Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Анализ состояния вопроса оснащенности оборудованием постов СТОА
1.1 Тенденция развития рынка легковых автомобилей в России 7
1.2 Обеспеченность постов СТОА оборудованием 9
1.2.1 Рекомендации завода изготовителя автомобилей 13
1.3 Эксплуатационная надежность компьютерных систем 14
1.4 Классификация диагностического оборудования 24
1.5 Существующие способы выбора оборудования 30
1.5.1 Существующая практика выбора оборудования 32
1.6 Выводы по главе 46
1.7 Цель и задачи исследования 47
ГЛАВА 2. Теоретические исследования
2.1 Режимы обеспечения работоспособности автомобиля в части его электронной системы управления двигателем
2.2. Предпосылки для разработки методики определения стоимости оборудования
2.3. Методика построения математической модели определения годовой программы СТОА
2.4 Методика определения стоимости диагностического оборудования для участка СТОА
2.5. Формализованное определение стоимости комплекта оборудования
2.6 Методика отбора и количественной оценки факторов влияющих на выбор оборудования
Выводы по второй главе 69
ГЛАВА 3 Экспериментальные исследования использования диагностического оборудования на СТОА
3.1. Общее назначение и цели выполнения экспериментальных исследований
3.2. Описание объекта исследования 72
3.3. Характеристика объекта и предмета исследований 75
3.4. Методика проведения исследований 81
3.5. Методика проведения экспертного опроса 93
Выводы по третьей главе 101
ГЛАВА 4 Практическое применение методики
4.1 Определение стоимости диагностического оборудования 102
4.2.Применение оборудования для универсального поста
диагностики
Выводы по четвертой главе 113
Общие заключения и выводы 114
Литература
- Рекомендации завода изготовителя автомобилей
- Существующая практика выбора оборудования
- Методика построения математической модели определения годовой программы СТОА
- Характеристика объекта и предмета исследований
Введение к работе
Актуальность темы. Изменившиеся в России экономические условия привели к быстрому росту парка автомобилей и его насыщению автомобилями зарубежного производства и соответственно увеличению количества станций технического обслуживания автомобилей (далее СТОА).
Вслед за официальными дилерами начали развиваться самостоятельные независимые СТОА. Сказалась потребность обслуживания относительно большого парка автомобилей при рухнувшей государственной системе автотехобслуживания. Это развитие сопровождалось эволюцией автомобильного транспорта с использованием в конструкции новых сложных систем, основанных на микропроцессорной и компьютерной технике. Современные автомобили содержат от двух до десяти и более, различных электронных систем управления работой агрегатов, позволяющих обеспечить необходимые параметры экономичности, экологичности, безопасности и другие.
Усложнение систем управления двигателем увеличило число диагностических параметров, что усложнило методику их измерения. Существующие приборы для карбюраторных двигателей и контактных систем зажигания оказались непригодными при обслуживании сложных и работающих по иному принципу электронных систем управления двигателем (далее ЭСУД).
Это способствовало, появлению приборов и систем нового поколения, увеличило номенклатуру необходимого диагностического оборудования более чем в 3 раза. Приборы стали более многофункциональными, надежными и, разумеется, выросли в цене. Для эффективного использования основных фондов, а также исключения убытков в виде недополученной прибыли, большую роль играет рациональный выбор и определение стоимости комплекта диагностического оборудования для постов диагностики.
До настоящего времени этот вопрос решался только для АТП с учетом регламентного пробега, затрат на диагностику парка и т.д. Для применения этих методик на СТОА мешал ряд факторов, которые не учитывали предыдущие методы.
Применение существующих методик приведет к неоправданным затратам материальных средств и нерациональной загрузке оборудования. В настоящий момент отсутствуют модели и методы, позволяющие определять стоимость оборудования для СТОА, что и предопределяет актуальность проведения настоящих исследований.
Объектами исследования - являются ОАО "Автокомбинат - 4", (гор. Москва), и СТОА "Интеравтосервис", (г. Балашиха).
