Управление системой профилактики на транспорте

Олейников, Антон Владимирович

Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Управление системой профилактики на транспорте

кандидата технических наук: Олейников, Антон Владимирович
город: Красноярск
год: 2006
специальность ВАК РФ: 05.13.01

Диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению на тему «Управление системой профилактики на транспорте»

Автореферат диссертации по теме "Управление системой профилактики на транспорте"

на правах рукописи

ОЛЕЙНИКОВ Антон Владимирович УПРАВЛЕНИЕ СИСТЕМОЙ ПРОФИЛАКТИКИ НА ТРАНСПОРТЕ

Специальность 05.13.01 — Системный анализ, управление и обработка информации

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Красноярск 2006

Работа выполнена н Красноярском государственном техническом университете.

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Булгаков Николай Федорович

Официальные доктор технических наук, профессор

оппоненты Семенкин Евгений Станиславович

доктор технических наук, профессор Ченцов Сергей Васильевич

Ведущая организация: Тюменский государственный нефтегазовый университет.

Защита диссертации состоится " 14 " июля в 12 -СО часов на заседании диссертационного совета Д 212.046.01 при Научно-исследовательском институте систем управления, волновых процессов и технологий (НИИ СУВП'Г) по адресу: 660028 г. Красноярск, ул. Баумана 20 В. Тел. (8-3912) 4328-63. Е - mail: nii^suvpt @ wave.krs.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИ СУВГТГ.

Ваш отзыв в 2-х экземплярах просим отправлять в адрес диссертационного совета.

Автореферат разослан "13" июня 2006г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор - Ереско С. П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. В настоящее время в Российской Федерации огромное внимание уделяется проблеме надежности, безопасности и сбережению эиергоресурсов на транспорте. В связи с этим широкое распространение получили автотранспортные средства с газобаллонной' системой питания. Известно, что автотранспортные средства, работающие на газообразном топливе, являются источником с повышенным уровнем опасности. Поэтому и требуется значительное внимание, системный подход к обеспечению надежности, безопасности и эффективности функционирования подсистемы профилактического обслуживания и ремонта автомобильного транспорта.

Отечественными учеными разработана единая техническая политика на автомобильном транспорте, предусматривающая плановое проведение технического обслуживания, а текущий ремонт по — потребности. Стратегия проведения текущего ремонта по - потребности предполагает и технологию планирования технических воздействий по прогнозируемым параметрам. Однако система формирования планово-предупредительного ремонта, на автомобильном транспорте, недостаточна изучена. Это обстоятельство, безусловно, влияет на рост эксплуатационных затрат, особенно в Сибирском регионе. 'Анализ исследований показывает, что в Сибири затраты на поддержание соответствующего уровня технической готовности автомобильного парка значительно превышают средние значения но стране.

Известно также, что без создания моделей оптимизации, стратегий управления система профилактики функционирует либо с перегрузкой, либо с недогрузкой. Это объясняется и недостаточностью знаний о закономерности проявления множество отказов, технологий нормативного, информационного и экономического обеспечения.

Вот почему создание научно обоснованного технического регламентирования профилактики автотранспортных средств, работающих на газообразном топливе, является актуальным.

Целью диссертационной работы является повышение уровня надежности и эффективности управления профилактикой на автомобильном транспорте. Поставленная цель достигается путем решения следующих задач:

1. Разработка и исследование функциональной модели управления работоспособностью, включающей аналитические, нормативные, экономические модули.

2. Разработка моделей оценивания закономерностей распределения отказов и показателей надежности элементов газобаллонного оборудования автобусов.

3. Разработка и исследование модели оценивания оптимального технического ресурса элементов газобаллонного оборудования.

4. Разработка и исследование методики формирования ступеней профилактики газобаллонного оборудования автобусов.

5. Разработка модели оценивания характеристик нестационарного процесса восстановления - ведущей функции и параметра потока процесса.

6. Разработка и исследование технического паспорта профилактики

газобаллонного оборудования - нормативно-технического документа, позволяющего прогнозировать разновидности профилактик на периодических интервалах технического ресурса.

Объект исследования: технологический процесс управления системой технического обслуживания и ремонта на автомобильном транспорте. Научная новизна заключается в следующем:

• предложена функциональная модель, включающая аналитические, нормативные, экономические модули для проектирования технического паспорта профилактики газобаллонного оборудования автобусов;

• модифицирована экономико-вероятностная модель оценивания оптимального технического ресурса элементов газобаллонного оборудования, позволяющая определить ресурс элемента, соответствующий минимальному значению средних удельных затрат на поддержание надежности;

• модифицирована аналитическая модель оценивания характеристик нестационарного процесса восстановления (ведущей функции, параметра потока), позволяющая уточнить существующие модели расчета потребности замен элементов;

• модифицирован алгоритм планирования периодичностей ступеней профилактики на периодических интервалах технического ресурса для оперативного управления системой профилактики.

Практическая ценность работы заключается в:

• разработке экспериментального и информационного обеспечения системы профилактики, что позволило осуществить сбор, обработку, анализ и хранение баз данных;

• разработке методики оценивания характеристик надежности и процесса восстановления, что позволило повысить работоспособность автотранспортных средств;

• разработке технического паспорта профилактики элементов газобаллонного оборудования автобусов - нормативно-технического документа, позволяющего прогнозировать разновидности профилактик на периодических интервалах технического ресурса.

Реализация результатов работы. Полученные результаты исследования позволили:

- внедрить технический паспорт профилактики газобаллонного оборудования автобусов в Государственном унитарном предприятии республики Хакасия «Автоколонна №2038», что позволило усовершенствовать систему профилактики и способствовало повышению уровня надежности ГБО автобусов и совершенствованию системы обработки, анализа и хранения информации;

- внедрить теоретические положения в учебный процесс по дисциплине «Основы теории надежности и диагностика» в Красноярском государственном техническом университете и Хакасском техническом институте - филиале Красноярского государственного технического университета.

Апробация работы. Основные результаты исследований обсуждены и одобрены на Международной научной школе-конференции «Экология Южной Сибири и сопредельных территорий» (Абакан, 2003- 2004гг); II и III Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Транспортные системы Сибири» (Красноярск, 2004-2005 гг.).

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в десяти работах.

На защиту выносятся:

• функциональная модель, включающая аналитические, нормативные, экономические модули для проектирования технического паспорта профилактики газобаллонного оборудования автобусов;

• экономико-вероятностная модель оценивания оптимального технического ресурса элементов газобаллонного оборудования;

• аналитическая модель оценивания характеристик нестационарного процесса восстановления - ведущей функции и параметра потока;

• алгоритм планирования периодичностей ступеней профилактики, на периодических интервалах технического ресурса.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы (84 наименования), 4 приложений (29 страниц). Объем диссертации составляет 164 страницы (в том числе 68 таблиц и 39 иллюстраций).

Автор благодарит к.т.н., профессора, заведующего кафедрой «Автомобильный транспорт, автомобильной сервис и фирменное обслуживание» Грушевского Алексея Ивановича за научные консультации и практическую помощь, оказанную при создании информационного и экспериментального обеспечения системы профилактики.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана общая характеристика проблемы; обоснована актуальность работы; определены цель и задачи исследования; сформулированы основные положения, выносимые на защиту; научная новизна и практическая ценность.

Первая глава посвящена анализу состояния вопроса. Раскрывается роль и перспективы развития системы профилактики на автомобильном транспорте. Показано, что совершенствование существующей системы технического обслуживания (ТО) и текущего ремонта (TP) автотранспортных средств (АТС) на транспорте путем создания новых моделей оптимизации и управления позволит существенно сократить эксплуатационные затраты на восстановление работоспособного состояния АТС. При создании системы профилактического обслуживания актуальным является разработка технического паспорта профилактики газобаллонного оборудования (ГБО) АТС, обеспечивающая высокий уровень надежности, безопасности. Исследованию и -развитию новых методов и технологий ТО и TP АТС посвящено большое количество научно-исследовательских работ, выполненных в НИИАТе, НАМИ, учебных

■заведениях МАДИ (ТУ), ХАДИ, КАДИ, КГТУ, в объединениях БелАВТОМАЧ, КАМАЗ, ЯМЗ и др.

МОДЕЛИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МНОГОСТУПЕНЧАТОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРОФИЛАКТИКИ ГАЗОБАЛЛОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ, ОПТИМИЗАЦИЯ

И УПРАВЛЕНИЕ

ЭТАП 1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕЛИ .

Повышение уровня над ежности газобаллонного оборудования при минимальных эксплуатационных затратах

Выбор модели проектирования технологии профилактики ГБО с учетом стратегий

Выбор функциональной и экономической модапи оптамизациии управления системой профилактики

ЭТАП 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ. ФОРМАЛИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ПРОФИЛАКТИКИ ГАЗОБАЛЛОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ.

Разработка статисптюской модели оценки показателей надежности ГБО и общего нестационарного проц есса воосганоапения

Разработка модеги, формализац ии механизма проектирования системы профилактики

Разработка функциональной мсдам оптимизации системы профилактики

ЭТАП 3 ОБЪЕКТНАЯ МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ СТУПЕНЕЙ ПРОФИЛАКТИКИ ГАЗОБАЛЛОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ.

Выбор стратегии группирования элементов ГбО в ступени профилактики Моделирование периодичности замены и планирования СТП Модель формирования номенклатуры элементов в ступени профилактики

ЭТАП 4 ТЕХНОЛОГИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО. ИНФОРМАЦИОННОГО

ОБЕСПЕЧЕНИЯ.

Выбор объекта, плана испытаний. Автоматизация системы учета, сбора и хранения информации.

Технология информационного, нормативного и программного обеспечения

Технология проектирования баз данных д ля нормируемых критериев надежности и параметров оптимизации системы профилактики

ЭТАП 5 ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ.

Разработка структурной модели оценки эффективное™ управления системой гчмфилагамки

ГБО

Рис. 1. Методика проектирования системы профилактики ГБО автобусов

Анализ показывает, что учеными проделана значительная работа в области обеспечения надежности и эффективности системы ТО и ТР автомобилей. Однако существующие модели и способы технического регламентирования профилактики систем питания АТС с ГБО требуют дальнейшего развития.

Для решения поставленных задач разработана методика исследования (рис. 1), которая базируется на использовании системного подхода.

Вторая глава посвящена теоретическим исследованиям. Для формализованного описания системы профилактики ГБО автобусов предложена функциональная модель (рис. 2).

% в

5С О О*

8 а д

Т! 5 Я _ 2

о о • В "в* 5 2 о

МОДЕЛИРОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ПРОФИЛАКТИКИ

г к

и о р

5 в

ь* ^ зЗ и

!' К

¡а п

1а

X О

2 й О сз

» Л *

£ ТЗ V:

I *

5 н Р

2 К я й

8 ё

Р ^ &

»о

В о В Я

Й я

X а а

а р

тз о и

я я л

от §

п> 2

и Я

О о

* I

3 §

Н Й

Блох*! УОДУПЬ планирования эксперимента

Обмыаыбост

-И}»

&Л0К-2 МОДУЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ БАЗ данных

Баш А4ни»и лир*мя игасм> к

да«ш пшют» гпало»

Среднесуточны* пробе.

(Средам спммоеть твсуижго ре «опте, _РУб.

11 Среднм стоимость предулрмцтвл.»иого I ремонта. {!*

&П0Н-3 МОДУЛЬ СЦЕНКИ СТАТИСТИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН ВЕЛИЧИН И Вб.'бОРА ЗАКОНА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

¡¿Гц?

Выбор плотии

Коммсти ИНПрбМйа ириадоинога саля

Длина интараагт, тыс.«

<1 Пц^аепш маон* г-.* ^

лц

в/ Оотчосл рвегмлегенн« мрО|Пн9ам

Парам« цм

Веромиос >ь 5«?сг«дэ.о4

АгУ I т>«е ^

1У ПмТН0С1Ъ НОVеАМР«"

(^рдетры нормального

Плчлкск оагтдоеет*

раницы »торита. _/«1X1. я

1*/Г**1М птотми »«мэВейбуп.» Гьйдемо

6лок-4 МОДУЛЬ ОЦЕНКИ СРЕДНИХ УДЕЛЬНЫХ ЗАТРАГ

Ср«ДОЧ УЭ8*ЧМ И*Р«6ЭТМ Иа 01

Заттл: я» лртде«« («кушаю и прееу феяггельмуо реыеио

" ~ """" """" I " ~.....

Средний удеяЬЧЪ* ИфЭТЫ

Олпмпьшй ПйМГЖОМИДОДО'ПЭММСКгаДО/'ОЗ! £¿».1 »

Ко»фф1ЧИЯНТ* асч-нос* аптииаднюгв пасурса мв апаивмта ■/От

кгяса аяпжч И аан^* «пм

т-

Ьлок-5 МОДУЛЬ ОЦЕНКИ ХАРАКТЕРИСТИК

процесса аосстАнсзлЕния

Фушш* |№МП0»'ЫИИР1КГР«ММ14'11

Кмнткк иормельнаго рмлремпмм [длл >ой 1 фрмнимохррр«/»^

V .iil5i._Li.ii. ...«Л

ведущая фувиия пробега аоегтзкоалмчм

Параметр тк*» т

Определен.* «вличестм требований ■ м^ МО А,

Бмж-6 МОДУЛЬ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МНОГОСТУПЕНЧАТОЙ СИСТЕМЫ Г7Р0ФИПАКТИки

Шег перио»**«^ ступеней дофягктши

Перис»«естк ступеней (фофнлатим

¿ГШ, ■ Д/-ИМ .«41

¿1*10 /.2 » />¿1. О «Мрмиромпчв мноавспа СЗ ■ лодмм]>*па 1»и 12 и • |>пг»«»г»-»д ркцит те».

1> ¿V п нэигнклвчумсгугеке)''

1-1 с к

Г,л«-6 МОДУЛЬ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ

системы

ПРООИЛАЮИКИ

Стпиим^кЬТП

Счимръ умрэиеннй

«■-•Г

долговечности, ремонтопригодности), модуль оценки характеристик процесса восстановления, модуль оценивания оптимального технического ресурса для формирования ступеней профилактики, модуль оценки эффективности системы профилактики. Расчетные характеристики надежности первого и второго модулей являются исходными данными для третьего, конечные результаты третьего модуля являются началом четвертого и т.д.

Для формализованного описания механизма профилактики приняты следующие условия и ограничения:

1. Периодичность ступеней профилактики (СТП) определяется исходя из минимальных значений средних удельных затрат на поддержание надежности элементов ГБО.

2. Периодичность формирования Г^ должна быть кратна среднесуточному пробегу 1,с.

3. Основополагающим критерием, ограничивающим дальнейшее использование элементов, лимитирующих безопасность - является регламентная замена, а для элементов, лимитирующих надежность, используется экономический критерий.

Для формирования СТП (рис. 3), множество оптимальных характеристик технических ресурсов элементов газобаллонного оборудования (£0) разбиваем на два подмножества Ы и 1-2.

- Множество оптимальных характеристик технических ресурсов элементов газобаллонного оборудования автомобиля

Формирование множества /

Формирование £ / - множество оптимальных характеристик технических ресурсов, знамвитов лимитирующих безопасность

формирование - множество оптимальных характеристик технических ресурсов, кпементо* лимитирующих надежносп.

множество значений назначенной периодичности замен элементов

Определение центров группирования оптимальных характеристик технических ресурсов элементов (множество

С - центры группировании оптимальных

характеристик ресурсов, лимитирующих _бвзопасность__

/^.тыс.км

- центры группирования оптимальных характеристик ресурсов, лимитирующих напежност ь

Рис. 3. Множество значений оптимальных характеристик технических ресурсов элементов

Подмножество Ы состоит из значений оптимальных характеристик технических ресурсов элементов, лимитирующих безопасность дорожного движения и экологические параметры, а Ь2 — из значений лимитирующих надежность.

