Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса и целевые установки в направлении повышения эффективности технического серви са мобильных машин и автотракторной техники МТС 8
Особенности эксплуатации современной техники в МТС 8
Анализ моделей управления запасами в предприятиях 14
Анализ систем технического сервиса 27
Выводы по главе 1 36
Цель и задачи исследования 39
2. Теоретические основы формирования рациональных резервов запасных агрегатов 41
Совершенствование методики расчета потерь от простоя мобильной сельскохозяйственной техники и автомобилей с учетом
особенностей функционирования МТС 41
Разработка алгоритма и модели формирования фонда запасных агрегатов мобильной техники при МТС 46
Выводы по главе 2 56
3. Общая программа и методика экспериментальных исследований 57
Программа исследований 57
Общая методика определения показателей эксплуатационной надежности техники
4. Исследование эксплуатационных показателей машинно-тракторного парка мтс и определение рациональных фондов запасных агрегатов 62
Исследование эксплуатационных показателей современных высокопроизводительных тракторов и комбайнов МТС в условиях РБ 62
Исследование показателей использования и наработки тракторов, комбайнов и самоходных машин 62
Исследование эксплуатационных затрат и анализ потерь времени при работе и простоях сельскохозяйственной техники 67
Исследование основных неисправностей и отказов сельскохозяйственной техники 69
Численные исследования по оптимизации обменного фонда агрегатов мобильных машин МТС
Выводы по главе 4 77
5. Производственная проверка предложенных мер по совершенствованию системы технического сервиса и оценка экономической эффективности 91
Общие выводы 96
Библиография
- Анализ моделей управления запасами в предприятиях
- Разработка алгоритма и модели формирования фонда запасных агрегатов мобильной техники при МТС
- Исследование показателей использования и наработки тракторов, комбайнов и самоходных машин
- Исследование основных неисправностей и отказов сельскохозяйственной техники
Анализ моделей управления запасами в предприятиях
Проблемам организации и функционирования МТС, машинно-тракторного парка МТС, разработке нормативов и повышению технико-экономических показателей МТС, вопросам технической эксплуатации МТП МТС посвящены работы многих исследователей [22, 35, 37, 45, 46, 59, 60, 63, 74,91-94].
Анализ использования зарубежной техники в МТС показал высокий уровень интенсивности эксплуатации зерноуборочных комбайнов. Результаты испытаний тракторов и комбайнов в различных МИС России и за рубежом (Венгрии, Германия) показывают, что существенной разницы в часовой производительности зарубежной и отечественной техники нет. Более высокая среднегодовая наработка (на 30-100%) импортных машин обеспечивается хорошей технической надежностью, лучшей приспособленностью к различным климатическим условиям и осуществлением жесткого контроля над выполнением требований технической эксплуатации указанных машин.
Техника применяется на территории своей области (на уборке колосовых 20...25 дней и подсолнечника- 10... 15 дней) и в хозяйствах соседних регионов. При этом комбайны работают до 16...20 часов в сутки и имеют длительный срок фактического их использования - с 20 июля по ноябрь включительно, или в течение 90... 130 дней уборочного сезона.
По результатам испытаний работы зарубежные комбайны, как правило, имеют преимущество перед отечественными аналогами по техническим и эксплуатационным параметрам (выше производительность, меньше расход топлива, больше амортизационный ресурс работы, большая наработка на отказ). По величине себестоимости уборки картина диаметрально противоположная, например, по данным ВНИИЭСХ использования комбайнов в Саратовской области: Дон-1500 - 553,9 руб./га; CASE 2366 - 1381,3 руб./га, из которых 648 руб. приходится на долю амортизационных затрат [90]. Аналогичная картина наблюдается и при использовании зарубежных тракторов.
