Автоматизация процессов оценки материально-технического обеспечения для регионального распределенного комплекса технического обслуживания и ремонта сельскохозяйственной техники

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автоматизация процессов оценки материально-технического обеспечения для регионального распределенного комплекса технического обслуживания и ремонта сельскохозяйственной техники

Лазарев С.Н.

Аннотация

ремонтный программа машинный технологический

В статье представлена методика оценки ремонтно-обслуживающей базы машинно-технологических станций (МТС), основанная на определении оптимальной трудоемкости ремонта в интервале больших программ. На основе методов математического моделирования получены результаты и предложена программа для региональных ремонтно-обслуживающих предприятий.

Основная часть

Специфика ремонтно-обслуживающих предприятий (РОП) состоит в том, что часть объема работ выполняется на стационаре. При определении мощности РОП и расчете базы в качестве целевой функции приняты минимальные удельные затраты на ремонт элементов машинно-тракторного парка (МТП) [1, 2, 3]:

C = C_p + C_Tр + C_Hр + C_Bд + C_зч + С_об +C_Пм +C_уб min, (1)

где C себестоимость ремонта, руб.; C_p стоимость разборочно-сборочных работ; C_Tр затраты на транспортировку объекта в оба конца; C_Hр накладные расходы; C_Bд затраты на восстановление деталей; C_зч стоимость запасных частей и ремонтных материалов; С_об затраты на содержание обменного пункта; C_Пм - затраты на содержание передвижных средств ТО; C_уб - убытки хозяйства из-за простоя элемента МТП.

Трудоемкость ремонта формируется под влиянием множества различных факторов, как главных, так и второстепенных, прямых и косвенных, тесно взаимодействующих между собой. Основной определяющий фактор - объем производства. Другие, носящие случайный характер, обусловливают специфические особенности каждого предприятия. Взаимодействие главного и второстепенных факторов формирует связь между трудоемкостью ремонта и мощностью (программой) предприятия как стохастическую (вероятностную). Во всех методах расчета трудоемкость ремонта оценивается как ожидаемое среднее значение, которому соответствует рассеяние истинной величины.

Часть затрат, составляющих себестоимость собственно ремонта, уменьшается обратно пропорционально увеличению объемов работ, а часть не изменяется или изменяется незначительно [7].

Аналогично, зависимость между трудоемкостью ремонта элементов МТП и мощностью предприятия определяется уравнением:

T_i = a_i / W_i + b_i, (2)

где T_i трудоемкость ремонта i-го элемента МТП на предприятии с соответствующей программой; a_i, b_i коэффициенты, характеризующие уровень организации и технологии ремонта i-го элемента; W_i программа предприятия по ремонту i-го элемента МТП.

Если расчеты по данному уравнению не дают удовлетворительных результатов, необходимо произвести итеративный по другим уравнениям.

По взглядам ведущих ученых программы предприятий целесообразно оценивать в двух интервалах [4].

Первый от минимальной до максимальной программы действующих предприятий, участвующих в оценке. Второй интервал от максимальной программы до мощности завода-изготовителя.

Для первого интервала обрабатываются фактические данные по трудоемкости ремонта и программе. Эти показатели сравнивают с нормативными и собирают на опытных (стабильно работающих) предприятиях. Затем способом наименьших квадратов составляют уравнения, строят линии регрессии, определяют теоретический уровень трудоемкости ремонта для всех элементов МТП, при различной программе предприятия.

Введение второго интервала связано с необходимостью оптимизации основных показателей планируемых предприятий с программой большей, чем имеют функционирующие заводы, мастерские. Ранее определяли их путем экстраполяции установленных регрессионных зависимостей на большие программы, превышающие существующую максимальную мощность в несколько раз, что в принципе некорректно.

