- •«Воронежский государственный архитектурно–строительный университет»
- •В.Н. Старов, в.А. Жулай, в.А. Нилов
- •Основы работоспособности
- •Технических систем
- •Учебное пособие
- •190600 «Эксплуатация транспортно–технологических машин и комплексов»
- •Введение
- •Принятые сокращения
- •Глава 1. Техническая система ‑ машина строительного комплекса. Свойства технических систем
- •Понятия «система», «техническая система» (тс) и «машина строительного технологического комплекса»
- •1.2. Терминология, объекты, характеризующие строение и функционирование технических систем
- •1.3. Классификации технических систем
- •1.4. Основные свойства систем, обеспечивающих высокую работоспособность строительных и дорожных технологических машин
- •Глава 2. Общие сведения о машинах строительного комплекса, их параметры и технические характеристики
- •2.1. Классификация машин строительного комплекса (мск), типажи
- •2.2. Технологические строительные и дорожные машины. Основные параметры и технические характеристики
- •2.3. Базовые машины и ходовые устройства машин строительного комплекса
- •2.4. Эксплуатационно-технические характеристики машин
- •2.5. Определение параметров выработки строительных технологических машин
- •Глава 3. Основы работоспособности тс мск
- •3.1. Концепция жизненного цикла машин строительного комплекса
- •3.2. Общие закономерности технологической наследственности в процессах жизненного цикла изделия
- •3.3. Соответствие свойств системы тс мск заданным требованиям её работоспособности
- •3.4. Объекты функционирования машин строительного комплекса
- •3.5. Повышение работоспособности технологических машин за счет высокого качества обслуживания
- •Глава 4. Работоспособность машин строительного комплекса в период их эксплуатации
- •4.1. Общие положения и этапы эксплуатации системы ‑
- •Машина строительного комплекса
- •4.2. Система эксплуатации и обеспечения надежности тс мск
- •4.3. Основные понятия качества эксплуатации
- •4.4. Изменение свойств деталей и состояния узлов машин строительного комплекса в процессе их эксплуатации
- •4.5. Процесс изнашивания как основной фактор потери работоспособности деталей и узлов тс мск
- •4.6. Характерные дефекты и методы контроля деталей строительных технологических машин
- •4.7. Методы исследования эксплуатационных показателей тс мск, их надежности и работоспособности
- •Глава 5. Основные положения теории надежности машин
- •5.1. Основные термины и определения надежности технических систем
- •5.2. Состояние и свойства. Наработки и отказы подсистем и машин
- •5.3. Основные показатели технического использования машин строительного комплекса, их количественная оценка
- •5.4. Источники возникновения погрешностей узлов и механизмов строительных технологических машин
- •5.5. Случайные величины процессов эксплуатации тс мск и их характеристики. Краткие сведения из теории вероятностей и математической статистики
- •5.6. Методики и примеры расчета надежности механических систем машин строительного комплекса, работающих до отказа
- •5.7. Общая классификация передаточных механизмов и конструктивные требования к основным узлам машин
- •Глава 6. Обеспечение и управление надежностью и работоспособностью машин строительного комплекса
- •6.1. Требования к надежности элементов машин и её составляющим элементам
- •6.2. Выбор номенклатуры показателей надежности машин и принципы обеспечения надежности
- •6.3. Учет надежности и распределение ресурса машины
- •6.4. Сроки службы машин строительного комплекса и методики расчета деталей машин на изнашивание
- •3. Расчет сопряжений содержит следующие этапы.
