Определение параметров зоны технического обслуживания с учетом неравномерности поступления автомобилей
На правах рукописи
ШЕВЕЛЕВ Евгений Сергеевич
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЗОНЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ С УЧЕТОМ НЕРАВНОМЕРНОСТИ
ПОСТУПЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ
Специальность 05.22.10 - Эксплуатация автомобильного транспорта
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Тюмень 2009
Работа выполнена на кафедре эксплуатации и обслуживания транспортно-технологических машин Тюменского государственного нефтегазового университета.
Научный руководитель доктор технических наук
профессор Захаров Н.С.
Официальные оппоненты: доктор технических наук
профессор Храмцов Н.В.
кандидат технических наук
доцент Ильиных В.Д.
Ведущая организация – ГОУ ВПО «Курганский
государственный университет»
Защита состоится 20 февраля 2009 года в 12.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.273.04 при Тюменском государственном нефтегазовом университете по адресу: 625000, Тюмень, ул. Володарского, 38.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.
Отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписью, заверенной печатью организации, просим присылать в адрес диссертационного совета.
Автореферат разослан «___» января 2009 г.
Телефон для справок (3452) 20-10-39, E-mail: [email protected]
Ученый секретарь
диссертационного совета Евтин П.В.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Значительную роль в перевозке грузов и пассажиров, выполнении технологических операций играет автомобильный транспорт. Себестоимость продукции различных отраслей промышленности включает затраты на эксплуатацию автомобилей.
Своевременное и качественное выполнение операций технического обслуживания (ТО) способствует снижению затрат на эксплуатацию автомобилей и во многом зависит от параметров производственно технической базы.
Для ряда автотранспортных предприятий характерной особенностью является сезонная неравномерность интенсивности эксплуатации автомобилей. В связи с этим объем технических воздействий, который необходимо проводить для поддержания автомобилей в исправном состоянии, также имеет существенные сезонные и случайные колебания. Это обстоятельство сказывается как на загрузке зоны ТО, так и на техническом состоянии подвижного состава.
При интенсивной эксплуатации автомобилей возрастает поток заявок на ТО. В этот период недостаточная пропускная способность зоны обслуживания приводит к нарушению периодичности и сокращению фактического объема операций ТО, вследствие чего увеличиваются затраты на ремонт и затраты от простоя автомобилей в ожидании ТО, снижается безопасность движения, увеличивается загрязнение окружающей среды. С другой стороны, снижение потока заявок на ТО приводит к простою исполнителей, технологического оборудования и площадей зоны обслуживания.
Существующие методы технологического расчёта количества постов ТО не в полной мере учитывают вариацию потока заявок на техническое обслуживание. Кроме того, они не учитывают затраты на строительство и содержание зоны обслуживания. Таким образом, существует проблема приспособленности зоны ТО к неравномерному потоку заявок. Изменение параметров зоны ТО для предприятий связана с материальными затратами. Поэтому для определения оптимальных параметров зоны ТО в условиях неравномерного потока заявок необходимо провести исследования.
Целью работы является снижение затрат, связанных с эксплуатацией автомобилей, путём определения и использования оптимальных параметров зоны ТО в условиях нестационарного потока заявок.
Объект исследований – процесс формирования и обслуживания нестационарного потока заявок на техническое обслуживание.
Предмет исследований – закономерности изменения оптимальных параметров зоны технического обслуживания в условиях нестационарного потока заявок.
Научная новизна:
- выявлены факторы, влияющие на оптимальные параметры зоны ТО в условиях нестационарного потока заявок;
- выявлены закономерности влияния факторов на оптимальные параметры зоны ТО;
- разработаны математические модели этих закономерностей и экспериментально определены численные значения их параметров;
- разработана имитационная модель формирования и обслуживания нестационарного потока заявок на ТО.
Практическая ценность заключается в разработке программного обеспечения, реализующего имитационную модель формирования и обслуживания нестационарного потока заявок на ТО, использование которого позволяет определить оптимальные параметры зоны обслуживания и снизить этой основе затраты на эксплуатацию автомобилей.
