автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Теоретические основы и пути повышения эффективности организаций ремонта грузовых вагонов

МПС —СССР

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА им. Ф. Э. ДЗЕРЖИНСКОГО

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОРГАНИЗАЦИЙ РЕМОНТА ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ

05.22.07 — Подвижной состав железных дорог и тяга поездов

На правах рукописи

БУГАЕВ Виталий Петрович

УДК 629.484.003.13

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва 1085)

Работа выполнена и Белорусском институте инженеров железнодорожного транспорта.

Официальные оппоненты — доктор технических наук, профессор

Лукин Виктор Васильевич;

— доктор технических наук, профессор Скиба Иван Фомич;

— доктор технических наук, профессор Соколов Михаил Матвеевич.

Ведущая организация — Всесоюзный научно-исследовательский

институт железнодорожного транспорта.

Защита состоится « . . » . • . . . • . 1990 г. в.......

час на заседании специализированного совета Д 114.05.05 при Московском институте инженеров железнодорожного транспорта им. Ф. Э. Дзержинского по адресу: 101475, ГСП, Москва, А-55, ул. Образцова, 15, ауд.........

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан «. . .».....1990 г.

Отзывы на автореферат, заверенные печатью, в двух экземплярах просим направлять по адресу совета института-

Ученый секретарь специализированного совета

Н. М. Луков.

ОНДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Решениями ХХУП съезда КПСС определены важные задачи по развитию железнодорожного транспорта с целью увеличения объёма перевозок грузов и повышения эффективности работы железных дорог. Для освоения возрастающего объёма перевозок необходимо постоянное совершенствование как подвижного состава, так и организации его технического обслуживания и ремонта. Ежегодно на ремонт и техническое обслуживание вагонов расходуется более 2 млрд.руб., а выполнением этих операций занято свыше 500 тыс. работников.

Решение программной задачи ускорения социально-экономического развития отрасли требует первостепенной мобилизации внутренних резервов системы за счет выбора наиболее рациональных народнохозяйственных решений. Проблема совершенствования организации ремонта грузовых вагонов относится к числу народнохозяйственных проблем и должна решаться с учетом, совершенствования конструкции вагонов и повышения их надежности с тем, чтобы обеспечить выполнение заданного объёма перевозок с минимальными народнохозяйственными затратами на постройку, тех- ■ ническое обслуживание и ремонт вагонов. Парк вагонов пополняет^ ся новыми более совершенными и надежными вагонами. Несмотря на это, среднегодовые затраты на техническое обслуживание и ремонт одного вагона увеличиваются. Такое явление вызывается постоянным ужесточением технических и изменением экономических условий эксплуатации вагонов. Повышение статической нагрузки вагонов, вождение поездов повышенной длины и массы, внедрение новейших средств механизации погруэочно-разгруэочных операций привели к значительному увеличению силовых воздействий на ва-

гон и, как следствие,к определенному увеличению объёма ремонт-, них работ. Изменение условий эксплуатации приводит к росту трудовых, материальных и стоимостных затрат на ремонт. Эти изменения происходят более быстрыми темпами, чем снижение затрат на ремонт за счет внедрения вагонов более совершенной конструкции и повышенной надежности.

Поэтому в современных условиях интенсификации работы железнодорожного транспорта при значительном дефиците в производственной мощности вагоноремонтной базы весьма актуальным является научный поиск путей кардинального сокращения потребности парка вагонов в ремонте и повышения еффективности работы вагонного, хозяйства.

Цель исследования. Целью настоящей работы является разработка основ общей теории обоснования необходимой производственной мощности вагоноремонтной базы на сети железных дорог, ' её развития и размещения на перспективу, разработка практи- • часких рекомендаций по совершенствованию методов расчета периодичности ремонта, срока службы, потребности в ремонте парка вагонов, специа'.изации, развития и размещения вагоноремонтных предприятий.

Достижение поставленной цели должно производиться с учетом суммарных народнохозяйственных затрат в сферах вагоностроения и вагонного хозяйства.

Основные этапы решения этой проблемы:

- анализ существующих методов и разработка методики нахождения рационального срока службы эксплуатируемых вагонов;

- обоснование рациональных межремонтных сроков и определение изменения потребности в ремонте грузовых вагонов по сравнению с существующим положением;

- обоснование рационального распределения средств на постройку вагона и его техническое обслуживание и ремонт за весь срок службы для проектируемых вагонов;

- анализ особенностей эксплуатации грузовых вагонов и разработка основных принципов размещения и развития вагоноремонтной базы на сети железных дорог.

Общая методика исследования. Методологической основой работы является системный подход. Новые тенденции в использовании системного подхода для решения задачи организации ремонта вагонов состоят в том, что утверждается количественно-качественный подход к исследованию) этой проблемы с позиций народнохозяйственных интересов. Решение поставленных задач выполнено с единых методических позиций и целенаправленного применения вероятностно-статистических методов, теории надежности, статистических гипотез, динамического программирования, динамического детерминированного и стохастического имитационного моделирования на ЭШ, построения последовательности планов для решения задач дискретной оптимизации.

Научная новизна. В работе на основе теоретического обобщения, разработки и развития методов исследования экстремальных задач организации ремонта вагонов впервые решена комплексная проблема обоснования необходимой производственной мощности вагоноремонтной базы на сети железных дорог, её специализации, развития и размещения, имеющая важное народнохозяйственное значение.Осуществлено развитие метода расчета оптимальных сроков службы вагонов для последовательности меняющих друг друга вагонов на неограниченном отрезке времени с рассмотрением постоянного и переменного темпов роста затрат. Разработана методика расчета дифференцированных межремонтных сроков вагонов.

Впервые проведено совместное решение задач расчета оптимального срока службы и дифференцированных межремонтных сроков для эксплуатируемых вагонов. Для этого разработано математическое и программное обеспечение комплексного алгоритма расчета'оптимальных сроков службы, межремонтных циклов и периодов с определением затрат на каждый вид технического обслуживания и ремонта по всем межремонтным периодам"и расчетом потребности вагонов в ремонте. В такой общей постановке проблема обоснования потребной мощности вагоноремонтной базы ранее не' рассматривалась, а'разработанный комплексный алгоритм определения потребности в ремонте с оптимизацией сроков службы и межремонтных сроков открывает новые возможности строгого обоснования потребной мощности ремонтной базы для вагонов различных типов с позиций народнохозяйственной эффективности, являясь теоретической основой автоматизации расчетов на ЭВМ.

Разработана методика перспективного распределения и развития вагоноремонтной базы на дорогах. Методика включает в себя обоснование потребной мощности базы на полигоне железных дорог, расчет вероятности события, заключающегося в том, что произвольно взятый вагон будет требовать заданного вида периодического ремонта; расчет среднесуточного поступления вагонов, требующих ремонта, по рассматриваемой станции или поли- ■ гону дороги (дорог), обоснование варианта обеспечения предприятия объектами ремонта, особенности решения производственно-транспортной задачи применительно к вагоноремонтным предприятиям. Предложена автоматизированная система отбора вагонов в ремонт я обеспечения депо и заводов объектами ремонта.

Разработаны основы оптимального распределения народнохс-

зяйственных затрат на постройку, техническое обслуживание и ремонт Еагонов с целью обеспечения перевозок технически исправимы подвижным составом с минимальными суммарными затратами и определены перспективы снижения затрат в сфере вагонного хозяйства с учетом внедрения вагонов экономически целесообразной надежности.

