Расчет трудоемкости ТО и ремонта автомобилей 3 страница

Суть системного подхода при изучении систем ТО иTP автомобилей в АТП заключается в сосредоточении внимания на всей проблеме в целом, а не на ее отдельных частях. При рассмотрении отдельных элементов системы сле­дует устанавливать влияние его работы на функционирование остальных эле­ментов и всей системы в целом.

Исследование сложных систем, состоящих из различных подсистем и элементов, без нарушения целостности может осуществляться путем их анализа и синтеза. При анализе отдельных подсистем выделяются те свойства, которые делают их частями целого, а при синтезе целое осознается как состоящее из частей, определенным образом связанных между собой.

Таким образом, система ТО и TP автомобилей в АТП рассматривается нами как организационное целое, состоящее из различных подсистем и элемен­тов и образующих единый комплекс средств достижения общей цели. Цель ра­боты системы ТО и TP – обеспечение необходимого уровня работоспособности подвижного состава при минимальных затратах может быть достигнута созда­нием оптимальных мощностей подсистем для совместной работы и повышени­ем их эффективности организационными и другими мероприятиями.

Преобладающую часть расходов на ТО и TP автомобилей в АТП состав­ляют затраты на заработную плату и запасные части. В то же время имеют ме­сто большие потери рабочего времени по организационным и прочим причи­нам. Поэтому рациональное использование рабочих постов и рабочего времени ремонтными рабочими имеет первостепенное значение для повышения эффек­тивности работы отдельных подсистем и всей технической службы АТП в це­лом.

Обеспечение требуемой работоспособности автомобилей существенно зависит от поступающего потока требований, и производительности системы ТО и TP при выполнении того или иного вида воздействий. В связи с этим, для анализа эффективности работы системы необходимо установить зависимости между поступающими потоками требований и производительностью системы. Эти задачи успешно решаются при помощи математических методов теории массового обслуживания (ТМО).

Основными элементами системы массового обслуживания (СМО) явля­ются: входящий поток требований (); обслуживающие аппараты (посты); очередь требований, ожидающих обслуживания и выходящий поток требова­ний (). Под "обслуживанием" понимается удовлетворение требования (заявки) на техническое воздействие.

Рис. 6.2. Схема системы массового обслуживания автомобилей.

Так как целью функционирования обслуживающей системы в целом яв­ляется удовлетворение требований на выполнение тех или иных работ, то наи­более важным понятием СМО является производительность системы и входящий поток требований, поступающих в систему ТО и TP автомобилей. Под требованием будем понимать потребность в выполнении того или иного вида технических воздействий.

В случае превышения количества поступающих требований над пропуск­ной способностью в системе массового обслуживания возникает очередь требо­ваний на выполнение технических воздействий. Очередь может образовывать­ся перед каждой подсистемой в отдельности, следовательно, каждая из под­систем может блокировать работу всей системы. Для избежание этого возника­ет необходимость в выборе одной наиболее целесообразной подсистемы в каче­стве блокирующей, обеспечении достаточной ее пропускной способности и ко­ординации пропускных способностей других подсистем по отношению к бло­кирующей.

Выходящий поток образует требования, покидающие систему. При по­следовательном прохождении требований через различные подсистемы (фазы), выходящий поток требований из одной подсистемы может явиться входящим для другой. Система технического обслуживания и ремонта автомобилей в АТП рассматривается нами как система без потерь (требование не покидает систему не обслуженной), с ограниченным количеством обслуживающих аппа­ратов при поступлении относительно неограниченного количества требований.

Входящий поток требований. Как показывают исследования эксплуата­ционной надежности автомобилей, в систему и в ее подсистемы поступают случайные потоки требований, формирующиеся через случайные пробеги в случайные моменты времени и требующие для выполнения технических воз­действий объема работ случайной трудоемкости.

