Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса 6
1.1 Пути повышения эффективности эксплуатации МТП 6
1.2 Перспективы развития технической эксплуатации машин 7
1.3 Взаимосвязь надежности с показателями использования машин 9
1.4 Роль вычислительной техники в процессе технической эксплуатации МТП 11
1.5 Выбор рациональных сроков эксплуатации тракторов как способ повышения эффективности эксплуатации МТП с учетом индивидуальных показателей надежности тракторов 12
1.6 Базовые модели определения рациональных определения рациональных сроков службы машин 14
1.6.1 Минимизация удельных затрат 14
1.6.2 Максимизация экономического эффекта 20
1.6.2.1 Бесконечный процесс эксплуатации 22
1.6.2.2 Оптимизация стратегии ремонта постоянного объема 24
1.6.2.3 Учет нескольких видов ремонтов 25
1.7 Амортизация машин 26
Выводы по разделу 28
Задачи исследований 28
2. Разработка теоретической модели повышения эффективности использования тракторного парка на основе учета индивидуальных показателей надежности 29
2.1 Определение рациональных сроков службы тракторов 29
2.1.1 Определение затрат на устранение отказов 31
2.1.2 Определение затрат на топливо-смазочные материалы 35
2.1.3 Определение амортизационных затрат 36
2.1.4 Определение дохода, приносимого трактором 38
2.2 Регулирование загруженности тракторов с целью обеспечения их рациональной наработки за установленный амортизационный срок.39
Выводы по разделу 44
3. Методика исследований 45
3.1 Условия и объект исследований 45
3.2 Методика сбора информации 45
3.3 Методика обработки информации 46
3.4 Применение методов математической статистики при проведении исследований 49
4. Определение фактических показателей надежности тракторов Т-150К в условиях рядовой эксплуатации 52
4.1 Определение показателей безотказности 53
4.2 Определение показателей ремонтопригодности и коэффициента готовности 63
Выводы по разделу 75
5. Определение рациональных сроков службы тракторов Т-150К и рациональной наработки за амортизационный срок в условиях рядовой эксплуатации 76
5.1 Выявление зависимости затрат на устранение отказов от наработки тракторов 76
5.2 Выявление зависимости затрат на ТСМ от наработки 82
5.3 Определение рациональной наработки тракторов за амортизационный срок 82
5.4 Определение рациональных сроков эксплуатации тракторов 88
Выводы по разделу 94
6. Производственные рекомендации и их экономическая эффективность 96
6.1 О регулировании загруженности тракторов с целью обеспечения их рациональной наработки за установленный амортизационный срок в условиях рядовой эксплуатации 96
6.2 Об определении рациональных сроков эксплуатации тракторов с учетом индивидуальных показателей надежности в условиях рядовой эксплуатации 97
Выводы по разделу 98
Общие выводы 99
Литература
- Перспективы развития технической эксплуатации машин
- Определение затрат на топливо-смазочные материалы
- Методика сбора информации
- Выявление зависимости затрат на ТСМ от наработки
Введение к работе
В связи с переходом к рыночной экономике значительно ослабло государственное регулирование в аграрном секторе. Благодаря этому сельскохозяйственные предприятия получили больше свободы в управлении производственными процессами. Теперь для любого предприятия первостепенной задачей является получение прибыли, а не выполнение плана, установленного государством, как это было в период функционирования плановой экономики. Доход, приносимый предприятием, главным образом зависит от эффективности эксплуатации машинно-тракторного парка. Одним из направлений, способствующим повышению эффективности использования техники, является индивидуальный подход к оптимизации параметров эксплуатации отдельных машин. Индивидуальность, о которой идет речь, главным образом обусловлена тем, что тракторы и автомобили, даже одной марки, имеют различную надежность, которая закладывается при их проектировании и производстве и может изменяться в процессе эксплуатации. В связи с этим возникает актуальность разработки различного рода стратегий, позволяющих в процессе эксплуатации МТП решать с учетом индивидуальных показателей и условий использования техники такие конкретные задачи, как оптимальное распределение денежных средств па ремонты и ТО, оптимизация скоростных режимов полевых работ тракторов, выбор оптимальных радиусов перевозок и др.
