книги из ГПНТБ / Гальперин А.С. Прогнозирование числа ремонтов машин
.pdfА. С. ГАЛЬПЕРИН, И. В. ШИПКОВ
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЧИСЛА РЕМОНТОВ МАШИН
jM о с к в я.
«МАШИНОСТРОЕНИЕ» 1973
17 УДК 621.797.003.123 : 65.012.23
|
Гальперин А. С, Шипков |
И. В. Прогнозирование чис |
||
ла |
ремонтов |
машин. М., «Машиностроение», |
1973, 112 с. |
|
В книге изложен метод |
определения числа ремонтов |
|||
или |
операции |
технического |
обслуживания |
однородных |
машин, агрегатов при расчетах, связанных с перспектив ным планированием развития производства и эксплуа тации автомобилей, тракторов, сельскохозяйственных машин и другой техники. Приведенные в книге табли цы и программа позволяют производить точные расчеты вручную и на электронно-вычислительных машинах с учетом всех необходимых параметров.
Книга рассчитана на экономистов, плановиков маши ностроительных заводов, научно-исследовательских и проектных организаций.
Табл. 10'. Ил. 24. Список лит. 16 назв.
Редактор канд. техн. наук М. И. Лернер Рецензент канд. техн. наук А. С. Силкип
„ |
0185—340 |
|
Г |
038(01)—73 |
340-73 |
(^) Издательство «Машиностроение», 1973 г.
В В Е Д Е Н ИЕ
Прогресс науки и техники за последние десятилетня и
рост |
производительности |
труда во всех основных сфе |
рах |
производства привели |
к существенным изменениям |
в структуре предприятий, отраслей и всего народного хо
зяйства. Эти изменения вызвали значительное |
|
увеличе |
|||||||||||
ние удельного веса тех производств, |
которые |
принято |
|||||||||||
называть |
обслуживающими . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Механизация |
основных |
производственных |
|
|
процес |
||||||||
сов, внедрение |
автоматизированных |
машин, |
станков |
и |
|||||||||
агрегатов приводит к сокращению числа работающих |
на |
||||||||||||
основном |
производстве |
и увеличению |
|
роли |
вспомога |
||||||||
тельных служб . Высокая эффективность |
современной |
||||||||||||
техники |
возможна лишь |
в |
том |
случае, если |
она |
будет |
|||||||
надежно |
работать. Потери, |
связанные |
с |
простоями ма |
|||||||||
шин, настолько |
велики, |
что |
делают |
оправданным |
содер |
||||||||
ж а н и е обширных и сложных |
обслуживающих |
|
систем, |
||||||||||
призванных |
поддерживать |
технику |
|
основного |
|
произ |
|||||||
водства |
в |
работоспособном |
состоянии. |
Рациональное |
распределение материальных и трудовых ресурсов меж
ду основным |
производством |
и обслуживающей его си |
|
стемой является в настоящее время одной из |
актуальных |
||
и полностью |
еще не решенных проблем современной |
||
науки. |
|
|
|
В настоящее время ремонтом оборудования занято в |
|||
стране около 2,5 млн. человек, на эти цели |
отвлекается |
||
свыше одного миллиона |
металлорежущих |
станков. |
Только в системе В/О «Союзсельхозтехника» в 1972 г.