- •6.5. Повышение надежности и долговечности деталей, узлов и агрегатов машин
- •Глава 7. Повышение работоспособности тс стм за счет организации и содержания операций обслуживания
- •7.1. Назначение, виды и методы технического обслуживания,
- •Ремонта и диагностирования дорожной и строительной техники
- •7.2. Роль видов технического обслуживания в повышении работоспособности дорожных и строительных машин
- •7.3. Повышение работоспособности машин за счет содержания операций то и ремонта составных частей и сборочных единиц
- •Глава 8. Совершенствование организации и системы обслуживания строительных технологических машин
- •8.1. Совершенствование организации выполнения то и планирования учета обслуживания и ремонта машин
- •8.2. Резервы уменьшения объемов ремонтов
- •8.3. Агрегатный метод ремонта строительных технологических машин
- •8.4. Совершенствование технологических процессов технического обслуживания строительных технологических машин
- •8.5. Совершенствование методов и средств диагностирования технического состояния тс стм
- •8.6. Совершенствование управления качеством выполнения работ по обслуживанию и ремонту машин
- •8.7. Экономическая эффективность внедрения системы управления качеством обслуживания строительной техники
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •190100 «Наземные транспортно–технологические комплексы»,
- •190109 «Наземные транспортно–технологические средства»,
- •190600 «Эксплуатация транспортно–технологических машин и комплексов»
8.7. Экономическая эффективность внедрения системы управления качеством обслуживания строительной техники
Расчет годового экономического эффекта и других показателей, на основе которых оценивается целесообразность внедрения разработанной системы управления качеством с использованием диагностической информации, основывается на определении показателей хозяйственной деятельности подразделения при выполнении поставленной задачи.
Основными показателями, оценивающими экономическую эффективность системы управления качеством обслуживания с диагностированием, являются:
– дополнительные капитальные вложения Кдоп, необходимые для проектирования, создания и освоения системы; годовые затраты на эксплуатацию Сэк;
– рост производительности труда;
– прирост прибыли за счет увеличения объема выполненных работ; снижение себестоимости работ ССож ;
– экономия постоянных расходов от увеличения объема выполненных работ за счет повышения производительности труда СТож;
– экономия затрат за счет сокращения расходования материальных ресурсов машины – шин, топлива, запасных частей;
– повышение качества управления в результате оптимизации принимаемых решений за счет использования диагностической информации о состоянии подсистем дорожной и строительной машины и процессов;
– относительная экономия заработной платы в связи с ростом объема выполненных работ; экономия на заработной плате в связи с возможным высвобождением части персонала, занятого в системе управления и обеспечения производства;
– срок окупаемости дополнительных капитальных вложений ТОК.
Необходимо отметить, что само диагностирование экономического эффекта как такового не дает. Эффект получается в результате реализации диагностической информации в последующих технических и других воздействиях на машину–базу и технологические процессы.
Внедрение диагностирования позволяет провести корректирование трудоемкости ТО и ТР путем введения коэффициентов:
– оперативности, учитывающего сокращения затрат времени на передачу и обработку диагностической информации, на оформление документации по ТО и ТР, на передачу запасных частей со складов в производство;
– корректирования трудоемкости выполнения ТО и ТР в сторону ее сокращения;
– качества, учитывающего повышение надежности элементов транспортной базы и рабочих органов, срока их службы.
Коэффициенты корректирования в зависимости от насыщенности диагностическим оборудованием и аппаратурой принимают значения 0,92–0,97. Годовая трудоемкость ТО–1, ТО–2 и ТР в соответствии с учетом коэффициентов корректирования после внедрения системы диагностирования машин уменьшится, что приведет к экономии времени на технические воздействия.
С сокращением времени на техническое воздействие увеличится время работы строительной машины на линии и годовой пробег подвижного состава. Коэффициент технической готовности парка Сст за счет дополнительного пробега машины возрастет на величину Аатож.
В дальнейшем необходимо определить удельные капитальные вложения Кудф до внедрения системы и Кудож после ее внедрения.
В дополнительные затраты на разработку и внедрение системы диагностирования войдут затраты на проектирование Кп , стоимость оборудуемых помещений Коп, затраты на монтаж и отладку Кмо.
Регулярное диагностирование элементов автомобиля–базы и последующие технические воздействия приведут к повышению пробега шин, а следовательно, к сокращению затрат на шины, так как в этом случае предприятию потребуется меньше приобретать новых шин.
Опыт показывает, что от внедрения диагностирования затраты лишь на шины сокращаются на 8–12 %.
