Расчет ресурса автобуса ПАЗ-3205

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Целью курсовой работы является закрепление и углубление знаний, полученных при изучении теоретического курса и выполнении лабораторных работ, а также получения практических навыков в расчете и прогнозировании показателей надежности автомобилей и их узлов и агрегатов, оптимизация эффективности работы средств обслуживания автомобилей.

В курсовой работе выполнен расчет ресурса автобуса ПАЗ-3205, оптимизирована эффективность работы средств обслуживания автомобилей по критерию минимума затрат от функционирования системы. Выполнен прогноз грузооборота АТП на перспективу.



1. Расчет и прогнозирование ресурса автомобиля

Задание

На основании результатов подконтрольной эксплуатации автомобилей необходимо выполнить расчет показателей надежности автомобиля: определить среднее значение и среднее квадратическое отклонение ресурса (пробега) до капитального ремонта, коэффициент вариации, доверительный интервал, а также закон распределения ресурсов автомобилей, построить полигон экспериментального распределения, интегральную функцию эмпирического определения, выбрать теоретический закон распределения, рассчитать и построить графики дифференциальной и интегральной функций выбранного теоретического распределения, проверить совпадение теоретического и экспериментального распределения с помощью критерия Пирсона. Затем, используя теоретический закон необходимо выполнить прогноз количества автомобилей той же модели, которые потребуют капитального ремонта или списания в заданном интервале пробега и при заданном пробеге.

Исходные данные:

Вариант 2

Автобус ПАЗ-3205,

Общее количество наблюдаемых автобусов N= 46

Таблица 1. Результаты подконтрольной эксплуатации автомобилей

№ интервала	Границы интервала, тыс. км	Количество автобусов, потребовавших КР
	от	до
1	176	238	7
2	238	301	9
3	301	363	11
4	363	425	9
5	425	487	6
6	487	549	4



Спрогнозировать количество аналогичных автобусов, которые потребуют списания в интервале пробега от 238 тыс.км. до 301 тыс.км., а также при пробеге до 487 тыс.км. Общее количество автобусов равна N1 =64.

1.1 Определение среднего значения ресурса (пробега) автобуса до СП, доверительного интервала, среднего квадратического отклонения и коэффициента вариации

Для этого определяем середины интервалов пробега и относительные частоты :

где - относительная частота (частность) экспериментальных значений, по павших в i-й интервал вариационного ряда;

- число попаданий экспериментальных значений в i-й интервал;

N - общее количество наблюдаемых автобусов.

Для удобства расчета результаты расчета сводим в таблицу 2.

Таблица 2. Результаты расчета параметров экспериментального распре деления ресурса автобса до СП

№ интер-вала	Границы интервала	К-во а/б, потребо-вавших КР,	Относитель-ная частота, mi	Середина интервала, тыс. км.
	от	до
1	176	238	7	0,15	207	31,5	19107,53	133752,71
2	238	301	9	0,20	269,5	52,73	5735,03	51615,27
3	301	363	11	0,24	332	79,39	175,03	1925,33
4	363	425	9	0,20	394	77,09	2378,51	21406,59
5	425	487	6	0,13	456	59,48	12269,99	73619,94
6	487	549	4	0,09	518	45,04	29849,47	119397,88
			Суммы	345,23		401717,72

Среднее значение ресурса до СП, тыс. км, рассчитываем следующим образом:

, (1.2)

где к - количество интервалов, к=6;

Дисперсию экспериментальных данных определяем при N > 30:

, (1.3)

Недостатком дисперсии является то, что она имеет размерность квадрата случайной величины и поэтому не обладает должной наглядностью. Поэтому на практике чаще всего используют среднее квадратическое отклонение:

(1.4)

Значение характеризует рассеивание, разброс значений пробега до СП около его среднего:

Доверительный интервал - это интервал, внутри которого с определенной (доверительной) вероятностью РD находится неизвестное значение М(х). Он определяется:

(1.5)

где - предельная абсолютная ошибка (погрешность) интервального оценивания математического ожидания, характеризующая точность проведенного эксперимента и численно равная половине ширины доверительного интервала.

Для N > 30 величина определяется по формуле:

(1.6)

где - значение критерия Стьюдента при доверительной вероятности P_D = 1-б (б - уровень значимости; он характеризует вероятность ошибки) и числу степеней свободы v = N - 1.

Для уровня значимости б = 0,10; доверительной вероятности P_D=0,90 и числе степеней свободы v=46 по значение критерия Стьюдента равно =1,6767. Предельная абсолютная ошибка (погрешность):

Доверительный интервал равен:

345,23 - 23,35 < М (х) < 23,35 + 345,23,

321,88 тыс. км < М (х) <368,58 тыс.км.

