Підвищення експлуатаційної готовності вагонів промислового транспорту металургійних підприємств

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПРИАЗОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

05.22.12 - промисловий транспорт

ПІДВИЩЕННЯ ЕКСПЛУАТАЦІЙНОЇ ГОТОВНОСТІ ВАГОНІВ ПРОМИСЛОВОГО ТРАНСПОРТУ МЕТАЛУРГІЙНИХ ПІДПРИЄМСТВ

Хара Марина Володимирівна

Маріуполь - 2009

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Вступ. У транспортних системах металургійних підприємств залізничним транспортом виконується більше 80 % обсягів технологічних перевезень вантажів. Від рівня експлуатаційної готовності рухомого складу залежить стабільність обслуговування основного виробництва.

Різкий перехід від піку транспортної роботи до кризових проявів дає підставу для поглибленого використання парадигми інтегральної логістики з тим, щоб основою нової організації готовності вагонів промтранспорту стало генерування системи адаптації до економічного середовища кризи, депресії, пожвавлення і підйому.

У всіх випадках зміна виробничих програм випуску основної продукції підприємства і необхідна для цих цілей працездатність вагонного парку, його експлуатаційна готовність повинні відповідати стабільності роботи і конкурентоспроможності підприємства на ринку металу.

Актуальність теми. Актуальність теми дослідження полягає в тому, що основою нової організації забезпечення готовності вагонів стає генерація адаптивних рішень, що задовольняють логістиці металопотоків. Наявність таких розроблених рішень дозволяє підприємствам бути заздалегідь готовими до хвиль економічної кризи, до прояву об'єктивних закономірностей макроекономічних процесів.

Серйозні кризові явища в економіці останніх років принципово змінюють методи і форми промислової транспортної логістики.

Теорії надійності і ремонтопридатності, система технічного обслуговування і ремонту (ТО і Р), на основі яких визначається готовність транспортної техніки відповідати роботі підприємства в стабільних умовах, забезпечують необхідні знання для оптимізації експлуатаційних і ремонтних витрат. Проте, в період кризових явищ - різкого спаду виробництва і зміни транспортної роботи, парк вагонів і ремонтні потужності стають надмірними, а в період виходу з кризи - підйому виробництва і досягнення його пікових значень, ті парки вагонів, що були на підприємстві, стають недостатніми як за кількістю вагонів у них, так і за їхньою структурою, збільшується і обсяг робіт в системі ТО і Р.

Перед металургійними підприємствами постала нова проблема подальшого управління станом вагонних парків, пов'язана з необхідністю ухвалення рішень в умовах циклової динаміки економічних процесів, яка характеризується різкими коливаннями обсягів виробництва, в зв'язку з чим виникає необхідність розробки адаптаційних методів і механізмів управління функціонуванням парку вагонів металургійного підприємства.

У такій постановці удосконалювання системи ТО і Р відповідає актуальним проблемам роботи промислового транспорту в економічному циклі роботи підприємства адаптивно ситуації кожної фази циклу: кризи, депресії, пожвавлення і підйому.

Необхідність генерації адаптивних рішень, які забезпечують високий рівень готовності до різкозмінних обсягів транспортної роботи, є актуальною проблемою для металургійних підприємств.

Актуальність цієї проблеми полягає в можливості на основі адаптаційних методів і вибору раціональних конкретних рішень, вносити зміни до інструкцій і нормативів транспортної роботи підприємства, розширити можливості комп'ютерних технологій, використовувати електронні таблиці для управлінських дій, зручні для роботи служб експлуатації і ремонту.

До актуальності даного дослідження відноситься необхідність реалізації конкретних рішень по критерію залишкового ресурсу, враховуючи вплив на готовність відновних процесів ремонтних виробництв; використовувати методики і практичні рекомендації при відновленні парку в умовах стабільної транспортної роботи із заміною вагонів, що вибувають за фактичним і моральним станом, на новий пересувний склад; використовувати в період пожвавлення і підйому транспортної роботи моделі і методи розширеного відновлення із заміною вагонів, а також разом з цим збільшувати кількість вагонів в парку адекватно нарощуванню зростання обсягів металопродукції.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана відповідно до комплексної програми Кабінету міністрів України в рамках оновлення залізничного рухомого складу України на 2008-2020 гг. і відповідно до «Концепції розвитку транспортно-дорожнього комплексу України на середньостроковий період і до 2020 року»; відповідно до наукового напряму «Підвіщення ефективності функціонування транспортних систем підприємств на основі застосування ресурсо - і енергозберігаючих технологій і логістичного управління» кафедри "Промисловий транспорт" Приазовського державного технічного університету; в рамках договірної роботи про творчу співпрацю між Інститутом механіки і транспорту ПДТУ і ВАТ «МК «Азовсталь» № 119/1-2009 «Дослідження технічного стану вагонів промислового транспорту»; в рамках держбюджетної науково-дослідної роботи Міністерства освіти і науки України № 6(09) «Стале збереження довкілля в умовах розвитку транспортної логістики Приазов'я» (номер державної реєстрації 0109U001369) в частині аналізу впливу на середовище втрат вантажу із-за несправних вагонів.