Нормативный ресурс за срок службы составляет в США для тракторов колесной формулы 4К4 16 тыс. мото-часов, 4К2 - 12 тыс. В странах Западной Европы установленный ресурс тракторов мощностью 50...250 л.с. составляет 12 тыс. мото-часов. Для зерноуборочных комбайнов производства США и ЕС установлен нормативный ресурс 3 тыс. часов за 10 лет эксплуатации. Как правило, производственный опыт показывает превышение нормативного на 20...50%.
В странах ЕС на вновь производимую технику с 1 января 2002 г многие фирмы увеличили гарантийный срок до 2 лет. С целью показа надежности своей техники отдельные фирмы (Same, Steuer, Valmet) заявили о трехлетнем гарантийном сроке для своих тракторов (2000 мото-часов). Наработка машин на сложный отказ в гарантийный период составляет у зарубежных универсально-пропашных тракторов свыше 1000 мото-часов (у отечественных 410...460 мото-часов). По данным РосЕГИИТиМ, приведенным из анализа работы 21 трактора John Deere 7810 в 1996...2001 гг., средняя наработка на отказ в первый год эксплуатации составила 482 мото-часа, во второй - 450, на пятый год - 165, т.е. уменьшилась в три раза. По результатам испытаний КубНИИТиМ коэффициент технической готовности трактора John Deere 8400 (260 л.с.) составил 0,99, трактора К-701 (270 л.с.) - 0,85. У зерноуборочных комбайнов серии 9500 (215 л.с.) в первый год эксплуатации он составил 0,99, а по результатам работы за четыре года - 0,95 (у Дон-1500Б - 0,79).
Наработка на отказ у зарубежных комбайнов составляет 100...250 моточасов, или в четыре- шесть раз больше чем у отечественных. По данным обследования Центральной МИС, в 1999 г. наработка на отказ второй группы сложности составила у зерноуборочных комбайнов Dominator 108 SL Maxi - 212, Mega 208 - 166, Mega 218-93.
Нормативные затраты на техническое обслуживание и ремонт за срок эксплуатации за рубежом достаточно велики и составляют: по тракторам 80... 120% от стоимости приобретения новых машин и общей выработки 10 тыс. часов, по самоходным комбайнам - около 80%. В США нормативы общих затрат на ТО и ремонт для основной группы машин рассчитываются в зависимости от общей наработки по формуле: ( т ЛКГг у=ЦхЯГ1 (1.1) где Ц - цена машины; Т - наработка машины, часов; RFj и RF2 - коэффициенты. Значения коэффициентов принимают для колесных тракторов соответственно 0,006944 и 2,0, для зерноуборочных комбайнов - 0,039820 и 2,1. В частности, в расчете на 100 часов работы затраты составляют: для тракторов 4К2 -0,83% от стоимости приобретения, а 4К4 - 0,50%; зерноуборочных комбайнов - 1,33%, свеклоуборочных комбайнов - 6,70%. По данным ученых Германии, фактические затраты на ремонт и обслуживание зерноуборочных комбайнов при их наработке 200 га составляют около 8 евро на га, 1000 га - больше в 2,3 раза, 2000 га - в 3,6 раза и 2500 га - в 4,3 раза.
В наших условиях при отсутствии правильно налаженного технического сервиса эти затраты по данным ВНИИЭСХ будут в 1,5...2 раза выше. Ком плексной величиной, отражающей надёжность сельскохозяйственной техники, организацию её сервиса, цены на приобретаемые запасные части, узлы и агрегаты является расход средств на ремонт и техобслуживание, в т.ч. на запасные части.
Исследования, проведенные нами и отделом механизации МСХ РБ, выявили недостаточный для выполнения полноценного анализа учёт использования времени работы и простоев техники в МТС «Нива», МТС «Башкирская» и Зирганской МТС.