Предмет исследования - анализ поступления отказов и неисправностей ЭСУД автомобиля CHEVY-NIVA, применяемость номенклатуры оборудования для выявления и устранения отказов и неисправностей ЭСУД.
Цель диссертационной работы - разработка методики выбора комплекта современного оборудования для поста диагностики СТОА с учетом его стоимости.
Научная новизна:
• сформулирована методика определения стоимости современного комплекта оборудования для поста диагностики СТОА;
• разработана зависимость определения стоимости комплекта оборудования для СТОА от различных показателей работы предприятия;
• введено понятие "коэффициент снижения времени обнаружения неисправности" в зависимости от оснащенности поста диагностическим оборудованием;
• разработана номограмма определения стоимости комплекта диагностического оборудования.
Практическая ценность: В работе даны предложения по рациональному оснащению поста диагностики комплектом современного диагностического оборудования, с целью определения годовой трудоемкости контрольно - диагностических работ применительно к автомобилю CHEVY-NIVA. Это позволяет в конечном итоге снизить трудовые и материальные затраты владельцев СТОА.
Использованные в работе методы и подходы по определению рациональной стоимости оборудования для контрольно - диагностических работ автомобиля могут быть применены и для других моделей автомобилей как российского, так и зарубежного производства.
Реализация результатов работы: дана рекомендация на приобретение оборудования для доукомплектации поста диагностики ТПК "Выбор" и ОАО "Автокомбинат - 4", (гор. Москва).
Апробация работы: основные положения и результаты исследования были доложены и обсуждены на 63 и 64 научно - методических конференциях МАДИ (ГТУ) (2005г. и 2006г.). Диссертационная работа была заслушана и обсуждена на научном семинаре кафедры "Эксплуатация автомобильного транспорта и автосервис" МАДИ (ГТУ) в 2008г.
Публикации: основные положения диссертации опубликованы в 4 - х печатных работах, в том числе одна статья в журнале, рекомендованном ВАК РФ.
На защиту выносятся:
• методика определения оптимальной стоимости комплекта оборудования для поста диагностики СТОА;
• определение: "коэффициент снижения времени обнаружения неисправности" в зависимости от оснащенности поста диагностическим оборудованием;
• зависимость определения стоимости комплекта оборудования для СТОА, от различных показателей работы предприятия;
• номограмма выбора стоимости комплекта оборудования с учетом различных факторов;
• рекомендации по оснащению поста диагностики СТОА различной мощности, современным диагностическим оборудованием для автомобилей российского, а так же зарубежного производства.
Объем работы: Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка литературы (143 наименований) и шести приложений. Диссертация изложена на 172 страницах машинописного текста, содержит 39 таблицы и 27 рисунков.
Рекомендации завода изготовителя автомобилей
Оно имеет не меньшее значение, чем резервирование на стадии проектирования. Предполагая, эксплуатационную избыточность, понимается, наличие на предприятиях, специализированных центрах и пунктах необходимого количества запасных блоков, модулей, датчиков, исполнительных устройств и других элементов для замены, отказавших. Снятые с автомобилей элементы и системы в дальнейшем могут быть восстановлены, однако это не должно отражаться на работе автомобильного транспорта.
С необходимостью эксплуатационного резервирования потребуется проведение работ по определению номенклатуры и количество запасов с привязкой их к численности подвижного состава. Появляется требование модульного, раздельного построения компьютерных систем, универсальность и взаимозаменяемость элементной базы, единой размерности однотипных элементов.
Анализ зарубежного опыта показывает, что производители автомобилей ставят производителям ЭСУД условие. Чтобы в них (системах) имелись различия (как правило, установочные и в соединительных разъемах) для того, чтобы автомобили различных фирм не использовали одну и ту же электронную систему. Это приводит к тому, что один и тот же функциональный блок фирмы Bosch от автомобиля BMW не может быть поставлен на автомобиль Volvo, или наоборот (рис 1.7.). Данный подход производителей заставляет потребителя покупать комплектующие для своих автомобилей не у фирмы Bosch, а у себя, что, как показывает практика, дает дополнительно до 10% прибыли [54].
