Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Постановка проблемы и задачи исследования 11
1.1 Проблемы машиноиспользования в сельском хозяйстве Восточно Сибирского региона 11
1.1.1 Факторы, влияющие на эффективность эксплуатации МТП 11
1.1.2 Особенности машиноиспользования в АПК Восточной Сибири
1.2 Основные этапы развития системы поддержания машин в работоспособном состоянии...: 24
1.3 Анализ эффективности производственной и технической эксплуатации машин в сельском хозяйстве 37
1.4 Оценочные показатели обслуживания машин в АПК 57
1.5 Выводы, цель и задачи,исследования 66
Глава 2 Теоретические предпосылки системы производственно-технической эксплуатации МТП в АПК .. 70
2.1 Формализация системы производственно-технической эксплуатации МТП 70;
2.2 Системный подход к организации ПТЭ МТП в АПК 77
2.3 Иерархическая-структура системы ПТЭ МТП 84
2.4 Комплексный показатель уровня ПТЭ МТП 86
2.5 Моделирование ПТЭ МТП с использованием Марковских случайных процессов 91
2.6 Критерий эффективности управления уровнем ПТЭ МТП ; 108
Выводы по 2 главе 111
Глава 3 Принципы функционирования системы, производственно-технической эксплуатации МТП ... 112
3.1 Стратегия производственно-технической эксплуатации МТП 112
3.2 Обоснование критерия эффективности ПТЭ МТП по себестоимости и срокам 114
3.3 Связь уровня ПТЭ с техническим состоянием машин 117
3.4 Обоснование моделей обслуживания машин с учетом уровня ПТЭ и типа системы сервиса 122
3.4.1 Модель обслуживания парка машин в замкнутой CATC 124
3.4.2 Модель обслуживания парка машин в разомкнутой CATC
3.5 Влияние уровня ПТЭ на выбор обслуживающего предприятия 132
3.6 Обоснование способов обеспечения ПТЭ МТП 138
3.7 Обоснование способа и места совмещения средств и объектов обслуживания 141
3.8 Обоснование программ сервисных предприятий с учетом их адаптации к конъюнктуре рыночного спроса 148
Выводы по 3 главе 157
Глава 4 Методика экспериментальных исследований 159
4.1 Программа экспериментальных исследований 159
4.2 Установление номенклатуры показателей ПТЭ МТП 161
4.3 Планирование пассивного эксперимента 165
4.3.1 Планирование наблюдений 166
4.3.2 Организация наблюдений и сбор статистической информации ... 169
4.3.3 Методика обработки, статистической информации 172
4.4 Установление законов распределения исследуемых показателей 178
4.5 Методика экспертного опроса 179
4.6 Методика комплексной оценки показателя уровня ПТЭ МТП 184
4.7 Методика анализа1 математических моделей уровня ПТЭ МТП 196
4.8 Методика оценки влияния уровня ПТЭ на показатели работы системы обслуживания 199
4.9 Методика оценки мероприятий по совершенствованию системы ПТЭ МТП 206
4.10 Методика определения параметров изнашивания при оценке остаточного ресурса деталей с учетом уровня ПТЭ 210
4.11 Методика оценки остаточного ресурса деталей машин с учетом уровня ПТЭ 214
4.12 Выводы по 4 главе 216
Глава 5 Результаты исследований 217
5.1 Статистическая оценка объема выборки 217
5.2 Расчетные значения обобщенного показателя уровня ПТЭ 223
5.3 Влияние уровня ПТЭ на показатели работы МТП 229
5.4 Влияние профессиональной подготовленности механизаторов и ремонтников на уровень ПТЭ МТП 238
5.5 Влияние интеграционных процессов машиноиспользования на уровень ПТЭ МТП 241
5.6 Влияние уровня ПТЭ на техническое состояние машин и периодичность их обслуживания 245
5.7 Влияние параметров системы агротехнического сервиса на уровень ПТЭ МТП 256
5.8 Эффективность ПТЭ МТП и области рационального применения МТА 261
5.9 Логистическая поддержка системы ПТЭ МТП в структуре
комплекса средств агротехнического сервиса 271
Выводы по 5 главе ". 277
Глава 6 экономическая эффективность результатов
Исследований 280
Выводы по 6 главе 289
Общие выводы 290
Список литературы
- Анализ эффективности производственной и технической эксплуатации машин в сельском хозяйстве
- Иерархическая-структура системы ПТЭ МТП
- Связь уровня ПТЭ с техническим состоянием машин
- Организация наблюдений и сбор статистической информации
Введение к работе