Относительная точность оценки математического ожидания определяется:

(1.7)

и характеризует относительную ширину половины доверительного интервала:

Коэффициент вариации:

(1.8)

характеризует относительную меру рассеивания значений признака. Значение , умноженное на 100 %, дает размах колебаний выборки в процентах вокруг среднего значения.

1.2 Расчет интегральной и дифференциальной функций экспериментального распределения, построение полигона и графика интегральной функции экспериментального распределения

Значения экспериментальных точек интегральной функции распределения F_Э () рассчитываем как сумму накопленных частностей m_i в каждом интервале. В первом интервале F_Э () = m₁, во втором интервале F_Э () = m₁ +m₂ т. д., т.е.

. (1.9)

Таким образом, значения F_Э() изменяются в интервале [0; 1] и однозначно определяют распределение относительных частот в интервальном ряду.

Дифференциальную функцию определяем как отношение частности m_i длине интервала :

(1.10)

Длина интервала = 238 - 176 = 62 тыс. км, а значение дифференциальной функции для 1-го интервала определяется:

= 0,002419 и т.д.

Результаты расчета интегральной F_Э() и дифференциальной функций экспериментального распределения сводим в таблицу 3.

Таблица 3. Интегральная и дифференциальная функции экспериментального распределения

№ интервала	Границы интервала	К-во а/б, потребовавших КР	Относи-тельная частота mi	Середина интервала, тыс.км.	Интегральная функция эксперим. распределения FЭ()	Дифференц. функция эксперим. распределения
	от	до
1	176	238	7	0,15	207	0,15	0,002419
2	238	301	9	0,20	269,5	0,35	0,003175
3	301	363	11	0,24	332	0,59	0,003870
4	363	425	9	0,20	394	0,79	0,003226
5	425	487	6	0,13	456	0,92	0,002097
6	487	549	4	0,09	518	0,99	0,001452

При построении графика полигона экспериментального распределения по оси X -пробег до списания в тыс. км. - откладываем значения середин интервалов пробега . По оси Y - относительные частоты m_i.

График 1. Полигон экспериментального распределения пробега автомобиля до списания

При построении графика интегральной функции распределения F_Э() по оси X - пробег до списания в тыс. км. - откладываем значения границ интервалов пробега. По оси Y - значения F_Э().

График 2. График интегральной функции экспериментального распределения пробега автомобиля до списания F_Э()



1.3 Выбор теоретического закона распределения, построение графика дифференциальной и интегральной функции выбранного теоретического распределения

Исходя из сходства внешнего вида полигона экспериментальных значений дифференциальной функций распределения , и теоретических кривых f(x), а также рассчитанного значения коэффициента вариации , и анализа физических закономерностей формирования нормального закона распределения, предполагаем, что для распределения ресурса автомобиля до СП характерен нормальный закон распределения.

Дифференциальная функция нормального распределения имеет вид:

(1.11)

а интегральная функция:

(1.12)

Закон является двухпараметрическим. Параметр - математическое ожидание - характеризует положение центра рассеивания относительно начала отсчета, а параметр характеризует растянутость распределения вдоль оси абсцисс. Расчеты значений и удобно производить, если выражения (1.11) и (1.12) преобразовать к более простому виду. Для этого выполняется замена переменной нормированной переменной :

(1.13)

Определяем значения нормированной переменной для границ интервалов и заносим полученные значения в таблицу 4:

По таблицам определяем значения функций , затем делаем обратный переход от центрированной и нормированной функции к и заносим полученные значения в таблицу 4:

Аналогично для других границ интервалов.



Таблица 4. Расчет дифференциальной и интегральной функции выбранного теоретического распределения

№	Границы интервала		Дифференц. функция	Дифференц. функция	Интегральная функция F ()	Интегральная функция F()
1	176	-1,81	0,0775	0,00083	0,03515	0,03515
2	238	-1,15	0,2059	0,00220	0,1251	0,1251
3	301	-0,47	0,3572	0,00382	0,3192	0.3192
4	363	0,19	0,3918	0,00419	0,5753	0,5753
5	425	0,85	0,2780	0,00297	0,8023	0,8023
6	487	1,52	0,1257	0,00135	0,93574	0,93574
7	549	2,18	0,0371	0,00040	0,98537	0,98537

На основании полученных результатов (см. таблицу 4) строим графики дифференциальной и интегральной функций выбранного теоретического распределения. По оси X - пробег до списания в тыс. км. - откладываем значения границ интервалов пробега.

При построении графика дифференциальной функции распределения по оси Y откладываем значение .

График 3. График дифференциальной функции теоретического распределения



При построении графика интегральной функции распределения по оси Y откладываем значение F ().

