Валентина Ивановна Стрельцова (ТТН)

Технико-технологическое нормирование.

1. Назначение состав и принципы Технического нормирования:

Техническое нормирование- это система установления научно обоснованных норм использования технических средств.

Совокупность технических норм на водном транспорте состоит из:

• Норм использования транспортных и портовых технических средств

• Норм продолжительности транспортных операций и технологических процессов

Нормы использования транспортных и портовых технических средств, устанавливаются по:

1. Грузоподъемности(грузовместимости и мощности) судов- Нормы загрузки судов

2. По скорости- технические скорости движения судов и составов

3. Производительности- техническая производительность перегрузочных машин, пропускная способность причалов, складов и других технических сооружений, и систем обслуживания.

Нормы продолжительности транспортных операций и технологических процессов включаю:

• Нормы ходового и стояночного времени

Стоянки судов- являются следствием эксплуатационных условий и организационных факторов транспортного процесса.

Операции обслуживания непосредственно связаны с подготовкой судов к выполнению транспортной работы.

Другая группа операций непосредственно связана с применяемой системой организации транспортного процесса, их продолжительность варьируется в зависимости от количественных и качественных характеристик такой системы- эксплуатационный период, интенсивность поступления судов- такие операции принято называть технологическими.

В связи с этим нормы продолжительности разделяют на:

• Технические- не зависящие от организационных фактов

• Технологические- зависят

Научно обоснованные нормы должны удовлетворять трём основным требованиям:

1. Реальности

2. Прогрессивности

3. Конкретности

Требование реальности норм вытекает из принципа потенциальной выполнимости и должно обеспечиваться при их установлении использованием паспортных характеристик технических средств

Требование прогрессивности вытекает из принципа рациональной организации и повышения эффективности производства и направлено на постоянную интенсификацию использования технических средств и повышения производительности труда на основе прогрессивных технологий.

Требование конкретности вытекает из реальности и прогрессивности научно обоснованных норм, порождая их разнообразие, а с другой стороны определяет их отличие от плановых показателей работы флота и портов.

Плановые показатели- в отличие от технических норм характеризуют использование совокупности технических средств за определенный период времени.

Плановые показатели устанавливаются на основе технических и технологических норм, использования транспортных и перегрузочных средств и продолжительности транспортных операций и технологических процессов.

2)Методы нормирования

С точки зрения нормирования факторы определяющие конкретность ситуации, т.е условия реализации процесса можно разделить на 2 основные группы:

• Факторы- значения, которых известны до начала планируемого периода и называемые управляемыми

• Факторы – значения, которых в планируемом периоде заранее не известны. Эти факторы носят названия случайных или неуправляемых.

В зависимости от степени влияния каждой из групп факторов, в техническом нормировании на водном транспорте, используются следующие методы:

1. Расчетно- аналитический – суть которого, заключается в установлении функциональной зависимости, но от управляемых факторов. Расчетно –аналитический метод базируется на использовании паспортных характеристики технических средств. Паспортные характеристики технических средств устанавливаются в строго определенных условиях работы. Конкретные условия работы учитываются различными рода нормативами, которые определяют увеличение или снижение паспортных характеристик в определенных условиях работы.

2. Статистический метод- используется для установления технологических и технических норм, в зависимости от второй группы факторов(неуправляемые и малоуправляемые), этот метод нормирования основывается на использовании математического аппарата, теории вероятности, математической и теории массового обслуживания. Статистические методы применяются для нормирования операции транспортного процесса в тех случаях, когда из-за многообразия и характера влияния факторов, установить функциональную зависимость между ними и значением нормы невозможно.

3. Интегрированный метод нормирования- база нормы устанавливается расчетно- аналитическим способом, А УЧЁТ СЛУЧАЙНЫХ ФАКТОРОВ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ПОСРЕДСТВОМ поправочных коэффициентов корректирующих основную норму. Значение поправочных коэффициентов определяется на основании статистических исследований

3) Случайные величины и случайные события в эксплуатации водного транспорта.

В условиях конкретной деятельности или при данном комплексе условий, в результате определенного опыта, возможно:

• Всегда наступает некоторое событие А

• Событие А никогда не наступает

• Событие А иногда наступает, а иногда не наступает

В первом случае говорят, что событие А это достоверное событие

Во втором случае- это событие А невозможное событие

В третьем Событие А является случайным событием

Таким образом, под случайным событием понимается всякий факт, который может произойти или не произойти, в одних и тех же условиях.

