авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 | 3 |

Методика оптимизации состава парка строительных машин в условиях региона (в материалах республики тыва)

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

ХОВАЛЫГ НАСТЫК-ДОРЖУ КЫЗЫЛ-ООЛОВИЧ

МЕТОДИКА ОПТИМИЗАЦИИ СОСТАВА ПАРКА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИН В УСЛОВИЯХ РЕГИОНА

(в материалах Республики Тыва)

специальность 05.05.04 – Дорожные, строительные

и подъемно-транспортные машины

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Санкт-Петербург — 2012

Диссертация выполнена на кафедре транспортно-технологических машин ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный

архитектурно-строительный университет»

Научный доктор технических наук, профессор

руководитель: Репин Сергей Васильевич

ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный

архитектурно-строительный университет»

Официальные Кузьмичев Виктор Алексеевич,

оппоненты доктор технических наук, профессор

ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный

политехнический университет», профессор кафедры

транспортно-технологических систем;

Монгуш Сылдыс Чамбааевич,

кандидат технических наук,

ФГБОУ ВПО «Тувинский государственный университет»,

г. Кызыл, доцент кафедры подъемно-транспортных машин

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Петербургский государственный

университет путей сообщения»

Защита состоится « 20 » ноября 2012 г. в 13 час. на заседании диссертационного совета Д 212.223.02 при ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет» по адресу:190103, Санкт-Петербург, ул. Курляндская, д. 2/5, ауд. 340-К.

Факс (812) 316–58–72, Email: rector@spbgasu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет»

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, просим направлять по адресу:190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 4, СПбГАСУ, диссертационный совет Д 212.223.02.

Автореферат разослан «______» октября 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор технических наук, профессор С.А. Волков

I. Общая характеристика работы

Актуальность работы

Повышенное внимание правительства РФ к регионам Сибири и Дальнего Востока нашло отражение в активизации строительного производства республики Тыва (РТ). Так, по данным Тывастата за последние шесть лет общая площадь зданий республики увеличилась в два раза, с нарастающей интенсивностью развивается транспортное строительство. Однако темпы строительства заметно отстают (в полтора раза) от плановых показателей, что связано:

  1. с недостаточной мощностью парка строительных машин (ПСМ);
  2. высокой степенью изношенности (более 60% машин имеют истекший срок службы), поэтому простои машин по причине неработоспособности достигают 40% фонда рабочего времени;
  3. с отсутствием координации работы предприятий регионального строительного комплекса (РСК), вследствие чего каждое предприятие самостоятельно решает вопросы формирования парка машин, обеспечения его работоспособности, занятости и пр.;
  4. отсутствуем расчета потребности в строительной технике по типам машин в соответствии с принятыми планами строительства региона;
  5. ограниченностью инвестиций в развитие предприятий по ремонту и техническому сервису.

Возможность решения актуальной проблемы формирования оптимального ПСМ региона базируется на достаточном объеме теоретических исследований, выполненных различными авторами, статистических данных Тывастата по динамике ПСМ, на известных размерах инвестиций и планах строительных работ. Следует отметить, что источником роста объемов услуг по обеспечению работоспособности техники могут служить неиспользуемые ремонтные мощности, оставшиеся с советских времен, когда численность ПСМ двукратно превышала современный парк.



Степень изученности проблемы

Анализ структуры приобретаемой техники в РТ показывает, что строительные предприятия наряду с новыми охотно покупают машины со сроком эксплуатации, как отечественные, так и импортные, благодаря чему экономят существенные средства.

Теоретической базой формирования парка строительных машин и повышения его эффективности служат разработки ученых в областях: обновления парков машин (Л.Л. Вегер, Р.Н.Колегаев и др.); оптимизации сроков службы (Л.Л.Вегер, Р.М.Петухов, А.И.Селиванов и др.); эффективности применения машин (С.И. Абрамов, В.И. Баловнев, М.И.Грифф, Е.И.Зайцев, С.Е.Канторер, А.П.Ковалев и др.); обеспечения работоспособности строительных машин (О.А. Бардышев, В.А.Зорин, Б.Г.Ким, Ю.А.Корытов, И.А. Луйк, С.Е.Максимов, С.Н.Николаев, С.В. Репин, А.В.Рубайлов и др.).