Практическая ценность. Разработанные методики, алгоритмы и программы расчетов на ЭВМ создают теоретическую основу решения актуальных задач обеспечения перевозок технически исправными грузовыми вагонами с минимальными затратами на их техническое обслуживание и ремонт и позволяют:

- установить экономически целесообразную долговечность вагонов, обеспечивающую достижение минимума суммарных народнохозяйственных затрат на их изготовление и ремонт при одновременном существенном снижении потребности вагонов в ремонте;

- обосновать величину необходимой производственной мощности вагоноремонтной базы по сети железных дорог исходя из потребности парка.вагонов в ремонте при их экономически целесообразной долговечности;

- выбрать рациональный вариант специализации и развития существующих и размещения новых вагоноремонтных предприятий с учетом свободного обращения грузовых вагонов по всей сети железных дорог;

- обосновать рациональное распределение средств на постройку вагона, его техническое обслуживание и ремонт за весь срок службы для перспективных конструкций вагонов экономически обоснованной надежности и определить возможности снижения затрат в сфере вагонного хозяйства за счет такого перераспределения.

Реализация работы. Исследования проводились в соответствии с приказами МПС. Полученные результаты использованы:

- при подготовке приказа № 32Ц от 22 сентября 1980 г. "0 введении новой системы технического обслуживания и ремонта грузовых вагонов";

- при разработке ГОСТ 26725-85 "Полувагоны универсальные магистральных железных дорог колеи 1520 мм", в который введен обоснованный срок службы до списания 22 года вместо ранее действовавшего- 28 лет;

- ГипроТрансТЭИ при технико-экономическом обосновании специализации, развития и размещения грузовых вагонных депо на перспективу;

- ГипроТрансТЭИ в проектко-изыскательских работах по перспективному планированию развития базы технического обслуживания и ремонта автономных рефрижераторных вагонов;

- ВНИШТом при обосновании дифференцированных межремонтных сроков грузовых вргонов, при установлении сроков службы основных типов грузовых, вагонов, при разработке основных направлений совершенствования системы технического обслуживания и ремонта вагонов, при разработке руководящего технического материала "Методы и.требования к расчету надежности при проектировании новых и модернизации существующих магистральных вагонов".

Научные выводы диссертации включены также в учебный процесс вузов МПС. В соответствии с программами по дисциплине "Вагонное хозяйство", утвержденными ГУУЗом МПС в 1979,1982 и 1985 г.г. в первое и второе издание учебника "Вагонное хозяйство" [2 ю] включены вопросы специализации, развития и раз-

мещения деповской вагоноремонтной базы (глава УШ). Во втором издании учебника "Вагонное хозяйство" нашли также отражении вопросы экономического обоснования рационального уровня надежности вагонов и результаты установления экономически целесообразного срока службы и периодичности ремонта полувагонов (глава Ш). В соответствии с программой,утвержденной ГУУЗом МПС в 1978 г.^в учебник по дисциплине "Экономика, организация и планирование вагонного хозяйства" для техникумов МПС I включен материал по специализации вагонных депо и обеспечению их объектами ремонта. Этот учебник издан также на испанском языке [э! .

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы были доложены на НТС Главного управления вагонного хозяйства МПС в 1982 и 1986 г.г., вагонного отделения ВНИИЖТ в 1973,1974,1975,197б, 1577,1578,1579, 1980,1981,1982, 1983,1984,1985,1986 г.г.; ШНИИВагоностроения 1978,1981 г.г.; на научно-технических конференциях БелИИЖТа в 1966,1967,1660, 1970,1972,1975,1977,1980,1963,1985,1989 г.г.; на НТС Гипро-ТрансТЭИ в 1985 г.

В целом диссертация рассматривалась на НГС Главного управления вагонного хозяйства МПС, на НГС Государственного института проектирования и технико-экономических изысканий железнодорожного транспорта, на НГС вагонного, отделения ВНИИЖТ, на заседании кафедры "Вагоны и вагонное хозяйство" МИИТа, на совместном заседании совета механического факультета и кафедры "Вагоны и вагонное хозяйство" БелИИЖТа, на заседании ученого совета БелИИЖТа.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введе-

ния, 4 глав, разделенных на 24 подраздела, заключения, списка использованной литературы из 268 наименований. Работа изложена на 273 страницах машинописного текста, содержит 51 иллюстрацию и 45 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении приводится краткое аннотированное изложение основных вопросов диссертации и полученных результатов, перечень положений, выносимых на защиту.

Развитие исследований в области совершенствования организации ремонта вагонов продиктовано острой потребностью практики и направлено на обеспечение высокой работоспособности вагонов при одновременном сокращении трудовых, материальных и стоимостных затрат на техническое обслуживание и их ремонт в условиях непрерывного роста интенсивности использования подвижного состава.

Существенный вклад в методологию и изучение вопросов надежности грузовых вагонов и организации ремонта внесли U.U. Болотин, С.М. Бородай, В.И. Гридшко, В.А. Ивашов, A.B. Кири-люк, Н.З. Криворучко, Л.Д. Кузмич, А.И. Логинов, В.В. Лукин, К.В. Мотовилов, Г.В. Райков, A.A. Рахмилевич, Г.К. Сендеров, В.И. Сеньно, И.ф. Скиба, А.П. Ступин, А.И. Турков, П.А. Усгич, В.П. Хкльченко и другие.

Разработке научных основ экономического обоснования повышения эффективности использования малин и подвижного состава посвящены работы A.M. Абрамова, H.H. Баркова, А.Ф. Блюдено ва, А.Е. Гибимака.А.В. Гличева, A.B. Горского, В.A. fyt*t-

риева, В.А. Влеличева, A.B. Изосимова, В.В. Ильина, А.Д. Каретникова, Г.Б. Каца, А.П. Ковалева, Р-Н. Колегаева, Г.А. Кузнецова, Г.А. Малышева, H.H. Маслова, В.4. Озембловского, A.M. Павлова, Е.С. Павловича, А.И. Павловского, 1А.Ф. Трихун-кова, В.Б. Шара, А.Д. Шишкова, H.A. Яндоловсного и других научных работников.

Анализ выполненных исследований показал, что решение проблемы повышения эффективности ремонта машин, оборудования и подвижного состава осуществлялось без достаточно полного учета первоначальных затрат на обеспечение надежности вагонов при их изготовлении. Поэтому требуется дальнейшее развитие теоретических основ совершенствования организации ремонта грузовых вагонов с позиций повышения народнохозяйственной эффективности разрабатываемых мероприятий.

В первой гдаве дан обзор состояния изучаемой проблемы как в СССР, так и за рубежом. Намечены основные пути её решения, позволяющие минимизировать затраты на обеспечение перевозок технически исправными грузовыми вагонами.

Вагонное хозяйство объединяет подвижной состав и вагоноремонтную базу, экономически целесообразный уровень развития которой зависит от надежности эксплуатируемых вагонов. Последний 20-летний период развития вагонного парка характеризуется непрерывным его совершенствованием. Это позволило повысить интенсивность использования вагонов и обеспечить-устойчивое превышение темпов роста грузооборота железнодорожного транспорта над увеличением численности парка вагонов.

Вместе с факторами, оказывающими положительное влияние на повышение работоспособности вагонов, действуют факторы,

приводящие к её снижению. Это широкое применение новых более мощных технических средств погрузки и выгрузки вагонов, повышение статической нагрузки, значительное превышение допускаемых скоростей соударения вагонов при выполнении маневровых операций и формировании поездов на сортировочных станциях, вождение поездов увеличенной длины и массы и др. Это приводит к увеличению объёма работ и затрат на восстановление работоспособности вагонов. Проведенный анализ показал, что темп роста затрат по вагонному хозяйству превышает темп роста парка вагонов и имеет,устойчивую тенденцию к увеличению. Это объясняется ужесточением условий эксплуатации вагонов. Причем вти изменения происходят более быстрыми темпами, чем повышение надежности вагонов.