В разработанной методике предполагается следующее определение трудоемкости ремонта в интервале больших программ, чем максимальная действующая ремонтного предприятия:

фиксируется интервал от максимальной программы РОП до программы завода-изготовителя;

для сравнения общих показателей по аналогичным элементам МТП на ремонтно-обслуживающем предприятии и заводе-изготовителе берут программу и трудоемкость сборочных работ. При этом предполагается, что трудоемкость одноименных работ при одинаковых программах ремонта и производства новых элементов МТП имеет одну и ту же величину и технология сборочных работ будет одинаковой или близкой;

ремонтно-обслуживающее производство отличается от производства по изготовлению новых элементов МТП дополнительными операциями (до начала сборочных работ): наружной очисткой, разборкой, мойкой, дефектацией и комплектацией.

Суммарные указанные работы с включением работ по доставке в дальнейшем будем называть разборочными. Они находятся в определенном отношении к сборочным:

K_pi = T_pi\T_ci, (3)

где K_pi коэффициент разборочных работ; T_pi трудоемкость разборочных работ i-го элемента МТП (агрегата); T_ci трудоемкость сборочных работ для i-го элемента МТП.

Анализ уравнений регрессии и построенных по ним функциональных зависимостей показывает, что при некоторой мощности предприятий кривая трудоемкости, начиная с некоторого значения, достаточно точно описывается уравнением прямой линии. Поэтому изменение трудоемкости сборки элемента МТП на ремонтно-обслуживающем предприятии с наибольшей программой производства до трудоемкости на заводе-изготовителе аналогичного элемента можно описать уравнением прямой линии (второй интервал). В этом случае трудоемкость сборки (T_ci) при любой программе определяется уравнением:

T_ci = T_cmini - k_иW_i, (4)

где T_cmini трудоемкость сборочных работ i-го элемента МТП или агрегата при максимальной ремонтной программе (W_maxpi); k_и коэффициент интенсивности снижения трудоемкости сборочных работ при втором интервале программ.

k_и = (T_mini T_сзиi/W_сзиj W_maxрз), (5)

где T_сзиi трудоемкость сборки i-го элемента МТП (агрегата) на заводе-изготовителе; W_сзиi программа завода-изготовителя.

Для перехода от трудоемкости сборки элемента МТП к трудоемкости разборочно-сборочных работ используем равенство:

T_i = (1 + k_pi)( T_cmini k_иW_i). (6)

Разработанная методика позволяет рассчитать трудоемкость ремонтных работ предприятия любой мощности.

Удорожание строительства, насыщенность технологическим оборудованием улучшение санитарно-гигиенических условий труда ремонтных рабочих значительно влияют на размер накладных расходов. В качестве главного фактора, непосредственно определяющий их, является объем производства. В ряде работ было установлено, что связь между ними также стохастическая, регрессионная [5, 6]. При установлении зависимости между накладными расходами и объемом производства исходим из того, что она должна изменяться по той же закономерности, что и трудоемкость (зарплата) ремонта:

C_Hр = a_i/W_i + b_i. (7)

Обработав фактические данные по ремонтно-обслуживающим предприятиям методом наименьших квадратов, выводится уравнение регрессии для определения размера накладных расходов.

Важное место в ремонте машин принадлежит восстановлению деталей. Как уже отмечалось выше, на это приходится более 50 % всех затрат на ремонт. Наибольший удельный вес занимают тракторные 52 %, автомобильные 37 %. Увеличение объемов централизованного восстановления деталей зависит, прежде всего, от концентрации ремонта, сбора изношенных, а также создания производственных мощностей.

Окончательное выражение для оценки себестоимости восстановления деталей также определяется программой ремонта [5]:

C_Bд = (15220/W_i + 34)k_Bi, (8)

где kBi, = ki/k100 коэффициент охвата восстановлением деталей; ki количество деталей в стоимостном исчислении, которое можно восстановить с i-го элемента МТП, руб.; k100 элемент МТП, с которого восстанавливается деталей на 100 руб.

Предлагается эмпирическая зависимость себестоимости перевозки 1 т груза от расстояния [5]:

C_T = 0,17R^0,72, (9)

где R средний радиус перевозок.