Во времена социалистической формы собственности решению подобных задач мешали установленные государством единые плановые нормативы. Теперь такой проблемы не существует, а современный уровень развития компьютерной техники позволяет решать эти задачи с наибольшей достоверностью и за короткие сроки. В данной работе инструментом повышения эффективности эксплуатации МТП с учетом индивидуальных показателей надежности является выбор рациональных сроков службы тракторов.
Перспективы развития технической эксплуатации машин
Пополнение машинно-тракторного парка сельскохозяйственных предприятий новой энергонасыщенной техникой предъявляет высокие требования к ее надежности, повышению степени готовности к выполнению работ в оптимальные агротехнические сроки. Эти проблемы еще больше обостряются по мере перехода к рыночным отношениям в аграрном секторе экономики проведением земельной реформы, широким распространением на селе новых организационных форм хозяйствования.
Условия рыночных отношений, ликвидация монополизма и диктата производителя сельскохозяйственной техники над потребителем заставляет заводы-изготовители принимать радикальные меры по повышению показателей надежности машин при разработке и производстве машин, а также по поддержанию этих показателей на высоком уровне при фирменном обслуживании и ремонте.
В этой связи основные направления развития технической эксплуатации машин в перспективе заключаются в следующем [58J:
1. Осуществление коренных мер по предотвращению отказов и неисправностей машин путем строгого соблюдения правил их технического обслуживания по периодичности, объему и качеству выполнения соответствующих операций.
2. Резкое расширение области применения стратегии планово-предупредительной системы ТО и ремонта машин по их техническому состоянию на основе диагностирования как при периодическом, так и непрерывном контроле ( применение встроенных в машину средств контроля).
3. Уменьшение коэффициента охвата капитальным ремонтом, в первую очередь, полнокомплектной машины, а затем и ее отдельных агрегатов. Развитие тенденции эксплуатации машины без капитального ремонта.
4. Постепенное перемещение объема капитального ремонта из сферы эксплуатации в сферу вторичного производства, то есть проведение капитального ремонта с элементами модернизации машины после окончания срока службы, ее купли у владельца и последующей продажи отремонтированной машины по льготной цене с гарантией.
5. Повсеместная организация фирменного технического обслуживания и ремонта посредством создания региональных и областных технических центров, использования существующих ремонтно-обслуживающих предприятий АПК, кооперативов по ТО и ремонту, дилерской модели технического сервиса ( продажу, ремонт, техническое обслуживание и снабжение запасными частями осуществляет посредник фирмы - дилер ) и т.п.
Наряду с повышением культуры производства, улучшением обеспечения средствами ТО и ремонта непосредственной участие заводов-изготовителей в организации и проведении фирменного ТО и ремонта должно коренным образом улучшить снабжение запасными частями и материалами, довести этот процесс до гарантированного обеспечения с полной ликвидацией их дефицита.
6. Широкое и повсеместное применение ресурсосберегающих технологий ТО и ремонта машин.
7. Компьютеризация процессов обслуживания и ремонта, в особенности при автоматизированном управлении этими процессами.
Надежность машин закладывается при конструировании, изготовлении и реализуется в процессе эксплуатации. Первоначальный уровень надежности и операции по его поддержанию определяют затраты на содержание машины. Снижение этих затрат - основная задача инженерной службы агропромышленного комплекса.
Все показатели надежности связаны и в значительной степени определяют показатели использования и затраты денежных средств на выполнение работ ( рис. 1 ) [90]. Уровень использования машин оцениваете» по сменной наработке или наработке на 1 ч сменного времени; годовой наработке; использованию фонда рабочего времени; удельным затратам на техническое обслуживание и ремонт; прямым эксплуатационным затратам; выполнению работ в оптимальные сроки.
С повышением безотказности машин уменьшается число отказов и затраты на устранение их последствий, обеспечивается сменная выработка; обеспечение требуемой вероятности безотказной работы позволяет выполнять сельскохозяйственные операции в оптимальные сроки.