Разработка алгоритма и модели формирования фонда запасных агрегатов мобильной техники при МТС
Устранение отказов техники, находящейся на гарантийном обслуживании, входит в обязанность исключительно дилера или самой фирмы-производителя. При обнаружении отказа инженерно-техническая служба МТС (предприятия заказчика) оформляет заявку на обслуживание, в которой указы ваются заказчик, марка, номер и серия комбайна и навесного оборудования, вид выполняемых работ, выработка комбайна на момент отказа, место дислокации комбайна и расстояние до места его нахождения, дата обслуживания и продолжительность работ, фамилия обслуживающего инженера-сервиса, код неисправности и т.д.
После поступления заказа диспетчер предприятия-дилера направляет бригаду инженеров по вызову. По предварительной информации диспетчера бригада инженеров дилера комплектует необходимые запасные части. По прибытии на место обслуживания в первую очередь проводится диагностирование и устанавливается причина отказа. Далее совместно с инженером МТС (или представителем владельца машины) определяется виновник отказа для выставления счета на оплату.
С целью качественного функционирования системы технического сервиса и высокой оперативности решения производственных вопросов практикуется внедрение информационных технологий, базирующихся на возможностях электронной сети передачи данных. Например, в ОАО «Зирганская МТС» все службы и подразделения предприятия объединены в локальную компьютерную сеть, имеют выход в INTERNET и электронную почту (рисунок 1.6).
Значительные положительные изменения в систематизации данных и проведении диагностических и ремонтно-обслуживающих работ обеспечивается применением электронной сервисной информации. Особенно это проявляется при ее внедрении в работу МТС и технических сервисных центров, обслуживающих широкий спектр видов, моделей и модификаций автомобилей, тракторов, самоходных машин и другой техники.
Для использования на персональном компьютере в начальный период данные записывались в электронном виде на гибких дисках. С середины девяностых годов сервисная информация стала представляться на компакт- дисках (CD), а с 2003 г-на DVD, позволяющих сохранять существенно большие базы данных. В настоящее время всеми ведущими фирмами-производителями техники, систем и узлов разработаны подробные электронные каталоги, инструкции по эксплуатации (BOSCH для топливной аппаратуры, REXROT для гидрооборудования и пр.) и др., которыми в первую очередь снабжаются дилеры.
Предоставление сервисной информации потребителям возможно только с согласия фирмы производителя при выполнении определенных требований. Чаще всего пользование предоставляется за оплату и на конкретный срок, хотя некоторые производители открыто ее публикуют (Hitachi, Toyota и др.). При этом доступ к указанным базам данных может быть осуществлен как через инсталляцию CD, так и через Internet по индивидуальному коду доступа, представляемому фирмой - производителем машины, агрегатов или узлов.
Как правило, сервисная информация объединяется с диагностической программой, но может поставляться отдельно. Алгоритмы пользования сервисной информацией индивидуальны для каждого производителя, но принципы организации похожи. Имеется исходная графическая оболочка, где размещена общая база данных на все модели машин, выпускаемых фирмой. Общая база данных может быть объединена с клиентской базой конкретного предприятия и связана по локальной сети с его отделами и подразделениями. Общая база включает в себя данные, необходимые для идентификации мобильной машины, и ссылки на разделы сервисной информации, где имеются описания конструкции или техобслуживания данной машины.
Некоторые фирмы (Autodata, Alldata, TecDoc и др.) специализируются на систематизации контрольных значений регулировочных показателей и разработке пособий по техобслуживанию и ремонту различной техники, но в основном они ориентированы только на легковые автомобили для частных лиц. Что касается организации техобслуживания коммерческой техники на предприятиях, то здесь информация предоставляется только дилерам или авторизованным представителям.