При формировании СТП соблюдены следующие условия а с 10,12 е 10,1\ о 12 = 0,|11| «|12|.

Методика проектирования системы профилактики ГБО включает нескольких этапов.

На первом этапе предлагается метод расчета оптимального технического ресурса элементов, предусматривающий минимизацию среднего риска пропуска отказов, когда критерием оптимизации являются средневзвешенные затраты (средние удельные затраты). Функция оптимизации представлена в следующем виде:

=------->тт,1 = 1,и (])

¿СИ

где С„,Ср - средние стоимости аварийных и предупредительных ремонтов элемента, руб.;

- вероятность безотказной работы объекта в /-м интервале наработки; ¿„ - планируемая наработка, тыс.км;

1СТ, - средняя условная наработка до отказа элемента в межпрофилактический период, тыс.км/отказ:

I, I; ГМ'

¿сп=» }/>(£,)<& = |е ^¿Е, (2)

0 й

где в - параметр масштаба теоретической кривой распределения, тыс. км;

Ь - параметр формы теоретической кривой распределения. В связи с тем, что интеграл вероятности безотказной работы (2) не может быть выражен в явном виде, он определяется с достаточной точностью путем разложения в ряд Маклорена:

РЧК-^ШГ-М^Г.....-

г 4*1 г 26+1 , 3»-И Л '

' (б + 1)-а4 (26 + 1)-а24 -2! (Зй + 1)а34-3! Последнее значение = £.„ выбирается исходя из условия Р(1„) < 0,01.

Полученные значения средней условной наработки элементов на отказ,

позволяют определить характеристики экономико-вероятностной модели (рис. 4)-

Ц, тыс.км

Рис. 4. Изменение средних удельных затрат] - го элемента

График демонстрирует, что по мере уменьшения удельных затрат на плановые воздействия (кривая 2), увеличиваются удельные затраты на устранение внезапных отказов элементов (кривая 1). В результате суммарные удельные затраты на поддержание надежности (кривая 3) имеют экстремальную точку, абсцисса которой указывает на искомый оптимальный технический ресурс элемента.

Для аналитического описания изменения суммарных удельных затрат (кривая 3) принимаем:

= « (4)

где а,Ь,с - весовые коэффициенты, определяющие характер изменения кривой удельных затрат.

Для определения коэффициентов а, Ь, с используется метод наименьших квадратов и метод решения систем уравнений Крамера. Поученные коэффициенты, позволяют путем дифференцирования функции (4), оценить оптимальный ресурс элементов :

¡-Л? ,„(/.,) о

Для определения зависимости оптимального ресурса от порядкового номера восстановления и оценки постоянной периодичности 1„рг с момента перехода из нестационарного в стационарный процесс восстановления введем понятие эластичности функции:

Э-= " /.(АО' (б)

где (.V) - функциональная зависимость изменения значений оптимального технического ресурса /-го элемента от порядкового номера (Л') восстановления (/•), Л' - 1,2,.., у ;

В результате проведенных исследований бала установлена зависимость, наиболее точно соответствующая статистическим данным:

V (Я)-«*•£»» (6"-.V). (7)

При использовании модели (7) на практике, необходимо задавать не менее трех значений N ( N = 3 ).

Полученные результаты позволяют определить эластичность функции (6) оптимального технического ресурса элемента (рис. 5).

= Ь' -с" ■№ .

(8)

Процесс восстановления считается стационарным, когда выполняется условие:

На рис. 5 приведен характер изменения (кривая 1) и аппроксимация (кривая 2) с момента ввода АТС в эксплуатацию до предельного состояния. 70

13 17 21 2.5 29

Рис. 5. Изменение оптимального ресурса

На втором этапе реализуется механизм формирования ступеней профилактики.

Для формирования CHI рассматривается множество А, включающее средние удельные затраты на поддержание надежности элементов л = в* (£, )|/ = 1,2,.., и; к = 1,2,.., т|}.

На рис. 6 представлен график изменения суммарных средних удельных затрат на различных интервалах технического ресурса элементов ГБО.

График показывает, что по мере уменьшения суммарных средних удельных затрат на профилактику (кривая 2), суммарные средние удельные затраты на устранение внезапных отказов растут (кривая 1). В результате общие суммарные средние удельные затраты (кривая 3) имеют экстремальную точку - точку минимума, абсцисса которой указывает искомую периодичность ступеней профилактики - оптимальный периодический интервал ДLom .

Lt, тыс.км

Рис. 6 График изменения суммарных средних удельных затрат j-ых элементов до к-то

восстановления

На основании расчетов получены следующие результаты: при Д 1опи = 68 тыс.км - (Lt) = 8,61 руб / тыс.км, при Л£(Я;„ = 34 тыс.км - .S'Ev4, {L:) = I0,2lpj'6 / тыс.км .

По характеру изменения кривой (3) (рис. 6) представляется возможным определить целевую функцию оптимизации периодического интервала:

5w(А> = ЁSWЁ^W-»min, i = (9)

где ]Г ¿V/,^* () - суммарные удельные затраты на проведение СТП, руб./тыс.км;

¿'№)(t (£,) - суммарные удельные затраты на устранение аварийных

,-l.ir.l

отказов, руб./тыс.км.

Для аналитического описания зависимости (9) и оценки экстремальной точки по аналогии с (4) используется функция:

Далее определяется оптимальный периодический интервал Д L,

= 0 --

Д L,

с'

(10)

(П)

Таким образом, методика оценивания позволяет определить оптимальные периодические интервалы профилактики за весь "жизненный цикл " ГБО АТС.

На третьем! этапе реализуется методика создания технического паспорта профилактики ГБО автобусов.

Алгоритм определения количества ступеней профилактики представляется в виде:

для элементов, лимитирующих надежность:

Lcm, — ¿С777,

• 2 -Al-опи I-* Lern, ~ п' Ы*опи >

(12)

для элементов, лимитирующих безопасность:

. А^ППИ / . . I . ¿ьХ'ОПИ / IV

¡-» I,

иопи/ г „ 7 . ^-опи/ '2 <~тп, /2

= (л- П^опч

' I—> Т = и • ^опи / 2 ьс тп. -" /2

Для группы элементов с примерно равным оптимальным техническим ресурсом в пределах оптимального периодического интервала, с определенной долей вероятности, образуется «-центров группирования оптимальных характеристик технических ресурсов (¿3/). Следовательно, процесс формирования СТП можно представить в виде структурной схемы (рис. 7).

31к

Рис. 7 Структурная схема формирования СТП

го элемента до к - го го элемента до к - го

где — - оптимальный техническим ресурс I

восстановления, лимитирующего надежность;

— - оптимальный технический ресурс /

восстановления, лимитирующего безопасность.

Исходя из структурной схемы, возможно использование двух стратегий формирования СТП.

Стратегия /. "Формирование СТП с заменой элементов, лимитирующих надежность системы".

Замена элементов в интервале

/ _ Ы-опн/ .г +^апи/

[_ * /2» я /2} целесообразна в центре группирования оптимальных характеристик технических ресурсов с периодичностью равной величине оптимального периодического интервала д Ь от (рис. 7). Номенклатура ступеней профилактики определяется исходя из условия:

¿2, е £¿3, - ; + ^'/2 .

При использовании стратегии I затраты в системе профилактики будут минимальны.

Стратегия II "Формирование СТП с заменой элементов, лимитирующих безопасность объекта".

Когда в качестве ограничения служит безопасность элементов ГБО, их профилактику необходимо проводить по назначенной регламентной периодичности, исходя из условия ЬСР - ст. Центром группирования элементов,

лимитирующих безопасность, является Г„ с периодичностью

Номенклатура ступеней в этом случае будет определяться исходя из условия:

/Л, е[г„;Г3„,].

Стратегия I используется при профилактике элементов, лимитирующих надежность системы, а стратегия II при профилактике элементов, лимитирующих безопасность.