На защиту выносится:
- перечень факторов, влияющих на оптимальные параметры зоны ТО;
- закономерности влияния факторов на оптимальные параметры зоны ТО;
- математические модели влияния факторов на оптимальные параметры зоны ТО;
- программное обеспечение, реализующее имитационную модель формирования и обслуживания нестационарного потока заявок на ТО;
- оценка эффективности результатов исследований.
Апробация работы. Основные результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены на региональной научно-практической конференции «Проблемы эксплуатации систем транспорта» (Тюмень, 2005), международной научно-практической конференции «Проблемы эксплуатации и обслуживания транспортно-технологических машин» (Тюмень, 2006, 2007, 2008), всероссийской научно-технической конференции «Нефть и газ Западной Сибири» (Тюмень, 2007), региональной научно-практической конференции «Транспортный комплекс -2008» (Тюмень, 2008).
Реализация результатов работы. Разработанная методика внедрена в Управлении технологического транспорта и специальной техники №3 ООО «ГазпромтрансгазСургут». Кроме того, результаты исследований используются в учебном процессе ТюмГНГУ при подготовке инженеров по эксплуатации автомобильного транспорта.
Публикации. Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 10 статьях, в том числе 2 статьи опубликованы в рецензируемых периодических изданиях из списка ВАК.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы (125 наименований), 2 приложений (23 страницы). Объем диссертации составляет 154 страницы (в том числе 27 таблиц и 57 иллюстраций).
содержание работы
Во введении обосновывается актуальность темы, излагается цель исследований, научная новизна, практическая ценность, а также основные положения, выносимые на защиту.
Первая глава посвящена анализу состояния вопроса. В результате изучения ранее выполненных исследований установлено следующее.
Производственная программа по ТО рассчитывается, исходя из количества автомобилей в парке, интенсивности их эксплуатации, периодичности и трудоемкости ТО. Многие авторы в своих работах отмечают, что факторы, влияющие на программу по ТО, имеют сезонные и случайные колебания.
Закономерности изменения интенсивности эксплуатации автомобилей рассматриваются Кузнецовым Е.С., Сильяновым В.В., Напольским Г.М., Бедняком М.Н., Звягиным А.А., Фастовцев Г.Ф., Захаровым Н.С., Довбня Б.Е. и другими исследователями. В работах Карташова В.П., Мирошникова Л.В., Колесника П.А., Шейнина В.А., Кузнецова Е.С., Пасечникова Н.С., Барашкова И.В., Лудченко А.А. и других авторов приводятся данные о колебаниях фактической периодичности и трудоемкости ТО.
Причинами, обусловливающими колебания факторов, являются изменения климатических, дорожных условий, объема работ в промышленности и т.д.
К параметрам зоны ТО относятся число обслуживающих постов, число рабочих смен, время работы одной смены, число рабочих, одновременно работающих на посту, метод организации работ. Параметры зоны определяют режим производства ТО.
Для технологического расчета параметров зоны ТО существует несколько методик. Основой одних является детерминированный подход, других – теория массового обслуживания. При детерминированном подходе необходимое число постов обслуживания вычисляется, исходя из суточной программы по ТО и выбранного режима производства. Значение суточной программы по ТО является усредненным, так как определяется отношением годовой программы по ТО к числу рабочих дней в году. Стоит отметить, что случайные колебания потока заявок на ТО учитываются коэффициентом резервирования постов, который изменяется в зависимости от количества технологически совместимых групп подвижного состава и количества смен рабочего производства.
Расчеты, использующие формулы теории массового обслуживания, справедливы при условии, что поток заявок является простейшим. Некоторыми авторами отмечается, что использование модели простейшего потока объясняется тем, что она упрощает решение многих задач. В случае неравномерной эксплуатации автомобилей поток заявок на ТО отличается от простейшего, а расчеты, выполненные по формулам теории массового обслуживания, могут привести к существенным расхождениям между полученными значениями параметров и реально необходимыми.
Анализ показал, что известные методы расчета параметров зоны недостаточно учитывают сезонные и случайные колебания потока заявок на ТО. Кроме этого, в расчетах не учитываются затраты на строительство и содержание зоны ТО, которые по разным данным составляют 13…30 % от затрат на перевозочный процесс и зависят от климатических условий. В результате этого, в одни периоды из-за недостаточной пропускной способности зоны нарушаются периодичность и объемы операций ТО, что приводит к известным последствиям, в другие – зона ТО загружена лишь частично.
