Планирование механизации транспортного строительства. Учебное пособие

развития комплексной механизации, значения технико-экономических показателей производственной и технической эксплуатации машин в плановом периоде,

показателей хозяйственной деятельности специализированных организаций,

математические модели, алгоритмы и программы расчётов.

ЭВМ позволяет получать различные варианты решений.

Применение ЭВМ при расчётах развития механизации позволяет:

1.Вести плановые и оперативные расчёты режимов, затрат и выработки. При участии технико-экономических служб с помощью вычислительной техники осуществляются анализ и прогнозирование деятельности предприятия.

2.Выполнять проектные и конструкторские расчёты (кинематические,

силовые, прочностные, геометрические, тепловые и пр.). Это создаёт базу для решения основных вопросов автоматического проектирования.

3. Проводить механизацию инженерно-экономических расчётов. Цель такого подхода – это повысить качество расчётов, снизить трудоёмкость и сократить затраты времени на их проведение [8].

Например, в системе проектирования приводов оборудования конструктор задаёт кинематическую схему проектируемого привода и его основные параметры.

С помощью ЭВМ производится подбор параметров всех деталей привода (валов,

колёс, подшипников, шпоночно-шлицевых соединений). Подбор параметров осуществляется исходя из условий жёсткости, уровня шума, размеров и пр.

параметров [8].

91

6 Совершенствование планирования ремонтов строительных

машин

6.1 Содержание плановых задач

Содержание плановых задач включает в себя:

•Введение. Пояснение целей и основных задач, которые должны быть исполнены.

•Основную часть. План действий, которые необходимо выполнить, с

указанием последовательности, времени и средств для достижения задачи.

•Описание ресурсов. Список ресурсов, которые необходимы для выполнения задач (финансы, люди, материалы, оборудование).

•Предполагаемые риски. Перечисление возможных проблем, которые могут возникнуть в процессе реализации плана, и способы их предотвращения.

•Расписание. Распределение задач по времени, когда они будут исполнены,

продолжительность каждой задачи и сроки их завершения.

•Ожидаемые результаты. Что планируется достичь в итоге и какими показателями будет оцениваться успех плана.

•Ответственные лица. Перечень людей и команд, ответственных за выполнение каждой части плана.

Рост механовооружённости строительных организаций сопровождается развитием ремонтной базы. Около 5 % годового фонда рабочего времени составляют простои из-за внезапных отказов. Это приводит к непроизводственным затратам, связанным с ожиданием ремонта и срывом сроков выполнения механизированных работ. Следовательно, актуальная задача – это планирование перспективного развития ремонтных предприятий и оптимального распределения годового ремонтного фонда строительных организаций, чтобы обеспечить потребность в ремонтах при наименьших суммарных приведённых затратах [4].

Техническая эксплуатация машинных парков планируют по установленным в нормативных документах периодам в машино-часах работы между техническими

92

воздействиями, рассчитанные на средние условия эксплуатации машин, средние трудозатраты на проведение каждого вида воздействий [1]. Планирование потребности в ремонтах строительных машин по средним параметрам может привести к ошибкам, поэтому необходимо учитывать вероятностный характер исходных данных [4].

В транспортном строительстве вариации условий эксплуатации строительных машин отличаются разнообразием по климатическим и геологическим признакам,

расположению объектов, по структуре и возрастному составу парков, по удельному весу перебазирований машин своим ходом, во время которых изнашивается ходовая часть, и пр.

Количество фактически проведённых ремонтов машин обычно отличается от плановой потребности в ремонтах, которая рассчитана для парка машин по нормам.

Поэтому искажаются исходные данные для прогнозирования и планирования производственной и технической эксплуатации машин и ухудшаются технико-

экономические показатели работы машинных парков и ремонтной базы [4]. Влияние этих факторов различное в зависимости от уровня расчётов. Например, неправильно определённая потребность в ремонтах парка машин приведёт к неправильному составлению графика проведения технических воздействий, фактическое количество ремонтов и сроки их приведения будут отличаться от плановых. При таком графике ремонтов планирование производственной эксплуатации машин не будет достоверным, могут иметь место внезапные отказы машин, срывы сроков механизированных работ, сроков сдачи объектов в эксплуатацию, также увеличится число внеплановых ремонтов. Такие обстоятельства снижают надёжность работы машинного парка [1]. Даже если внеплановые ремонты выполняют вместо ближайших плановых, увеличивается время на ожидание демонтажа машин,

перебазирования в мастерские и начала ремонта. Это всё уменьшает годовой фонд рабочего времени машин.

