Техническая диагностика как элемент научно-технического прогресса

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Глава 1. Техническая диагностика как элемент научно-технического прогресса (НТП)

автотранспорт технический эксплуатация

1.1 Основные понятия НТП применительно к области технической эксплуатации автомобилей

Повышение эффективности технической эксплуатации автомобилей может быть осуществлено через управление их основными процессами с целью их обновления на основе применения инноваций в различных областях - новой техники, технологии, организации производства, информационного обеспечения, введения новых видов услуг, и т. д. В современный период это обычно определяется понятием «научно-технический прогресс» (НТП).

Под научно-техническим прогрессом понимается единое, взаимообусловленное и поступательное развитие науки, техники и технологии, служащее основой социального развития общества. В ряде (Передовых зарубежных стран аналогом аббревиатуры НТП является понятие РЕНД (RandD - Research and Development, т.е. исследования и развитие, разработки).

Причина развития НТП заключается в том, что согласно многочисленным наблюдениям любые мероприятия по совершенствованию предоставления услуг и развития производства, например наращивание фондов, механизация, применение новых организационных форм и технологий, сначала дают существенную отдачу, а затем получаемый эффект сокращается, т.е. происходит насыщение и проявляется закон убывающей эффективности использования капиталовложений или других видов ресурсов (рис. 1).



Рис. 1. Графическая интерпретация закона убывающей эффективности капитальных вложений в производство по мере его старения

В зарубежных исследованиях закон убывающей эффективности ещё с первой половины 20-го столетия принято описывать производственной функцией (так называемым законом Кобба-Дугласа), которая (который) имеет следующую форму, соответствующую так называемой S-образной (логистической) кривой:

(1.1)

где: X- выпуск продукции, объёмы предоставляемых услуг;

А- коэффициент согласования (коэффициент масштаба);

К - объём основных производственных фондов;

L - численность персонала, занятого в производстве продукции;

м - коэффициент эластичности выпуска продукции при росте основных фондов;

(1-м) -- то же при росте трудовых ресурсов.

Коэффициент эластичности показывает, на сколько процентов растёт выпуск продукции при росте соответствующего ресурса (основных фондов или трудовых ресурсов) на 1% без изменения его качественного состава. Согласно многочисленным исследованиям, значение коэффициента m составляет 0,5%.

Формула (1.1) справедлива, если в течение определённого времени не меняется уровень производства и квалификация персонала. Согласно расчётам, при этом при увеличении капитальных вложений вдвое выпуск продукции возрастает примерно на 40%. Последнее можно видеть из таблицы 1, показывающей степень падения эффективности кап. вложений.

Таблица 1. Изменения показателей эффективности при росте капитальных вложений

К:	1	1,1	1,2	1,3	1,4	U
X:	1	1,05	1,095	1,14	1,18	1,22
ДХ:	-	0,05	0,045	0,045	0,04	0,04
Х/К	1	0,95	0,9	0,88	0,084	0,84

Отсюда можно сформулировать 1-е правило НТП (указанные правила применительно к специфике ТЭА были сформулированы докт. техн. наук, профессором Е.С. Кузнецовым):

- увеличение применения технически однородных Средств, технологических методов и численное увеличение персонала неизменной квалификации неизбежно приводят к постепенному сокращению интенсивности улучшения показателей эффективности и к экстенсивным формам развития производства и общества.

На рис. 1 экстенсивное развитие имеет место для зоны Б, в то время как в Зоне А обеспечиваются желательные для общества интенсивные формы развития.

Дополнительные соображения по развитию НТП были сформулированы академиком Трапезниковым в виде следующей формулы для производительности труда:

где: У - уровень технологии производства;

Ф - его фондовооружённость.

Из неё можно видеть, что на производительность труда практически в равной степени влияют фондовооружённостъ и уровень технологии производства Последнее имеет важное значение для ТЭА, где технологические процессы ТО и ремонта в течение длительного времени практически остаются неизменными. Отсюда логически можно сформулировать 2-е правило НТП:

- любые нововведения будут эффективны, если они реализуются в рамках новых технологий. Вне новых технологии не может быть НТП. Технологии - это инструмент НТП.

НТП свойственно несколько характерных этапов (рис. 2).

Рис. 2. Характерные этапы временных процессов НТП (на примере 2-х ступеней)

Здесь кривая 1 графически отражает изменение показателя эффективности по времени для заменяемой продукции, технических средств или технологического процесса, начало которого имело место в момент tj; кривая 2 - показатель эффективности для новой продукции, технических средств или технологического процесса, начало которого имело место в момент t2; кривая 3 - показатель эффективности для тех же новых технических средств, продукции или технологического процесса, но внедряемых с запозданием в момент времени t3.

На этапе 1 (стадия разработки и освоения) показатели эффективности нововведений (2) могут уступать соответствующим показателям предшественников (J). На этом этапе наблюдается фондоёмкий период НТП т.е. отсутствие прибыли, которое связано с дополнительными затратами на исследования, макетные разработки, маркетинговый анализ (анализ рынка потребления нововведений), конструкторские разработки, их испытания, подготовка нового производства с обучением и адаптацией производственного персонала. На этом этапе, когда преимущества новых решений ещё не ясны, особенно важна правильная техническая и экономическая политика предприятия, организации или отрасли, подкрепляемая реальной финансовой и организационной поддержкой новых разработок.

На этапе II показатели эффективности нововведений (2) уже превосходят традиционные (1) и начинается фондосберегающий ресурс НТП.