График 4. График интегральной функции F () теоретического распределения

1.4 Проверка совпадения экспериментального и теоретического распределения

Для проверки совпадение экспериментального и теоретического распределения используем критерий Пирсона (хи - квадрат). Для расчета критерия Пирсона определяем теоретическую частоту попадания случайной величины в каждый из интервалов к, т.е. количество автомобилей потребовавших СП при пробеге в i-м интервале, определенное по теоретическому закону распределения:

(1.14)



где F(x_i) - значение интегральной функции распределения для границы интервала х_i, принимаются по таблице 4.

Для первого интервала от 176 до 238 тыс. км. пробега:

Аналогично для других интервалов.

Расчетное значение критерия определяется по формуле:

(1.15)

Результаты расчета представим в таблице 5.

По таблицам - распределения Пирсона определяют критическое значение критерия для заданного уровня значимости б и числа степеней свободы v. Для уровня значимости б = 0,10 и числа степеней свободы v = 3 критическое значение критерия .

Таблица 5. Расчет критерия Пирсона

№	Границы интервала тыс. км.	К-во а/м, потребовав-ших СП ni	Относите-льная частота
	от	до
1	176	238	7	5	2	4	0,8
2	238	301	9	10	-1	1	0,1
3	301	363	11	12	-1	1	0,08
4	363	425	9	10	-1	1	0,1
5	425	487	6	5	1	1	0,2
6	487	549	4	2	2	4	2
					3,28



Т.к., то можно сделать вывод, что модель адекватна и теоретический закон распределения пробега автомобиля до СП - закон нормального распределения - выбран, верно, и его можно использовать для прогнозирования и дальнейших расчетов.

1.5 Прогнозирование количества автомобилей, которые потребуют списания в заданном интервале пробега и при заданном пробеге

Количество автобусов, которые потребуют списания в интервале пробега от L₁ до L₂ определяется по формуле:

(1.17)

где и - значения теоретической функции интегрального распределения при пробегах и , которые определяются по таблице 4.

Количество автобусов, которые потребуют списания при пробеге до L₃ определяется по формуле :

(1.18)

где F(L₃) - значение теоретической функции интегрального распределения при пробеге L₃, которое определяется по таблице 1.4.

Общее количество автомобилей, для которых выполняется прогнозирование, равно N₁=64. Количество автобусов ПАЗ-3205, которые необходимо списать в интервале пробега от 301 тыс.км. до 363 тыс.км. определяется:



Окончательно принимаем 17 автобусов.

Определяем количество автобусов ПАЗ-3205, которые необходимо списать при пробеге до 549 тыс. км.:

Окончательно принимаем 64 автобуса.



2. Прогнозирование грузооборота автотранспортного предприятия

Задание:

На основании статистических данных об изменении грузооборота автотранспортного предприятия (АТП) за прошедшие семь лет используя регрессионный анализ необходимо выполнить прогноз грузооборота автотранспортного предприятия на 2 года вперед.

Исходные данные:

Модель автомобиля: МАЗ-5516-030; среднесуточный пробег L=150 км; количество дней работы в году D_рг=302 дн; грузоподъемность q=16 т; категория условий эксплуатации - 2; климатический район - жаркий, сухой; пробег с начала эксплуатации в долях от нормативного пробега - свыше 0,25 до 0,5.

Таблица 6. Изменения грузооборота АТП:

Годы	2008	2009	2010	2011	2012	2013	2014
Грузооборот (yi), в тыс. тонно-километров	33000	39990	43900	46650	50540	52900	55120

2.1 График изменения грузооборота

С использованием табличного процессора MS Excel строим график изменения грузооборота по годам и выбираем вид функциональной зависимости.



График 5. График изменения грузооборота АТП по годам

Для нахождения вида и параметров зависимости грузооборота по годам используем регрессионный анализ. Исходя из вида графика по [1], принимаем степенную зависимость изменения грузооборота по годам, т.е. уравнение регрессии имеет вид:

(2.1)

где у - значение грузооборота;

х - годы.

Прологарифмировав выражение (2.1) получаем: Определим X = lgx, Y = lgy, B₀ = lgb₀ , получаем линейную модель

2.2 Определение параметров регрессионной модели для описания изменения грузооборота

Значения и определяются из выражений



(2.2)

(2.3)

где N - количество лет, N=7; - среднее арифметическое значения логарифмов и .

Для этого определяем значения коэффициентов регрессии и . Для удобства результаты расчетов сводим в таблицу 7 и используем в качестве переменной X условный год.

Таблица 7. Расчет коэффициентов регрессии:

№ п/п	Год	Условный год хi	Грузооборот (yi), тыс. тонно-километров
1	2008	1	33000	0	4,519	0	0
2	2009	2	39990	0,301	4,602	1,385	0,091
3	2010	3	43900	0,477	4,642	2,214	0,228
4	2011	4	46650	0,602	4,669	2,811	0,362
5	2012	5	50540	0,699	4,704	3,288	0,489
6	2013	6	52900	0,778	4,723	3,674	0,605
7	2014	7	55120	0,845	4,741	4,006	0,714
			Cумма	3,702	32,6	17,379	2,488

Определяем коэффициенты регрессии и :

Полученное уравнение регрессии имеет вид:

(2.4)

где - рассчитанное по модели значение г/оборота, тыс. тоннокилометров;

х - условный год.