Расход топлива машинами также в значительной степени зависим от его технического состояния. Помимо указанных диагностируемых параметров, влияющих на изменение пробега шины, чтобы уточнить состояние основных систем машины, дополнительно надо проверить следующее:
– расход топлива на холостом ходу и на режимах движения,
– уровень топлива в поплавковой камере карбюратора и давление бензонасоса,
– зазоры между электродами свечей зажигания и контактами прерывателя,
– угол опережения зажигания и напряжения аккумуляторной батареи,
– натяжение ремней приводов и герметичность системы питания,
– люфт главной передачи и потери мощности в трансмиссии и другие.
В дизельной топливной аппаратуре диагностируется равномерность подачи топлива по цилиндрам двигателя, давление, развиваемое топливными насосами в магистралях низкого и высокого давления, угол опережения впрыска топлива и другие.
Последующие после диагностирования регулировочные и восстановительные работы со стороны производственного персонала по элементам автомобиля–базы, влияющим на расход топлива, приведут к сокращению расхода топлива машинами, а следовательно, и к уменьшению стоимостных затрат на топливо в целом по предприятию на 8–14 %.
Затраты на техническое обслуживание и текущий ремонт включают в себя заработную плату производственного персонала, занятого на выполнении ТО и ТР, стоимость запасных частей и материалов, израсходованных на восстановление работоспособности машины.
Диагностирование элементов машины, выполняемое при ТО–1, ТО–2 и ТР, может:
– уменьшить объем выполнения технического обслуживания за счет выявления фактической потребности в нем;
– определить предотказные состояния элементов и тем самым предотвратить внезапные отказы на линии и сократить расход запасных частей и материалов;
– определить качество ремонтно-профилактических работ.
Рассмотренные возможности диагностирования и последующие технические воздействия приводят к сокращению затрат на ТО и ТР на 6–10 %.
Годовые затраты на эксплуатацию системы диагностирования включают в себя: зарплату персонала, занятого в системе обслуживания; амортизационные отчисления; затраты на электроэнергию, обслуживание и ремонт системы и прочие затраты.
Ориентировочно указанные затраты составляют 1–1,5 % стоимости оборудования системы. В прочие затраты, связанные с эксплуатацией системы управления, входят затраты на бланки, конторские принадлежности, бумагу для печатающих устройств, магнитные ленты, стоимость вспомогательного малостоящего инвентаря и оборудования, необходимого для обслуживания системы и т.п.
Затраты рассчитываются на основе плановых или фактических расходов по эксплуатационному оборудованию системы. Ориентировочно эти затраты составляют 1,5–2,0 % стоимости оборудования системы.
Зная капитальные и дополнительные затраты на систему качества и диагностирования, сокращение затрат на обеспечение работоспособности автомобиля – на шины, топливо, ТО и ТР, а также эксплуатационные затраты, можно определить такие показатели, как годовой экономический эффект, снижение себестоимости перевозок, прирост прибыли предприятия, срок окупаемости капитальных вложений и условное высвобождение основного производственного персонала.
Чтобы произвести расчет экономической эффективности от внедрения системы управления, следует воспользоваться методикой, предложенной в работах [14, 24].
Основным показателем эффективности способа организации и управления производством является экономический эффект, определяемый по разности приведенных затрат существующего и нового варианта.
Приведенные затраты на единицу пробега Спр можно выразить как
Cпр = С + ЕнК , (8.16)
где С – себестоимость продукции на единицу пробега; К – капитальные вложения в производственные фонды на единицу пробега, р;
Ен – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, равный – 0,15.
Расчет годового экономического эффекта Э от применения новых информационных технологических процессов, их механизации и автоматизации, способов управления и организации производства и труда, обеспечивающих экономию ресурсов, выразится следующим образом:
Э = (Спрф – Сожпр) Lож, (8.17)
где Спрф – Сожпр – приведенные затраты на элементы системы, существующего и нового варианта управления, р; L – ожидаемый пробег машин, задействованных в системе управления в расчетном году, км.