Случайный поток требований на выполнение технических воздействий, поступающий в систему ТО и TP, автомобилей определяется в ТМО как прос­тейший. Простейший поток требований нашел в ТМО широкое применение в силу того, что такие или близкие к нему потоки часто встречаются в практике. А при потоке, отличающемся от простейшего, можно получить удовлетвори тельные по точности результаты, заменив его простейшим потоком той же плотности. Простейшие потоки являются более напряженными, чем потоки других структур, поэтому система, рассчитанная на такой поток, при появлении менее напряженных потоков других структур будет работать более устойчиво.

Характеристикой простейшего потока требований является вероятность появления "К" требований за время t (Р_к(t)), описываемая законом Пуассона:

Продолжительность технических воздействий. Наряду с входящим по­током требований, на величину пропускной способности системы влияет про­должительность технических воздействий. Продолжительность обслуживания данного автомобиля является случайной величиной, зависящей от многочис­ленных факторов, таких как ремонтопригодность автомобиля, условия эксплуа­тации, пробег с начала эксплуатации автомобиля, наличие запасных частей, квалификация водителей и ремонтных рабочих, степень механизации произ­водственных процессов, организация труда ремонтных рабочих и т.д.

При исследовании системы необходимо учитывать влияние отдельных подсистем на работу всей системы. Так, например, продолжительность пребы­вания автомобиля в системе кроме продолжительности технических воздейст­вий в основном производстве t _i существенно зависит также и от времени ожи­дания начала воздействий Т_ож,времени на выполнение уборочно-моечных ра­бот Т_Е0, времени диагностирования Т_Д и величины непроизводительных по­терь времени Т_П (простои из-за несвоевременного обеспечения рабочих мест запчастями, инструментом, оборудованием и т. д.). Тогда общую продолжительность Т пребывания автомобиля в системе ТО и TP при выполнении тех­нических воздействий можно записать в следующем виде:

Таким образом, время нахождения автомобиля в системе ТО и TP, харак­теризующее ее пропускную способность, зависит от работы отдельных подсис­тем: диагностики, основного, вспомогательного и обслуживающего производ­ства. Система может успешно справляться с возложенными на нее задачами только при условии, что пропускная способность системы превышает суммарный входящий поток требований на все виды воздействий:

Незначительное превышение пропускных способностей системы над входящим потоком требований может не дать должного эффекта, а чрезмерное их увеличение связано с большими затратами на создание дополнительных производственных мощностей. Следовательно, необходимо установить наибо­лее выгодную (оптимальную) величину резерва η производственных мощно­стей.

Оптимальная величина резерва производственных мощностей системы может быть выявлена по экономическому критерию (обеспечение минимума затрат С или максимума удельной прибыли П_уд)

Математическая модель системы ТО и TP автомобилей должна обеспе­чивать выполнение следующих условий:

Анализ работы системы ТО иTP с помощью аналитической мате­матической модели осуществляется на основании определенной статистической информации о протекающих в ней случайных явлениях и процессах, которые могут быть получены также методом статистического моделирования.

Параметры оптимизации систем ТО и TP автомобилей.

Параметры загрузки и производительности характеризуют работоспособ­ность системы и ее эффективность с точки зрения использования производ­ственных мощностей. Однако, более полное использование производствен­ных мощностей еще не является единственной целью функционирования сис­темы ТО и ТP автомобилей. Система должна обеспечить требуемый уровень работоспособности подвижного состава при минимальных затратах или макси­мальных прибылях. Следовательно, для оценки работы системы ТО и TP авто­мобилей наиболее важную роль играют экономические параметры.

Одним из параметров, характеризующих экономическую эффективность работы системы являются затраты на ее функционирование (С). Затраты систе­мы и ее производительность взаимосвязаны. Так, сокращение затрат на функционирование системы ТО и TP будет вызывать снижение ее мощности, а сле­довательно, пропускной способности отдельных подсистем и, как следствие, увеличение простоя подвижного состава в системе, что, как правило, будет свя­зано с сокращением объема перевозок и потерей доходов. В то же время стрем­ление к обеспечению высокого коэффициента готовности подвижного состава может привести к чрезмерному увеличению затрат на систему ТО и ТР.