В разделе 2.2 предлагается аналитическая модель оценивания ведущей функции и параметра потока восстановлений общего нестационарного процесса восстановления по следующей модели:

ЩЦ^а-Ь) +Ъ-ЬА1 +<1-1) +/-£? +с. (14)

Используя метод наименьших квадратов, получим систему линейных уравнений. Решение данной системы позволяет получить значения коэффициентов линейных уравнений, которые представляют статистические моменты различных порядков, характеризующие систему случайных величин (Ь, 0(Ь)\ Параметр потока восстановления определяется исходя из условия: Д пщ

соЩ = -

восстановлении/

(15)

д/, ' /1000 км'

На рис. 8 (а, б) представлены графики изменения характеристик процесса восстановления на различных периодических интервалах технического ресурса клапана первой ступени. Смоделированы зависимости ведущей функции П(1) и параметра потока восстановления «(/.). По расчетным значениям П(/„) и <у(£) представляется возможным аналитически рассчитать количество запасных частей и оборотных агрегатов в интервалах технического ресурса ГБО автобуса.

1М »М ЭТО 920

0,014

I 0,01

ь о

К 0,006

0,002 о

I! ! 11

,, Смоделированная ведущая функция процесса еосста н селения —- Композиция функций распределения отказов

20 40 ' 60 80 100 120 140 160 180 Ц тыс.км

а) б)

Рис. 8 Моделирование гвд и «*/.) клапана первой ступени Например, для определения количества клапанов первой ступени при условии, что парк автобусов Л, - 40 ед., ведущая функция <Л(£) = 2, параметр

по тока восстановления а(Ь)~ 0,0126 восст./тыс.км. при пробеге ¿ = 160 тыс.км, используем два варианта:

1. (¿,ч =а(1)-А,=> дз,г =2-40 = 80 шт.

2. д]ч =ш(£.)-¿-А, => дзч = 0,0126 160-40 = 80,64 шт.

Таким образом, созданная модель оценивания характеристик процесса восстановления с достаточной достоверностью (ошибка не более 3%.) позволяет не только рассчитать потребность в запасных частях в процессе эксплуатации автобусов, но и планировать потребность материла на их изготовление в сфере производства.

В третьей главе рассматриваются технологии информационного и экспериментального обеспечения модели статистической оценки показателей надежности Г'БО автобусов, расчет объема выборки и др.

В качестве объекта исследования выбрано ГБО с электронным управлением, как наиболее распространенное в системе питания автобусов. В качестве ограничений принимаются следующие условия:

• при достижении технического ресурса ГБО автобусов Ь, = 170 тыс. км пробега испытания считаются завершенными;

• контроль над испытанием объекта непрерывный;

• ГБО при отказах восстанавливается;

• порядок поступления автобусов с ГБО на испытания неодновременный.

При планировании эксперимента для обеспечения представительности

выборки из генеральной совокупности, определяется минимально необходимое количество объектов в экспериментальной группе. Количество объектов в экспериментальной группе определяется исходя из предположения, что распределение отказов ГБО подчиняется закону Вейбулла-Гнеденко (коэффициент вариации Г-0,54, параметр формы ¿=1,9291, величина допустимой относительной ошибки 3= 0,2, доверительная вероятность у~ 0,9):

2 2 4 где ъ— критерий согласия Пирсона, Xа. * ~ 38.

Технология информационного обеспечения является неотъемлемой составной частью управления системой профилактики. В качестве первичного носителя информации в системе профилактики предлагается листок учета технических воздействий (ЛУТВ). Процесс формирования ЛУТВ включает несколько этапов. Наиболее сложным и ответственным этапом является формирование банка данных на основе ЛУТВ. Банк данных включает: базу исходных данных и базу классификаторов кодов.

В разделе 3.3 рассматриваются статистические и информационные модели оценки нормируемых характеристик надежности: безотказность, долговечность и ремонтопригодность ГБО автобусов.

Наибольшее значение при оценивании показателей надежности для проектирования технологии профилактики и создания технического паспорта профилактики ГБО автобусов приобретает закон распределения Вейбулла-Гнеденко.

В результате эксперимента в ГУЛ РХ «Автоколонна 2038», сформированный массив отказов и характер распределения их периодичностей позволил выделить пять основных узлов, лимитирующих надежность ГБО автобусов: редуктор-испаритель в сборе, газовый баллон в сборе, электромагнитные клапаны (ЭМК), трубопроводы высокого давления, узел заправки в сборе (ВЗУ). Соответственно для каждого узла определены детали, лимитирующие надежность, рассчитаны вероятности безотказной работы, которые сведены в нормативно-технологическую карту надежности (рис.9). Карта надежности редуктора-испарителя газобаллонного оборудования

Клдпак второй ступени р«дуктора.исларкт«ля

е^лМ-:;

Мембране второй стугчии редукторя-мытрктош

М*и6рта траои с*упт* редухгор а-*спа ритвд *

1 - «терок ступам ркдукпда-осмртп*

3 - 1й«€ран» пцпой сгумяа радугормкмеатал* $ •«лапая траой путч«« рцуктсра■«аиржталв 24 '«мгин «торий «тупыш р*дутгюр» исмритюя

Рис. 9. Нормативно-технологическая карта надежности Одной из деталей, лимитирующей надежность редуктора-испарителя является мембрана первой ступени, точечные оценки показателей надежности которой, приведены в табл. 1.

Элементы ГБО № отказа Точечные оценки

^сг > ТЫС.КМ с, ТЫС.КМ V Доверительный интервал, тыс.км

Мембрана первой ступени I 64 27 0,43 51,2- 76,8

II 45 33 0,73 х 36- 54

III 39 25 0,54 31,2- 46,8

Б четвертой главе приведены результаты создания единой многоступенчатой технологии профилактики ГБО автобусов с учетом

разработанных аналитических, экономико-вероятностной и информационной моделей.

Разработанная экономико-вероятностная модель позволяет определить основополагающий критерий — оптимальные характеристики технического ресурса элемента, при достижении которого владелец АТС принимает решение о целесообразности восстановления его работоспособности. Для каждого элемента ГБО автобусов получена модель оценки . В табл. 2 приведены модели расчета удельных затрат для трех восстановлений клапана первой ступени редуктора-испарителя.

Таблица 2 — Результат моделирования оптимальных технических ресурсов

Элемент № восст. Экономико-вероят. модель Оптим. техн. ресурс Ьор!, тыс.км Эластичность Э, тыс. км

клапан первой ступени I = 5,87 • ¿<-°.,3)е°-0|5г- 61,75 42

II =:4,64-4-,)',>1?0'0'4'" 54,95

III ^ =4,17 50,32

Аналогично разработаны модели для других элементов ГБО, на основании чего получено множество расчетных оптимальных ресурсов элементов, что позволяет оценить оптимальный периодический интервал ДЬош. Например, в результате эксперимента и обработки информации для деталей ГБО, лимитирующих надежность (например, мембрана второй ступени редуктора-испарителя) А£опи = 68тысжм, тогда периодичность ступеней профилактики элементов 1СТП1 =68 тыс.км, ЬС,П7 = 136 тыс.км , Ь<:т, = 204тыс.км (рис. 10). 90 80 70

3 во

чй

ЙГ£ 50

<л ё

240 30 20 10

0 10 20 30 40 50 50 70 50 90 100 110 120 130 140

тыс.км

Рис. 10 Суммарные средние удельные затраты газобаллонного оборудования

Для детачей, лимитирующих безопасность (например, двухконусная муфта трубопровода высокого давления), соответственно, ЛЬогм = 34 тыс.км, а ¿стл, = 3 4тыс.км, £СТП2=68 тыс.км, £1ТПЗ = 102 тыс.км, ¿Г7П4=136 тыс.км, /.с г„, = 170 тыс.км, ¿;ТП4 — 204тыс.юм (рис. 10).

