система производственно-технической эксплуатации машинно-тракторного парка в условиях апк восточной

Задача определения периодичности агросервисного обслуживания рассматривается как задача управления случайным процессом производственно-технической эксплуатации, как выбор стратегии управления этим случайным процессом (недетерминированным). Существуют различные стратегии превентивного обслуживания: по календарному времени работы, по переработке определенного количества материала (груза), по техническому состоянию и прогнозирующему параметру.

Проведение профилактических работ целесообразно, в тот момент, когда достигнет критической величины параметр состояния (появление предельно допустимых зазоров, предельного износа и других предельно допустимых состояний). При таком положении удельные затраты при проведении профилактических работ будут минимальными, поскольку восстановления работоспособности машин будут производиться только при действительной необходимости, исключатся лишние ремон­ты, снизится потребность и расход запасных частей. Это возможно осуществить только при проведении постоянного контроля за работой МТА и их состоянием.

Известно, что периодичность обслуживания (мото-ч, у.э.га) можно в общем виде определить по формуле:

, (18)

где to – коэффициент оптимальности, определяется аналитически и показывает, во сколько раз оптимальная периодичность обслуживания больше или меньше средней наработки между возникновением заявок (отказов) на обслуживание; В – средняя наработка машины (мото-ч, у.э.га) между заявками (отказами);

Уравнение для определения периодичности обслуживания при экспоненциальном законе распределения наработки на отказ, дающего наилучшее приближение к эмпирическим данным (F=6,2), зависит от отношения / и имеет вид:

, (19)

где - параметр потока отказов;

- затраты связанные с восстановлением работоспособности МТА, тыс.руб.

- фактические суммарные затраты на производственно-техническую эксплуатацию МТП, тыс.руб.

Взаимодействие системы производственно-технической эксплуатации с параметрами обслуживания основывается на принятии эксплуатационных решений, приспособленных к ситуационным условиям использования машин. Вероятность обслуживания возрастает при совмещении машин и средств их сервиса в пункте, где при одном и том же характере и числовых значениях показателей распределения машин на данной территории затраты времени и ресурсов будут минимальны.

Аналитическое выражение меры эффективности совмещения средств САТС и МТА можно представить в следующем виде:

, (20)

где с(i) — средняя величина суммарных издержек на совмещение ремонтного фонда и мастерской в i -м пункте участка протяженностью L км, руб; А(i) – затраты на перемещение ремонтной мастерской до i–го пункта совмещения на расстояние в i еди­ничных интервалов; i = 1, 2,... – номера по порядку единичных интервалов протяженностью I каждый на участке L км; В(i) – затраты на перемещение машины в i-й пункт совмещения на расстояние, равное ri, км.

Очевидно, что когда А(i) – затраты на перемещение мастерской на единицу длины оказываются больше В(i) – затрат на перемещение машины на эту же единицу длины, то до некоторых пор рациональнее перемещать машины, а мастерскую оставлять в одной точке. Из этого следует, что существует такой номер i = 1,2,... машины из числа находящихся на участке, отстоящих друг от друга на расстоянии I и требующих совмещения, при котором функция с(i) прини­мает минимальное значение.

В том случае, когда А(i)>В(i), требуется определить крайний i-й МТА на участке L, который еще целесообразно перемещать в точку 0 к мастерской и обратно на место работы. Задача заключается в том, чтобы найти значение i, при котором затраты на указанное совмещение будут минимальными, т. е. расходы ресурсов на перемещение мастерской А(i) и техники В(i) будут равны по величине.

Затраты на перемещение машины и мастерской до i-го пункта и обратно составят соответственно:

A(i) = i(i-1); (21)

B(i) = (n-1)(n-i-1). (22)

где и – затраты на единицу пути соответственно мастерской и МТА, руб/км.

Для определения оптимального значения i следует продифференцировать один раз функцию с(i) по i и приравнять результат нулю:

с(i) = i(i-1)+(n-1)(n-i-1), (23)

. (24)

Оптимальное значение i:

, (25)

где п – целое число точек расположения МТА на всем участке протяженностью L.