Актуальность темы. Наметившееся в рамках Национального проекта «Развитие АПК России» поступательное развитие сельскохозяйственного производства страны обусловило новые подходы к технической политике и совершенствованию теоретических основ эффективного использования сельскохозяйственной техники на качественно новом уровне. Вместе с тем аграрная реформа сопровождается острейшим дефицитом сельскохозяйственной техники, ее интенсивным старением и снижением показателей использования. Неэффективное машиноиспользование является одним из основных негативных процессов на селе, способное поглотить больше ресурсов, чем их имеется в хозяйствах. Применение машин по прямому назначению не подкрепляется развитием технологической базы сервиса вследствие больших материальных затрат и отсутствия научно-методических рекомендаций деятельности в условиях рыночных отношений. Разобщение сфер технической (ТЭ) и производственной (ПЭ) эксплуатации машинно-тракторного парка (МТП) привело к снижению многих показателей потребительского качества машин и в числе других причин обусловило низкую эффективность работы предприятий сельхозтоваропроизводителей, как успешно развивающихся, так и находящихся на грани выживания.
Анализ информации в области эксплуатации машин показал, что одним из резервов повышения эффективности машиноиспользования является комплексное (в единстве) рассмотрение процессов производственной и технической эксплуатации машинно-тракторного парка. Необходимость такого подхода возникает в связи с тем, что процессы производственной и технической эксплуатации машин взаимосвязаны и оказывают большое влияние друг на друга.
Интеграция сфер производственной и технической эксплуатации в диалектически единую производственную систему позволит успешно реализовывать преимущества машинного производства сельхозпродукции, снизить при этом трудоемкость выполнения технологических операций, повысить точность оценки состояния машин, качества их обслуживания и ремонта.
В этой связи тема исследований по изысканию путей совершенствования систем производственной и технической эксплуатации МТП, позволяющих повысить эффективность машиноиспользования в регионе, является актуальной и имеет большое народнохозяйственное значение.
Работа выполнена в соответствии с межведомственной координационной программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития АПК РФ на период до 2010 года, программой развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции сырья и продовольствия Иркутской области на 2008-2014 гг., комплексными планами НИР ИрГСХА (№ госрегистрации ФГУП ВНТИЦ 01.2.00511294 и 01.2.00900778).
Цель исследований. Повышение эффективности использования машин в АПК на основе совместного рассмотрения сфер производственной и технической эксплуатации МТП как единой производственно-технической системы.
Объект исследования. Процесс производственно-технической эксплуатации машинно-тракторного парка (ПТЭ МТП) в АПК.
Предмет исследования. Закономерности, взаимосвязи и количественные оценки факторов системы производственно-технической эксплуатации МТП.
Методы исследования. Системный подход в выявлении факторов и взаимосвязей производственной и технической эксплуатации МТП, методы теории вероятностей, теории массового обслуживания, теории графов, статистический анализ и т.д.
Научную новизну представляют:
- понятие «производственно-техническая эксплуатация» и методологические основы построения системы производственно-технической эксплуатации МТП;
- комплексный показатель оценки уровня производственно-технической эксплуатации МТП;
- модель процесса производственно-технической эксплуатации МТП, основанная на выделении пяти групп показателей, характеризующих результативность организационно-технических и технологических мероприятий по обеспечению качества процесса эксплуатации МТП, технического и ремонтного обслуживания техники, степень реализации вопросов материально-технического обеспечения и подготовки квалифицированных кадров;
- методика повышения уровня производственно-технической эксплуатации МТП разных хозяйствующих субъектов средствами системы агротехнического сервиса (САТС).
