохозяйственного производства. — М.: Агропромиздат, 1989. — 88 с.

48. Липкович И.Э. Оптимизация структуры, состава и размещения комплексов регенерации отработанных масел. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук 05.20.03. Зерноград: ВНИПТИМЭСХ, 1995. - 218 с.

49. Лукинский B.C. и др. Логистика автомобильного транспорта. — М.: Финансы и статистика, 2004. 368 с.

50. Львовский Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул. — М.: Высшая школа, 1988. 239 с.

51. Малкин B.C. Теоретические основы технической эксплуатации автомобилей. — Тольятти: ТГУ, 2004. 110 с.

52. Мантия Ф.Л. Вторичная переработка пластмасс (пер. с англ. Заикова Г.Е.) — С.Пб: Профессия, 2006. 400 с.

53. Мартин Дж.М., Смит У.К. Производство и применение резинотехнических изделий (пер. с англ. Бхати Ч.С.) С.Пб: Профессия, 2006. — 480 с.

54. Медведева М. Авто в хлам // Аргументы и факты, 2008. № 12. С. 32

55. Миротин Л.Б. и др. Транспортная логистика. Учебник. — М.: Издательство «Экзамен», 2005. 512 с.

56. Митягин Г.Е., Лукьянов В.Б. Перспективы и принципы создания ремонтно-сервисных центров в сельском хозяйстве России. // Международный научный журнал. 2007. №2. С. 46-49

57. Митягин Г.Е., Кулдошина В.В. Материальный состав выбывшего из эксплуатации автомобиля //Международный технико-экономический журнал. — 2007. № 4. С. 72-75

58. Михайлов Е. Авторециклинг по-российски // Твердые бытовые отходы, 2007. № 10. С. 18-20

59. Михайлова Т. Избавить от мусора и «гнилых» машин // Площадь Мира. 2007. №46. С. 4-5

60. Намаконов Б.В. Экологический потенциал реновации изделий // Ремонт, восстановление, модернизация. 2007. № 3. С. 36 39

61. Научные основы технической эксплуатации сельскохозяйственных машин. — М.: ГОСНИТИ, 1996. 360 с.

62. Новиков А.Н., Иващук О.А. Концепция снижения экологических рисков при эксплуатации автомобильного транспорта. / Ремонт, восстановление, модернизация, №3 2005.

63. Новицкий П.В. Зограф И.А. Оценка погрешности результатов измерений. — М.: Энергоатомиздат, 1991. -304 с.

64. О неотложных мерах по созданию общегородской системы сбора и переработки автотранспортных средств, подлежащих утилизации ("АВТОРЕЦИКЛИНГ") (Редакция на 30.12.2003)Постановление Правительства Москвы от 5 августа 2003 года № 647-ПП

65. Оптимизация инфраструктуры ремонтно-обслуживающей базы АПК. — М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2007 52 с.

66. Орсик Л.С. Состояние и первоочередные задачи технического обеспечения АПК. //Вестник МТС. 2000. № 11. С. 3 8

67. Осетров С.Е. Создание рынка подержанной сельскохозяйственной техники // Техника и оборудование для села. — 2003. № 8. — С. 29 - 31

68. Очков В.Ф. Mathcad 8 Pro для студентов и инженеров. М.: Компьютер Пресс, 1999.-523 с.

69. Ощепков Н.М. Восстановление и модернизация старой сельскохозяйственной техники в Республике Башкортостан // Техника и оборудование для села. — 2004. -№2.-С. 31 -39

70. Павлова Е.И., Буралев Ю.В. Экология транспорта. — М.: Транспорт, 1998. 232 с.

71. Петров Р.Л. О мировом опыте организации национальных систем авторецик-линга // Рециклинг отходов. — 2008. № 5. - С. 2 — 11

72. Плис А.И., Сливина Н.А. Mathcad: математический практикум для экономистов и инженеров. Учебное пособие. — М.: Финансы и статистика, 1999. — 656 с.

73. Политова И.Д. Дисперсионный и корреляционный анализ в экономике. М.: Экономика, 1972. - 224 с.

