Планирование механизации транспортного строительства. Учебное пособие

необходимо предусматривать период обновления [1]. Темпы обновления разные для отдельных типоразмерных групп машин, их устанавливают по результатам межотраслевого баланса производства и потребления строительной техники и зависят от возможностей развития машиностроительных отраслей, сроков морального старения моделей, возможности и целесообразности их модернизации и других факторов.

При решении вопросов о списании машин в конкретной строительной организации необходимо учитывать особенности её машинного парка. Удельный вес машин в парке, которые подлежат списанию в плановом году, зависит от специфики технической и производственной эксплуатации, величины нагрузок на рабочие органы, проведения модернизации базовых машин, обеспечения поставок новых машин и прочих факторов, по-разному действующих в различных строительных организациях [1]. Анализ актов списания машин показала, что в общестроительных организациях по сравнению со специализированными машины одного и того же возраста в годах имеют меньшую наработку машино-часов и,

следовательно, большие фактические сроки службы.

Сложность программы обновления парков машин заключается в том, что размер списания зависит от поставок новых машин, а потребность в машинах устанавливают в свою очередь в зависимости от списания [1]. Исходной базой для расчётов принимают размер фактического списания, который определяют на основе данных о возрасте, условиях эксплуатации и поставок машин в базовом периоде. Он позволит оценить возрастную характеристику парка по расходу машиноресурсов,

избежать искажения потребности в новых машинах, определить на каждый год планового периода размер увеличения поставки машин по сравнению с поставками в базовом периоде. Это даст возможность к концу планового периода иметь в парке машины со сроками службы, не превышающими экономически целесообразные [1].

Исходные данные для определения фактического размера списания машин определённого типоразмера:

–возраст на начало планового года, Т ', машино-ч;

–число часов работы машины в течение года, t;

81

– срок службы машин, L.

Параметры распределения числа часов, отработанных машиной с начала эксплуатации до начала планируемого периода, Т ', зависят в основном от темпов обновления парка [1]. Вероятность списания любой машины парка, Рs, в плановом году определяют как вероятность того, что разность между машино-часов с начала эксплуатации до конца года Т ' + t и затратами машино-часов в течение срока службы машины, L, будет неотрицательной

Очевидно, необходимо найти распределение, S, суммы величин Т ', t и (-L) и

определить вероятность того, что величина S будет неотрицательной.

Вычислительный процесс нахождения совместного распределения называют сверткой; он наиболее прост если распределения слагаемых величин являются нормальными. Поэтому сначала выполняют свертку двух нормально распределённых коррелированных величин L ' = L – t, а затем Т ' – L '. Совместное распределение L ' будет также нормальным с параметрами

где М(L ') – математическое ожидание характеристики L ', которую оценивают средними значениями этой характеристики;

М(L) – математическое ожидание характеристики L, которую оценивают средними значениями этой характеристики;

М(t) – математическое ожидание характеристики t, которую оценивают средними значениями этой характеристики;

– средние квадратические отклонения распределений L ', которые оценивают стандартными отклонениями при объёме выборки, превышающем 40;

82

σt – средние квадратические отклонения распределений t, которые оценивают стандартными отклонениями при объёме выборки, превышающем 40;

σL – средние квадратические отклонения распределений L, которые оценивают стандартными отклонениями при объёме выборки, превышающем 40;

– коэффициент корреляции характеристик L и t. Если по результатам анализа статистики корреляционная зависимость между характеристиками L и t проявляется слабо, то величина rL,t = 0.

Наличие машин в парке в первом году планового периода (без учёта поставок новых машин) [1]

где Кспис. – коэффициент равномерности списания машин в течение года; Кспис. = 0,5;

Yспис. – удельный вес списываемых машин;

– наличие машин в парке на начало первого года;

Nразр. – количество машин в разрешённой консервации;

Nпарк – количество машин, убывающих в парк в другую организацию или поступающих из другой организации.

Количество наличных машин во втором году без учёта поставок рассчитывают аналогично. Наличие машин на начало второго года [1]

Интенсивный и экстенсивный рост выработки машин и снижение себестоимости механизированных работ являются следствием улучшения организации механизированных работ, освоения новых типов машин, внедрения прогрессивных технологий, изменения структуры и мощности строительных организаций и пр. факторов. Для правильного определения в плановом периоде величины технико-экономических показателей необходимо учесть взаимосвязи между отдельными факторами.

83

Индекс изменения производительности машин

где Кфонд – индекс изменения фонда рабочего времени машин;

Кмашин. – индекс изменения машиноёмкости данной работы;

Кработа – индекс изменения удельной потребности в машинах определённого типа на данной работе.

Технико-экономические показатели применения новой техники зависят от технических характеристик и цен новых машин.