находилось |
более 4000 ремонтных |
предприятий, в |
том |
|||
числе 323 завода . Н а ремонт тракторов, комбайнов, |
сель |
|||||
хозмашин |
и автомобилей |
колхозами и совхозами |
еже |
|||
годно расходуется свыше 2,5 млрд. руб. |
|
|||||
Д о |
недавнего |
времени |
системы, |
обслуживающие |
тех |
|
нику в |
сельском |
хозяйстве |
страны, |
и ремонтные с л у ж б ы |
промышленного производства, планировались и созда
вались |
главным образом |
на основе приближенных рас |
||
ч е т о в . |
Совершенствование |
именно этой |
области |
про |
мышленной деятельности |
таит в себе наибольшие |
воз- |
||
' можности, позволяющие использовать резервы |
произ |
|||
водства. И з л о ж е н н а я в книге методика |
будет способст |
|||
вовать выявлению и использованию этих резервов |
(при |
|||
меры в |
книге условные) . |
|
|
|
Г л а в а I
ОСНОВЫ МЕТОДИКИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПОТРЕБНОСТИ В РЕМОНТЕ ИЛИ ТЕХНИЧЕСКОМ ОБСЛУЖИВАНИИ МАШИН
\. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ЧИСЛА РЕМОНТОВ
Ч а щ е всего |
оптимизация систем, призванных |
обес |
|||
печивать ремонт |
и техническое |
обслуживание |
эксплуати |
||
руемого в народном хозяйстве |
парка машин, |
начинается |
|||
с определения числа, объема |
и состава |
ремонтных ра |
|||
бот по техническому обслуживанию на весь парк |
ма |
||||
шин. |
|
|
|
|
|
Н а д е ж н о е прогнозирование |
спроса на |
ремонт, |
опре |
||
деление числа ремонтов и различного вида |
технических |
||||
уходов по к а ж д о м у типу машин обусловливает • |
пра |
вильный выбор мощности ремонтной базы. З а в ы ш е н и е запланированного спроса на ремонт ведет к недогрузке созданных и создаваемых предприятий, к их убыточной,
нерентабельной работе. З а н и ж е н и е ж е этого |
спроса вле |
||||
чет за собой ухудшение технического состояния |
машин, |
||||
увеличение |
простоев. |
|
|
|
|
При обосновании основных |
параметров |
ремонтной |
|||
сети, призванной обслуживать |
целые отрасли народного |
||||
хозяйства |
или крупные |
сельскохозяйственные |
зоны, |
||
в которых |
эксплуатируются |
десятки и д а ж е |
сотни |
тысяч |
машин, исключена возможность расчета этой потребно сти с учетом технического состояния каждого станка,
трактора, комбайна |
или автомашины . Н у ж н ы |
интеграль |
||||
ные |
методы |
оценки |
числа |
ремонтов д л я парка однотип |
||
ных |
машин, |
основанные |
на использовании |
некоторых |
||
общих характеристик |
их |
надежности и интенсивности |
||||
эксплуатации. |
|
|
|
|
||
В |
настоящее время |
наиболее распространен простой |
исоответственно приближенный способ определения
числа ремонтов г. Его определяют по формуле
r ^ - ^ N , |
(1) |
Вы |
|
где Вг — средняя годовая наработка |
машины; В м . — |
средняя наработка между |
ремонтами; N — число машин |
|||||||||
в парке. |
|
r/N = Kp |
|
|
|
|
|
|
||
Отношение |
часто |
называют |
коэффициен |
|||||||
том охвата парка машин ремонтом. |
|
|
|
|||||||
По |
формуле |
(1) |
можно |
получить |
точное |
значение |
||||
числа |
ремонтов |
при следующих |
условиях: |
|
|
|||||
число |
машин |
в парке |
не меняется, |
машины |
не спи |
|||||
сываются, |
новые машины не |
поставляются, работоспо |
||||||||
собность парка |
поддерживается |
за счет |
ремонтов; |
|||||||
с момента начала |
функционирования |
такой |
изолиро |
ванной группы машин прошло достаточно времени, во
всяком случае |
больше средней |
величины |
срока |
служ |
||||||
бы до ремонта новых машин |
данного |
вида. |
|
|
|
|||||
Эти условия |
практически |
никогда |
не |
выполняются. |
||||||
П а р к машин |
всегда пополняется, |
причем ресурс |
машин |
|||||||
до первого ремонта |
существенно |
больше |
межремонт |
|||||||
ного |
ресурса |
(иногда на 40, 50 и д а ж е 60%) . Ежегод |
||||||||
но часть старых и изношенных машин очередной |
ре |
|||||||||
монт |
не проходят, |
а просто |
их списывают. |
Сроки |
по |
|||||
становки машин |
в |
ремонт и |
сроки списания — это |
не |
строго регламентированные величины, а лишь их неко торые средние значения, вокруг которых рассеяны фактические доремонтные, межремонтные и полные сро
ки службы . Перечисленные выше реально |
действующие |
|
факторы снижают потребность |
в ремонте |
по сравнению |
с потребностью, подсчитанной |
по формуле |
(1). |
Это обстоятельство иногда стремятся учесть введе нием коэффициента г ) < 1 . Например,
(2)
Вданном случае надо' правильно определить ко эффициент Т].
