авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< 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:     | 1 | 2 || 4 |

«Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирская государственная ...»

-- [ Страница 3 ] --

Среднее значение эксплуатационной производительности для каждого типоразмера машин принимается одинаковым.

Недостатком использования таких значений является большая погрешность. В настоящей монографии предлагается использовать более точное среднее значение эксплуатационной производительности, учитывающее влияние наработки. Такой подход позволяет учитывать индивидуальную эффективность единичной машины.

Таблица 1. Условия выполнения работ на объектах Результат Требуемый объём Стоимость выработки выполняемой единицы возведения, работы в смену, Номер Тип и продукции, руб./маш.-ч м3/смену руб./м объект марка а машины для для для для для для верхней нижней верхней нижней верхней нижней границ границ границ границ границ границ ы ы ы ы ы ы 1 1700 1600 12,65 10,65 292,72 272, ДЗ-11П 2 1120 950 11,95 9,95 294,09 284, 3 8000 3500 1,65 1,45 242,39 192, ДЗ-110В 4 3100 2800 1,24 1,04 284,79 204, Прежде чем приступить к оптимизации структуры и состава рассматриваемого парка машин, необходимо определить показатели, характеризующие производственно-ремонтную базу. Расчёт производственно-ремонтной базы, обслуживающей рассматриваемый парк машин, проводился посредством использования программы, разработанной под руководством доцента кафедры «ЭСМиК» ФГБОУ ВПО «СибАДИ» С.В. Мельника, составленной на языке PASKAL.

Результаты расчёта представлены в табл. 1.10.

Таблица 1. Показатели ремонтно-производственной базы Величина № Наименование показателя, характеризующего показателя и его п/п производственно-ремонтную базу размерность 1 Сменная мощность 136 чел.-ч 2 Количество ремонтных постов 4 чел.

3 Списочный состав производственных рабочих 14чел.

4 Явочный состав производственных рабочих 13 чел.

5 Число вспомогательных рабочих 1 чел.

1350,0 м 6 Площадь зоны текущего ремонта (ТР) 7 Годовая трудоемкость ТР по парку машин 20566,7 чел.-ч Годовая трудоемкость капитального ремонта (КР) 8 10433,0 чел.-ч по парку машин 9 Годовой объем работ по самообслуживанию 134,5 чел.-ч 10 Годовой объем ремонтных работ базы 27266,2 чел.-ч 11 Годовой объем плановых ТР 12340,0 чел.-ч 12 Годовой объем неплановых ТР 8226,7 чел.-ч 13 Объем ТР, выполняемых в стационаре 12751,4 чел.-ч 14 Объем ТР, выполняемых МТП 7815,3 чел.-ч 15 Расчетное количество МТП Годовой объем ремонтных работ, выполняемых в 16 23184,4 чел.-ч стационаре При вычислении первого варианта моделирования были получены значения, по которым были построены графики возможного эффекта до и после оптимального распределения машин по объектам с учётом индивидуальной эксплуатационной производительности единичной машины (рис. 1.36, 1.37).

Далее был рассмотрен расчётный вариант, когда на предприятии не учитывают простои из-за непланового ремонта, продолжительность ремонта для парка машин описывается зависимостями, определёнными в подразделе 1.5.6.

Э, руб.

35000 1 29000 3 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Д, смен ы - нижняя граница ( до оптимиз ации) - верхняя гр аница ( до о птимизации) - верхняя гр аница ( по сле оптимизации) - нижняя граница ( после о птимизации) Рис. 1.36. Эффект от использования комплектов скреперов до и после оптимального распределения: 1, 3 – верхняя и нижняя границы после оптимизации;

2, 4 – верхняя и нижняя границы после оптимизации Э, руб.

43000 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Д, смены Рис. 1.37. Эффект от использования комплектов бульдозеров до и после оптимального распределения: 1, 3 – верхняя и нижняя границы после оптимизации;

2, 4 – верхняя и нижняя границы после оптимизации Таблица 1. Среднегодовые показатели производственной программы ТО и ремонта скреперов Среднегодовая Среднегодовая Среднегодовая Номер трудоёмкость продолжительность продолжительность скрепера плановых ТО и плановых ТО и неплановых ремонтов, чел.-ч ремонтов, ч ремонтов, ч 1 397 265 2 710 473 3 407 271 4 710 473 5 397 265 6 391 261 7 407 271 8 397 265 9 397 265 10 734 489 11 397 265 12 397 265 13 1047 698 14 391 261 15 391 261 16 710 473 17 710 473 18 391 261 19 704 469 20 397 265 С учетом формулы (1.67) была получена среднегодовая продолжительность неплановых ремонтов по каждой машине (табл.

1.11).

Для определения объёма неплановых ремонтов скреперов была использована зависимость среднегодовой продолжительности простоя из-за возникновения внезапных отказов от среднегодовой продолжительности профилактических мероприятий [67].

Преобразовав формулу, приведённую в подразделе 1.5.6, можно определить среднегодовую продолжительность простоя скреперов из за возникновения внезапного отказа:

y3 х3 =. (1.67) 2, С учетом формулы (1.67) была получена среднегодовая продолжительность неплановых ремонтов по каждой машине (табл.

1.11).

Для определения объёма неплановых ремонтов скреперов была использована зависимость среднегодовой продолжительности простоя из-за возникновения внезапных отказов от среднегодовой продолжительности профилактических мероприятий [67].

Преобразовав формулу, приведённую в подразделе 1.5.6, можно определить среднегодовую продолжительность простоя скреперов из за возникновения внезапного отказа:

y3 х3 =. (1.67) 2, Учёт объёма работ по неплановому ремонту позволяет точно формировать мощность производственно-ремонтоной базы, снижать потери рабочего времени машин. Поскольку на исследуемом предприятии такой учёт не проводился, то соответственно наблюдались потери времени из-за внепланового простоя машин.

При вычислении второго варианта моделирования были получены значения и построены графики (рис. 1.38, 1.39).

Анализируя полученные значения, можно сказать, что эффект до оптимального распределения машин без учёта проведения непланового ремонта, соблюдения рекомендуемых режимов ТО и ремонтов согласно рекомендациям МДС 11.-8-2 000 значительно уступает противоположному варианту. Для верхней границы эффект составил 44,45 %, для нижней границы – 50,44 % (рис. 1.38 –1.41).

Далее был рассмотрен третий расчётный вариант, когда помимо вышеперечисленных использовались дополнительные условия оптимизации, а именно корректирование периодичности проведения ТО и Р рассматриваемых машин (рис. 1.42 1.45) при условии равномерной загрузки ремонтных постов производственно-ремонтной базы.

Э, р уб.

35 1 2 3 30 25 20 15 10 0 2 4 6 8 10 1 2 14 1 6 18 20 2 2 24 Д, с мены - верхня я гр аница (без у чёта НР) - нижняя гра ница (без уч ёта НР) - верхня я гр аница (с уч ётом НР) - нижняя гра ница (с учёт ом НР) Рис. 1.38. Ожидаемые эффекты от использования комплектов скреперов до и после оптимального распределения : 1, 3 – верхняя и нижняя границы с учётом проведения НР;

2, 4 – верхняя и нижняя границы без учета НР Э, руб.

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Д, смены - верхняя граница (с учётом НР) - нижняя граница (с учётом НР) - верхняя граница (без учёта НР) - нижняя граница (без учёта НР) Рис. 1.39. Ожидаемые эффекты от использования комплектов бульдозеров до и после оптимального распределения с учётом и без проведения НР Э, % Рис. 1.40. Верхняя граница эффекта использования парка машин до и после оптимального распределения с учётом и без проведения НР Э, % Рис. 1.41. Нижняя граница эффекта использования парка машин до и после оптимального распределения с учётом и без проведения НР Э, руб.

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 - верхняя граница (после корректирования) Д,смены - нижняя граница (после корректирования) - верхняя граница (до корректирования) - нижняя граница (до корректирования) Рис. 1.42. Ожидаемые эффекты от использования комплектов скреперов до и после применения корректирования рациональной периодичности профилактических мероприятий Э, руб.

1 3 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 - верхняя граница (после корректирования) Д, смены - нижняя граница (после корректирования) - верхняя граница (до корректирования) - нижняя граница (до корректирования) Рис. 1.43. Ожидаемые эффекты от использования комплектов бульдозеров до и после применения корректирования рациональной периодичности профилактических мероприятий: 1, 3 – верхняя и нижняя границы с учётом корректирования;

2, 4 – верхняя и нижняя границы без учета корректирования Рис. 1.44. Верхняя граница эффекта использования парка машин до и после применения, корректирования периодичности профилактических мероприятий Рис. 1.45. Нижняя граница эффекта использования парка машин до и после применения, корректирования периодичности профилактических мероприятий Таким образом, определены наиболее эффективные варианты комплектования машин с учётом календарного проведения плановых ТО и ремонтов, проведения непланового ремонта, корректирования периодичности проведения профилактических мероприятий парку дорожно-строительных машин, с учётом равномерной загруженности ремонтных постов стационарной производственно-ремонтной базы. В результате расчёта модели суммарный эффект от предлагаемых мероприятий в совокупности составил для верхней границы 46,3 %, для нижней границы 54,2 %.