74. Полупан А.А. Манипулятор и крюковая система: удачный симбиоз. // Твердые бытовые отходы. 2007. № 11. С. 24 27

75. Порядок лицензирования деятельности по обращению с ломом металлов // Экология производства. 2007. № 2. С. 22 28

76. Пупырев Е.И., Перелыитейн Г.Б. Городские инженерные заводы: принципы построения. // Твердые бытовые отходы. 2007. № 8. С. 18 — 22

77. Развитие рынка подержанной сельскохозяйственной техники. Аналитическая справка № 40-13(2.1.1)/08.04. -М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2004. 4 с.

78. Райнхард В.А. Переработка старых автомобилей: Европейский опыт // Твердые бытовые отходы. 2007. № 10. С. 70 77

79. Ребров Е. Запчасти с «разборок»: предлагать или не предлагать // Новости авторемонта. 2007. № 9. С. 72 76

80. Рублев В.И. Оценка потребности в запчастях с учетом стадии поставки. // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2000. № 11. С. 36 — 37

81. Савин В.И. Перевозка грузов автомобильным транспортом. Справочное пособие. — М.: Издательство «Дело и сервис», 2004. — 544 с.

82. Сачков М. Старье берем // За рулем. 2003. № 10. С. 172 174

83. Свиточ Н.А. Ржавая рухлядь или сырье на переработку // Твердые бытовые отходы. 2007. №10. С. 8-11

84. Селиванов А.И. Основы теории старения машин. — М.: Машиностроение, 1971. -408 с.

85. Северный А.Э., Халфин М.А. и др. Организация вторичного рынка сельскохозяйственной техники. Состояние, опыт, перспективы. М.: ФГНУ «Росинформаг-ротех», 2001. — 92 с.

86. Северный А.Э. Рынок подержанной техники резерв сохранения технического потенциала в сельском хозяйстве. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2000. №2. С. 2 - 5

87. Ситтинг М. Извлечение металлов и неорганических соединений из отходов. Справочник. -М.: Металлургия, 1985. 408 с.

88. Смирнов Н.В. Дунин-Барковский И.В. Курс теории вероятностей и математической статистики для технических приложений. — М.: Наука, 1965. — 572 с.

89. Супруненко А. Бизнес по переработке автомобилей. //Автоинструкция. 2007. № 11. С. 42-46

90. Тарасенко С. Половину российских авто можно сдать в утиль //Метро. 2009. № 37. С. 6

91. Титков А.И., Морозов А.А., Ильин В.М. Пластмассы материал автомобилестроения XXI века//Автомобильная промышленность. 2003. № 11. С. 39,— 41

92. Токарев Т.Г. Рациональные сроки службы автомобилей. — М.: Автотрансиздат, 1962.-79 с.

93. Федоренко В.Ф., Тихонравов B.C. Ресурсосбережение в агропромышленном комплексе: инновации и опыт. — М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2006. — 328 с.

94. Хай лис Г. А., Ковалев М.М. Исследование сельскохозяйственной техники. -М.: Колос, 1994.-169 с.

95. Хурумов А. Мусорный коллапс //Autonews. 2007. № 7. С. 38-40

96. Шаруда А.Н., Воронцов Ю.М., Корнилов В.В. Европейский опыт утилизации автомобилей // Чистый город. 2007. № 1. С. 23 24

97. Шапошников В.П., Черныш С.И., Гун Ю.А. Методы организации пассажиро-и грузоперевозок в условиях напряженного автомобильного движения. М.: Издательский дом «ДИВ», 2007. - 126 с.

98. Шикин Е.В., Шикина Г.Е. Исследование операций. — М.: Проспект, 2008. — 218 с.

99. Шимко Т. Прием против автолома. // Твердые бытовые отходы. 2007. № 10. С. 14-17

100. Эксплуатация, ремонт, хранение и утилизация шин автотранспортных средств. Учебник. Текст. / Е.А. Пучин [и др.] М.: Издательство УМЦ «ТРИАДА», 2005. -117 с.1. Иностранная литература

101. End of Life Vehicle Directive. PRICEWATERHOUSECOOPERS, 2002. -15 c.