2.3 Проверка адекватности полученной регрессионной модели

Для оценки регрессионной модели используем критерий Фишера. Экспериментальное значение критерия Фишера:

(2.5)

(2.6)

где - экспериментальное и теоретическое значение;

d - число коэффициентов регрессии разработанной регрессионной модели (d=2).

Математическая модель считается адекватной результатам эксперимента и ее можно использовать для решения инженерных задач, если выполняется условие:

где - критическое значение критерия Фишера для уровня значимости б и числа степеней свободы и , для уровня значимости б =0,05:

Критическое значение критерия Фишера по [1] =4,950. Для определения экспериментального значения критерия Фишера составим таблицу 8.

Таблица 8. Данные для расчета критерия Фишера

№ п/п	Год	Условный год хi	Грузооборот (yi), тыс. тонно-километров	Грузооборот (), тыс. тонно-километров
1	2008	1	33000		5178,961	167503665,5
2	2009	2	39990	39602,974	149789,124	41104917,9
3	2010	3	43900	44005,963	11228,157	4033360,125
4	2011	4	46650	47423,718	598639,544	1986499,368
5	2012	5	50540	50256,495	80375,085	17996339,62
6	2013	6	52900	52696,203	41533,217	44648018,61
7	2014	7	55120	54851,119	72296,992	78089622,52
			Cумма	321908,437	959041,081	355362423,6

Среднее значение , тыс. тонно-километров, определяется:

(2.7)

Экспериментальное значение критерия Фишера:

(2.8)



Математическая модель считается адекватной, т. к. выполняется условие:

2.4 Прогнозирование грузооборота

Выполняем прогнозирование грузооборота на 2 года вперед и строим графики изменения грузооборота по статистическим данным и по разработанной математической модели (2.2). Для удобства построения результаты расчета сведем в таблицу 8.

Значение грузооборота на заданную перспективу (на 2 года вперед) по (2.4) y^*, тыс. тоннокилометров:

58554,874

График строим с помощью MS Excel.

Таблица 9. Данные для расчета критерия Фишера

№ п/п	Год	Условный год хi	Грузооборот (yi), тыс. тоннокилометров	Грузооборот по модели (2.4), тыс. тоннокилометров
1	2008	1	33000
2	2009	2	39990	39602,974
3	2010	3	43900	44005,963
4	2011	4	46650	47423,718
5	2012	5	50540	50256,495
6	2013	6	52900	52696,203
7	2014	7	55120	54851,119
8	2015	8	-	56788,892
9	2016	9	-	58554,874

График 6. Прогнозирование грузооборота

2.5 Оценка точности прогнозирования на основании полученной регрессионной модели

Для оценки точности прогнозирования необходимо определить доверительный интервал для прогнозируемого значения у*. Для этого определяем несмещенную оценку дисперсии у:

Затем находим значение половины величины доверительного интервала разброса среднего значения:



где - значение критерия Стьюдента, для уровня значимости б = 05(5%) и N=7 определяем значение критерия Стьюдента = 1,8946.

Далее определяем величину периода упреждения (прогноза) П:

где - максимальное значение фактора , для примера - условный год и (табл. 7, 8);

N - количество точек, для примера N=7 (т.к. используются данные о грузообороте за 7 лет);

- значение фактора , для которого выполняется прогноз, для примера, т.к. выполняется прогноз на 2 года вперед (таб. 8).

Значение половины величины доверительного интервала для прогнозируемого значения вычисляется по формуле:



Доверительный интервал для прогнозируемого значения у*:

(2.13)

Для прогнозируемого значения у* = 58554,874 тыс. тоннокилометров доверительный интервал равен:

58554,874 - 447,482< М(у) < 58554,874 + 447,482;

58107,392 (тыс. т/километров) < М(у) < 59002,356 (тыс. т/километров).

2.6 Определение требуемого подвижного состава автотранспортного предприятия

Средняя годовая производительность (в т/километрах) для единицы подвижного состава заданной модели (для грузовых АТП - бортовых автомобилей-самосвалов, тягачей; для пассажирских АТП - городских автобусов, пригородных, междугородных) определяется [3]:

где q - соответственно грузоподъемность автомобиля, номинальная вместимость (число мест) автобуса, количество пассажирских мест в такси;

- соответственно коэффициент использования грузоподъемности, коэффициент наполнения автобуса, легкового автомобиля;

- коэффициент использования пробега соответственно грузового автомобиля, автобуса и коэффициент платного пробега легкового автомобиля (такси);

- среднесуточный пробег транспортного средства; - коэффициент выпуска соответственно грузового автомобиля, автобуса и такси за год;

- продолжительность работы подвижного состава на линии в течение года, день.