На примере СМУ-6 «Омскнефтепроводстрой» и машин ОГУП «Омскавтодор» апробированы результаты математической модели календарного использования оптимального по структуре и составу парка дорожно-строительных машин. Расхождения между расчётными и эмпирическими результатами эффекта составили 5 %.

Глава 2. ОПТИМАЛЬНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ РАЗВИТИЯ ПАРКА ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИН 2.1. Основные направления развития парка дорожно-строительных машин На сегодняшний день предприятиям дорожно-строительного комплекса достался парк машин в основном с истёкшим сроком службы. Некоторая часть этих машин до сих пор используется в эксплуатирующих организациях. Для перехода к современным ресурсо- и энергосберегающим технологиям требуется обновление парков машин и оборудования дорожно-строительных и транспортных организаций.

Проблемы технического перевооружения, обновления современных средств производства являются одними из основных этапов в решении задач, связанных с дальнейшим развитием и ростом плановой экономики нашей страны. Поэтому одна из задач – проведение анализа методов управления структурой и составом парков машин строительных, транспортных организаций.

Совершенствование конструкций машин производится в различных направлениях:

а) разработка адаптивных рабочих органов, позволяющих мобильно изменять конструктивные параметры в зависимости от изменения свойств материалов, сокращать количество и продолжительность переоборудования используемого оснащения;

б) подбор базовой машины под рабочий орган;

в) подбор и регулировка параметров силовой установки под базовую машину и рабочий орган с учётом видов выполняемых работ;

г) автоматизация управления режимными параметрами силовой установки, технологическими рабочими процессами;

д) повышение многофункциональности транспортно-технологи ческой машины с целью максимального соответствия технологиче ской цепочке операций выполнения определенного вида работ;

е) повышение многофункциональности транспортно-технологи ческой машины с целью максимального соответствия нескольким технологическим цепочкам операций при выполнении различных видов работ;

ж) повышение ремонтопригодности конструкции машины;

з) снижение нагрузок на машину;

и) повышение безотказности машины путём внедрения обоснованного перечня диагностируемых параметров с использованием встроенных бортовых средств диагностирования, корректирования периодичности диагностирования.

Создание многофункциональных комплектов машин позволит сократить количество машин в парке, а следовательно, и расходы на техническую эксплуатацию машин. Задача эксплуатантов будет заключаться в поддержании техники в работоспособном состоянии в течение всего строительного сезона, учитывая при этом различие в эксплуатации машин по времени и по мощности или интенсивности эксплуатации. Создание таких комплектов позволяет сократить простои по организационным и технологическим причинам, повышая при этом коэффициент использования техники.

Увеличение количества выполняемых видов операций парком машин позволяет снизить простои из-за отсутствия фронта работ и повысить эффект от его использования. В этом случае желательно приобретать технику у одной фирмы-изготовителя, выпускающей широкую гамму транспортно-технологических машин. Иначе разномарочность приведёт к увеличению специализированных постов производственно-ремонтной базы, производственных площадей.

Другим выходом из положения в данной ситуации является переход предприятия на фирменное обслуживание. Именно при желании охватить максимальное количество выполняемых услуг будет наблюдаться рост количества техники в парке, в этом случае для сокращения количества машин необходимо стремиться, чтобы техника была многофункциональной или многоцелевой.

Разработка многофункциональных машин имеет свои преимущества и недостатки. Преимущества заключаются в компактности машин, сокращении количества используемой техники, сокращении затрат на эксплуатацию комплекта машин. Недостатками являются конструктивная сложность машины, ограниченные области рационального использования, большая металлоёмкость, низкая надёжность. Использование многоцелевых машин со съёмными рабочими органами позволяет устранить частично недостатки многофункциональных машин: сложность конструкции, низкую надёжность и большую металлоёмкость.

Преимуществом многоцелевых машин со съёмным оборудованием является повышенный коэффициент технического использования, быстрый срок окупаемости, возможность работы с различными типоразмерами рабочего оборудования, отсюда и больший эффект за период эксплуатации. Недостатком таких машин, как правило, является ограниченность технических возможностей по сравнению со специализированным видом машин, например, неполное соответствие параметров силовой установки, настройки давлений предохранительных клапанов в гидросистеме режимам работы для определённых видов работ. Хотя некоторые зарубежные аналоги строительной техники, в частности фирмы «Хитачи», «Катерпиллар», в зависимости от вида сменного оборудования имеют автоматические настройки гидроклапанов, регулировки подачи, технологии впрыска топлива силовых установок, этого ещё недостаточно для полного соответствия конструктивных параметров агрегатов машины разрабатываемым материалам.

В настоящее время количество автомобильных дорог федерального и территориального значения, требующих капитального ремонта, значительно возросло. Одной из причин снижения темпов строительства является использование техники с истекшим сроком службы. Анализ технического состояния оборудования по выпуску, укладке, уплотнению асфальтобетона, а также дробильно сортировочного оборудования асфальтобетонных заводов показывает, что с 1990 г. это оборудование обновляется крайне недостаточно. На старом оборудовании уже практически невозможно получить продукцию с характеристиками, соответствующими требованиям ГОСТ 9128-2009 [37]. Несвоевременное финансирование, плохое техническое состояние оборудования, низкая производительность, низкая производственная культура, некачественные исходные материалы и компоненты являются причинами преждевременного разрушения отремонтированных и построенных покрытий.

Номенклатура машин в парке формируется по наличию машин, а не по объёмам и технологическим процессам строительного производства.

Для выправления положения важно обосновать номенклатуру, оптимальный возраст машины, периодичность обновления парков машин. Причина несвоевременного обновления возрастной структуры парков машин - нехватка финансовых средств. В этих условиях перед дорожно-строительными предприятиями возникает сложная задача: в пределах имеющихся средств приобрести надежную, отвечающую требованиям строительства, технику [59, 65, 175]. Необходимо разработать программу технического перевооружения, основой которой должны стать новые технологии и материалы [1, 74, 91].

Анализ управления структурой парков проводился за период с 1990 по 2006 гг. по нескольким крупнейшим дорожно-строительным предприятиям Омского региона. На примере одного из предприятий (рис. 2.1) представлена динамика приобретения бульдозеров и экскаваторов.

Рис. 2.1. Динамика приобретения бульдозеров и экскаваторов за исследуемый период Парк техники дорожно-строительной организации должен обновляться каждые 4 – 5 лет [2, 65], в то время как на практике дело обстоит несколько иначе (см. рис. 2.1). Так, на примере бульдозеров и экскаваторов (ГП «УМДР») можно видеть, что техника за исследуемый период обновлялась крайне неравномерно. С 1990 по 1994 гг. техника приобреталась через год, с 1994 по 2002 гг.

бульдозеры не приобретались вообще. С 2003 по 2006 гг. техника начала покупаться каждый год. Несколько иная ситуация складывается с экскаваторами. Разрыв между приобретениями составляет порядка 4 и 6 лет.

На периодичность обновления парка машин и количество приобретаемой техники влияют такие факторы, как объёмы выполняемых строительных работ, надежность машин. На рис. 2. показаны объёмы выполненных строительных работ и количество приобретённой техники по годам (на примере бульдозеров, экскаваторов, автогрейдеров и скреперов предприятия ГП «УМДР»).

На отрезке времени с 1991 по 2000 гг. наблюдается спад дорожно строительного производства (по сравнению с 80-ми гг. почти в раза), и такой факт не мог не сказаться на снижении количества приобретаемой техники, а следовательно, и на старении списочного состава (рис. 2.3).

Рис. 2.2. Динамика приобретения техники и выполненных объёмов строительных работ: 1 – количество приобретенной техники;

2 – объёмы работ Рис. 2.3. Средний возраст и нормативный срок службы техники:

1 – средний возраст техники на 2006 г., лет;

2 – нормативный срок службы техники, лет На рис. 2.3 видно, что среднестатистически по паркам машин эксплуатируемая техника выработала свой ресурс по отношению к нормативному сроку службы для бульдозеров в 1,8, а для экскаваторов в 1,3 раза [2, 65].

В период с 2000 г. по настоящее время наблюдается увеличение объёма дорожно-строительных работ (см. рис. 2.2). В то время, когда одним из важных условий качественного и своевременного выполнения строительных работ является наличие новейшей современной техники, перед предприятиями встаёт вопрос, как быстро обновить парк машин, в каком количестве, какой фирмы производителя, какой выбрать типоразмер техники.

Одним из способов быстрого обновления парка машин является приобретение техники в лизинг, который гарантирует сервисное сопровождение техники после окончания действия лизингового соглашения [2, 65].

Вопрос, касающийся выбора фирмы-производителя, типоразмера определённого вида дорожно-строительной техники, является актуальным. Это связано прежде всего с тем, что дилерами крупнейших иностранных компаний, таких как «Комацу», «Хитачи», «Либхер», «Катерпиллар» и др., ввозится большое количество техники. По данным Министерства экономики РФ [38], соотношение отечественной техники к импортной по стране составляет порядка 6:1, и это соотношение меняется в сторону увеличения количества импортных аналогов дорожно-строительной техники (рис. 2.4).

