14 Основные типы задач, решаемых на предприятиях автомобильного транспорта
Многообразие систем и подсистем в структуре автомобильного транспорта и их специфика способствуют увеличению номенклатуры решаемых задач, для рассмотрения которых и выделения в определенные типы целесообразно провести их классификацию с учетом основных сфер деятельности автомобильного транспорта, к которым относятся:
выполнение транспортных операций;
осуществление технологических процессов по обеспечению работоспособности автомобилей;
выполнение функций по материально-техническому, кадровому, финансовому, правовому и другим формам обеспечения;
выполнение мероприятий по безопасной эксплуатации транспортных средств и снижению вредного влияния транспорта на население, персонал и окружающую среду;
проведение социально-политической и идеологической работы и т.д.
Рассмотрение отдельных сфер этой деятельности составляет иногда целые отрасли знаний (автомобилестроение, техническая эксплуатация автомобилей, автомобильные перевозки, экономика транспорта и т.п.), в которых имеются свои методы анализа и синтеза. Здесь же рассматриваются технические задачи более низкого (локального) уровня, решаемые на унитарном АТП или ПАС. К ним относятся:
Основными типами задач, решаемых на предприятиях автомобильного транспорта являются:
приобретение транспортных средств необходимого количества и структуры для выполнения известной программы перевозок;
выполнение транспортных операций;
осуществление процессов обеспечения работоспособности автомобилей;
материально-техническое обеспечение на предприятии;
создание и эксплуатация производственно-технической базы.
Решение задач первой группы, связанных с выбором модели транспортного средства и их необходимого количества, основано на анализе номенклатуры грузо- или пассажиропотока, класса груза и партионности (т.е. минимального количества и массы разово отпускаемой партии груза или пассажиропотока). Далее анализируются основные эксплуатационные свойства существующих транспортных средств, их приспособленность к выполнению перевозок данного вида и экономические показатели будущего транспортного процесса (например, себестоимость перевозок 1 т груза или одного пассажира на расстояние 1 км).
Таким образом, из всей совокупности существующих моделей автомобилей поэтапно выбраковываются автомобили, плохо приспособленные к выполнению перевозок данного вида. Из оставшихся моделей выбирается та, у которой экономические показатели перевозок будут наилучшими.
Выбор же необходимого количества автомобилей для выполнения перевозок заданного вида и объема будет зависеть от:
времени, отпущенного на реализацию программы перевозок,
характеристик выбранной модели автомобиля (грузоподъемность, техническая скорость и т.п.),
и параметров маршрута (длина ездки с грузом, коэффициенты использования грузоподъемности и пробега, время под погрузкой и разгрузкой, время в наряде и т.д.).
В алгоритме решения таких линейных задач нет циклических и ветвящихся расчетов, используются детерминированные исходные данные и не учитываются возможности наступления случайных событий при выполнении перевозок (например, пробки на дорогах или поломка автомобиля). Поэтому их решение, как правило, не вызывает трудностей у инженерно-технических работников автомобильного транспорта, а результаты расчетов имеют удовлетворительные показатели по точности.
Задачи второй группы связаны с анализом и оптимизацией маршрутов перевозок. Они решаются на основе задачи линейного программирования (транспортная задача), позволяющей быстро и точно выбирать из большого количества наиболее выгодные варианты (перевозок грузов, использования ресурсов и т.д.), при заданных объемах перевозок и расстояниях между поставщиками и потребителями. Критериями выбора плана перевозок могут служить общий объем транспортной работы, себестоимость перевозок, пробег автомобиля, время доставки грузов.
Задачи третьей группы связаны с оптимизацией процессов обеспечения работоспособности автомобилей.
Как уже отмечалось, автомобиль — сложная техническая система, поэтому процессы обеспечения работоспособности определяются и его устройством, конструктивными особенностями и показателями надежности: безотказностью, долговечностью, сохраняемостью, ремонтопригодностью.
Перечисленные показатели надежности невозможно определить без подконтрольной эксплуатации представительных групп автомобилей исследуемых моделей в различных дорожных и природно-климатических условиях. Таким образом, стоит задача проведения масштабных эксплуатационных (полевых) экспериментов.
Желательно, чтобы действия исследователей при этом были формализованными и оптимизированными с целью минимизации экономических, временных и трудовых затрат при одновременном обеспечении требуемой информативности и точности результатов экспериментов.
А результаты экспериментов должны быть представлены так, чтобы они легко описывались (аппроксимировались) выбранной аналитической зависимостью, позволяющей анализировать рассматриваемые процессы с точки зрения экстремальных, корневых, асимптотических и других значений.
Проведение таких исследований возможно только на основе теории планирования экспериментов. При этом необходимо учитывать случайный характер рассматриваемых процессов и явлений.
