Содержание к диссертации
Текстовые сокращения 8
ВВЕДЕНИЕ 11
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИН 30
1.1. Проблемы эксплуатации техники в строительстве 30
1.2. Система технической эксплуатации и ее влияние на эффективность применения строительных машин 31
1.3. Современные системы обеспечения работоспособности строительных машин 37
1.3.1. Основные принципы построения СТЭ 37
1.3.2. Формирование системы жизнеобеспечения машин как средство совершенствования эксплуатации техники 46
1.3.3. Зарубежные системы обеспечения работоспособности строительной техники 55
1.4. Современная практика обеспечения работоспособности
строительных машин 58
1.4.1. Анализ вариантов построения системы ТОиР 58
1.4.2. Анализ уровня организации СТЭ строительных машин 61
1.4.3. Влияние капитального ремонта на эффективность использования строительных машин. 63
1.5. Анализ тенденций в области повышения эффективности технической эксплуатации строительной техники 64
1.5.1. Направления исследований в области совершенствования технической эксплуатации 64
1.5.2. Формирование системы качества ТЭ. 66
1.5.3. Совершенствование СТЭ на основе информационных технологий 69
1.6. Анализ влияния процессов формирования парков строительных машин на эффективность их использования 91
1.6.1. Проблемы обоснования оптимального срока службы машин
1.6.2. Анализ рынка строительной техники 94
1.6.3. Динамика парка строительной техники
1 1.7. Выводы по первой главе 104
1.8. Цель и задачи исследований 107
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬСТВА
1 2.1. Методические принципы создания системы технической эксплуатации строительных машин 109
2.2. Системное представление предприятия по эксплуатации строительных машин 120
2.3. Типы предприятий по эксплуатации строительных машин и организационные формы ТОиР 1 2.3.1. Организационные формы использования строительных машин 130
2.3.2. Организационные формы ТОиР 131
2.4. Исследование эффективности эксплуатации строительных машин методами системного анализа 134
2.4.1. Анализ процесса формирования наработки парк машин и показателей его работоспособности 135
2.4.2. Формирования показателей эффективности предприятия по эксплуатации строительных машин и его подсистем 1
2.5. Системный анализ технической эксплуатации строительных машин 140
2.6. Использование ресурсного анализа для оценки эффективности эксплуатации строительных машин 145
2.7. Исследование эффективности технической эксплуатации строительных машин методом экспертного анализа 146 Выводы по второй главе 155
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТЬЮ СТРОИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ МЕТОДАМИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ 159
3.1. Объект эксплуатации и процесс изменения его технического состояния 159
3.2. Способы управления техническим состоянием машин 168
3.3. Показатели управления работоспособностью машин 172
3.4. Анализ показателей технического состояния и использования машин 175
3.5. Исследование управления техническим состоянием машины методом контроля уровня ее надежности 180
3.5.1. Модель эксплуатации с проведением работ по ТОиР в рабочее время машины 181
3.5.2. Проведение технических воздействий в нерабочее время машины 192
3.6. Исследование управления техническим состоянием машин посредством капитального ремонта 200
3.7. Оценка надежности машины как сложной восстанавливаемой системы с помощью теории массового обслуживания 203
3.8. Влияние системы технической эксплуатации на процессы формирования парка машин 206
3.8.1. Подходы к вопросу эффективности при формировании парка техники 206
3.8.2. Разработка модели оптимизации возрастной структуры парка машин строительной организации 207
Выводы по третьей главе 217
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ СТРАТЕГИИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИН 220
4.1. Постановка задачи 220
4.2. Методика формирования гибкой СТЭ 220
4.3. Методика формирования оптимальной СТЭ для эксплуатационного предприятия 224
4.4. Определение требуемого уровня надежности 226
4.4.1. Модель экономически оптимальной надежности 226
4.4.2. Ущерб как комплексный экономический показатель надежности технических систем 228
4.4.3. Анализ составляющих ущерба 229
4.4.4. Прямые и сопряженные экономические потери 231
4.4.5. Экологический ущерб 232
4.5. Моделирование управления техническим состоянием машин по заданному уровню надежности 233
4.5.1. Модель управления использованием машин по уровню технического состояния методом контроля надежности и параметров технического состояния 233
4.5.2. Модель обеспечения работоспособности машины 235
4.5.3. Модель оптимизации режимов технических воздействий 238
