Повышение эффективности агрегатного метода ремонта подвижного состава автотранспортных объединений

Намеченное решениями ХХУ1 съезда КПСС в одиннадцатой пятилетке и в перспективе до 1990 года значительное увеличение объема перевозок народнохозяйственных грузов и пассажиров требует укрепления ремонтной базы автотранспортных предприятий и дальнейшего совершенствования методов технического обслуживания и ремонта подвижного состава [" I].

В настоящее время все большее распространение получает передовой, агрегатный метод ремонта, который позволяет значительно сокращать простои автомобилей в неисправном состоянии. В действующем положении о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автотранспортных предприятий [2], этот метод, наряду с планово-предупредительной системой технического обслуживания, назван одним из главных направлений развития технической политики на автомобильном транспорте.

Агрегатному методу ремонта автомобилей и других машин посвящено значительное количество ранее выполненных исследований, в которых рассматриваются вопросы определения оптимальной величины и номенклатуры фонда оборотных агрегатов. Однако обзор литературных источников и ознакомление с практикой внедрения агрегатного метода ремонта показали, что далеко ещё не все вопросы, связанные с этим методом уже решены полностью.

Например, очевидное на первый взгляд утверждение, что при агрегатном методе простои в ремонте сводятся только к необходимым затратам времени на демонтаж неисправных и монтаж взамен их заранее отремонтированных агрегатов оборотного фонда, требует существенного уточнения. Принимая во внимание случайный характер процесса восстановления, следует исключить возможность того, что потребность в замене неисправных агергатов будет возникать точно в те же моменты времени, когда отремонтированные агрегаты будут возвращаться из ремонта. Следовательно, в одни промежутки времени появятся дополнительные простои автомобиля в ожидании окончания ремонта агрегата, а в другие промежутки времени отремонтированные агрегаты будут ожидать, пока потребуется их установка на автомобиль.

Суммарная продолжительность этих простоев за длительный отрезок календарного времени, например за год, определяется величиной фонда оборотных агрегатов. При увеличении оборотного фонда, с одной стороны, уменьшаются простои автомобилей в ожидании поступления из ремонта агрегатов и соответствующие этим простоям издержки, а, с другой стороны^возрастают издержки, связанные с плохим использованием оборотного фонда агрегатов. Возникает возможность определить методами теории массового обслуживания оптимальную величину оборотного фонда агрегатов путемшшимизащщелевой функции, представляющей собой сумму указанных выше издержек. Естественно, что оптимальному числу оборотных агрегатов соответствуют вполне определенные простои автомобилей в ожидании поступления отремонтированных агрегатов. Свести на нет такие простои нецелесообразно. Это потребует непомерных издержек на содержание неоправданно большого фонда оборотных агрегатов.

Следовательно, эффективность агрегатного метода ремонта свонв дится к сокращению простоев в ремонтёцо необходимых затрат времени на демонтаж неисправных и монтаж взамен их заранее отремонтированных агрегатов из оборотного фонда, а до какой-то другой, большей величины. Возникает вопрос, до какой именно? Чем, каким показателем можно измерить эффективность агрегатного метода ремонта? В каких пределах и в зависимости от чего этот показатель изменяется? Как можно сознательно влиять на его изменение?

В работе предложен коэффициент эффективности агрегатного ремонта, равный нулю при детальном ремонте и единице в случае, если при агрегатном ремонте простои автомобилей в ожидании поступления отремонтированных агрегатов будут отсутствовать. При оптимальном числе оборотных агрегатов коэффициент эффективности Кэ принимает знаае-ние в пределах (КК<1. Увеличивать или уменьшать значение Кд за счет увеличения или уменьшения оборотного фонда нерационально. И в том и в другом случае это приведет к увеличению суммарных издержек, вызванных простоем автомобилей в ожидании поступления из ремонта агрегатов и простоями исправных агрегатов в ожидании их использования по назначению.

При решении задач массового обслуживания замечено ?633 «что по мере увеличения числа обслуживаемых объектов (в нашем случаеавтомобилей) при равном удельном количестве обслуживающих аппаратов (агрегатов оборотного фонда из расчета на 100 автомобилей) очереди обслуживаемых объектов в ожидании обслуживания и простои обслуживающих аппаратов сокращаются.