Для отдельной подсистемы является характерным то, что с увеличением ее мощности сокращается простой автомобилей в данной подсистеме, т.е. уве­личение затрат подсистемы сопровождается сокращением потерь от простоя подвижного состава. Поэтому в качестве показателя эффективности для от­дельной (j-й) подсистемы представляется целесообразным использовать вели­чину суммарных потерь от простоя подвижного состава по причине не­достаточной пропускной способности и затрат на функционирование данной подсистемы. Условие оптимизации j-той подсистемы по данному критерию может быть записано в следующем виде:

График изменения суммарных затрат представлен на рис. 6.3. Минимум затрат позволяет произвести выбор оптимальных мощностей подсистем. Одна­ко, сумма оптимальных затрат в отдельных подсистемах не обеспечивает еще оптимальную работу всей системы в целом, т.к. при этом не учитывается взаи­модействие между различными подсистемами.

Для оптимизации работы интегрированной системы ТО и TP автомоби­лей может быть использован комплексный экономический показатель, характе­ризующий его работу. В качестве такого критерия оптимизации работы всей системы представляется целесообразным использовать условие обеспечения максимальных удельных прибылей П_уд от работы автомобилей, приходящихся на единицу затрат на функционирование системы:

Графически оптимизация интегрированной системы ТО и TP автомоби­лей по комплексному экономическому критерию представлена на рис. 6. 4.

Рис. 6.4. График изменения удельных прибылей предприятия в зависимости от производственных мощностей системы ТО и TP автомобилей.

Как следует из графика, увеличение производственных мощностей сис­темы ведет к увеличению прибылей АТП за счет работы на линии освободив­шихся из очереди в системе ТО и TP автомобилей, но в то же время происходит рост затрат на функционирование системы. В первый период рост прибылей преобладает над ростом затрат, при дальнейшем развитии, когда увеличение производственных мощностей вызывает лишь незначительное сокращение оче­реди простаивающих в системе автомобилей, затраты на систему начинают расти быстрее, чем прибыли. Таким образом, отношение прибылей предпри­ятия к затратам системы при различных ее мощностях описывается экстре­мальной кривой П_уд, максимум которой соответствует оптимальной мощности системы.

Выбор оптимальных мощностей интегрированной системы по комплекс­ному экономическому критерию является сложным и трудоемким процессом, вследствие того, что возникает необходимость в последовательном переборе количества производственных рабочих и постов для различных подсистем и различного их сочетания по подсистемам. Для оптимизации системы ТО и TP в условиях приближенных к реальным используется метод математического мо­делирования.

Математическая модель системы ТО и TP автомобилей.

Построение математической модели является составной частью исследо­вания сложных систем таких, как система ТО и TP автомобилей. Математиче­ские модели позволяют, не проводя длительных и дорогостоящих натурных ис­следований получить близкие к реальным условиям параметры процессов, про­исходящих в системе, установить количественные связи между условиями функционирования, принимаемыми решениями и показателями эффективности работы системы.

Для исследования системы, на работу которой влияет большое количест­во факторов, в том числе имеющих случайный характер используются методы аналитического и статистического моделирования. Показатели, используемые в модели и имеющие случайный характер определяются с помощью специаль­ных компьютерных программ или генераторов случайных чисел. Алгоритмы розыгрыша случайных величин среднесуточного пробега автомобилей, а так­же трудоемкостей выполнения воздействий и параметра потока отказов приве­дены на рис. 6. 5. и 6. 6.

Рис. 6.6. Алгоритм розыгрыша времени выполнения воздействий и параметра потока отказов.

Высокая достоверность разыгрываемых случайных величин достигается за счет большого количества розыгрышей. Минимально возможное количест­во розыгрышей, необходимых для получения достоверных показателей опре­деляется расчетным путем.

Математическое моделирование выполняется по специально разработан­ным компьютерным программам с использованием функциональных зависимо­стей для определения показателей, не имеющих случайный характер и розы­грышей случайно изменяющихся показателей. Оптимальные размеры произ­водственных мощностей определяются с помощью приведенных в этой главе параметров оптимизации. Математическая модель интегрированной системы ТО и TP автомобилей позволяет с помощью математических зависимостей вы­явить взаимосвязи между различными подсистемами и определить количест­венные значения параметров эффективности, что дает возможность вывести систему в оптимальный режим работы.