На этапе III новые изделия, средства или технологии уже полностью вытесняют традиционные, но одновременно происходит и исчерпание их потенциальных преимуществ и эффект от применения затухает. Здесь необходим переход к следующему поколению новых изделий; технических средств и технологий, которые к этому времени должны быть соответствующим образом подготовлены.

Несвоевременный переход к нововведениям, представленный на рис. 2 кривой (5), приводит к необратимым (уже не восстанавливаемым) потерям экономического и социального эффекта для общества, графически отражённого заштрихованной областью рис. 2.

Изложенное выше позволяет сформулировать 3-е правило НТП:

- интенсивные и ресурсосберегающие формы развития производства не возникают самопроизвольно, а обеспечиваются своевременным переходом к новым техническим решениям, технологическим процессам и формам управления.

Для успешного развития процессов НТП важное значение имеет выполнение его 4-го правила:

- важнейшими задачами планирования НТП на любом уровне являются:

а - определение рационального момента начала НИОКР (научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок);

б-создание необходимого конструкторского и технологического задела; в - определение рационального момента фактического перехода к нововведениям.

Разработка мероприятий НТП неминуемо связана с понятием риска (рис. 3).

Рис. 3. Графическая интерпретация понятия риска для новых разработок, связанная с вероятностью быстрого устаревания и конкурентного вытеснения с рынка нововведения при невысоком уровне его потребительских свойств, и вероятностью неудачи разработки нововведения с высоким уровнем потребительских свойств

Из рисунка следует, что получение качественно новой продукции, которая в течение длительного времени может сохранять конкурентно способность на рынке требует предварительно больших научно-исследовательских и опытно-конструкторских проработок, которые могут окончиться неудачей. С другой стороны, простые и достаточно легко реализуемые разработки могут оказаться не конкурентно способными.

Отсюда следует 5-е правило НТП:

- при планировании и финансировании поисковых работ НТП необходимо обязательно учитывать фактор риска и невозможность точно предвидеть технико-экономический эффект нововведения.

За рубежом имеет место экономико-вероятностный подход к оценке предпочтительности новых разработок с учётом фактора риска, сущность которого отражают приведённые ниже следующие зависимости:

где: П - оценка предпочтительности (в относительных величинах);

О - ожидаемая отдача после реализации в финансовом эквиваленте;

Р - вероятность разработки и реализации нововведения за заданное время;

З - суммарные затраты (в финансовом эквиваленте), необходимые для разработки и реализации нововведения.

где: F - вероятность риска; (1 - F) - вероятность технического успеха мероприятия (мероприятий), характеризующая его техническую (технологическую) осуществимость;

При получении оценки П> 3, т.е. не менее чем трёхкратном превышении возможной отдачи над суммарными затратами, программа разработки рекомендуется к реализации. Рентабельность бизнес-плана указанной разработки (с учётом фактора риска) может определяться по следующей формуле:D - доля реализуемого объёма мероприятия (новые услуги, дополнительные объёмы, и т.д.);

Р - предположительная прибыль;

Зу - предположительные общие издержки,

Вероятности риска в выражениях (1.3) и (1.4) обычно оцениваются (задаются) экспертами соответствующей квалификации. Оценку возможной прибыли можно получить расчётными методами; в то же время для комплексных разработок с получаемыми при этом новыми системами с неизвестными характеристиками для получения таких оценок целесообразно использовать различные виды моделирования (в частности, в области ТЭА для этой цели) может быть применено имитационное моделирование на основе метода «Монте-Карло», примеры которого будут приведены ниже.

Что касается общих затрат, то это наиболее простая составляющая по выражениям (1.3) и (1.4), однако во избежание Существенных ошибок здесь следует руководствоваться 6-м правилом НТП:

- расчёт экономического эффекта от применения нововведения необходимо проводить за весь его жизненный цикл. При этом началом цикла является выделение средств на НИОКР, а концом - полный вывод нововведения аз эксплуатации, с учётом затрат на утилизацию.

Последнее правило важно в том отношении, что для многих современных разработок затраты на утилизацию с учётом экологических аспектов, а также на экологическую эксплуатацию нововведений могут оказаться сопоставимыми с затратами на разработку и внедрение.

Некоторые основные направления НТП на автомобильном: транспорте в области ТЭА.

1. Повышение роли и значения всех видов нормирования в рыночных условиях.

2. Обеспечение планово-предупредительной системы ТО и ремонта как единственного способа гарантии эксплуатационной надёжности автомобиля. При этом особое внимание должно быть уделено перспективным системам на основе использования стационарного и встроенного диагностирования.

3. Экономия топливно-энергетических ресурсов не только в процессе движения, но и на производственно-техническую базу (для условий России доля последней может доходить до 25... 30%).

4. Резкое повышение требований к экологичности транспорта, введение платы за низкий уровень экологичности (не только подвижного состава, но и ПТБ).

5. Максимально возможная приватизация транспорта общего пользования (грузовых автомобилей и автобусов) и рациональное влияние этой приватизации на совершенствование производственно - технической базы (ПТБ) в следующих направлениях:

- разукрупнение структур ПТБ;

- разделение структур перевозочного процесса и инженерно- технической службы;

- укрупнение программ по ТО и ремонту автомобилей за счёт специализации по видам работ.

(Более подробно данные направления будут описаны ниже).

6. Повышение значений правильно и своевременно принимаемых инженерных решений, учёт риска и последствий.

7. Повышение роли и требований к информационному обеспечению (компьютеризация, максимальное использование «безбумажной технологии).