Мета і завдання дослідження. Мета роботи полягає в новій організації забезпечення готовності шляхом впровадження адаптивних рішень структурного удосконалення вагонних парків, системи ТО і Р відповідно економічним умовам функціонування металургійного підприємства.

Для досягнення поставленої мети в роботі поставлені наступні завдання:

1) провести аналіз особливостей функціонування системи технічного утримання рухомого складу; 2) оцінити ступінь впливу чинників, які визначають умови експлуатації вагонів і їх технічний стан, з подальшою розробкою моделі функціонування вагонних парків, об'єднаних єдиною технологією і регламентом ремонтно-технічного обслуговування; 3) генерувати адаптивні рішення, що забезпечують показник готовності вагонів, що задовольняє вимогам особи, яка приймає рішення, з урахуванням динаміки зовнішнього середовища і адекватної реакції менеджменту у сфері транспорту і логістики для ефективної роботи в умовах економічного циклу «криза-депрессія-пожвавлення-підйом»; 4) запропонувати вирішення ситуаційної адаптації системи технічного обслуговування і ремонту в умовах функціонування метпідприємства, що змінюються.

Об'єкт дослідження - процес функціонування вагонного парку промислового транспорту транспортної системи металургійного підприємства з повним циклом (на прикладі ВАТ «Металургійний комбінат «Азовсталь»).

Предмет дослідження - експлуатаційна готовність вагонних парків металургійного підприємства в умовах адаптації до змін на ринку металу.

Методи дослідження. У роботі використані методи системотехніки, системного аналізу, дослідження операцій, логістики, теорії надійності, теорії графів, теорії оновлення основних фондів і теорії масового обслуговування.

Наукова новизна отриманих результатів полягає в наступному:

1. Запропонована нова організація забезпечення готовності вагонів промпідприємства шляхом генерування адаптаційних рішень до умов повного економічного циклу, а саме: при різкому падінні вантажопотоку і відповідно надмірній кількості вагонів і потужностей ремонтного виробництва (фаза кризи); при функціонуванні парку на низькому рівні вантажопотоку з поточною заміною вагонів, що вибувають і ремонтної техніки (фаза депресії); при пожвавленні і підйомі основного виробництва, збільшенні вантажопотоків і відповідно з необхідністю розширеного відновлення вагонних парків (фази пожвавлення і підйому).

2. Вперше розроблена модель управління готовністю парків вагонів для роботи в умовах різкого падіння вантажопотоків на основі формування робочого парку вагонів за закономірностями, алгоритмом і залежностями від величини залишкового ресурсу вагонів, достатнього для забезпечення безвідмовної роботи транспортної системи. Запропонована в цій моделі електронна таблиця розширює можливості комп'ютерного управління транспортним процесом.

3. Вперше запропонована методика підвищення готовності вагонних парків до умов сталих і зростаючих вантажопотоків. Модель управління готовністю парків вагонів для умов сталого режиму вантажопереробки використовує методику простого відновлення із заміною вагонів, що вибувають за терміном служби, новим рухомим складом, а в моделі управління готовністю парку в умовах наростання вантажопотоків кількість вагонів, що знову вводяться, описується рекурентними рівняннями із змінними коефіцієнтами.

4. Уточнена методика ситуаційної адаптації системи ТО і Р синхронно зміні вантажопотоків, що дозволяє обґрунтовано коректувати технологію і нормативи ремонтно-відновних робіт.

Практичне значення отриманих результатів полягає в тому, що на основі розробленої адаптаційної моделі організації забезпечення готовності вагонів розробляються необхідні плани поточного і перспективного розвитку транспортної технології для умов циклових коливань вантажопереробки метпідприємством.

Практична значущість роботи знайшла своє відображення в результатах досліджень, прийнятих до впровадження на ВАТ «МК «Азовсталь» (м. Маріуполь). Крім цього, результати теоретичних і практичних досліджень використовуються в навчальному процесі на кафедрі промислового транспорту Приазовського державного технічного університету для студентів спеціальності «Організація перевезень і управління на транспорті», що підтверджено відповідними актами впровадження, які наведені в додатках до дисертаційної роботи.