Очевидно, что существуют оптимальные параметры зоны ТО, однако не ясно, какими факторами они определяются. Также не установлены закономерности влияния факторов на оптимальные параметры зоны ТО.
Многими авторами отмечена сложность создания аналитических методов расчета, которые бы учитывали сезонные и случайные колебания потока заявок на ТО. В таких случаях целесообразно применить имитационное моделирование, а разработка модели требует использование системного подхода.
Проведенный анализ позволил сформулировать следующие задачи исследований, решение которых позволяет достичь поставленной цели.
- Выявить факторы, влияющие на оптимальные параметры зоны ТО в условиях нестационарного потока заявок.
- Выявить закономерности влияния факторов на оптимальные параметры зоны ТО.
- Разработать математические модели этих закономерностей. Экспериментально определить численные значения их параметров.
- Разработать имитационную модель формирования и обслуживания нестационарного потока заявок на ТО.
- Разработать методику практического использования результатов исследований и оценить их эффективность.
Для решения этих задач проведены теоретические и экспериментальные исследования.
Вторая глава посвящена теоретическим исследованиям. Отражена общая методика исследований, представлена целевая функция изучаемой системы, рассмотрена структура системы и связи между её элементами, разработаны гипотезы о виде математических моделей влияния факторов на оптимальные параметры зоны ТО, разработана имитационная модель формирования и обслуживания нестационарного потока заявок на ТО.
В качестве целевой функции в исследованиях принят минимум суммы затрат от простоя автомобилей в текущем ремонте (ТР) и ТО (Зтр+Зпр) и затрат на строительство и содержание зоны ТО (Зсод+Зстр). Как было отмечено выше, технологический расчет сводится к определению необходимого числа постов для обслуживания потока заявок на ТО с учетом выбранного режима производства. Поэтому для оптимизации выбран параметр – число обслуживающих постов.
С увеличением числа постов увеличиваются затраты на их строительство и содержание. С другой стороны, число постов определяет своевременность и качество работ технического обслуживания, что снижает затраты от простоя в ТР и ТО (рис. 1).
 |
| Рис. 1. Изменение суммарных затрат в зависимости от числа постов технического обслуживания |
Поток заявок на ТО зависит от числа автомобилей в парке Асс, интенсивности их эксплуатации Lмес и периодичности ТО (рис. 2). С учетом трудоёмкости обслуживания каждой заявки tто формируется программа ТО tто, которая в зависимости от интенсивности эксплуатации принимает разные значения. Параметры зоны ТО оказывают влияние на время ожидания обслуживания Тож и влияют на интенсивность отказов автомобилей тр, а также формируют затраты на содержание Зсод и строительство Зстр зоны (для строящегося предприятия). Время ожидания обслуживания влияет на затраты от простоя автомобилей Зпр, а интенсивность отказов – на затраты от простоя в ТР Зтр. После определения суммарных затрат для разных вариантов параметров зоны выбирается оптимальный.
Рис. 2. Структура формирования оптимального числа постов
технического обслуживания
Для создания имитационной модели формирования и обслуживания нестационарного потока заявок на ТО необходимо установить связи между элементами системы.
Описание закономерностей изменения интенсивности эксплуатации автомобилей осуществляется моделью, предложенной проф. Захаровым Н.С.:
,
| где | LC – | трендовое значение интенсивности эксплуатации; |
| LT – | сезонная компонента интенсивности эксплуатации; | |
| LP – | случайная компонента интенсивности эксплуатации. |
Закономерности изменения периодичности и трудоемкости обслуживания описывается законом распределения. Вид и численные значения параметров закона установлены на основе пассивного эксперимента.
 |
| Рис. 3. Изменения вероятности безотказной работы автомобиля в зависимости фактической периодичности ТО |
Затраты на ТР, связанные с несвоевременным проведением ТО, можно оценить, зная вид и численные значения параметров закона распределения наработок между датой проведения последнего ТО и датой отказа автомобиля f(Lотк). Максимальный пробег между обслуживаниями соответствует крайней правой точке распределения периодичности ТО f(lто) (рис. 3). Таким образом, вероятность отказа автомобиля вычисляется по формуле:
.