ВГосударственном всесоюзном научно-исследова тельском технологическом институте ремонта и эксплуа
тации |
машинно-тракторного |
парка |
( Г О С Н И Т И ) |
значе |
||
ние этого коэффициента при расчетах ремонтной |
базы |
|||||
'•принимают |
ti = 0,6-f-0,65. П о методике Н И И А Т [7] фор- |
|||||
, мулу |
(1) |
корректируют |
иным |
способом, |
при |
этом |
учитывают, |
что часть машин, п о д л е ж а щ и х |
списанию, |
||||
не будут ремонтировать: |
|
|
|
|
и
•ам
(3)
где |
Тс — средний срок службы машин до |
списания, |
го |
|
ды; |
'ам |
пробег автомобиля за амортизационный |
срок |
|
службы,— км; / 0 — средний межремонтный |
пробег, |
км. |
||
|
При |
определении потребности в ремонтах автомоби |
лей по формуле |
(3) |
принимают |
допущения, которые |
||||
резко снижают |
точность |
расчетов. |
П р е ж д е |
всего это |
|||
относится к среднему |
межремонтному пробегу |
||||||
|
|
шее |
( / д + / м ) / 2 , |
|
|
||
где / д — пробег |
автомобиля |
до |
первого капитального |
||||
ремонта; / м — м е ж р е м о н т н ы й |
пробег |
автомобиля. |
|||||
Неточность |
расчетов |
при |
использовании |
среднего |
|||
межремонтного |
пробега, |
не учитывающего |
возрастной |
состав парка, становится очевидной при определении по
требности в ремонте парка, состоящего в основном |
из |
||||||||||||||
новых или у ж е отремонтированных |
машин . |
|
|
|
|
|
|||||||||
Формула |
(3) |
не |
позволяет т а к ж е |
учесть |
изменение |
||||||||||
межремонтных сроков службы во времени, что |
особен |
||||||||||||||
но в а ж н о |
при |
расчете |
потребности |
в |
ремонте |
на |
|
пер |
|||||||
спективу. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Известны |
попытки |
определения |
|
потребности |
в |
|
ре |
||||||||
монте, базирующиеся на укрупненных расчетах |
упро |
||||||||||||||
щенного |
процесса восстановления, |
парка |
машин |
|
[11]. |
||||||||||
В ней учитывается пополнение и списание |
парка |
|
ма |
||||||||||||
шин, зависимость |
доремонтных |
и |
межремонтных |
|
сро |
||||||||||
ков службы и общей долговечности |
машин |
от |
|
вре |
|||||||||||
мени функционирования |
этого парка |
как |
системы. |
Все |
|||||||||||
параметры задаются строго фиксированными |
средними |
||||||||||||||
величинами. Этим |
предполагается |
детерминированный, |
|||||||||||||
неслучайный |
характер |
|
процесса |
|
выхода |
машин |
|
из |
|||||||
строя и их восстановления при ремонте. Суть |
|
методики |
|||||||||||||
состоит в |
следующем. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
П а р к |
машин |
делится |
на две |
части. Одна часть |
|
со |
|||||||||
стоит из |
машин, |
у ж е побывавших |
в |
ремонте. |
Ресурс |
||||||||||
этих машин до очередного ремонта |
обозначим |
В,п. |
|
К |
|||||||||||
другой части относятся машины, ранее ремонт |
не |
|
про |
||||||||||||
ходившие. И х ресурс до первого ремонта обозначим |
|
Вя. |
|||||||||||||
Тогда число ремонтов на некоторый |
перспективный |
ме- |
|||||||||||||
мент времени / определяют по формуле |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
В? |
|
|
(Nt-NR-Nc) |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
(4) |
|
|
|
|
|
В* |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где Nt — среднегодовое |
число машин |
данной |
марки |
в |
|||||||||||
расчетном t-м |
году; |
Лд — число |
машин, |
не |
подвергав |
б
шихся ремонту к началу расчетного года; |
Л/с |
число |
||
машин, |
подлежащих |
списанию в расчетном |
году; |
Вт — |
— |
|
|||
годовая |
наработка |
машины . |
|
|
Число машин, не подвергавшихся ремонту к началу расчетного года, можно приближенно определить по формуле