Это обстоятельство практически не позволяет применять на станции универсальный пост диагностики.
Небольшая проблема, которая может возникнуть при выборе оборудования, ориентируясь на марку автомобиля и страна изготовитель. На практике выглядит так, автомобили по стране изготовителю, делятся на выпущенные в Европе, Америке и Японии.
Японские автомобили делятся, выпущенные в Японии, Европе и Америке. По каждой стране производителю, может быть свой протокол связи, т.е., свой разъем.
Для обслуживания данной марки автомобиля существует множество приборов российского, а так же иностранного производства, (приложение 1).
Отказы и неисправности автомобилей с ЭСУД эксплуатирующихся в РФ, даже иностранного производства довольно часты. По данным [53], отказы и неисправности наступают преждевременно. Анализ предварительно полученных экспериментальных данных отказов и неисправностей ЭСУД Bosch М 1.5.4. и Микас 5.4. позволил получить характеристики их абсолютных удельных распределений, представленные, (рис 1.8. - 1.9.) табл. 1.4.
Классификации отказов и неисправностей, была подвергнута ЭСУД в целом, топливные системы (ТС), системы зажигания (СЗ) и электронный блок управления и датчики (ЭБУ), а также на более дифференцированном уровне. топливная система система зажигания D ЭБУ Рис. 1.8 Процентное распределение отказов и неисправностей по ЭСУД автомобиля марки "ГАЗ" в целом.
Если же в подсистемах ТС и ЭБУ у автомобилей ВАЗ и ГАЗ наблюдается некоторая близость процентного соотношения отказов и неисправностей, то в подсистеме СЗ наблюдается обратная ситуация, причем у автомобилей ГАЗ преобладают неисправности с соотношением 4,3:1, а в автомобилях ВАЗ преобладают отказы с соотношением 1,4:1. Это связано с тем, что для автомобилей ВАЗ больший поток отказов приходится на модуль зажигания, а в автомобилях ГАЗ преобладают пробои высоковольтных проводов и свечей зажигания. 30% 21% Ш топливная система система зажигания ЭБУ Рис. 1.9 Процентное распределение отказов и неисправностей по ЭСУД в целом ВАЗ. Анализ ЭСУД Bosch Ml.5.4 на более дифференцированном уровне, для системы (Рис. 1.10) включающий 22 элемента, позволил выявить наиболее слабые из них: датчик массового расхода воздуха, модуль зажигания, свечи, датчик положения дроссельной заслонки, бензонасос.
Для системы Микас 5.4 (Рис. 1.11) из 21 элемента наиболее частые отказы и неисправности возникают по фильтру тонкой и грубой очистки топлива, свечам зажигания и датчику массового расхода воздуха, что может говорить о неудовлетворительном качестве бензина и несовершенстве технологии в производстве ЭСУД.
Существующая практика выбора оборудования
Кирсанов Е.А., Селиванов С.С. [68, 69, 120] - рекомендуют при определении необходимого количества образцов оборудования, руководствоваться анализом и рациональной взаимной увязке факторов оборудования и АТП. Суммарная суточная трудоемкость работ с использованием данного образца подсчитывается по формуле в тех случаях, когда использование последнего возможно на двух и более участках: ZT(TOllTP)i =т, +т2 +...+тп (Li) где: Ть Т2 , ... Тп - трудоемкости работ производимое с использованием данного образца оборудования на соответствующем участке (линии, посту) чел/ч. Годовую трудоемкость работ с использованием і-го образца оборудования определяют из выражения: 2-і (год)і — Ар 2-і (ТОиТР) (1.2) где: Др - число дней работы образца за год, определяется методом среднего взвешивания
Левитский И.С. [81]- Рассчитанные параметры, определяющие организацию производственного процесса, дают возможность подсчитать количество рабочих и оборудования разборочного отделения и потребное количество комплекта инструментов.