Рис. 2.4. Доля машин импортного и российского производства в дорожно-строительных организациях Импортная техника представлена двумя видами. Первый – узкоспециализированная и тяжелая техника, которая не имеет аналогов или сопоставима по цене с российской техникой. Второй – это подержанная техника, которая, не смотря на свой возраст и наработку, имеет лучшие технические показатели по сравнению с новой российской техникой.

Отечественные производители сдерживают ныне существующие позиции на рынке продаж дорожно-строительной техники не только за счёт ценовой политики, но и за счет повышения качества предоставления сервисного обслуживания, а также благодаря сотрудничеству с зарубежными фирмами, поставляющими узлы и агрегаты для дорожно-строительной техники. Техника совместного производства по стоимости ниже зарубежных аналогов, но из-за оснащения её импортными узлами и агрегатами она повысила своё качество и эксплуатационные свойства, при этом оставаясь в ценовой нише техники российского производства. Например, отечественные экскаваторы серий ЕК, ЕТ (Тверской экскаваторный завод) могут оснащаться двигателями «Перкинс» и гидрооборудованием «Бош рексрот».

При приобретении техники каждое предприятие имеет свой подход. В основе выбора лежат такие критерии, как высокая производительность, её соответствие темпу работ, минимальная стоимость машиночаса, высокая надёжность и бренд-имидж. На сегодня у производственников есть определённый опыт эксплуатации техники совместного, импортного производства, однако его крайне недостаточно для объективного выбора. При покупке той или иной машины производственники изучают опыт эксплуатации смежных организаций со сходными условиями использования машин и только затем делают выбор.

Для того чтобы произвести выбор приобретаемой техники, в настоящее время требуется определённая методика, позволяющая восстановить мощность, сформировать оптимальную структуру парка машин, повысить его возможности.

Для объективного выбора машин импортного и совместного производства требуются специальные исследования по влиянию климатических и технологических условий эксплуатации на технико экономические показатели, в том числе характеризующие надёжность машин [23, 38, 65, 66, 93, 98, 121]. В методике по выбору машин, помимо вышеперечисленных критериев, обязательно должны учитываться следующие требования:

1) степень унификации машины;

2) уровень технического сервиса в регионе.

В результате анализа структуры парка дорожно-строительных машин выявлено следующее:

1) проведенные исследования показали, что количество приобретаемой техники шло на спад до 2000 г. из-за недостаточного финансирования на местном и федеральном уровнях. С 2001 г.

наблюдается увеличение роста количества техники на предприятиях в целях увеличения их конкурентоспособности. Приобретается техника, которая удовлетворяет технологическим условиям выполнения строительных работ и условиям участия в тендерах;

2) анализ номенклатуры приобретаемой техники за охваченный период показал, что количество машин импортного производства увеличивается. Связано это с высокой надежностью агрегатов и машин, развитием дилерской сети крупнейших производителей дорожно-строительной техники, а также повышением уровня технического сервиса у региональных представителей. Однако приобретение импортной техники не всегда обосновано и в настоящее время носит ознакомительный характер. Связано это с отсутствием единой методики покупки техники с определением наилучших технико-экономических показателей машины при обновлении парков машин.

2.2. Анализ критериев и методик выбора единичных машин в процессе развития парка дорожно-строительных машин Ряд работ направлен на выбор дорожно-строительных машин среди аналогов, т.е. в случае, когда требуется произвести замену конкретного вида машину на новую модель. Особенно это актуально в последнее время, т.к. большую конкуренцию российским производителям дорожно-строительной техники составляют зарубежные аналоги, а также техника с комплектующими зарубежного производства. Для этого произведём обзор работ, отвечающих на этот вопрос.

В методе Г.Н. Карасева предлагается производить выбор экскаваторов [71] на основе разработанной технико-экономической модели, по которой определяются приведенные удельные затраты разработанного 1 м3 грунта. Был рассмотрен ряд зарубежных производителей «Катерпиллар», «Хитачи», «Комацу», «Вольво» и др., все экскаваторы были разделены на группы массой 20 и 30 т.

Основа выбора экскаватора в предложенной методике – это сравнение различных моделей по техническим характеристикам, основные из которых (рис. 2.5): масса ЭО, мощность двигателя, наибольшая сила копания реализуемая на кромке ковша, наибольший радиус копания на уровне стоянки, наибольшая глубина копания и т.п.

Рис. 2.5. Расчетная схема экскаватора На основе ряда технических и экономических характеристик экскаваторов Г.Н. Карасевым был определен ряд параметров:

- удельные приведенные затраты на разработку 1 м3 грунта – Z, руб./м3;

- удельная на единицу массы производительность – П/G, м /(чт);

- удельная на единицу мощности производительность – П/N, м /( ч кВт );

- удельная на единицу массы и мощности производительность – П/(GN), м3/( ч т кВт );

- минимальное время цикла копания, техническая производительность и т.д.

Основываясь на представленных данных (результаты расчета технико-экономических показателей), можно говорить о том, что практически все зарубежные экскаваторы имеют близкую себестоимость разработки 1 м3, расхождение между различными производителями составляет порядка 5 – 10 %.

Г.Н. Карасев в представленной модели учитывает множество технико-экономических и конструктивных параметров экскаваторов, по которым и производит сравнение. При расчете продолжительности цикла копания учитываются все технологические операции, связанные с работой экскаватора. Предложен ряд параметров, учитывающих различные технико-экономические показатели, по которым рассчитываются удельные приведенные затраты, на основании которых выбирается лучший среди аналогов.

К недостаткам предлагаемого метода следует отнести следующее:

• при определении технической производительности не учитывается влияние коэффициента запаса по крутящему моменту или приспособляемости;

• не учитывается влияние параметров используемых ковшей (вместимость, ширина) на показатели долговечности, интенсивность эксплуатации.

В работе К.П. Мандровского приводится методика оценки конкурентоспособности экскаваторов по удельно-приведенным затратам [96]. Основное внимание уделено таким показателям, как сервисное обслуживание, затраты на ТО и Р, прочность разрабатываемого грунта, количество обслуживаемых объектов, конструктивные параметры экскаватора, также рассматриваются такие показатели, как экологичность машины и её эргономичность, приходящиеся затраты на топливо, технологические параметры объектов и др.

Основные достоинства работы:

- сделана попытка минимизировать перечень исходной информации, необходимой для оценки конкурентоспособности техники;

- определение уровня затрат, приходящихся на обслуживание единицы техники в период обязательного сервисного обслуживания машины;

- сравнение затрат, приходящихся на обслуживание единицы техники после окончания периода гарантийного обслуживания, у официального дилера и силами предприятия;

- при сравнении экскаваторов учитывается уровень затрат, приходящихся на поддержание работоспособности экскаватора.

К недостаткам работы можно отнести:

- конкурентоспособность сравниваемой техники осуществляется по паспортным данным заявленными производителями;

- не учитывается влияние интенсивности эксплуатации, климатические факторы на изменение технико-экономических показателей.

А.Н. Максименко, В.В. Кутузова, Д.Ю. Макацария дают рекомендации по определению целесообразности использования дорожно-строительных машин, а также оценку эффективности их эксплуатации [94]. В основе оценки эффективности эксплуатации лежит себестоимость машиночаса. Основное внимание уделено показателям работоспособности и коэффициенту внутрисменного использования и их влиянию на технико-экономические показатели парка машин.

Целесообразность использования машины определяется уровнем затрат в процессе её жизненного цикла. Показано, как с увеличением наработки машины снижаются производительность и уровень приносимой ей прибыли и при каком уровне затрат нужно провести капитальный ремонт, списать машину или приобрести новую.

Для получения высокого уровня прибыли от выполнения планируемых работ необходимо рассматривать и себестоимость механизированных работ, и стоимость применяемых материалов. Все это напрямую будет зависеть от выбранной машины, уровня её технологичности, её прибыльности в процессе эксплуатации.

В работе А.Н. Максименко, В.В. Кутузова, Д.Ю. Макацария подробно рассмотрена экономическая целесообразность эксплуатации техники при различном значении наработки. Приведен алгоритм выбора машин и формирования комплектов из имеющегося состава машин. Определяются стоимость механизированных работ и уровень получаемой прибыли. К недостаткам можно отнести то, что технико экономическая оценка при сравнении и выборе техники происходит по паспортным значениям, недостаточно учитываются требования объектов строительства.

Следующий метод выбора дорожно-строительной машины представлен В. И. Баловневым [13]. В этом методе предлагается выбор машины с многоцелевым оборудованием. Особенностью является учёт противоречивых требований к многофункциональной машине в процессе её работы. В одних случаях целесообразно увеличивать массу машины – при копании, в других уменьшать – при транспортировке грунта.

Автор предлагает оценивать технико-экономическую эффективность работы машины по параметрам: по эксплуатационной производительности, которая должна быть наибольшей, или по времени рабочего цикла, которое должно быть наименьшим.

