Разработка рекомендаций по совершенствованию методики подбора производственного оборудования для станций технического обслуживания легковых автомобилей (80

Строительство. Транспорт

УДК 629.3 (075)

Докт. техн. наук, проф. А.К Новиков, канд. техн. наук, доц. Н.В. Бакаева, асп. А.Д. Полудницын (Орловский государственный технический университет)

Россия, г. Орел

РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ МЕТОДИКИ ПОДБОРА ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ СТАНЦИЙ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ЛЕГКОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ

В настоящее время существует множество методик подбора оборудования, но они не учиты­ вают реальные условия развития ремонтного производства на перспективу и не позволяют выявить сочетание оборудования и инструмента для оптимально возможных условий развития производст­ ва на рассматриваемом этапе и в будущем. Мы предлагаем критерием для корректировки групп

подобранного оборудования и инструмента для станций технического обслуживания (СТО) ис­ пользовать значения оптимальных уровней механизации. Имеющиеся значения оптимальных уровней механизации определены для типовых автотранспортных предприятий с вариантами ко­ личества обслуживаемых автомобилей. Последняя корректировка этих значений производилась в 90-х годах. Сложность определения значений уровней механизации для СТО состоит в нахождении значений: машинного времени выполнения ремонтных операций и общего времени выполнения ремонта. Трудоемкость обслуживания на СТО величина вероятностная, зависящая от входящего потока требований на обслуживание автомобилей, который наиболее точно описывается законом Пуассона [3]. Продолжительность обслуживания, поступившего на пост требования, при показа­ тельном законе распределения, определяется по следующей зависимости:

где ц - интенсивность (средняя производительность) обслуживания; Го - трудоемкость техническо­ го обслуживания, чел-час; / - коэффициент вариации.

Определив коэффициенты вариации для входящего потока требований и трудоемкости их обслуживания на предприятиях автосервиса, применяем их при имитации работы зоны техниче­ ского обслуживания и ремонта (рис. 1).

Найти усредненные значения машинного времени выполнения ремонтных операций возмож­ но только путем непосредственного замера времени использования оборудования. Применение справочной литературы недостаточно, т.к. в течение месяца на СТО поступает до 60 различных марок автомобилей, среди которых модели иностранного производства составляют 35-55 %, ин­ формационная обеспеченность по которым отсутствует. Время работы оборудования в течение смены можно определить посредством хронометража или фотографии рабочей смены. Однако та­ ким образом можно получить информацию по наиболее часто обращающимся моделям автомоби­ лей и по наиболее востребованным видам услуг, а менее востребованные сохранят неизвестные значения, поэтому полной информации все равно не получим. Еще сложность нахождения значе­ ний норм машинного времени в том, что они рассчитаны на постоянный технологический процесс с определенным набором оборудования и инструмента (к этому стремятся проектировщики, созда­ вая типовые проекты, но на деле все СТО отличаются как по имеющемуся оборудованию, так и по занимаемым площадям) и, следовательно, для СТО они отсутствуют. Поэтому при исследовании задаем время использования оборудования (от 5 мин до 6 часов), учитывая производственное вре­ мя работы оборудования, которое позволит (при известной производительности оборудования и гарантийном сроке его работы) определить необходимые объемы работ для оптимальной загрузки оборудования.

Учитывая вышесказанное, предлагаем рассмотреть принципы комплектования групп обору­ дования для малых сервисных предприятий на базе разработки оптимального уровня механизации для малых СТО. Отличие малых предприятий от средних и крупных состоит, прежде всего, в том, что подобные предприятия предоставляют довольно большое количество услуг, занимая сравни­ тельно малые площади производственных помещений, а также в предоставлении всевозможного спектра услуг в узконаправленной авторемонтной области.

Для проведения исследования сформируем имитационную модель подразделения малой СТО. Моделирование должно показать возможное получение прибыли на временном лаге 1,5 года.

Существующие имитационные модели оценивают производственные мощности СТО на базе оптимизации количества постов /-го вида технического воздействия по входящему потоку требо­ вания и параметрам работы поста. Значение оптимального количества постов для малой СТО, из-за ограничения по площади, не столь важный показатель. Центральными показателями, на наш взгляд, являются параметры работы постов, которые полностью определяются наличием механи­ зированного оборудования и инструмента, и определяют время обслуживания и пропускную спо­ собность поста.

Таким образом, имитационное моделирование поста ТО и ТР СТО должно выявить влияние значений уровня механизации на производительность труда и основные технико-экономические показатели, позволяющие выбрать наиболее оптимальное сочетание и количество технологическо­

Транспорт 2005

Строительство. Транспорт

Приведем блок-схему формирования математической модели нахождения значений опти­ мального уровня механизации для малых СТО, позволяющей оптимизировать подбор оборудова­ ния (рис. 1).