Вид и параметры закона определены на основе пассивного эксперимента.
Значение затрат на ТР определяется по формуле:
,
| где |  – | суммарное время простоя автомобилей в ТР, ч; |
| Савт – | стоимость нормо-часа работы автомобиля, руб. | |
| Ссл – | стоимость нормо-часа работы слесаря, руб. |
Для расчета затрат от простоя в ТО использовалась формула:
,
| где |  – | суммарное время простоя автомобилей в ТО, ч. |
Суммарное время простоя автомобилей в ТР и суммарное время простоя автомобиля в ТО определяется в процессе имитации.
Учитывая месячные затраты на содержание одного поста, рассчитываются затраты на содержание зоны ТО за период моделирования:
,
| где | Змес_пост– | месячные затраты на содержание одного поста, руб; |
| ХТО – | количество постов в зоне; | |
| – | рассматриваемый промежуток времени, мес. |
Затраты на строительство определяются, исходя из затрат на строительство одного поста Зстр_пост:
.
На основании закономерностей взаимодействия элементов системы разработана блок-схема имитационной модели формирования и обслуживания нестационарного потока заявок на ТО (рис. 4).
Оценка неравномерности интенсивности эксплуатации осуществлялась с помощью коэффициента неравномерности:
,
| где |  - | среднее значение интенсивности эксплуатации автомобиля за год, км/мес; |
 - | максимальное отклонение интенсивности эксплуатации от среднего значения, км/мес. |
На основе анализа ранее выполненных исследований и изучения асимптотик предложены гипотезы о виде математических моделей влияния факторов на оптимальное число постов ТО. Зависимость оптимального количества постов от суточного фонда рабочего времени поста предложено описывать гиперболой, от количества автомобилей в парке – линейной моделью, от коэффициента неравномерности интенсивности эксплуатации и часовой тарифной ставки автомобиля – логарифмической кривой, от месячных затрат на содержание одного поста ТО – экспоненциальной.
Третья глава посвящена экспериментальным исследованиям.
В процессе экспериментальных исследований решались следующие задачи:
- определить перечень факторов, влияющих на оптимальное число постов ТО в условиях нестационарного потока заявок;
- определить вид и численные значения параметров законов распределения фактических периодичности и трудоемкости ТО;
- определить вид и численные значения параметров закона распределения наработок между датой проведения последнего ТО и датой отказа автомобиля;
- проверить выдвинутые гипотезы о видах математических моделей влияния факторов на оптимальное число постов ТО в условиях нестационарного потока заявок.
Эксперимент проходил в два этапа. На первом этапе собирались и обрабатывались данные о фактических периодичностях и трудоемкостях ТО, данные о наработках автомобилей между отказами.
Сбор статистических данных осуществлялся на шести автотранспортных предприятиях Тюменской области. Результаты обработки данных представлены в табл. 1-2.
Для получения распределения наработок автомобилей между отказами анализировались данные о наработках между датой проведения последнего ТО и датой отказа автомобиля. Информация собиралась на предприятии ООО «ЮАТ-1» г. Нефтеюганск и УТТ и СТ-3 ООО «ГазпромтрансгазСургут» г. Тюмень по маркам КамАЗ и КрАЗ, срок эксплуатации которых составлял 3-4 года и пробег с начала эксплуатации находился в пределах 80-120 тыс. км. Так как наблюдаемая наработка ограничена периодичностью ТО, то определение параметров распределения производилось по цензурированным выборкам.