На основании приведенного соображения была сформулирована £а~ бочая гипотеза" согласно которой эффективность агрегатного ремонта возрастает по мере увеличения парка автомобилей, обслуживаемых данным видом ремонта. Путем решения задачи по определению оптимального числа оборотных агрегатов и соответствующих простоев в ремонте автомобилей при разном их количестве в обслуживаемом парке было установлено, что принятая гипотеза не противоречит опытным данным.

Было также установлено, что существует какое-то минимальное количество автомобилей, ниже которого вообще нерационально применять агрегатный метод ремонта. Затем, по мере увеличения парка автомобилей, обслуживаемых агрегатным ремонтом, коэффициент эффективности от нулевого значения постепенно приближается к единице. Например, расчеты, выполненные для таких агрегатов, как двигатели автомобиля ЗЮ1−130, показали, что коэффициент эффективности агрегатного метода ремонта для парков с наличием менее 10 автомобилей ЗШ1−130 равен нулю, при 80 автомобилях составляет 0,75 и только при 200 автомобилях приближается к единице.

На автомобильном транспорте страны удельный вес мелких автотранспортных предприятий (АТП) с разномарочным парком ещё очень велик. Для этих предприятий, с одной стороны, агрегатный ремонт необходим из-за несовершенной собственной ремонтной базы и, с другой стороны, его выполнение своими силами или экономически нецелесообразно из-за неокупаемости оборотного фонда, или почти неэффективно с позиции сокращения затрат времени на ремонт. Как же выйти из этого положения? Очевидно, в масштабе одного, отдельно взятого АТП, такой выход весьма затруднителен.

В последнее время, в соответствии о июльским 1979 г. Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР о дальнейшем совершенствовании хозяйственного механизма, наметилась четкая тенденция к созданию крупных производственных автообъединений (ATO). В Украинской ССР, например, к I января 1983 года уже создано 8 грузовых и пассажирских автообъединений и 34 автоуправления, причем в 35 из них есть СТО.

Однако в современных ATO количество мелких АТП и разномароч-ность подвижного состава остались все ещё очень высокими, но появилось единое руководство технической службой, что позволяет решать вопросы организации агрегатного ремонта автомобилей централизованно.

Главной научной идеей настоящей диссертации является следующее. Наиболее полно преимущества агрегатного метода ремонта могут быть реализованы в условиях крупных ATO. Внедрение агрегатного метода ремонта в мелких АТП и повышение его эффективности в средних возможно в условиях современных ATO путем централизации фонда оборотных агрегатов, что позволит достичь основной цели диссертационной работы — существенно сократить простои автомобилей в ремонте в целом по объединению.

Для достижения конечной цели исследования необходимо было решить следующие основные задачи:

1. Разработать стуктуру, количество и размещение складов оборотных агрегатов в масштабе ATO.

2. Закрепить каждое АТП автообъединения для обслуживания оборотным фондом за тем или иным складом.

3. Определить оптимальные страховые запасы агрегатов на каждом складе,.

4. Найти оптимальную стратегию управления запасами оборотных агрегатов для каждого склада.

5. Найти оптимальный, фонд оборотных агрегатов в целом по автообъединению.

При определении структуры размещения оборотного фонда ATO принято, что в этой структуре заданным является наличие центрального склада, осуществляющего обмен с заводами, ремонтирующими агрегаты. Он располагается на станции или базе централизованного технического обслуживания (СТО или БЦТО) автообъединения, а при их отсутствии — в одном из крупных АТП. Кроме центрального в работе предложено организовать несколько периферийных складов оборотных агрегатов в некоторых крупных АТП автообъединения.

Количество и размещение периферийных складов определялось-из условия, чтобы каждый такой склад обеспечивал оборотным фондом такое минимальное число автомобилей, наиболее близко расположенных друг от друга АТП, при котором котором коэффициент эффективности ремонта приближался бы к единице. Большая централизация неэффективна, т.к. при росте затрат на доставку агрегатов, не приводит к существенному повышению эффективности агрегатного ремонта. В частности, в крупных АТП, содержащих количество автомобилей, при котором коэффициент эффективности агрегатного ремонта приближается к единице, оказалось целесообразным организовать собственный склад оборотных агрегатов.