Несмотря на существенное развитие вагоноремонтной базы, её производственная мощность хронически отстает от потребности парка вагонов в ремонте, а имеющиеся производственные мощности нера'вноузрно распределены по регионам сети железных •дорог.

В диссертации рассмотрены также особенности организации технического обслуживания к ремонта грузовых вагонов на железных дорогах США., ФРГ, ГДР, ПНР, Венгрии, Франции, Бельгии, Италии, Швеции, Австрии, Аргентины, Бразилии и др. Несмотря на низкую интенсивность эксплуатации вагонов в большинстве стран установленный срок их службы меньше, чем на железных дорогах Советского Союза, а остаток вагонов в неисправном состоянии выше, чем в СССР.

Зарубежный опыт показывает, что во всех странах мира идет поиск путей обеспечение минимума затрат связанных с при-

оорьяышем, последующий технический обслуживанием и район., и. i ¡угонов за весь срок службы. Отсутствие теоретического Ы1н згой проблемы я унифицированной информационной базы заставляет идти по пути последовательного повышения надежности вагонов и анализа достигаемы)!; результатов в Експлуатиции.

Грузовые вагоны СССР свободно обращаются по всей сети железных дорог, что приводит к значительным трудностпи в оценке ах технического состояния и затрат на все вида технического обслуживании и ремонта.

Осношплш источниками информации являются дефектные ведомости вагонов, прошедших ремонт на заводах и в депо, а таимо данные службы надежности ЦВ МПС. В диссертации разработана и применена специальная форма сбора информации, полностпо приспособленная для дальнейшей обработки на ЭВМ. Разработана математическое обеспечение, позволяющее не только получать точечные оценки всех видов затрат, но и исследовать их изменения с увеличением срока службы вагонов.•

Учитывая значительное рассеивание статистических данных и широкое изменение законов распределения, характеризующих различные Еиди затрат, разработано математическое обеспечение, автоматизирующее подбор теоретического распределения с применением семейства распределений Дконсона.

В работе широко использованы результаты анализа технического состояния вагонов, проведенного сектором ремонта вагонов ВП1ЯШ', анализа специализации, развития и размещения ремонтной базы, рннолпенного отделом технических условий и пори ГлпроТрзнсТсгИ, отделом экономики ЦВ АЛО, а тяккв разработки щлоктно-конструкторского бюро ЦВ МГТС. Исходные данные

приводятся в работе при рассмотрении конкретных вопросов.

Научно-исследовательские работы, посвященные совершенствованию организации ремонта вагонов, ведутся учеными ВШШТа и транспортных вузов в основном в двух направлениях. В одних работах решается задача повышения эффективности технологии и организации производства на конкретных предприятиях. В работах другого направления разрабатываются методы решения задач развития и размещения ремонтных предприятий без обоснования суммарной -потребной производственной мощности на перспективу исходя из надежности эксплуатируемых вагонов.

Реферируемая работа является обобщением и дальнейшим развитием исследований по разработке основ системного подхода к решению задачи обоснования необходимой производственной мощности вагоноремонтной базы на сети железных дорог, ее развития и размещения на перспективу. От выполненных ранее данная работа отличается тем, что при таком подходе решается комплексная задача обоснования потребности в ремонтах парка эксплуатируемых вагонов на основе расчета их экономически обоснованной долговечности, развития и размещения вагоноремонтных предприятий на сети железных дорог с полным учетом специфики эксплуатации грузовых вагонов. В работе также производится оценка ожидаемого изменения потребности в ремонте и всех видов затрат в сфере вагонного хозяйства при внедрении вагонов экономически обоснованной надежности. Практические расчеты произведены на примере полувагонов, как наиболее массового и интенсивно эксплуатируемого типа подвижного состава.

Вторая глава посвящена разработке теоретических основ определения экономически обоснованной долговечности вагона.

Долговечность вагона устанавливается исходя из экономической целесообразности его дальнейшего использования. Основным показателем долговечности вагона является установленный срок службы до списания. Значительное влияние на него оказывает периодичность планово-предупредительных ремонтов. Поэтому, . реализуя принцип системного подхода в решении проблемы;обеспечено нахождение экономически обоснованного установленного срока службы до списания при рациональной периодичности ремонта.

Критерий оптимальности ориентирован на достижение ми- ■ нимума приведенных затрат на постройку, техническое,обслуживание и ремонт вагонов на I руб. продукции, получаемой от ' использования вагона в перевозочном процессе за весь срок службы, учитывает приведение разновременных затрат, снижение производительности с увеличением срока службы и обеспечивает нахождение решения не для одного вагона, а для совокупности последовательно сменяющих друг друга вагонов на произвольном отрезке времени

//= —-г—---- /77СГ7 ( П

где ¿¡а - цена вагона; ,

ЦэМ ~ затраты на техническое обслуживание и ремонт вагона за время £ с учетом приведения разновременных затрат к начальному моменту эксплуатации вагона ;

Ол - ликвидная стоимость вагона с учетом приведения к

начальному моменту эксплуатации вагона; ¿ - срок службы вагона;

- объём перевозочной работы вагона за первый год эксплуатация;

1( - доходы, приходящиеся на единицу работы вагона;

- коэффициент изменения объёма работы за С -п год эксплуатации;

- коэффициент приведения затрат ¿ -го года к начальному моменту эксплуатации вагона.

Приняв вид зависимости коэффициента изменения объёма работы, аналогичный коэффициенту приведения разновременных затрат , критерий оптимальности преобразован в следующий показатель оптимальности

* ■ - &

где /Г - цена вагона за вычетом ликвидной стоимости;

т - коэффициент, учитывающий норматив приведения разновременных затрат и изменение производительности вагона.

При этом

+ + (з)

гдр €м7 - норматив приведения разновременных затрат;

V - ежегодное изменение выработки вагона в доле от

первого года эксплуатации. Получены зависимости для расчета т£ , при котором достигается минимальное значение показателя оптимальности, а. внутри найденного срока службы обеспечено нахождение оптимальной периодичности ремонта, минимизирующей затраты на тех-иич^ско" обслуживания н ремонт. Решение поставленной задачи

проведено по этапам:

определение срока службы вагона при фиксированной системе ремонта;

нахождение оптимальной продолжительности межремонтных периодов и циклов при заданном сроке службы вагона;

расчет оптимальной долговечности вагона путем совместного решения первых двух задач.

Нахождение оптимального срока службы при фиксированной периодичности ремонта. Затраты на техническое обслуживание и ремонт вагонов производятся дискретно, когда вагон проходит техническое обслуживание на ПГО, подготовку к перевозкам, поступает в текущий отцепочный, деповской или капитальный ремонт. Дискретность затрат оказывает существенное влияние на значение оптимального срока службы. Как показали результаты исследований,он соответствует одной из точек на оси времени, в которой производится капитальный ремонт. Таким об-разом;существующая периодичность проведения капитальных ремонтов предопределяет возможные значения оптимального срока службы вагона. Вместе с тем назначенный срок службы до спи- 1 сания влияет на объём работ и периодичность ремонтов для обеспечения заданного технического-состояния вагонов. Поэтому при решении задач оптимизации, изменение затрат на техническое обслуживание и ремонт представлено не дискретно, а дифференцируемыми функциями. В этом случае появляется возможность аналитического определения оптимального срока службы.