Опыт участия автора в разработке и внедрении информационных автоматизированных систем управления технической эксплуатацией (ИАСУ ТЭ) строительных машин [1…5] дает основания предполагать о реальной возможности применения подобных систем и на региональном уровне, что обеспечит решение проблемы координации деятельности предприятий РСК в направлении повышения эффективности использования и обеспечения работоспособности техники.

Объектом исследования является региональный парк строительных машин.

Предмет исследования элементы системы производственной и технической эксплуатации, а именно процессы формирования и обеспечения работоспособности парка строительных машин.

Цель работы разработка методики формирования и оптимизации регионального парка строительных машин для условий республики Тыва и системы обеспечения его работоспособности.

Поставленная цель достигается посредством решения следующих задач:

  • оценка потребности столичного региона республики Тыва в различных строительных машинах на основании анализа планов развития;
  • анализ тенденции развития регионального парка строительных машин;
  • разработка модели оценки целесообразности приобретения машин со сроком эксплуатации;
  • разработка модели оптимизации процессов формирования парка строительных машин заданной производственной мощности при минимальных капитальных вложениях;
  • оценка потребности региона в ремонтных мощностях для обеспечения работоспособности формируемого парка строительных машин;
  • исследование региональных ремонтных мощностей и сравнение с потребностью в ремонтных мощностях для формируемого парка машин;
  • разработка предложений по созданию региональной ИАСУ технической эксплуатации парка строительных машин.

Для достижения поставленной цели используются следующие методы исследования:

  • статистический анализ (определение динамики рыночной цены строительных машин в зависимости от срока службы, исследование возрастного состава парка строительных машин);
  • математическое моделирование с применением ЭВМ (определение оптимального срока службы машин, оценка целесообразности проведения капитального ремонта);
  • поиск оптимальных решений средствами линейного программирования (определение оптимальных планов обновления парка машин);
  • вычислительные средства математических систем MathCad и Excel.

В качестве информационной базы использовались статистические данные Госкомстата РФ, Тывастата, Министерства строительства, жилищного и коммунального хозяйства Республики Тыва, Енисейского межрегионального территориального управления Ростехнадзора, статистическая отчетность предприятий, а также инвестиционные паспорта, плановые разработки и др. материалы строительных предприятий. Также использованы периодическая литература по исследуемой проблеме, материалы сети Интернет.

Научная новизна работы заключается в следующем:

  • разработана методика расчета потребности в различных строительных машинах с учётом планов развития строительного производства, объёмов инвестиций и имеющегося парка техники;
  • установлены тенденции развития регионального парка строительных машин, используемого строительным комплексом региона;
  • разработан метод оценки целесообразности приобретения машин со сроком эксплуатации;
  • разработан метод оценки технико-экономической целесообразности проведения капитального ремонта как варианта обновление парка;
  • усовершенствована модель оптимизации формирования парка строительных машин;
  • исследована потребность региона в ремонтных мощностях для обеспечения работоспособности формируемого парка строительных машин;
  • исследованы региональные ремонтные мощности и выполнено сравнение с потребностью в ремонтных мощностях для формируемого парка машин.

Практическая ценность заключается в разработке методики формирования и оптимизации регионального парка строительных машин с учетом региональных возможностей обеспечения работоспособности, рекомендаций по использованию ИАСУ для управления техническим состоянием регионального парка строительных машин.

Апробация результатов исследования

Диссертационная работа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры транспортно-технологических машин «Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета». Основные положения и результаты работы докладывались на 3 международных [7, 10, 11] и 2 всероссийских [6, 12] научно-технических конференциях в 2006-2012 гг.