Определение затрат на топливо-смазочные материалы
Функция зависимости затрат на ТСМ от наработки в среднем по парку тракторов Зтсмс(ї) выводится путем аппроксимации эмпирической зависимости затрат на ТСМ до конца т-го месяца эксплуатации отдельных тракторов Зтсмт от наработки tm за этот период. т ТСМт ТСМтнач + 2 1 ТСМ j ( 35 ) 7 =» ,«,, где 3fcMj -затраты на ТСМ в у -ом месяце службы трактора, руб., т - номер месяца службы трактора, тнт - количество месяцев эксплуатации трактора до начала перио да наблюдений, Зтсмткач -затраты на ТСМ зат1/ач месяцев эксплуатации трактора, руб. Затраты на ТСМ включают стоимость дизельного топлив, бензина и масла: где Удт], VEj, Vxij -количество соответственно дизельного топлива, бензина и масла, израсходованных в /-ом месяце службы трактора, л, Бдт, SE, SM - стоимость 1 литра соответственно дизельного топлива. бензина, масла, руб. Коэффициент Ь, характеризующий индивидуальность динамики изменения затрат на ТСМ определяется следующим образом: где Зтсмт -средние за период наблюдений затраты на ТСМ до конца j -ro месяца эксплуатации отдельно взятого трактора, руб., Зтсмст - средние за период наблюдений затраты на ТСМ до конца 7-го месяца эксплуатации в среднем по парку тракторов. руб.
Амортизация тракторов начисляется в течение амортизационного срока, который установлен государством. В течение этого срока стоимость нового трактора полностью переносится на произведенную продукцию. В связи с этим, сумма амортизации за N лет службы трактора определяется следующим образом: Л=1Х, (40) А =1 где А к — сумма амортизации за к-ът год службы трактора, руб. В пределах амортизационного срока амортизация может начисляться по линейному, регрессивному и кумулятивному методам. При линейном способе годовая сумма амортизационных отчислений со сроком службы не изменяется: SNa Ак = = const, (41) к 100 { f где А к - амортизационные отчисления за к-ый год службы трактора, руб., Na - годовая норма амортизации, %, S - стоимость нового трактора, руб.. Годовая норма амортизации определяется по следующей формуле: м 10 Na=-J- (42) а где Та - срок амортизации в годах.
При регрессивном методе годовая сумма амортизационных отчислений уменьшается со сроком службы трактора и определяется исходя из недоа-мортизованной стоимости нового трактора: S( CTKNar Ак » ( 43 ) к 100 \ 1) где SOCTv - недоамортизированная стоимость машины, полученная вычитанием амортизационной суммы за N лет эксплуатации из стоимости новой машины, руб., г -коэффициент завышения установленного процента амортизации для линейного метода ( г = 1,5 ),
Как уже отмечалось выше, трудность определения дохода, приносимого трактором, состоит в том, что сложно достаточно точно определить цену единицы производимой продукции. Для решения этой проблемы предлагается принять, что рентабельность производства 1 у.э.га равна среднегодовой рентабельности всего предприятия. В этом случае цену единицы продукции в к-ом году службы трактора можно определить следующим образом:
Рациональная наработка трактора за амортизационный срок определяется методом минимизации суммарных удельных затрат: УД (0 = + ауо3УСтУМ(. (О + Ьуд3тсмУДс (О - rnin, ( 48 ) где Ууд - суммарные удельные затраты при использовании отдельного трактора, руб./ у.э.га, S - стоимость нового трактора, руб., Зуст\ д с -удельные затраты на устранение отказов в среднем по парку тракторов, руб./ у.э.га, avd - коэффициент, характеризующий индивидуальность динамики изменения удельных затрат на устранение отказов для отдельного трактора, ЗтсмУдс - удельные затраты на ТСМ в среднем по парку тракторов, руб./ у.э.га, bvd - коэффициент, характеризующий индивидуальность динамики изменения удельных затрат на ТСМ для отдельного трактора.
Функция зависимости удельных затрат на устранение отказов от наработки в среднем по парку тракторов ЗУСтУдс(0 выводится путем аппроксимации эмпирической зависимости удельных затрат на устранение п-хо количества отказов отдельных тракторов Зустудп от наработки /„, в гечение которой произошло п отказов. О _ УСТп ЗустУдп - ( 49) 1 п где Зустп-полные затраты на устранение п-то количества отказов, руб.