Рис. 4. Блок-схема имитационной модели формирования и обслуживания нестационарного потока заявок на ТО
Таблица 1
Результаты обработки данных о фактической периодичности ТО
| Предприятие, город | Количество автомобилей | Марка | Закон распределения периодичности ТО-1 | Закон распределения периодичности ТО-1 |
| УТТиСТ-3 ООО «ГазпромтрансгазСургут», г. Тюмень, г. Сургут | 139 | Урал | Логнормальный | Логнормальный |
| ЗАО «Аэродромдорстрой», г. Тюмень | 111 | КамАЗ | Логнормальный | Нормальный |
| ЗАО «Аэродромдорстрой», г. Тюмень | 70 | Volvo | Логнормальный | |
| ОАО «Городское хозяйство», г. Муравленко | 75 | КамАЗ | Логнормальный | Нормальный |
| ООО "ЮАТ-1", г. Нефтеюганск | 168 | Урал | Нормальный | Нормальный |
| ООО "ЮАТ-1", г. Нефтеюганск | 235 | КамАЗ | Нормальный | Логнормальный |
| УТТ НГДУ «Быстринскнефть», г. Сургут | 168 | Урал | Логнормальный | Нормальный |
| ООО «ПЯУАТ», г. Пыть-Ях | 72 | УАЗ | Нормальный | Логнормальный |
Таблица 2
Результаты обработки данных о фактической трудоемкости ТО
| Предприятие, город | Количество автомобилей | Марка | Закон распределения трудоемкости ТО-1 | Закон распределения трудоемкости ТО-2 |
| УТТиСТ-3 ООО "ГазпромтрансгазСургут", г.Тюмень, г.Сургут | 139 | Урал | логнормальный | логнормальный |
| ЗАО "Аэродромдорстрой", г. Тюмень | 111 | КамАЗ | логнормальный | логнормальный |
| ООО "ЮАТ-1", г. Нефтеюганск | 168 | Урал | нормальный | нормальный |
| ООО "ЮАТ-1", г. Нефтеюганск | 235 | КамАЗ | нормальный | логнормальный |
 | а |  | б |
 | в |  | г |
Рис.5. Предварительное графическое оценивание закона распределения наработок
между отказами автомобилей КамАЗ:
а – логнормальный закон; б – экспоненциальный закон;
в – нормальный закон; г – закон Вейбулла
Сбор цензурированных данных осуществлялся по плану (N, U, (r, T)). Предварительное графическое оценивание закона распределения наработок осуществлялась с помощью линеаризации (рис. 5-6). Далее в соответствии с методикой обработки определялось численное значение выборочного коэффициента корреляции, на основе которого окончательно выбирался вид закона распределения (табл. 3) и численные значения параметров (табл. 4).
 | а |  | б |
 | в |  | г |
Рис.6. Предварительное графическое оценивание закона распределения наработок между отказами автомобилей КрАЗ:
а – логнормальный закон; б – экспоненциальный закон;
в – нормальный закон; г – закон Вейбулла
Таблица 3
Численные значения выборочного коэффициента корреляции для разных
законов распределения наработок автомобилей между отказами
| Марка автомобиля | Закон распределения | |||
| Экспоненциальный | Нормальный | Вейбулла | Логнормальный | |
| КамАЗ | 0,991 | 0,979 | 0,997 | 0,988 |
| КрАЗ | 0,988 | 0,987 | 0,996 | 0,984 |
Таблица 4
Численные значения параметров закона распределения наработок между отказами
| Марка автомобиля | Параметр масштаба | Параметр формы |
| КамАЗ | 13901 | 1,73 |
| КрАЗ | 11029 | 1,91 |
На втором этапе исследований проводился активный эксперимент на имитационной модели. На основе данных, полученных в результате моделирования, построены матрицы корреляционных полей (рис. 7), коэффициентов корреляции и вероятностей их значимости (табл. 5).
На основе корреляционного анализа, установлен перечень факторов, которые необходимо учитывать при оптимизации числа постов ТО:
- суточный фонд рабочего времени поста;
- количество автомобилей в парке;
- коэффициент неравномерности интенсивности эксплуатации;
- часовая тарифная ставка автомобиля;
- месячные затраты на содержание одного поста ТО.
Установлено, что влияние коэффициента неравномерности интенсивности эксплуатации на оптимальное число постов ТО неоднозначно. Это обстоятельство отражает значение коэффициента корреляции, которое меняет знак при изменении соотношения затрат на содержание зоны ТО и часовой тарифной ставки автомобиля.
В результате эксперимента гипотезы о видах моделей были подтверждены. Во всех случаях использовались аддитивные модели со смешенным эффектом. Данные обрабатывались в программе «Regress», а адекватность моделей определялась по критерию Фишера и средней ошибки аппроксимации. Уровень адекватности моделей превысил значение 0,95. Графическое изображение описанных моделей представлено на рис. 8…11.
