Введение к работе
Актуальность темы. Резкий рост конкуренции на внутреннем рынке, вызванный наличием на нем продукции зарубежных производителей и перспективами скорого вступления России в ВТО, обусловливает жизненную необходимость повышения конкурентоспособности отечественных машиностроительных предприятий внутри страны и создания условий для выхода выпускаемой ими продукции на международный рынок. Решение данной проблемы связано с обеспечением высокого уровня качества функционирования основного технологического оборудования. Причем одним из основных показателей качества функционирования основного технологического оборудования является его эксплуатационная надежность.
Основной концепцией обеспечения надежности техники на современном этапе ее развития является системность. Системы обеспечения надежности охватывают весь жизненный цикл изделия от разработки до эксплуатации. При этом методы обеспечения надежности специфичны для каждого этапа жизненного цикла. Так, ключевыми методами обеспечения проектной надежности являются: выбор соответствующих материалов; запасов прочности; применение конструкций, исключающих взаимовлияние отдельных элементов, различных схем резервирования и пр. Технологическая надежность обеспечивается, как правило, стабилизацией технологических процессов производства. Основным методом обеспечения эксплуатационной надежности является организация технического обслуживания и ремонта.
При планировании частоты обслуживания и ремонта основного технологического оборудования выделяют два подхода: с постоянным периодом между обслуживаниями, рассчитанным по некоторым усредненным для аналогичных станков показателям, и переменным периодом, когда станок работает до отказа или до установленного уровня потери работоспособности и технологической точности. В настоящее время на многих предприятиях предпочитают второй подход.
Однако при таком подходе, а также из-за неизбежных внеплановых отказов оборудования в межремонтный период, оказывается невозможным использование традиционных методик определения объема трудовых ресурсов ремонтных служб и рациональное распределение данных ресурсов по производственным подразделениям и рабочим сменам. В результате реальная численность персонала ремонтной службы предприятия оказывается либо большей, либо меньшей необходимой, что ведет к нарушению ритмичности производственного процесса и перерасходу других видов ресурсов предприятия на производство продукции. Это оказывает негативное влияние как на качество процесса технического обслуживания и ремонта основного технологического оборудования, что снижает его уровень эксплуатационной надежности, так и на качество производственного процесса в целом а, следовательно, и на качество выпускаемой предприятием продукции и его конкурентоспособность.
З СПетербтрг у J
Таким образом, в условиях промышленной реформы и экономического стимулирования, задача оптимального распределения по производственным подразделениям и рабочим сменам трудовых ресурсов ремонтной службы предприятия с целью управления эксплуатационной надежностью основного технологического оборудования. Решению данной задачи и посвящены выполненные диссертационные исследования.
Работа выполнена в соответствии с грантом Министерства образования России по фундаментальным исследованиям в области машиностроения 2003 г., подпрограммой "Управление качеством продукции и услуг" научно-технической программы Министерства образования России "Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники" на 2003 - 2004 годы и рядом хоздоговорных НИР.
Цель работы заключается в повышении эксплуатационной надежности основного технологического оборудования машиностроительного предприятия за счет оперативного управления численностью ремонтного персонала, необходимого для ремонтного обслуживания оборудования в различные производственные смены.
Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи исследований:
-
разработать теоретике-вероятностную модель ремонтного обслуживания, учитывающую параметры случайного разброса нестационарного потока отказов и длительности восстановления технологического оборудования;
-
разработать методы управления эксплуатационной надежностью основного технологического оборудования, обеспечивающие оптимальное распределение по производственным подразделениям и рабочим сменам трудовых ресурсов ремонтной службы;
-
разработать формализованное представление логических и аналитических операций, выполняемых ремонтными службами машиностроительного предприятия при анализе, оперативной технико-экономической оценке полезности и выборе оптимальных вариантов распределения ресурсов при управлении эксплуатационной надежностью основного технологического оборудования;
-
выполнить статистическую обработку опытных данных о системе ремонтного обслуживания основного технологического оборудования с целью определения параметров случайного разброса нестационарного потока отказов и длительности восстановления оборудования;
-
разработать программное обеспечение для управления эксплуатационной надежностью основного технологического оборудования;
-
исследовать результативность применения в промышленности предлагаемой методики управления эксплуатационной надежностью основного технологического оборудования.
Методы и средства исследования. При выполнении работы использовались методы теорий вероятностей и математической статистики, массового обслуживания, надежности, производительности технологического
оборудования, множеств и реляционной алгебры, метод хронометрических наблюдений за процессом функционирования технологического оборудования в условиях производственной эксплуатации.
Основные положения, выносимые автором на защиту:
теоретико-вероятностная модель ремонтного обслуживания, учитывающая параметры случайного разброса нестационарного потока отказов и длительности восстановления технологического оборудования;
математико-лингвистическое обеспечение реляционной базы данных о работе ремонтной службы, а также реляционное представление операций математико-статистической обработки содержащейся в ней информации;
инженерная методика и математическое обеспечение оперативного управления эксплуатационной надежностью технологического оборудования машиностроительного производства.
Научная новизна результатов исследования заключается в раскрытии взаимосвязи показателей эксплуатационной надежности технологического оборудования с объемом и распределением по рабочим сменам трудовых ресурсов ремонтных служб машиностроительного предприятия, учитывающей нестационарность потока отказов.
Практическая значимость. Разработано математическое и методическое обеспечение процедуры управления эксплуатационной надежностью технологического оборудования на основе определения объема и распределения по рабочим сменам трудовых ресурсов ремонтных служб машиностроительного предприятия.
Реализация работы. Результаты данной работы внедрены на предприятии ОАО "Тяжпромарматура" (г. Алексин Тульской обл.).
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на научных конференциях профессорско-преподавательского состава ТулГУ в 2001-2004 г.; на Международных научно-технических конференциях: "Качество и ИПИ-технологии" (г. Москва, 2002 г.); "Технологическая системотехника" (г. Тула, 2002 г.); "Фундаментальные и прикладные проблемы технологии машиностроения - Технология-2003" (г. Орел, 2003 г.); "Инструментальные системы - прошлое, настоящее, будущее" (г. Тула, 2003 г.); Всероссийской научно-практической конференции "Управление качеством" (г. Москва, 2004 г.).
Публикации. Основное содержание работы изложено в И публикациях.
Структура и объём работы: Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и двух приложений. Содержит 119 страниц машинописного текста, 25 таблиц, 59 рисунков, список литературы из 109 наименований и приложения на 22 страницах. Общий объем диссертации 171 страница.