! 1

Профи тактик з элеме нтов, л имитир ующих безопас ность

^ | Л/„оя„ = 34тыс.км => ИгуЛ - 10,¿Аруб/ тыс.км

1 1 1 1 1 1 ' 1 | ^ Профилактика элементов, лимитирующих надежность ---

ЛЬОШ1 = бйтыс .км => ,£г>ч> =5 8,61 руб! тыс.км

—V 1

Сформирована номенклатура, определена их стоимость и трудоемкость СТП, составлены графики календарного плана профилактик. В качестве примера в табл. 3 приведена номенклатура первой СТП для деталей, лимитирующих надежность.

Таблица 3 — Ступень профилактики деталей лимитирующих надежность

№ п/п Наименование элемента Сзч, руб. Г/, чел-ч Стоимость операции СТр, руб. Оптимальный ресурс 1ср!Ь тыс. км Среднеквадратическос отклонение ст, тыс.км

I к11 15 1,52 38,76 61,75 37.2

2 к21 35 1,35 34,43 61,66 27,2

3 м11 110 1,6 40,8 74,46 27,5

4 м21 50 1,27 32,39 74,91 36,7

5 г1 15 1,08 27,54 70,55 45,3

6 мул1 20 1,13 28,82 74,46 48,7

Анализ суммарных средних удельных затрат на эксплуатацию ГБО при выбранной периодичности СТП для деталей, лимитирующих надежность показал, что минимальное значение достигается при шаге СТП ДХ(ТЛ .= 68 тыс.км => 8,61 руб / тыс.км.

На основании предложенных аналитических, информационных и экономико-вероятностных моделей разработан технический паспорт, позволяющий обеспечить в сфере эксплуатации не только высокий уровень надежности ГБО автобусов, но и планировать ступени профилактики на периодических интервалах технического ресурса ГБО автобусов. График календарного планирования профилактик представлен на рис. 11.

График календарного планирования профилактик

Пробег автомобиля с начала эксплуатации. I , тыс.км

I квартал

Дни проведения технических воздействий

Мар

II квартал

Апр

III квартал

Авг

IV квартал

О ■ 80 •ГбО -240 320

++ -н

№

НН

нШи+^с

ЬНнШнн-н

НИ

ад

44 ++*

| - ТО-1 (1-=2,5 т.км) >< - ТО-2 (1-=10 т.км) (Г)-СТП-1 (1_=34 т.км) @ - СТП-2 (1_=68 т.км) (з) - СТП-3 (и—102 т.км) (2> - СТП-А 36 т.км)

(5) - СТП-5 (1-=170 т.км)

(6) - СТП-6 ((-=204 т.км)

Рис. II. График календарного планирования профилактик

[Т] -СТП-1 (1_=68 т.км) [Т] -СТП-2(1-=136т.км) [~3~) - СТП-3 (|_«204 т.км)

- СТП элементов, лимитирующих безопасность | [ - СТП элементов, лимитирующих надежность

В разделе 4.3 представлены результаты моделирования параметров процесса восстановления - ведущей функции и параметра потока восстановления. Полученные математические модели представлены в табл. 4.

Таблица 4 — Модели оценивания ведущей функции п(£)

Элемент П(£)

Клапан первой ступени П(£) - -1,6Г" ■ £' +!,2"' • £' - 2,03 -* • £' + 0,000206-1} -0,000743• £ + 0,00148

Мембрана первой ступени П(£) = 2,17" • £' -1,89 ' • £' - 2,96"' • е + 0,000646 ■ 1} - 0.015 8 ■ £ - 0.0699

Клапан второй ступени П(£) = -2,57_" • X' +1,32-* • £' - 2,07* • £' + 0,000375 • С - 0,00559 • £ + 0,0181

Мембрана второй ступени П(£) =-3,04"" ■£' + !,46 '£'-2,61--£'+ 0,000259-£'-0,00168-£ + 0,00919

Уплотнение газового электромагнитного клапана П( £) = -3,29"" ■ £ +1,3 8"' • V -1,89-* - + 0,000147 ■ С + 0.0024 ■ £ - 0,0073 8

Двухконусная муфта трубопровода высокого давления П(£)= 1,8Г"-£'-1,01'■£'+1.68"•£'-6,15"'-£' + 0>00_598-£ -0,0307

Коэффициент корреляции по всем моделям составляет не ниже 0,95, что свидетельствует о достаточной точности полученных моделей.

Математические модели оценки показателей процесса восстановления ГБО автобусов позволяют оценить поток требований на участок по ремонту и потребность в запасных частях.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Решена научно — практическая задача, направленная на повышение уровня надежности и эффективности системы профилактики автобусов, эксплуатирующиеся в условиях Сибири.

2. Предложена функциональная модель управления работоспособностью газобаллонного оборудования автобусов, включающая аналитические, статистические, информационные, нормативные и экономические модули.

3. Разработан механизм проектирования технологии профилактики ГБО автобусов, включщощий: модель оценивания оптимального технического ресурса по удельным средним минимальным эксплуатационным затратам (например, для клапана 1-й ступени редуктора - испарителя оптимальный технический ресурс 1^,,= 61,75 тыс. км при средних минимальных удельных затратах -Ъ,Ъ7руб I тыс.кмУ, модель оценивания характеристики эластичности, позволяющая определить оптимальный ресурс с учетом номера восстановления (например, для клапана первой ступени 3^=42 тыс. км); модель оценивания оптимального периодического интервала Д£.„т,, позволяющая определить периодичность ступени профилактики ¿3, элементов

ГБО. В результате обработки статистической информации установлено для элементов ГБО, лимитирующих надежность - три ступени профилактики с различными прогнозируемыми периодичностями, для элементов ГБО, лимитирующих безопасность и экологические параметры - шесть ступеней профилактики.

4. Разработана аналитическая модель оценивания характеристик процесса восстановления: ведущей функции и параметра потока, которая позволяет определить количество запасных частей и оборотных агрегатов на периодических интервалах технического ресурса.

5. Разработан технический паспорт профилактики ГБО автобусов для планирования и выполнения разновидностей ступеней профилактики на периодических интервалах технического ресурса ГБО автобусов.

6. Годовой экономический эффект от внедрения технического паспорта профилактики ГБО автобусов в ГУЛ РХ «Автоколонна №2038» составил около 1,2 тыс.руб./ автобус.

Таким образом, в диссертации разработана, используя модульный принцип, функциональная модель формирования аналитического, информационного, нормативного, программного и экономического обеспечения, предназначенная для поддержания высокого уровня надежности автотранспортных средств, оптимизации и управления системой профилактики как сложной системы. Диссертационная работа является новым решением важной научно-технической задачи управления эксплуатационной надежностью автотранспортных средств, позволяет обеспечить безотказное функционирование АТС в расчетные периодические интервалы технического ресурса с учетом стратегий процесса восстановления и средств диагностики.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Олейников A.B., Булгаков Н.Ф. К вопросу использования экологичных видов топлив на автомобильном транспорте в республике Хакасия. // Экология Южной Сибири и сопредельных территорий: Материалы VII международной научной школы-конференции студентов и молодых ученых. — Абакан: Изд-во ХГУ, 2003. — С.36-37.

2. Борисенко А.Н., Олейников A.B., Иноземцев Д.П. Стенд для диагностики газобаллонной системы питания автомобилей в условиях АТП. // Вестник Х'ГИ - фил. КГТУ.-2003.-№15.-С.58-б2.

3. Булгаков Н.Ф., Олейников A.B. Исследование безотказности и долговечности газобаллонных автомобилей на базе автоколонны №2038 г. Абакана. // Вестник ХТИ - фил. КГТУ.-2003.-№15.-С.98-105.

4. Олейников A.B., Булгаков Н.Ф. Проектирование, системы профилактики газобаллонного оборудования автотранспортных средств на базе автоколонны №2038 г. Абакана. //Вестник ХТИ - фил. КГТУ.-2004.-№17.-С.165-173.

5. Олейников A.B. Система профилактики газобаллонных автомобилей как фактор снижения техногенного загрязнения окружающей среды. // Экология Южной Сибири и сопредельных территорий: Материалы VIII международной

научной школы-конференции студентов и молодых ученых. - Абакан: Изд-во ХГУ, 2004. - С.23-24.