Коэффициент технической готовности для автомобилей определяем по формуле:

, (2.14)

где - среднесуточный пробег, км;

- нормативный простой ПС в ТО и ТР, дн./1000км;

- коэффициент корректирования простоев ПС в ТО и ТР в зависимости от пробега с начала эксплуатации.

Подставляя числовые значения коэффициента технической готовности для автомобилей:

Определяем годовой грузооборот , т/километры, единицы заданного подвижного состава.

Для МАЗ-5516-030 с грузоподъемностью 16 тонн, и среднесуточным пробегом 150 км., годовой грузооборот одного автомобиля составит W_i,год, тыс. т/километров:

Определяемое необходимое количество данных автомобилей для обеспечения требуемого грузооборота.

, (2.15)

где - прогнозируемый годовой грузооборот АТП.

Количество автомобилей:

Принимаем автомобилей.



3. Оптимизация зоны технического обслуживания (ТО) автомобилей автотранспортного предприятия (АТП) на основе системы массового обслуживания

Задание

Определить оптимальное количество постов технического обслуживания ТО-1 и ТО-2 по критерию минимальных суммарных затрат на содержание производственного подразделения и потери прибыли от простоя автомобиля в ожидании технического обслуживания, приходящихся на одно техническое воздействие.

Исходные данные:

Таблица 10. Исходные данные

Название показателя	Значение
Модель автомобиля	МАЗ-5516-030
Количество автомобилей	198
Среднесуточный пробег , км	150
Категория условий	II
Климатический район	Жаркий сухой
Пробег с начала эксплуатации в долях от нормативного пробега	Свыше 0,25 до 0,50
Число постов ожидания	m=1
Количество дней работы в году	302
Режим работы зоны ТО-1	252 дня в году, смен C=1, продолжительность смены Тсм=8 часов

3.1 Подготовка данных для моделирования. Технологический расчет зоны ТО

Выбираем недостающие исходные данные для заданного автомобиля. Общая характеристика автомобиля: автомобиль МАЗ-5516-030 - грузовой самосвал, специального назначения, категории, имеет грузоподъемность 16 т; габариты - 7190 25003100 мм.

Определяем периодичности ТО-1, ТО-2, трудоемкости технического обслуживания ТО-1 и ТО-2, пробег до списания. Сводим данные в таблицу 11.

Таблица 11. Периодичности ТО-1, ТО-2, норм. трудоемкости тех. обсл. ТО-1 и ТО-2, пробег до списания

Показатель	МАЗ-5516-030
, км	5000
,км	20000
, км	380000
, чел.-ч	5,0
, чел.-ч	12,0

Выбранные нормативные значения приводим к заданным условиям эксплуатации в соответствии с временным положением о техническом обслуживании и ремонте ПС автомобильного транспорта с помощью формул:

(3.1)

где - коэффициент, учитывающий категорию условий эксплуатации;

- коэф., учитывающий модификацию ПС и организацию его работы;

- коэффициент, учитывающий климатический район.

Определяем коэффициенты:

Тогда:

Выбранные нормативные значения , , чел.-ч приводим к заданным условиям эксплуатации с помощью формул:

. (3.2)

где - коэф., учитывающий число автомобилей обслуживаемых и ремонтируемых на АТП и число технологически совместимых групп ПС;

Определяем коэффициенты:

Скорректируем нормативные трудоёмкости:

Определяем годовую производительную программу по ТО-1 и ТО-2.

Коэффициент технической готовности для автомобилей (п 2.6, л. 20).

Рассчитываем годовой пробег автомобиля:

, км.; (3.4)

где - число рабочих дней предприятия в году, дн.

Для 198 автомобилей МАЗ-5516-030:

Определяем количество воздействий ТО за год:

(3.5)

Для 198 автомобилей МАЗ-5516-030:

Определяем такт поста и ритм производства.

Такт поста ТО-1 определяется:

(3.6)

где - трудоемкость ТО-1, чел.-ч;

- количество рабочих, одновременно работающих на посту;

- время на перемещение автомобиля на пост и съезда с поста.

Для автомобиля МАЗ-5516-030 количество рабочих, одновременно работающих на посту, принимаем .

Тогда

Ритм производства:



(3.7)

где - длительность смены, ;

- суточная программа работ по техническому обслуживанию;

- коэффициент резервирования постов, принимаем ;

- количество смен работы зоны ТО-1.