Таблица 5
Матрица коэффициентов корреляции и вероятностей их значимости
(значения коэффициента корреляции между fi и Хопт определено при отношении Зсод/С>60 и Зсод/С<60 соответственно)
| Ф, ч | Асс, ед | fi | C, руб/ч | Trгод, чч/год | Lгод, км/год | Зремипр, руб/год | Зсод, р/м.п | Зстр, руб/пост | Хопт, ед | |
| Ф, ч | 1,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | -0,01 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,02 | -0,39 |
| --- | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,23 | 0,15 | 0,00 | 0,00 | 0,67 | 0,99 | |
| Асс, ед | 0,00 | 1,00 | 0,00 | 0,00 | 0,95 | 0,99 | 0,55 | 0,00 | -0,03 | 0,55 |
| 0,00 | --- | 0,00 | 0,00 | 0,99 | 0,99 | 0,99 | 0,00 | 0,89 | 0,99 | |
| fi | 0,00 | 0,00 | 1,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,12 | 0,00 | -0,02 | -0,17/0,20 |
| 0,00 | 0,00 | --- | 0,00 | 0,10 | 0,07 | 0,99 | 0,00 | 0,72 | 0,99 | |
| C, руб/ч | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 1,00 | 0,00 | -0,01 | 0,82 | 0,54 | -0,02 | 0,43 |
| 0,00 | 0,00 | 0,00 | --- | 0,11 | 0,31 | 0,99 | 0,99 | 0,81 | 0,99 | |
| Trгод, чч/год | -0,01 | 0,95 | 0,00 | 0,00 | 1,00 | 0,94 | 0,52 | 0,00 | -0,02 | 0,52 |
| 0,23 | 0,99 | 0,1 | 0,11 | --- | 0,99 | 0,99 | 0,15 | 0,69 | 0,99 | |
| Lгод, км/год | 0,00 | 0,99 | 0,00 | -0,01 | 0,94 | 1,00 | 0,54 | 0,00 | -0,02 | 0,53 |
| 0,15 | 0,99 | 0,07 | 0,31 | 0,99 | --- | 0,99 | 0,01 | 0,79 | 0,99 | |
| Зремипр, руб/год | 0,00 | 0,55 | 0,12 | 0,82 | 0,52 | 0,54 | 1,00 | 0,44 | -0,04 | 0,68 |
| 0,00 | 0,99 | 0,99 | 0,99 | 0,99 | 0,99 | --- | 0,99 | 0,97 | 0,99 | |
| Зсод, р/м.п | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,54 | 0,00 | 0,00 | 0,44 | 1,00 | 0,02 | -0,18 |
| 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,99 | 0,15 | 0,00 | 0,99 | --- | 0,74 | 0,99 | |
| Зстр, руб/пост | 0,02 | -0,03 | -0,02 | -0,02 | -0,02 | -0,02 | -0,04 | 0,02 | 1,00 | -0,07 |
| 0,67 | 0,89 | 0,72 | 0,81 | 0,69 | 0,76 | 0,96 | 0,74 | --- | 0,99 | |
| Хопт, ед | -0,39 | 0,55 | -0,17/0,20 | 0,43 | 0,52 | 0,53 | 0,68 | -0,18 | -0,07 | 1,00 |
| 0,99 | 0,99 | 0,99 | 0,99 | 0,99 | 0,99 | 0,99 | 0,99 | 0,99 | --- |
Рис. 7. Матрица корреляционных полей
 |  |
| Рис. 8. Влияние коэффициента неравномерности интенсивности эксплуатации и количества автомобилей в парке на оптимальное число постов ТО (на примере группы автомобилей марки КамАЗ) | Рис. 9. Влияние коэффициента неравномерности интенсивности эксплуатации и суточного фонда рабочего времени поста на оптимальное число постов ТО (на примере группы автомобилей марки КамАЗ) |
 |  |
| Рис. 10. Влияние коэффициента неравномерности интенсивности эксплуатации и часовой тарифной ставки автомобилей на оптимальное число постов ТО (на примере группы автомобилей марки КамАЗ) | Рис. 11. Влияние коэффициента неравномерности интенсивности эксплуатации и месячных затрат на содержание одного поста на оптимальное число постов ТО (на примере группы автомобилей марки КамАЗ) |
Математические модели установленных закономерностей имеют вид:
;
;
;
,
| где | Хопт – | оптимальное число постов ТО, ед; |
| Асс – | количество автомобилей в парке, ед; | |
| – | коэффициент неравномерности; | |
| Сч – | часовая тарифная ставка автомобиля, руб/ч; | |
| Ф – | суточный фонд рабочего времени поста, ч; | |
| Зсод – | месячные затраты на содержание поста ТО, руб/мес.пост. |
С помощью имитационной модели рассмотрены условия, при которых целесообразно изменение метода организации работ ТО. Установлено, что при увеличении коэффициента неравномерности интенсивности эксплуатации переход на поточный метод организации работ ТО целесообразно при меньшей суточной программе при соотношении месячных затрат на содержание поста к часовой тарифной ставке автомобиля равном 12 (табл. 6).