Практическая значимость работы заключается:
- в ликвидации необоснованных простоев машинно-тракторных агрегатов (МТА) обусловленных дефицитом материалов (семена, удобрения, ТСМ), запасных частей, обменных агрегатов и средств сервиса на этапах использования МТА по назначению.
- в определении рациональных параметров совмещения средств и объектов сервиса с учетом условий и режимов ПТЭ МТП, что позволит минимизировать затраты и обеспечить ритмичность технологических процессов в полеводстве.
- в разработке мер по повышению уровня производственно-технической эксплуатации МТП, позволяющие формировать систему обслуживания с параметрами адаптированными к местным условиям, сократить время простоя машин и увеличить отдачу от их использования по назначению.
Результаты исследования рекомендованы к внедрению министерствами сельского хозяйства Иркутской области и Республики Бурятия и внедрены на сельскохозяйственных предприятиях Иркутской области, Республики Бурятия и Забайкальского края. Материалы диссертации используются в учебном процессе на факультетах механизации сельского хозяйства Иркутской ГСХА и Бурятской ГСХА им. В.Р. Филиппова.
На защиту выносятся:
- методологические основы построения системы производственно-технической эксплуатации МТП в сельском хозяйстве;
- методика количественной оценки уровня производственно-технической эксплуатации МТП;
- взаимосвязи между показателями производственной и технической эксплуатации МТП и параметрами системы агротехсервиса (САТС);
- модели системы обслуживания для хозяйств с разным уровнем производственно-технической эксплуатации МТП;
- выбор способа и места совмещения средств и объектов агротехсервиса с целью повышения уровня производственно-технической эксплуатации МТП;
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований доложены:
- на международных научных конференциях: «Научные проблемы и перспективы развития ремонта, обслуживания машин и восстановления деталей» (г. Москва, ГОСНИТИ, 2003 г.), «Прогрессивная технология восстановления изношенных деталей машин гальваническими покрытиями. Перспективные технологии и средства технического обслуживания машин» (г. Иркутск, ИрГСХА. 2005 г.), «Агроинженерная наука: проблемы и перспективы развития» (г. Улан-Удэ, БГСХА им. В.Р. Филиппова, 2005 г.), «Проблемы механики современных машин» (г. Улан-Удэ, ВСГТУ, 2006 г.), «Современные перспективные технологии в АПК Сибири» (г. Новосибирск, НГАУ, 2006 г.), «Агротехинновации в АПК» (г. Москва, МГАУ им. Горячкина, 2006 г.), «Актуальные проблемы эксплуатации машинно-тракторного парка, технического сервиса, энергетики и экологической безопасности в агропромышленном комплексе» (г. Иркутск, ИрГСХА, 2007 г.) «Машинно-технологическое, энергетическое и сервисное обеспечение сельхозтоваропроизводителей Сибири» (г. Новосибирск, СибИМЭ, 2008 г.); Климат, экология, сельское хозяйство Евразии (г. Иркутск, ИрГСХА, 2009).
- на всероссийских конференциях и семинарах: «Качество высшего аграрного образования: проблемы планирования, управления, контроля, оценки» (г. Иркутск, ИрГСХА, 2003 г.), семинарах заведующих кафедр ЭМТП и ремонта машин вузов Сибирского ФО (г. Новосибирск, НГАУ, 2003 г.) и РФ (г. Москва, МГАУ им. Горячкина, 2007 г.), всероссийской научно-практической конференции, посвященной 75-летию со дня открытия Чувашской государственной сельскохозяйственной академии (г. Чебоксары, 2006 г.);
- на заседаниях научно-технических советов Департамента сельского хозяйства администрации Иркутской области (2008 г.), Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Бурятия (2009), областном производственном совещании инженерно-технических работников (г. Шелехов, 2000 г.);
- на межвузовских конференциях: Восточно-Сибирского государственного технологического университета (г. Улан-Удэ, 1985, 2007, 2009 г.г.), Иркутского государственного технического университета (2005, 2008 г.г.), Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им. В.Р. Филиппова (г. Улан-Удэ, 2006, 2009 г.г.), Иркутской государственной сельскохозяйственной академии (1983-2009 г.г.).
Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 59 работах: из них 22 работы, выполнены в соавторстве (доля автора 30% в 6 работах, 50% в 8 работах и 80% в 8 работах) и 37 работ со 100% авторством. В изданиях, рекомендованных Перечнем ВАК 10 статей: из них 8 статей с долей авторства 100% и 2 статьи в соавторстве (доля автора 80%).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка литературы из 294 наименований. Работа содержит 323 страницы основного текста, включает 65 рисунков и 59 таблиц. Приложения составляют 22 страницы.
Анализ эффективности производственной и технической эксплуатации машин в сельском хозяйстве
Большинство действующих факторов относятся к так называемым процессам старения: изнашивание, коррозия, усталость, структурные изменения и химические превращения в металлах, потеря некоторых свойств- (упругость пружин, пластичность и т.д.) и другие. В совокупности все эти факторы негативно влияют на техническое состояние машин, снижая показатели их надежности а, следовательно, и параметры использования.
Комплексный подход при рассмотрении технико-технологических; организационных и социальных факторов, влияющих на техническое состояние и эффективность, использования; МТП, позволяет объединить действующие" факторы в три взаимосвязанные группы: качество и надежность.машин;-качество. их производственной и технической эксплуатации; природно-климатические1 условия их применения.
К факторам первой группы относятся: уровень проектирования, качество-изготовления, физико-механические свойства материалов; качество сборки и обкатки машина и их агрегатов и другие. От их влияния в решающей степени за-. висят показатели использования»техники, надежностью эффективность ее работы. В первую очередь влияние этих факторов проявляется в характере реакции конструкции на действующие нагрузки и внешние воздействия . Количественной мерой реакции конструкции машины на указанные воздействия является интенсивность изменения характеристик машины в процессе эксплуатации.
Факторы производственной и технической эксплуатации вовлекаются в действие за счет мероприятий по технически обоснованному комплектованию механизированных агрегатов, установлению рациональных режимов работы, максимальному использованию тяговых характеристик. Важное значение при этом имеют минимизация обработки почвы, совмещение операций, рациональные приемы работы (способы движения на рабочем участке и скоростной ма 14 невр). Тракторист-машинист, правильно агрегатируя машину, учитывая условия ее работы, маневрируя скоростью передвижения на рабочих и холостых переездах, должен добиваться полной загрузки машины на оптимальных температурных режимах. Усиленное воздействие на износ машин оказывают не столько абсолютные значения нагрузок и температур нагрева, сколько неравномерность силовых, температурных, скоростных режимов, неравномерность удельного сопротивления почвы и т.д. Особое значение имеет правильный выбор режимов пуска и работы машины в холодное время года. Запуск дизеля без предварительного подогрева воды и масла при температуре ниже минус 5... 10С увеличивает износ деталей и сопряжений в два раза интенсивней.
К числу инженерных факторов- следует отнести систему поддержания техники в работоспособном состоянии и постоянной технической готовности к выполнению работ в строгом соответствии с данными, производственными условиями, а также механизацию вспомогательных процессов (погрузочно-разгрузочные операции, подготовка и регулировка агрегатові соответствие их производительности во времени и т. д.).
Организационные факторы-влияют на эффективность использования машин не чуть не в меньшей степени, чем другие. Они-предполагают, прежде-всего, соблюдение основных принципов ритмичности, поточности, непрерывности и согласованности при выполнении производственных процессов: Сюда относится также выбор рациональной организационной структуры и эффективных форм управления техникой в масштабах подразделений, предприятий, районов, зон (звенья, бригады, отряды, комплексы). Важное значение имеет рациональная расстановка работников на основе разделения и кооперации труда на основных и вспомогательных работах, соблюдение обоснованных режимов труда и отдыха, организация рабочего места исполнителей и его подготовка к работе (разбивка на загоны, ликвидация мелкоконтурности, удобство и безопасность в работе и т. д.). Существенное влияние оказывает также система производственного обучения работников и повышения их деловой квалификации, внедрение двухсменной работы, организация инженерно-технической и диспетчерской службы, оптимизация структуры и состава средств комплексной механизации производства по отраслям.