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' |
|
• |
№ |
где V—годовое |
|
пополнение |
системы |
машинами . |
|
|
|
|||||||||
Если интенсивность |
|
пополнения |
машинами |
|
изме |
|||||||||||
няется в расчетном периоде, то, предполагая |
это |
изме |
||||||||||||||
нение линейным, |
получим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
V = |
V t |
- - ^ { V t - V , ) , |
|
|
|
|
(6) |
||||||
где Vi — поступление машин |
в |
t-u |
году; |
V0 |
— то |
ж е |
в |
|||||||||
начале расчетного |
периода. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Формулы |
(5) |
и |
(6) |
выведены при |
условии, |
что ма |
||||||||||
шинам, поступившим в |
систему |
за |
В д |
/ В г лет |
до |
момен |
||||||||||
та i, потребуется во всех случаях -только |
один |
ремонт. |
||||||||||||||
Так и было бы, если бы |
первый |
ремонт |
|
требовался |
||||||||||||
машине строго |
после наработки, |
равной В д . |
|
|
|
|
||||||||||
В рамках детерминированной модели задачи |
нахож |
|||||||||||||||
дения |
числа |
ремонтов |
нельзя |
учесть |
рассеивание |
вели |
||||||||||
чины |
наработки |
машины |
около |
ее |
среднего |
значения. |
||||||||||
Например, в формуле (5) вместо V используют среднее |
||||||||||||||||
арифметическое |
|
между |
V |
и |
V/. Точно |
так |
ж е учитыва |
|||||||||
ют изменение |
годовой |
наработки |
машин . |
|
Она |
|
исчис |
ляется как средняя м е ж д у наработкой в начальный мо
мент и расчетный |
момент |
t. |
|
|
|
|
||
Если |
ресурсы |
машины |
изменяются |
(обычно |
увели |
|||
чиваются) в процессе технического |
прогресса, |
то |
это |
|||||
обстоятельство, |
в |
предположении |
линейного характера |
|||||
роста ресурса, |
учитывают |
формулой |
|
|
|
|||
|
|
|
В, = - |
% |
. |
|
|
(7) |
Найденное по уравнению (7) значение доремонтного |
||||||||
ресурса |
используют затем |
в формулах (4) и (5) . ' Ана |
||||||
логично может быть найден межремонтный |
ресурс |
|||||||
машин, |
которые |
поступят |
в повторный |
ремонт |
в |
мо |
||
мент t. |
|
|
|
|
|
|
|
|
7
И з в е с т ны и другие методы определения потребно сти машин в техническом обслуживании и ремонте [8], [13]. Один из методов обстоятельно и подробно учиты вает влияние условий эксплуатации на долговечность автомобилей и соответственно на потребность их в ре
монте [8]. По этому методу |
число капитальных ремон |
||||||||||||||
тов |
определяют по |
формуле |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
Г |
— ^ r (rX>JTrам) |
|
|
|
|
fg\ |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10» |
|
|
|
|
|
. |
где |
L r — планируемый |
годовой |
пробег |
парка |
автомо |
||||||||||
билей, |
км; |
г р — число |
капитальных |
ремонтов |
на |
||||||||||
1 млн. км пробега при соблюдении установленных |
норм |
||||||||||||||
амортизационного |
пробега; |
г а м |
— |
дополнительное |
число |
||||||||||
капитальных |
ремонтов |
при превышен™ |
норм |
амортиза |
|||||||||||
ционного |
пробега. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Величины |
г р и г а |
ы |
определяют |
по |
формулам |
|
||||||||
|
|
|
|
Г р |
|
* lPK |
~ V ° e ; |
|
|
( 9 ) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
'ам |
/ |
|
|
|
/ , п \ |
|
|
|
|
|
|
|
|
~Пк |
Юв |
1 Г ' |
|
|
|||
|
|
|
|
Г |
ш |
= |
|
|
|
|
|
( 1 0 ) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
'ам 1Лам |
|
1) |
|
|
|
||
где |
/( — коэффициент |
|
отклонения |
от |
установленных |
||||||||||
норм |
межремонтного |
пробега; |
/Сам |
коэффициент от |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
амортизационного |
про |
||||
клонения от установленных норм — |
— |