Суточная программа по ТО-1 определяется:

(3.8)

где - число дней работы зоны ТО в году, в соответствии с исходными данными дня.

Суточная программа по ТО-1 составляет:

Ритм производства по формуле (3.7) равен:

Требуемое количество универсальных постов ТО определяется:

(согласно заданию).



3.2 Создание математической модели зоны ТО-1 с использованием системы массового обслуживания, расчет ее параметров

При моделировании зоны ТО с помощью СМО будем рассматривать ее как одноканальную СМО с ограничением на длину очереди. Для учета использования более одного поста ТО будем определять общую интенсивность обслуживания для одного поста. Длину очереди ограничена 1 постом ожидания, т.е. длина очереди ограничена r = m = 1.

Определяем интенсивность поступления требований на выполнение ТО-1 и интенсивность обслуживания для одного поста .

Интенсивность поступления требований определяется:

Интенсивность обслуживания для одного поста:

Определяем показатели эффективности для одноканальной СМО с ограничением на длину очереди. При этом количество постов ТО-1 n будет изменяться от 1 до 12.

Показатели эффективности СМО:

Общая интенсивность обслуживания зоны ТО:

(3.12)

Подставим числовые значения для первого поста ТО:

Приведенная плотность потока требования:

Вероятность, что все посты свободны:

Вероятность образования очереди:

Вероятность отказа в обслуживании:

Относительная пропускная способность:

Абсолютная пропускная способность, автомобилей/час:

Число занятых обслуживающих аппаратов (число занятых постов ТО-1):



Среднее количество автомобилей, находящихся в очереди:

Среднее время нахождения автомобилей в очереди, час:

Количество обслуживаний за время моделирования:

(3.22)

где - время моделирования зоны ТО-1, час.

Принимаем время моделирования равным 1 месяц для удобства расчета суммарных затрат. Тогда время моделирования в часах определим из:

(3.23)

где длительность смены (8 часов);

С - количество смен (1);

- количество дней работы зоны ТО-1 в месяц (252/12 = 21день);

тогда:

Результаты расчетов сводим в таблицу 12.

Таблица 12. Расчет показателей эффективности СМО при моделировании зоны ТО-1

	Количество постов зоны ТО-1,
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
	0,342	0,684	1,026	1,368	1,71	2,052	2,394	2,736	3,078	3,42	3,762	4,104
	2,234	1,117	0,745	0,558	0,447	0,372	0,319	0,279	0,248	0,223	0,203	0,186
	0,122	0,297	0,435	0,535	0,607	0,662	0,704	0,737	0,763	0,785	0,804	0,819
	0,609	0,371	0,241	0,167	0,121	0,092	0,072	0,057	0,047	0,039	0,033	0,028
	0,607	0,371	0,241	0,167	0,121	0,092	0,072	0,057	0,047	0,039	0,033	0,028
	0,393	0,629	0,759	0,833	0,879	0,908	0,928	0,943	0,953	0,961	0,967	0,972
	0,3	0,481	0,580	0,637	0,671	0,694	0,709	0,720	0,728	0,734	0,739	0,742
	0,878	0,703	0,565	0,465	0,393	0,338	0,296	0,263	0,237	0,215	0,196	0,181
	0,607	0,371	0,241	0,167	0,121	0,092	0,072	0,057	0,047	0,039	0,033	0,028
	0,794	0,485	0,316	0,218	0,159	0,120	0,094	0,075	0,062	0,051	0,043	0,037
	50,468	80,758	97,397	106,948	112,790	116,576	119,153	120,978	122,315	123,322	124,098	124,708

Строим графики по полученным данным.

График 7. Зависимость приведенной плотности потока требований от количества постов ТО-1

График 8. Зависимость вероятности образования очереди от количества постов ТО-1



График 9. Зависимость вероятности отказа в обслуживании от количества постов ТО-1

График 10. Зависимость число занятых в обслуживающих аппаратов от количества постов ТО-1



График 11. Зависимость среднего количества автомобилей, находящихся в очереди, от количества постов ТО-1

3.3 Оптимизация зоны ТО-1

Выполняем оптимизацию зоны ТО-1 по критерию минимальных суммарных затрат на содержание производственного подразделения и потери прибыли от простоя автомобиля в ожидании технического обслуживания, приходящихся на одно техническое воздействие. Суммарные затраты для i-го варианта зоны ТО-1 определяются:

(3.24)

где - количество обслуживаний за время моделирования;

- затраты из-за простоя автомобилей в очереди на выполнение ТО-1;

- затраты на содержание зоны ТО-1;

- нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, принимаем ;

- капитальные вложения в создание зоны ТО-1.