Социально-психологические факторы, складывающиеся, прежде всего, на основе культурно-бытовых условий жизни и психологического климата в трудовых коллективах, при прочих равных условиях могут оказывать решающее воздействие на конечные результаты производства.
Решающее влияние на. эффективность и уровень, машиноиспользования оказывают условия реальной эксплуатации сельскохозяйственной техники. Условия1 эксплуатации- сельскохозяйственной техники в Байкальском регионе отличаются? от других- зон страны резко континентальным климатом: Перепад температур за сутки в среднем достигает 20Є и более. Весной и осенью часты заморозки. В1 июле-августе выпадает более 35% годовой суммы-осадков, носящих нередко затяжной характер. В среднем в Иркутской области и республике Бурятия число сравнительно благоприятных дней уборочных работ в августе 17-20, в сентябре 15-17 [85, 238].
Объемы работ, связанные с возделыванием-сельскохозяйственных культур и уборкой, распределены во времени неравномерно и носят резко выраженный сезонный .характер.
По данным таблицы 1.1 [23 8], даже для одной Иркутской области условия использования сельскохозяйственной техники по зонам имеют существенные различия. Наличие в структуре пахотных земель полей с тяжелыми почвами и сложным рельефом увеличивает износ рабочих органов сельхозмашин.
Сибирские поля отличаются многоконтурностью, сложной конфигурацией и наличием значительного количества всевозможных препятствий (пни, деревья, перелески, кустарники, камни, ямы, канавы, столбы, валы, копны, стога сена и соломы). Все эти препятствия мешают работе машин, приносят много хлопот механизаторам и, в итоге, наносят большой ущерб хозяйствам [235, 238].
Иерархическая-структура системы ПТЭ МТП
В настоящее время решены многие фундаментальные научные проблемы эффективного использования машин в сельском хозяйстве, их технического обслуживания и ремонта.
Значительный вклад в. решение проблемы обеспечения; работоспособности и функционирования машинно-тракторного парка в; агропромышленном комплексе внесли многие организации нашей- страны:: 1?0СНИТИ . Санкт-Петербургский государственный аграрный университет, Московский государственный? аграрный университет им; В;П1 Горячкина; Сибирский? научно-исследовательский институт механизации и электрификации: сельского- хозяйства (СибИМЭ), Государственный; научно-исследовательский тракторныш институт (НАТИ), Челябинский государственный агроинженерный университет, Иркутская» государственная сельскохозяйственная академия, Новосибирский государственный аграрный университет, Красноярский государственный, ar v рарный. университет, Нижегородская государственная сельскохозяйственная? академия, Бурятская государственная сельскохозяйственная академия? им. В;Р. Филиппова и др; Эти же вопросы также решаются и зарубежными; организациями: Киевский и Харьковский аграрные университеты, Беларусский аграрный технический университет, Фрэнкфордский арсенал, фирмы «Катерпиллер» и «Комацу», концерн "Дженерал Моторс", а- также другие ведущие: крупные фирмы и компании Англии, Германии, Италии, США, Франции, Швеции, Японии [10, 26, 67, 84, 92, 96, 101,120,153, 190, 195].