Организацию электронной базы данных можно представить на примере фирмы Bosch. Информация представлена в модульной форме по разделам на нескольких компакт-дисках. Однако сервисная информация с других дисков может активироваться только при установке диска А с программой ESItronic. Доступ к информации и к другим разделам производится по выбору потребителя. Таким образом, пакет программного обеспечения может содержать различные сведения и данные диагностики машины. В процессе обслуживания имеются различные возможности для поиска неисправности. Может отображаться дополнительная информация, например, расположение агрегатов, топливных и гидравлических магистралей, схемы демонтажа узлов, электрооборудования, гидрооборудования и др. От схем демонтажа узлов в персональном компьютере можно переключиться непосредственно на список запасных частей с их номерами для заказа. Для представления данных на экране широко применяются элементы анимационного оформления в виде всплывающих рисунков высокого качества, специального ступенчатого фрагментирования и др.
Исследование показателей использования и наработки тракторов, комбайнов и самоходных машин
Данная машина под номером т первой из всех п машин вышла из строя, а причиной отказа или поломки явился узел и. В, соответствии с рисунком 2.1 этой машиной, стала машина под номером 2. В качестве текущего времени- будет выступать величина tmin = tmu.
Если же на определенном шаге окажется, что t„hU Тгод, то данное значение исключается из рассмотрения и принимается в качестве текущего времени только то значение, которое удовлетворяет условию tmin = tm u Тгод.
Если это условие не выполняется, наэтом данные итерации прекращаются. Это означает, что до конца года или сезона.больше ни одна машина не откажет по причине неполадки ни одного узла. Если же найдется хоть одно значение t„hU Тгоо-, то для данной ж-ой машины необходимо устранить неполадку у и-ого узла.
Время, затраченное на устранение отказа, будет, зависеть от того, имеется ли в обменном фонде узел и. Первоначально принимается количество узлов и в обменном фонде Nm равным N0oM и, например, двум. Если текущее число узлов и NHU в обменном фонде больше нуля, то время, простоя машины w, затрачиваемое на доставку, демонтаж и монтаж этого узла составит tnp mu = t0QM и.
После установки узла и на w-ой машине текущее значение Nuu должно быть уменьшено на единицу. Тогда,количество взятых из обменного фонда узлов и составит NomK „ = NO6M U - NHU. Текущее время, соответствующее возврату узла и с порядковым номером NomK и в обменный фонд после его ремонта, составит возвр «( опік ц) lmin 1-обми tpw Возможен случай, когда существует обменный фонд (NHJ- 0), но при текущем времени tmn для /-ой машины нет в наличии узлау в обменном фонде (NHJ = 0). Такой случай представлен на рисунке 2.1 у первой машины (/ = 1) для узла 1 (/ = 1). Тогда время простоя этой /-ой машины из-за поломки узлау составит hipij облу " " pji где время t Pj ожидания возврата узла у из обменного фонда (им является узел, попавший на ремонт первым из всего запаса N ,& ]) Это время определяется по формуле t Pj = te03ep/l) - tmin tp, причем всегда принимается tnpij Тгод- tu.
Так как на момент времени tmin машина под номером i—m простаивала из-за отказа узла j=u в течение tnpij, то текущее время tmj для всех узлов этой машины должно быть увеличено на величину tnpiJ.
Для каждой рассматриваемой в текущее время tmin машины определяется новый промежуток времени до следующего отказа tomK у и текущее время tu следующего отказа для машины / и узла j. Затем вновь из вектора [t] находится элемент tm u, соответствующий машине i—m и узлу j=u, с ближайшим сроком ремонта из условия tnhU =min [t], как это было проделано ранее. И так до тех пор, пока время отказов всех машин не станет больше Тгод.
Общее время простоя всех машин в течение года определяется суммой всех tnpij. Зная эту величину, вычисляем по формуле (2.10) значение целевой функции F, найденной для заданной совокупности числа узлов N06MJ- (J = 1, ... , к) в обменном фонде. Полученное путем такого моделирования значение F является случайным и может рассматриваться как относящееся к одному из возможных сезонов или лет. Для усреднения значения функции F с учетом всевозможных вариантов данные вычисления по расчету F с фиксированным набором значений [N06M] следует повторять. Усредненное значение функции получается _ р как F = —. /=/ m При m — оо F стремится к некоторому пределу, который можно считать истинным значением. Целесообразно принять m равным (100 - 300) лет.