Основу процессов обеспечения работоспособности автомобилей составляют диагностирование, ТО и ремонт. Диагностирование может быть качественным и эффективным только при глубоком знании устройства автомобилей и наличии необходимого диагностического оборудования. Такая задача решается с использованием логических моделей объектов диагностирования, разработанных на основе методов теории информации.
Оптимизация процессов ТО и ремонта включает такие задачи, как обоснование нормативов:
определение количества видов ТО (ТО-1, ТО-2 и т.д.),
периодичности их проведения, трудоемкости выполнения работ по ТО и ремонту,
распределение автомобилей по постам ТО (ремонта) или рабочих по рабочим местам поста с целью оптимизации времени использования (загрузки) поста и т.п.
Эти задачи решаются с учетом показателей надежности, которые получены в процессе подконтрольной эксплуатации рассматриваемых моделей автомобилей. При распределении автомобилей или рабочих по постам ТО и ремонта используются методики детерминированных задач упорядочения и (или) согласования работ.
Критериями же эффективности рекомендуемых решений могут быть:
общее время работы зоны или поста,
суммарные удельные затраты (например, суммарные затраты на ТО и ремонт, приходящиеся на 1 км пробега),
показатели технической готовности или производительности автомобилей.
Решение этих задач сводится к выбору таких вариантов, которые оптимизируют выбранный критерий эффективности при обеспечении заданных показателей эксплуатационной надежности автомобилей и минимизации трудовых, материальных и финансовых затрат. Математический аппарат применяемых методов достаточно прост и основан на анализе функций, аппроксимирующих результаты проведенных экспериментальных исследований.
К задачам четвертой группы относится оптимизация процессов материально-технического обеспечения предприятий.
Такие задачи связаны с необходимостью гарантировать бесперебойность производственного процесса. Для их решения обосновываются периодичности поставок материальных ресурсов и оптимальные размеры единичной поставки с учетом номенклатуры ресурсов, географии поставщиков, особенностей транспортировки материальных ресурсов от поставщиков к потребителю, интенсивности потребления имеющихся запасов и т.п.
В самом общем виде задача по управлению материально-техническими запасами сводится к минимизации суммарных издержек на их поставку и хранение при обеспечении бесперебойной работы предприятия. Для решения этой задачи необходимо знать минимальную величину запасов, затраты на транспортировку и хранение единицы запасов, интенсивность их потребления и т.д.
Поскольку затраты на хранение запасов (с учетом постоянного изменения их величины) и интенсивность потребления описываются во времени (как правило, нелинейными зависимостями), то задача управления запасами представляется как задача нелинейного программирования, не имеющая общих методов решения. ИНТЕРЕСНО. Поэтому в каждом конкретном случае исследователи обосновывают возможные упрощения с целью сведения этой задачи к задаче линейного программирования. Для решения таких задач на предприятиях автомобильного транспорта исходными данными являются также показатели надежности, которые получают в процессе подконтрольной эксплуатации группы исследуемых автомобилей.
Задачи пятой группы (придумать задачи) связаны с формированием и эксплуатацией производственно-технической базы предприятий автомобильного транспорта. В них рассматриваются вопросы выбора и оптимизации номенклатуры и мощности производственных зон и участков АТП и ПАС.
Решаются такие задачи с учетом значительного количества влияющих факторов (надежность автомобиля, интенсивность эксплуатации, природно-климатические и дорожные условия и т.д.), причем многие из них имеют вероятностный характер.
В конечном счете это приводит к необходимости рассмотрения вероятностных процессов поступления автомобилей на обслуживание и ремонт и вероятностных процессов их обслуживания и ремонта. Решение таких задач требует применения теории массового обслуживания, а для сложных систем, когда невозможно ее использование, — имитационного или другого моделирования. СМО ОБЯЗАТЕЛЬНО
Подводя итоги, можно отметить, что при решении инженерных задач на предприятиях автомобильного транспорта используются различные подходы, математические схемы и математический аппарат в целом.
Однако есть у этих задач и общее — то, что первоначально проводятся экспериментальные исследования с целью получения первичной информации об изучаемом процессе или явлении.
Далее проводится идентификация задачи и оценивается возможность использования для ее решения наиболее распространенных математических схем и методов. Полученные в процессе решения рекомендации могут быть проверены на небольшой группе объектов или в ограниченном временном периоде, чтобы минимизировать возможные отрицательные последствия предполагаемых внедренческих решений. Такая коррекция может проводиться неоднократно в течение всего периода рассмотрения задачи и выбранного способа ее решения.
Очевидно, что очень важным является грамотное проведение экспериментальных исследований, поскольку на их основе строится алгоритм решения задачи, выбираются математическая схема и процедуры аппроксимации получаемых решений, проводится весь комплекс теоретических исследований.