В четвертой главе «Методика экспериментальных исследований» представлены программа и методика исследования.

Программа экспериментальных исследований включала решение следующих вопросов:

- обоснование системообразующих факторов производственно-технической эксплуатации МТП;

- разработку методики комплексной оценки уровня производственно-технической эксплуатации МТП;

- разработку математической модели эффективности производственно-технической эксплуатации МТП;

- установление взаимосвязей параметров системы производственно-технической эксплуатации и САТС;

- проверку адекватности разработанной модели эффективности производственно-технической эксплуатации МТП

Экспериментальные исследования предусматривали выявление факторов техноло­гического процесса ПТЭ, фиксирование отказов системы в целом и ее компонент, продолжительности их устранения. Наиболее приемлемым для исследований был принят метод наблюдений с поэлементным анализом затрат времени и средств. Для обработки данных применялся набор стандартных компьютерных программ Windows Excel. Для разработки комплексного показателя уровня производственно-технической эксплуатации использовался известный метод экспертных оценок. Эксперименты выполнялись с целью получения данных для разработки математических моделей комплексной оценки уровня производственно-технической эксплуатации МТП, выявления на этой основе мероприятий по совершенствованию машиноиспользования, в том числе за счет оптимизации режимов обслуживания машин в эксплуатации средствами системы агротехнического сервиса. Экспериментальная проверка разработанных теоретических моделей осуществлялась в соответствии с ГОСТ, действующими инструкциями, методиками и рекомендациями.

При проведении хронометражных наблюдений за работой машин при их эксплуатации фиксировались состав, продолжительность и трудоёмкость работ, производимых как на основных, так и на вспомогательных операциях, включая все ремонтные и профилактические работы с указанием точного места, характера и причины отказа агрегата, времени простоя на устранение каждого отказа (даже если отказы вызваны одной причиной), и количество занятых при этом рабочих.

Определение функциональных связей между комплексным и частными показателями уровня ПТЭ проводилось с использованием теории регрессионного анализа. Принятая для анализа линейная модель проверялась по соответствующим критериям. Предложенный подход позволил выявить группы общих и частных показателей производственно-технической эксплуатации, их состав и взаимосвязь. Линейная модель зависимости Уптэ от обобщенных показателей Уi имеет следующий вид:

Уптэ=0,056+0,191Упэ+0,183Утэ+0,23Упр+0,188Упк+0,243Уср (25)

Оценку статистической значимости опытных значений полученных коэффициентов модели проводили с помощью t-критерия Стьюдента. Проверка адекватности математической модели произведена с использованием критерия Фишера на 5%-ном уровне значимости.

Объем выборки N для установления связи уровня ПТЭ с техническим состоянием определялся в зависимости от величины доверительной вероятности и величины допустимой относительной ошибки , .

Выявление износов осуществлялось способом микрометрирования с использованием штатного измерительного инструмента и существующих требований на капитальный ремонт. Численные значения износов деталей определялись как разность между действительным размером изношенной детали в месте наибольшего износа и средним чертежным размером. Погрешность измерений устанавливалась по ГОСТ 8.051-81 и не превышала 20…25% от допуска. Определение наработки осуществлялось по учетным листам работы МТА с использованием переводных коэффициентов, а также по мотосчетчику трактора.

В пятой главе «Результаты исследований» приведены результаты экспериментальных исследований по определению показателей производственно-технической эксплуатации МТП и их взаимосвязей с параметрами обслуживания.

Значения обобщенного показателя уровня ПТЭ определялись по следующим группам хозяйств: общественные (акционерные, кооперативные и т.п. на базе бывших колхозов и совхозов), крестьянско-фермерские, личные подсобные и машинно-технологические станции.

Полигоны распределения среднего количества тракторов и зернокомбайнов в этих хозяйствах приведены на рисунке 6.