Эффективность работы системы ТО иTP в целом зависит от того, на­сколько каждая из участвующих в процессе восстановления работоспособности подвижного состава подсистем справляется со своими задачами. Так, недоста­точная пропускная способность, одной из подсистем будет вызывать увеличение про­стоя подвижного состава в неисправном состоянии, снижая тем самым эффек­тивность работы всей системы. И наоборот, чрезмерное увеличение производи­тельности отдельных подсистем связано с неоправданным увеличением затрат на функционирование системы.

Таким образом, наибольшая эффективность работы системы ТО и TP, представляющей собой интеграцию различных взаимосвязанных подсистем, может быть обеспечена только при оптимальном сочетании пропускных спо­собностей этих подсистем.

Составление математических моделей отдельных подсистем будет за­ключаться в описании с помощью математических выражений системы соот­ношений, связывающих характеристики состояний производственного процес­са с его параметрами, исходной информацией и условиями функционирования системы.

Приняв основное производство за блокирующую подсистему требуется согласовать с ней работу других подсистем ТО и ТР. Такое согласование в це­лях упрощения задачи может производиться путем попарной оптимизации ка­ждой подсистемы совместно с работой основного производства.

Изменение производительности основного производства приводит к не­обходимости изменения производительности подсистем вспомогательного и обслуживающего производств. В свою очередь, по условию эффективного функционирования системы возникает необходимость в изменении пропуск­ной способности основного производства в соответствии с входящим потоком требований.

Эффективное совместное функционирование различных подсистем с подсистемой основного производства возможно при условии:

Производительность работы системы ТО и TP будет зависеть от входя­щего потока требований N_cij пропускной способности диагностики W_d, основ­ного W_0CH, вспомогательного W_ВСП и обслуживающего W_ОБСЛ производств.

От­сюда:

Рациональное сочетание пропускных способностей различных подсистем может быть выявлено по степени влияния этих подсистем на эффективность работы всей системы (значимости работы подсистем). Повышение эффективно­сти работы системы ТО и TP автомобилей можно достичь обеспечением более высокой пропускной способности менее значимых подсистем. Это позволит за счет незначительного повышения затрат увеличить вероятность безотказной работы более значимых подсистем. То есть, чем ниже значимость работы и затраты подсистемы, тем выше должна быть ее пропускная способность по отношению к более значимым (блокирующим) подсистемам.

Общее условие функционирования интегрированной системы ТО и TP можно записать в следующем виде:

Увеличение пропускных способностей подсистем обеспечивается нали­чием соответствующего резерва производственных мощностей S_У. Однако чрезмерное увеличение резерва связано с большими затратами на функциони­рование системы. Следовательно, разницу между интенсивностью входящего потока требований и пропускной способностью необходимо выбирать опти­мальной, чтобы затраты на функционирование системы С были минимальными, или чтобы прибыль системы П была максимальной.

Изложенное является основанием для составления математической моде­ли интегрированной системы ТО и TP автомобилей, которая может быть пред­ставлена в следующем виде:

Многочисленные расчеты, выполненные в МАДИ с использованием ме­тода математического моделирования позволили разработать номограммы оп­ределения технологически необходимого количества рабочих для выполнения расчетного объема технических воздействий (рис. 6.7) и дополнительного ко­личества рабочих, необходимых для обеспечения оптимальных пропускных способностей системы ТО и TP (рис. 6.8.).

Рис. 6.7. Номограмма определения технологически необходимого количества рабочих.

Рис. 6.8. Номограмма определения дополнительного количества рабочих, необходимых для обеспечения оптимальной пропускной способности системы.

Номограммы разработаны с использованием большого статистического материала и позволяют с достаточной точностью определять технологически необходимое количество рабочих и с некоторой погрешностью оптимизировать производственные мощности предприятия.

Проведенные статистические исследования и расчеты показали, что распределение трудоемкостей по подсистемам для АТП среднего размера со­ставляет: основное производство - 39%; вспомогательное производство - 29%; обслуживающее производство - 27%; диагностика - 5%.