При расчете времени рабочего цикла используется ряд коэффициентов: kуд.эк – удельное сопротивление грунта копанию ковшом экскаватора;

f – коэффициент сопротивления передвижению экскаватора;

kвсп.эк – коэффициент, учитывающий время на подготовительные и другие вспомогательные работы;

kин – коэффициент влияния инерции при копании с разгона;

kG – коэффициент, учитывающий вес машины, приходящийся на режущую кромку ковша;

kзд – коэффициент загрузки двигателя при копании и перемещении груза.

На рис. 2.6 показано изменение эксплуатационной производительности от массы экскаватора и прочности грунта.

Рис. 2.6. Зависимость эксплуатационной производительности ЭО с челюстным ковшом при выполнении работ по копанию траншеи, укладке труб и обратной засыпке от массы экскаватора и прочности грунта:

1 – kуд.эк = 50 000 Н/м2;

2 – kуд.эк = 80 000 Н/м2;

3 – kуд.эк = 110 000 Н/м2;

4 – kуд.эк = 130 000 Н/м2;

5 – kуд.эк = 150 000 Н/м Несомненным достоинством метода является учёт вероятных условий эксплуатации через такие параметры, как прочность грунта, дальность перемещения грунта. По критерию минимизации цикла работы экскаватора определяется его оптимальная масса и по этому показателю осуществляется выбор машины по каталогу. Недостатком данного метода является отсутствие обоснования выбора машины с позиции экономической целесообразности.

Метод Т. А. Баймолдаева построен на сравнении удельных значений единичных показателей технического уровня машины, на примере выбора одноковшового гидравлического экскаватора [11].

Технический уровень каждой машины характеризуется рядом технических параметров, основные из которых продолжительность цикла, удельный расход топлива, 80 %-ный ресурс, давление в гидросистеме, глубина копания. Было произведено сравнение различных экскаваторов из США, Германии, Франции, стран СНГ, России, Японии. Удельные значения после соответствующих преобразований технических параметров формируются для нахождения идеально «лучшего» и «худшего» образцов (при помощи определения минимальных и максимальных значений единичных показателей).

На основании удельных значений определялся комплексный показатель каждой машины:

1 n kij kij kij, (2.1) K ТУ n i 1 n n 1 kij i где kij – относительный показатель, отношение базового показателя к единичным показателям технического уровня оцениваемой машины.

Среди полученных данных находили идеально «лучшую» с наибольшим показателем КТУ и «худшую» с наименьшим значением КТУ. По величине комплексного показателя машины ранжируются по их техническому уровню, определяются «лучшие» и «худшие»

модели. Метод позволяет выбрать «лучшую» машину в своей размерной группе. Для более корректного выбора следует разделить исследуемые машины на технику российского и импортного производства, т.е. в одинаковой ценовой категории.

В совместной работе И.Н. Кравченко, В.П. Тростина, А.А.

Костюнина приводится методика оценки выбора строительной техники и оборудования [81]. В качестве критерия, по которому производится сравнение и дальнейшее использование машины (объекта), выступает интегральный коэффициент эффективности технических характеристик, отнесённых к стоимостным показателям их приобретения и эксплуатации.

При расчёте интегрального показателя эффективности технических характеристик учитываются количество необходимых для расчета подсистем объектов в сравниваемых вариантах, их значимость по группе основных параметров, которые в свою очередь влияют на техническую и экономическую эффективность.

Общая интегральная оценка технического объекта производится по формуле nn К К ci ( K пj K тj ), (2.2) i 1i где К ci и K j – соответственно оценка значимости i-й подсистемы и j-го параметра объекта;

K тj – коэффициент технической значимости j-го параметра;

n и m – соответственно количество значимых подсистем и параметров.

Достоинства рассмотренной методики:

- сравнение технических показателей похожих моделей различных производителей или одного производителя;

- вводится градация технических данных по уровню их значимости для потребителя;

- рассмотренная методика позволяет уже на стадии проектирования оборудования оценить его технико-экономические показатели.

Методика предназначена для оценки, сравнения и выбора строительного и транспортно-технологического оборудования, имеющего равномерную загруженность в течение всего срока эксплуатации.

Компания «Катерпиллар» [173], занимающаяся производством, продажей и сервисным обслуживанием дорожно-строительных машин и комплексов, дает рекомендации по выбору машин, организации работ и применению новых технологий в строительстве.

В рекомендациях предлагается эксплуатирующим организациям использовать технику, применение которой позволит уменьшить количество необходимых машин в строительстве при соблюдении требуемой сменной производительности и сохранении необходимого качества выполняемых работ. В рекомендациях для повышения эффективности эксплуатации техники сравнивают два комплекта машин, европейский и американский, при выполнении каких-либо работ (например, отсыпка дорожной подушки). Рассматриваются недостатки и достоинства каждого из комплектов, обосновываются наиболее эффективные комплекты машин.

В рассматриваемых рекомендациях основой по повышению производительности и эффективности использования машин является применение более современных и высокотехнологичных машин, а также изменение технологии выполнения работ. Для различных модификаций рабочего оборудования дорожно-строительных машин предлагаются свои поправочные коэффициенты, участвующие при определении стоимости владения техникой.

Основные способы повышения эффективности: минимизация технологических простоев машин, загрузка машин должна быть постоянной, уменьшение зависимости от покупных материалов (песок, щебень), повышение качества выполнения работ при создании оснований, направление сэкономленных денежных средств на покупку новой необходимой техники.

К недостаткам рекомендаций компании «Катерпиллар» можно отнести то, что при выборе машин, входящих в комплект, практически не учитываются требования объектов, выбор техники происходит по паспортным значениям, отсутствует экономическая составляющая сравнения стоимости выполнения одних работ различными по составу комплектами.

В.А. Пенчук рассматривает вопрос, связанный с эффективностью эксплуатации строительных машин [127]. Основное внимание в рассматриваемой работе уделено повышению эффективности эксплуатации техники за счет соотношения параметров её функционального назначения (производительность), срока эксплуатации и параметров строительных объектов (объем, количество объектов в год, их удаленность).

При выборе единицы техники автором учитываются: доход от машины в каждом году её эксплуатации, коэффициент эффективности рабочего процесса (отношение максимальной эксплуатационной производительности к теоретической), коэффициент использования машины по времени (в зависимости от технологических, организационных и климатических факторов).

Но наибольший интерес в предлагаемой методике по выбору машины представляет рассмотрение таких параметров, как объёмы работ на каждом объекте, их рассредоточенность, дальность перебазировки машины и её производительность. Рассчитав эти параметры с экономической точки зрения на этапе приобретения техники, можно предварительно произвести выбор типоразмера машины, обосновать вид ходовой части машины: гусеничный или пневмоколесный.

Х.А. Фасхиев предлагает трехступенчатую модель выбора дорожно-строительной техники, состоящую из ряда этапов [178]. В качестве критерия, определяющего выбор машины, выступает чистая текущая стоимость (ЧТС). Критерий ЧТС – показатель эффективности инвестиций – рассчитывается по формуле Тсл Тi ЧТС ДЧДП t ДI t, (2.3) t 0 t где ДЧДП t – дисконтированный чистый поток;

ДI i – дисконтированные инвестиции;

Тсл – срок службы автомобиля;

Тi – период инвестирования;

t – текущий год эксплуатации.

На первой ступени происходит сравнение выбранных машин аналогов (происходит сравнение паспортных технико-экономических показателей). На второй ступени происходит сравнение выбранных машин по критерию «коэффициент качества» (выбираются машины с наиболее высоким значением). На третьей ступени рассчитывается коэффициент конкурентоспособности (соотношение показателя «качество и цена»), выбирается машина с наибольшим значением.

Окончательный выбор машины происходит при сравнении вышеперечисленных показателей.

Достоинством методик является то, что можно произвести предварительный выбор машин по общим технико-экономическим показателям. Единично выбираемые машины наиболее подходят под конкретные условия эксплуатации, однако как они будут работать в совокупности с другими видами, марками и моделями машин в уже существующей структуре парка машин – также немаловажный вопрос. Например, несмотря на высокие эксплуатационные показатели, при работе в автономном режиме могут возникать трудности при работе в комплекте, машины которого будут накладывать ограничения по скорости выполнения рабочих операций, что может привести к неэффективной эксплуатации при заданных режимах. Немаловажным фактором является сочетание различных условий эксплуатации, накладываемых не только климатическими, но и технологическими факторами. Учитывая эти факторы, можно смоделировать те режимы, в которых в основном будет работать техника, и определить для этих условий наиболее подходящие вид, марку и модель выбираемой машины.

Недостатки методов выбора машин среди аналогов:

- не учитываются обновляемая структура и состав парка машин;

- в большинстве методов выбор производится для новых машин, без учета влияния изменения технико-экономических показателей в течение жизненного цикла машины, режимов эксплуатации техники;

- выбор техники производится по паспортным (усреднённым) значениям, без учёта влияния технологических параметров объектов строительства (дальность транспортировки, глубина копания, категория грунта, масса груза, условия перемещения и т.д.);

- не учитываются режимы и условия эксплуатации, в которых будет использоваться машина, влияние различного вида простоев;

- слабо представлено влияние показателей надёжности (средняя наработка между отказами, коэффициент готовности, коэффициент технического использования) на выбор машин.