Блок 1 - Ввод исходных данных

J

Блок 2 - Формирование параметров работы г'-го участка малой СТО

I

Блок 3 - Вероятность образования очереди на об­ служивание

Блок 4 - Вероятностное значение продолжитель­ ности обслуживания

Блок 5 - Прибыль

I

Блок 6 - Выдача итоговых результатов, по макси­ мальной прибыли

Рис. 1. Схема формирования математической модели оптимизации подбора оборудования

Блок № 1. В качестве исходных используются данные, необходимые для выполнения расче­ тов работы поста: перечень услуг выполняемых постом, климатический район, количество жителей в городе, число автомобилей на 1000 жителей, среднесуточное количество требований на выполне­ ние данного вида воздействия, количество рабочих на посту, среднее время обслуживания одного автомобиля, плотность потока требований X, интенсивность обслуживания (средняя производи­ тельность) р., приведенная плотность потока требований р = X I р., критическое количество автомо­ билей в очереди от, при котором поступающие требования не покидают систему необслуженными, тарифная ставка нормо-часа.

Блок №2. Формирование параметров работы z'-го участка малой СТО. Этот блок оптимизиру­ ет формирование групп оборудования для участков, которые определяются услугами, предостав­ ляемыми на данном участке. Минимальное наличие образцов оборудования определяется техноло­ гической необходимостью. Оптимально возможное наличие определяется экономической целесо­ образностью, оптимальным уровнем механизации и имеющейся площадью. Наиболее рационально осуществить формирование групп оборудования можно, используя структурную схему математи­ ческой модели взаимосвязи показателей производительности и эффективности средств механиза­ ции, математическую основу которой составляют уравнения, связывающие показатели производи­ тельности машин и производительность труда с технологическими, конструктивными, структур­ ными и другими показателями оборудования, позволяющие произвести:

-совершенствование работы при определенных затратах времени и труда;

-определение производительно затраченного времени, в течение которого выполняются ос­ новные производственные процессы;

-закономерное развитие технического прогресса при непрерывном повышении удельного ве­ са затрат овеществленного (прошлого) труда и уменьшение затрат живого труда, а также снижение трудовых затрат, приходящихся на единицу продукции;

ЛИ 7 Известия ОрелГТУ АВТОМОБИЛИ, СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ, СЕРВИС И РЕМОНТ

- разложение любого процесса производства при разработке технологических процессов на составные элементы, при этом учитывают не только фактор времени, но и темпы производитель­ ности труда [1].

Теория производительности независимо от принятых критериев экономической эффективно­ сти, типа оборудования и оснастки, его специфики позволяет произвести выбор наиболее экономи­ чески эффективного варианта технологического процесса с помощью анализа конкретных техникоэкономических параметров сравниваемых вариантов.

Приведенную выше структурную схему на этапе формирования параметров работы участка будем рассматривать на базе типовых технологических процессов.

Первичные параметры целесообразно использовать для крупных производств, поэтому рас­ смотрим вариационные параметры как характеризующие конструкцию и компоновку оборудова­ ния, уровень эксплуатации, так и представляющие собой технико-экономические параметры срав­ ниваемых вариантов - число ремонтных операций q, основное время операции ton; время холостого хода tx; производительность оборудования Ьоб; габаритные размеры а хб; массу т; технологически необходимое количество рабочих для выполнения ремонтных операций Роб; стоимостьст;удельные эксплуатационные затраты д; потребляемую мощность Q; срок службы N.

Центральными показателями, но не константами в нашем случае являются производитель­ ность оборудования Z, и основное время ремонтной операции Г,, которые позволят в конечном ито­ ге подсчитать экономическую эффективность формирования групп оборудования для малых сер­ висных предприятий. При оснащении ремонтных участков предельно возможное количество обо­ рудования ограничено площадью СТО. Поэтому используем коэффициент Ks, который учитывает сочетание площадей оборудования и проходов при организации малой СТО и определяется по формуле:

а - длина основного оборудования, м; б - расстояние от стены или колонны до оборудования (если оборудиваиио пе может быть расположено вплотную к ним); в - величина прохода между обору­ дованием, м; г - ширина основного оборудования, м; д - расстояние между оборудованием по ширине, м; Sy4 - площадь подразделения СТО, мя; с - коэффициент учитывающий тип оборудова­ ния, с = 1 - стационарное, с = 0 - передвижное или переносное; п - количество оборудования, шт.; птт равняется технологически необходимому и зависит от перечня предоставляемых услуг.