При расстоянии более 100 км:

C_T = 1,13 + 0,35R, (10)

Затраты на содержание обменных пунктов:

С_об = 0,9С_Т. (11)

Затраты на содержание передвижных мастерских:

C_Пм = С_Эм + С_тор + С_Пр, (12)

где С_Эм - затраты на приобретение эксплуатационных материалов для передвижных мастерских; С_тор - затраты на технический уход и текущий ремонт передвижных мастерских; С_Пр - затраты на пробег мастерских.

Убытки хозяйства из-за простоя элемента МТП:

C_уб = , (13)

где K_уу - коэффициент удельных убытков, руб/у.э.га^.сут.; Д - длительность полевой операции, ч; W - эталонная часовая выработка объекта, у.э.га/ч; Т_см - продолжительность смены, ч/см; K_тп - коэффициент, учитывающий изменение удельных простоев объекта в зависимости от изменения периодичности обслуживания; К_тд - коэффициент, учитывающий изменение удельных простоев объекта в зависимости от изменения затрат труда на ТО; t_см - коэффициент сменности, см/сут.

Коэффициент удельных убытков K_уу является обобщенным показателем, характеризующим как полевую операцию, так и сельхозкультуру:

, (14)

где K_п - коэффициент учета потерь урожая, доля/сут; V_max - урожайность сельхозкультуры, полученная при выполнении полевых работ в оптимальные сроки, ц/га; Ц_п - цена продукции, руб/ц; S - коэффициент перевода физических га в условные, у.э.га./га.

В качестве целевой функции при определении рационального радиуса обслуживания и мощности предприятия принимается минимум удельных затрат на ремонт элементов МТП. С увеличением объема производства повышается производительность труда на ремонте, снижаются затраты на заработную плату, но при этом увеличиваются, например, транспортные. Отсюда видно, что задача оптимизации ремонтно-обслуживающей базы сводится к тому, чтобы найти наиболее эффективные варианты соотношения элементов целевой функции, при которой достигается минимум себестоимости ремонта.

По предлагаемой методике в целевой функции (1) каждая составляющая самостоятельная и поддается контролю в процессе оценки. Кроме того, прослеживается структура производства, допущенная неточность в одной из составляющих не усиливается в другой. К примеру, ранее было принято считать размер накладных расходов в процентах к заработной плате. Практика и исследования показали, что накладные расходы не во всем интервале программ одинаково пропорциональны заработной плате и для каждого из элементов МТП свойственно их специфическое изменение. Этот показатель сейчас имеет большее значение при расчете ремонтной базы, чем заработной платы. В связи с этим необходимо более точно определять накладные расходы.

Многообразие организационных форм ремонтного производства вызывает необходимость выделения из общего объема ремонтных работ восстановления деталей. Могут возникнуть и другие факторы, которые требуется также учитывать при расчетах.

Предложенная целевая функция позволяет учесть и другие факторы, влияющие на себестоимость продукции, оптимальные мощность РОП и радиус обслуживания, продолжительность пребывания элементов МТП в ремонте и арендную плату с учетом упущенной выгоды, качество ремонта. Она же позволяет провести моделирование различных ситуаций, вариантов выполнения технологий, организации производства.

В результате моделирования получено оптимальное соотношение мощности предприятия, радиуса обслуживания и себестоимости в зависимости от плотности элементов МТП в регионе, подлежащих капитальному ремонту.

Моделирование показало, что при прочих равных условиях усложнение конструкции элементов МТП, приходящих на смену существующим, увеличение срока их эксплуатации, а также трудоемкости ремонта приводят, как правило, к необходимости расширения зоны обслуживания, росту мощности ремонтного предприятия. При этом увеличивается себестоимость ремонта.

С переходом на рыночные отношения ремонтные предприятия становятся многопредметными. В то же время до сих пор нет исследований, характеризующих изменение трудоемкости, накладных расходов в зависимости от мощности предприятия при одновременном ремонте на нем двух и более элементов МТП и сложных агрегатов.