8. Повышение требований к качеству процессов и услуг:

- выполнение процессов и услуг точно в срок;

- минимизация всех видов производственных запасов (зап. частей, материалов, и т.д.).

9. Повышение роли и значения квалификации персонала.

1.2 Перспективы развития производственно-технической базы (ПТБ) автотранспорта общего пользования в условиях рынка

Переход российской экономией к рыночным условий существенных образом изменили ситуацию с формированием и развитием производственно-технической базы (ПТБ) автотранспорта общего пользования (грузовых автомобилей и автобусов), ранее находящихся в средних и [крупных автотранспортных предприятиях (Ai ll). Однако на первом этапе данного процесса неизбежно сказываются получившие широкое распространение на практике специфические особенности формирования и функционирования ПТБ предыдущего периода плановой (административно- командной) экономики, имевшие место в стране начиная с 30-ых годов прошлого столетия, когда было начато массовое производство автомобилей прежде всего на Горьковском (ГАЗе) и Московском (в настоящее время А МЮ-ЗИЛ) автомобильных заводах. В соответствии с положениями плановой эконом яки, все выпускаемые автомобили принадлежали государству (Министерству автомобильного транспорта или ведомственным министерствам) ;и должны были эксплуатироваться в рамках средних и крупных автотранспортных предприятий, имеющих соответствующую ПТБ, достаточную для автономного выполнения производства нормативных видов ТО и текущего ремонта без подключения сторонних предприятий (кроме авторемонтных заводов (АРЗ), производящих так называемый капитальный ремонт автомобилей после выполнения ими соответствующего регламентного пробега). Для этого автотранспортным предприятиям в рамках плановой экономию! выделялись так называемые (достаточно не жёсткие) «лимиты» на горюче-смазочные материалы, запасные части и другие виды материально-технического обеспечения по предельно низким (символическим) ценам, а| также лимиты зг работной платы на штатное расписание производственного персонала Таким образом, получались замкнутые структуры с полным комплексом услуг по самообеспечению, которые юридически нельзя было передавать на поддержание работоспособности других автомобилей, не принадлежащих данному ATTI-i.

В этих условиях АТП выполняли три основные функции:

1 - перевозки для установленной планирующими органами клиентуры (транспортно-экспедиционные услуги);

2 - техническую эксплуатацию, или техническую службу (хранение, ТО и ремонт подвижного состава);

3 - организацию и управления, согласующая работу первых двух служб. Служба организации и управления при этом имела линейные структуры - начальник, отделы со своими начальниками, и т.д.

Цель организационно-производственных структур (ОПС) АТП в условиях плановой экономики - выполнение плана перевозок по закреплённой клиентуре, в том числе любой ценой, за счёт дополнительного выделения лимитов (невыполнение плана, помимо административных санкций, наказывалось даже в уголовном порядке). При этом в АШ главной оказывалась техническая служба (ТС), обеспечивающая выпуск необходимого количества автомобилей на линию для выполнения перевозок, а остальные службы имели меньшее значение, и основной упор при подготовке государством специалистов по эксплуатации автомобильного транспорта делался на техническую службу. В тоже время техническая служба практически не была заинтересована в результатах своей работ (как и всё АТП), поскольку снижение затрат на ТО и ремонт при одновременной экономии топлива могло привести с сокращению необременительных по стоимости лимитов на материально- техническое обеспечение и производственный персонал, а также фондов на горючее, что уже было недопустимо. С другой стороны, при планово-предупредительной системе ТО и ремонта, организационные и экономические аспекты которой изложены в предыдущей главе I (НАДЁЖНОСТЬ подвижного состава автомобильного транспорта), техническая служба всегда имела «скрытые резервы» для выполнения плана по выпуску автомобилей на линию. Они были связаны с тем, что при данном подходе (смотри рис. 1.25) всегда можно было перейти к стратегии обслуживания и ремонта по потребности (на основе аварийных отказов, но при дополнительном ресурсе агрегатов, узлов и деталей), т.е. к антиподу плановой системы, и при повышенных затратах на ТО и ремонт, которые компенсировались государством при требовании выполнения плана «любой иеной», поддерживать необходимую техническую готовность.

Изменение вариантов взаимодействия между службами АТП будет обуславливать варианты структурной перестройки. Любая реформа, особенно связанная с переходом крыночной экономике, требует структурной перестройки. Во всём мире эта перестройка происходит под воздействием экономических рычагов*. В условиях рыночной экономики основой перестройки ОПС АТП - поступление доходов от каждого элемента структуры на основ? платы его услуги. При этом возможны следующие варианты взаимодействия между элементами старой структуры (приведённый выше и ниже материал раздела; подготовлен на основе лекций, прочитанных докт. тех. наук, профессором В.М. Власовым).

I. Транспортно-экспедиционная служба являет ся владельцем основных фондов (подвижного состава, административных помещений с орг. техникой, ПТБ). Плата идёт за предоставление транспортных услуг, и она должна быть достаточно большой, чтобы содержать все остальные службы. Техническая служба находится на дотации службы перевозок и лишена самостоятельности.

Данный вариант возможен при наличии стабильных высокооплачиваемых транспортных услуг и в настоящее время им пользуются многие унитарные (государственные) предприятия муниципального подчинения, в частности автобусные парки г. Москвы; Практически они сохраняют старые ОПС, однако уже работают в условия*: рынка со значительными материально-финансовыми ограничениями по сравнению с периодом плановой экономики. Таких предприятий в России, учитывая специфику её предыдущего развития, имеется достаточно большое количество, и несомненно, они будут сохраняться в определённой мере и на будущее.