4.5.4. Корректировка режимов ТОиР в соответствии с условиями использования техники
2 4.6. Оценка фактического уровня СТЭ машин 243
4.7. Модели обеспечения работоспособности машин на объектах
2 4.7.1. Модель влияния внезапных отказов на эффективность функционирования машины 246
4.7.2. Модели вариантов мероприятий ТЭ по сокращению времени простоев в случае внезапного отказа машин 250
4.8. Исследование резервирования систем как метода повышения эффективности СТЭ 252
4.8.1. Резервирование как метод управления надежностью систем 252
4.8.2. Разработка методики расчета потребного количества резервных машин детерминированным методом 264
4.8.3. Определение мощности ремонтного резерва по потоку заявок на неплановые ремонты детерминированным способом 266
4.8.4. Определение мощности ремонтного резерва методами оптимизации системы массового обслуживания 268
4.8.5. Определение параметров совместного ремонтного и страхового резерва методами оптимизации системы массового обслуживания 276
4.8.6. Применение имитационного моделирования для определения очереди на обслуживание 279
Выводы по четвертой главе 281
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТЬЮ ПАРКА МАШИН НА ЕГО ЭКОНОМИЧЕСКУЮ ЭФФЕКТИВНОСТЬ 285
5.1. Анализ экономической эффективности ПЭСМ 286
5.2. Формирование дерева целей и дерева систем ПЭСМ 290
5.3. Формирование комплекса моделей обеспечения эффективности ПЭСМ 294
5.4. Анализ структуры рентабельности эксплуатации строительных машин 298
5.5. Факторный анализ эффективности эксплуатации строительных машин 300
5.6. Исследование динамики технико-экономических показателей строительных машин под воздействием СТЭ 311
5.6.1. Проведение технических воздействий только в рабочее время машины 311
5.6.2. Проведение технических воздействий в нерабочее время машины 314
5.7. Исследование технико-экономической целесообразности проведения капитального ремонта 319
Выводы по пятой главе 324
ГЛАВА 6. РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОЙ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИЕЙ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИН 327
6.1. Разработка требований к информационной автоматизированной системе управления технической эксплуатации 327
6.2. Обоснование структуры, разработка вариантов функционирования 329 ИАСУ.
6.3. Разработка программной части 330
6.4.1. Структура объектов ТОиР 333
6.4.2. Присоединение работ к объектам ТОиР 333
6.5. Разработка баз данных 335
6.5.1. Справочники модуля «Каталог» 341
6.5.2. Справочники модуля «ТОиР» 343
6.6. Модуль «Документооборот» 344
6.7. Модуль «Склад» 344
6.8. Модуль «Администратор» 345
6.9. Формирование оптимальной СТЭ для конкретного предприятия и индивидуальной стратегии ТЭ
6.10. Методика управления СТЭ с помощью ИАСУ. 347
6.11. Опыт внедрения ИАСУ СТЭ 3 51
6.12. Опыт применения Интернет-технологий 352
6.13. Перспективы развития ИАСУ СТЭ 353 Выводы по шестой главе 354
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 358
ЛИТЕРАТУРА 364
ПРИЛОЖЕНИЯ 395
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Терминология 396
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Динамика КТИ по периодам эксплуатации 402
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИН 404
П.3.1. Разработка методики создания системы качества эксплуатации рабочей жидкости 404
П.3.2. Разработка вискозиметра и гидротестера с автоматической коррекцией показаний на вязкость жидкости 432
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Состав эксплуатационных документов 440
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Коэффициенты перехода о мото-часов к машино часам 442
ПРИЛОЖЕНИЕ 6. Свидетельство о государственной регистрации базы
данных «Информационная база технической эксплуатации экскаватора ЭО-4225» 443
ПРИЛОЖЕНИЕ 7. Отзыв Гостехнадзора о практической ценности работы по созданию АСУ управления ТОиР строительных машин
ПРИЛОЖЕНИЕ 8. Акты внедрения: 445
В учебном процессе 446
В УМ-РОССТРО 447
В УМ ОАО «Метрострой» 448
В ООО «Управление механизации № 6» 449
В ЗАО «Арготехмаш» 4
Введение к работе
Объект исследования, его признаки, область использования, актуальность. За последние семь лет в России резко возросли объемы строительства, что свидетельствует об активизации • экономической деятельности, увеличении национального богатства. Принято большое количество федеральных целевых программ: «Жилище», «Доступное жилье», «Обеспечение жильем молодых семей», «Обеспечение земельных участков коммунальной инфраструктурой в целях жилищного строительства», «Государственные жилищные сертификаты», «Строительство тысячи физкультурно-оздоровительных клубов России», «Модернизация транспортной системы России (2002-2010 годы)» и других.