Таблица 6
Значение суточной программы для перехода на поточный метод
организации работ ТО (Зсод/Сч=12)
| Коэффициент неравномерности | 1 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2 |
| Суточная программа по ТО-1/ ТО-2 | 20 / 7 | 14 / 5 | 11 / 4 | 10 / 3 | 9 / 3 | 7 / 2 |
Четвертая глава посвящена использованию результатов исследований.
Для практического использования результатов предлагается воспользоваться имитационной моделью, которая программно реализована в среде Delphi 7 (рис. 12…14).
Рис. 12. Главное окно программы формирования и обслуживания заявок на ТО
Рис. 13. Изменение количества заявок на ТО-1 и ТО-2, загрузка зоны ТО
Результаты моделирования отображаются графиком изменения суммарных затрат от количества постов в зоне обслуживания, по которому можно определить их оптимальное количество (рис. 14).
Рис. 14. Результаты моделирования
Экономический эффект от использования результатов исследований достигается снижением суммарных затрат за счет изменения параметров зоны ТО.
 |
| Рис. 15. Экономическая эффективность от внедрения результатов исследований |
На имитационной модели произведена оценка экономического эффекта от использования результатов исследования при различных значениях коэффициента неравномерности интенсивности эксплуатации и количества автомобилей в парке (рис. 15). Нужно отметить, что при увеличении коэффициента неравномерности и увеличении количества автомобилей в парке эффективность использования разработанной имитационной модели возрастает. В случае, если интенсивность эксплуатации автомобилей на предприятии имеет незначительные колебания и, следовательно, коэффициент неравномерности близок единице, то результаты расчета числа постов с использованием модели незначительно отличаются от расчетов по существующим методикам.
Результаты исследований внедрены в Управлении технологического транспорта и специальной техники №3 ООО «ГазпромтрансгазСургут». Экономический эффект от внедрения результатов исследований составил 0,7 тыс. руб. на 1 автомобиль в год (при коэффициенте неравномерности интенсивности эксплуатации 1,4). Кроме того, результаты исследований используются в учебном процессе ТюмГНГУ при подготовке инженеров по эксплуатации автомобильного транспорта.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
- На основе выполненных исследований решена научно-практическая задача по установлению закономерностей изменения оптимального числа постов ТО в условиях нестационарного потока заявок.
- Выявленные факторы, влияющие на оптимальные параметры зоны ТО. К наиболее значимым факторам относятся: суточный фонд рабочего времени поста, количество автомобилей в парке, коэффициент неравномерности интенсивности эксплуатации, часовая тарифная ставка автомобиля, месячные затраты на содержание одного поста ТО.
- В результате исследований установлены закономерности и математические модели влияния факторов на оптимальное число постов ТО. Зависимость оптимального количества постов от суточного фонда рабочего времени поста описывается гиперболой, от количества автомобилей в парке – линейной моделью, от коэффициента неравномерности интенсивности эксплуатации и часовой тарифной ставки автомобиля – логарифмической кривой, от месячных затрат на содержание одного поста ТО – экспоненциальной. Адекватность моделей превышает 0,95.
- Разработана имитационная модель формирования и обслуживания нестационарного потока заявок на ТО. Имитационная модель программно реализована в среде Delphi 7.
- Рассмотрена целесообразность изменения метода организации работ ТО в условиях нестационарного потока заявок. Значения суточной программы по ТО, определяющие метод организации работ, завися от коэффициента неравномерности интенсивности эксплуатации и отношения месячных затрат на содержание поста к часовой тарифной ставке автомобиля.