Количество и структура ремонтов, которые являются оптимальными для определённого машинного парка, могут иметь отклонения относительно результатов расчётов по усреднённым данным в зависимости от степени

93

использования техники, организации технической эксплуатации и пр. условий.

Например, при интенсификации использования техники в тяжёлых условиях и при небольшом числе перебазирований межремонтный цикл машин сократится, а число ремонтов, которое потребует парк машин в течение года, превысит расчётное количество ремонтов по средним данным.

Для транспортных строительных организаций необходима методика планирования технической эксплуатации, которая бы определила достоверные потребности в ремонтах с учётом специфики работы машинных парков и улучшила технико-экономические показатели применения машин.

Анализировать такую задачу необходимо с позиции теории восстановления.

Для решения задачи следует рассматривать характеристики технической и производственной эксплуатации машин как случайные величины, распределение которых зависит от условий работы машинного парка. Для количественного определения таких условий применяют методы математической статистики.

При определении потребности в ремонтах нужно учитывать специфику распределений межремонтных циклов в парке, число часов работы машин в плановом периоде и распределение машин в парке по возрасту на начало планового периода [1].

Планируемое число часов работы машин возможно определить на основе отчётных данных базового периода с учётом плановых изменений отдельных факторов, которые влияют на улучшение применения техники. Порядок подготовки и степень детализации исходных данных зависят от уровня строительной организации.

6.2 Определение потребности в ремонтах машин

Определение потребности в ремонтах машин включает различные подходы в зависимости от вида ремонта.

Для текущего ремонта потребность выявляют в результате проведения контрольно-диагностических работ и наблюдения за работой машин на линии.

94

Капитальный и средний ремонты планируют согласно установленным нормам межремонтных ресурсов, а практическую потребность в ремонте устанавливают в зависимости от технического состояния машины.

Потребность в ремонте также определяют в случае преждевременного выхода машин из строя из-за аварий, катастроф, поломок и прочих причин.

Для определения количества капитальных ремонтов автомобилей на планируемый год применяют формулу: количество капитальных ремонтов (МКР) =

нормативная межремонтная наработка между капитальными ремонтами (ВМ) /

планируемая среднегодовая наработка одного автомобиля данной марки на предприятии (ВСГР) / списочное число автомобилей данной марки на предприятии

(NСП).

Годовой объём работ по текущему ремонту автомобилей определяют по формуле: годовой объём работ по текущему ремонту (VTГР) = удельная суммарная трудоёмкость текущего ремонта автомобилей данной марки (чел.-ч на 1 000 км пробега) / планируемая среднегодовая наработка одного автомобиля данной марки на предприятии (ВСГР).

Также для определения потребности в ремонте машин возможно применять графоаналитический метод. Он включает распределение ремонтно-обслуживающих работ по месту выполнения в зависимости от категории сложности их выполнения,

составление календарного плана технического обслуживания и ремонта машин и прочие шаги.

Методика вероятностных расчётов числа технических воздействий для машинного парка содержит этапы:

1)анализ статистических характеристик технической эксплуатации машин;

2)установление эмпирических и теоретических закономерностей изменения и распределения характеристик технической эксплуатации;

3)определение удельного веса машин в парке, которые требуют ремонта определённого вида в плановом периоде, и составление графиков ремонтов машин

[1].

95

Анализ характеристик технической и производственной эксплуатации машин проводят на основе выбранных из отчётных и учётных материалов определённого машинного парка следующих данных:

–величин периодов и циклов между ремонтами, R, машино-ч [1];

–затрат машиноресурсов в течение года, т. е. число часов работы в году, t,

машино-ч;

– затрат машиноресурсов после последнего ремонта, а для новых машин – с

начала эксплуатации, Т, машино-ч.

Так, на первом этапе расчётов все характеристики, которые имеют разброс значений, будут представлены статистическими выборками.

Систематизацию полученного статистического материала осуществляют по указанным характеристикам каждого типа машин в определённой последовательности: ранжирование значений соответствующего варьирующего признака в порядке возрастания; составление интервальных рядов, которое включает разбивку совокупности значений на интервалы, определение относительной и абсолютной частоты попадания значений в каждый интервал;

построение графиков вариационных рядов, установление эмпирических закономерностей; определение параметров теоретических законов распределения вероятностных величин, согласующихся с эмпирическими закономерностями с заданным уровнем достоверности.

Данная последовательность систематизации и математической обработки отчётных данных позволит перейти в расчётах от статистических выборок к закономерностям распределения характеристик t, R и Т.