При достижении значения Ks = 1 или близкому к ней числу, получаем один из вариантов со­ четания групп оборудования, которому соответствует наиболее рационально используемая пло­ щадь СТО. Если значение Ks > 1, то разместить оборудование с учетом требований нормативнотехнологической документации и соблюдения условий безопасности на данной площади невоз­ можно. То есть на данном этапе необходимо сформировать перечень оборудования по наиболее распространенным видам предоставляемых услуг малых СТО с учетом классификационных требо­ ваний для различных значений площадей, что позволит при имитационном моделировании опре­ делить выходные параметры работы поста.

Для формирования базы вариации оборудования и его технических характеристик воспользу­ емся перечнем, составленным с учетом требований ГОСТ Р «Система сертификации услуг по тех­ ническому обслуживанию и ремонту автомототранспортных средств» (утв. постановлением Гос­ стандарта РФ от 11 ноября 1994 г. № 21), опыта действующих СТО, рекомендаций НАМИ, НИИАТ, ВИНИТИ и поставщиков оборудования [2].

Блок№3. Вероятность образования очереди на обслуживание.

Моделируем поток требований на пост. Вследствие влияния большого количества случайных факторов (сроки и количество поступающих заявок, виды выполняемых работ, трудоемкости и сроки выполнения заявок и т.д.), процесс технического обслуживания носит стохастический харак­ тер. Особенности функционирования СТО лучше всего можно описать с помощью теории массо-

Строительство. Транспорт

вого обслуживания. Для СТО наиболее приемлемой является смешанная система с ограничением времени ожидания поста обслуживания, это когда поступившая заявка в случае отсутствия свобод­ ного поста ожидает в очереди определенное время и покидает систему, если за это время не осво­ бодится пост.

Моделирование входящего потока требований осуществляется путем розыгрыша величины

интервала времени поступления требований в систему, которая определяется по формуле:

где V/ - псевдослучайные числа; /„ - длина очереди автомобилей, ожидающих обслуживания. Поступившее требование поступает на посты обслуживания. Вероятность образования оче­

реди определяется по формуле:

Путем розыгрыша определяется наличие свободного места и в случае его наличия, требова­ ние поступает на обслуживание. При отсутствии свободного поста требование направляется в оче­ редь ожидающих обслуживания и если в очереди находится максимально возможное количество автомобилей, то вновь поступившее требование покидает систему необслуженным.

Блок № 4. Продолжительность обслуживания поступившего на пост требования также опре­ деляется путем розыгрыша из базы данных норм времени на обслуживание и ремонт каждой марки автомобилей по зависимости (1).

По продолжительности выполнения воздействий (трудоемкостей) определяется средний раз­ мер дохода от работы поста за единицу времени; среднюю стоимость работы поста за единицу времени; доходы Д„ расходы С, и прибыль 77,- постов при выполнении данного вида воздействий и т.п. Определяются технико-экономические показатели при постоянном потоке требований и трудо­ емкости обслуживания для каждого варианта подобранного сочетания оборудования.

Блок№ 5. Оптимизация подбора производственного оборудования для малых СТО будет за­ ключаться в выборе наиболее выгодных в экономическом плане параметров работы производст­ венных зон предприятий с учетом воздействия случайных факторов, указанных выше. Экономиче­ ская эффективность работы СТО вероятно будет достигнута при обеспечении максимальных при­ былей. При недостаточной пропускной способности постов входящий поток требований (L/V,) бу­ дет превышать ее производительность (Xp-,v^), что приведет к нарастанию очереди ожидающих обслуживание автомобилей и потере части заявок на обслуживание, т.е. потере части доходов и прибыли предприятия. Превышение производительности СТО над входящим потокам требований приведет к увеличению затрат на вооружение постов оборудованием. Таким образом, условие оп­

Блок № 6. По итогам всех расчетов компьютер выбирает вариант с максимальной прибылью и выдает соответствующие выходные данные.

Приведенная выше блок-схема позволит производить оптимизацию побора технологического оборудования для малых СТО. Причем это оснащение будет соответствовать значениям оптималь­ но возможного уровня механизации на временном лаге 1,5 года при условии, что известны виды обслуживания и значения имеющихся площадей. На наш взгляд это позволит получать максималь­ но возможную прибыль на указанном временном промежутке при разумных вложениях.

Литература

1.Сарбаев В.И. Механизация производственных процессов технического обслуживания и ремонта автомобилей: Учебное пособие / В.И. Сарбаев, С.С. Селиванов, В.Н. Коноплев.- М.: МГИУ, 2003.-284 с.

2.Волгин В.В. Автосервис и права потребителей- М.: НТК "Дашков и К0", 2004160 с.

3. Напольский Г.М. Обоснование спроса на услуги автосервиса и технологический расчёт станции технического обслуживания легковых автомобилей: Учебное пособие / Г.М. Напольский, В.А. Зенченко.- М.: МАДИ (ТУ), 2000.- 83 с.