Объемы и темпы строительства в значительной степени определяются уровнем механизации работ. Так, по данным Гостехнадзора количество строительных машин (СМ) в Санкт-Петербурге с 2000 по 2007 год выросло в три раза и достигло 26 тыс. единиц, в ближайшие 2...3 года прогнозируется двукратное увеличение числа машин. Причем имеет место не только количественный, но и качественный рост парка: появляются новые виды техники, усложняется конструкция. Обеспечение работоспособности такого изменяющегося парка машин требует постоянного совершенствования системы технической эксплуатации (ТЭ). Значимость ТЭ характеризует известный факт, что процессе эксплуатации затраты на поддержание и восстановление работоспособности машин в 6... 10 раз превышают стоимость их изготовления. По данным исследователей [124] около 80% эффективности использования строительных машин обеспечивается средствами их ТЭ.
Анализ эксплуатации техники в строительных организациях г. Санкт-Петербурга показал весьма низкие показатели ее использования — внеплановые простои машин достигают 30% фонда рабочего времени. Причем схожая ситуация наблюдалась как в относительно благополучных строительных фирмах с молодым парком техники, так и в существующих на грани выживания некоторых управлениях механизации, в которых доля машин с истекшим сроком службы достигает 90%. Низкая эффективность проявляется также в многочисленных ДТП с участием строительных машин, участившихся падениях подъемных кранов, что вызвано снижением уровня безопасности техники.
Одной из основных причин сложившейся ситуации является несовершенство системы технической эксплуатации (СТЭ) в строительных организациях. Первостепенная задача СТЭ - обеспечение требуемого уровня работоспособности машин при минимальных затратах, не выполняется во многих организациях по различным обстоятельствам.
Так, в сравнительно молодых и преуспевающих строительных предприятиях развитие материально-технической и технологической базы ТЭ не поспевает за ростом парка техники, а объем услуг специализированных сервисных и фирменных центров недостаточен. Конструкция же современной техники, оснащенной системами сервопривода, автоматики настолько сложна, что обеспечение ее работоспособности силами эксплуатационников вызывает серьезные трудности. Несовершенство системы учета работы машин, планирования ТОиР, оценки качества выполнения технических воздействий также негативно отражается на работоспособности парков. Не последнюю роль играет недооценка руководителями строительных организаций важности своевременного проведения обслуживания техники, которые в угоду сееминутной выгоде заставляют ее эксплуатировать без надлежащего контроля состояния, практически до отказа. В погоне за прибылью на СТЭ стали экономить.
В существующих уже продолжительное время таких организациях, как управления механизации (УМ), причиной простоев техники являются в основном частые поломки из-за изношенности парка машин, низкого уровня организации ТЭ. С переходом к рыночной экономике система технической эксплуатации в УМ не только не претерпела существенных положительных изменений, но и значительно утратила свой потенциал и ресурсы. Так, сократились площади ремонтных цехов, состарился парк оборудования, произошел отток наиболее квалифицированных кадров в фирмы с высокой зарплатой. Исчезла система государственного жизнеобеспечения техники, что выразилось в нарушении подготовки ремонтников, централизованного снабжения запчастями и комплектующими, сокращении количества специализированных ремонтных предприятий.