Установление принадлежности одной генеральной совокупности выборок, полученных в результате эксперимента по оценке показателей производственно-технической эксплуатации машин одной марки, но в различных хозяйствах одной зоны при одинаковых условиях среды эксплуатации показало, что с достаточной степенью точности (10%) наработки наблюдаемых машин составляют одну генеральную совокупность. Значения коэффициентов распределения Стьюдента машинно-тракторных агрегатов входящих в подконтрольную группу находятся вне критической зоны. Гипотеза Но подтверждается.

А. Б.

В. Г.

А. - Общественные хозяйства на базе колхозов, совхозов; Б. - Машинно-технологические станции; В. - Фермерские хозяйства, кооперативы. Г. - Личные подсобные хозяйства;

Рисунок 6 - Полигоны распределения среднего количества тракторов (1) и зернокомбайнов (2) в хозяйствах Байкальского региона

Структура показателей производственно-технической эксплуатации МТП установленная при анализе исследовательских работ в области машиноиспользования и дополненная в ходе экспертного опроса специалистами, приведена в таблице 1 по степени значимости уровней. Наиболее значимые факторы имеют низший порядковый номер.

Таблица 1 - Структура показателей производственно-технической эксплуатации МТП

Уровни дерева целей
1	2	3
S1. Уровень производственной эксплуатации (Упэ)	1.Номенклатурно-возрастной состав машин (S11) 2.Качество полевых работ (S12) 3.Технологичность МТА (S13) 4. Способ использования машин (S14) 5.Состояние дорог и транспортные связи (S15)	1. Тракторы всех категорий до 10 лет (S111); 2. Зерноуборочные комбайны до 10 лет (S112); 3. СХМ 4. Автомобили и прицепы (в пределах амортизации) (S114); 5. Прочие машины (S115) 1. Соблюдение агрос­роков (S121); 2. Соблюдение требований агротехники (S122); 3. Полнота выполнения сельхозработ (S123); 4. Соблюдение требований агроэколо­гии (S124); 1.Соответствие структуры МТП технологии работ (S131); 2.Совместимость с СХМ (S132); 3. Преемственность (S133); 4.Обеспеченность технологической документацией (S134); 5.Приспособленность к технологическому обслуживанию (S135); 1. Технологические комплексы (S141); 2. Уборочно-транспортные отряды (S142); 3. Механизированные отряды (S143); 4. Механизированные звенья (S144); 5. Тракторные бригады (S145); 1. Внутрихозяйственные дороги без покры­тия (S151) 2. Внутрихозяйственные дороги с частичным асфальтовым покрытием (S152) 3. Дороги районного значения (S153) 4. До­роги областного значения (S154) 5. Дороги федерального значения (S155)