II. Указанный вариант является противоположным первому и связан с распадом комплексного АТП на два самостоятельные предприятия (рис. 4).



Рис. 4. Вариант структурной перестройки с распадом АТП на два самостоятельных предприятия

Он имеет значение в том случае, если при наличии технологической потребности в транспорте и отсутствие потребностей в транспортных услугах техническая служба является главной (транспорт по обслуживанию торговли, перевозка мебели от магазина приобретающему её населению, карьерный транспорт, вывоз мусора, и т.д.). В данном варианте автомобиль вместе с водителем сдаётся в аренду транспортно-экспедиционной службе, которая осуществляет оплату технической службе за предоставленные услуги.

По данному варианту ранее работали предприятия «Совтрансавто», рекламные вывески которых до сих пор сохраняются на тентах автопоездов. В настоящее время его использует и другие предприятия в городе Москве, в том числе унитарного типа, в частности автокомбинат по обслуживанию почтовых отделений, и др. Следует отметить, что переход к рыночной экономике способствует расширенному применению второго варианта, хотя по некоторым прогнозам на перспективу первый и второй варианты будут иметь место не более чем в 20% случаев (для американского транспорта общего пользования таких предприятий порядка 2,5%, что отражает другую, чисто рыночную структуру развития ПТБ).

III. Данный вариант соответствует радикальной структурной ломке, возникновению новых структур, обусловленных наличием независимой потребности во всех видах услуг (перевозочного процесса, предоставлений максимально приватизированного транспорта общего пользования, проведения его ТО и текущего ремонта, услуг от всех видов посредников, т.е. типично рыночным отношениям). В этом варианте комплексное АТП старого типа разделяется как бы на три группы независимых предприятий чисто рыночного типа (рис. 5).

Рис. 5. Вариант структурной перестройки с распадом АТП на три группы независимых предприятий чисто рыночного типа

При этом для предприятий второй группы (Подвижной состав) предусматривается максимально возможная приватизация, с автомобилями транспорта общего пользования, находящимися в собственности индивидуальных владельцев (такая структура характерна для западных стран рыночной экономики, которая сформировалась без предварительной государственной собственности подвижного состава и содержания автомобилей в средних и крупных АТП). По некоторым данным, в настоящее время уже свыше 50% автобусов в России находится в руках индивидуальных владельцев, а для грузового транспорта этот показатель значительно выше. В указанных вариантах соответственно меняется отношение к ПТБ и перспективам его развития. Для /-го варианта здесь могут быть рекомендованы три логических направления:

а - реконструкция ПТБ, доведение обеспеченности до нормативов (сейчас порядка 60% обеспеченности помещениями, 30% - технологическим оборудованием;

б - укрупнение АТП, создание автокомбинатов и производственных объединений (в рыночных условиях это противоречит основным тенденциям - разукрупнение, суверенизация);

в - универсализация ПТБ, универсализация исполнителей и видов услуг (это важно в том отношении, что современные предприятия могут иметь до 30-ти разновидностей подвижного состава). К этому надо также добавить необходимость совершенствования организации и управления производством, без которых невозможно осуществлять работу таких предприятий. Последнее направление скорее всего может «умереть» в рыночных структурах, но путь универсализации, особенно при наличии спонсора, может жить. Для этого служба перевозок должна быть достаточно богатой.

II-ой и III-ий варианты характерны для подавляющего количества предприятий, когда служба перевозок бедна и необходимо обособление технической службы. Здесь имеет место высокая заинтересованность в привлечении клиентов. Очевидно, что особую перспективу имеет III-ий вариант, на основе которого в перспективе возможно создание автосервиса грузовых автомобилей и автобусов транспорта общего пользования. Развитию указанного варианта способствуют следующие особенности, связанные с функционированием рынка:

а - разрушение «натурального хозяйства», характерного для АТП старого типа, и формирование регионального (в пределах административной области или края, а также при охвате больших территорий) рынка услуг;

б - переход от комплексных автономных замкнутых систем (типа старого АТП) к производственному взаимодействию на кооперационной основе с привлечением в условиях конкуренции различных владельцев подвижного состава (не только ведомственного, появляющегося на первом этапе приватизации, но и расширяющегося частного сектора).

Возникновение новых организационных структур должно обеспечиваться государственной поддержкой (в частности, Министерства транспорта России), на основе льготного финансирования (беспроцентных кредитов) и других мероприятий, и как это практикуется в передовых странах рыночной экономики, поскольку при этом решаются некоторые социальные проблемы общества (бесперебойная обеспеченность потребности' в транспорте, снижение загрязнения окружающей среды, повышение безопасности движения, и др.) Согласно научным рекомендациям, основой государственной инвестиционной политики должно являться развитие модульной региональной CПPA (системы поддержания работоспособности автомобилей), основные элементы которой приведены на рис. 6.

Рис. 6. Основные элементы модульной региональной СПРА (системы поддержания работоспособности автомобилей)

Здесь функции эксплуатационных филиалов (ЭФ) заключаются, прежде всего, в хранении подвижного состава (по договору с индивидуальным владельцем, которому в условиях крупного города просто невозможно «держать» автопоезд или автобус рядом с собственным домом), которое должно дополняться ежедневным обслуживанием (ЕО), чтобы не допустить эксплуатацию загрязнённых автомобилей, и возможностями проведения экспресс-ремонта (незначительной трудоёмкости, обычно выполняемого самим водителем)! Согласно расчётам и выполненным исследованиям, на долю ЭФ может приходиться порядка 10% общей трудоёмкости работ по поддержанию необходимого уровня технического состояния подвижного состава. В России уже накоплен некоторый опыт по обеспечению функционирования ЭФ.