6. Олейников A.B., Булгаков Н.Ф. Исследование показателей надежности газобаллонного оборудования автомобилей ГУП «Автоколонна №2038» // Транспортные системы Сибири: Материалы II Всероссийской научно-технической конференции. - Красноярск: ИПЦКГТУ, 2004.-С.127-128.

7. Сиренко JI.H., Булгаков Н.Ф., Олейников A.B. Экономико-статистическая модель управления системой профилактики автотранспортных средств И Транспортные системы Сибири: Материалы III Всероссийской научно-технической конференции. - Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005.-С. 177-180.

8. Олейников A.B., Булгаков Н.Ф. Аналитическая модель оценивания характеристик процесса восстановления (на примере газобаллонного оборудования автомобилей) // Вестник университетского комплекса. Выпуск 7 (21). Красноярск: НИСУВПТ, 2006.-С.26-31.

9. Олейников A.B., Булгаков Н.Ф., А.И. Грушевский. Алгоритм экспериментального и информационного обеспечения системы профилактики АТС. // Вестник университетского комплекса. Выпуск 7 (21). Красноярск: НИСУВПТ, 2006.-С.31-33.

10.Моделирование многоступенчатой технологии профилактики газобаллонных автомобилей: отчет о НИР / МО и Н РФ, ХТИ-филиал КГТУ; рук. темы А.Н. Борисенко; науч. руков. Н.Ф. Булгаков; отв. исп. A.B. Олейников,- Абакан, 2006.-137с. Договор JV» 009/06 на создание научно-технической продукции от 11.04.2006г.

оА

Соискатель: !/___/Олейников A.B./

Тираж 100 экз. Заказ № 435 Отпечатано в типографии КГТУ 660074, Красноярск, ул.Киренского, 26.

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Олейников, Антон Владимирович

Введение

Актуальность проблемы

ГЛАВА 1. Анализ состояния вопроса. Основные направления и ^ задачи решения проблемы

ГЛАВА 2. Теоретические исследования проектирования ^ технологии профилактики ГБО АТС

2.1 Моделирование многоступенчатой технологии профилактики ГБО АТС

2.2 Моделирование процесса восстановления

ГЛАВА 3. Технология экспериментального, информационного и статистического обеспечения системы профилактики ГБО 60 автобусов

3.1 Внутренние и внешние факторы, влияющие на изменение технического состояния газобаллонных АТС в условиях 60 эксплуатации Сибири

3.1.1 Внутренние факторы изменения технического состояния

3.1.2 Внешние факторы изменения технического состояния

3.2 Планирование эксперимента

3.3 Выбор плана испытания ГБО. Определение минимального ^ объема выборки ГБО

3.4 Данные о газобаллонных автобусах, участвующих в ^ эксперименте

3.4.1 Исходные данные по автобусам

3.4.2. Пробеги экспериментальных автобусов

3.5 Технология информационного обеспечения системы ^ профилактики ГБО автобусов

3.6 Оценка закономерностей распределения случайных величин ^g и показателей надежности

ГЛАВА 4 Моделирование многоступенчатой системы профилактики ГБО автобусов

4.1 Оценка оптимального технического ресурса элементов ГБО

4.2 Формирование системы профилактики ГБО автобусов

4.3 Моделирование характеристик процесса восстановления ГБО автобусов

4.4 Расчет технико-экономических критериев оптимизации ^ системы профилактики ГБО автобусов

Выводы

Введение 2006 год, диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению, Олейников, Антон Владимирович

В настоящее время с переходом на рыночные отношения, коллективные и частные формы собственности, горизонтальные связи в хозяйственных образованьях, принципы плановости и централизма управления вошли в противоречие с конечными целями развития общества. Возникла необходимость в модернизации системы управления. Причем это касается всех уровней экономики, от отрасли до предприятия.

Процесс модернизации системы управления происходит в основном на уровне отрасли, применительно к автотранспортным предприятиям и фирмам он практически остановился.

С целью снижения статьей затрат на горюче-смазочные материалы многие пассажирские автотранспортные предприятия и фирмы в 19992001гг. переоборудовали значительную часть парка бензиновых автомобилей газобаллонным оборудованием, что позволило достичь значительной экономии средств. Однако из-за отсутствия прикладных исследований по разработке и созданию новых технологий профилактического обслуживания и ремонта газобаллонного оборудования сложилось трудное положение с обеспечением безотказной работы грузовых и пассажирских АТС, особенно в природно-климатических условиях Сибири.

Диссертационная работа посвящена решению проблемы управления качеством системы профилактики газобаллонного оборудования автотранспортных средств путем определения и внедрения характеристик надежности, формирования ступеней профилактики газобаллонного оборудования на основе экономико-вероятностной модели оценки средних удельных затрат. Уделяется внимание планированию и организации всего комплекса работ, методическим и практическим вопросам проведения расчетных, экспериментальных и статистических исследований.

Расчетные и экспериментальные исследования выполняются применительно к газобаллонному оборудованию отечественного производства.

Объем диссертационной работы составляет 164 страницы, в том числе 39 рисунков, 68 таблиц, библиография из 84 наименований, 4 приложений (объемом 29 страниц).

Расчетно-теоретические исследования были выполнены под научным и методическим руководством д.т.н., проф. Булгакова Н.Ф. и к.т.н., проф. Грушевского А.И.

Актуальность проблемы

По объему перевозок грузов и пассажиров автомобильный транспорт остается одним из ведущих видов транспорта. По данным работы [50] за 1998 г. в России автобусами было перевезено 24,4 млрд. пассажиров, что составляет более 70% пассажирских перевозок. В автомобильном транспорте используется около 40% трудовых ресурсов, около 60% расхода топлива нефтяного происхождения; около 65% всех транспортных издержек. Исходя из этих данных, можно говорить об автомобильном транспорте не только, как о крупном перевозчике и работодателе, но и как о крупном потребителе природных ресурсов.

Начиная со второй половины девяностых годов прошлого века, значительными темпами, в России идет переоборудование личного, общественного пассажирского и грузового автомобильного транспорта с бензиновыми двигателями на работу с бензина на газообразное топливо, особенно в тех регионах, где имеются нефтегазоперерабатывающие заводы или прилегающие к ним (в частности ими являются Хакасия и Красноярский край). Причем наибольшее количество переоборудованных автомобилей используют в качестве моторного топлива сжиженный нефтяной газ (СНГ). Это объясняется рядом преимуществ СНГ перед компримированным природным газом (метаном): бо'льшая концентрация тепловой энергии в единице объема; значительно меньшее рабочее давление в баллонах и соответственно меньшие прочность и толщина стенок баллона и запорной аппаратуры, их меньшая масса и стоимость; бо'льшие по сравнению с метаном показатели плотности паровой фазы и следовательно бо'льший массовый заряд на впуске. Преимущества перед бензином - все газы превосходят бензин по своей теплотворной способности, стоимости одного литра (м ) и относятся к наиболее чистым в экологическом отношении моторным топливам [49].

Представленная динамика потребления сжиженного нефтяного газа (см. график), для нужд автотранспорта в гг. Красноярск и Абакан, только подтверждает представленное утверждение.

2500

2000 х 1500 х О н

1000 500 0

I квартал II квартал III квартал IV квартал График расхода СНГ в гг. Красноярске и Абакане Процессы реформирования экономики обусловили появление на транспорте в результате разгосударствления и приватизации государственного имущества наряду с государственными предприятиями акционерных и малых частных предприятий. Переход на новые формы хозяйствования и собственности привел к конкуренции на рынке автотранспортных услуг.

Проблема реализации функций управления малыми и средними предприятиями заключается в отсутствии методической базы для их реального действия. Существующие нормативно-методические материалы для целей планирования деятельности АТП предназначены для предприятий, имеющих подвижной состав численностью более 50 единиц.