Основные положения и результаты диссертационного исследования опубликованы в одной монографии и 13 научных статьях, в том числе в 5 журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Отдельные разделы данной работы выполнены в рамках договора «Исследование процессов автоматизации управления эксплуатацией строительной техники и разработка их информационного обеспечения» с Управлением механизации ОАО «Метрострой», г. Санкт-Петербург (гос. рег. № 012007007384 от 12.03.2007) и инновационной научно-исследовательской работы СПбГАСУ № ИН5-08 «Совершенствование технической эксплуатации строительной техники на основе информационных технологий».

Реализация результатов работы

На основе представленных в диссертации научных исследований и инженерных разработок были созданы и внедрены:

  1. Методика формирования и обновления регионального парка строительных машин с учетом региональных возможностей обеспечения работоспособности, рекомендации по использованию ИАСУ для управления техническим состоянием регионального парка строительных машин в ОАО «Тувастрой».
  2. Лекционные материалы и расчетно-аналитические задания в учебном процессе СПбГАСУ по дисциплинам «Технология машиностроения, производство и ремонт ПТМ и СДМ», «Ремонт средств механизации и автоматизации», «Эффективность применения машин» для студентов специальностей «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование» и «Механизация и автоматизация строительства».

Структура и объём диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, рекомендаций и приложений. Она изложена на 176 страницах машинописного текста, включает 70 рисунков, 24 таблицы, 6 приложений и библиографический список использованной литературы из 241 наименования.

Во введении обосновывается актуальность исследуемой проблемы, сформулированы цель и основные задачи диссертации, определены предмет, объект, теоретическая и методологическая база исследований.

В первой главе «Анализ состояния проблемы. Цели и задачи исследования» анализируются научные работы, в которых рассмотрены теоретические положения формирования, обновления, оптимизации ПСМ, процессов системы технической эксплуатации.

Во второй главе «Исследование региональной специфики эксплуатации и обновления ПСМ» проведен анализ современного состояния регионального ПСМ и возрастной состав; уровень эффективности использования ПСМ в регионе; разработаны методические рекомендации по определению потребности строительных предприятий в технике с учетом особенностей региона. Предложены пути повышения эффективности технического обеспечения строительного производства.





Третья глава «Теоретические исследования процессов эксплуатации ПСМ» посвящена вопросам повышения эффективности использования парка ПСМ в строительных организациях исследуемого региона. Даны рекомендации создания специализированных структур по использованию ПСМ, механизм обновления ПСМ; предложена методика определения оптимального возрастного состава ПСМ с использованием математической модели оптимизационной задачи нелинейного программирования.

В четвертой главе «Разработка предложений по созданию региональной информационной автоматизированной системы управления (ИАСУ) технической эксплуатацией (ТЭ) строительных машин» показаны этапы создания и предполагаемая структура ИАСУ ТЭ, описано содержание и функционирование ее элементов. Выполнена оценка затрат и рассчитан экономический эффект от внедрения ИАСУ.

В выводах и предложениях обобщены основные результаты исследований.

II. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1.Разработана методика расчета потребности в новых строительных машинах на основе анализа планов развития строительного производства республики Тыва.

 Схема методики формирования парка-0

Рис.1. Схема методики формирования парка строительных машин

Методика включает в себя (рис. 1):

- анализ динамики общих объёмов строительно-монтажных работ;

- разделение общего объёма строительных работ и видам работ (земляные, монтажные и т.п.) и характеру работ с точки зрения выполнения различными строительными машинами;

- расчет потребности в строительных машинах по установленным объёмам работ, с учётом имеющейся техники;

- расчет затрат на приобретение недостающих машин и сравнение с планируемыми инвестициями на приобретения машин.

В результате расчета потребности в новых машинах установлено, что инвестиций не достаточно в размере от 38 до 52% по годам, поэтому методика должна учитывать и возможность приобретение подержанных машин.

