Управление эксплуатацией машин за счет совершенствования структуры парка и использования информативной базы производственной эксплуатации

Аннотация

В работе рассмотрена необходимость формирования парков машин на примере карьерного автотранспорта карьера. Необходимым условием является учёт технико — эксплуатационных показателей работы автотранспорта. Такую информационную базу содержат современные системы диспетчеризации карьеров.

Для обоснования выбора моделей автосамосвала и их количества в парке рекомендуется использовать новые методики и модели, дополнив их критериями стабильности и транспортного потока, учитывающих динамику развития горных работ в карьере. Приведен алгоритм формирования парка машин.

Для повышения эффективности управления производственной эксплуатации предприятия на уровне структуры парка машин необходимо на основе аутсорсинга создание центров техники с функциями выполнения технической эксплуатации и предоставления лизинговых услуг. Приведённые в работе предложения могут быть применимы также и к горным машинам (буровые станки, экскаваторы) и строительно-дорожной технике (бульдозеры, краны, сваезабойные машины), городскому транспорту мегаполисов и к другим видам производственной деятельности, использующих парки машин.

Ключевые слова: выбор, информационная база, карьерный автосамосвал, модель, парк машин, структура, управление, эксплуатация, эффективность Сегодня в производстве горных, строительных и других работ задействовано более 500 тысяч различных моделей машин. Наибольшую эффективность их применения дает использование комплексов машин (требования комплексной механизации), которые сформировались в отраслях промышленности: в горной — экскаваторно-автомобильные, погрузочно-разгрузочные комплексы на транспорте, строительстве — по видам выполняемых работ строительных машин.

В комплекс включаются разного назначения машины и в зависимости от объёмов работ группируемые в парки машин с разной численностью однотипного оборудования (экскаваторы, бульдозеры, самосвалы, краны и др). В парки включают разные типоразмеры машин (по грузоподъемности, производительности, мощности, исполнению узлов). Из-за высокой стоимости машин и больших затрат на производственную и техническую эксплуатацию структура парка должна отвечать требованиям эффективного использования возможностей машин с обеспечением требуемой производительности, безопасности, снижения простоев и затрат.

На примере карьерного автотранспорта открытых горных работ рассмотрим возможности управления структурой парка автосамосвалов (реализацией эксплуатационных свойств некоторого количества автосамосвалов различных изготовителей, моделей, с разной наработкой), обеспечивающие эффективное использование возможностей техники, материальных и трудовых ресурсов.

Объемы добычи полезных ископаемых горнодобывающей промышленностью России постоянно растут и основной их объем на открытых работах перевозится автомобильным транспортом (до 70%). Развитие горных работ на карьерах приводит к увеличению глубины карьера и расстояния транспортирования.

Используемые в настоящее время системы автоматизации и диспетчеризации на карьерном транспорте позволяют оперативно отслеживать состояние ведения горных работ и управлять ими за счёт перераспределения транспортных средств.

Например, в случае выхода из строя автосамосвалов и экскаваторов, ухудшения пропускной и провозной дорожной ситуации, изменения подготовленных к погрузке объёмов горной массы, системное программное обеспечение (при необходимости диспетчер) позволяет выбирать решение по поддержанию производительности транспортных работ. Начиная с 2000;х годов системы компаний MicrominePtyLtd. (Зап. Австралия), WencoInternationalMiningSystemsLtd., (Канада), ModularMiningSystems. Inc. (США), ООО «ВИСТ Групп» и ЗАО НПО «Союзтехноком» (Россия) и др. внедрены на крупных карьерах и позволили накопить много информации по эксплуатации автосамосвалов.

Система диспетчеризации горно-транспортного комплекса представляет собой комплекс бортового, навигационного и радиооборудования, позволяющего вести автоматизированный учёт технико-эксплуатационных показателей работы автотранспорта, диспетчерский центр, бортовых систем установленных на автосамосвалах. Бортовые системы постоянно собирают информацию: о месте нахождения автосамосвала в системе координат; пройденном пути; скорости автосамосвала; массе перевозимого груза; остатка топлива в топливном баке; наработке двигателя и других узлов. Вся собираемая информация передаётся по радиосвязи (GSМ антенна) в диспетчерский центр, где она обрабатывается и формирует базу данных за смену, сутки, месяц.