Аналогично определяется значение F при другом векторе [iV0g,J. Очевидно, что некоторому вектору [N06M] соответствует минимальное значение функции F. Тогда найденная совокупность числа узлов N06MJ (J = 1» , к) в об менном фонде и является оптимальной для конкретной МТС.
Заметим, что составляющие времени простоя для каждого конкретного случая могут рассматриваться так же, как случайные величины с известным законом распределения. Тогда данная задача может решаться не при фиксированных значениях tducnj, tdeM0Hj, tMOlij, t6yKCj, tmpj, tdocj, tpeMJ для каждого у -го узла, а разыгранных аналогично величине наработки до отказа, но по отличному закону распределения.
Согласно описанной методике расчета целевой функции разработаны две программы на ЭВМ на языке Visual Basic, которые прошли официальную регистрацию.
Первая программа позволяет произвести расчет оптимального фонда запасных частей только для одного конкретного узла или агрегата. Наименование программы «Расчет оптимального уровня запаса топливной аппаратуры при МТС» (Аблеев Р.Ш., Габитов И.И., Неговора А.В., Портнов В.И. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ №2004610739. Заявлено 27.01.04 г. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 24.03.04 г.)
Вторая программа позволяет произвести расчет оптимального фонда запасных частей множества узлов или агрегатов для парка машин одноименной модели. Наименование программы «Оптимизация обменного фонда запасных частей» (Габитов И.И., Неговора А.В., Портнов В.И. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ №2006614086. Заявлено 02.10.06 г. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 29.11.06 г.). Блок-схема программы представлена на рисунке 2.2.
Исследование основных неисправностей и отказов сельскохозяйственной техники
Резервом повышения дневной и, соответственно, сезонной выработки является комплектование комбайнов двумя комбайнёрами, стимулирование их закрепления путём разработки и внедрения эффективных форм оплаты труда, рационального использования времени в течение смены, дня, сезона.
На выработку комбайнов негативно влияет административное вмешательство в деятельность МТС и их филиалов руководства отдельных районов, требующих работать без оплаты, на полях с низкой урожайностью. Имеют место факты вмешательства принимающих организаций и администраций в технологический процесс уборки, остановки работы комбайнов в ночное время под предлогом сокращения потерь.
Диспетчерская работа требует постоянного развития и совершенствования с использованием сети передачи данных типа Интернет. В МТС «Башкирская» недостаёт средств мобильной связи, что увеличивает продолжительность устранения отказов. Не все формы диспетчерских журналов предусматривают контроль сроков устранения отказов, простоев машин по техническим неисправностям и т.п.
Структура МТС «Нива» в 1998-2003 гг. представляла собой вертикально подчинённые отряды и бригады, возглавляемые компетентными специалистами, обеспеченными транспортом и связью, наделёнными правом самостоятельно заключать договоры, принимать решения о передислокации комбайнов и несущими полную ответственность за результаты работы отряда (бригады). Структура управления МТС «Нива», предусматривающая максимальную самостоятельность бригадиров в принятии оперативных решений, минимальное количество комбайнёров в бригадах, наличие транспорта и связи у ответственных лиц, позволяло свести до минимума или исключить потери времени на различные согласования и в итоге сократить непроизводительные простои или перегоны техники. Эти положительные сто роны деятельности были учтены при укрупнении МТС в 2004 г.