По своему характеру поставленные в диссертации оптимизационные задачи являются многопараметрическими. Однако в работе удалось показать, что оптимальные страховые запасы агрегатов для каждого из складов между собой независимы и могут определяться поочередно. С другой стороны, величина страховых запасов на каждом складе зависит от стратегии управления, поставками агрегатов на этот склад. Поэтому задачи по оптимизации страховых запасов и оптимизации стратегии управления запасами решались одновременно.

Главная научная идея и цель диссертационной работы целиком и полностью определили предмет исследования. Им является процесс текущего ремонта автомобилей агрегатным методом в автотранспортных объединениях и облавтоуправлениях. В процессе этого ремонта неизбежно возникает явление очередей. В одни промежутки времени автомобили простаивают в очереди, ожидая поступления оборотных агрегатов, в другие промежутки времени — агрегаты ожидают на складе своей очереди установки на автомобиль.

Процессы, в которых имеют место очереди, хорошо описываются теорией массового обслуживания. Поэтому в качестве методики исследования в диссертационной работе используется принятая в теории массового обслуживания формализация процесса агрегатного метода ремонта автомобилей в автотранспортном объединении, построение математической модели этого процесса, а также применение метода случайного поиска &-ля оптимизации рассматриваемой многопараметрической системы.

Уже отмечалось, что в ранее выполненных исследованиях определялась только оптимальная величина оборотного фонда агрегатов в одном, отдельно взятом АТП. Научная новизна настоящей работы заключается в том, что впервые /вопросы организации агрегатного ремонта рассматриваются в масштабе автообъединения, состоящего из ряда автотранспортных предприятий. С этой целью также впервые были решены все пять названных выше основных задач исследования.

Кроме того, в работе установлено, что эффективность агрегатного ремонта зависит не только от выбора оптимального числа оборотных агрегатов, но может и при оптимальном числе агрегатов меняться в самых широких пределах, от 0 до 100 $ в зависимости от числа автомобилей одной модели, обслуживаемых одним складом оборотных агрегатов. В работе впервые предложен коэффициент эффективности агрегатного метода ремонта и приводится формула для его определения.

Практическое значение диссертации состоит в разработке методики оптимизации системы управления запасами оборотных агрегатов в масштабе автообъединений. Методика внедрена в Киевском городском производственном объединении грузового автотранспорта («Киевгруз-автотранс»). В результате внедрения удалось повысить коэффициент эффективности агрегатного ремонта в б-ти АТП с 0−0,63 до 0,976. В целом по автообъединению внедрение работы позволило сократить простои автомобилей ЗИЛ-130 в текущем ремонте на 5 процентов и получить в течение года экономический эффект 18,6 тыс.рублей. В дальнейшем намечается распространить внедрение этой методики и на другие модели автомобилей в ATO «Киевгрузавтотранс» и на другие автообъединения в Украинской GCP, где экономический эффект должен быть получен ещё более высоким, т.к. в объединение «Киевгрузавтотранс» входят, в основном, крупные АТП, в которых и без того агрегатный ремонт достаточно эффективен.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы, В первой главе рассмотрены существующие методы текущего ремонта автомобилей, научно-исследовательские работы по вопросам организации агрегатного метода ремонта, оптимизации фонда оборотных агрегатов в отдельном АТП, существующие системы обеспечения АТП фондом оборотных агрегатов в масштабах автообъединений и автоуправлений.

ВЫВОДЫ.

Выполненная диссертационная работа позволяет сделать следующие главные выводы:

1. Агрегатный метод ремонта при оптимальном (экономически-целесообразным) числе оборотных агрегатов не может обеспечить, как это считалось ранее, сокращение простоев автомобилей в ремонте полностью до необходимых затрат времени на демонтаж неисправных и монтаж взамен их заранее отремонтированных или ноеых агрегатов.