Обозначим С.[~к) - затраты на техническое обслуживание и ремонт За единицу времени к моменту t и 0.({.) ~ темп роста затрат, тогда

аМ - с'(4)

а

Решение задачи нахождения оптимального срока службы проведено для двух случаев:

1) темп роста затрат остается неизменным, т.е.

(б)

2) темп роста затрат изменяется по закону

а{*)*Оо (?)

Для этих случаев получены решения в виде разложения в ряд. При постоянном темпе роста затрат

где

При Епн=0 получаем известную формулу

¿"Йг^. (9)

Как видим учет разновременности затрат приводит к существен-' ному уточнению срока службы.

Для случая переменного темпа роста затрат получено решение

где _

Нахождение оптимального срока службы с учетом приведения разновременных затрат и потери производительности проведено методом итераций. Получена формула для нахождения £

/ -.!/>„_Га( Р ™ '_ (//)

где

В диссертации приведены номограммы для определения срока службы для всех рассматриваемых вариантов, что существенно облегчает инженерное решение задачи при фиксированной периодичности ремонта.

Определение оптимальных межремонтных сроков грузовых вагонов проведено с применением аппарата дискретного динамического программирования. При этом ограничения по максимальной продолжительности межремонтных периодов и циклов устанавливались по предельному износу, коррозии, повреждениям базовых узлов и частей вагонов исходя из полного обеспечения безопасности движения поездов, а конкретные значения межремонтных сроков определялись исходя из обеспечения минимума затрат на техническое обслуживание и ремонт за установленный срок служ-

где Г - общее количество межремонтных' периодов;

£ - количество межремонтных периодов в V -м межремонтном цикле;

ТО];ПП/;приведенные затраты за у -й межремонтный период соответственно на техническое обслуживание на ПТО, подготовку к перевозкам, текущий от-цепочный, деповской и капитальный ремонт;

7" - установленный срок службы вагона; ¿у - продолжительность j -го межремонтного периода..

Учитывая, что при Т =COЛSi знаменатель приведенного выражения тоже он не будет оказывать влияния на поло-

жение оптимальной точки. Задача может решаться по показателю

Г = /Щ +Щ * Щ- (/3)

Пусть 10,1] - рассматриваемый промежуток времени; Д -число межремонтных периодов ^ ); ; ...; ...;

£п - межремонтные периоды; , ¿¡у - приведенные затраты в у -й межремонтный период £у = ~]~Оу *Щ + TOPj ^ * К] • Тогда суммарные приведенные затраты за промежуток .£0,Т7

Необходимо на й-и Е= ти> при условии Т =¿'6/ . Предположим, что очередные ремонты проводятся только в моменты времени

. Например, А =1 месяц. Таким образом, межремонтные периоды определяются с точностью А.

Приняты также ограничения допускаемой продолжительности между ремонтами, т.е.

ГЛА ,

где Тз - соответственно минимально и максимально допускаемая продолжительность межремонтного периода.

Затраты на техническое обслуживание и ремонт зависят как от продолжительности эксплуатации вагона после очеред-

кого ремонт*, так и от времени работы вагона после постройки и последнего капитального ремонта внутри рассматриваемого межремонтного цикла. Таким образом, В; =В(Т, Ь;) ,

/7-✓ > J .

где Т - 2 £ /. у/ 7

Минимальные затраты за время ¿- в течение п. периодов определяются основным функциональным уравнением дискретного динамического программирования

при г'^Г^Г";

где С , I - границы / ;

I } £ - границы .

Алгоритм решения основного функционального уравнения реализован в виде программы для ЭВМ.

Получение не одного, а набора оптимальных решений для различных П. внутри заданного срока службы Т позволяет выбрать не только Р(п>1)~ /71 ¿П., но и решение, наиболее полно отвечающее современному состоянию вагоноремонтной базы и дополнительным ограничениям, накладываемым на решение задачи - нехватка мощности, ограничение капитальных вложений на развитие и т.п.

Алгоритм расчета экономически целесообразной долговечности вагонов, включающий определение срока службы, периодичности ремонта и совместное решение этих двух задач методом итераций, реализован в вида пакета прикладных программ для ЭВМ. При этом затраты на все виды технического обслуживания и ремонта в любой точке определялись как функция трех переменных

где X - определяемая продолжительность очередного межремонтного периода;

У - отрезок времени от последнего деповского до предыдущего капитального ремонта;

2. - отрезок времени от последнего капитального до постройки.

Затраты на техническое обслуживание и ремонт в точке, соответствующей проведению деповского ремонта определялись как сумма Е = ТО + Щ+ ТОР + Д, а в точке проведения капитального ремонта изменялось последнее слагаемое Е = ТО + ПП + ТОР + К. Вид и параметры функций ТО, ПП, ТОР, Д и К рассчитаны по результатам обработки экспериментальных данных. Результаты комплексной оптимизации долговечности полувагонов приведены в табл.1.

Таблица I Сравнительные результаты расчета

Существую-Показатели щий вари _ант_. риант

Эффективность

%

Срок службы 28 22

Среднегодовые затраты с учетом капитальных вложений

966,52 921,11 65,41

6,63

Количество капитальных ремонтов 3

2

То же на I год эксплуатации О

0,И 0,09 0,02

15,15

Количество деповских ремонтов 19

10

То же на I год эксплуатации

0,68 0,45 0,22

33,01

Кроме конечных результатов на печать выдаются межремонтные сроки и величины затрат на каждый вид технического обслуживания и ремонта в каждом межремонтном периоде.

Эффект от нахождения оптимального решения задачи слагается из снижения затрат от оптимизации: срока службы - 3,39%, межремонтных циклов - 2,27%, межремонтных периодов - 0,97$. Всего 6,63%. Снижение среднегодовых затрат на техническое обслуживание и ремонт полувагонов составляет примерно 19,6%.

Таким образом, внедрение экономически обоснованной долговечности вагонов - принципиально новый путь, позволяющий снизить потребность парка вагонов в ремонте и добиться существенного экономического эффекта. Данные результаты позволяют на научной основе подойти к определению потребности в плановых видах ремонта вагонов на перспективу.

Оценка влияния стохастического характера изменения затрат на ремонт вагонов проведена с применением иммитациоиного моделирования на ЭВМ, В качестве базового принят оптймальный вариант, полученный при решении задачи в детерминированной постановке. К комплексу программ;описанному выше, сделано дополнение;, реализующее "механизм случайности" изменения технического состояния и затрат в соответствии с задаваемым законом распределения.

Полученные результаты показали, что любое отклонение в реализации случайного процесса износа вагона от его математического ожидания приводит к ухудшению экономических показателей по отнишешпо к оптимальному варианту межремонтных сроков. Вагон нужно ремонтировать в строго заддншх точках, определяемых его техническим состоянием. Отбор вагона в рс-

почт ранеэ накопления заданного объема повреждений м изнооог, равно как и позлее - приводит к снижению эффективности системы технического обслуживания и ремонта. Назначение оптимальных межремонтных сроков в виде фиксированных точек на оси времени позволяет приблизиться к реализации оптимального варианта, рассчитанного в детерминированной форме, но достигнуть его практически невозможно иэ-за отклонений реализации случайного процесса от математических ожиданий. Достигнуть оптимум можно при отборе вагонов в ремонт не только по времени работы, но также с учетом его технического состояния. При этом предлагается следующая стратегия реализации этого предложения.