2.3. Анализ работ, посвящённых вопросам развития парка дорожно-строительных машин Повышение эффективности использования парка дорожно строительных машин можно осуществить путём совершенствования способов и методов управления.

В работе С.В. Репина рассматривается вопрос оптимизации возрастной структуры парка дорожно-строительных машин [147].

Автор предлагает управлять возрастной структурой парка по коэффициенту технической готовности. Парк машин делится на возрастные группы с постоянным шагом изменения коэффициента готовности k (рис. 2.7).

Рис. 2.7. Метод разделения парка машин на возрастные группы с постоянным шагом k по оси k в зависимости от времени эксплуатации Исходными данными для формирования возрастных групп являются принятое минимальное значение коэффициента готовности и количество возрастных групп. Каждая возрастная группа, имея условный уровень наработки, характеризуется своими затратами (эксплуатационными и издержками владения), которые в свою очередь будут влиять на уровень выручки В и прибыли Ра от эксплуатации парка машин.

Для повышения уровня технической готовности С.В. Репин предлагает несколько вариантов: покупка новых машин по определённой цене С в количестве Х, продажа машин из разных возрастных групп, покупка не новых машин, проведение капитального ремонта, списание машин при достижении определенной наработки.

Используя вышеперечисленные варианты для повышения технического уровня и работоспособности, получаем модернизированный парк, который характеризуется количеством машин bi в каждой возрастной группе и уровнем затрат на его содержание Zbi. Определение bi и Zbi подлежит оптимизации.

Математическая модель задачи оптимизации выглядит Z` См Х пок Син Х ин Свр5 Х вр zкр Х кр С лик Х сп min ;

(2.4) Т bmax T b T bmin ;

(2.5) а1 Х пок 0 ;

а3 Х ин 0 ;

а5 Х пр 0 ;

а6 Х кр 0 ;

а N Х сп 0 ;

(2.6) Х пок, Х ин, Х пр, Х кр, Х сп целое ;

(2.7) В Вmax, (2.8) где Хпок, Хин, Хвр, Хкр, Хсп – количество машин соответственно новых покупных, не новых, проданных из разных возрастных групп, прошедших капитальный ремонт, списанных;

Т bmax, T b, Т bmin – интервал продолжительности работы машин в каждой возрастной группе, от максимального до минимального значения.

Результаты оптимизации парка машин позволяют по различным целевым функциям управлять структурой ПМ, целевой функцией может быть как минимум капитальных вложений, так и показатель прибыли.

К достоинствам данного метода следует отнести экономическую составляющую, которая учитывает приходящиеся затраты и получаемую прибыль для каждой возрастной группы.

Е.С. Кузнецов в своей работе [87] на примере автотранспортного предприятия предлагает управлять возрастной структурой по реализуемому показателю качества (рис. 2.8).

Рис. 2.8. Реализуемый показатель качества Деление парка происходит по количественному или процентному распределению, и каждая возрастная группа характеризуется своим средним возрастом (рис. 2.9). Средний возраст и возрастная структура парков характеризуют показатель эффективности работы парка в целом, в потребных ресурсах, коэффициенте технической готовности, производительности, потребности в рабочей силе.

В рассматриваемой работе [87] при расчете возрастной структуры парка уделено внимание такому вопросу, как способы списания машин. Способы списания делятся на дискретное списание – при достижении установленного срока (рис. 2.10, кривая 1);

случайное списание, которое характеризуется вариацией фактической наработки до списания (рис. 2.10, кривые 2, 3).

Е.С. Кузнецов приводит ряд графиков и таблиц, по которым можно сказать, что с увеличением срока службы машин снижаются показатель технической готовности, производительность. Помимо всего перечисленного повышаются такие показатели, как годовая потребность в технических обслуживаниях (ТО) и капитальных ремонтах (КР), потребность в рабочей силе для проведения ТО и КР, потребность в запасных частях, общие затраты на производство работ.

Рис. 2.9. Изменение возрастной структуры ПМ Рис. 2.10. Способы списания машин В данной методике Е.С. Кузнецовым рассмотрены вопросы, связанные с расчетом показателей возрастной структуры парка, учтены такие показатели техники, как определение существующей возрастной структуры, прогнозирование структуры с учетом изменения его количественного и качественного состава, использование машин с учетом возраста и условий эксплуатации.

Предложенная методика подходит к предприятиям, имеющим в своём составе большой количественный состав техники одной марки и типоразмера. Машины одного года приобретения имеют практически одинаковую наработку. Применить данную методику к предприятиям дорожно-строительной отрасли весьма сложно, так как техника одного года приобретения может иметь различную наработку.

В совместной работе коллектива авторов под руководством Е.С. Локшина [199] рассматриваются вопросы, связанные с эксплуатацией машин, управлением работоспособностью парков машин, диагностированием и фирменным обслуживанием машин, эффективным использованием машин и комплектов и др.

Наибольший интерес представляет рассмотрение таких вопросов, как оптимизация состава комплектов и распределение машин по объектам строительства.

При нахождении необходимого количества машин, требующихся для выполнения определенного объёма работ, предлагается использовать метод статического моделирования Монте-Карло. В качестве примера рассмотрена работа комплекта «экскаваторавтосамосвалы». Сущность метода заключается в минимизации простоев машин в процессе работы при заданном временном отрезке. За исходные параметры взяты продолжительность погрузки автосамосвала экскаватором и продолжительность рабочего цикла автосамосвала. В процессе расчета определяются значения удельных простоев, удельной себестоимости и производительности комплекта в зависимости от изменения числа самосвалов. Из массива полученных данных можно выбрать комплект с максимальной часовой производительностью или минимальными удельными приведёнными затратами.

При распределении машин по объектам строительства в качестве критерия коллективом авторов предлагается применять минимум суммарных затрат на производство механизированных работ на всех объектах. Следует отметить, что при распределении машин учитываются: условия выполнения полного объема работ на каждом объекте, условия своевременного выполнения работ на объекте, условия выполнения машинами в течение года директивных норм выработки и количества машиносмен работы в год.

К недостаткам можно отнести то, что рассматриваются детерминированные или усреднённые значения технологических параметров объектов строительства и эксплуатационных показателей машин без учёта их вероятностного характера (глубина копания, дальность возки грунта, темп строительства, продолжительность цикла работы экскаватора, автосамосвала, часовой расход топлива).

С.Н. Николаев рассматривает вопросы, связанные с совершенствованием управления парком техники строительных предприятий [114]. Система управления парком техники (СУПТ) является составной частью, входящей в систему управления предприятием. СУПТ это совокупность элементов, обеспечивающих разработку политики и поиск решений для реализации потенциальных возможностей парка при ограничении по ресурсам (рис. 2.11). При создании системы или совершенствовании существующей есть несколько этапов: установление в потребности парка машин;

разработка направления развития парка техники;

определение необходимого состава парка техники;

разработка и применение методов по количественному и качественному измерению производимых процессов;

определение необходимых средств для решения текущих задач.

Рис. 2.11. Процессы формирования и использования парка техники Как видно из рис. 2.11, СУПТ состоит из шести взаимосвязанных процессов.

Первый процесс формирование парка машин рационального состава по количеству, видам, типоразмерам, возрасту.

Второй процесс – использование парка техники по назначению.

Третий процесс – организация сервиса ПМ, сокращение простоев машин по техническим причинам, сокращение эксплуатационных затрат.

Четвертый процесс – обеспечение запасными частями и эксплуатационными материалами.

Пятый процесс – финансовое обеспечение для выполнения 14 и шестого процессов.

Шестой процесс – обеспечение необходимой информацией процессов с 1 по 5 для эффективного функционирования СУПТ.

Каждый из процессов включает в себя определенную структуру, которая взаимосвязана с остальными процессами для наилучшего функционирования парка машин. Так, например, количественный состав парка техники (процесс 1) зависит от ее простоев по организационным (процесс 2) и техническим (процесс 3) причинам, наличия финансовых ресурсов (процесс 5).

Рис. 2.12. Верхняя часть структуры процесса «Информационное обеспечение формирования и использования парка техники»

С.Н. Николаевым подробно расписываются все процессы, приводятся иерархические структуры для каждого из них. Однако наибольший интерес представляет шестой процесс «Информационное обеспечение формирования и использования парка техники» (рис.

2.12). Это одна из немногих работ, в которой говорится о необходимости собирать, обрабатывать и хранить информацию обо всех процессах, которые происходят в ПМ и связаны с ним. В состав собираемой информации включаются: «история техники», в том числе и по группам;

степень использования методов управленческого учета;

используемые методы ведения различных видов учета и др.

Ф.К. Абдразаковым представлена энергоресурсосберегающая модель, которая предполагает план оптимального распределения имеющейся на предприятии землеройной техники по производственным объектам [3].