Показатели сравнительной экономической эффективности, определяемые на стадии внедрения, должны быть дополнены сроком окупаемости капитальных вложений на внедрение новой техники
Т = Кдоп / ∆П, (8.18)
где К – дополнительные капитальные вложения в новую технику, р.; ΔП – планируемый прирост прибыли, р.
В качестве расчета определим коэффициенты коррекции трудоемкости выполнения ТО и ТР, обеспечиваемые внедрением системы
КТО–1 = КТО–1ОП КТО–1ОП КТО–1ОП;
КТО–2 = КТО–2ОП КТО–2ОП КТО–2ОП ; (8.19)
КТР = КТРОП КТРОП КТРОП,
где КТО–1, КТО–2, КТР – коэффициенты оперативности, учитывающие изменение времени на передачу и обработку информации, оформление заявок на ТО–1, ТО–2 и ТР, передачу необходимых деталей со складов в производство:
КТО–1ОП = YТО–1фи / YТО–1ожи;
КТО–2ОП = YТО–2фи / YТО–2ожи ; (8.20)
КТРОП = YТРфи / YТРожи ,
где YТО–1фи , YТО–1ожи , YТО–2фи , YТО–2ожи , YТРфи / YТРожи – соответственно скорости передачи и обработки информации при выполнении ТО–1, ТО–2 и ТР до и после внедрения системы.
Определим годовую трудоемкость выполнения ТО–1, ТО–2 и ТР после внедрения системы, где Дг – количество дней работы подвижного состава за отчетный период; Асд, Анп – количество машин со сдельной и почасовой оплатой; ав – коэффициент выпуска подвижного состава на линию; tHn – время в наряде машин со сдельной и почасовой оплатой, ч.
Годовой объем времени, в течение которого подвижной состав находится в движении до внедрения системы:
Тдвr = άдв*Тиr, (8.21)
где αдв – коэффициент использования времени наряда на движение.
Определим годовую экономию времени на производство технических воздействий за счет внедрения системы:
Тг = (ТТО–1nф – ТТО–1ож) + (ТТО–2nф – ТТО–2ож) + (ТТРnф – ТТРож). (8.22)
Определим годовой объем времени в наряде подвижного состава до внедрения системы:
Тnr = Дr *άn ( tn.сдАсд + tn.пАn.п) . (8.23)
Определим годовой пробег подвижного состава после внедрения системы:
Lож = Lф + ∆L. (8.24)
Определим:
∆aтрож = ∆L/anLф. (8.25)
Коэффициент технической готовности после внедрения системы:
aтрож = атрф + ∆атрож . (8.26)
Удельные капитальные вложения Кф уд до внедрения системы:
Кф ул = К ф / Lф .
Удельные капитальные вложения Кожул после внедрения системы:
Кож уд = - (Каож + Кдоп + Кпб) , (8.27)
где Ка°ж, Кпб, Кдоп – капитальные вложения в подвижной состав, производственную базу после внедрения системы и дополнительные капитальные вложения, тыс. р.; Кож – годовой пробег парка машин после внедрения системы, тыс. км.
Капитальные вложения в подвижной состав после внедрения системы определяются:
Каож = Каф *Lож/Lф , (8.28)
где Lож , Lф – годовой пробег машины до и после внедрения системы, тыс. км; Ка – капитальные вложения в подвижной состав до внедрения системы, тыс. р.
Дополнительные затраты на разработку и внедрение системы
Кдоп = Спп + Сп + Соб + См , (8.29)
где Спп — предпроизводственные затраты на проектирование системы;
Сп – стоимость строящихся (оборудуемых) помещений центра
управления, складов, постов диагностирования;
Со6 – стоимость устройства системы (оборудование) для постов
диагностирования, средств автоматики и связи;
См – затраты на монтаж и наладку технических устройств.
Стоимость строящихся (оборудуемых) помещений для размещения устройств системы:
Сп = Fп *h*Цп = ήпл *Fоб *h*Цп, (8.30)
где Fn – площадь помещения, м2; h – высота помещения, м; Цп – стоимость 1 м3 помещения, р.; Цпл – коэффициент плотности оборудования; Fоб — площадь оборудования, м2.