Большой вклад в развитие теоретических основ технической эксплуатации и технического сервиса МТП в АПК внесли ученые: Агарков В:И:, Агафонов Н.И., Агеев Л.Е., Аллилуев ВІА., Альт В.В., Антонец Д.А., Барам X.F, Бель 44 ских В.И., Блынский Ю.Н., Важенин А.Н., Веденяпин Г.В., Виноградов В.И., Гальперин А.С., Герасимов П.П., Ждановский Н.С., Завалишин Ф.С., Игнатов В.Д., Иофинов С.А., Казарцев В.И., Кашпура Б.И., Киртбая Ю.К, Колчин А.В., Крамаров B.C., Краснощекое Н.В., Криков A.M., Кряжков В.М., Лазовский В.В., Левитский И.С., Ленский А.В., Лившиц В.М., Линтварев Б.А., Лисунов Е.А., Лышко Г.П., Лялякин В.П., Михлин В.М., Натарзан В.М., Немцев А.Е., Николаенко А.В., Озорнин СП., Овчинникова Н.И, Пархоменко П.П., Пасечников Н.С., Прибытков П.Ф., Привалов П.В., Рассказов М.Я., Саакян Д.Н., Север-нев М.М., Северный А.Э., Селиванов А.И., Скибневский К.Ю., Сковородин В:Я., Суслов В.П., Тельнов Н.Ф., Терских И.П., Улитовский Б.А., Ульман И.Е., ynKyHOBvIOrH:, Ушанов В.А., Хабатов Р.Ш:, Халфин М.А., Хальхаев А.Н., Ха-разов.А.М., Храмцов Н.В., Чепурин F.E., Черепанов С.С, Черноиванов?В.И., ШишкинГ.М. , Шейнин A.M., ЮдинМ.И. и другие.
Академик В.П. Горячкин отмечал [76], что машины отличаются своеобразными особенностями: они мобильны; с их помощью решаются многообразные задачи в постоянно изменяющихся условиях; сущность технологических процессов их использования в большинстве случаев остается неясной. В.П. Горячкин впервые поставил задачу комплексного рассмотрения всех этапов жизни машины - от исследования до использования.
Проблему использования машин широко поставил академик А\И. Селиванов. Им создана стройная теория старения машин под действием- необратимых процессов условий, в которых они работают, средств обслуживания и совершенства самих машин, "...чем сложнее машины и выполняемый ими рабочий процесс, тем сложнее система их обслуживания ", "... чем машина более однородна по структурным составляющим обобщенной характеристики и чем более стабилен режим использования, тем проще и система ее ТО и ремонта " [15].
В исследованиях [6, 13, 22, 36, 114, 244, 266] эффективность использования тракторного парка в сельском хозяйстве предложено оценивать уровнем технической эксплуатации. В основе этих работ заложен экспертный метод выявления и оценки значимости действующих факторов.
Одна из первых работ по оценке уровня технической эксплуатации тракторов (ТЭТ) в сельском хозяйстве была выполнена коллективом авторов под руководством Г.П. Лышко [163]. В этой работе были выделены и оценены (экс-пертно) весомости единичных и комплексных факторов фактического состояния организации и качества ТОР, хранения и заправки ТСМ, характеристики механизатора. Суммарное отклонение от нормативов технической эксплуатации оценивалось уровнем технической эксплуатации Кэ:
В работах выполненных позднее, предложен1 несколько иной подход к оценке технической эксплуатации, к примеру, в работах [130, 244] дается.сравнительная оценка фактических и нормативных значений 10 показателей-(удельная площадь пашни, балансовая стоимость сельхозмашин, энерговооруженность труда, годовая и сменная наработки, коэффициент сменности и технического использования, удельная стоимость эталонного гектара, валовой выход продукции растениеводства на 1 руб технических фондов).
Связь уровня ПТЭ с техническим состоянием машин
В системе ПТЭ МТП взаимодействуют элементы подсистем технической и производственной эксплуатации, производственные ресурсы, факторы среды и человека. Указанные подсистемы определяют производствено-технологические и технические характеристики машин, позволяющие сельхозтоваропроизводителю в заданные сроки осуществлять выполнение производственных заданий. В качестве подсистемы производственной эксплуатации рассматривается процессы, выполняемые машинами и их свойства. В качестве подсистемы технической эксплуатации рассматривается процессы поддержания технического состояния машин. В качестве производственных ресурсов рассматривается ремонтно 72 обслуживающая база, материально-техническое и информационное обеспечение и др. Влияние человеческого фактора рассматривается с точки зрения теоретиче-ской-и практической подготовки персонала, их квалификации и производственной дисциплины. В качестве среды рассматриваются природно-климатические, почвенные и другие факторы.