5.4 Последовательность расчётов оптимальных составов машинных

парков

Последовательность расчётов оптимальных составов машинных парков может включать следующие этапы:

•Анализ исходных данных. Необходимо учитывать классификацию типоразмерных групп машин, их основные параметры, технико-экономические показатели использования с учётом динамики изменения по годам планового периода, структуру производственной программы и объёмы механизированных работ, а также структуру наличных парков машин [1].

•Формирование производственных программ.

•Расчёт фондов машиноресурсов наличного парка.

•Определение потребности в новых машинах. В итоге расчётов – заявки на машины, анализ результатов машинного счёта, корректировка заявок.

•Оптимальное распределение фондов машиноресурсов по машинным паркам

[1]. Расчёт выполняют по программе решения задачи математического программирования. Исходные материалы – сведения о математической модели задачи и программе её решения, результаты расчёта.

84

• Оптимальное распределение парков машин по объектам производственной программы [1]. Расчёт выполняют по программам решения распределительной задачи математического программирования и задачи формирования оптимальных планов работ. Исходные материалы – сведения о математических моделях задач и программах их решения, результаты расчёта.

Все промежуточные результаты машинного счёта находятся под контролем и при необходимости могут быть скорректированы вводом дополнительных ограничений и условий.

Из-за ежегодного изменения исходных для расчёта параметров – объёмы и структура работ, поступления и списания машин и пр. факторов, состав парка машин не может быть установлен единовременным расчётом [1]. Необходимо ежегодно уточнять соотношение поступления новых машин и списания старых для получения наибольшего экономического эффекта. Основываясь на этом и выводах относительного уровня среднесрочного планирования, методику оптимизации необходимо строить на последовательных расчётах составов машинных парков организаций. Расчёты должны обеспечивать выполнение регулирующих показателей главных управлений и получение исходных данных для определения оптимальных составов парков машин структурных подразделений организаций:

управлений механизации и механизированных колонн.

Определяют объёмы каждого вида основных, вспомогательных и отделочных работ, которые должны быть выполнены новыми машинами [1]

= V t - , (42)

где V t – объём механизированных работ в t-ом году планируемого периода;

– среднегодовая эксплуатационная производительность машин i-ой типоразмерной группы существующего парка;

– фонды машин i-ой типоразмерной группы существующего парка.

85

Потом на основе прогноза развития механизации и структуры работ выбирают наиболее эффективные типы новых машин и устанавливают объекты и участки их применения.

Определяют потребность в новых машинах организаций

где – потребность в новых машинах i-ого типа в t-ом году;

– объём механизированных работ j-ой разновидности объектов-

представителей;

– среднегодовая эксплуатационная производительность машин i-

типоразмерной группы нового парка; Кпоставка – коэффициент равномерности поставки машин; Кпоставка = 2 (принимают

равномерную в течение года поставку).

Суммируют годовые потребности в новых машинах, корректируя их для выбора наиболее эффективных машин, сокращения и унификации номенклатуры типоразмеров, распределения машин, сокращения количества машин, находящихся в консервации, и объёма неустановленного оборудования

= – nперераспр. – nконс., (44)

где nперераспр. – размер снижения общей потребности в новых машинах за счёт перераспределения машин;

nконс. – размер снижения общей потребности в новых машинах за счёт сокращения количества машин, находящихся в консервации, и объёма неустановленного оборудования.

Если исходная для расчётов информация задана укрупнённо, в виде размера капитальных вложений в отрасль, что может иметь место для последних лет

86

планового периода, то потребность в машинах на прирост парка, комплектование и замену изношенных определяют [1]

где Мt – потребность в поставках машин в t-ом году, штук или единиц мощности

(грузоподъёмности, ёмкости);

Yсмр – удельный показатель объёма данного вида работ в физических измерителях на 1 млн. рублей строительно-монтажных работ;

Сt – объём капитальных вложений по виду строительства, млн. рублей;

Куд. – коэффициент, учитывающий изменение удельного показателя физического объёма данного вида работ на 1 млн. рублей строительно-монтажных работ;

– годовая эксплуатационная выработка одной машины или выработка,

приходящаяся на единицу мощности;

Н0 – наличие машин на начало t-ого года;

Yспис. – удельный вес списания машин в t-ом году

В результате составляют заявку плановым органам на новые машины. Если после согласования поставок новой техники имеются ограничения на объём поставок некоторых типов машин, то корректируют их потребность за счёт снижения процента списания машин существующего парка. По планам поставок новых машин рассчитывают оптимальное распределение парка новых и старых машин по объектам строительства и участкам работ [1]. Обычно данный расчёт оставляют в виде таблицы для наглядности. В таблицу вносят исходные данные:

состав наличного парка машин в виде типоразмерных групп, фонды машиноресурсов этого парка на начало каждого года, перечень объектов-

представителей и объёмы механизированных работ [1]. По ведущим машинам в каждую позицию таблицы вносят технико-экономические показатели использования машин: приведённые затраты, плановую производительность в расчёте на единицу

машиноресурсов, приведённые удельные затраты , искомые машиноресурсы.