Промышленные филиалы рекомендуются для проведения работ по обслуживанию собственных автомобилей предприятий региональной структуры на уровне ТО-1, и выполнения вспомогательных работ ТО (шиномонтажных, сварочных, деревообделочных, обойных, и др.). На их долю может приходиться до 30% от общей трудоёмкости по поддержанию работоспособности автомобилей. Однако пока что ПФ ещё не получили нужного распространения, и их функции фактически выполняются предприятиями ЦСП (централизованного специализированного производства).

ЦСП в основном будет определять структурную перестройку по ІІІ-ему варианту и создаёт основу для новой технической политики. Появление в регионе ЦСП резко меняет ситуацию и для многих предприятий делает целесообразным перейти от /-го варианта практически к ІІІ-ему. При этом если для /-го варианта характерно отсутствие кооперационных связей, малая универсализация системы, то для ІІІ-его (и //-го) вариантов будет иметь место:

а - возникновение объёма потребности услуг в рамках региона (общий рынок для всех автомобилей);

б - маркетинг этого объёма услуг (оценка клиентуры);

в - предложение услуг в условиях конкуренции (здесь необходимо учитывать то важное обстоятельство, что клиент может выбрать между выполнением работ на ЭФ, или ПФ, и на ЦСП с хорошим качеством с механизацией; последнее потребует большего времени и окажется дороже, но в целом будет выгоднее.

На автомобильном транспорте возможно б видов специализации (больше чем в промышленности).

1. Предметная специализация (производства по отношению к предмету обслуживания, т.е. маркам автомобиля). При этом выгодна фирменная сеть обслуживания, но она требует больших капитала вложений. При предметной специализации на одном предприятии или в подразделении сосредотачивается различное технологическое оборудование для выполнения комплекса Операций по восстановлению и поддержанию работоспособности, например автомобилей семейства КамАЗ.

2. Агрегатно-узловая специализация подразделений на ТО и ремонте агрегатов, узлов и систем, например централизованные мастерские по капитальному ремонту (КР) двигателей, установке и ремонту газобаллонного оборудования, компьютерных систем. Здесь мало первоначальных затрат, требуется небольшая реконструкция цехов, но появляются широкие возможности привлечения посторонней клиентуры.

3. Подетальная специализация направленная на восстановление или изготовление деталей для всех видов подвижного состава (например, участок плазменного напыления коленчатых валов и других деталей).

4. Технологическая специализация] (ЦСП по сложным технологиям, например жестяницкие, сварочные и малярные работы). При этом можно перебрать ржавый автобус, без агрегатов, и существенно продлить его ресурс. Более простой пример - участок шиномонтажных работ по грузовым автомобилям и автобусам, с динамической балансировкой колёс, которая обычно не выполняется на АТП.

5. Регламентно-технологическая специализация (по видам регламентного обслуживания: ЕО, ТО-1, ТО-2, комплексное или специализированное диагностирование). Здесь воздействиям могут подвергаться разные виды автомобилей, но номенклатура операций и технологическое оборудование являются одинаковыми для всех.

6. Функциональная специализация - создание ЦСП специального назначения (по восстановлению технологического, в частности диагностического, оборудования; средств радиосвязи и контроля за нахождением автомобилей; на перспективу АРМов (автоматизированных рабочих мёст), увязанных в АСУ (автоматизированную систему управления), и т.д.). Здесь также могут создаваться необходимые условия труда и быта.

Что принципиально нового даёт ЦСП?

Здесь имеет место (невыполнимое ранее) объединение двух противоположных тенденций в условиях рынка:

- тенденция разукрупнения предприятий, демонополизация;

- одновременное (резкое) увеличение производственной программы всего комплекса предприятий и подразделений за счёт более узкой номенклатуры операций.

Из таблицы 2.2 можно видеть эффективность различных форм организации производства, в том числе в сравнении с авторемонтными заводами (АРЗами), которые ранее имели наиболее высокие показатели специализации, по некоторым важным показателям.

Таблица 2. Сравнительная эффективность различных форм организации производства по ТО и ремонту подвижного состава автотранспорта общего пользования

Показатели	АТП	ЦСП	АРЗ (50 тыс. авт./год)
1. Кол-во технологических операций на одного ремонтного рабочего	200	30	15
2. Производительность труда, тыс.рублей/на одного рем. рабочего	2,5	7-9	15 (цены 1985 г.)
3. Уровень механизации, %%	12-15	40	55
4. Объём продукции с одного м	100%	300-400%	700%
5. Фондоотдача, рублей/на один рубль	0,3	1,8	2

Можно видеть, что по приведенным показателям предприятия ЦСП практически сопоставимы с уровнем авторемонтных заводов и более чем втрое превосходят уровень комплексных АТП. С другой стороны, вариант с предприятиями ЦСП в условиях рынка более благоприятен в отношении структуры капитальных вложений (см. табл. 3), поскольку при этом значительно ниже потребность в финансировании нового строительства, которое, как правило, затягивается и увеличивается по стоимости против первоначальных расчётов; в тоже время для ЦСП имеет место более высокая потребность в затратах на реконструкцию и техническое перевооружение, которые наиболее быстро окупаются.