Совокупность указанных элементов создает конечное множество частей, связанных в систему (единое целое) по причастности к конечному результату — доходу и рентабельности предприятия. Вследствие этого применение системного подхода является обоснованным. При исследовании функционирования системы ПТЭ МТП важно показать внешние связи между подсистемами. Кроме всего прочего, помимо внешних связей в каждой из подсистем между структурными элементами возникают внутренние связи. При анализе системы важно учитывать оба вида связей:
В науке об-использовании машин производственная-и техническая эксплуатация имеют общность в уменьшении ресурса при протекании этих процес-сов. Различие заключается в том, что при технической эксплуатации этот процесс вреден и его следует сдерживать, тогда, как при производственной эксплуатации уменьшение ресурса связано с получением сельскохозяйственной про- -дукции иявляетсянеобходимым условием производства [108, 285]. Таким образом, структурные элементы каждой подсистемы выполняют определённую функцию, подчинённую осуществлению общей цели.
Для осуществления поставленной в работе цели необходимо смоделировать проблемную ситуацию, т.е. создать такую модель, которая бы благодаря функциональной структуре системы ПТЭ МТП учитывала особенности рассматриваемых подсистем и процессы, отражающие основные направления деятельности системы. Точная оценка здесь затруднена, поскольку экономические и социальные результаты функционирования системы ПТЭ МТП невозможно отразить в одной системе измерителей. Интенсивный поиск методических подходов к решению этой проблемы продолжается. После обоснования и разработки математической модели для рассматриваемых подсистем и системы в целом необходимо подтвердить ее адекватность. Для этого необходимо провести экспериментальные исследования.
Составленная модель уровня ПТЭ с достаточной степенью точности должна отражать исследуемые свойства процессов ПТЭ МТП и обеспечение этих процессов различными показателями, которые представлены в виде систем уравнений и неравенств. При этом чтобы модель действительно работала, необходимо задать первоначальные исходные данные, граничные условия, в пределах которых может варьироваться каждая из величин; а также численные значения используемых коэффициентов.
Математическая? модель совместного рассмотрения- подсистем производственной и технической:эксплуатации в единой системе ИШЭ позволяет более точное координировать их совместное управление: Тем- самым; ликвидируется ; несогласованность работы подсистем- возникающая из-за-- нарушения связей: между ними: Одним из показателей, который необходимо назначать исходя из функционирования системы ПТЭ, является периодичность, технического и технологического обслуживания; парка машин.
По данным исследований [218, 285] производственная эксплуатация; ра-; бочих машин в сельском хозяйстве оценивается объемом механизированных работ по обработке почвы в растениеводстве, обработке различных материалов и сырья в животноводстве, перемещению грузов и т.п. Единицы измерения при этом являются га, т, ткм и т.п. Производственная эксплуатация энергетических средств оценивается энергией, переданной рабочим машинам и измеряется в кВт-ч,.Дж и т.п. Техническая-эксплуатация рабочих машин, комбайнов;, энергетических средств обеспечивается выполнением операций по ТОР и выражается в единицах обеспеченного ресурса: га, мото-час, кг топлива.
Действительный ресурс машин и затраты на ТОР определяются только после окончания определенного срока эксплуатации машины, при этом можно установить действительные показатели эффективности техники: себестоимость операций по ТОР, удельную трудоемкость, энергоемкость, ресурсоемкость, удельную стоимость обеспечения ресурса, удельную трудоемкость обеспечения ресурса, удельные затраты на материалы для обеспечения ресурса [1, 61, 261, 266, 284, 285, 290].
Система совершенна не тогда, когда она составлена из самых лучших элементов, а тогда когда эти элементы полнее всего согласованы между собой, хотя каждый в отдельности может быть далек от совершенства [228, 236] . Это утверждение выдвигает требование сосредоточить внимание на всей системе производственно-технической эксплуатации в целом, а не на ее отдельных элементах. Комплексная оценка уровня производственно-технической эксплуатации позволит определять проектируемую эффективность применения любых машин при планировании работ, оценивать результаты применения»машин-, как при их эксплуатации, так и при техническом и технологическом обслуживании, при списании или продаже, сравнивать эффективность применения различных машин и обслуживающих их систем.