Выбор маршрута движения автосамосвала осуществляется по критерию минимума простоев автосамосвалов и максимуму производительности экскаватора. В свою очередь, объем информации (число показателей и частота их информации) определяется поставленными задачами оперативного управления экскаваторно-автомобильным комплексом. Основными факторами, определяющими задачи оперативного управления, являются: объемы перевозок горной массы, общая потребность в погрузочно-транспортном оборудовании и др.

Предлагается использовать информацию на формирование лучшей структуры парка автосамосвалов за счёт выбора модели и определения лучшего числа машин. При изменении объёмов работ парк машин и имеющиеся в парке модели изменить за короткий период практически невозможно. Увеличение числа машин требует больших затрат и времени на их ввод в эксплуатацию. Уменьшение числа машин приведёт к потере производительности, простою неиспользуемых машин и финансовым потерям. На практике при проектировании горных работ после определения числа рабочих машин вводится коэффициент резервирования, увеличивающий автосамосвалов в парке в 1,3 …2 раза.

Сегодня разработаны модели [1] и методики [2,7] формирования парков автосамосвалов по экономическим показателям, использующие показатели работы различных типов самосвалов в течение срока их службы. Формирование парка осуществляется по минимуму затрат на эксплуатацию, владение, техническое обслуживание и ремонт и по статистическим данным наработки различных типов самосвалов на карьерах России и других стран.

В качестве улучшения предлагается также учесть, что парк машин будет использоваться в течение 5−10 лет, эксплуатироваться в условиях постоянно меняющихся маршрутов. Необходимо окончательно формировать парк с учётом критериев: показателя стабильности [6] и показателя транспортного потока, для сравнения применяемых транспортных машин.

Также необходимо формировать парк машин не менее 2-ух производителей техники, чем обеспечивается лучшее их обслуживание и ремонт, снижается цена поставки техники и запасных частей, возрастает специализация ремонтных рабочих и машинистов.

Алгоритм формирования парка автосамосвалов (рис.1) для добывающего горного предприятия учитывает технические, технологические и производственные параметры: производительность, габариты, стоимость, показатели надежности, эксплуатационные затраты и др.

Рис. Алгоритм формирования парка карьерных автосамосвалов

Для повышения эффективности управления производственной эксплуатации предприятия на уровне структуры парка машин необходимо создание, на основе аутсорсинга, центров техники с функциями выполнения технической эксплуатации и предоставления лизинговых услуг. Благоприятные условия организации таких центров складываются в горно-добывающих кластерах Урала, Якутии, Карелии, Красноярском крае и Северо-Западного регионе (Ленинградская и Мурманская области).

Приведённые в работе предложения могут быть применимы также и к горным машинам (буровые станки, экскаваторы) и строительно-дорожной технике (бульдозеры, краны, сваезабойные машины), городскому транспорту мегаполисов и к другим видам производственной деятельности, использующих парки машин и внедряющие современные системы диспетчеризации.

автотранспорт автосамосвал карьер парк.

Библиографический список

• 1. Анистратов К. Ю., Стремилов В. Я., Тетерин М. В. Экономико-математическая модель функционирования предприятия технологического карьерного автотранспорта, «Горная Промышленность», № 2/2007, с. 16−18;
• 2. Анистратов К. Ю. Обоснование структуры парка карьерных самосвалов в классах грузоподъемности 40−100 т, «Горная Промышленность», № 5/2010, с. 26−29;
• 3. Коптев В. Ю. Обоснование выбора транспортных машин горных предприятий./Горная техника, Изд. Дом «Славутич», 2012 г.-c.58−61;
• 4. Коптев В. Ю. Повышение эффективности эксплуатации карьерного автотранспорта за счет выбора модели автосамосвала и использования современных систем автоматизации и диспетчеризации/I Региональная межвузовская научно-практическая конференция «Инновационные системы планирования и управления на транспорте и в машиностроении» 16 апреля 2013, НМСУ «Горный», С-Пб, 2013. с.158−165;
• 5. Коптев В. Ю. Обоснование выбора эффективной модели карьерного автосамосвала// Современная техника и технологии. — Май 2014. — № 5 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2014/05/3850;
• 6. Кулешов А. А., Мариев П. Л., Егоров А. Н., Зырянов И. В. Карьерный автотранспорт: состояние и перспективы. СПб., Наука. 2004.-429с;
• 7. Щадов М. И., Анистратов К. Ю., Фёдоров А. В. Метод формирования структуры парка карьерной техники на действующем предприятии. «Горная Промышленность», № 5(87)/2009, с. 10−13.