Коэффициент ауд, характеризующий индивидуальность динамики изменения удельных затрат на устранение отказов для отдельного трактора, определяется следующим образом: 3 ауд г ( 50) где Зустхдп - средние за период наблюдений удельные затраты на устранение п отказов для отдельно взятого трактора, руб.. Зустх-дсп - средние за период наблюдений удельные затраты на устранение п отказов в среднем по парку тракторов, руб. Функция зависимости удельных затрат на ТСМ от наработки в среднем по парку тракторов ЗТСмхдс(0 выводится путем аппроксимации эмпирической зависимости удельных затрат на ТСМ до конца w-ro месяца эксплуатации отдельных тракторов Зтсмудт от наработки tm за этот период.
Методика сбора информации
Выбирая объект исследований, необходимо исходить из следующих условий: а) исследуемый парк тракторов должен быть одномарочным, б) почвенно-климатические условия, в которых эксплуатируются иссле дуемые тракторы, должны быть одинаковыми, в) на момент начала исследований исследуемые тракторы должны иметь различные сроки службы, г) учет средств, расходуемых в процессе эксплуатации исследуемых тракторов, должен быть на высоком уровне.
Исходя из этих соображений, объектом исследований выбраны 10 тракторов Т-150К, эксплуатируемые в условиях ГУСП " Молочное " Вологодской области. Исследуемый период составил 5 лет ( с 1993 по 1997 гг.). На 1 января 1998 года срок службы исследуемых тракторов находился в интервале от 5,5 до 10,3 лет. Все механизаторы, работающие на исследуемых тракторах, имеют одинаковую классность.
Для решения поставленной задачи повышения эффективности эксплуатации МТП на основе учета индивидуальных показателей надежности тракторов была собрана следующая информация [56]: а ) данные о сроках ввода тракторов в эксплуатацию, б ) данные об отказах исследуемых тракторов, содержащие: - дату отказа с точностью до месяца, - наименования деталей, узлов и агрегатов, заменяемых при устранении отказов, их номер по каталогу [45], - стоимость заменяемых частей, их количество, в) данные о наработке тракторов за месяц, у.эта, г) данные о расходе топливо-смазочных материалах, содержащие: - количество израсходованного дизельного топлива за месяц ( л ), его цена ( руб.), - количество израсходованного бензина за месяц ( л ), его цена ( руб.), - количество израсходованного масла за месяц (л), его цена (руб.), д) данные о годовом уровне рентабельности предприятия, %, е ) стоимость нового трактора, руб.
Все данные, о которых шла речь, взяты из бухгалтерских документов предприятия, в условиях которого эксплуатируются исследуемые тракторы.
Обработка информации проходила в две стадии. Первая стадия-это первоначальная обработка исходной информации с целью получения таблиц значений, на основе которых для отдельных тракторов выводятся следующие эмпирические зависимости: - средней за год наработки между отказами, количества отказов за год, среднего за год времени устранения отказа, средней за год стоимости партии заменяемых частей при устранении отказа от срока эксплуатации трактора, - полных и удельных затрат на устранение /7-го количества отказов от наработки, в течение которой произошли п отказов, - полных и удельных затрат на ТСМ за m месяцев эксплуатации от наработки трактора за этот срок,
Таким образом, первая стадия обработки информации содержи! следующие этапы: 1. Определение наработки между / и М отказами ( наработки между отказами) отдельных тракторов, 2. Определение средней наработки между отказами в к-ом году эксплуатации трактора, 3. Идентификация отказов исходя из наименований деталей, узлов и агрегатов, заменяемых при устранении отказов. 4. Определение времени устранения отказов исходя из установленных норм времени на разборо-сборочные работы при замене тех или иных деталей, узлов и агрегатов [11,12]. 5. Определение среднего времени устранения отказа и средней стоимости партии заменяемых частей при устранении отказа в к-ом году эксплуатации трактора, 6. Определение наработки трактора до начала исследуемого периода, 7. Определение наработки трактора до /-го отказа, 8. Определение затрат при устранении /-го отказа, 9. Определение затрат на устранение отказов до начала исследуемого периода, 10.Определение полных и удельных затрат на устранение отказов до /-го отказа ( форм. 30 и 49 ). 11. Опре деление наработки трактора до конца у -го месяца эксплуатации трактора. 12.Определение стоимости ТСМ, израсходованных за /-ый месяц эксплуатации трактора ( форм. 36 ). 13.Определение полных и удельных затрат на ТСМ до конца/-го месяца эксплуатации трактора ( форм. 35 и 51 ). Результаты сбора исходных данных и первой стадии обработки информации представлены в таблицах 1, 2 приложений и в следующих разделах работы.