Ситуация осложняется тем, что наряду с расширением номенклатуры увеличивается и разброс возрастного состава СМ. Для техники различных групп рационально применение и разных стратегий ТЭ. Так, для машин, находящихся в гарантийном периоде эксплуатации, требуется четкое соблюдение заводских инструкций. Техника, поднадзорная государственным инспекциям, должна обслуживаться согласно соответствующим предписаниям. ТЭ остальной массы машин строится в соответствии с нормативными документами, заводскими инструкциями, рекомендациями, нормами, правилами и т.д., в которых в недостаточно полной мере предусматривается корректировка режимов технических мероприятий в соответствии с условиями применения техники и возрастом.
Неблагоприятное положение с СТЭ продолжает ухудшаться - темпы роста парка СМ значительно опережают увеличение потенциала СТЭ. Назрела актуальная необходимость совершенствования СТЭ. Следует отметить, что немаловажной причиной возникновения проблемной ситуации является отсутствие научно обоснованной методологии создания гибкой СТЭ, способной формироваться оптимальным образом для отдельной строительной машины, для конкретного эксплуатационного предприятия и быстро перестраиваться в зависимости от внутренних и внешних условий. Имеющиеся теоретические разработки предлагают совершенствование лишь отдельных процессов ТЭ, но не дают комплексного решения.
В настоящей работе решение проблемы совершенствования технической эксплуатации осуществляется путем применения современных методов исследования и управления - системного анализа, моделирования процессов организации ТЭ и управления техническим состоянием машин, информационных технологий. Эксплуатация рассматривается, во-первых, как главный период жизненного цикла (ЖЦ) машины, на котором она реализует свое назначение, приносит конкретную пользу. Во-вторых, ТЭ является подсистемой предприятия по эксплуатации строительных машин, от которой в значительной степени зависит эффективность предприятия. В-третьих, сама техническая эксплуатация рассматривается как сложная система, эффективность которой определяется правильной организацией взаимодействия и работы ее составляющих.
Эффективность техники обусловливается свойствами, заложенными ее при создании, и уровнем эксплуатации, определяющим степень реализации потенциальных возможностей машины. Свою главную задачу - обеспечение требуемого уровня работоспособности машин, СТЭ осуществляет через комплекс мероприятий: воздействие на техническое состояние машин методами ТОиР; организация работы машин на объектах; формирование парка машин требуемого уровня работоспособности; транспортирование и хранение. Каждое мероприятие ТЭ должно выполняться по специальной технологии, которая в свою очередь разрабатывается на основании моделирования процессов. Оптимизируя отдельные процессы с помощью моделей, создается оптимальная система эксплуатации. Управление всей системой осуществляется также по моделям с помощью информации. Оперируют информацией посредством информационных технологий (ИТ). Таким образом, необходимым условием эффективной эксплуатации является наличие моделей всех процессов ТЭ и развитых ИТ. Данный подход иллюстрирует общую мировую тенденцию — интеллектуализацию всех сторон жизнедеятельности, в том числе производственного процесса. Направление на интеллектуализацию намечено и в речи президента В.В.Путина мае 2006 г. на встрече с руководителями промышленности, отражено и в принятых правительством в этом же году программах «Интеллектуализация образования», «Интеллектуальное жилище».
Методы совершенствования эксплуатации техники исследовались многими учеными. Так, вопросы эффективности машин рассматривали С.И.Абрамов, В.И.Баловнев, О.А.Бардышев, С.А.Волков, М.И.Грифф, С.А.Евтюков, Е.И.Зайцев, Зорин В.А., С.Е.Канторер, А.П.Ковалев, Р.Н.Колегаев Ю.Г.Котиков, В.С.Лукинский, Максименко А.Н., С.Н.Николаев, И.В.Петров, А.К.Рейш, В.Н.Тимофеев и другие ученые. В работах показана связь эффективности с вопросами надежности, рационального подбора техники, обслуживания и ремонта.
Решению задач обеспечения общего уровня надежности посвящены работы отечественных ученых: Д.П.Волкова, Б.В.Гнеденко, А.С.Проникова, Б.Ф.Хазова, В.В.Шульца, В.И.Эдельмана; зарубежных ученых Ф.Байхельта, Р. Барлоу, Ф.Прошана, Ф.Франкена. С надежностью связаны процессы старения машин и методы определения оптимального возраста машин. Данным вопросам специально посвящены работы Л.Л.Вегера, С.Е.Канторера, Р.Н.Колегаева, Р.М.Петухова, А.И.Селиванова, А.М.Трынова, М.В.Фроловой и других.