Особистий внесок здобувача полягає в обґрунтуванні загальної концепції роботи; формуванні постановки завдання підвищення експлуатаційної готовності вагонів промислового транспорту металургійних підприємств; адекватному формалізованого запису основних умов і правил вирішення завдання; розробці моделей управління готовністю парків вагонів для умов різкого падіння вантажопотоків, а так само сталого і зростаючого режиму вантажопереробки; розробці електронної таблиці для комп'ютерного управління транспортним процесом. Претендентові належать основні ідеї дисертації, положення, які виносяться на захист, а також загальні висновки і результати роботи.

Всі результати, викладені в дисертаційній роботі, отримані претендентом самостійно і знайшли віддзеркалення в опублікованих роботах.

Апробація результатів досліджень. Основні положення дисертаційної роботи доповідалися і обговорювалися на міжнародних науково-практичних конференціях «Університетська наука» (м. Маріуполь, 2007 - 2009 г.г.), міжнародній науково-практичній конференції «Логістичні проблеми управління транспортним комплексом» (м. Донецьк 1-4 квітня 2009 р.), 69^й міжнародній науково-практичній конференції «Проблеми та перспективи розвитку залізничного транспорту» (м. Дніпропетровськ, 21-22 травня 2009 р.), міжнародній науково-практичній конференції TRANSPORT PROBLEMS`2009 (Katowice - Kroczyce, Poland, 17-19 June 2009).

Публікації. По темі дисертаційної роботи зроблено 10 публікацій, з них 6 статей (дві з них без співавторів), з яких 5 у виданнях, затверджених ВАК України як фахові, і 4 тези доповідей на наукових конференціях.

Структура і об'єм дисертації. Дисертаційна робота складається з вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаних джерел і додатків. Повний обсяг дисертації складає 150 сторінок, з яких обсяг основного тексту 126 сторінок, робота ілюстрована 34 малюнками, з яких 5 малюнків на 5 стор., приведено 4 таблиці, з яких 2 на 2 стор. Список використаних джерел складає 90 найменувань на 9 сторінках, 4 додатка на 8 сторінках.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

вагонний парк ремонт металургійний

У вступі обґрунтована актуальність вибраної теми, сформульовані мета і завдання дослідження, визначені об'єкт, предмет і методи досліджень, викладені наукова новизна і практичне значення отриманих результатів, представлена загальна характеристика роботи.

У першому розділі проведений аналіз розвитку проблеми підвищення експлуатаційної готовності заводських парків вагонів в умовах економічного середовища, що змінюється. Виконаний огляд літератури і нарис основних і переломних моментів в розвитку наукової думки з аналізованої проблеми.

Експериментальний аналіз стану забезпеченості вантажопереробки вагонним парком промпідприємства проведений на базі ВАТ «МК «Азовсталь» і доповнений результатами аналізу роботи промислового транспорту металургійного комбінату ім. Ілліча, Магнітогорського металургійного комбінату та інших крупних металургійних підприємств України і Росії.

Для всіх металургійних комбінатів України, Росії та інших країн характерними є один принцип і технологія роботи вагонних парків. У зв'язку з чим як базове підприємство для експериментального дослідження проблеми готовності вагонів промислового транспорту в даному дослідженні вибраний комбінат «Азовсталь».

Загальна характеристика обсягів вантажопереробки на проаналізованих меткомбинатах за період 2002-2006 р., напрацювання на відмову основних вузлів вагонів наведені на рис. 1-4.

Вірогідність безвідмовної роботи вагона, що враховує розподіл навантажень і зміна умов процесу визначається залежністю . Потік відмов в парках вагонів - за період спостережень 2007 - 2008 р.р. на комбінаті «Азовсталь» представлений наступними кореляційними залежностями: для листопрокатного району при ; для доменного району при ; для сортувального району при і коливається в межах 0,05-0,55 о./добу. Максимальне значення потоку відмов пов'язане з важкими умовами роботи вагонного парку, що обслуговує доменне виробництво.

При існуючому параметрі потоку відмов 0,55 вагонів/добу з урахуванням загальної кількості вагонів в «вертушках», що обслуговують доменний район - 526 одиниць, в нормативний міжремонтний період (1 раз на 3 місяці) величина випадкових відмов (за даними вагонного депо ВАТ «МК» «Азовсталь» - доменний район) - 90 вагонів, що у відсотковому співвідношенні складає 17 %, при нормі по підприємству 6 %. Показник коефіцієнта готовності середньостатичного вагона знизився до критичного рівня і складає k_г = 0,61, фактичний час міжремонтного періоду вагона складає 32 години (рис. 2) і витрати на ремонт одного вагона досягають 8159 гривень.