Перестройка, осуществляемая в стране, породила быстрый рост цен на запасные части, материалы, топливно-энергетические ресурсы, перевозки. Причем этот рост не пропорционален по элементам целевой функции (1). Поэтому расчеты по определению оптимальной мощности предприятия, радиуса обслуживания, себестоимости также изменяются и целевая функция (1) принимает вид:

C_n = k_зрC_зр + k_вC_в + k_тC_т + k_нC_н + k_оC_о + k_зпC_зп min, (15)

где, C_n себестоимость работы; k_зр, k_в, k_т, k_н, k_о, k_зп коэффициенты, характеризующиеся изменением зарплаты, стоимости восстановления деталей, транспортных и накладных расходов, затрат на содержание обменных пунктов, запасных частей и ремонтные материалы соответственно.

Таким образом, для определения основных характеристик ремонтных предприятий, используя ЭВМ, достаточно иметь математическое выражение составляющих элементов любой целевой функции.

Организация ремонтно-обслуживающего производства характерна многообразием, поэтому определение оптимальной мощности (программы) каждого предприятия связано с многовариантностью оптимизационных расчетов.

Условия функционирования РОП постоянно изменяются. Поэтому требуется моделирование на перспективу как организационных форм ремонта (трудоемкости ремонта и технического обслуживания, стоимости новых изделий), так и тенденция изменения элементов целевой функции.

Исходя из этого, оптимизация развития ремонтной базы не должна выражаться одной дискретной величиной, а некоторым интервалом оптимальных программ предприятия, зоны обслуживания, себестоимости работ.

Сущность разработанной методики оценки ремонтно-обслуживающей базы заключается в том, что она позволяет рассчитать трудоемкость ремонтных работ предприятия любой мощности. Предложенная целевая функция учитывает следующие факторы: оптимальную мощность РОП и радиус обслуживания, себестоимость продукции, продолжительность пребывания элементов МТП в ремонте и арендную плату с учетом упущенной выгоды, качество ремонта, что позволяет провести анализ различных вариантов выполнения технологий ремонта и организации производства.

По результатам проведенных исследований оптимизация ремонтно-обслуживающей базы обеспечивает экономию средств до 10 % от общей суммы затрат на эти цели.

Применение результатов моделирования ремонтной базы для ООО МТС «Нива-Кромы» дало возможность увеличить мощность предприятия до 68…70 %, радиуса обслуживания на 12 % во всем диапазоне плотности ремонтного фонда за счет выбора правильной стратегии и оптимального распределения разборочно-сборочных работ. Увеличение разборочно-сборочных работ и расхода запасных частей на 40 % практически мало изменило программу по ремонту элементов МТП.

Литература

1. Редреев Г.В. Обоснование процесса технического обслуживания тракторов группой исполнителей во время полевых работ. Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук. Челябинск, 1996. 202 с

2. Петухов Г.И. Организация функционирования мобильных сельскохозяйственных комплексов с учетом обеспечения их работоспособностью. Диссертация на соискание ученой степени докт. техн. наук. М., 1994. 426 с

3. Клейменов О.А. Исследование агрегатно-узлового метода ремонта энерго-насыщенных тракторов в условиях Северного Казахстана. Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук. М., 1980. 16 с.

4. Положенцев В.П. Обоснование ремонтно-обслуживающей базы административного района (на примере ремонтных мастерских типичного района центрально-черноземной зоны РСФСР). Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук. М., 1990.

5. Рассказов М.Я. Методика расчета ремонтной базы с использованием ЭВМ // Механизация и электрификация сельского хозяйства. М., 1998 - №3. C.22-25.

6. Сегал Л.Б. Рациональная структура и методика эксплуатационной оценки базы технического обслуживания МТП АПК. Диссертация на соискание ученой степени докт. техн. наук. Ленинград - Пушкин, 1988.

7. Клейменов О.А. Повышение эффективности использования ремонтно-обслуживающей базы АПК. Диссертация в виде научного доклада на соискание ученой степени докт. техн. наук. Тамбов, 1996. 48 с.

Размещено на Allbest.ru