Оптимизация производственных мощностей с рациональным их разме­щением в подсистемах ТО иTP позволяет обеспечить максимальную эффек­тивность работы автотранспортного предприятия, обеспечивая сокращение по­терь от простоя подвижного состава в технически неисправном состоянии и увеличивая прибыли предприятия от работы автомобилей на линии.

Порядок проведения оптимизации производственных мощностей. Ис­пользуя результаты технологического расчета, принимаемые показатели пара­метра потока отказов, интенсивности отказов и других параметров, имеющих случайный характер, а также с учетом экономических показателей работы предприятия таких, как прибыль от работы автомобилей на линии в день, удельные затраты на содержание одного ремонтного рабочего и т.д. определя­ется дополнительное количество ремонтных рабочих и производственных по­стов подсистемы основного производства.

По оптимальным мощностям основного производства с учетом распре­деления объемов работ по подсистемам корректируются производственные мощности вспомогательного и обслуживающего производств и подсистемы контроля и диагностики. Сумма мощностей всех подсистем будут составлять оптимальную производственную мощность предприятия. Выполнение расчетов на компьютерах по специально разработанным программам позволяет полу­чать наилучшие результаты по оптимизации интегрированных систем. По по­лученным оптимальным мощностям предприятия осуществляется корректиров­ка численности производственного персонала, количества постов и линий ТО и TP, площадей производственных участков и цехов.

Глава 7. Общие требования к разработке проектных решений.

Планировка предприятия осуществляется на основании выполненных технологических расчетов с учетом оптимизации производственных мощностей. Исходя из потребности в производственных площадях, специфики предприятия, принятой технологии производства и т.д. выбирается земельный участок под строительство предприятия. Определяются ориентировочные объемы и этапы строительства, а также возможные для использования строительные конструкции и материалы. Прорабатываются компоновочные решения отдельно стоящих зданий, составляется генеральный план предприятия, а затем выполняются планировки цехов, участков и зон.

В процессе планировки решаются следующие вопросы: обеспечение эффективного использования и застройки земельного участка; рациональное взаимное расположение зданий, сооружений, помещений, цехов, участков и постов с учетом принятой технологии выполнения работ; обеспечение научной организации труда на рабочих местах, технологических связей и движения на территории и в зданиях предприятия; размеры, этажность и конструкции зданий и сооружений; соблюдение технологических и строительных норм и требований; минимизация затрат на проектные, строительно-монтажные и эксплуатационные затраты и т.д.

Особое значение для обеспечения эффективности строительства имеет выбор земельного участка под строительство предприятия. Место расположения земельного участка определяется исходя из прогнозов развития пассажирских и грузовых потоков в строгой увязке с генпланом развития города, населенного пункта, района.

Грузовые автопредприятия желательно размещать вблизи грузообразующих или грузополучающих объектов, грузовые станции - в узловых пунктах автомобильных дорог, вблизи грузообразующих объектов и грузовых терминалов других видов транспорта, городские автобусные предприятия - вблизи от наиболее напряженных городских маршрутов, автовокзалы - на территориях, прилегающих к автомобильным дорогам и имеющих хорошее транспортное сообщение со спальными районами города, а также железнодорожными, водными и авиационными вокзалами.

При выборе земельного участка необходимо учитывать, что резкий рельеф местности (перепады высот на участке) требует большого объема земляных работ, а близкое расположение грунтовых вод (выше глубины размещения технологических устройств и осмотровых канав) могут создать трудности для использования принятой технологии производства или привести к подорожанию строительства, за счет выполнения дополнительных водоизоляционных работ. Особое внимание при выборе участка следует уделять наличию на прилегающих территориях инженерных сетей (тепло, электроэнергия, газ, вода, канализация) и возможности подключения к ним.

Выделение земельного участка оформляется решением администрации города или района, затем в соответствующих муниципальных службах уточняются точки подключения к инженерным сетям и определяются требования, предъявляемые к архитектурно-планировочному исполнению проекта.