Потребность в ремонтах зависит от возраста машин. Анализ составов парков машин выявил колебания их возраста: имеются новые машины и переработавшие срок службы на 5 лет и более. Справедливы рекомендации доктора технических наук И.А. Луйк, согласно которым парк машин необходимо разбивать на группы новых машин, прошедшим один ремонт, два ремонта, три ремонта и т. д., принимая межремонтные циклы для каждой последующей группы с коэффициентом, равным

0,8. Структуру парка при этом возможно представить статистическим рядом [1]. Но

96

при агрегатно-узловом методе ремонта узлы нередко заменяют новыми и машины после ремонта состоят из других узлов, поэтому старение машин происходит в иной прогрессии.

В соответствии с теорией восстановления, работу парка машин рассматривают как функционирование системы элементов с определённой длительностью безотказной работы, В. С некоторым допущением возможно рассматривать величины В как независимые и одинаково распределённые, а их систему – как процесс восстановления средней машины парка [1].

Анализ связи между характеристиками t, R и Т показывает, что взаимозависимость таких характеристик проявляется относительно слабо, потому что на использование машин в течение года (параметр t) более влияние оказывают организация строительной площадки, количество перебазирований и т. п., чем число часов работы после ремонта (параметр Т). Внезапные отказы наблюдаются с одинаковой частотой и у машин, которые ещё не требуют ремонта, и у машин с расходом ресурсов, приближающимся к R.

Анализ распределения характеристик позволяет R и t позволяет влиять на улучшение технической эксплуатации машин. В среднесрочных планах рекомендуется с учётом такого анализа наметить организационно-технические мероприятия: создать обменный фонд запасных частей, улучшить качество технических обслуживаний и пр., которые позволят приближать величину R к

оптимальному значению и увеличивать величину t.

6.3 Оптимальное планирование размещения и загрузки ремонтных

предприятий

Развитие ремонтной базы, которое необходимо для освоения растущего ремонтного фонда машинных парков, осуществляют строительством новых и реконструкцией действующих ремонтных предприятий [1]. Ремонтно-механические заводы рассредоточены по всем экономическим районам, поэтому возникает немалое число вариантов перевозок машин различных типоразмеров на такие

97

заводы, а также сроков и размеров капитальных сложений в их развитие.

Наилучший вариант разрабатывают с учётом перспектив развития механизации на основе прогноза изменения параметрических рядов машин, сроков их службы и размещения объектов строительства.

На стадии прогнозирования определяют источники и номенклатуру ремонтного фонда, устанавливают оптимальные структуру и размеры ремонтных предприятий. Результаты прогноза применяют для планирования капитальных вложений на какой-либор период. Исходными данными являются:

–оптимальные составы парков машин;

–размещение парков машин [1];

–существующие номенклатура, объёмы и технико-экономические показатели выпуска продукции ремонтными заводами;

–оптимальная структура межремонтных циклов;

–эффективность изменения уровня специализации и внедрения прогрессивных технологий [2].

Задача заключается в определении такого варианта месторасположения,

структуры и мощности новых и реконструкции действующих заводов, который обеспечит освоение ремонтного фонда строительных организаций и выпуск другой централизованной продукции с минимальным суммарным размером приведённых затрат [3].

Одно из основных направлений роста технического уровня ремонтной базы – это специализация, которая позволяет создавать на предприятиях поточные линии ремонта узлов и агрегатов и поточно-конвейерные линии для сборки полнокомплектных машин, повышающая производительность труда в 2 раза и улучшающая качество ремонтов. В транспортном строительстве ремонт многих типов машин, даже при его концентрации на одном предприятии и введении предметно-технологической специализации, остаётся мелкосерийным. Ремонт малочисленных групп машин на одном предприятии приведёт к необходимости перевозить их. Поэтому при планировании размещения ремонтных мощностей необходимо иметь в виду принцип комплексного развития. Оптимальный план

98

рекомендуется разрабатывать на основе межотраслевого баланса потребности в ремонтах и ремонтных мощностей.

Суммарная себестоимость всей ремонтной продукции

транспортные затраты;

qij – расходы, которые не зависят от объёма капитального ремонта.

Наилучшие величины xij – это те, которые обеспечивают наименьшую величину Z при следующих условиях:

А) Выполнение планов капитальных ремонтов по каждому пункту отправления машин

(51)

где xij – количество машин каждого типоразмера, которые сосредоточены в одном из экономических районов, по оптимальному плану направленные на j-ый завод;

n – число заводов j-ого завода по ремонту машин одной подгруппы, тыс. руб.;

Пi – потребность в ремонте i-ого пункта, шт.

Б) Ограниченная мощность ремонтных предприятий

(52)

где Цij – оптовая цена капитального ремонта машин на j-ом заводе;

Мj – мощность j-ого завода по ремонту машин одной группы, тыс. руб.; m = m' · m'' – число пунктов отправления машин в ремонт.

99