График 12. Зависимость среднего времени нахождения автомобилей в очереди , от количества постов ТО-1

График 13. Зависимость количества обслуживаний за время моделирования от количества постов ТО-1

Затраты из-за простоя автомобилей в очереди на выполнение ТО-1 определяются:

(3.25)



где - время ожидания автомобилей в очереди;

- плата за 1 час использования автомобиля (в учебных целях принимаем для грузовых автомобилей 30-40 у.е., также необходимо учитывать курс Национального банка РБ для перевода в рубли, на момент выполнения расчёта 1 у.е.=10860 руб.). Для примера принимаем

Эксплуатационные затраты на содержание зоны ТО-1 определяется:

(3.26)

где - зарплата ремонтных рабочих, руб;

- затраты на содержание рабочих постов, руб.

Основная заработная плата одного ремонтного рабочего определяется:

(3.27)

где - тарифная ставка 1-го разряда, руб, (на момент выполнения расчёта составляла 275000 руб);

- средний тарифный коэффициент для i-той категории работников, для примера для дизельных автомобилей принимаем =6;

- коэффициент, учитывающий общий процент премий и доплат (принимается равным 1,7 для ремонтных рабочих), m-количество рабочих месяцев в году, m=11.

Средний по предприятию тарифный коэффициент для ремонтных рабочих определяется в соответствии со средним разрядом работ, который для карбюраторных автомобилей принимается в пределах от 4,4 до 5,2, для дизельных автомобилей - от 5,0 до 6,4.

Затраты на зарплату ремонтных рабочих определяется:

(3.28)

где - количество временно работающих на посту (принимается из п.4 технологического расчёта зоны ТО-1 (см. выше), для примера чел);

n - количество постов зоны ТО-1 для i-варианта.

Затраты на содержание постов ТО-1 определяется:

(3.29)

где - амортизационные отчисления на ремонт и замену оборудования;

- эксплуатационные затраты на электроэнергию, воду, сжатый воздух и т.п.

(3.30)

где - стоимость оборудования одного поста;

- коэффициент амортизационных отчислений, .

Таблица 13. Выбор оборудования для поста ТО-1

Наименование	Изготовитель	Краткая техническая характеристика	Кол-во оборудова-ния	Цена оборудования (1 шт.), руб.
Колонка маслораздаточная (С-36М5Д-Э)	«Новгородский з-д ГАРО» Россия	Стационарная. Производительность 10 л/мин при автоматическом режиме работы. Потребляемая мощность 1,1 кВт. Габариты колонки 340Ч340Ч1200 мм. Масса насосной установки 62 кг.	12	65 924 000
Колонка воздухораздаточ-ная для грузовых автомобилей (С-413М)	ОАО «Автоспецоборудование», г. Псков, Россия	Стационарная, автоматическая, с электрическим управлением. Максимальное давление подаваемого воздуха 1,0 Мпа (10,0 кгс/см2). Напряжение питания 220 В. Габариты 250Ч240Ч400 мм. Масса 12,5 кг.	12	7 245 000
Нагнетатель смазки (С321М)	Кочубеевское ОАО «Автоспецоборудование», Россия	Передвижной с электроприводом. Максимальное давление смазки 35 Мпа. Емкость бункера 40 л. Потребляемая мощность 0,55 кВт. Габариты 595Ч420Ч825 мм. Масса 50 кг.	12	13 800 000
Тележка-емкость для слива масла из колесных передач автомобиля МАЗ (С-508)	БелНИИТ «Транстехника», г. Минск, Беларусь	Передвижная, емкость бака 40 л. Габариты 1155Ч400Ч750 мм. Масса 22,2 кг.	12	5 635 000
Комплект для обслуживания аккумуляторных батарей непосредственно на автомобиле (Э 412)	«Новгородский завод ГАРО», Россия	Переносной; содержит: пробник Э 107, ареометр, бачок для дистилированной воды, приспособления для снятия клемм, зачистки клемм и переноски аккумуляторов, расположенных в металлическом ящике. Габариты 320Ч210Ч300 мм. Масса 6,5 кг.	1
Подъемник для вывешивания автомобилей (П-263)	УП «Белскорпио», г. Минск, Беларусь	Канавный, передвижной, электромеханичес-кий. Грузоподъем-ность 8000 кг., высота подъема стоек 500. Мощность 3,0 кВт. Габариты 940Ч1070Ч1270 мм. Масса 680 кг.	12	44 543 500
Установка для заправки трансмиссионных масел (С-223-1)		Передвижная, с ручным погружным насосом; вместимость бака 63 л.; масса 30 кг.	24	5 980 000
Емкость для слива и заправки охлаждающей жидкости (RAASM-42050)		Грузоподъемность 60 кг; вместимость 13 л.; Ш воронки 580 мм; высота 1800 мм.	12	2 746 000
Верстак слесарный (ПИ-113)		Габаритные размеры 1740*740 мм.	12	2 930 000
Тележка-емкость для слива масла (ПИ 119)		Передвижная. Высота подъема воронки 200 мм. Фиксация воронки вручную, винтом на любой высоте.; габаритные размеры 1165 х723 х1200.	12	2 746 000
Сумма, стоимость оборудования одного поста, , руб.	151 549 500

Эксплуатационные затраты на электроэнергию, воду, сжатый воздух определяем по формуле:

(3.31)

где - принимаем равным стоимости оборудования одного поста зоны ТО-1 (таблица 13).