Рис. 1. Динаміка ринку металу

Проаналізований процес функціонування середньостатистичного вагона в умовах промислового транспорту, як випадковий процес в часі з обмеженою кількістю можливих станів.

Підвищення готовності в системі ТО і Р базується на теорії надійності і теорії відновлення в роботах Б.В. Гніденко, Є.Ю. Барзіловіча, В.А. Каштанова, Д.Р. Кокса і В.Л. Сміта.

У частині теоретичних і практичних розробок в області залізничного рухомого складу - цистерн і вагонів відомі роботи учених В.М. Бубнова, В.К. Губенка, Е.Д.Тартаковського, М.Б. Кельріха, Є.П. Дудкіна, І.Г. Морчиладзе.

Ці роботи охоплюють широке коло системних проблем, включаючи ТО і Р, дослідження навантаженості вагонів, удосконалення конструкцій, розробку перспективних систем для вітчизняних, європейських і інших спеціальних умов експлуатації вагонних парків.

Експлуатаційна готовність вагонів на метпідприємстві в умовах зовнішнього середовища, які змінюються, насамперед, пов'язана з циклічними закономірностями економічного розвитку (рис. 2).

Рис. 2. Готовність і характеристика динаміки вантажопотоку

Ці умови макроекономічної динаміки визначають закономірності за якими реалізуються технології забезпечення готовності на метпідприємстві.

Сучасні теоретичні концепції економічного циклу (Н.Г. Менкью, Г.С. Вечканов, Г.Р. Вечканова) з одного боку визначають нерівномірність розвитку металопотоків, а з іншого є причиною і наслідком їх розвитку. Наука налічує велику кількість циклів (наприклад, цикли Дж. Китчина, К. Маркса, К. Жюглара). Таким чином, адаптивність всієї системи, що забезпечує надійну роботу вагонів в транспортному потоці, в умовах економічних і ділових циклів в класичному сенсі містить чотири фази: криза, депресія, пожвавлення і підйом.

У складі фаз циклової адаптації функціонує система ТО і Р, яка реалізує технології стосовно мінливих ситуацій, що виникають у виробничому середовищі підприємства, використовуючи для цього принцип ситуаційної адаптації.

Розробка методів ситуаційної адаптації цистерн зроблена І.Г. Морчиладзе в його докторській дисертації. В області циклової і системної адаптації відомі роботи В.К. Губенка, А.Н. Рахмангулова, С.Н. Корнілова, С.Е. Трофімова, І.В. Николаєнко.

Таким чином, виконаний в першому розділі дисертації аналіз дозволив зробити наступний основоположний висновок: основою нової організації забезпечення готовності вагонів промислового транспорту є генерація системи заходів циклічної і ситуаційної (циклоситуаційної) адаптації до змін зовнішніх і внутрішніх умов середовища, в яких функціонує метпідприємство. У цьому актуальному напрямі вирішується проблема в подальших розділах дисертації.

У другому розділі виконана постановка завдання дослідження. Вирішення проблеми підвищення експлуатаційної готовності вагонів промпідприємств засноване на закономірностях хвилеподібного характеру макроекономічної динаміки і розглядається як проблема економічного (промислового) циклу. У класичному сенсі промисловий цикл коливання вантажопереробки включає чотири фази, характерні для вагонних парків: криза (спад); депресія (стагнація) нижча точка спаду; пожвавлення (експансія) або фаза відновлення; підйом (бум, пік). Розроблена таблиця змісту транспортних факторів кожній фазі циклу, яка конкретизує умови для формулювання завдання.

Постановка завдання дослідження полягає в поетапному по фазах циклу підході до процесу вирішення проблеми, заснованого на сукупності логічно і процедурно-організованих положень, які складають узагальнену схему дій в умовах кожної фази циклу.

Генерація адаптаційних рішень, які забезпечують показник готовності вагонів, що задовольняє вимогам особи, яка приймає рішення (ОПР) - , складається з наступних етапів:

- формулювання (експлікація і формалізація) завдання дослідження;

- сукупність і структура цілей;

- аналіз динаміки навколишнього середовища в системі економічних закономірностей;

- вибір найбільш раціональних конкретних рішень.

Отже, реалізуючі системний підхід, завдання забезпечення готовності вагонів представляється у вигляді сукупності принципово необхідних компонент адаптаційної системи:

, (1)

де z = {z} - структура і сукупність цілей;

- економічний цикл (криза, депресія, пожвавлення, підйом) як умови, що змінюються, в яких функціонують вагонні парки;

- сукупність раціональних конкретних рішень.