Математическая модель имеет вид mn ЗП min ;

ЗП CМЧij X ij ;

(2.9) i 1 j mn ЭП min ;

ЭП ЭМЧij X ij ;

(2.10) i 1 j n X Ф ;

i 1,2,..., m ;

j1 ij i (2.11) m П X V ;

j 1,2,..., n ;

i 1 Эij ij 0 К КЗij 1;


X ij 0;

X ij X max ij i 1, 2,...m ;

j 1, 2,...n. (2.12) В качестве критериев, на основании которых проводят оптимизацию, выступают суммарные годовые производственные затраты Зп, руб., суммарные годовые энергозатраты ЭП, кВт/м3, также автор предлагает учитывать продолжительность работы машины на объекте Х, маш.-ч, фонд работы Ф, маш.-ч, производительность ПЭ, м3/ч, энергоёмкость разработки грунта машиной на объекте, коэффициент качества земляных работ по недоборам грунта, максимально возможную продолжительность работы машины на объекте.

Предложенная методика позволяет:

- определить продолжительность работы машин на объектах, энергоемкость разработки грунта, производственные затраты, продолжительность работы машин на объектах;

- оптимально распределить имеющиеся машины по объектам и сократить производственные и энергозатраты.

На примере парка дорожно-строительной техники производится оптимизация производственного плана распределения машин с минимальными энергетическими и финансовыми затратами по объектам. Вводится и учитывается при распределении техники такой показатель, как качество выполняемых работ на определенных объектах. Методика направлена на сокращение производственных и энерго-затрат.

Как недостаток можно отметить, что не учитывается влияние наработки машины на изменение её технико-экономических показателей, т.е. увеличение количества отказов и динамики изменения производительности в процессе наработки.

С.М. Кузнецов предлагает универсальную схему, которая может быть использована как для формирования ПМ, так и для формирования комплектов машин и механизмов [88]. Концепция формирования ресурсосберегающих парков, комплексов и комплектов дорожных, строительных и подъёмно-транспортных машин показана на рис. 2.13.

Предлагается формировать ПМ по модульному принципу, основоположником которого является С.Я. Луцкий. Процесс следует начинать с формирования вариантов строительных систем. Далее формируются возможные варианты систем для конкретных условий производства и рассчитываются технические и экономические показатели каждого варианта. Основные показатели – это производительность и себестоимость выполнения заданного объёма работ.

Для автоматизации процесса формирования ресурсосберегающих парков и комплексов машин С.М. Кузнецовым разработана общая схема. Схема предусматривает поэтапный ввод данных, сравнение полученных результатов с требуемыми показателями, выбор лучшего варианта комплекта машин.

Предлагаемая схема учитывает много параметров строительства, таких как объём строительных работ, технологическая схема, увязка с другими составляющими комплексного процесса, работа со справочной информацией, сравнение комплектов и др.

Рис. 2.13. Схема проектирования и оценки ресурсосберегающих парков строительных машин Следует отметить, что помимо учета технических составляющих рассмотренная схема учитывает и экономическую сторону каждого из процессов. Определяются такие показатели, как себестоимость разработки 1 м3 грунта, стоимость эксплуатации машины, ремонт и стоимость запасных частей и др.

В работах П.И. Сорокина рассмотрены вопросы, связанные с распределением имеющегося ПМ между объектами;

организации и экономики комплексно-механизированных работ в дорожном строительстве до оптимальных значений эффективности использования машин [164, 165]. Изложены основы теории и методы оптимизации расчетов организации работ и структуры парка машин механизированных строительных организаций. Приведены оптимальная постановка и экономико-математическая модель основной задачи реализации потока земляных работ на группе объектов.

Следует более подробно остановиться на том, что П.И. Сорокин в своих работах рассмотрел вопросы организации потока земляных работ. Главные задачи организации: определение цели, обеспечение методов и средств ее достижения. Автор выделяет две наиболее существенные задачи, которые решаются предлагаемой математической моделью. Первая – заданы количество машин и структура используемых ресурсов. Необходимо найти оптимальные способы сочетания, расстановки и использования последних для получения наибольшего объема продукции. Вторая – заданы объёмы работ и сроки выполнения работ. Требуется определить структуру, минимальное количество ресурсов и рациональные схемы их использования.

При решении поставленных задач интерес представляет распределение ПМ дорожно-строительного треста по объектам – первый этап. Программа земляных работ и ПМ треста рассматривается как система множеств «потребителей» и «источников» ресурсов. Каждому сочетанию различных типоразмеров машин можно поставить в соответствие множество способов выполнения работ этим сочетанием, различающихся характеристикой и схемами работ. Количество таких множеств равно числу сочетаний типоразмеров машин.

Второй этап включает в себя оптимизацию нагрузки машин на объекте. Задача заключается в оптимальном распределении объёмов работ на объекте между машинами комплекта, при этом должен обеспечиваться минимум затрат на их выполнение с учетом возможной недогрузки машин и требований технологий.

Следует отметить ряд работ, направленных на управление парком машин с позиции влияния на этот процесс такого показателя, как получаемая прибыль от эксплуатации техники.

С.В. Репин разработал концепцию эффективности эксплуатации строительных машин [144, 145], которая предусматривает системный подход к повышению эффективности эксплуатации;

за критерий принят уровень рентабельности, а за цель предприятия – повышение прибыли.

Системный подход включает в себя создание системы, описание её свойств и структуры, свойств составляющих элементов, внутренних и внешних связей.

Внешняя среда системы – совокупность переменных (политические, экономические, демографические), которые не подвергаются воздействию со стороны менеджмента предприятия.

Внутренняя среда системы – переменные, оказывающие непосредственное влияние на формирование структуры предприятия, предопределяют необходимые ресурсы.

Структура предприятия определяется ПМ, который в свою очередь является объектом воздействия системы и источником средств существования системы. Общее управление предприятием складывается из нескольких уровней: стратегические задачи на длительную перспективу, краткосрочные задачи и решение тактических проблем и реализация оперативных целей и задач.

Реализация итоговой прибыли от эксплуатации техники в виде функции времени определяется выражением П t Bt Z t У t П min, (2.13) где B(t), Z(t) – выручка и затраты от производственной деятельности предприятия;

У(t) – ущерб, вызванный срывом нормального хода производственного процесса;

Пmin – минимально допустимая норма прибыли;

t – возраст эксплуатируемого оборудования.

С.В. Репиным рассматривается влияние выручки, затрат и ущерба на возможность повышения эффективности системы.

Основной составляющей является возраст машины;

при различном его уровне можно определить минимум удельных затрат, максимум извлекаемой прибыли за расчетный период, минимальный допустимый уровень рентабельности.

Основное внимание автора направлено на комплекс определенных моделей, применение которых будет повышать эффективность использования парка машин: модель формирования наработки ПМ, учет ущерба, вызванного недостаточной надежностью машин, оценка и расчет прямых и сопряженных экономических потерь, модель влияния внезапных отказов на эффективность функционирования машины, модель увеличения времени простоев в случае внезапного отказа машин.

К достоинству рассмотренной концепции можно отнести применение вышеуказанных моделей, которые позволяют просчитывать получаемую прибыль предприятием и оценивать уровень рентабельности при имеющемся ПМ, найти оптимальный срок службы машины по различным критериям, уровень надежности машины при различной наработке, рассчитать затраты, приходящиеся на проведение ТО и Р, учесть динамику их изменений. Также следует отметить учёт влияния таких факторов, как отсутствие фронта работ, конструктивно-технические причины на действительную наработку машины и учёт влияния возраста машины на годовую эксплуатационную производительность, а также влияние простоев из-за проведения ТО и Р.

Следует отметить отсутствие учёта влияния наработки с начала эксплуатации машины на изменение её текущей эксплуатационной производительности, т.е. недополученных финансовых результатов из-за снижения эксплуатационной производительности по причине накопления неисправностей, например затупление режущих элементов, снижение коэффициента полезного действия гидропривода, элементов трансмиссии, мощности двигателя внутреннего сгорания, износ элементов ходовой части (шин, траков, опорных катков и т.д.).

При управлении прибылью дорожного предприятия В.П. Павлов [125] рассматривает изменения в годовом объёме выполненных работ с учетом ограничений по бюджету и численности рабочих. В качестве критерия, оценивающего эффективность развития предприятия, автор предлагает использовать производственную функцию (ПФ). ПФ связывает объём выпуска продукции с затратами рабочего времени на её выполнение, также рассматриваемая ПФ характеризует применяемую предприятием технологию.

Получение максимальной прибыли предприятием при ограничении по бюджету имеет вид max ПР(L, K) max (CY C M ) y (L, K) C L L CO ;

(2.14) CL L C K K B (2.15) где ПР – прибыль;

L – количество затрачиваемых единиц живого труда;

CК – полные издержки за заданный период;

K – объём используемого в течение года основного капитала;

B – бюджетное ограничение;

y – объём выпуска продукции;

CY – цена реализуемой CM – стоимость расходуемых материалов и продукции;

энергоресурсов в единице продукции;

CL – заработная плата работников;

CO – амортизационные отчисления или плата за аренду техники.

Применение рассматриваемой методики на конкретном предприятии позволяет определить: оптимальный объем выполняемых работ при фиксированном бюджете, диапазон увеличения бюджета для прироста прибыли, точку прекращения роста технических и экономических показателей предприятия при изменении бюджета.