По истечении назначаемого срока вагон не отбирается в ремонт, а только осматривается и обследуется с применением средств технической диагностики. Если его техническое состояние таково, что требует восстановления работоспособности -он направляется в ремонт, если нет - он направляется в эксплуатацию на определенный (фиксированный) отрезок времени. По истечении этого времени он снова обследуется и так далее, пока не будет направлен в ремонт. Эта стратегия заведомо эффективна, т.к. будут реализовываться варианты с минимальными затратами в каждом межремонтном периоде.

Третья глава посвящена разработке теоретических основ перспективного распределения и развития вагоноремонтной базы на сети железных дорог.

Большой вклад в решение многогранной проблемы специализации и развития вагоноремонтной базы внесли д.т.н. профессора Скиба И.Ф., Гридтепко В.И., Криворучко И.З., к.т.н. и к.э.н. Лвсакушв G.I.I., Бокотян U.U., Бородай С.М,, Еузанова E.G.,

Ежиков В.А., Ивашов В.А., Кирилюк A.B., Линченко В.А., Лисичкин Э.А., Мартынюк Н.Г., Мотовилов К.В., Мямлин В.В., Пигунов В.В., Райков Г.В., Разон В.Ф., Сафронова A.A., Сенько В.Л., Ступин А.П., Трофименко А.Ф., Устич П.А., Хаба 11.11. и другие. Анализ выполненных исследований показал, что решение данной проблемы проводилось без достаточно полного учета особенностей эксплуатации грузовых вагонов.

Свободное обращение грузовых вагонов по всей сети железных дорог позволяет существенно снизить порожний пробег вагонов и обеспечить Еысокуо эффективность использования грузового вагонного парка на железных дорогах Советского Сояза. Вместе с этим такой режим эксплуатации грузовых вагонов приводит к появлению специфической проблем в организации их ремонта, не имеющей аналогов в зарубежной практике.

Определение потребности парка грузовых вагонов в деповском и капитальном ремонтах в перспектива будет производиться на основании обработки на ЭВМ паспортов вагонов. Массив таких паспортов создается на машинном носителе в результате решения задачи АСУ железнодорожным транспортом "Учет инвентарного парка вагонов". Для текущего момента в диссертации разработана методика расчета потребности в ремонто для любой периодичности, в том числа не кратной одному году.

Рациональное распределение мощностей вагоноремонтной базы по крупным полигонам сети железных дорог должно обеспечить охват ремонтом всех вагонов в соответствии с установленными сроками при минимальных затратах На их техническое обслуживание и ремонт.

Разработана имитадаошая система перемещения rpyaor.wx вагонов в процессе эксплуатации. Вероятности направления т-гона с конкретной станции на л^буч другуп станции епп

!мк дорог в груженном состоянии вычислены на основе данных корреспонденции грузов, расстояния между станциями приняты по тарифному руководству, а среднесуточная скорость продвижения вагона по отчетным данным. Вероятности направления вагона в порожнем состоянии рассчитаны на основе данных плана формирования порожних вагонов. В результате вычислений получены значения вероятностей нахождения вагона на каждой из дорог (полигонов дорог) в произвольный отрезок времени после его запуска в эксплуатацию с любой рассматриваемой станции (дороги, полигона дорог) после прохождения периодического ремонта , Полученные результаты позволили установить, что перераспределение вагонов пропорционально численности их парков по полигонам железных дорог происходит уже через 4-5 месяцев.

Произведен расчет размеров полигона железных дорог, на котором должно быть обеспечено комплексное развитие вагоноремонтной бозы. Решение найдено из условия невыхода вагона за границы полигона за период накопления неисправностей, требующих направления на пунктподготовки к перевозкам. В зависимости от протяженности дорог такой полигон должен включать 5-6 дорог.

Проведен анализ распределения мощностей деповской вагоноремонтной базы по полигонам в соответствии с официальным делением сети дорог по экономическим связям территориальных районов.

Получено, что на сети железных дорог имеются полигоны как с избыточным,так и недостаточным уровнем развития ремонтной базы. Так на дорогах Урала, Казахстана и Средней Азии выполнение деповского ремонта составляет около 66% от потребности парг.а вагонов этого полигона. Поэтому здесь наблюдается са-

мое худшее по сети дорог техническое состояние вагонного парка.

В диссертации произведен расчет зависимости увеличения затрат на техническое обслуживание и подготовку вагонов к перевозкам от уровня развития деповской ремонтной базы. Полученные результаты свидетельствуют, что снижение затрат в сфере деповского ремонта за счет недостаточного развития депо приводит почти к удвоенному увеличению расходов на техническое обслуживание по сравнению с сокращением затрат на деповской ремонт. Это свидетельствует о необходимости пропорционального комплексного развития вагоноремонтной базы на полигонах железных дорог.

Разработана методика расчета среднесуточного поступления вагонов, требующих периодического ремонта, на станцию или дорогу и проведено исследование влияния суточной неравномерности поступления таких вагонов ка обеспечение депо объектами ремонта.

Разработана стохастическая динамическая имитационная модель обеспечения вагонного депо объектами ремонта для различных режимов работы и организации производства. По результатам моделирования составлены номограммы для определения величины остатка вагонов в неисправном состоянии для гарантированного обеспечения бессрывной работы депо и времени их простоя в ожидании ремонта с учетом конкретных условий каждого депо.

Определение рационального уровня концентрации ремонта вагонов в депо и на заводах проведено-по критерию минимизации приведенных затрат на ремонт с учетом изменения себестоимости ремонта, удельных дополнительных капитальных вложений на развитие депо, затрат, сгязанных с содержанием запаса вагонов в

ожидании ремонта и затрат, связанных с подсылкой объектов в ремонт. Учет специфики эксплуатации грузовых вагонов на сети железных дорог позволил найти вариант^существенно снижающий дополнительные затраты, связанные с подсылкой вагонов в ремонт. Наиболее рациональной является подсылка вагонов в направлении^ совпадающем с дв!жением потока порожних вагонов по плану формирования. При этом возникают дополнительные затраты связанные с проследованием подсылаемыми вагонами сортировочных станций с переработкой, в то время как маршруты порожних вагонов проследуют данные станции транзитом без переработки.

I

Каждое конкретное депо находится в своих специфическких условиях по обеспечению его объектами ремонта. Поэтому проведены вариантные расчеты. Они показали, что весьма эффективно развитие направления узкой специализации депо преимущественно на одном типе вагонов с доведением программ до 8 -10 тыс. Еагонов. В настоящее время большинство вагонных депо имеют программы от 4 до б тыс.вагонов в год. Это свидетельствует о возможностях существенного повышения эффективности работы депо и доведения их до уровня современных высокомеханизированных предприятий.

Расчеты^проведенные для вагоноремонтных заводов выявили невозможность обеспечения их объектами ремонта только за счет подсылки вагонов в направлении движения потока порожняка. Это объясняется значительными размерами полигона тяготения к заводу, включающему несколько дорог. Точное определение поступления вагонов, требующих капитального ремонта, по всем станциям района тяготения в БРЗ позволяет осуществит!, рациональное прикрепление станций-поставщиков объектов к ВРЗ и на

30-40% уменьшить дальность пробега вагонов при направлении их в капитальный ремонт. Сокращение транспортных затрат, связанных с обеспечением заводов объектами ремонта, приводит к получению решений в пользу дальнейшей концентрации ремонта вагонов на заводах.

В диссертации разработана методика выбора пункта размещения проектируемого вагоноремонтного предприятия. Дальность пробега вагонов может быть существенно уменьшена за счет размещения проектируемого вагоноремонтного предприятия в пункте, соответствующем центру потребления.