Стоимость устройств системы включает все затраты на стандартное и нестандартное оборудование, диагностические стенды, контрольно–измерительные приборы, технические средства управления, средства обработки и передачи информации.
Затраты на монтаж и наладку См технических средств принимаются по смете или ориентировочно 8–10 % от суммы дополнительных капитальных затрат.
Для приведения затрат на их выполнение к соизмеримой величине произведем перерасчеты их на первый год внедрения системы управления:
Спр доп = С1 (1+Е)Тпп , (8.31)
где Тпп – число лет, отделяющее затраты и результаты данного года до начала расчетного года, лет; С – предпроизводственные затраты на год, считая с начала периода Тпп; Е – нормативный коэффициент приведения, Е = 0,1.
Общая годовая сумма затрат на эксплуатацию системы управления качеством обслуживания строительных технологических машин
Сзп = Сзп + Са +Сэ + Стр + Спр , (8.32)
где Сзп – зарплата персонала системы управления с отчислением на социальное страхование; Са – амортизационные отчисления; Сэ – затраты на электроэнергию, потребляемую системой; Стр – затраты на выполнение профилактических и текущих ремонтов; Спр – прочие затраты (расходы на командировки, конторские, типографские расходы и др.).
Фонд заработной платы персонала, обслуживающего систему управления, слагается из фонда основной и дополнительной заработной платы с отчислением на социальное страхование инженерно–технического персонала и операторов системы и т. п. Фонд заработной платы:
C ЗП П = 1,15 (∑ Pni CЗПi + ∑ Роj Чcj ФP ) , (8.33)
I=1 i=1
где Стф, Стож — годовые затраты на топливо соответственно фактические и ожидаемые, при условии сокращения; Рп. Роj — численность соответственно инженерно–технического персонала i–й категории и операторов высшей категории; СЗП1. — годовой фонд заработной платы инженерно–технического работника j–й категории; Чсi– часовая тарифная ставка оператора; Фр –годовой фонд рабочего времени оператора; 1,15 — коэффициент, учитывающий фонд дополнительной заработной платы и отчисления на социальное страхование. Годовой экономический эффект (р.) по управлению находят по формуле:
Э = (Спрф – Спрож)Lож . (8.34)
Затраты на выполнение текущих ремонтов и профилактических осмотров можно принять в размере 1–1,5 % от стоимости оборудования системы. Прочие затраты, связанные с эксплуатацией системы управления рассчитываются на основании плановых или фактических расходов по эксплуатационному оборудованию системы. Ориентировочно эти затраты можно принять в размере 1,5–2 % от стоимости оборудования системы.
Снижение себестоимости перевозок подвижным составом равны:
∆С = (Сф – Сож)L . (8.35)
Срок окупаемости капитальных вложений в систему качества обслуживания парка
машин равен:
Т = Кдоп / ∆П . (8.36)
Таковы результаты исследований, рекомендации и предварительные расчеты по эффективности внедрения предлагаемых систем эксплуатации техники, совершенствования управления качеством обслуживания дорожных и строительных машин и мер по выполнению качества решаемых задач в рыночных условиях.
Контрольные вопросы
1. Что включает в себя планирование учета ТО и ремонта машин?
2. Расскажите, как можно организовать ТО и ремонт машины.
3. Чему равна планируемая длительность работы машины?
4. Как можно классифицировать резервы уменьшения объема ремонтных работ?
5. В чем суть агрегатного метода ремонта строительных технологических машин?
6. Назовите основные пути совершенствования управлением качеством ТО и ремонта.
7. Какие методы диагностирования Вы знаете?
8. Расскажите о структурно–следственной схеме цилиндро-поршневой группы двигателя. 9. По каким принципам классифицируют средства технического диагностирования ?
10. Назовите факторы, определяющие качество ТО и ремонта.
11. Расскажите о путях совершенствования управлением качества работ ТО и ТР.