Количество оборудования для разборочно-сборочных работ по номенклатуре определяется из графика согласования ремонтных работ по технологическим картам или технологической необходимости. При этом имеется в виду, что отделение работает в одну смену. Если Тр = Т0б, то нужен только один стенд или комплект инструментов. если Тр Т0б, то N= Тр / Тоб при С=1 где: Тр - время, затрачиваемое на ремонт С - число смен
Количество рабочих - разборочного отделения определяется из графика согласования ремонтных работ. Эти рабочие должны находиться на ремонтном предприятии каждый рабочий день. Такое количество рабочих называют действительным, или явочным. Действительное количество рабочих приближенно может быть найдено из выражения: УТ N=4 - (1-3) об где: ТН - норма времени на разборочные работы по одному объекту ремонта Т0б - общий такт ремонта Зная, что Тоб = Фн / Wn Фн - номинальный фонд рабочего времени отделения, Wn — программа ремонтного предприятия в количестве объектов за тот же период времени, получим. УТ W Nfl = " " (1.4) М Ф н
То есть действительное количество рабочих равно частному от деления суммарной трудоемкости разборочных работ всех объектов, ремонтируемых за данный период времени, на номинальный фонд времени рабочего.
Кушнарев Г.М [80] - предлагает в своем примере, выбор оборудования с учетом технологических процессов и режимов работы оборудования (станка). Конкретная модель технологического оборудования принимается с учетом нескольких критериев, учитывающих условия производства: характер производства вид обработки вид и размер заготовки режим работы.
В конечном счете, принятие оптимального варианта определяется экономической целесообразностью.
Из технической документации (паспорта станков, рекламные проспекты и т.д.), выбирают подходящую модель станка. Техническая документация содержит наиболее полные сведения паспортных данных оборудования. Однако некоторые источники дают их неполно. Поэтому основным этапом для формирования модели станка, рассчитываются параметры станка, такие как: мощность станка N, допустимый момент для зубчатой передачи М3, тяговое усилие механизма подач Q и тд. При расчете некоторых параметров, например ряды оборота шпинделя Кп=п2/п!=П; фх"1 /пі = фх_1 Где ф - знаменатель ряда принимается по нормали ОСТ 2 НІ 1-1-72 (табличное значение)
Курников И.П. [79]- предлагает в условиях концентрации ПТБ и высокого уровня механизации работ создание необходимого комплекса оборудования, которые охватывали бы все стадии процесса ТО и ТР автомобилей.
В зависимости от номенклатуры выполняемых работ, комплексы оборудования подразделяются на производственные, технологические, цеховые или постовые, операционные.
Структуру парка оборудования определяют составом и технической характеристикой средств труда, уровнем технологии и организации производства ТО и ТР подвижного состава автомобильного транспорта. Возрастной состав. Средний возраст оборудования T tqt ici (1.5) i=l i=l где: С; - балансовая стоимость оборудования в і - ой возрастной группе, руб. tj - возраст оборудования і - ой группы, (лет) П - количество возрастных групп. Количество возрастных групп устанавливается в зависимости от отраслевых особенностей. Оборудование разбивается по группам возрасту: до 10 лет, 11-15, 16-20 и свыше 20 лет.
Годность оборудования. Показателем годности оборудования является коэффициент стоимостного износа, определяется, делением балансовой стоимости оборудования на его первоначальную стоимость, т.е. r(t) = 5iS) (1.7) C0(t)
Готовность оборудования к применению. Определяется надежностью и продолжительностью работ по восстановлению оборудования после отказов и проведения профилактических работ. Характеристика готовности оборудования - это коэффициент технического использования:
Методика построения математической модели определения годовой программы СТОА
Сравнительный анализ выше изложенных методов оценки и выбора оборудования для АТП (гл. 1.5.1) показал, что они учитывают показатели производительности поста, исходя из обеспечения заданного объема работ ТО и ТР.