Под условным центром потребления понимается такой пункт, которому назначается суммарный для укрупненного района объём потребления, и который одновременно обеспечивает достижение минимальной величины пробега вагонов в ремонт

гп.

Г= Т>г1Г1 -^ГЫЛ- 05)

¿4

где пг - количество станций полигона, на которых производится отбор вагонов в ремонт;

П - - количество вагонов, направляемых в ремонт с с -й станции;

Г^ - расстояние от . / -ой станции до пункта размещения завода.

Задача решается в следующей последовательности. На карту полигона наносится координатная сетка, по которой определяются координаты , У¿ станций, направляющих вагоны в ремонт. В результате решения получают координаты условного центра потребления ( X » / )• Не исключено, что пункт с этими координатами окажется вне транспортной сети. В этом случае пунктом размещения завода принимают ближайший транспортный

узел.

Минимум функции

г (XX) - 1п1 (/6)

находится методом итераций. Для решения задачи выбираем произвольное начальное значение координат (Х0у Ус) условного центра потребления. Затем строим последовательные приближения

Х^/Х] ^У0-, УигЪ '-¿Л" (НМ.....(")

Вектор ( И,/ , ) задает направление ] -го шага, а параметр Д ■ - его величину. Используя метод градиентного спуска, координаты вектра находим по формулам

Л и .-УА , (П)

' ¿1 2,7 ' ™ Ь 2ч/ /

где

Оптимальная величина шага вычисляется по формуле ,т г .¡а

1 ._ФъЬ&Яч)_Об

. ¿Ь ГЦ тМ<ч> г£г<П1 гц ¿-/ч.^Чч •

где р. . т (Х}-Хс) п... (У] -У1)

Для решения задачи разработана программа для ЭВМ. Методика внедрена Государственным институтом технико-экономических изысканий и проектирования железнодорожного транспорта.

На основе полученных результатов разработана обобщающая

модель принятия эффективного решения по развитию базы периодических ремонтов грузовых вагонов. Выбор рационального варианта производится по условию минимизации приведенных расходов на ремонт вагонов с учетом производственных и транспортных затрат

Л Щ /#а Л 6

О:) 1'Г Г*/ ¿г/у.-^г/ У У

где - номер предприятия ( =1,2,...,/'');

у' - номер станции, на которой производится отбор объектов ремонта ( у' =1,2,..., /7 );

Г - номер варианта развития I -го предприятия;

- тип вагонов, ремонтируемых на предприятии (Я =1,

2.....ду%

Р1а - количество предприятий, ремонтирующих ^ -й тип вагонов;

/7 - количество станций, на которых производится отбор объектов ремонта;

б - количество ремонтируемых типов вагонов;

' - количество конкурентоспособных варинатов развития ¿' -го предприятия;

л Л

С^ - себестоимость ремонта вагонов при Г-м варианте развития ¿-го предприятия;

5[ - затраты на содержание запаса вагонов в ожидании ремонта при Г -м варианте развития ¿'-го предприятия;

/(С- удельные капитальные вложения в -м предприятии при Г -м варианте его развития;

- транспортные расходы по доставке на ¿. -а предприятие вагона г? -го типа с J -й станции отбора

объектов ремонта;

К:, п - количество вагонов О -го типа, направляемых на у

¿ -е предприятие с у -й станции; . - показатель использования С -го варианта развития ¿' -го предприятия; -Д - при использовании /* варианта развития,

Г.:

если г -й вариант развития не используется. На решение задачи накладывается рад ограничений.

1. Производственная мощность вагоноремонтной базы на сети железных дорог должна соответствовать потребности в ремонте вагонов каждого типа

ЛГ и)/ , _ ,

где ^¿ц - производственная мощность ¿-го предприятия, специализированного на ремонте вагонов О -го типа при /* -и варианте его развития;

/а

- потребность в ремонте вагонов ¿? -го типа.

2. Производственная мощность ремонтной базы для вагонов О -го типа на рассматриваемом крупном полигоне / должна

соответствовать потребности в ремонте А^д , рассчитанной по наличному парку вагонов этого полигона

3. Исходный вариант развития предприятий составляется с учетом'их рациональной реконструкции. В исходном варианте предусматривается мощность ремонтной базы заведомо большая, чем необходимая '

в*/ I'! ОЧ

Данные по вариантам развития каждого предприятия зада-

ютсп дискретно с указанием по вариантам производственной мощности, величины производственных затрат и затрат дефицитных ресурсов.

4. Среднесуточное наличие объектов ремонта на всех станциях отбора превосходит потребность в них

где Hja - количество вагонов -го типа, которое можно отобрать в ремонт на / -й станции.

5. Количество объектов, отбираема для ремонта, равняется потребности в ремонте

6. Количество вагонов Q -го типа направляемых в ремонт с J -ой станции всегда меньше или р;шго их поступлению

/7t

Ы V*

7. Объём потребления всеми предприятиями заданного дефицитного ресурса & не превышает установленного лимит**

д Юс в ,

Жа Л£ = ЖУа Ь* ^

о-/1--< а-/

Данная задача относится к классу нелинейных произво.гтет- * венно-транспортных. Для её решения применен метод построения последовательности планов, основанный на применении динамического программирования и метода ветвей и гришц.

С использованием этих методических принципов Государст-пенпи институтом технико-экономических изысканий и проектирования железнодорожного транспорта проведено технико-экономическое обоснование специализации, развития и размещения гру-эсгих вагонных депо по сети железных дорог но пер'."кятиру.

Для обеспечения четкого своевременного отбора и рационального направления вагонов в ремонт в диссертации предлагается автоматизированная система отбора вагонов в ремонт и направления их в депо и на заводы.

В четвертой главе произведено обоснование перспектив повышения эффективности вагонного хозяйства за счет внедрения вагонов экономически обоснованной надежности.

Оценка достигнутого уровня надежности и необходимость . его повышения должны производиться в первую очередь с экономических позиций, так как экономические показатели являются основными в решении большинства вопросов повышения надежности. В настоящее время данные показатели пока еще не нашли своего отражения в Государственных стандартах.

Доктор технических наук, профессор A.C. Проников предлагает экономический показатель надежности определять как отношение суши затрат, связанных с изготовлением (4/7 ) и эксплуатацией ) машины к её сроку службы ( Т)

KH*JklßL-.; CS/J

Разработка и внедрение машины с минимальным значением данного показателя будет приводить к снижению народнохозяйственных затрат на один год эксплуатации машины. Это будет достигаться за счет рационального распределения средств между сферой изготовления и сферой эксплуатации.

Следует отметить, что этот показатель не учитывает разновременность затрат на изготовление машины и последующие ремонты. Ну учитывается также, что производительность машины падает с увеличением срокэ службы. С экономических позиций также дчл'М-/! не безразлично как будет распределяться b-j vyt>-

пани отдача от иаешни в сфере эксплуатации. Исходя из вышесказанного экономический показатель надежности предлагается определять как

/Г

Необходимо стремиться к созданию вагонов с минимальным значением данного показателя. По написанию экономический показатель надежности вагонов совпадает с критерием для нахождения экономически целесообразной долговечности вагона (I). Это еще раз подчеркивает системность решения проблемы. Однако, при нахождении рациональной долговечности вагона были известии = /• При решении задачи обоснования экономически целесообразной надежности вагона необходимо определить рациональное раепределеше средств на постройку вагона для обеспечения выпуска более надежных вагонов и сферу эксплуатации с тем, чтобы обеспечить минимум затрат общественного труда на единицу перевозочной работы за оптимальный срок службы вагона.