Организация наблюдений и сбор статистической информации
Первый вид связи обеспечивается целенаправленными действиями при планировании использования МТА, учитывающим характер и степень его возможного простоя в эксплуатации по разным причинам. При этом обычно закладывается такой запас (семена, удобрения, ТСМ, запасные части, материалы и т.п.), в рамках исчерпания которого значения параметра МТА не влияют на C(t).
В тех случаях, когда параметры МТА непосредственного влияния на величину C(t) не оказывают, но это влияние проявляется при воздействии на другие параметры, напрямую связанные с С (і), также имеет место первый вид связи.
Характер второго вида связи проявляется при неорганизованном маши-ноиспользовании, при котором возрастает интенсивность отказов МТА вследствие нарушения периодичности технического, технологического и организационного обслуживания МТА.
Примером третьего вида связи может служить потеря работоспособности МТА из-за усталостного разрушения какого-либо элемента либо равного этому технологическому или организационному отказу, например резкое прекращение доставки ТСМ. В этом случае изменение параметров состояния МТА не влечет за собой никаких потерь до момента наступления события, после чего величина потерь равна потерям от отказа МТА в целом.
В большинстве случаев связь между параметрами и и величинами C(t) имеет стохастический характер. Для уменьшения потерь C(t) необходимо поддерживать значения параметров в пределах, близких к номинальному, или восстанавливать значения параметров до близких к номинальному. Это входит в основную задачу управления значениями параметров.
Однако следует учитывать, что профилактические и восстановительные воздействия, направленные на, предотвращение (уменьшение)-потерь C(t), также влекут за»собой определенные потери,.которые связаны с затратами труда, средств, материалов, амортизацией производственных помещений и технологического оборудования. Иногда эти затраты носят существенный характер [192, 272].
Выбор стратегии управления работоспособным состоянием МТА, а именно» стратегии восстановления рабочих параметров элементов,, является5 наиболее ответственным моментом во всей системе их производственно-технической эксплуатации. Выбор1 стратегии предопределяет важнейшие-показатели эффективности использования МТА, такие как величина потерь в связи со снижением уровня эксплуатации и величина затрат на поддержание или восстановление значений параметров элементов [108,193, 224].
Возможны три варианта стратегий восстановления элементов машин: после отказа, предупредительное по наработке (после продолжительного использования или выполнения определенного объема работ), предупредительное по состоянию, т.е. по результатам контроля параметров состояния.
Применительно к узлам, агрегатам, системам и мобильным машинам в целом выделяют четыре стратегии восстановления: после отказа, по наработке, по состоянию с контролем значений параметров, по состоянию»с контролем уровня надежности [211,217].
Авторомі [193] предлагается стратегия ситуационного обслуживания, направленная на поддержание работоспособности машин и ее восстановление (в случае потери) по состоянию с мониторинговым контролем значения уровня производственно-технической эксплуатации.
При восстановлении с контролем параметров выполняют, как правило, контроль обобщенных параметров на уровне групп взаимодействующих элементов (агрегатов, систем) или контроль параметров элементов с проведением обслуживающих и ремонтных воздействий при достижении соответствующим параметром допускаемого текущего значения.
При восстановлении контролем-уровня надежности учитывают отказы и, требования на обслуживание элементов (групп элементов).в узле, агрегате, сисг теме: Восстановительные работы при этом назначают после-достижения, потоком отказов допускаемого значения.
Большинству внезапно отказывающих элементов машин- свойственна экспоненциальная плотность распределения наработки на отказ вида f(t)=X-Gxp(-X), (2.27) где t - наработка элемента; X - интенсивность потока отказов элемента. Восстановительные воздействия после отказа МТА во всех случаях применяют одни и те же (заполнение заправочных емкостей, замена отказавших элементов), поскольку выполнение каких-либо предупредительных воздействий при таком характере отказов смысла не имеет. Подобная стратегия используется и для элементов, отказ которых не приводит к потере работоспособности машины, но вызывает возникновение неисправностей, которые угрожают ее безопасной эксплуатации.