На современном этапе значительную долю автотранспортных предприятий составляют АТП с числом подвижного состава от 1 до 10 единиц. Для данных предприятий характерны в основном нестационарные процессы работы автомобилей и их обслуживания. Авторы [45] полагают, что использование для таких предприятий существующего «Положения о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава» становится неправомерным. Существующая система ТО и TP автомобилей не использует вероятностную модель расчета, не учитывает случайный процесс происхождения отказов и неисправностей автотранспортных средств. Красноярск 2004 год

---==1 Красноярск 2003 год к 1.r \

Абакан 2004 год ч 1

Абакан 2003 год

Использование данного документа для целей планирования работы крупных автотранспортных предприятий в условиях рыночной экономики также проблематично, так как существенно возросла роль случайной составляющей в работе подвижного состава.

В связи с этим первостепенной задачей является разработка плана профилактики автомобилей и определение соответствующих стоимостных затрат на поддержание автомобилей в работоспособном состоянии.

Под профилактикой понимают искусство предвидения, прогнозирования и сохранения номинальных параметров сложных систем на расчетном уровне эксплуатационной надежности. Синтез проектирования технологии профилактики АТС и управления образует систему профилактического обслуживания и ремонта АТС.

Система профилактики АТС позволяет: улучшить режим труда ремонтно-обслуживающего персонала; снизить вредное воздействие на окружающую среду.

Анализ данных показывает, что все отрасли транспорта, а также машиностроение, судостроение и радиопромышленность планируют различные виды технических воздействий с момента включения их в работу и до предельного состояния. Отрасль автомобильного транспорта применяет следующую технологию профилактики: ЕО, ТО-1, ТО-2, СО, текущий, индивидуальный, капитальный ремонты автомобилей. Выполняемый объем работ при TP автомобилей, в настоящее время выполняется с использованием стратегии по потребности в случайный момент, то есть в период проявления отказа. Данная стратегия имеет преимущество перед остальными: регламентной, групповой, комбинированной лишь в том, что ресурс детали вырабатывается полностью. Проявление не прогнозируемых, непредвиденных отказов могут привести не только к продолжительным простоям в очереди, но и к тяжелым последствиям.

Для снижения эксплуатационных затрат и улучшения качества обслуживания газобаллонного оборудования автомобилей необходимо дальнейшее развитие теоретических и прикладных разработок. Для решения поставленных проблем необходимо решить следующие самостоятельные задачи: определить закономерность образования центров группирования периодичности отказов газобаллонного оборудования в многомерном пространстве технической эксплуатации сложных систем; создать научные основы проектирования многоступенчатой технологии профилактики газобаллонного оборудования; создать модель оценки оптимальной периодичности и потребности ступеней профилактики; разработать модель оценки параметров оптимизации системы профилактики газобаллонного оборудования; определить структуру и динамику управления системой профилактики газобаллонного оборудования автомобилей, с учетом стратегий процесса их восстановления.

Целью исследования является повышение уровня надежности и эффективности управления профилактикой на автомобильном транспорте.

Объект исследования: технологический процесс управления системой технического обслуживания и ремонта на автомобильном транспорте.

Научная новизна заключается в следующем:

Практическая значимость работы заключается в:

Реализация результатов работы. Полученные результаты исследования позволили:

- внедрить технический паспорт профилактики ГБО автобусов в Государственном унитарном предприятии республики Хакасия «Автоколонна №2038», что способствовало повышению уровня надежности ГБО автобусов и совершенствованию системы обработки, анализа и хранения информации;

Заключение диссертация на тему "Управление системой профилактики на транспорте"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Решена научно - практическая задача, направленная на повышение уровня надежности и эффективности системы профилактики ГБО автобусов, эксплуатирующиеся в условиях Сибири.

3. Разработан механизм проектирования технологии профилактики ГБО автобусов, включающий: модель оценивания оптимального технического ресурса по удельным средним минимальным эксплуатационным затратам (например, для клапана 1-й ступени редуктора - испарителя оптимальный технический ресурс Lopl =61,75 тыс. км при средних минимальных удельных затратах SHmin)=0^2py6/mbiom); модель оценивания характеристики эластичности, позволяющая определить оптимальный ресурс с учетом номера восстановления (например, для клапана первой ступени Э1пр1 = 42 тыс. км); модель оценивания оптимального периодического интервала bLom, позволяющая определить периодичность ступени профилактики 13, элементов ГБО. В результате обработки статистической информации установлено для элементов ГБО, лимитирующих надежность - три ступени профилактики с различными прогнозируемыми периодичностями, для элементов ГБО, лимитирующих безопасность и экологические параметры - шесть ступеней профилактики.

6. Годовой экономический эффект от внедрения технического паспорта профилактики ГБО автобусов в ГУП РХ «Автоколонна №2038» составил около 1,2 тыс.руб./ автобус.

129

Библиография Олейников, Антон Владимирович, диссертация по теме Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

1. Авдонькин Теоретические основы технической эксплуатации автомобилей. - М: Транспорт, 1977.- 288с.

2. Автомобильный справочник BOSCH. М: За рулем, 2002.-896с.

3. Автомобильный транспорт: организация и эффективность. М: Транспорт, 1985.-208с.

4. Анисимова А.П., Юфин В.К. Экономика, организация и планирование автомобильного транспорта: Учеб. пособие. М: Транспорт, 1986.-248с.

5. Апсин В.П. и др. Совершенствование текущего ремонта на автотранспортных предприятиях. Душанбе: Ифрон, 1985.-158с.

6. Аринин И.Н. Диагностирование технического состояния автомобилей. М: Транспорт, 1978.-176с.

7. Аунапу Ф.Ф. Научные методы принятия решений в управлении производством. М: Экономика, 1974.-134с.

8. Бедняк М.Н. Моделирование процессов технического обслуживания и ремонта автомобилей. Киев: Высшая школа, 1983.-131с.

9. Беляков А. Евро 2 и другие ограничения для въезда в ЕС // Международные автомобильные перевозки.-1996.-№3.-с 28-29.

10. Ю.Бережной В.И., Бережная Е.В. Методы и модели управления материальными потоками микрологистической системы автотранспортного предприятия. Ставрополь: Интелект-сервис, 1996.-155с.

11. П.Богданов Г.А., Гуров B.C. и др. Надежность аппаратуры передачи данных. М: Связь, 1977.-193с.

12. Болбас М.М. Основы технической эксплуатации автомобилей. -Минск: Амалфея, 2001.-352с.

13. Борисенко А.Н. Повышение эффективности использования автомобилей КамАЗ путем оптимизации режимов вождения. Дисс. канд. техн. наук: 05.22.10/ЛИСИ, 1984.-232с.

14. М.Борисенко А.Н., Олейников А.В., Иноземцев Д.П. Стенд для диагностики газобаллонной системы питания автомобилей в условиях АТП. // Вестник ХТИ-фил. КГТУ.-2003.-№15.-с.58-62.

15. Борисенко B.C. Аристов А.И. Надежность механических систем в процессе эксплуатации. М: Знание, 1980.- с.38-75.

16. Булгаков Н.Ф., Шейнин A.M., Зарубкин В.А. Метод системного подхода при планировании текущего ремонта автомобилей // Труды МАДИ. М: МАДИ, 1974, вып. 79.

17. П.Булгаков Н.Ф., Бурхиев Ц.Ц. Теоретические основы проектирования системы профилактики автотранспортных средств // транспортные средства Сибири: материалы второй межвузовской научно-практической конференции. Красноярск, КГТУ, 1996,с. 107-110.

18. Булгаков Н.Ф. Статистические модели оптимизации и управления эксплуатационной надежностью автотранспортных средств. Дисс. На соиск. Уч.степ д.т.н. Красноярск 2000.

19. Булгаков Н.Ф., Бурхиев Ц.Ц. Альтернатива существующей системе текущего ремонта // Автомобильный транспорт №2 , Москва, 1991г.

20. Булгаков Н.Ф., Бурхиев Ц.Ц Управление качеством профилактики автотранспортных средств. Красноярск: КГТУ, 2002.-184с.