Таблица 3. Сравнительная структура капитальных вложений в развитие производственной базы для различных вариантов организации производства

Капитальные вложения	Комплексные АТП	ЦСП
1. Новое строительство	38%	10%
2. Реконструкция	55%	65%
3. Техническое перевооружение	7%	25%
Итого:	100%	100%

1.3 Изменение стратегий ТО и ремонта автомобилей при использовании диагностирования

Диагностика за последнее время внесла наиболее существенные изменения в технологические процессы ТО я ремонта автомобилей и поэтому её можно считать наиболее ярким: проявлением НТП в области ТЭА. Однако реализация потенциальных возможностей диагностики для автотранспорта общего пользования может быть получена только при введении так называемых новых стратегий по поддержанию работоспособностей автомобилей, основанных на приоритетах индивидуального информационного обеспечения.

Как известно, примерно половина всех отказов автомобилей в эксплуатации обусловлены процессами изнашивания или постепенным накоплением усталостных повреждений и неисправностей. Если отказавший элемент такого типа заменить на новый в процессе ремонта или обслуживания, то имеется определённая «гарантия» того, что на последующем периоде эксплуатации отказ будет исключён (если элемент не имел дефектов производственного характера) до момента когда интегральная величина износа или уровня накопления усталостных повреждений и неисправностей не превысит так называемого «предельного» уровня. Интенсивность приближения к этому уровню зависит не только от степени технологического совершенства элемента, но и от условий эксплуатации, и должна постоянно изучаться и анализироваться с целью выработки практических рекомендаций о целесообразных технических воздействиях на автомобиль, в первую очередь по пробегу, с целью исключения излишних материальных затрат и нежелательных в социальном отношении последствий от отказов.

Наиболее распространённым методом оценки интенсивности ухудшения состояния является получение статистических закономерностей рассеивания ресурса однотипных элементов в эксплуатации, по параметрам которых затем молено делать определённые количественные оценки. Практикой установлено, что для «неслучайных» отказов (для элементов с постепенным изнашиванием или накоплением неисправностей) характерными являются нормальный закон рассеивания ресурса (с коэффициентами вариации V=0,25...0,35) и Вейбулла (V=0,4...0,7)i чисто случайные отказы интерпретируются экспоненциальным законом (со статистическими оценками коэффициента вариации V=0,75...1,2). Если отказы и неисправности, описываемые экспоненциальным распределением, практически являются неуправляемыми в эксплуатации (за некоторым исключением, о чём будет сказано ниже), то для законов нормального и Вейбулла в силу закономерного характера постепенного перехода в состояние неисправности и отказа имеются определённые возможности управления на основе использования различных стратегий обслуживания и ремонта, реализуемых, как правило, в определённых сочетаниях в последующих организационных и технологических системах поддержания работоспособного состояния автомобилей в эксплуатации. Использование принципов системного подхода показывает целесообразность выделения четырёх основных стратегий применительно к отдельному элементу автомобиля, графическая интерпретация которых дана ниже на примере нормального закона.

На рис. 1.4 приведена вероятностная схема 1-ой стратегии обслуживания и ремонта на основе аварийных отказов, которые в силу случайных, непредсказуемых без дополнительных воздействий специального характера (типа технической диагностики), моментов их возникновения для конкретного индивидуального объекта являются в данном случае единственным естественным способом выявления факта полного использования ресурса элемента, заложенного заводом- изготовителем. Штриховка всей площади под кривой распределения условно показывает 100%-ную вероятность аварийных отказов (q-1), при этом полностью реализуются индивидуальные ресурсы всей статистической совокупности элементов, а среднее значение ресурса в эксплуатации составит L_cp.

Рис. 7. Графическая интерпретация 1-ой стратегии обслуживания и ремонта - по потребности по мере наступления аварийного отказа - для отдельного элемента автомобиля, изменение состояния которого связано с изнашиванием или постепенным накоплением неисправностей



Естественная простота этой стратегии, а также полная реализация ресурса элементов автомобиля, заложенных заводом-изготовителем, обеспечили её широкое распространение на заре развития автомобильного транспорта, которое сохраняется и до настоящего времени не смотря на достижения научно-технического прогресса (в рядовой эксплуатации; даже без учета отказов случайного характера, по этой стратегии поддерживается работоспособное состояние в 80-90% случаях восстановления дефектов автомобилей, находятся в средних и крупных автотранспортных предприятиях общего пользования, и практически в 100% для автомобилей небольших предприятий и индивидуальных владельцев, а также автолюбителей). С системных позиций¹ необходимо таю» е учитывать то обстоятельство, что именно в рамках 1-ой стратегии осуществлялось формирование специфики технологических процессов обслуживания и ремонта автомобилей и развития производственно-технической базы, являющиеся основой технической эксплуатации до настоящего времени. Однако данная стратегия имеет существенные недостатки как в экономическом, так и в социальном отношении, что приводит к необходимости существенного ограничения её использования, не смотря на все сложности данного процесса. В экономическом отношении это связано с тем, что последствия устранения любого, даже незначительного, аварийного отказа всегда заметно выше (порядка в 2...10 раз) по сравнению с профилактическим воздействием [2], под которым в идеале следует понимать заблаговременное предупредительное техническое воздействие (обслуживание или замену элемента с уже выработанным ресурсом), выполняемого в условиях предприятия до начала выполнения автомобилем транспортного процесса и таким образом исключающего возникновение отказа на дороге.