Выявление зависимости затрат на ТСМ от наработки
Эмпирические зависимости полных и удельных затрат на ТСМ за т месяцев эксплуатации от наработки за этот период для каждого исследуемого трактора показаны на рис.28 и 31. Теоретические функции ( уравнения ) подобных зависимостей в среднем по парку тракторов показаны на рис. 29 и 32. Уравнения полных и удельных затрат на ТСМ от наработки для каждого исследуемого трактора получены следующим образом: 3rcu(t) = Ъ Зтсмс (t), ( 77 ) 3TCMyd(t) = Ъуд Зтсмуос (t), ( 78 ) где Ь и -коэффициенты, характеризующие индивидуальность динамики изменения соответственно полных и удельных затрат на ТСМ для каждого исследуемого трактора ( см. форм. 37 и 52 ). Зависимость полных и удельных затрат на ТСМ от наработки для каждого исследуемого трактора показана на рис. 30 и 33. Значения коэффициентов Ъ и bvd приведены в таблицах 8 и 9.
Подставляя полученные для каждого исследуемого трактора уравнения зависимостей удельных затрат на устранение отказов и удельных затрат на ТСМ от наработки в формулу 48, вывели зависимость суммарных удельных затрат от наработки Yvd(t) для каждого исследуемого трактора ( рис. 34 ). Решая уравнение Yyd ( t) = 0 относительно /, определили значение рациональной наработки исследуемых тракторов tawm за амортизационный срок.. Результаты подобных вычислений приведены в таблице 10.
Но, как уже отмечалось выше, амортизационный срок установлен государством. Например для тракторов Т-150 К он составляет 10 лег. Поэтому, в процессе эксплуатации трактора рекомендуется регулировать за груженность тракторов с целью обеспечения их рациональной наработки за установленный амортизационный срок ( см. форм. 53 ).
На рис. 35 показана зависимость суммарных затрат с начала эксплуатации от наработки для каждого исследуемого трактора. Перегибы на кривых соответствуют окончанию амортизационного периода, после которого амортизация не начисляется. В течении амортизационного периода функция зависимости амортизационных затрат от наработки определялась по упрощенной схеме пропорционально наработке: An(t) = Ha t, (79) где Hav%ea- норма амортизации на 1 у.э.га, руб.. Нп =—, (80) где t„ - наработка трактора за амортизационный срок, у.э.га.
Наработка каждого исследуемого трактора за амортизационный срок определялась следующим образом: та ta= ]t0e(T)Le(T)dT, (81) о где Та - установленный государством амортизационный срок в годах ( для тракторов Т-150 К - 10 лет ). В соответствии с выражением 46 доход, приносимый трактором, зависит от уровня рентабельности предприятия. Но, следует отметить, что прогнозировать рентабельность на несколько лет вперед практически невозможно. Поэтому, вследствие ограниченности исследуемого периода, функция зависимости дохода, принесенного трактором, от наработки определялась следующим образом: D(t)=tC + tCP/10Q, (82) где Р - средняя рентабельность предприятия за период с начала ввода в эксплуатацию самого старого из исследуемых тракторов до конца исследуемого периода, % С-средняя себестоимость 1 у.э.га. Рентабельность предприятия, эксплуатирующего исследуемые тракторы, показана на рис. 36.
Себестоимость 1 у.э.га определялась следующим образом: У.Э.ГА = ( 83 ) где Зп - общие затраты, сделанные при использовании всего парка исследуемых тракторов за исследуемый период, включающие затраты на запасные части, на ТСМ, амортизационные затраты, руб., tn - наработка, выполненная всеми исследуемыми тракторами за исследуемый период, у.э.га. В данной работе заработная плата механизаторам принята постоянной. Поэтому она не учитывалась при выявлении зависимости эксплуатационных- затрат от наработки и при определении себестоимости 1 у.э.га, которая входит в формулу дохода.