В основу генерації адаптаційних рішень покладений аналіз логістики металопотоків, який дозволяє впорядкованим способом добиватися раціональних рішень.

Системна адаптація технічних і організаційних засобів і умов до змін економічного середовища, в якому функціонують вагонні парки, полягає в пошуку і розробці нових принципів забезпечення готовності в умовах, коли в період кризи вагонні парки продовжують зберігати первинний кількісний склад, а обсяг перевезень різко падає. В цьому випадку коефіцієнт готовності збільшується за рахунок відбору для роботи вагонів з великими ресурсами і за рахунок великих резервів ремонтного виробництва, тобто коефіцієнт готовності зростає при зниженні витрат на його забезпечення .

В умовах депресії коефіцієнт готовності підтримується ремонтними процесами на рівні, який задовольняє замовника, а витрати на заміну вагонів, що вийшли з ладу, починають зростати .

Для умов фази пожвавлення співвідношення коефіцієнта готовності і витрат виглядає як , а для фази підйому різко зростають витрати . Безліч допустимих стратегій (рішень) U може видозмінюватися в процесі надходження поточної інформації.

У цьому випадку, згідно концепції адаптивності, слід рахувати таку адаптивну стратегію u^*(t) з безлічі U(t,ф), яка забезпечує, наприклад, виконання умови:

, (2)

де t - час; ф- попередження прогнозу.

Запис означає, що показник ефективності може змінюватися в часі.

Виходячи з вищенаведеного, формалізований запис завдання вирішення проблеми представлений таким чином:

(3)

де - рівне за визначенням; - зовнішні умови економічного циклу, який об'єднує в собі безліч чинників дій: кризових, депресивних, пожвавлення і підйому ; - результат Yt обраної - u^* технології підвищення готовності парків вагонів промпідприємств з багатьох можливих U^*, залежний від основних результуючих чинників - ефекту G, витрачених ресурсів С і часу Т; - умова ОПР; - вибрані адаптаційні рішення на відрізку часу ф.

Як критерій рішень вибрано правило, яке дозволяє співставляти прийоми, що характеризуються різним ступенем досягнення ефективного рівня готовності вагонів і їх парків.

Для вибору критеріїв використано емпіричний підхід, який полягає в тому, що з набору технічних показників ОПР виділяє той, який, на його думку, найбільшою мірою характеризує відповідність системи цільовому призначенню.

Виділені три концепції для вибору рішень: придатності, оптимізації, адаптації.

Згідно концепції придатності будь-яке вирішення Р, при якому вибирається показник ефективності, набуває значення не нижче деякого прийнятного рівня W^тр, тобто

.(4)

Цією концепцією скористуємося при оцінках ОПР коефіцієнтів готовності - k_г, технічного використання - k_тн, вірогідності безвідмовної роботи та в інших випадках, коли рішення обмежуються прийнятним результатом - р_пр, тобто з цього випливає, що коефіцієнт готовності, який досягається, задовольняє ОПР .

Концепція оптимізації вважає за раціональні ті рішення , які забезпечують максимальний ефект в операції, тобто

.(5)

Залежно від вигляду функції виділяємо критерії найбільшого результату для k_г, найменшого для витрат З. Дотримуючись цієї концепції, наприклад, в моделях оптимізації технічного обслуговування використовуються критерії коефіцієнта оперативної готовності, середні питомі витрати, середній питомий прибуток, інтервали постачання комплектуючих для ТО і Р.

Концепція адаптивності приводить до цілеспрямованих і гнучких дій, що особливо прийнятно в умовах роботи підприємства, яке відрізняється умовами, що часто змінюються, зміною параметрів і середовища транспортно-технологічного процесу, а іноді і зміною цілей.

В цьому випадку вважатимемо за раціональне таке вирішення p(t) з безлічі P(t,ф), яке забезпечує, виконання умов готовності роботи парків у фазах кризи, депресії, пожвавлення і підйому металургійного виробництва.

Наведений формалізований запис вирішення поставленої в дисертаційній роботі проблеми і алгоритм, що забезпечує етапність її виконання, дозволяють надалі планувати адаптаційні рішення, оцінювати витрати і ефективність їх реалізації.

У третьому розділі виконано моделювання шляхів забезпечення готовності в системі генерації адаптаційних рішень.

Ефективність транспортної системи, як структурного підрозділу металургійного підприємства, зумовлюється динамікою виробничої програми, а ефективність самого підприємства багато в чому залежить від ринку, в рамках якого воно здійснює свою комерційну діяльність. Результат аналізу стійкості ринку металургії дозволяє говорити про негативну на сьогоднішній день динаміку. Згідно з опублікованими даними обсяг збуту

Рис. 3. Блок-схема вирішення поставленої в дисертаційній роботі проблеми металопродукції більшості підприємств-постачальників знизився на 20-30 %.

