WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

2. Исследовать влияние технико-экономических факторов на параметры управления надежностью машин и их элементов и установить критические зоны их значений для эффективной технической эксплуатации лесозаготовительных машин.

3. Исследование процесса использования в современных условиях групповых ремонтных процедур для машины, которая рассматривается как система элементов и разработка экономико-математической модели формирования наиболее эффективного комплекса мероприятий технического сопровождения, обеспечивающего минимум затрат за срок ее службы.

4. Разработка имитационной модели, позволяющей описывать закономерность изменения затрат на обновление и пополнение парка машин, а также на их техническое сопровождение в зависимости от динамики изменения их технического состояния и состояния экономической среды, в которой эти машины эксплуатируются.

5. Исследование зависимости параметров предлагаемой системы технического обслуживания и ремонта как инструментов управления запасом потенциальных возможностей парка машин от различных сценарных особенностей развития производственных структур отрасли.

Во втором разделе предложена стратегия управления запаса годности машины в процессе управления ее ремонтным обеспечением на уровне элемента.

Составные части механических систем, к которым принадлежат машины лесопромышленного комплекса, относятся в своем большинстве к элементам стареющего типа, т.е. таким, у которых интенсивность отказов является монотонно возрастающей функцией наработки f (t) (t)= l - F(t) (2.1.) Здесь f(t) - плотность распределения времени безотказной работы; F(t) - функция распределения времени работы до отказа;

Аналитическое решение поставленной задачи, учитывая входящие в ее описание случайные функции и интегральные уравнения, едва ли возможно, а на фоне широко распространенной вычислительной техники нецелесообразно продуктивнее использовать численные методы.

Мы остановились на наиболее естественном для решения таких задач методе статистических испытаний (методе Монте-Карло), позволяющем воспроизводить на имитационной модели случайный процесс появления отказов элементов машины по мере роста наработки, и прослеживать последствия их упреждения за счет превентивных замен. Разработанная компьютерная программа реализует случайный процесс Y = f (t), схематически изображенный на рисунке 2.1.

* - отказ; • • - превентивная замена (ремонт) в момент планового контроля;

• • o a Если А, то W = CS + Cnp ; если В, то W = CS ; если t T, то Yi = Vcit A,B Рисунок 2.1 – Схема событий в случайном процессе изменений технического состояния элемента Случайная функция состояния Y(t) задается ее математическим ожиданием Y =Vcta и плотностью распределения интенсивности (квазискорости) изменения параметра состояния (интенсивности потери годности элемента машины) (Vc).

Параметрами этой функции являются:

- среднее значение интенсивности изменения функции состояния Vc = 1;

- коэффициент вариации интенсивности изменения функции состояния Vc VVc =, значения которого изменяются в интервале 0,2...0,4 через 0,1;

Vc Параметр, а=1...2, шаг изменения которого равен 0,1; наработкой до i -го контроля в i-ой реализации tконт;i.

Рассмотрим:

- событие Ai с параметрами Yi Yn и Yi < Yд при tконт;i, где j =1,...,m ;

- событие B : Yi < Yn и Yi Yд при t = tконт;i, где j =1,...,m.

j Наработка до события А или В в i-ой реализации обозначим как tAbi.

Задача состоит в отыскании оптимального значения состояния элемента Yд* при котором затраты связанные с превентивными заменами отказавших элементов на единицу рабочего времени будут минимальными, т.е.

n,m W • Yд при min, T i=i=l где п - число реализаций; т- число межконтрольных периодов.

При моделировании YП =1, Т =1, а, Vc параметры: задаются в определённом интервале. Аргументы Co и т варьируются.

p Определяются:

na - число аварийно-замененных элементов ;

Т np - число профилактически замененных элементов в расчете на единицу наT работки в функции Yд и tконт ;

W о - суммарные удельные издержки на единицу наработки в функции Wуд = T о Cпр и m ;

• о• о - нормированное оптимальное значение состояние элемента Yд = Yд = f, m).

(Cпр Yn Укрупненная блок-схема алгоритма такой модели приведена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 - Укрупненная блок-схема алгоритма численного моделирования и анализа результатов управления ремонтным обеспечением элемента машины в рамках стратегии СIII По данным проведенных исследований построены графики 0 о о о о W = f(YПСпр), YП = 1-Yд, показанные на рисунке 2.3 и 2.3а. По этим рисункам о можно заметить, что минимум издержек при уменьшении Cпр сдвигается в сторону о меньших значений упреждающего допуска Yn, а сам минимум при Cпр < 1 имеет нечеткий и, на что необходимо обратить внимание, несимметричный характер.

Проведенный анализ указывает на необходимость существенной корректировки технической документации на техническое обслуживание и ремонт лесозаготовительной техники в части допустимых при ремонте размеров и, вообще, любых параметров состояния, нормативные значения которых были оптимизированы в экономических условиях, существенным образом отличающихся от нынешних.