Показателем распределения средств между сферой вагоностроения и сферой эксплуатации может служить коэффициент эксплуатационных затрат ф

или обратная величина - коэффициент первоначальных капиталы«« вложений в вагон

Перечисленные показатели позволяют оценить степень совершенства конструкции вагона по соотношению затрат на его изготовление и техническое обслуживание и ремонт за весь срок службы.

Проведен расчет экономических показателей надежности дли полувагонов постройки СССР и США.

Следует отметить, что прямое сопоставление затрат, выраженных в единицах валют разных стран, в силу очень многих причин, не дает нам право на окончательные вывода. Шесте с тем, соотношение затрат в сфера вагоностроения и в сфере железнодорожного транспорта каждой страны позволяет оценить пропорции рационального межотраслевого разделения труда дли повышения его эффективности. Поэтому целесообразно проводить сравнение только значений Кд и Кд. В табл.2 приведены результаты расчета Кэ и К для четырехосных полуьагонов грузоподъёмностью 69 т, эксплуатируемых в СССР, и грузоподъёмностью 90,7 т,' эксплуатируемых в США.

Таблица 2

Страна »в ' Кп

СССР 2,12 0,472

США' 0,721 1,381

ItaK видим, численные значения показателей существенно отличаются друг от друга. Поэтому необходимо проведение дополнительных исследований с целью строгого обоснования оптимальных значений данных показателей. :

Оптимизация экономического показателя напежности проведена по этапам.Нл первом этапе решена задача рационального распределения средств на постройку вагона и его ремонт баз учета приведения разновременных затрат по критерии (2/), предложенному д.т.н., профессором A.C. Проникорцм. При фиксированном срока слухбы T-Cansl критерий ыодет быть переписан в ьвде

В общем случае затраты на изготовление изделия следует рассматривать как сушу

где - затраты на разработку и изготовление изделия, связанные с обеспечением надежности; 4л> - затраты на разработку и изготовление изделия,. не связанные с обеспечением надежности. Для грузового вагона можно принять Поэтому можно за-

писать

Достигаемые значения показателей надежности вагона, например, вероятности безотказной работы, являются функцией величины затрат, связанных с их обеспечением, т.е. Размер эксплуатационных затрат зависит от вероятности безотказной работы вагона, т.е. ^ -/С^^Н • Следовательно(

'^лШ»/) ■ Эта зависимость по опыту решения подобных задач, изложенных в литературе, представляется в виде

V

где 0,3, С - коэффициенты связи. ' В результате решения получено

= сущ г ' }

где величина затрат на техническое обслуживание и реионт

для существующей (базовой) конструкции вагона; $поущ~ ввличина за'гРа1 на разработку и изготовление су- > ществующей (базовой) конструкции вагона. Величина затрат на техническое обслуживание и ремонт ва-

гона в оптимальном варианте определяется как

Л _ (££,)

Чяолт - о

Проведен анализ изменения суй/ и Чэ для полувагонов постройки 1951,1563 и 1973 г.г. Получено, что значение показателя примерно находится в пределах ¿7=0,9*1,1.

Аналогичные выводы получены отечественными учеными для электровозного шахтного транспорта и тракторов методом перебора вариантов.

Изменение затрат на изготовление вагона с повышением его. надежности зависит от последовательности внедрения конкретных мероприятий по улучшению конструкции элементов вагона и технологии их изготовления. Очередность внедрения улучшенных элементов будет влиять на изменение затрат и значения коэффициентов в формулах. Следовательно, это будет оказывать влияние на получаемые результаты расчета. Поэтому следует рассматривать как приблизительные, пригодные для общей оценки изменения эффективности для перспективных расчетов.

Проведено исследование влияния дисконтирования затрат, их увеличения с изменением условий эксплуатации вагонов,снижения производительности вагона с ростом срока службы на ре-' шение задачи по критерию

Ли - —-Г—--- /Я С/Г .

Результаты получены путем проведения численных экспериментов на ЭВМ и построены графики изменения значения Кэ, соответствующего оптимальной точке, от значения норматива приведения разновременных затрат, от роста эксплуатационных расходов, вызваемого изменением технических и экономических уело-

вий эксплуатации вагонов и от снижения производительности вагона. Для текущего момента показано, что происходит примерно взаимная компенсация влияния этих факторов на значение Кэ, соответствующее оптимальной .точке.

Проведено определение ожидаемой экономической эффективности от оптимизации надежности вагонов как функции от Кэ. В среднем по парку грузовых вагонов Кэ~3,2.Внедрение и насыщение парка вагонами экономически обоснованной надежности приведет к снижению затрат на техническое обслуживание и ремонт примерно на 43%, суммарные народнохозяйственные затраты сократятся ориентировочно на 16% с учетом увеличения затрат на изготовление вагонов.

Полученные результаты однозначно свидетельствуют о том, что центр тяжести всех затрат должен перемещаться в сферу промышленного производства, в сферу вагоностроения. Это позволит за счет разработки и внедрения высоконадежных конструкций вагонов существенно сократить затраты'на ремонт и уменьшить количество работников, занятых трудом в тяжелых эксплуатационных условиях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных исследований дано комплексное решение актуальной для народного хозяйства проблемы обоснования необходимой производственной мощности вагоноремонтной базы на сети железных дорог, её развития и размещения на перспективу.

I. Разработаны теоретические основы определения экономически целесообразной долговечности вагонов с решением вопросов:

определения рационального срока службы при фиксированной системе ремонта;

определения рациональных межремонтных сроков при заданном сроке службы;

совместного решения первых двух задач.

1.1. Проведено общее аналитическое решение задачи нахождения рационального срока службы для последовательности сменяющих друг друга вагонов на произвольном отрезке времени^ стремящемся к бесконечности. Рассмотрены два варианта: при постоянном и переменном темпе роста затрат. Полученные аналитические зависимости для вычисления конечных результатов позволяют уточнить, а также значительно облегчить практическое решение данной задачи.

1.2. Разработана методика расчета рациональных дифференцированных межремонтных сроков с применением метода касательных и дискретного динамического программирования. Применение

аппарата дискретного динамического программирования позволяет получить не только оптимальное для заданных условий решение, но и набор решений в порядке убывания эффективности. Это позволяет выбрать решение наиболее полно отвечающее современному состоянию развития вагоноремонтной базы и дополнительным ограничениям, которые могут быть наложены на решение дайной задачи.

1.3. Разработан алгоритм и программа расчета дифференцированных межремонтных сроков вагонов на ЭВМ, что значительно облегчает решение данной задачи.

1.4. Разработанный алгоритм и пакет прикладных программ для совместного решения задач нахождения рационального срока службы и дифференцированных межремонтных сроков ме-

тодом последовательного приближения позволяют получить конечные результаты с оценкой эффективности решения задачи.

1.5. Полученные результаты расчета показывают, что внедрение рациональных межремонтных сроков и срока службы позволяют на 6,3$ снизить народнохозяйственные затраты на постройку, техническое обслуживание и ремонт эксплуатируемых полувагонов, а затраты в сфере железнодорожного транспорта - на 19,6%. Наибольший эффект достигается за счет установления рационального срока службы (3,4/?), а затем - межремонтных циклов (2,3%) и далее за счет рационализации продолжительности межремонтных периодов (0,9$).