Стан роботи вагонних парків в такий період на метпідприємствах відповідає моделі економічного циклу (рис. 5), а частина графіка «фаза кризи», нанесена за даними ВАТ «МК «Азовсталь», підтверджує зниження кількості вагонів в парку, достатньої для безперебійної роботи промислового транспорту.

Запропонований факторний ланцюг забезпечення готовності <Потік відмов - вірогідність відмов - середнє напрацювання до відмови - коефіцієнт готовності парку вагонів - коефіцієнт вимушеного простою парку вагонів - коефіцієнт профілактики кожного вагона _- частота профілактики - об'єднана питома оперативна вартість технічного обслуговування і ремонтів - С>.

Використання в моделі орієнтованого графа стану вагона характеризує етапи його життєвого циклу в системі експлуатації.

Відомо, що система ТО і Р, ефективність якої є складовою в генерації системи адаптації рішень і її ситуаційна адаптивність проявляються у всіх фазах економічного (промислового) циклу.

Коефіцієнт готовності вагонів одночасно є і показником якості їх функціонування при тривалій експлуатації і визначається як частка|доля| часу, яку вагон проводить в працездатному стані

, (6)

де - випадковий час, протягом якого вагон в цей період знаходиться в станах навантаження, транспортування, розвантаження, тобто в стані працездатності; - тривалість періоду регенерації. Профілактика в системі ТО і Р може бути плановою тоді

 (7)

і коли планові профілактики не проводяться:

,(8)

де - інтенсивність відмов; - середня тривалість планового аварійно-профілактичного ремонту; - середня тривалість планово-профілактичного ремонту; - середній час роботи системи до відмови.

З використанням імітаційної моделі знаходяться і оптимізуються показники матеріальних і трудових витрат.

Узагальнена модель генерації системи заходів готовності циклоситуаційної адаптації в кожній фазі економічного циклу передбачає послідовне забезпечення рівня фазової готовності, значення якого задає ОПР.

Адаптаційна модель фази кризи побудована на функціональній залежності готовності парку - забезпечувати металопотоки трансформацією парку облікового складу вагонів до настання кризи - у робочий парк фази кризи по критерію максимального залишкового ресурсу вагонів, що переводяться з парку у парк .

.(9)

Якщо вагон пропрацював безвідмовно час б, тоді середній залишковий ресурс:

,(10)

де - вірогідність безвідмовної роботи вагона протягом часу х.

Адаптаційна модель готовності парку - забезпечувати ним металопотоки у фазі депресії побудована на закономірності теорії простого відновлення, а саме трансформації парку в робочий парк за рахунок заміни вагонів, що вибувають внаслідок фізичного старіння новими , де

, (12)

,

де - функція розподілу тривалості періоду до відновлення; - інтенсивність відмови за проміжок часу ; - час, за яким визначається кількість списаних вагонів.

Модель адаптації готовності парку - , яка забезпечує металопотоки у фазах пожвавлення і підйому, побудована на принципах теорії розширеного відновлення, а саме трансформації парку в робочі парки и . Для цього разом із заміною вагонів, що вибувають внаслідок старіння, вводиться додаткова кількість, яка розраховується вирішенням рекурентних рівнянь із| змінними коефіцієнтами , що враховують зростання вантажопереробки:

.(13)

Модель адаптивних вирішень забезпечення коефіцієнта готовності на рівні, що задовольняє вимоги ОПР для кожної фази економічного (промислового) циклу, описує залежність кількості вагонів в парку від вантажопотоку для кожної фази циклу і тоді відповідно до сформульованого в другому розділі завдання випливає, що системна робоча модель адаптивних рішень записується таким чином:

(14)

Третій розділ завершується верифікацією результатів, отриманих за допомогою імітаційної моделі ремонтно-технічного обслуговування вагонів. Розбіжність значень точкових і інтервальних оцінок часу обслуговування вагонів в системі ТО і Р за розробленою імітаційною моделлю не перевищує 3 % по результатах моделі у порівнянні з натурним експериментом.

У четвертому розділі розробляється такий механізм забезпечення готовності, який дозволяє формувати вагонні парки і ресурси ТО і Р відповідно до динаміки перехідних процесів.

Сам механізм заснований на виконанні розроблених методик, що обгрунтовують управління експлуатаційною готовністю вагонів парку в різних фазах економічного циклу: криза, депресія, пожвавлення і підйом.