Рисунок 2.3 - Изменение издержек ремонт- Рисунок 2.3а - Изменение издержек ремонтo o ного обеспечения элемента W в зависимо- ного обеспечения элемента W в зависимости от величины упреждающего допуска сти от величины упреждающего допуска o o o o Yn и потерь от простоя Cnp Yn и потерь от простоя Cnp В третьем разделе разработаны принципы оптимизации параметров управления состоянием элементов машины.

Задача корректировки нормативных допустимых значений управляющих параметров состояния огромна по своим масштабам и может показаться вообще трудновыполнимой в обозримые сроки. Есть, однако, одно облегчающее обстоятельство.

Это обстоятельство связано с приблизительной локальной линейностью зависимости оптимальных допускаемых значений контролируемого параметра состояния от относительной величины потерь при простое o о Г* = Yn = 0,13 + 0,11Cпр (3.1) Очевидно, что этой линейностью можно воспользоваться в области следуюo щих значений нормированных потерь Cnp, связанных с простоем отказавшей машины о 0,3 Спр 1,5 (3.2) При этом дисперсия процесса, а значит и тип закона распределения Vc для этого интервала С°р, не очень сильно сказывается на линейном характере интересующей нас зависимости о Yдn = f ( Cпр ) Используя указанную особенность, можно прибегнуть к пропорциональным пересчетам некоторой части имеющихся нормативных данных. А именно таких, для которых в действующей документации предусмотрен упреждающий допуск на предельное значение контролируемого параметра о 0,2 Yn = Г 0,35 (3.3) Алгоритм пересчета:

1.Определяется действующий упреждающий допуск о о Yn = 1,0 - Yд о где Yд – действующее допустимое при ремонте значение контролируемого параметра в долях предельного.

о 2. Определяется среднее значение потерь от Спр простоя, связанного с отказом элемента при действующем упреждающем допуске Yn с учётом уравнения (3.1), т.е.

о Yn - 0,Спр = 0,3. Вычисляется, скорректированное значение нормированных потерь при ото казе элемента Спр. В рассмотренном нами случае ~ 0 о Спр = Спр 0,4. Вычисляются по формуле (2.30) скорректированная величина упреждающего допуска на предельное значение параметра состояния ~ ~ о Yпо = 0,13 + 0,11Спр 5.Вычисляется рекомендуемое относительное допускаемое значение контролируемого параметра ~ ~ Yдо = 1,0 - Yп 6. Вычисляется скорректированное значение управляющего параметра в абсолютных величинах ~ ~ Yд = Yдо Yп Данный алгоритм эквивалентен пересчету нормированных допускаемых значений параметра состояния по следующей формуле ~о Спр ~ о Yдо = Yn 0,87 - ( 0,87 - Yд ) (3.4) о Спр Динамика текущих издержек технической эксплуатации ТДТ-55А, ТТ-4М и ЛП-19, которым принадлежат указанные детали, показана на рисунках 3.1, 3.2, 3.3.

При наиболее типичных законах распределения интенсивности изнашивания (нормальном, Вейбулла, экспоненциальном) с коэффициентами вариации в диапазоне v=0,3...1,0 двухуровневая система допусков стратегии ремонта по состоянию СIII, вырождается в стратегию с одним предельным (он же допустимый) допуском I o Yn-д (стратегия СIII ) уже при Cnp 0,25...0,5.

Рисунок 3.1 - Текущие издержки технической эксплуатации трактора ТДТ-55А в единицах рыночной стоимости машины Рисунок 3.2 - Текущие издержки технической эксплуатации трактора ТТ-4М в единицах его рыночной стоимости Рисунок 3.3 - Текущие непрерывные издержки технической эксплуатации ЛП-19 в единицах его рыночной стоимости Для этих случаев центральной проблемой управления техническим состоянием лесозаготовительных машин становится определение оптимальных значений Yn.d для элементов.

o В том диапазоне Cnp, в котором Yд сохраняют свою роль их ранее вычисленные средние нормативные величины, должны быть пересчитаны для новых экономических условий.

В этих целях кроме упомянутой или иных существующих программ может быть использован предложенный упрощенный алгоритм пересчета, обеспечиваюo щий достаточную точность при Cnp 0,8.

Проведенная корректировка Yn-д для ряда элементов машин обеспечивает увеличение использования их потенциальной годности на 20-30 процентных пунктов.

Разработанная математическая модель для определения Yn-д при использоваI нии СIII в случаях с непрерывной функцией издержек эксплуатации элемента, основана на поиске минимума этих издержек в зависимости непосредственно от параметра состояния, контролируемого средствами диагностирования. Этой особенностью предложенная модель отличается от методов определения среднего значения задаваемого ресурса элемента в соответствии с регламентной стратегией СII.

В четвертом разделе разработана стратегия пополнения, обновления, модернизации и ремонта парка лесозаготовительных машин.