Данная методика учитывает возрастные изменения технического состояния машин.

Выработка в год новой машины с учетом сезонности работ

(1)

где Пн - часовая производительность новых машин; Фн - годовой фонд рабочего времени новой машины с учетом сезонности работ.

Годовой фонд рабочего времени не новой машины времени с учетом сезонности работ и возраста машин t

маш.-ч., (2)

где — коэффициент готовности машин, который снижается по мере старения техники:

(3)

где – коэффициент старения машины по наработке [11], принимается равным 0,012…0,048 год-1.

Часовая производительность не новой машины с учетом возраста рассчитывается по формуле

ед. прод./час, (4)

где – коэффициент старения машины по производительности, принимается равным 0,010…0,040 год-1.

Годовой фонд времени имеющегося ПСМ с учетом возраста машин

(5)

где – количество машин в парке возраста t.

В качестве важной характеристики ПСМ предлагается рассматривать, так называемую, средневзвешенную производительность одной машины, зависящую от возрастной структуры парка:

(6)

Годовая выработка имеющегося ПСМ с учетом возраста машин

(7)

Годовой объем работ, который надо покрыть за счет покупки новых машин

(8)

где Q - потребный годовой объем работ.

Потребная мощность ПСМ (количество машино-часов в год) данного вида и типоразмера для выполнения требуемого объема работ

(9)

Потребное количество новых машин

(10)

Сумма затрат на приобретение новых отечественных машин

тыс. руб., (11)

где Цн.о. - средняя цена новых отечественных машин, тыс. руб.

Сумма затрат на приобретение новых импортных машин

(12)

где Цн.и. — средняя цена новых импортных машин, тыс. руб.

Предлагаемая методика реализована в математической среде Excel (рис.2).

Изложенная методика позволяет определять лишь потребность в покупке новой техники. Оптимальный вариант модернизации парка должен учитывать все возможные способы обновления, а именно, покупку новой и не новой техники, капитальный ремонт, продажу устаревшей и списание амортизированной. Для этого потребовалось исследовать динамику рыночной цены техники со сроком эксплуатации, рынок услуг по капитальному ремонту машин.

 Расчет в Excel потребности в-17

 Расчет в Excel потребности в-18

Рис. 2. Расчет в Excel потребности в строительных машинах и затрат на их приобретение

2. Проведен анализ потребности в строительной технике, исходя из планируемых объемов строительства, распределения и динамики инвестиций (рис. 3). Установлен объем доступных финансовых средств для формирования парка строительных машин – 12% от объема инвестиций в строительство РТ.

 а) б) а) динамика общего объема-21

 а) б) а) динамика общего объема-22

а) б)

Рис. 3. а) динамика общего объема работ; б) распределение инвестиций

 Динамика инвестиций на-23

Рис. 4. Динамика инвестиций на приобретение машин, оборудования

На основании анализа динамики объемов строительных работ определена общая потребность в строительных машинах (рис. 5) и спрогнозирована по типам машин до 2020 года (рис. 6). Следует отметить, что приведенные диаграммы построены исходя из производительности, указанной в паспортах машин, без учета возрастного снижения характеристик.

 Результат расчета общей-24

 Результат расчета общей-25

Рис. 5. Результат расчета общей потребности в строительных машинах

 Потребность в различных машинах 3.-26

 Потребность в различных машинах 3.-27

Рис. 6. Потребность в различных машинах

3. Установлены основные тенденции развития регионального парка строительных машин.

Установлено:

- преобладание в структуре парка машин землеройной и монтажной техники, выполняющий основной объём работ (рис. 7);

- возрастание количественного состава машин с 2000 г. (рис.8);

- наметившееся снижение среднего возраста машин с 2008 г. в связи с возрастанием доли новой техники (рис. 9, 10);



Pages:   || 2 | 3 |
 

Похожие работы:







 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.