Наиболее подходящий метод, к условиям СТОА (2.1) [139]. Он предлагает для решения задачи графоаналитический метод с учетом коэффициентов перехода от наработки к среднегодовому пробегу. Co6 0,81d4rNcn( -l) (2.1)
Но такой подход всё же не применим для СТОА, из-за невозможности определения удельных затрат на диагностику и ремонт, так как эксплуатация личного транспорта происходит далеко не по плану. В работе [139] определение затрат на диагностику учитывает регламентный пробег Iр (2.2). C„.„= S± ; (2.2) 1„Р+ Jlf(l)dl Imin
При эксплуатации автомобилей частными владельцами невозможно достичь выполнения плановых мероприятий по обслуживанию и ремонту автомобилей.
Недостатки данной методики при использовании на СТОА - нерациональное определение стоимости диагностического оборудования из-за неточного определения удельных затрат на диагностику, а так же субъективному выбору номенклатуры оборудования. Для эффективного использования средств технического диагностирования необходимо выполнять следующие функции диагностики в конкретном элементе диагностического комплекса: определение потребности в регулировочных работах в элементах при проведении ТО, ТР; определение вида технического состояния автомобиля (исправное и неисправное состояние, работоспособное и неработоспособное состояние, правильное и неправильное функционирование и др.) и его эксплуатационных свойств; локализация (уточнение) неисправностей; контроль качества выполнения работ по ТО и Р.
Диагностика является технологическим элементом технического обслуживания. Для выполнения заданных функций необходимо современное оборудование, отвечающее требованиям завода изготовителя. Поэтому, работа оптимизации ведется по трем направлениям: I. Стоимость комплекта оборудования II. Номенклатура оборудования Ш. Модель оборудования
При решении поставленной задачи определения стоимости комплекта оборудования, необходимо учесть следующие факторы: годовая программа обслуживания участка СТОА (на примере диагностического) (чел час в год, норма час в год) Дгод; стоимость выполнения работ (руб.) Снчас; срок окупаемости оборудования (год) Тсо. Годовая программа (мощность) участка диагностики - представляет собой, количество выполненных работ за год в нормо-часах. Факторы, определяющие мощность и тип СТОА (универсальная, специализированная) являются: количество автомобилей находящихся в зоне обслуживания и их состав по моделям; число заездов в сутки.
От грамотного маркетингового анализа зависит последующая работа СТОА. Организация работы должна быть такой, чтобы обеспечивалась рентабельность предприятия и привлекательность для клиента (уровнем цен, соста 52 вом предоставляемых услуг, качеством и продолжительностью обслуживания, включая режим ожидания). СТОА должна иметь определенный резерв мощности, который позволяет погасить сезонную неравномерность потребности в ТО и ТР. С другой стороны, если мощность СТОА будет значительно выше потребности, то это приведет к простою постов, оборудования, рабочего персонала и снижению эффективности ее работы.
С изложенным выше, функция для определения стоимости оборудования выглядит следующим образом: Соб=адгод;Снчас;Тсо) (2.3) где Соб - стоимость оборудования для данного участка. Дгод - годовая трудоемкость данного участка (диагностического). Смчас - стоимость обслуживания 1-го нормо-час. Тсо - средневзвешенный эффективный срок службы комплекта оборудования.
При определении стоимости нормо-часа, рекомендуется учитывать множество экономических критериев оценки, один из критериев, платежеспособность населения. Нередко получается, что с повышением цены нормо-часа, ожидаешь, равнозначное увеличение прибыли, а на деле получается все наоборот, снижается спрос, а за ним и годовая программа Дгод. Но оборудование уже куплено и невостребованные фонды снижают рентабельность, или работают в убыток. Поэтому продуманность принятия решений и взвешенность существующих возможностей станции отразит её технико-экономические показатели.
Характеристика объекта и предмета исследований
Исследуемое предприятие на ОАО Автокомбинат - 4 имеет в наличии автоколонну 120 шт., из них 61 шт. автомобили марки "ГАЗ-31105" с ЭСУДМикас5.4.
Диагностирование ЭСУД требует специального, сложного и дорогостоящего оборудования, поэтому проведение данного вида работ в объеме ТО с установленной периодичностью не предусматривается полностью всю систему (табл. 3.2). Замеряются только параметры экологичности. В рамках планового ТО предусматривают следующие работы, табл. 3.3.