Продолжение табл.1

Уровни дерева целей
1	2	3
S2. Уровень технической эксплуатации (Утэ)	1.Организация ТО и качество его проведения (S21) 2.Качество выполнения ремонта (S22); 3. Организация нефтехозяйства и качество ГСМ (S2З); 4. Средний разряд исполнителей (S24); 5. Организация и качество хранения машин (S25);	1. Полнота выполнения операций ТО (S211); 2. Наличие оборудования для ТО и диагностирования (S212); 3. Соблюдение сроков ТО (S213); 4. Состав исполнителей (S214); 5. Организационная форма ТО (S215). 1. Качество запасных частей (S221); 2. Качество средств ремонта (S222); 3. Качество разборочно-сборочных операций (S223); 4. Качество обкатки (S224); 5. Качество моечно-дефектовочных операций (S225). 1.Организация хранения топлива (S2З1); 2.Контроль качества ГСМ (S2З2); 3. Соответствие сортамента при­меняемого топлива условиям эксплуатации (S2З3); 4. Соответствие сортамента применяемого масла условиям эксплуатации (S2З4); 5. Способ заправки ГСМ (S2З5); 1. 6 (S241); 2. 5 (S242); 3. 4 (S243); 4. 3 (S244); 5. 2 (S245); 1.Условия хранении (S251); 2.Длитель­ность хранения за год без консервации (S252); 3.Соблюдение правил хранения (S253); 4.Состояние материальной базы хранения (S254); 5.Проведение ТО в период хранения (S255);
S3. Уровень производственных ресурсов (Упр)	1. Уровень ремонтно-обслуживающей базы (S31) 2. Технологическая база (S32) 3. Уровень материально-технического снабжения (S3З) 4.Уровень маркетинговых исследований (S34). 5. Уровень доходов с/х товаропроизводителей (S35) 6. Плотность и рациональное размещение предприятий (S36)	1. Обеспеченность ремонтны­ми мастерскими (S311); 2. Обеспеченность пунктами ТО и диагностики (S312); 3. Обеспеченность машинным двором (S313); 4.Наличие гаражей и теплых стоянок (S314); 5.Обеспеченность нефтехозяйством (S315) 1. Металлорежущие станки и инструменты (S321); 2. Контрольно-испытательные стенды (S322); 3. Моечные и очистные установки (S323); 4. Подъемно-транспортное оборудование (S324); 5. Вспомогательное оборудование (S325) 1.Нормы потребности в материальных средствах (S3З1); 2.Источники поступление материальных средств (S3З2); 3. Уровень складского хозяйства (S3З3); 4. Обменный фонд (S3З4); 5.Оперативность материально-технического снабжения (S3З5); 1.Определение спроса на производимую продукцию (S351); 2. Прогнозирование условий реализа­ции продукции (S352); 3. Реклама (S353); 4. Планирование (S354); 5. Стратегия деятельности (S355) 1. Низкая себестоимость работ (S361); 2. Высокие урожаи (S362); 3. Занятость населения (S363); 4. Налоговая политика (S364); 5. Инвестиции (S365) 1. Расстояние перевозок ремонтных объектов (S361); 2. Количество ремонтируемых машин (S362); 3. Программа ремонтного предприятия (S363); 4. Количество трудовых ресурсов (S364).
S4. Уровень влияния человека (Упк)	1. Уровень теоретической подготовки (S41); 2. Уровень практической подготовки (S42); 3.Уровень квалификации механизатора (S43); 4. Уровень производственной дисциплины (S44);	1. Знание конструкций тракторов, автомобилей и СХМ (S411); 2. Знание организационных основ технологии производства полевых механизированных работ и агротехники (S412); 3. Знание организации ТО и ремонта машин (S413); 4. Знание правил хранения сельскохозяйственной техники (S414); 5. Знание основ организации и управления производством (S415); 1.Качество выполнения операций ТО и ремонта машин (S421); 2.Качество выполнения полевых механизированных работ (S422); 3. Качество подготовки машин и орудий (S423); 4. Качество подготовки полей (S424); 5.Знание и соблюдение правил безопасности труда (S425); 1.Образование (S431); 2. Опыт (S432); 3. Классность (S433); 4. Возраст (S434); 1. Дисциплина труда (S441); 2.Исполнительность (S442); 3.Добросовестность (S443); 4.Хозяйственность (S444);
S5. Влияние среды (Уср)	1. Климат (температура и влажность воздуха и почвы) (S51); 2. Осадки (S52); 3. Особенности полей (S53); 4. Тип и физико-механические свойства почвы (S54); 5. Продолжительность безморозного периода (S55);	1.Близость тропиков (S511); 2. Близость больших водоемов (S512); 3. среднемесячная температура воздуха (S513); 1. Превышают среднемесячный уровень агротехнической потребности (S521); 2. Соответствуют среднемесячному уровню (S522); 3. Ниже среднемесячного уровня (S523); 4. Снегозадержание (S524); 1. Засоренность пнями, наличие других препятствий (S531); 2. Размеры участков (S532); 3. Длина гона (S533); 4. Угол склона (S534); 1. Механический состав почвы (S541); 2. Удельное сопротивление почвы (S542); 3. Твердость и другие особенности (S543); 1. Движение воздушных масс (S551); 2. Расположение над уровнем моря (S552); 3. Удаленность от моря (S553); 4. Рельеф (S554);