Если обобщённую стоимость устранения аварийного отказа обозначить как С [2], а профилактического воздействия как d, то можно ввести удобное понятие коэффициента опасности отказа к, которое способствует лучшему практическому восприятию идеологии широкого применения; работ предупредительного характера по поддержанию работоспособного состояния, активно проповедуемой как заводами-изготовителями, так и эксплуатационниками в течение уже 100-летнего периода развития автомобильного транспорта:

(1.1)

С учётом введённых понятий целесообразно перейти к экономическим критериям оценки стратегий, без которых затруднительно получить системно взвешенное решение по их выбору. Дня этого удобно использовать критерий удельных затрат на поддержание работоспособного состояния [2], который для 1-ой стратегии будет иметь вид:

(1.2)

Из полученного выражения наглядно видно, что не смотря на полную реализацию индивидуального ресурса, затраты в сфере технической эксплуатации являются довольно большими ввиду значительных величин коэффициентовопасности аварийных отказов, что" является недостаткам данной стратегии в экономическом отношении. Другим? существенным недостатком 1-ой стратегии следует считать её неприемлемость для поддержания работоспособного состояния элементов автомобиля, отказы которых, помимо | экономических, имеют отрицательные социальные последствия (снижают уровни безопасности движения и экологической безопасности не смотря на резервировавшие данных процессов, предусмотренных конструкцией автомобиля).

Отмеченные выше недостатки в Определённой степени снимает 2-ая, так называема планово-предупредительная стратегия, графическая интерпретация которой приведена на рис. 8. Здесь с целью исключения аварийных отказов для основной части элементов производится принудительное ограничение их используемого в эксплуатации ресурса величиной L_P, значительно меньшей величины среднего ресурса L_cp, при ртом будет иметь место индивидуально непредсказуемая вероятность аварийного отказа q (отражена заштрихованной частью площади под кривой рассеивания ресурса), величина которой может регулироваться задаваемым значением регламентного, так называемого гамма-процентного ресурса L? [2] (индекс Р здесь отражает так называемую вероятность безотказной работы Р-1-q, отражаемую не заштрихованной частью площади под кривой рассеивания ресурса). Из схемы рис. 8 можно увидеть, что снижение вероятности q достигается за счёт значительного недоиспользования индивидуального ресурса элементов, заложенного заводом-изготовителем, и указанное обстоятельство является основным недостатком плановопредупредительной стратегии, повсеместно вызывающей нарекания при её использовании. Однако не смотря на ограничение ресурса, экономические показатели данной стратегии, при условии правильного подбора величины Lp, оказываются значительно выше по сравнению с 1-ой стратегией (удельные затраты на поддержание работоспособного состояния заметно снижаются за счёт резкого сокращения доли аварийных отказов q). Теоретически величина удельных затрат может быть подсчитана по достаточно сложному выражению, учитывающего вероятностные процессы и характер кривой рассеивания ресурса [2].



Рис. 8. Графическая интерпретация 2-ой, планово-предупредительной, стратегии обслуживания и ремонта для отдельного элемента автомобиля, изменение состояния которого связано с изнашиванием или постепенным накопленим неисправностей

Из схемы рис. 8 можно видеть, что величина среднего фактического ресурса Lср.факт., реализуемого 2-ой стратегией, будет несколько ниже ограничивающего ресурса Lp за счёт неизбежных более ранних аварийных отказов для части элементов (для практических расчётов ресурсы можно принимать одинаковыми), а удельные затраты по выражению (1.3) могут быть минимизированы подбором вероятности q(Lp), определяемой величиной Lp. Сложный процесс минимизации выражения (1.3) для диапазона значений коэффициента опасности отказов к=2...10 и характерных для эксплуатации коэффициентов вариации рассеивания ресурса V=0,3...0.7 показывает, что при этом! будет иметь место достаточно высокий «целесообразный» уровень вероятности 'аварийного отказа q = 0,1...0,25, который недостаточен для узлов и систем автомобиля, обеспечивающих безопасность движения, при уровне недоиспользования среднего ресурса в 2...2,5 раза. Указанный уровень недоиспользования интуитивно воспринимается практиками как «скрытый» эксплуатационный резерв повышения эффективности работы автомобилей за счёт определённого превышения рекомендуемых заводом-изготовителем гаммапроцентных ресурсов Lp по основным агрегатам, узлам, механизмам и деталям.