Случайной величиной называется величина, которая в определенных условиях может принимать то или иное значение, неизвестно заранее какое именно.

Различают дискретные и непрерывные случайные величины.

Дискретной случайной величиной называется случайная величина принимающая отделенные друг от друга значения, которые можно перенумеровать, т.е такая величина, которая может принимать конечное или счислимое количество значений(колич. судов)

Непрерывной случайной величиной, называется случайная величина , возможное значений которой непрерывно заполняют какой то промежуток.

4) Основные понятия теории массового обслуживания

Для нормирования продолжительности операций ожидания используется математический аппарат, специального раздела теории вероятности- теория массового обслуживания, называемая еще теорией очередей.

Системы предназначенные для обслуживания массовых потоков, однородных заявок, называются системами массового обслуживания(СМО)

Элементами систем массового обслуживания выступают:

• Входящий поток- это поток однородных заявок, или требований, поступающих в систему на обслуживание.

• Заявка- это некоторый физический объект, имеющий определенные потребности и обращающийся к услугам системы, для их удовлетворения.

• Каналы или аппараты обслуживания- это устройства или субъекты обслуживания

• Очередь- это заявки находящиеся в системе массового обслуживания, в ожидании обслуживания по причине занятости каналов обслуживания.

• Выходящий поток – это требования покидающие систему

Нормирование использования технических средств водного транспорта

1. Нормирование загрузки судов.

Норма загрузки- это количество груза, которое должно быть загружено в судно, при сохранении его мореходных качеств, в определенных условиях эксплуатации.

Таким образом, норма загрузки не может быть больше грузоподъемности судна(регистрационной или чистой), и зависит от большого количества технических, эксплуатационных и навигационных факторов.

Для конкретного судна основными факторами определяющими норму загрузки являются:

• Род груза

• Технология перевозки(навалом, насыпью, отдельными местами, в пакетах)

• Навигационные условия(глубина пути, гидро метео условия, район плавания, период навигации)

Качественным показателем, характеризующим степень использования грузоподъемности судна, является Норма нагрузки.(Нормативный коэффициент использования грузоподъемности судна)

Который определяется по формуле: E₀=Qэ\Qр

Qэ- норма загрузки судна

Qр- регистровая(чистая) грузоподъемность судна

Влияние навигационных условий на норму загрузки судна, определяется действующей грузовой маркой и минимальной гарантированной глубиной участка водного пути на маршруте следования судна.

Гарантированная глубина является одним из важнейших эксплуатационных параметров водного пути, она устанавливается по характерным участкам пути, обеспечивается и поддерживается техническими средствами, государственных бассейновых управлений водных путей и судоходства на протяжении всей навигации или по отдельным её периодам.

Грузовая марка определяет минимально допустимую высоту сухого надводного борта исходя из требования безопасности плавании, обеспечивая необходимый и достаточный запас плавучести и остойчивости судна .

Действующая грузовая марка определяет минимальную высоту надводного борта судна, а в зависимости от зоны мирового океана и сезонного района- условий в которых эксплуатируется судно, и таким образом, устанавливает минимально допустимую осадку судна, а в определенных условиях его эксплуатации.

Влияние глубины водного пути, на использование грузоподъемности судна, сказывается через ограничение по осадке, при эксплуатации флота на участках с лимитируемыми глубинами.

Максимально допустимая осадка судна, в условиях ограниченных глубин, определяется исходя из обеспечения безопасности плавания.

Tэ<hг<hзд

Тэ- эксплуатационная осадка судна

Hзд- норма запаса воды под днищем судна

Величина минимального запаса воды под днищем судна, определяется в соответствии «Правилами технической эксплуатации флота», «Правила плавания»

В зависимости от типа судна и характеристики дна участка водного пути.

Если глубина водного пути не достаточна

Тгр>(hг-hзд) , т.е лимитирует использование грузоподъемности судна, то эксплуатационная осадка судна, в зависимости от глубины, определяется по выражению

Тэ=hгр-hзд

Коэффициент использования грузоподъемности в зависимости от глубины, может быть определен по выражению

Eо=((hг-hзд)-То)\Тг-То

E=(Тэ-То)\(Тг-То)

При решении практических задач, определение норм загрузки судов, пользуются шкалами грузовых размеров судов, которые построены на основе графиков типовых размеров судов, при условии приёма самоходными судами, полного запаса топлива и следовании с соответствующим балластом.