- Экономический эффект от внедрения результатов исследований достигается снижением суммарных затрат, состоящих из затрат от простоя автомобилей в ТР и ТО и затрат на строительство и содержание зоны. Экономический эффект от использования имитационной модели возрастает при увеличении количества автомобилей в парке и коэффициента неравномерности интенсивности эксплуатации.
- Результаты исследований внедрены в управлении технологического транспорта и специальной техники №3 ООО «ГазпромтрансгазСургут». Кроме того, результаты исследований используются в учебном процессе ТюмГНГУ при подготовке инженеров по эксплуатации автомобильного транспорта.
Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах.
В рецензируемых изданиях из списка ВАК.
- Захаров Н.С., Абакумов Г.В., Кичигин С.Ю., Шевелев Е.С. Проблемы обеспечения работоспособности автомобилей в условиях Западной Сибири // Вестник Иркутского Государственного Технического Университета. – 2008. – №1. – С. 76-77.
- Захаров Н.С., Абакумов Г.В., Шевелев Е.С. Влияние сезонных условий на оптимальное количество постов технического обслуживания автомобилей //Транспорт Урала. – 2008. – №1. – С. 72-76.
В прочих изданиях.
- Шевелев Е.С. Оптимизация числа постов технического обслуживания с учетом неравномерности поступления автомобилей // Вопросы состояния и перспективы развития нефтегазовых объектов Западной Сибири. Сборник научных трудов. – Тюмень: ТюмГНГУ, 2005. – С. 59-61.
- Шевелев Е.С. Закономерности формирования потока требований на техническое обслуживание // Эксплуатация и обслуживание транспортно-технологических машин. Межвузовский сборник научных трудов. Выпуск 2. – Тюмень: Издатель Пашкин, 2005. С. 140-142.
- Шевелев Е.С. Моделирование потока требований на техническое обслуживание с учётом неравномерности интенсивности эксплуатации // Проблемы эксплуатации систем транспорта. Тезисы докладов региональной научно-практической конференции. – Тюмень: ТюмГНГУ, 2005. – С. 53-55.
- Абакумов Г.В., Бугаев К.В., Бурылов А.Л., Данильченко М.С., Шевелёв Е.С. Проблема организации профилактических работ с учетом сезонной вариации условий и интенсивности эксплуатации автомобилей // Проблемы эксплуатации и обслуживания транспортно-технологических машин. Доклады международной научно-технической конференции. – Тюмень: Феликс, 2006. – С. 3-6.
- Шевелёв Е.С., Абакумов Г.В.Моделирование работы зоны технического обслуживания автомобилей // Проблемы эксплуатации и обслуживания транспортно-технологических машин. Доклады международной научно-технической конференции. – Тюмень: Феликс, 2006. – С. 227-233.
- Абакумов Г.В., Шевелев Е.С. Повышение работоспособности автомобилей путем своевременного профилактического обслуживания // Проблемы эксплуатации и обслуживания транспортно-технологических машин: Материалы международной научно-технической конференции. – Тюмень: ТюмГНГУ, 2008. С 3-5.
- Захаров Н.С., Абакумов Г.В., Шевелев Е.С. Экономическая эффективность оптимизации параметров зоны технического обслуживания // Проблемы эксплуатации и обслуживания транспортно-технологических машин: Материалы международной научно-технической конференции. – Тюмень: ТюмГНГУ, 2008. С 51-55.
- Шевелев Е.С. Закономерности распределения наработок автомобилей между отказами // Проблемы эксплуатации и обслуживания транспортно-технологических машин: Материалы международной научно-технической конференции. – Тюмень: ТюмГНГУ, 2008. С 229-234.
| Подписано в печать Заказ № Формат 6084 1/16 Отпечатано на RISO GR 3750 | Бум. писч. №1 Усл. изд. л. 1,0 Усл. печ. л. 1,0 Тираж 100 экз. |
Издательство «НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Тюменский государственный нефтегазовый университет»
625000, Тюмень, ул. Володарского, 38
Отдел оперативной полиграфии издательства «Нефтегазовый университет»
625000, Тюмень, ул. Володарского, 38