На результаты стратегии пополнения, обновления, модернизации и ремонта парка машин существенно влияют параметры и переменные, устанавливающие связи парка машин со средой т. е. той частью суперсистемы, структура которой в рамках данного исследования не рассматривается и которая воспринимается парком машин только своими выходными информационными характеристиками. Такими параметрами и переменными являются прогнозируемые годовые объемы заготовки леса, стоимости реализуемой древесины, производительность, надежность и стоимость лесозаготовительных машин, а также условия дисконтирования затрат, т.е. по сути дела, стоимость кредита. Перечисленные параметры являются внешними условиями по отношению к решаемой задаче.

Издержки, связанные с приобретением машины и ее технической эксплуатацией C2(t), запишем в следующем виде:

t C ( t ) = Smo exp[( t ) - ( t )]+ ST ( )exp[( ) - ( )]d, (4.1) o где Smo - стоимость замены машины на новую в момент to, руб.; ST ( ) = kSmot - интенсивность издержек технической эксплуатации машины в зависимости от ее возраста; k - отношение стоимости технической эксплуатации за t = 1 к цене новой машины в момент to ; ( ) - динамика индекса заводских цен на новые машины; ( ) -дисконтный фактор; - переменная интегрирования, изменяющаяся в интервале от 0 до t.

Дадим некоторые комментарии к дисконтному фактору, входящему в уравнение (4.1). Если в какой-то хозяйственной структуре относительный прирост ресурсов S в стоимостной форме пропорционален времени, причем сам коэффициент пропорциональности тоже зависит от времени, то можно записать ds = ( t )dt (4.2) s После интегрирования получим t - ( )d So = Se, (4.3) где So - количество ресурсов при t = 0.

Для того, чтобы привести количество ресурсов Si, имеющихся в момент t, к j моменту to = 0, эти ресурсы надо умножить на дисконтный фактор - jS(r)dreo.

Если величина S(t) = 8, т.е. постоянна, и не зависит от времени, то дисконтный t фактор равен e ( )d. Обозначим e- =, где р - банковская процентная став1 + p o ка, например ставка рефинансирования Центрального банка.

Тогда разлагая e в ряд, получим:

p2 P = P - + -... (4.4) 2 2 p = + + +... (4.4*) 2! 3! Поскольку оба эти ряда быстро сходятся, при практических расчетах, переходя от р к и наоборот, можно ограничиться двумя членами формул (4.4) и (4.4*).

Валовой доход W(t), приносимый машиной за время её использования t, выразим следующим образом:

t W( t ) = y Sло exp[ ( ) - ( )] d (4.5) o где у - производительность, которую мы принимаем здесь постоянной и независя( ) щей от возраста машины, м3/год; Sпоe - цена 1 м3 лесоматериалов в функции времени, руб.; Sno – то же в момент to, ( ) - фактор изменения цен на лесоматериалы.

Будем искать теперь такое значение срока службы Тс, при котором приведенные к начальному моменту to суммарные удельные издержки на техническую эксплуатацию машины и ее замену в момент 0 + Tc в расчете на единицу приведенной стоимости произведенных за это время лесоматериалов будут минимальны.

Поделив (4.1) на (4.5), получим, после некоторых преобразований, сформулированный выше критерий оптимального срока службы лесозаготовительной машины в следующем виде.

t [( exp t ) - (t)]t + k ( exp(( ) - ( )) )d o Smo o. (4.6) = min t Y exp[ ( ) - ( )] d o Заметим, что при = 0 и = 0 уравнение (4.6) вырождается в известное ус * ловие для определения Tc при остаточной стоимости списываемой машины, учтенной в стоимости замены.

t 1 + d o Smo o = (4.6*) y t В таком или подобном виде выражение (4.6*) использовалось в большом числе работ, довольно подробный обзор которых можно найти в [49].

При = 0 и (t) =, т. е. в условиях неизменных цен и постоянстве дисконт* ного фактора на интервале 0 - Tc, выражение (4.6) исследовалось В.И. Черноивановым [113] для ряда значений. Показано, что цена времени, т. е. дисконтный фак* тор, также как и рентабельность производства, могут значительно влиять на Tc. Мы исследуем этот вопрос более подробно, учитывая влияние возможного диспаритета цен на машины и получаемую с их помощью продукцию при одновременном учете дисконтного фактора.

Запишем теперь входящие в выражение (4.6) функции (t),(t),(t) и изменяющийся в связи с изменением Sm (t) коэффициент k в развернутом виде.

t t (( o -g )e- + g )d o ( t ) = (4.7) t t t (( 0 - g )e- + g )d o ( t ) = (4.8) t t ((0 - g )e- + g )d o ( t ) = (4.9) t ao k( ) = k0((1 - )e - ) (4.10) o В выражениях (4.7…4.10) 0 < t T ;

o,,o,ko - значения функций при t = to ;

o д,,д – приращение соответствующих функций за год;

д g,g,g – значение соответствующих функций при t ;

– доля издержек технической эксплуатации, зависящая от стоимости машины (запасные части, материалы и т.п.).

Pages:     | 1 || 3 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

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.