Важнейшей транспортной характеристикой груза, определяющей загрузку судна, является удельный погрузочный объем груза-

Wг- м³\т

Аналогичным параметром грузового судна, является удельная грузовместимость судна

Wс= Wр\Qр

Где

Wр- удельная грузовместимость судна, отражает его специализацию, т.е предназначенность к перевозке определенных грузов.

С точки зрения использования транспортных возможностей судна, т.е грузоподъемности и грузовместимости, все грузы условно делятся на 3 группы:

1- «Нормальные грузы»- удельный погрузочный объем которых, равен удельной грузовместимости судна

В случае загрузки судов нормальными грузами, обеспечивается одновременно полное использование регистрационной грузоподъемности и грузовместимости судов.

2- Тяжёлые- это грузы, удельный погрузочный объем которых меньше удельной грузовместимости судна

В этом случае достигается полное использование грузоподъемности судов, но недоиспользуется их грузовместимость.

3- Лёгкие- это грузы, удельный погрузочный объем которых больше удельной грузовместимости судна.

В этом случае достигается полное использование грузовместимости судна при неполном использовании грузоподъемности.

Таким образом норма загрузки судов нормальными и тяжёлыми грузами, устанавливается на уровне регистрационной грузоподъемности, если не лимитируют глубины, на всем пути следования .

При этом минимальная гарантированная глубина водного пути должна удовлетворять следующему соотношению

Hг> Тт+hзд в рассмотренных случаях норма нагрузки

Eo=Qэ\Qp=1

Q^лэ=Wp\W’л<\Qp

Eo=Qэ\Qp

Wc=Wp\Qp

Гарантированная глубина водного пути должна удовлетворять соотношению:

Тг>\Тэ+hзд

Тэ- осадка судна в метрах, при установленной норме загрузки Qэ

В случае если архитектурный тип судна и свойства груза позволяют перевозить его на палубе, то использование грузоподъемности судна повышается.

В этом случае норма загрузки судна определяется с учётом возможного размещения груза на палубе.

Qэ=(Wp+Vпл)\W’л<\Qp

Vпл- объем штабеля груза на палубе в м³

Vпл=Sпл*(hk+hн)\2

Sпл- площадь грузовой палубы

hk и hн- высота штабеля в кормовой и носовой частях судна

Eo=(W’c\W’л)*(1+(Vпл\Wp))<\1

Использование транспортных возможностей судов можно существенно улучшить , если загружать суда «Лёгкими» и «Тяжёлыми» грузами одновременно, при этом возникает задача определения количества каждого рода груза, при условии полного использования грузоподъемности и грузовместимости судна.

Данная задача при загрузке судна двумя родами грузов, «Легким» и «Тяжелым», решается путём составления Системы двух линейных уравнений с двумя неизвестными

Qp= gт+gл

Wp=w’т*gт+ w’л*gл

gт=(wлQp-Wp)\(w’л-gт)

gл=Qp-gт

На использование грузоподъемности судов влияет технология перевозки грузов, опосредованно через плотность укладки грузов в судне.

Увеличение нормы использования грузоподъемности при прочих равных условиях, всегда улучшает использование грузового флота, т.к увеличивает объем транспортной работы, выполняемой каждым судном, ведет к росту производительности флота.

В целях лучшего использования грузоподъемности судов, для каждого типа судна и рода груза, разрабатываются технические условия загрузки судов.

Нормы использования грузоподъемности судов, устанавливаются по типам судов и родам грузов, с учетом лимитирующих глубин, между пунктами отправления и назначения, по каждому грузовому потоку.

Нормы загрузки судов приводятся в нормах портового обслуживания.

Особенности нормирования загрузки судов в морских бассейнах

Важнейшим параметром любого судна, как плавучего объекта, является водоизмещение

Для грузового судна, важнейшей его транспортной характеристикой считается дедвейт или полная грузоподъемность при соответствующей грузовой марке

Дедвейт как паспортная характеристика грузового судна при летней грузовой марке, в морской воде служит для определения норм загрузки морских судов и судов смешанного плавания, при использовании этих судов для перевозки в морских бассейнах

Дедвейт Дw- показывает какое общее количество груза и необходимых для обеспечения работы судна запасов, может быть принято на борт.