87

По комплектующим машинам в каждую позицию таблицы вносят коэффициент затрат машиноресурсов комплектующих машин при ij-ом способе механизации

и затраты машиноресурсов. Необходимо из множества вариантов распределения парка новых и наличных машин по объектам-представителям выбрать тот вариант,

который обеспечит наименьший суммарный размер приведённых затрат на развитие машинных парков, ремонтной базы и выполнение объёмов работ в плановом периоде с приведением разновременных затрат к первому году планирования с помощью нормы дисконтирования, равной 0,08 [1]. Этот критерий оптимальности и будет соответствовать расчётам сравнительной эффективности новой техники.

Математическая модель:

1. Условие выполнения полного объёма механизированных работ

(46)

где – эксплуатационная производительность единицы машиноресурсов машин i-

ой типоразмерной группы на j-ой разновидности объектов-представителей в t-ом году;

xij – количество машиноресурсов i-ого типа машин, распределяемое на объекты j-ого вида;

– объём работы на объектах j-ого вида;

nt – количество разновидностей объектов в t-ом году.

2. Ограничение по использованию для выполнения заданных работ фондов машиноресурсов наличного парка и поступающих в плановом году ведущих машин

[1]

(47)

где Фit – фонд машиноресурсов i-ой типоразмерной группы машин в t-ом году; mt – число типоразмерных групп машин наличного парка;

88

Mt – число новых типоразмерных групп машин.

3. Ограничение по использованию фондов машиноресурсов наличного парка и поступающих в плановом году комплектующих машин [1]

(48)

где – коэффициент затрат машиноресурсов комплектующих машин к-ого типоразмера при ij-ом способе механизации;

– фонд машиноресурсов комплектующих машин в t-ом году;

Кналич. – количество типоразмеров комплектующих машин в наличном парке;

К – количество новых типоразмеров комплектующих машин;

Ik – множество способов механизации с применением комплектующих машин к-

ого типоразмера.

4. Цель – минимизация суммарного размера приведённых затрат

Такие задачи относятся к классу задач линейного программирования,

имеющих блочную структуру. В каждый блок входят условия распределения парка машин по объектам t-ого года планового периода [1]. Задачу возможно решить методом блочного программирования. В результате решения задачи приближённым методом минимального элемента или точным методом линейного программирования получают план распределения наличных и планируемых к поступлению машиноресурсов по объектам производственной программы. Такой план служит основанием для формирования годовых наборов работ и составов машинных парков специализированных подразделений: управлений механизации и механизированных колонн [1].

Формирование наборов работ производят по признакам территориального расположения объектов, специализации выполнения определённых разновидностей работ, наиболее эффективного в данных условиях размера мощности подразделения,

89

с учётом структуры имеющихся в его распоряжении основных фондов. Составы парков машин для подразделений формируют в соответствии с оптимальным распределением машиноресурсов по объектам, которые вошли в набор работ каждого подразделения, и служат исходными данными для годового календарного планирования. Расчёты должны быть выполнены вариантными, чтобы выбрать составы парков машин специализированных подразделений, которые были бы устойчивыми в плановом периоде, т. е. имели относительно устойчивую структуру и обеспечивали получение наибольшего экономического эффекта [1]. Данный принцип обеспечивает единство расчётов по оптимальному планированию механизации и позволяет проводить расчёты с различной степенью детализации на различных уровнях.

5.5 Применение электронной вычислительной техники в расчётах

Электронную вычислительную технику (ЭВМ) применяют для расчётов развития механизации с целью повышения качества расчётов, снижения трудоёмкости и сокращения затрат времени на их проведение. На базе ЭВМ и микропроцессоров создают технологические комплексы, машины и оборудование,

регулирующие, измерительные и информационные системы. С их помощью ведут проектно-конструкторские работы и научные исследования, осуществляют информационное обслуживание, обучение и пр.

Применение электронной вычислительной техники (ЭВМ) позволяет обеспечить получение наилучших по выбранному критерию оптимальности планов механизации при существенном снижении трудоёмкости расчётов по подготовке исходных данных, при прогнозировании, определении оптимальных составов машинных парков с применением экономико-математических методов и пр. [1].

Для применения ЭВМ при расчётах развития механизации необходимы специальные программы с информативно-нормативной базой, которая должна обновляться: классификация объектов-представителей производственной программы планового периода и типоразмерных групп машин, результаты прогноза

90