Модель процесу обгрунтування необхідної кількості вагонів, що обслуговують вантажопотоки металургійного підприємства в умовах кризи, представлена у вигляді матриці і грунтується на результатах оцінки залишкового ресурсу середньостатистичного вагона для того, щоб відібрати для робочого парку із загальної кількості вагонів, що є на підприємстві, вагони з найбільшим залишковим ресурсом. Така оцінка застосовується як критерій, який характеризує кількісний і якісний склад необхідний для експлуатації парку вагонів.

На підставі отриманих результатів матриці, розробленої для умов кризи з урахуванням етапів «швидкості» її розвитку (прихована, активна і необоротна криза), що описуються відповідними законами розподілу, складена електронна таблиця на базі програмного продукту Есхеl, а за даною таблицею побудований графік (рис. 4).

З метою забезпечення своєчасності і повноти виконання відновних робіт приймаються рішення по розробці моделі заявок на ремонтні ресурси і роботи.

При розробці рішень, що обгрунтовують необхідну кількість вагонів в робочому парку, як його готовність до перевізного процесу в умовах депресивного рівня виробництва, його пожвавлення і підйому, враховувалися особливості цих умов: відсутність різких коливань металопотоку як у бік зростання, так і у бік зменшення на стадії депресії, зростання металопотоку на стадії пожвавлення і підйому. Ці умови в свою чергу визначили схему рішень, що забезпечують реалізацію запропонованих методик. Як інструменти, що забезпечують вирішення, для стадії депресії запропонована математична модель простого відновлення, на стадії пожвавлення і підйому - розширеного відновлення.



Рис. 4. Графік контролю взаємозв'язку коефіцієнта готовності і системи ТО і Р (на прикладі ВАТ «МК «Азовсталь»)

Практичне застосування даних методик реалізоване за допомогою електронних таблиць (рис. 5) з прикладом розрахунку кількості робочого парку платформ з урахуванням їх терміну служби в умовах ВАТ «МК «Азовсталь» з графічним відображенням результату.

Для побудови графіків управління кількістю готових до експлуатації вагонів промислового транспорту (ВПТ) в електронні таблиці, засновані на моделях простого і розширеного відновлення, вносяться параметри:

1. Початкова кількість ВПТ в робочому парку, що мають термін служби від 0 до з подальшим розбиттям на групи за терміном служби;

2. Величина вірогідності переходу ВПТ з однієї групи в іншу, яка залежить від тривалості його служби Т (відрізок Т розбивається на умовні тимчасові періоди i = 1,2,...К і відкладається по осі абсцис);



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 5. Електронні таблиці для визначення кількості вагонів в робочому парку металургійного підприємства на стадіях депресії,пожвавлення і підйому

Після обчислень, виконаних в електронних таблицях, на осі ординат відображаються значення сумарної величини вагонів в робочому парку на досліджуваному часовому періоді ф_i. За підсумками проведених обчислень будується прогностична крива, що визначає кількість вагонів в парку на всьому часовому відрізку Т в різні періоди промислового циклу.

ВИСНОВКИ

Проаналізований вітчизняний і зарубіжний досвід, виконані в дисертаційній роботі дослідження і розробки методів і програм вдосконалення процесу готовності вагонів до безвідмовного функціонування транспортної системи дають підстави зробити наступні висновки:

1. Основою нової організації забезпечення готовності вагонів промислового транспорту є генерація системи заходів циклічної і ситуаційної (циклоситуаційної) адаптації до змін зовнішнього і внутрішнього економічного середовища металургійного підприємства.

2. Вирішення проблеми готовності, виконане в дисертації, засноване на макроекономічних закономірностях: у довготривалому періоді розвиток металопотоків має виразну тенденцію зростання, тоді як в короткочасному періоді, обсяг вантажопереробки характеризується хвилями підйому і спаду.

3. Для кризової фази економічного циклу - різкого спаду вантажопереробки запропонована методика комплектації робочого парку, вибором вагонів з наявного складу за критерієм залишкового ресурсу вагона. Це дозволило, наприклад, для підприємства «Азовсталь» забезпечити коефіцієнт готовності на рівні 0,67ч0,75 при існуючому k_г = 0,61.

4. Для фази депресії, коли потоки не падають і не зростають, запропонована методика заміни фізично непридатних для експлуатації вагонів на нові за критерієм «мінімум сумарних витрат на придбання, експлуатацію і ремонт». В умовах депресії металургійного підприємства в середньому з експлуатації вибуває 6ч8 вагонів/рік.