При нормировании загрузки морских судов и судов смешанного плавания, при работе их в морских бассейнах предварительно определяют, чистую грузоподъемность.

Чистая грузоподъемность судна в отличии от дедвейта при соответствующей грузовой марке, является переменной величиной и определяется по выражению

Qj=Дw-3p

Зр- рейсовые запасы

Таким образом чистая грузоподъемность судна, показывает какую массу груза может принять судно в определенных условиях- условиях определенного рейса.

Рейсовые запасы - состоят из необходимых для работы судна запасов(топливо, смазочные материалы, вода, продовольствие, снабжение)и являются переменными величинами.

Размер рейсовых запасов определяется технико-эксплуатационными характеристиками судов и дальностью перевозки- продолжительностью рейса и рассчитывается

3p=∑р=3т+3вт+3вк+3х+3мз

Где 3т- запасы топлива в тоннах

3вт- запасы воды для котла(технической)

3вк-запасы воды для команды

3х- запасы прочих хоз.грузом

3мз- морской запас

Запасы топлива определяются по формуле

3т=Pт*Lгр

Рт- норматив расхода топлива на 1 км пробега т\км

Lгр- протяжённость груженого рейса(дальность перевозки в км)

3вт=Рвт*tгр

Рвт- норматив расхода воды для котла т в сутки

tгр - продолжительность рейса в сутках

3вк=Рвк*mэк*tгр

Рвк- норматив расхода воды для команды

Mэк- численность экипажа

Зх=Рх*mэк*tгр

Рх- норматив расхода прочих хозяйственных грузов т на чел.сутки

Морской запас обычно определяется в процентах от рейсовых запасов на случай форсмажёрных обстоятельств/

Суда различных типов с одинаковым дедвейтом, в одних и тех же условиях плавания могут иметь и как правило имеют разную чистую грузоподъемность, это обусловлено различиями в типах двигателей, котлов, систем и соответствующих удельных нормативов(топлива, смазки , воды)

Значение норматива расхода топлива на км пробега определяется по формуле:

Pг=(mт*N)\V*10^-3

mт- удельный расход топлива главными двигателями в гр.на 1л.с.

N- мощность главных двигателей

V-скорость

Нормирование скоростей движения судов и составов

Под нормированной скоростью движения судов и составов понимается техническая скорость, т.е скорость движения судов и составов относительно суши.∞∏±

Техническая скорость движения устанавливается по типам судов и составов на каждом характерном участке водного пути по направлениям движения.

В общем виде техническая скорость движения определяется

U=V∞Е∏кj±W

Uвв(вн)= V∞E *K_h*K_в*Кпр±Wвв(вн)

V∞E -Расчетная скорость движения на глубокой и спокойной воде с учётом загрузки судна.

K_h- коэффициент учитывающий потерю скорости на мелководье

K_в- коэффициент учитывающий потерю или прибавление скорости от ветра или волн

Кпр- коэффициент учитывающий снижение скорости от прочих факторов- недоиспользование мощности двигателей

Wвв(вн)- потери и приращения скорости движения от течения км.в.час

Расчетная скорость движения судов и составов- это скорость движения относительно воды.

Для самоходных грузовых судов расчетная скорость определяется по паспортным характеристикам в зависимости от нормы загрузки

V∞E=Vo-Eo(Vo-Vг)

Vo Vг-Скорости движения судна порожнем и в полном грузу

Относительные потери скорости на мелководье характеризуются коэффициента Kh- который зависит от расчетной скорости движения судов и составов , а также средне профилированной глубины и осадки судна. Значение данного коэффициента определяется для каждого судоходного участка

За максимальную осадку в составе принимается максимальная осадка одного из судов состава

Граничная глубина- минимально допустимая глубина при которой еще возможно движение судна или состава с расчетной скоростью без возможного касания днищем дна реки.

Влияние ветра и волн учитывается коэффициентом Kв- значение которого определяется в зависимости от скорости ветра, расчетной скорости движения судов и составов, вида флота и движения судна или состава по ветру или против ветра и волн(с учётом преобладающего направления ветра)

Потери и приращения скорости движения от течения определяются соответствующими нормативами, которые устанавливаются на основании хронометражных наблюдений, по видам флота, и характерным участкам пути

Под экономичной скоростью движения судна понимается скорость, установленная в зависимости от величины резервного времени, с учётом соблюдения безопасности плавания, и правил технической эксплуатации судовой силовой установки.