21. Булгаков Н.Ф., Олейников А.В. Исследование безотказности долговечности газобаллонных автомобилей на базе автоколонны № 2038 г. Абакана // Вестник ХТИ-фил. КГТУ.-2003.-№15.-с.98-105.

22. Выбор оптимального распределения перевозок между различными видами транспорта. Красноярск: КПИ, 1980.-36с.

23. Власов В.М. Исследование и разработка методов применения диагностики при техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автотранспортных предприятий общего пользования. Дисс. канд. техн. наук: 05.22.10/МАДИ, 1975.-195с.

24. Вознюк В.Н. Надежность тепловозов. М: Транспорт, 1991.-217с.

25. Воронов В.П. и др. Оптимизация оценочного периода для прогнозирования показателей качества ремонта агрегатов и узлов автомобиля на участках АТП. М: Минавтотранс РСФСР, 1987.-42с.

26. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М: Высшая школа, 1997.-342с.

27. Григорьев, Колубаев. Газобаллонные автомобили. М: Машиностроение, 1989.-137с.

28. Гудков В.А., Миротин Л.Б. Технология, организация и управление пассажирскими автомобильными перевозками.- М: Транспорт, 1997.-254с.

29. Гурвич И.Б., Сыркин П.Э. Эксплуатационная надежность автомобильных двигателей. М: Транспорт, 1984,- 141с.

30. ГОСТ 27.503-81 Надежность в технике. Система сбора и обработки информации. Методы оценки показателей надежности.

31. ГОСТ 13377-75 Надежность в технике. Термины и определения.

32. ГОСТ 17510-79 Надежность в технике. Система сбора и обработки информации. Планирование наблюдений.

33. ГОСТ 20738-75 Надежность в технике. Расчет показателей безотказности восстанавливаемых объектов (без резервирования).

34. ГОСТ 20911-75 Техническая диагностика. Основные термины и определения.

35. ГОСТ 23564-79 Техническая диагностика. Показатели диагностирован ия.

36. Диагностика технического состояния автомобилей Н.Я. Говорущенко. М: Транспорт. - 1970, 256 с.

37. Дубовкин Н.Ф. Легкие моторные топлива и их компоненты. Справочник.-М.: Химия, 1999 480с.

38. Ерохов В.И. Экономичная эксплуатация автомобиля. М: ДОСААФ, 1986.-128с.39.3айцев Е.И. и др. Надежность автотранспортных средств: Учеб. пособие.-СПб: СПбГИЭА, 1994.-94с.

39. Игнатов В.А. и др. Прогнозирование оптимального обслуживания технических систем. Киев: Знание, 1981.-24с.

40. Керимов Ф.Ю. Теоретические основы сбора и обработки информации о надежности машин. Учеб. пособие. М: МАДИ, 1979.-135с.

41. Кленников Е.В. и др. Газобаллонные автомобили: техническая эксплуатация. М: Транспорт, 1986. -94с

42. Кузнецов Е.С. Управление техническими системами. Учеб. Пособие. -М:МАДИ (ТУ), 1999. 202с.

43. Курников И.П. Эффективность технического перевооружения производства. Киев: Высшая школа, 1983.-103с.

44. Лукинский B.C., Бережной В.И. и др. Логистика автомобильного транспорта: концепция, методы, модели. М: Финансы и статистика, 2000.-280с.

45. Лукинский B.C., Зайцев Е.И. Прогнозирование надежности автомобилей. Ленинград: Политехника, 1991.-238с.

46. Лукинский B.C. и др. Практикум по разработке трансфинплана АТП с использованием методов прогнозирования и принятия решений.- Л: ЛИЭИ, 1987.-81с.

47. Лукинский B.C. и др. Модели и алгоритмы управления обслуживанием и ремонтом автотранспортных средств: Учеб. пособие.-СПб: СПбГИЭА, 1997.-122с.

48. Льотко В, Луканин В.Н., Хачиян А.С. Применение альтернативных топлив в двигателях внутреннего сгорания.-М: МАДИ(ТУ), 2000.-311с.

49. Максимов В.А., Сарбаев В.И., Хазиев А.А. Техническая эксплуатация городских автобусов (особенности организации и управления): Учебное пособие / Под ред. д.т.н. Максимова В.А. М: МГИУ, 2002. - 112с.

50. Марков О.Д. Автосервис: Рынок, автомобиль, клиент.- М: Транспорт, 1999.- 270с.

51. Масино М.А. и др. Автомобильные материалы. Справочник инженера-механика. М: Транспорт, 1971.-292с.

52. Методические рекомендации по выполнению расчетов экономической эффективности внедрения мероприятий новой на автомобильном транспорте,- М: Транспорт, 1982.-183с.

53. Морев, Плеханов. Устройство и обслуживание газобаллонного оборудования. М: ДОСААФ, 1987.-68с.

54. Панкратов Н.П. и др. Как определить ресурс аккумуляторной батареи // Автомобильный транспорт, 1989 №3.-27с.

55. Правдин Н.В. и др. Взаимодействие различных видов транспорта.- М: Транспорт, 1989.-208с.

56. Панов Ю.В. Установка и эксплуатация газобаллонного оборудования автомобилей. М: Издательский центр «Академия», 2002.-160с.

57. Положение о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта. М: Транспорт, 1988. - 73с.

58. Ревков Г.А. Надежность транспортных машин. Конспект лекций. М: МАМИ, 1986.-66с.

59. Резник Л.Г., Ромалис Г.М., Чарков С.Т. Эффективность использования автомобилей в различных условиях эксплуатации. М: Транспорт, 1989.-126с.

60. Рощак С.В. Совершенствование технологии оперативного управления текущим ремонтом автомобилей в автотранспортных предприятиях. Дисс. канд. техн. наук: 05.22.10 /МАДИ, 1983.-216с.

61. Секацкий B.C. Управление качеством. Красноярск: КГТУ, 2000.-200с.

62. Семенов Н.В. Техническое обслуживание и ремонт автобусов: Учеб. Пособие для автотранспортных техникумов. М: Транспорт, 1987.-256с.

63. Силкин А.А. Грузовые и пассажирские автомобильные перевозки.- М: Транспорт, 1985.-255с.

64. Справочник по теории вероятностей и математической статистике. Под общ. ред. B.C. Королюка. М: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1985.-640с.

65. Теория надежности радиоэлектронных систем в примерах и задачах. Учеб. пособие. Под ред. Г.В. Дружинина. М: Энергия, 1976.-448с.

66. Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник для вузов / Крамаренко Г.В., Шейнин A.M., Зарубкин В.А., Напольский Г.М. Под общей ред. Крамаренко Г.В. М: Транспорт, 1972. - 436с.

67. Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник для вузов. 4-е изд.,перераб. и дополн./ Кузнецов Е.С., Болдин А.П. и др. М: Наука, 2001. -535с.

68. Травин С.Я., Промыслов JI.A. Оценка и обеспечение надежности судового оборудования. Ленинград: Судостроение, 1988.-204с.

69. Трушин В.М. Газобаллонное оборудование и арматура для газобаллонных автомобилей. М: Недра, 1990.-112с.

70. Управление качеством продукции: Международные стандарты.-М: ВНИИС, 1992.-171с.

71. Цинцадзе Г.В., Керимов Ф.Ю., Шейнин A.M. Определение показателей процесса восстановления при комбинированной стратегии замен деталей машин Труды МАДИ. М., 1978, вып. 152

72. Шейнин A.M. Эксплуатационная надежность автомобилей: Методическое пособие для слушателей факультета повышения квалификации руководящих работников и преподавателей ВУЗОВ. М: МАДИ, 1973.- 148с.

73. Шейнин A.M. Управление надежностью машин в эксплуатации. М: Знание, 1980,с.-337.

74. Шипачев B.C. Высшая математика.- М: Высшая школа, 1998.- 479с.

Похожие работы

Информатика, вычислительная техника и управление
05.13.00