|
|
|
|||||||||||
бега; |
/ р — нормативный |
пробег |
до |
первого капитального |
|||||||||||
ремонта, |
км. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Коэффициент отклонения |
от |
установленных |
норм |
|||||||||||
межремонтного пробега определяют по формуле |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
К = КЛэКврКспКиЛ, |
|
|
|
|
(") |
|||||
где |
|
Ддэ — поправочный |
коэффициент, |
учитывающий |
|||||||||||
влияние |
дорожно - эксплуатационных |
условий; |
KnV |
— ко- |
эффициент, учитывающий степень использования авто
мобилей |
в качестве |
тягачей; Ксп — коэффициент, |
учиты |
|||||
вающий |
соотношение в |
структуре парка |
между |
новыми |
||||
и прошедшими ремонт |
автомобилями; |
/ С п д — коэффи |
||||||
циент на |
увеличение |
ресурса |
выпускаемых |
новых и |
||||
реконструируемых |
автомобилей. |
|
|
|
||||
Имеются |
номограммы для |
определения |
поправоч |
|||||
ных коэффициентов, которые облегчают расчеты. |
|
|||||||
Следует заметить, что общим недостатком |
всех рас |
|||||||
смотренных |
методик является |
то, что в |
них |
потребность |
8
в ремонте рассматривается как строго' детерминирован
ный, неслучайный процесс. Результатом |
такого |
допу |
||||
щения |
является, как |
правило, |
искажение величины |
по |
||
требности в ремонте, |
особенно |
д л я тех |
случаев, |
когда |
||
парк машин интенсивно пополняется, а |
год, д л я |
кото |
||||
рого проводят расчеты, отстоит |
о т . м о м е н т а н а ч а л а |
экс |
||||
плуатации данных машин на величину, |
меньшую |
их |
||||
срока |
службы . |
|
|
|
|
|
Кроме того, в этих методиках не достаточно полно отражена динамика потребности в ремонте в связи с по стоянным улучшением показателей надежности новых
машин и повышением качества их ремонта. |
|
|||||||||
Расчеты, |
сделанные |
по |
различным |
методикам, |
д а л и |
|||||
следующие |
значения коэффициента охвата капиталь |
|||||||||
ным ремонтом |
автомобилей |
типа |
Г А З |
в |
сельском хо |
|||||
зяйстве |
Р С Ф С Р |
за |
1970 |
г. |
|
|
|
|
|
|
Формулы |
|
|
|
(1) |
(2) |
(3) |
(4) |
(8) Отчетные |
данные |
|
/<р |
|
|
|
0,32 |
0,27 |
0,21 |
0,29 |
0,31 |
0,26 |
|
Из |
этих |
данных |
видно, |
что значения |
этого расчет |
ного коэффициента заметно отличаются от фактического коэффициента охвата ремонтом.
П р е д л а г а е м а я |
методика лишена в |
значительной |
мере отмеченных |
недостатков. Значения |
коэффициен |
та охвата капитальным ремонтом, полученные по пред
лагаемой методике (см. гл. I I ) , практически |
совпадают |
||||||||||||
с отчетными |
данными . |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
2. ПРОЦЕСС ВОССТАНОВЛЕНИЯ И ЕГО |
|
|
|
|
|
||||||||
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ |
|
|
|
|
|
|
|||||||
Выше было |
сказано, |
что |
|
подход к |
прогнозированию |
||||||||
числа ремонтов или работ по техническому |
обслужива |
||||||||||||
нию, основанный |
на |
рассмотрении |
совокупности |
машин |
|||||||||
; в некоторой |
зоне |
или |
отрасли |
как |
неизменной, |
застыв- |
|||||||
' шей во |
времени, |
в принципе |
является |
приближенным и |
|||||||||
: может |
быть использован |
лишь д л я ориентировочных |
рас- |
||||||||||
1 четов. Строгое |
решение |
рассматриваемой задачи |
дает |
||||||||||
i методика, опирающаяся |
на |
математические |
методы |
тео- |
|||||||||
: рии восстановления. Общие результаты теории |
восста |
||||||||||||
новления, развитой В. Л . Смитом |
[9], |
были |
использова |
||||||||||
ны и получили |
некоторое |
развитие |
д л я |
определения |
|||||||||
потребности |
в |
ремонте |
парка машин |
разного |
назначе- |
9