2. Коэффициент эффективности агрегатного метода ремонта, измеряемый сокращением затрат времени на ремонт по сравнению с детальным методом ремонта, при оптимальном числе оборотных агрегатов изменяется в самых широких пределах в зависимости от числа обслуживаемых автомобилей одной модели. В пределах до 20 автомобилей коэффициент эффективности агрегатного ремонта равен нулю, и только при 2004;250 автомобилях ассимптотически приближается к единице. Таким образом, агрегатный метод ремонта дает максимальный эффект только в крупных автопредприятиях.

3. На автомобильном транспорте удельный вес мелких АТП с раз-номарочным парком ещё очень велик. Для этих предприятий, с одной стороны, агрегатный ремонт технически необходим из-за малой мощности собственной ремонтной базы и, с другой стороны, его выполнение своими силами экономически нецелесообразно из-за не окупаемости оборотного фонда агрегатов. Это резко ограничивает возможность охвата широкой сети автотранспортных предприятий передовым агрегатным методом ремонта подвижного состава.

4. Одним из главных путей широкого внедрения и повышения эффективности агрегатного ремонта является централизация фонда оборотных агрегатов, для чего наиболее благоприятиные условия имеются в автотранспортных объединениях и автоуправлениях.

5. В каждом автообъединении целесообразно иметь центральный склад оборотных агрегатов, осуществляющий обмен с авторемонтными заводами, и несколько периферийных, кустовых складов, количество и размещение которых определяется из условия, чтобы каждый такой склад обеспечивал оборотным фондом такое минимальное число автомобилей наиболее близко расположенных друг от друга АТП, при котором коэффициент эффективности агрегатного ремонта приближался бы к единице (примерно 200 автомобилей).

Большая степень централизации оборотного фонда нерациональна, так как это не приведет к существенному повышению эффективности агрегатного ремонта при увеличении издержек, связанных с доставкой агрегатов на большие расстояния. Исключение составляют те случаи, когда 200 и более автомобилей содержится в одном крупном АТП, где целесообразно иметь собственный склад или при наличии дефицита на оборотные агрегаты.

6. Предлагаемая система обеспечения АТП оборотными агрегатами является сложной многопараметрической системой. Её параметрами являются запасы оборотных агрегатов на каждом складе, их размещение, планируемая периодичность и партионность поставок. Ввиду того, что функционирование этой системы носит вероятностный характер, её следует рассматривать как сложную стохастическую сеть, состоящую из ряда систем массового обслуживания. Аналитические методы оптимизации такой сети с выходом на оптимальные значения всех её параметров не известны.

Применяемые в настоящее время методы расчета оптимальной величины фонда оборотных агрегатов одного, отдельно взятого АТП также не позволяет оптимизировать системы управления запасами оборотных агрегатов в масштабе автообъединения из-за отсутствия комплексного подхода к решению данной задачи и количественной оценки эффективности агрегатного метода ремонта. Решение может быть получено только методом математического моделирования процессов в этой системе с использльзованием одного из известных методов оптимизации многопараметрических систем.

7. Внедрение разработанной методики позволяет охватить агрегатным ремонтом практически все мелкие АТП к мелкие группы автомобилей одной модели крупных АТП, входящих в состав автообъединений, и значительно повысить эффективность агрегатного ремонта в средних по размеру АТП.

Наряду с этим в результате работы сделаны выводы, которые могут быть приняты во внимание при дальнейших исследованиях:

1. Экстренные поставки по одному агрегату с центрального склада в АТП, где собственных страховой запас отсутствует, следует считать экономически оправданными лишь при определенных! условиях.

2. Поток требований на замену агрегатов является пуассонов-ским, имеющим календарную нестациопарность, но может быть с достаточной точностью аппроксимирован стационарными квартальными ступенями.

3. Распределение количества агрегатов в поставках хорошо согласуется с законом Пуассона.

Распределение промежутка времени между поставками агрегатов в большинстве случаев подчиняется распределению Лапласа-Шар-лье. Замена этого распределения логарифмически-нормальным или показательным снижает точность расчетов на 3*11%, но значительно упрощает подготовку исходной информации.

5. Установлено, что абсолютные величины удельных издержек от простоя автомобилей и простоя агрегатов не влияют на величину фонда оборотных агрегатов. Влияние оказывает лишь их соотношение.