МТС «Башкирская» в отличие от МТС «Нива» и «Зирганская МТС» до 2004 г. имела централизованную структуру управления работой сельскохозяйственной техники. Филиалы МТС были ограничены в праве самостоятельно заключать договоры, передислоцировать комбайны. Решение этих вопросов требует дополнительных затрат времени на согласование. Жёсткую централизацию управления следует считать оправданной на начальном этапе становления новой МТС. За организацию сервисного обслуживания и заправку комбайнов несёт ответственность начальник отряда, в распоряжении которого находится сервисный инженер, обеспеченный автомобилем и связью, а также механизированный заправочный агрегат. Анализ результатов эксплуатации зерноуборочных комбайнов МТС «Башкирская» в 2002...2007 гг. выявил необходимость внесения коррективов в схему взаимодействия филиалов и центра путём предоставления филиалам большей самостоятельности.
В таблице 4.5 приведены эксплуатационные затраты на работу зерноуборочных комбайнов по годам, а в таблице 4.6 эксплуатационные затраты по конкретным маркам зерноуборочных комбайнов в 2007 г. Аналогичные данные по свеклоуборочным и кормоуборочным комбайнам, тракторам и самоходным косилкам приведены в приложении.
В структуре эксплуатационных затрат на один зерноуборочный комбайн в 2007 г. расходы на ремонт, техническое обслуживание и хранение составляют 19,5%, причем из них основная часть 16,6% приходится на расходы по приобретению запасных частей. Наиболее значительные средства и высокий удельный вес расходов на запасные части приходится на комбайны марок Кейс 525 и 527 соответственно 31,1% и 31,2% от всех эксплуатационных затрат. Это в большей мере объясняется низкой эксплуатационной надёжно стью комбайнов Кейс-525 и Кейс-527.
В связи со старением сельскохозяйственной техники отмечается рост затрат на ремонт комбайнов Case 2366 в ОАО «Зирганская МТС». В 1998 г. стоимость израсходованных запасных частей на 100 комбайнов составила 3,8% от балансовой стоимости, в 1999 г. она выросла до 7%. В 2003 г. по сравнению с 2000 г. расход запасных частей на 1 комбайн в МТС «Башкирская» возрос в 2,7 раза, в МТС «Нива» - в 3,7 раза. В структуре себестоимости затрат на уборку урожая зерновых в 2002 году расходы на ремонт и техобслуживание составляли в МТС «Башкирская» -18,3%, в МТС «Нива» -23,2%, в «Зирганская МТС» - 32,5%, а расход запасных частей 17,3, 20,0 и 21% соответственно.
МТС «Башкирская» ведёт приобретение запасных частей на основании сравнения цен и условий поставки различными поставщиками. Начиная с 2003 года, приобретение всех запасных частей к сельскохозяйственной технике ведется на основании конкурса поставщиков с рассмотрением цен и условий поставки на конкурсной комиссии Минсельхоза РБ. Существенной проблемой остается пока оптимизация фонда запасных частей, узлов и агрегатов, так как значительные суммы замораживаются на закупку невостребованных запчастей.
В структуре непроизводительных потерь времени значительное место занимают простои из-за существенной задержки оплаты заказчиков за выполненные работы. Значительные потери времени допущены из-за несвоевременной заправки топливом.
Потери времени при использовании зерноуборочных, свеклоуборочных комбайнов и кормоуборочных комбайнов в 2007 г. приведены в таблице 4.7.
В 2007 г. в МТС «Башкирская» наблюдались большие потери времени на простои по организационным причинам (45% от общего времени простоя) в большей мере из-за административного вмешательства в деятельность МТС и их филиалов руководства отдельных районов, несоблюдения условий дого вора по выполнению работ.
В Зирганской МТС потери времени по организационным причинам практически отсутствуют в основном из-за меньшего количества эксплуатируемой техники и за счет лучшей организации уборочных работ.
Наблюдаются сверхнормативные простои гарантийных комбайнов по вине сервисной службы инофирм (таблица 4.8). При этом фирмы не несут должной ответственности за простои техники. Необходимы повышение требовательности к поставщикам импортной техники и более тщательная проработка контрактов на поставку техники в части организации сервиса и ответ ственности поставщика за простои техники в период гарантии.