Капитальные вложения в создание зоны ТО-1 определяются суммой стоимостей приобретения и монтажа оборудования, а также стоимостью строительства зоны ТО-1. Для универсальных постов капитальные вложения для i-го варианта определяются:

(3.32)

где - стоимость зданий для i-го варианта, т.е. определенного числа постов.

(3.33)

где - стоимость строительства 1 кв. метра производственных зданий, принимаем 300 у.е.;

- площадь одного рабочего поста ТО-1, которая определяется:



(3.34)

где - площадь автомобиля в плане, м²;

- коэффициент плотности расстановки оборудования постов, при- нимаем при одностороннем расположении постов

По габаритам МАЗ-5516-030 в плане: 7190 25003100мм., тогда площадь автомобиля: а площадь одного поста ТО-1: .

Определяем суммарные затраты для 1-го варианта зоны ТО-1 (количество постов ):

Аналогично выполняем расчет для другого количества постов (n=2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12), а результаты расчетов сводим в таблицу 14.

Таблица 14. Условные экономические показатели зоны ТО-1 за месяц

Параметр	Количество постов зоны ТО-1
	1	2	3	4	5	6
	0,794	0,485	0,316	0,218	0,159	0,120
	50,468	80,758	97,397	106,948	112,790	116,576
,руб.	208.885.200	204.173.050	160.436.750	121.534.700	93.484.350	72.922.500
,руб.	61.770.000	123.540.000	185.310.000	247.080.000	308.850.000	370.620.000
,руб.	22.429.350	44.858.650	67.288.000	89.717.300	112.146.650	134.575.950
,руб.	15.154.950	30.309.900	45.464.850	60.619.800	75.774.750	90.929.700
,руб.	37.584.300	75.168.550	112.752.850	150.337.100	187.921.400	225.505.650
,руб.	99.354.300	198.708.550	298.062.850	397.417.100	496.771.400	596.125.650
,руб.	351.375.300	702.750.600	1.054.125.900	1.405.501.200	1.756.876.500	2.108.251.800
,руб.	540.812.200	1.081.624.350	1.622.436.550	2.163.248.700	2.704.060.900	3.244.873.050
, руб.	616.150	549.650	558.850	606.650	675.850	756.600
Параметр	Количество постов зоны ТО-1
	7	8	9	10	11	12
	0,094	0,075	0,062	0,051	0,043	0,037
	119,153	120,978	122,315	123,322	124,098	124,708
,руб.	58.385.350	47.297.600	39.531.450	32.785.500	27.816.650	24.052.900
,руб.	432.390.000	494160000	555.930.000	617.700.000	679.470.000	741.240.000
,руб.	157.005.300	179.434.600	201.863.950	224.293.250	246.722.600	269.151.900
,руб.	106.084.650	121.239.600	136.394.550	151.549.500	166.704.450	181.859.400
,руб.	263.089.950	300.674.200	338.258.500	375.842.750	413.427.050	451.011.300
,руб.	695.479.950	794.834.200	894.188.500	993.542.750	1.092.897.050	1.192.251.312
,руб.	2.459.627.100	2.811.002.400	3.162.377.700	3.513.753.000	3.865.128.300	4.216.503.600
,руб.	3.785.685.300	4.326.497.400	4.867.309.600	5.408.121.750	5.948.933.950	6.489.746.100
, руб.	844.950	937.700	1.034.100	1.132.050	1.231.950	1.333.150

График 14. Зависимость затрат из-за простоя автомобилей в очереди от количества постов ТО-1

График 15. Зависимость затрат на содержание зоны ТО-1 от количества постов ТО-1



График 16. Зависимость капитальных вложений в создании зоны ТО-1 от количества постов ТО-1

График 17. Зависимость суммарных затрат , приходящихся на одно техническое обслуживание, от количества постов ТО-1

Вывод: оптимальное количество постов первого технического обслуживания по критерию минимальных суммарных затрат на содержание производственного подразделения и потери прибыли от простоя автомобиля в ожидании технического обслуживания, приходящиеся на одно техническое воздействие, будет равно 2 (двум) т.к. при этом обеспечиваются минимальные суммарные затраты .



4. Показатели ремонтопригодности, их расчет

Предельный износ посадочных поверхностей и отверстий под: вкладыши коренных подшипников, втулки распределительного вала, борт...