В своей работе С.Я. Луцкий рассматривает вопрос управления и обновления ПМ с учетом экономической составляющей [91]. Интерес представляет подробное рассмотрение различных вариантов обновления ПМ при помощи государственных льгот и дотаций, при условии взятия машин в аренду или лизинг, способы взаимодействия различных предприятий для получения крупных заказов. Также следует отметить рекомендации для финансового взаимодействия предприятия как с внешними источниками, так и с внутренними.

При обновлении ПМ автором предлагается:

- делить машины на две группы по критерию «нормативный срок выработки ресурса»;

- распределять наиболее новые машины по объектам, которые характеризуются высокой привлекательностью для предприятия;

- машины с превышенным ресурсом оставлять для выполнения дополнительных объемов или производить списание этих машин (в случае их простоя).

К достоинствам работы следует отнести следующее: показаны экономическая целесообразность эксплуатации техники до определенной величины ресурса и приобретение новой, предлагаются варианты обновления парка машин в зависимости от стратегии развития предприятия, при обновлении учитывается уровень прибыльности выполняемых работ. Дорожные организации должны стремиться сформировать портфель заказов в соответствии с мощностью ПМ и задачами стратегического развития. Второе направление – это выполнение строительных работ при наименьших затратах, для этого необходимо применение современных строительных материалов и ресурсосберегающих технологий, передовых методов организации труда, высокопроизводительной техники, научной организации труда и комплексной механизации трудоёмких процессов. Также даются рекомендации по оптимальному соотношению имеющихся на предприятии машин с различным уровнем наработки для выполнения запланированной годовой программы. Прежде чем определять эффективность различных машин для выполнения определённых видов строительных работ, предлагается рассчитать её производительность, а только потом выполнять основные расчёты.

В математической модели предлагается создание резерва машин, которые будут задействованы для выполнения дополнительных объёмов работ или в случае, если не удаётся сдать объект в заданный срок, при этом отмечается, что резервирование приведёт к увеличению удельных капитальных вложений.

В качестве критерия эффективности развития ПМ и ремонтно эксплуатационных баз было принято следующее выражение:

I Z [ Ц tk V tk ( X 1, X 2, X 3 ) C tk X tk (Ф1, Ф2 ) Сp Y ( R )] t, (2.16) i где Ц tk – вектор цен на продукцию k-го вида в t-м году;

Vtk – вектор объёмов работ (задельного и потенциально входящих в производственную программу) на объектах текущего производства;

Ctk – матрица удельных приведённых затрат на формирование и эксплуатацию парка машин i-го типа по всем его группам, включая изношенные и новые машины с фондом рабочего времени Ф1, Ф2;

Ср – матрица удельных приведённых затрат на развитие и функционирование предприятий ремонтно-эксплуатационной базы;

Y – мощность ремонтных предприятий;

Х1, Х2, Х3 – параметры объектов;

R – размер ремфонда;

– коэффициент приведения экономического t эффекта в текущем году к эффекту в первом году эксплуатации техники.

С.Я. Луцкий предлагает использовать метод параметрического программирования, заключающийся в подборе конкретных технических параметров под будущие перспективные объекты строительства. Например, для бульдозера такими техническими параметрами будут являться мощность бульдозера и эксплуатационная масса. Вариантные расчёты параметров и количества машин по критерию «суммарная прибыль» позволяют определить эффективность приобретения и эксплуатации новых машин применительно к различным структурам производственных программ выполнения строительных работ по годам расчётного периода. Для определения потребности в новых машинах для технического перевооружения фирм и рациональных инвестиционных схем приобретения была предложена следующая математическая модель:

1. Условие выполнения полных работ I I I П нij хнij П ij хij П иij хиij V j, j 1,..., n, (2.17) i 1 i 1 i где П н ij, П и ij, П ij – производительность новых, имеющихся в наличии и изношенных машин i-го типоразмера;

V j – годовой объём работ на j-м объекте;

хij – искомое распределение машиноресурсов.

2. Условие выполнения дополнительных объёмов работ на объектах I I I П нij хнij П ij хij П иij хиij VДj, j n 1,..., n e, (2.18) i 1 i 1 i е – количество дополнительных объектов;

VДj – объём работ на данных объектах.

3. Ограничение по наличным фондам основных машин и закупкам новых машин I хij Ф i Ф нi, (2.19) i где Фi, – количество машиноресурсов (машиночасов) Фн i приобретаемых и наличных машин.

4. Ограничение по наличным фондам и поставкам комплектующих для транспортных и технологических работ I хij К iнj Фri Ф rн i, (2.20) i где Фri, Ф rн – наличные фонды и возможные новые приобретения i комплектующих в расчёте на единицу машиноресурсов ведущих машин;

К iнj - коэффициент затрат машиноресурсов комплектующих машин в расчете на единицу машиноресурсов ведущих машин.

5. Суммарный размер прибыли I I I S нij П нij хнij S ij П ij хij S иij П иij хиij max, (2.21) i 1 i 1 i где Sиij, S иij, Sij – прибыль на единицу продукции соответственно новых, имеющихся в наличии, изношенных машин.

Одна из рассматриваемых задач – выбрать наиболее выгодные объекты, обеспечивающие наибольшую прибыль, и разработать план обновления при экономической целесообразности увеличения ПМ, определить потребность в новой технике. В качестве критерия предлагалась максимальная прибыль при выполнении полных объёмов работ на контрактных и новых объектах при вышеуказанных ограничениях I ( Ц j Зij хij ) max, (2.22) i где Ц j – рыночная цена j-го построенного объекта, руб.;

Зij – себестоимость работ и удельные затраты на приобретение новой машины i-го типа, руб./маш.-ч.

В представленных математических моделях не рассматриваются динамика изменения инвестиций, величина доли дохода, которая должна отчисляться на развитие ПМ. Однако С.Я. Луцкий указывает на то, что предприятия дорожной отрасли должны заниматься расширением производственной деятельности или диверсификацией с целью обеспечения фронта работ [91]. Для управления возрастной структурой и принятия различных решений была предложена схема динамического программирования.

Период долгосрочной перспективы – 10 лет, разделенный на два этапа по пять лет. При этом в качестве критерия предложено удельное значение прибыли St Д П t Фt (1 К n ) (1 К ф ) Эt (1 К Э ) (1 К ф ) К t, (2.23) i где Дi – доход в расчете на единицу продукции;

Пt, Фt – соответственно среднечасовая производительность, м3/ч, и годовой фонд рабочего времени машины, маш.-ч., в возрасте t;

Эt – затраты на эксплуатацию машины в возрасте t лет в расчёте на маш.-ч. ее работы;

Кп, Кф, Кэ – коэффициент ухудшения технико-экономических показателей за год эксплуатации техники в связи с ее старением: Кп – сокращение производительности из-за износа агрегатов и узлов, Кф – уменьшение годового фонда рабочего времени по причине отказов и Кэ – увеличение затрат на эксплуатацию в связи c ремонтов, дополнительными расходами на техническое обслуживание и ремонты. Кп = 0,5 – 2,5 %;

Кф = 2 – 4 %;

Кэ = 2 – 4%;

Кt – годовой размер выплат в t-м году по варианту приобретения новой машины в рассрочку или в кредит.

К достоинствам также можно отнести рассмотрение вопросов, связанных с организацией сети сервисных центров для обслуживания ПМ. Однако С.Я. Луцкий рассматривает решение этого вопроса отдельно от проблемы, связанной с развитием ПМ, не учитывает взаимодействия ремонтных баз дорожных организаций и фирменных технических центров, независимых предприятий технического сервиса (неофициальных дилеров). Не учитывается неравномерность поступления заявок в зону ТО и Р ремонтной базы с учётом сезонности выполнения строительных работ, повышения интенсивности эксплуатации машин.

С.Я. Луцкий рекомендует искать и выполнять виды работ в зависимости от созданных модулей, также рассмотрена динамическая модель принятия решений по оптимальному выбору способа инвестирования при обновлении парка машин. В ходе расчётов, исходя из того, сколько техника стоит, сколько она зарабатывает в год, величины процентной ставки, определяется, каким способом она будет приобретаться: за наличные средства, в рассрочку, в кредит, в лизинг, на условиях государственного субсидирования. Не учитывается неравномерность интенсивности эксплуатации машин, объёмов, темпов строительных работ и поступления заявок на выполнение их в течение года.

В совместной работе С.В. Репина и С.А. Евтюкова [146] рассматриваются различные методы управления доходностью парка машин, которая характеризуется абсолютными (сумма прибыли или доходов) или относительными (уровень рентабельности) показателями. Для предприятия минимально допустимый уровень прибыли Рmin определяется порогом эффективности :

min B 1 R, (2.24) max Z где B – выручка;

Z – затраты;

R – уровень рентабельности (отношение прибыли к затратам).

Материальным основанием создания стоимости продукции являются затраты, которые делятся на условно-постоянные (не зависят от наработки машины за расчетный период) и переменные (изменяются пропорционально наработке машины). Деление затрат на данные группы определяет зависимость между выручкой от реализации продукции, себестоимостью и размером прибыли от реализации.