1.6. Внедрение рациональной долговечности вагонов оказывает существенное влияние на потребность в том или ином виде ремонта. Результаты, полученные на примере полувагонов? показывают, что потребность в капитальном ремонте сокращается примерно на 1Ь%, а - в деповском ремонте - на 33%. Таким образом, внедрение экономически обоснованной долговечности вагонов является одним из важных и эффективных путей разгрузки ремонтной базы и приведения её мощности в соответствие с потребностями подвижного состава. Решение данной задачи еще раз акцентирует внимание на необходимости пропорционального развития вагоноремонтных предприятий для удовлетворения потребности во всех видах ремонта и позволяют на научной основе подойти к определению потребности в плановых видах ремонта вагонов на перспективу.

2. Проведен анализ развития вагоноремонтной базы на сети железных дорог и разработаны основные принципы её развития и размещения на перспективу.

2.1. Разработана методика расчета коэффициентов потреб-

ности в периодических видах ремонта вагонов с учетом конкретного распределения парка вагонов по срокам службы и заданной периодичности ремонта.

2.2, Проведен анализ распределения мощностей грузовых вагонных депо по железным дорогам и потребности в деповском ремонте наличного парка вагонов каждой из дорог. Показано значительное отставание в развитии ремонтной базы на полигоне Западно-Казахстанской, Целинной, Алма-Атинской, Среднеазиатской, Южно-Уральской, Западно-Сибирской и Кемеровской железных дорог.

2.3. Разработана методика расчета среднесуточного количества грузовых вагонов заданного типа, которые можно отобрать в рассматриваемый вид периодического ремонта на произвольной технической станции (полигоне) сети железных дорог.

2.4. Проведено исследование суточной неравномерности поступления грузовых вагонов, требующих ремонта.

2.5. Разработаны теоретические основы комплексного развития вагоноремонтной базы на дорогах с полным учетом.свободного обращения грузовых вагонов по сети железных дорог.

2.6. Разработана методика выбора пункта размещения проектируемого вагоноремонтного предприятия.

2.7. Разработана экономико-математическая обобщающая модель принятия решения о наиболее эффективном способе развития деповской вагоноремонтной базы грузовых вагонов, базирующаяся на применении метода последовательности преобразования"планов и позволяющая системно решать ряд задачют расчета поступления вагонов, требующих ремонта, по станциям железных дорог, обоснования рационального варианта обеспечения депо объектами ремонта, до гибора оптимального варианта их специализации

и развития.

3. Проведено обоснование перспектив повышения эффективности работы вагонного хозяйства за счет внедрения вагонов экономически обоснованной надежности.

3.1. Разработана методика определения рационального варианта распределения затрат на изготовление вагона и последующее его техническое обслуживание и ремонт с учетом достижения минимума суммарных народнохозяйственных затрат на единицу перевозочной работы.

3.2. Полученные результаты свидетельствуют о недостаточной надежности выпускаемых вагонов и повышенных затратах труда и средств на их техническое обслуживание и ремонт в сфере железнодорожного транспорта.

3.3. Разработка и внедрение вагонов экономически обоснованной надежности позволит снизить народнохозяйственные затраты примерно на 16$, а затраты в сфере железнодорожного транспорта - на 43$, при увеличении затрат на изготовление вагонов примерно на 25%.

3.4. Разработана методика выбора рациональной последовательности повышения надежности вагона.

4. Результаты теоретических и экспериментальных исследований, выполненных в диссертации позволяют определить направления существенного повышения эффективности работы вагонного хозяйства для современных и перспективных условий работы железнодорожного транспорта.

5. Практические рекомендации диссертации содержат необходимые данные по установлению рациональных дифференцированных межремонтных сроков и сроков службы вагонов, определению потребности в плановых видах ремонта, специализации существу-

ющих и размещению новых вагоноремонтных предприятий, по ра- -циональному распределению средств на постройку проектируемых вагонов на перспективу и их техническое обслуживание и ремонт.

. 6. Па основе рекомендаций, содержащихся в диссертации^, ВНИШТом с участием автора разработаны пнф} сренпированние межремонтные сроки и срок службы для полувагопог, что нашло отражение в приказе № 32Ц от 22 сентября 1980 г., в ГОСТ 26725-65 "Полувагоны универсальные магистральных железных дорог колен 1520 мм. Общие технические требования." введен обоснованный срок службы до списания 22 года вместо ранне действующего - 28 лат, разработаны предложения по основным направлениям развития системы технического обслуживания и ремонта вагонов на период до 2000 г., Государственник институтом проектирования и технико-экономических изысканий железнодорожного транспорта по разработанной методике и при участии автора проведено технико-экономическое обоснование специализации, развития и размещения грузовых вагонных депо по се-•ти железных дорог на перспективу.

Годовой экономический эффект от внедрения части предложений с учетом долевого участия автора составляет более 400 тыс.руб.

Основные выводы диссертации внедрены в учебный процесс. г>уз.';в и техникумов МПС.

Основные положения диссертации олублпкоьаны в следующих работах.

I. Бугаев В.П. Суточная неравномерность поступления и величина запаса вагонов, находящихся в ожидании планового ремонт-» В сб. Вопросы сг.цсршенсгх.огания работы пунктов технического о<, порш-олая надежности и Д"лговечности деталей ьагочл

Труды БелИШТа, вып.58. М.: Транспорт, 1968. С. 16-34.

2. Криворучко Н.Э., Гридюшко В.И., Бугаев В.П. Вагонное хозяйство. М.: Транспорт, 1976. 280 с.

3. Гридюико В.И., Кирилюк A.B., Бесценный В.И., Ступин А.П., Котов Г.В., Коротеев И.М., Бугаев В.П., Сальман Б.М. АСУ производственными процессами ремонта технических средств транспорта на базе сетевых моделей и оценки надежности техники. Всесоюзная научно-техническая конференция. Опыт внедрения и создания ОАСУ.АСУП и АСУТП на видах транспорта и перспективы развития АСУ для обеспечения координированной работы транспорта. (Тезисы докладов). Часть П. Ленинград, 1976. . С. 243-248.

4. Бугаев В.П., Пигунов В.В. Прогнозирование потребности материальных ресурсов на ремонт й техническое обслуживание вагонов. Депонирована ЦНИИГЭИ. Библиографический указатель ВИНИТИ "Депонированные рукописи", 1978, №3, с.125.

5. Бугаев В.Д. Эффективность ремонта вагонов и их излов на потоке. - Железнодорожный транспорт, 1978, №-3, с.45-47.

6. Гридюшко В.И., Бугаев В,П., Сузова A.B. Экономика, организация и планирование вагонного хозяйства. М.: Транспорт, i960. 279 с.. '

7. Бугаев В.П. Совершенствование организации ремонта вагонов (системный подход). М.: Транспорт, 1982. 156 с.

8. Бугаев В.П., Пигунов В.В. Автоматизированная система управления материально-техническим обеспечением вагонного депо. Всесоюзная научно-техническая конференция "Пути со- ' верщенствования перевозочного процесса и управления транспортом". (Тезисы докладов). Гомель,IS85, С. 144-145.

%.&ridi.uskco VJ. ,6<jpaev VP, SuLOVCi A.F SconornicL у eyttLpo' del service de vaqones. /loseи, ]/neshiorgizda-L, /Я&5, 293p.

10. ГридвпкоВ.И., Бугаев В.П., Криворучко Н.Э. Вагонное хозяйство. М.: Транспорт, 1968 . 256 с.

Подписано в печать 25.12.89 г. АЗ 41038.

Формат бумаги 60x84- 1/16. Бумага тип. М I. Печ. п. 3.

Зак. К9 4351- Тираж 100 экз. Бесплатно.

Ротапринт типографии БелИИЖТа, 246022, г. Гомель, ул. Кирова, 34.