Применение на практике резервирования работоспособности ЭСУД позволяет при отказе одного или нескольких элементов системы, сохранить способность автомобиля к движению. При этом могут нарушаться параметры экономичности, экологичности, мощности и др.
Длительная эксплуатация ЭСУД без контроля ее работоспособности ведет к накапливанию отказов. Значительно возрастает стоимость диагностирования, а еще более дорогостоящим становится устранение неисправностей и восстановление работоспособности ЭСУД. (см рис 3.3)
Статистика исследуемых автомобилей на СТОА показывает, что в процессе эксплуатации ЭСУД накапливает 5-6 и более неисправностей, приводящих к отказу всей системы.
Исходя из таблицы 3.3 (перечень плановых контрольно диагностических работ), набор оборудования необходимый для обслуживания автомобиля, минимальный. Это набор ключей для замены свечей и датчика кислорода.
С целью получения наибольшего объема информации об исследуемых объектах, (автомобилей "CHEVY-NIVA" с ЭСУД Bosch 7.04) предполагалось провести учет и изучение всех обращений на СТОА по автомобилям при отказах всех ЭСУД.
Методика исследования предполагала регистрировать количество обращений, трудоемкость обслуживания, а так же используемое при этом оборудование. Для получения информации необходимой информации, была использована - компьютерная база данных, в формате "DBF". Это фактические данные по ТО и ТР автомобилей в процессе эксплуатации.
Электрооборудование - относительно небольшой пробег говорит о том, что во время планового ТО №1-6, проверка электрооборудования принудительная. Ремонт электропроводки говорит о слабых местах системы, и о низком качестве комплектующих и сборки всего автомобиля.
КШМ и ГРМ, - гидравлическое оборудование системы смазки двигателя (гидрокомпенсаторы зазоров, гидронатяжитель цепи расперделительного вала), оказалось весьма слабым местом агрегата. Проблемы начинаются уже после 15 тыс. км.
Слабым местом двигателя оказался и водяной насос а так же резино технические изделия (далее РТИ), патрубки системы охлаждения. Отказ водяного насоса, наступает даже у нового автомобиля, только что сошедшего с конвеєра. А течь патрубков носит "плановый" характер, (едва ли не через каждые 15 тыс. км.). ЭБУ - неисправности не так часты по сравнению с электрооборудованием. Но диагностика ЭСУД по ряду причин нередкость для автомобиля. Одна из причин некачественный бензин. Следствиие чего двигатель автомобиля неравномерно работает и датчик детонации информирует об этом ЭБУ, (записывается ошибка, лампочка индицирует "СНЕК ENGINE"), владелец думает что автомобиль неиспарвен. Еще одна причина, того-же характера по которой появляется код неисправности - попытка завести двигатель автомобиля у которго заблокирована ЭСУД через Автомобильную Противоугонную Систему далее АПС. Дальнейшая картина происходящего аналогична предыдущей. Замена (X) датчика предусмотрена при ТО №6, т.е. 74,5-75,5 тыс. км пробега. Плохое качество топлива значительно сокращают пробег до замены (X) датчика, что сигнализирует неисправности.
Система подачи топлива - напрямую зависит от качества применяемого топлива. Фильтрующие элементы топлива могут выйти из строя от одной заправки автомобиля некачественным топливом. Форсунки системы питания, как правило нуждаются в промывке после пробега 30 тыс км.
Системы зажигания - на работоспособность влияет ряд факторов. Один из них — так же является качество топливо. По рекомендации завода изготовителя свечи необходимо менять каждые 30 тыс км, пробега.
Автомобильная противоугонная система - в основу заложен объем работ по обучению АПС автомобиля при прохождении предпродажной подготовки (ПП).
Нейтрализатор - объем работ, предусмотривает плановые ТО №1-6, по замеру токсичности ОГ. Плохое качество топливо, о чем говорилось в пунктах №4,5 , значительно сокращают срок службы нейтрализатора.
Система впуска воздуха - О системе впуска можно сказать, что это довольно надежная система. Объем работ включает плановые ТО по замене воздушного фильтра, и ТР некоторых элементов.