Объемно - планировочное решение позволяет определить общий вид и объемы будущего строительства, типы и размеры строительных конструкций и материалов. Объемно-планировочное решение должно приниматься с учетом: назначения и особенностей эксплуатации предприятия; природно-климатических условий и рельефа местности; обеспечения требований унификации строительных конструкций и основных параметров проектируемых зданий и сооружений; особенностей организации технологического процесса; возможности реконструкции предприятия при изменении расчетных параметров.

Здания из железобетонных конструкций наиболее часто используются при проектировании и строительстве. В целях снижения стоимости проектных работ, изготовления строительных конструкций и выполнения строительно-монтажных работ по возведению зданий и сооружений из железобетонных конструкций осуществляется унификация объемно-планировочных и конструктивных решений. Унификация достигается за счет производства типовых строительных конструкций и разработки типовых проектов предприятии.

Для изготовления строительных конструкций (колонн, плит перекрытия, стеновых панелей и т.д.) индивидуальных размеров и конструкций необходимо выполнить расчеты конструкций, изготовить соответствующие формы, разработать технологию, подготовить производство, специалистов и рабочих. Это связано с большими производственными затратами и приводят к значительному удорожанию проекта. Таких затрат можно избежать, если на заводах железобетонных изделий будут производиться несколько типоразмеров конструкций и эти типы конструкций будут использоваться при проектировании.

Разработка проекта представляет собой длительный и трудоемкий процесс. Использование типового проекта с его привязкой по местности или небольшими изменениями позволяет значительно сократить сроки проектирования и строительства предприятия. Типовые проекты разрабатываются по заказам министерств и ведомств в крупных отраслевых или специализированных проектных институтах.

На автомобильном транспорте основным разработчиком типовых проектов является «Гипроавтотранс» - Государственный институт проектирования предприятий автомобильного транспорта.

При проектировании предприятий, изготовлении строительных конструкций и строительстве используется унифицированный на территории всей страны типаж конструкций, сетка колонн и размеры пролетов. Унифицированные типоразмеры строительных конструкций и параметры зданий определены в нормативных документах «Строительные нормы и правила» (СНиП). При разработке индивидуальных проектов строительства или реконструкции также используются элементы типовых проектов и типовые строительные конструкции.

В соответствии с требованиями СНиПа, шаг колонн в одноэтажных производственных зданиях (расстояния между разбивочными осями здания в продольном направлении) принимается равным 6 или 12 метров. Размеры пролетов (расстояния между разбивочными осями здания в поперечном направлении) могут быть 6; 12; 18; 24; 30 метров (кратно 6м.). Общий вид железобетонного каркаса предприятия в разрезе представлен на рис. 7.1.

Высота одноэтажного производственного здания определяется исходя из типа здания, особенностей технологического процесса, пролета здания, наличия и типа технологического и подъемно-транспортного оборудования. Высота до низа несущих конструкций производственных зданий зависит от выбираемого типа колонн, и могут быть: 3,6; 4,2, 4,8; 6; 7,2; 8,4 м. Высота многоэтажных производственных зданий принимается 3,6 или 4,8 м, для предприятий автомобильного транспорта, как правило – 3,6 м.

Размеры пролетов многоэтажных производственных зданий принимаются кратными 3 м. (3; 6; 9; 12; 15; 18 м), а шаг колонн – 6 м. Этажность здания определяется с учетом технической и экономической целесообразности, технологии производства, архитектурных требований к строящемуся объекту, потребности в производственных площадях и дефицита земельного участка. Нагрузка на пол в многоэтажном производственном здании не должна превышать 2,5 тонн на один кв. метр. Среди предприятий автомобильного транспорта в многоэтажном исполнении наиболее часто встречаются гаражи и стоянки (в том числе таксомоторных или иных автопредприятий).

Здания автотранспортных предприятий в типовых проектах принимается прямоугольной конфигурации в плане с параллельно расположенными пролетами. Допускается использование пролетов различных размеров. В пролетах с меньшими размерами и высотой рекомендуется размещать производственные цеха и участки, а в больших по ширине и высоте – посты и линии обслуживания и ремонта автомобилей.

Дата добавления: 2014-11-06