Значителен вклад в изучение проблем управления работоспособностью машин методами технической эксплуатации В.А.Аллилуева, Б.Н.Бирючева, Н.Г.Гаркави, С.В.Далецкого, П.В.Дружинина, В.А.Зорина, В.И.Игнатова, А.В.Каракулева, Б.Г.Кима, Г.Н.Кириллова, Н.В.Коценко, Е.М.Кудрявцева, Е.С.Кузнецова, А.А.Кулешова, Е.С.Локшина, И.А.Луйка, В.М.Михлина, Б.Д.Прудовкого, Г.А.Седлухи, Э.А.Сухарева, А.М.Шейнина.
Эксплуатация парка машин в современных условиях нашла отражение в работах В.И.Баловнева, И.И.Воронкина, Б.Д.Кононыхина, Е.А.Кудашова, С.Е.Максимова, И.А.Недорезова, С.Н.Николаева, Е.П.Панкратова, М.Д.Полосина, А.В.Рубай лова, Н.Д.Тимофеева, и других ученых. Современные тенденции совершенствования эксплуатации техники направлены на повышение качества производственных процессов, возрастание роли предприятий-изготовителей в формировании системы эксплуатации, применение новых форм организации жизненного цикла (ЖЦ) машин.
В целях помощи в решении проблемы совершенствования ТЭ Госстрой России выпустил в 2003 году «Методические указания по разработке и внедрению системы управления качеством эксплуатации строительных машин» (МДС 12-12.2002), предлагающие подходить построению СТЭ с учетом положений стандартов ИСО 9000. Именно на основе этих международных стандартов создаются западные системы комплексного управления основными фондами (Enterprise Asset Management - ЕАМ), применяемые и в области эксплуатации строительных машин. Построение ЕАМ-систем осуществляется на основе новейших достижений науки и техники.
Накопленный огромный объем теоретических и практических знаний в области эксплуатации технических систем, информационных технологий (ИТ) позволяет подойти к проблеме совершенствования технической эксплуатации строительных машин с новых научных позиций.
Целью диссертационного исследования является - разработка методологии совершенствования системы технической эксплуатации, направленной на улучшение выполнения организационных, управленческих и технологических процессов технической эксплуатации на основе теоретических исследований, применения информационных технологий.
Системный анализ позволяет оценить вклад каждой составляющей СТЭ в общую эффективность применения машин, выявить недостатки в работе и наметить пути решения проблем. Моделирование процессов формирования эффективности дает возможность выбрать их оптимальные параметры и режимы функционирования в условиях изменяющейся внешней среды. ИТ призваны обеспечить оптимальное управление производственными процессами, предоставить каждому работнику необходимую информацию для принятия оптимальных решений на своем уровне. Путем применения новейших методов управления и организации производственных процессов ИТ формируют новые стереотипы творческого мышления руководителей всех рангов.
Основные разделы диссертации разрабатывались в рамках научно-технической программы «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» в 2002-2004 гг. Подпрограмма 211: «Архитектура и строительство».
Объект исследований - система технической эксплуатации строительных машин.
Предмет исследований - строительная машина, парк машин строительного предприятия.
Формулировка научной проблемы
Научная проблема диссертационного исследования формулируется следующим образом: Разработка методологии совершенствования технической эксплуатации строительных машин путем моделирования, оптимизации и повышения качества основных производственных процессов, применения новейших достижений науки и техники в планировании, организации, управлении процессами ТЭ.
Низкий уровень развития СТЭ проявляется во всех аспектах: управленческом, организационном, техническом. «Абсолютное» отставание в развитии определяется в сравнении с тем возможным уровнем, который способна обеспечить современная наука и техника. Относительное отставание можно увидеть из сравнения в уровне оснащения и организации работы в фирменных сервисных центрах и традиционных управлениях механизации. Уровень ТЭ также должен соответствовать уровню производства строительных машин.