5. У фазі пожвавлення і підйому починається зростання вантажопереробки і для цього потрібний додатковий пересувний склад. Забезпечення готовності вагонного парку для такої фази запропоновано здійснювати по закономірностях розширеного відновлення. Ця методика грунтується на вирішенні рекурентних рівнянь із змінними коефіцієнтами, що враховують зростання вантажопереробки.

6. Ситуаційна адаптація забезпечення готовності - це запропоновані заходи з удосконалення системи ТО і Р, що реалізуються в кожній фазі промислового циклу. Ця методика реалізується з урахуванням оцінних характеристик факторного ланцюга готовності і поточного забезпечення системи ТО і Р оптимальними залежностями для розрахунку витрат і надходження необхідних комплектуючих і матеріалів.

7. Оцінний розрахунок ефективності виконаних розробок в умовах ВАТ «МК «Азовсталь» (період 2008-2009 гг.) підтверджує, що впровадження розробленої системи відновлення і підтримки експлуатаційної готовності ВПТ дозволяє підвищити коефіцієнт готовності до 0,75, скоротити ремонтні (поточні і непланові) витрати на 5 % і експлуатаційні витрати на 7 %.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ

1. Губенко В.К., Хара М.В. Экспликация и формализация задачи эффективного содержания парка специальных платформ промышленного предприятия. // Защита металлургических машин от поломок. - Маріуполь, 2006. - Вип. № 9. - С. 62 - 64 (Дисертантом сформульована постановка завдання підвищення експлуатаційної готовності спеціальних платформ промислового підприємства та запропонований формалізований запис основних умов і правил вирішення завдання).

2. Губенко В.К., Хара М.В. Факторная цепь готовности к транспортно-технологическим операциям вагонов промышленного транспорта //Вісник Приазов. держ. техн. ун-ту: Зб.наук.пр. - Маріуполь, 2008. - Вип. № 18. - С. 226 - 229 (Дисертантом запропоновано використання сучасних статистичних методів з послідовною оцінкою готовності вагонів до транспортних операцій у формі факторного ланцюга.

3. Хара М.В. Моделирование процесса управления эксплуатационной готовностью вагонного парка промышленного предприятия //Вісник Приазов. держ. техн. ун-ту: Зб.наук.пр. - Маріуполь, 2009. - Вип. № 19. - С. 276 - 279.

4. Хара М.В., Лямзин А.А. Эффективность вагонных парков промышленных предприятий в логистической системе металлопотоков// Вісник Державного економіко-технологічного університету транспорту: Зб.наук.пр.: Серія «Транспортні системи і технології»: - Київ, 2009. - Вип. № 15. - С. 93 -98 (Дисертантом запропонована методика підвищення ефективності вагонних парків промислових підприємств).

5. Хара М.В. Имитационное моделирование процессов ремонтно-технического обслуживания вагонов промышленного предприятия //Вісник Донецького інституту автомобільного транспорту: Зб.наук.пр. - Донецьк, 2009. - Вип. № 2. - С. 56 - 65.

6. Губенко В.К., Хара М.В. Развитие системы эксплуатации и ремонта вагонов промышленного транспорта с учетом рыночных факторов|faktorуw|. // Conference Materials. I International Scientifik: conferens transport problems, 17-19 june 2009, - Katowice - Kroczyce. - Katowice, 2009. - P. 381 (Дисертантом запропонована система адаптації, яка забезпечує швидку і ефективну перебудову систем експлуатації і ремонту вагонів промислового транспорту залежно від чинників зовнішнього середовища).

7. Хара М.В. Потоковое представление технологических процессов ремонта подвижного состава промышленных предприятий // Университетская наука - 2007: тез. докл. междунар. науч.-техн. конф. / ПГТУ. - Мариуполь, 2007. - Т. 2. - С. 320-321.

8. Хара М.В. Анализ надежностных характеристик вагонов промышленного транспорта // Университетская наука - 2008: тез. докл. междунар. науч. -техн. конф. / ПГТУ. - Мариуполь, 2008. - Т. 2. - С. 177 - 178.

9. Хара М.В. Адаптивный механизм функционирования системы «Техническое обслуживание и ремонт вагонов» в условиях промпредприятия // Университетская наука - 2009: тез. докладов междунар. науч.-техн. конф. / ПГТУ. - Мариуполь, 2009. - Т. 2. - С. 197 - 198.

10. Хара М.В. Интегрированная оценка устойчивой деятельности вагонного депо промышленного предприятия. // Тези доповідей 69 міжнародній науково-практичній конференції «Проблеми та перспективи розвитку залізничного транспорту» / ДІІТ, Дніпропетровськ, 21-22 травня 2009 р. - Дніпропетровськ, 2009. - С. 58 - 59.

Размещено на Allbest.ru

...