Следует отметить, что если раньше установление рациональных режимов Lp требовало сложного комплекса привязанных к «базовым условиям эксплуатации исследований и непростую систему корректировки этих показателей для конкретных условий эксплуатации, поскольку заводы-изготовители были заинтересованы в условиях централизованного управления показывать завышенные «рекламные» результаты, то в рыночной экономике планово-предупредительные режимы должны быть отражены в так называемой «сервисной» книжке автомобиля, фактически являющейся составной частью инструкции по эксплуатации. Для социально опасных узлов и систем автомобиля величины Lp при этом определяются исходя из граничного уровня вероятности отказа q = 0,05 (а не по условию (1.3) [2]), поскольку его дальнейшее ужесточение приводит уже к неприемлемым для эксплуатации автомобилей уровням недоиспользования ресурсов, заложенных заводами-изготовителями. Как показывает практика, реальные удельные затраты на поддержание работоспособного состояния автомобиля при строгом соблюдении рекомендаций планово-предупредительного подхода, что обычно имеет место для автомобилей, выполняющих ответственные социально-значащие перевозки, например автобусные в условиях областных и краевых центров и крупных городов, значительно выше по сравнению с более простыми «периферийными» условиями, где допускают менее строгие подходы к технической эксплуатации на основе 1-ой стратегии. С другой стороны, несомненным преимуществом 2-ой стратегии являются лучшие возможности для крупного предприятия предупредительного планирования работ по поддержанию работоспособности автомобилей, хотя для автомобиля индивидуального владельца подобное планирование, без наличия определённого взаимно обязательного договора с сервисным центром, является уже несущественным. К этому необходимо также добавить то обстоятельство, что плановые возможности 2-ой стратегии в целом оказываются довольно ограниченными, поскольку ввиду большого количества критических в отношении надёжности узлов и агрегатов автомобиля, имеющих свои сильно различающиеся режимы Lp, в идеале необходимо иметь большое количество согласованных по наработке (пробегу) «ступеней» технологических воздействий [2], что практически неосуществимо, и реальное количество таких ступеней в передовом мировом опыте не превышало четырёх-пяти, а для отечественных условий равнялось двум (без учёта ежедневного обслуживания). Планово-предупредительная стратегия оказала определённое воздействие на формирование производственной базы крупных автотранспортных предприятий, в частности обусловила появление так называемых «поточных линий» ТО-1 и ТО-2, состоящих из трёх-четырёх проездных постов, которые на практике зачастую использовались в другом режиме (линия ТО-1 в режиме одного, иногда двух технологических постов, линия ТО-2 в режиме стационарных постов, хотя последнее приводило к трудностям в случае значительной неравномерности объёмов работ по автомобилям, установленным на посты линии).

Указанные недостатки 2-й стратегии, в том числе касающиеся ограниченных возможностей процессов планирования, в значительной степени устраняются введением (для крупных автотранспортных предприятий) 3-ей стратегии, графическая интерпретация которой приведена на рис. 9.



Рис. 9. Графическая интерпретация 3-ой стратегии обслуживания и ремонта - на основе стационарного регламентного (периодического) диагностирования - для отдельного элемента автомобиля, изменение состояния которого связано с изнашиванием или постепенным накоплением неисправностей

Здесь весь диапазон рассевания ресурса как бы покрывается по наработке «сеткой» регламентного стационарного (т. е. выполняемого в условиях предприятия) диагностирования, выполняемого для всех без исключения автомобилей с периодичностью Lд, в процессе которого по факту превышения предельно допустимого значения диагностического параметра (см. подраздел 4.4 [1]) индивидуально определяется так называемое «предотказное» состояние контролируемого объекта и выполняется его предупредительный ремонт или обслуживание стоимостью d. (Согласно исследованиям, наработка диагностируемого объекта в предотказное состоянии составляет в среднем порядка 10% от его индивидуального ресурса и поэтому позволяет при задании системы периодического контроля определённым образом исключать из эксплуатации объекты с предельным состоянием до момента их аварийного отказа). Таким образом, после каждой плановой диагностической проверки все автомобили разделяются на два класса - неисправные и исправные, последние из которых могут эксплуатироваться с незначительной вероятность отказов qд₁ на i-том межконтрольном пробеге Lд, уровень которой может регулироваться (уменьшаться или увеличиваться) соответствующим изменением Lд. Вероятность отказов qд на схеме рис. 9 графически отражена частью заштрихованной площади на некотором интервале, предшествующему моменту планового диагностирования, поскольку после его проведения такие отказы практически невозможны ввиду выявления и исключения из эксплуатации объектов, находящихся в предотказном состоянии (теоретическая возможность ошибочного диагноза здесь исключена). Общая вероятность отказов qд - при такой системе будет определяться суммированием qд, - по всем необходимым для данного диапазона рассеивания числом межконтрольных пробегов и снижение периодичности (установление более «мелкой» сетки), приводящее к уменьшению вероятности отказов qд, неизбежно сопровождается увеличением затрат на диагностирование.

Таким образом, основным достоинством 3-ей стратегии является полная реализация среднего ресурса, заложенного заводом-изготовителем, при расширенных возможностях эксплуатационного регулирования уровней вероятности аварийных отказов. Это даёт значительное снижение экономических и временных затрат на обслуживание и ремонт автомобилей, которые теоретически могут быть отражены следующей зависимостью для удельных затрат:

Данное выражение уже содержит составляющие, отражающие затраты на проведение диагностирования в виде стоимости единичной контрольной проверки Сд и периодичности её выполнения Lд. При известном (фиксированном) значении первой величины удельные затраты могут быть оптимизированы (минимизированы) путем подбора соответствующего значения Ьд. Очевидно, что повышение стоимости проверки (при использовании дорогого оборудования или сложной технологии), а также не технико-экономическое уменьшение периодичности с целью снижения вероятности пропуска аварийных отказов может привести к такой ситуации, когда в затратном отношении 3-я стратегия окажется невыгодной. Чтобы этого не произошло, необходимо на начальной стадии её введения иметь показатели по Сд и Lд, гарантирующие её эффективность. Эти показатели могут быть рассчитаны из условия:

При расчётах удобно перейти от конкретных к универсальным относительным оценкам, в частности определять значения так называемого коэффициента максимально допустимой стоимости единичного диагностирования еmax , равному отношению Cд max/d для конкретных значений коэффициентов опасности отказов к и вариации рассеивания ресурса V, и соответствующего ему из условия оптимизации (1.4) значения коэффициентов относительной максимальной периодичности проведения диагностирования Mшк, равного отношению Lдmax/L_ср.

...