В управленческом и организационном планах несовершенство ТЭ выражается в:
- выборе неэффективной стратегии обеспечении работоспособности, не только не учитывающей специфические условия использования каждой единицы техники, но зачастую предусматривающей обслуживание машин по факту отказа;
- полном отсутствии моделирования и оптимизации производственных процессов;
- слабом взаимодействии подразделений предприятий вследствие отсутствия должного информационного обеспечения управленческих процессов;
- недостаточном уровне контроля качества проведения операций ТЭ;
- недоиспользовании возможностей кооперации с другими предприятиями по сервису и ремонту техники.
В техническом плане отставание в развитии СТЭ заключается в:
- неспособности достаточно быстро адаптироваться к обслуживанию новых машин, оснащенных сложными системами управления и автоматизации;
- затруднении диагностирования мест и причин отказов сложных систем машин (гидравлических, электронного управления, устройств автоматизации);
- низком обеспечении и недостаточном контроле качества эксплуатационных материалов.
Направления исследований
1. Поиск путей повышения эффективности технической эксплуатации строительных машин на основе анализа состояния вопросов теории и практики их применения, современных тенденций развития.
2. Развитие теоретических положений по методам управления работоспособностью машин и парков машин в эксплуатации.
4. Поиск и разработка новых технических решений повышения надежности отдельных систем, лимитирующих надежность машин в целом.
5. Совершенствование системы управления технической эксплуатацией строительных машин на основе информационных технологий.
Методологической основой диссертационных исследований является комплекс методов анализа свойств и возможностей совершенствования сложных многофункциональных систем: системный и экспертный анализ, математическое, имитационное и компьютерное моделирование, теория эксперимента, информационные технологии.
Основные задачи, решение которых обеспечивает достижение поставленной цели.
1. Исследовать:
- проблемы, тенденции и перспективы развития системы ТЭ СМ;
- степень влияния ТЭ на эффективность применения СМ;
- с помощью системного подхода исследовать возможности повышения эффективности ТЭ строительной техники.
2. Разработать:
- комплекс показателей оценки эффективности мероприятий ТЭ, отдельных технологических процессов;
- комплекс математических моделей (КММ) эффективности ТЭ СМ;
- методику управления эффективностью ТЭ строительных машин на базе КММ;
- информационную автоматизированную систему управления (ИАСУ) ТЭ; - практические рекомендации по использованию результатов исследования, провести апробацию в производственных условиях.
Аннотация диссертационной работы по главам.
В первой главе проведен анализ состояния ТЭ парка машин, теории и практики ТЭ, мировых и российских тенденций жизнеобеспечения техники, рассмотрено состояние рынка СМ, рынка услуг по сервису, проанализировано влияние информационных технологий на процессы использования техники. Значительное место уделено изучению теоретических исследований в области повышения эффективности использования машин, оптимизации сроков службы, намечены цели и задачи исследования.
Вторая глава посвящена разработке методики повышения эффективности парка машин средствами ТЭ с использованием системного, экспертного и ресурсного анализа. Эффективность рассматривается как отношение результата деятельности к затраченным ресурсам. Эффективное использование техники -цель существования предприятия по эксплуатации строительных машин (ПЭСМ), результат деятельности - объем продукции или наработка за расчетный период. Разработана модель формирования показателей эффективности использования парка машин.
Путем применения принципа структурно-целевого анализа установлено влияние составляющих СТЭ показатели работоспособности парка машин.
Составлен комплекс математических моделей (КММ) формирования эффективности строительных машин средствами ТЭ. Методами экспертного анализа исследованы приоритетные направления совершенствования ТЭ парка машин. Ресурсный анализ показал варианты рационального использования ресурсов системы технической эксплуатации в деле повышения эффективности ПЭСМ.
В третьей главе исследовано влияние качества техники и стратегии проведения мероприятий ТОиР на возрастную динамику надежностных и технико-экономических показателей. Разработаны математические модели, описывающие динамику показателей для различных вариантов эксплуатации машин, влияние капитальных ремонтов. Разработаны методики: оптимизации и продления сроков службы техники; формирования парков машин по заданному уровню технического состояния.
В четвертой главе исследованы процессы формирования гибкой стратегии технической эксплуатации строительных машин, разработаны методики: формирования оптимальной СТЭ для конкретного эксплуатационного предприятия; определения оптимального уровня надежности машины для определенных условий применения; оценки фактического уровня СТЭ; управления использованием машин в соответствии с их уровнем надежности; управления обеспечением работоспособности машин; оптимизации режимов технических воздействий; оценки влияния внезапных отказов на эффективность применения машин и проведения мероприятий ТЭ по устранению последствий внезапных отказов; расчета параметров ремонтного и страхового резервирования.