Прибыль зависит от количества реализованных единиц продукции или услуг, разности между ценой единицы продукции и величиной приходящихся на неё переменных затрат:

Р Ц м - ч zпер Т р Z пост, (2.25) где Р – прибыль организации;

Цм-ч – цена единицы услуг;

zпер – переменные затраты на единицу продукции;

Тр – объём реализации услуг (машиночасы работы ПМ);

Zпост – условно-постоянные затраты.

Предприятие для изменения размера получаемой прибыли может оказывать влияние на постоянные затраты, переменные затраты и стоимость машиночаса. Также влияние оказывает наработка машины за расчетный период. Снижение постоянных затрат влияет на снижение стоимости машиночаса, повышение конкурентоспособности предприятия. Существенного снижения величины переменных затрат можно достичь за счет сокращения издержек на ТО и Р при условии своевременного обновления ПМ.

Уровень наработки машины за расчетный период характеризует работу практически всех подразделений предприятия. Снижение годовой наработки говорит об изношенности машины, некачественном проведении ТО и Р. Увеличение наработки ведет к сокращению постоянных затрат и накладных расходов. Авторы также утверждают, что с увеличением наработки происходят уменьшение стоимости машиночаса, рост прибыли предприятия, что вызывает сомнения, т.к. затраты на ремонт, запасные части увеличиваются, а производительность снижается [111].

Стоит отметить, что в работах [87, 91, 147] предлагается делить структуру ПМ на возрастные группы по годам, коэффициенту технической готовности. Первый критерий не является объективным, так как не учитывает интенсивность эксплуатации машин за один и тот же интервал времени. Второй критерий более точен, так как отражает общее техническое состояние машин, связанное с частыми отказами и длительной продолжительностью простоев в зоне ТО и Р.

Однако простои современных машин могут быть связаны с неисправностями электронных систем, длительность простоев которых больше связана с отсутствием специалистов или длительным ожиданием его ввиду большой занятости. Так, для обслуживания асфальтоукладчиков марки «Титан-328» и других моделей в ЗАО «ХМДС» (г. Сургут) предприятия вынуждены вызывать специалиста по техническому сервису из Германии, что как раз и приводит к длительному его ожиданию, хотя сама неисправность может быть устранена за непродолжительное время. Это свидетельствует о том, что в возрастные группы большего порядкового номера могут попасть машины, со сравнительно небольшой наработкой от начала эксплуатации.

Для решения задачи, связанной с использованием корректного критерия, целесообразно применять наработку или пробег машин с учётом интенсивности их эксплуатации, которая характеризуется коэффициентами использования по мощности и по времени.

Современные системы бортового контроля позволяют считывать информацию о степени использования машин по тяговому усилию, частоте вращения коленчатого вала, продолжительности эксплуатации в течение смены на различных операциях (перемещение, работа разными видами рабочих органов) (рис. 2.14).

Рис. 2.14. График ежемесячной наработки ЭО ZX-210 H (фирма «Хитачи», Япония) на различных видах операций Всё это обеспечивает более точную оценку технического состояния машины и её прибыльность. Стоит отметить и использование на машинах устройств для измерения производительности – система «Пауэр линк» (фирма «Катерпиллар», США). Совместная оценка с позиции наработки с различной интенсивностью эксплуатации и, с другой стороны, оценка степени падения производительности позволяют оценить прибыльность данной машины на будущие годы, а главное, помогут решить задачу по сортировке её в соответствующую возрастную группу структуры ПМ.

Вышерассмотренные факторы оказывают влияние на уровень получаемой предприятием прибыли. Однако следует отметить, что на уровень рентабельности предприятия влияют сезонное увеличение затрат, увеличение ставок налогов, увеличение цен на ГСМ, вынужденное снижение стоимости машиночаса и т.д.

Анализируя вышерассмотренные работы, можно отметить несколько основных недостатков, присущих большинству работ:

- замена при обновлении ПМ осуществляется на аналогичные модель и типоразмер;

- не учитываются возможность выполнения новых и более прибыльных видов работ и использование современных технологий строительства;

- большинство моделей управления парком техники направлены на оперативное управление, не учитываются долгосрочные перспективы развития ПМ, т.е. изменение будущих выполняемых объёмов и видов работ;

- при расчётах используются детерминированные значения, а в лучшем случае для описания изменения случайных величин технико экономических показателей используется только нормальный закон распределения, что не всегда является адекватным реально протекающим процессам;

- не учитывается степень влияния фирменных технических центров, независимых предприятий технического сервиса на производственную программу ремонтной базы дорожных организаций, продолжительность простоя из-за проведения ТО и Р ДСМ, которая влияет на стоимость машиночаса выбираемой техники;

- при формировании и развитии парков ДСМ не учитываются имеющиеся финансовые ресурсы на предприятии;

- не учитывается неравномерность интенсивности эксплуатации машин, объёмов, темпов строительных работ и поступления заявок на выполнение их в течение года, поступления заявок в зону ТО и Р производственно-ремонтной базы с учётом сезонности выполнения строительных работ.

2.4. Алгоритм управления эффективностью эксплуатации парка дорожно-строительных машин с учётом его обновления ПМ эксплуатационных предприятий должны соответствовать требуемым технико-экономическим показателям. Для этого периодически или по мере необходимости в процессе эксплуатации проводятся мероприятия по корректировке состава и структуры парков, переоборудование машин, восстановление их технического состояния. Далее приведена блок-схема (рис. 2.15), которая позволяет комплексно проводить эти мероприятия [1].

В настоящее время в дорожно-строительных предприятиях наблюдается несколько направлений развития парков дорожно строительных машин:

1) стремление охватить максимальное количество строительных, дорожно-строительных услуг, всё это приводит к обновлению и пополнению парка ДСМ (увеличению номенклатуры и количества машин);

2) стремление провести обновление парков ДСМ техникой более высокого технического уровня;

3) стремление обновления парков ДСМ многофункциональными машинами с широкой номенклатурой сменного оборудования.

Если судить объективно, то для того, чтобы структура парка эффективно эксплуатировалась, необходимо, чтобы она обладала возможностью мобильно подстраиваться под изменяющиеся технологические параметры строительных объектов.

К этим параметрам можно отнести: объём и сроки строительства, количество объектов в год, количество видов дорожно-строительных работ (ДСР) на каждом из объектов, грунтовые и климатические условия. Все эти параметры в совокупности могут влиять на структуру парка ДСМ. Для того чтобы машины или группа машин могли быстро приспосабливаться под параметры объектов, не обязательно списывать, продавать невостребованную или неэффективную машину, порой достаточно провести замену рабочего оборудования на более востребованное. В связи с этим одними из требований к ДСМ являются возможность навешивания максимального количества видов сменных рабочих органов, быстрота их замены, которые способны повысить эффект от эксплуатации техники [59].

Наряду с развитием конструктивных особенностей машины, требуется внедрение на предприятиях дорожно-строительного комплекса автоматизированных систем управления процессами функционирования ПМ.

Согласно блок-схеме в левой части (блоки А4, А5) происходит деление ПМ сначала на виды, а затем на группы по показателю удельной прибыли, который определяется отдельно для каждого вида машин. Деление ПМ по этому показателю дает возможность отслеживать в процессе наработки падение производительности и увеличение продолжительности ремонта по каждой единице техники, производить сортировку машин по группам прибыльности.

Рис. 2.15. Методика управления эффективностью эксплуатации парка ДСМ при его обновлении Одновременно с вышеуказанным процессом в правой части блок-схемы (блоки Б4, Б5, Б6) происходят оценка и анализ затрат мощности машин определенного вида на выполнение различных видов ДСР, а в первом блоке (блок Б4) – оценка и анализ энергозатрат на различные виды ДСР. Это позволяет сравнить потенциальные возможности машин с потребностями объектов строительства (блок Б5). Следующим шагом алгоритма (блок Б6) является сравнение имеющейся структуры ПМ со структурой, которая получена с учетом имеющейся и ожидаемой загрузки ПМ.

После проведенного сравнения по затратам мощности и показателю удельной прибыли (блок АБ) получаем n-е количество машин определенных типоразмеров, по которым надо принимать решение о их дальнейшем использовании. Данная группа машин может состоять не только из старых машин, но также из машин относительно новых, приносящих малый доход предприятию.

Решение о дальнейшем использовании выбранной техники зависит от многих факторов, основной из них – экономическая целесообразность содержания её на балансе предприятия.

В блоках 7 и 8 рассматриваются различные варианты и принимается решение о дальнейшем способе повышения эффективности выбранной техники.

В блоке 9А рассматривается переоборудование возможным и востребованным оборудованием. Этот способ позволяет использовать машину в других видах работ, которые на данный момент являются более востребованными и приносящими больший доход предприятию.

В блоке 9Б рассматривается восстановление технического состояния машины, это наиболее спорный и не дающий однозначного ответа вариант. Проведение текущих и капитальных ремонтов во многом зависит от наличия качественных запасных частей для различных узлов и агрегатов машины, что одинаково справедливо для техники любого производителя. Не исключено, что решение по блокам 9А и 9Б может приниматься комбинированно.



Pages:     | 1 | 2 || 4 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

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.