В пятой главе исследовано влияние процессов управления работоспособностью парка машин на его экономическую эффективность, показано влияние подсистем ПЭСМ (парка машин, СТЭ, СКЭ) на составляющие прибыли от эксплуатации техники, разработана методика управления эффективностью применения парка машин посредством факторного анализа, разработаны модели определения оптимального и экономически целесообразного срока службы техники, критерии целесообразности проведения капитального ремонта.
В шестой главе исследованы вопросы создания информационной автоматизированной системы управления технической эксплуатацией строительных машин. Реализованы результаты исследований предыдущих глав в виде интегрированных в ИАСУ информационных математических моделей (ИИММ) процессов ТЭ, создана ИАСУ, в полной мере соответствующая современным методам ТЭ. ИАСУ не только обеспечивает автоматизацию основных процессов планирования и управления ТЭ, но и выбор оптимальных управленческих решений путем использования ИИММ. В главе разработаны требования к ИАСУ данного назначения, структура, функциональная схема, программные модули, структура базы данных для обеспечения ТЭ каждой строительной машины, аналитические и отчетные формы, методика внедрения ИАСУ в производство, описан опыт внедрения и перспективы развития.
Приложения. Часть исследований, относящаяся к совершенствованию технологических процессов ТЭ, была вынесена в «Приложение», как рассматривающая несколько иной круг вопросов, чем основная часть диссертации, посвященная организационным процессам ТЭ.
В «Приложении» приведены исследования вопросов повышения надежности гидроприводов, как элементов, лимитирующих надежность машин. Многочисленные исследования, в том числе и наши, свидетельствуют, что до 50% и более отказов приходится на гидроприводы. Восстановление же работоспособности гидроприводов, особенно после внезапных отказов, для установления причины которых необходимо проведение диагностирования, относится к самым трудоемким операциям, требующим высокой квалификации работников. Поэтому исследования были направлены как на разработку мероприятий по уменьшению количества отказов, так и по сокращению времени ремонта.
В качестве примера методики совершенствования отдельных технологических процессов эксплуатации строительных машин теоретически и экспериментально исследован вопрос повышения надежности «слабого звена» -гидропривода путем кондиционирования состояния рабочей (РЖ) жидкости по критерию содержания механических примесей. Приведены результаты анализа состояния РЖ в УМ г. Санкт-Петербурга, разработана методика создания системы качества эксплуатации рабочей жидкости, исследован метод повышения чистоты гидросистем путем их промывки с очисткой гидробаков. Теоретически и экспериментально обоснованы режимы процессов промывки, изготовлен промышленный образец установки и внедрен в производство.
Сокращению времени ремонта способствует применения диагностических средств. Для диагностирования гидроприводов в полевых условиях были разработаны вискозиметр, встраиваемый в гидросистему, и переносной гидротестер, автоматически корректирующий влияние вязкости жидкости на показания. Были проведены теоретические и экспериментальные исследования для определения параметров приборов, изготовлены опытные образцы, проведена производственная проверка.
В заключении приведена общая характеристика работы и основные выводы по результатам диссертации.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в разработке методологии совершенствования технической эксплуатации, базирующейся на научно обоснованных теоретических и технических решениях, направленных на повышение эффективности использования строительной техники, внедрение которой вносит значительный вклад в развитие экономики страны. Впервые выполнены следующие научные разработки.
Автор выражает благодарность научному консультанту доктору технических наук профессору кафедры транспортно-технологических наук (в строительстве) Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета С.А.Евтюкову, исполнительному директору НЛП «СпецТек» В.А.Матюшину, генеральному директору ООО «Управление механизации № 6» В.Н.Кузьмину, зам. генерального директора ООО «Управление механизации № 4» Г.И.Константинову, генеральному директору ЗАО «УМ-РОССТРО» В.Н.Ошуркевичу, генеральному директору ЗАО «БСК-УМС» Ю.В.Ермолаеву и многим другим за ценные конструктивные замечания и советы, практическую помощь и советы.
