МЕТОДЫ И МОДЕЛИ ОЦЕНКИ РАЗВИТИЯ МИКРОЛОГИСТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ АВТОТРАНСПОРТНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ


Цель занятия: изучение методов и моделей оценки микрологистической системы автотранспортного предприятия

Ключевые слова: автотранспортное предприятие, модели оценки развития

Надежность функционирования логистической цепи в значительной мере определяется надежностью работы транспорта как элемента логичтическо системы. Поддержание высокого уровня надежности, снижения затрат на технической обслуживание и ремонт автомобильного транспорта должно обеспечивается эффективным функционированием системы организации ТО и ремонта. Совершенствование организационных форм и систем управления техническим обслуживанием и ремонтом автотранспортных средств (АТС) на основе современных информационных технологий и моделирование позволяет сократить затраты на То и ремонт и тем самым снизить себестоимость транспортных услуг.

Основные компоненты, из которых формируется стратеги управления То и ремонтом подвижного состава АТП, образуют, на наш взгляд, три больших блока – информационный, модельный и расчетно-технологический.

Первый блок – информационный – представляет собой специализированную базу данных, объединяющую информацию о То и ремонте подвижного составов, эксплуатационных материалах, номенклатуре ремонтно-восстановительных и профилактических воздействий, деталях, лимитирующих надежность узлов и агрегатов (ДЛН) и сопряженных с ними.

В этой же или связанной с ней базе собираются и обобщаются в статические формы информации о наработках до предельного состояния деталей и материалов либо о параметрах, характеризующих изменение их технического состояния в зависимости от пробега автомобиля (например, кривые износа и т.д). Второй блок объединяет модели расчета трех уровней – периодичности ТО, наработок до проведения предупредительных ремонтов (сопутствующего и узлового) и наработок до капитальных ремонтов и списания. Это позволяет в зависимости от имеющихся информации выбирать ту или иную (или несколько) расчетную модель. В этом блоке отражается сложный характер взаимодействия различных уровней ремонтно-профилактических воздействий. В частности. Периодичность технических обслуживаний (1-ый уровень) определяет периодичности сопутствующего ремонта (2-й уровень) и непосредственно влияет на наработку до узлового ремонта, которая в свою очередь связана с наработками до КР и списания агрегатов. В целом этот блок можно представить в виде базы специализированных приложений для решения задач моделирования ремонтно-профилактических стратегий.

Третий блок представляет собой специализированную базу приложений, реаизирующих непосредственные процедуры формирования ремонтно-профилактических стратегий. Расчеты выполняются на основе результатов моделирования путем корректировок и согласования наработок с оценкой финальных показателей для конкретных стратегий. Предполагается возможность реализации как прямого, так и обратного алгоритма формирования стратегий управления, а также итерационного поиска глобально-оптимальной стратегии при достаточности информации.

Содержание первого блока зависит от объективных условий эксплуатации подвижного состава и используемых моделей расчета: во втором блоке, в свою очередь, результаты моделирования определяют процедуру формирования стратегий управления Тои ремонтом подвижного состава. Поэтому, на наш взгляд, модели второго уровняяляются центральным звеном системы, формирующей стратегию управления ТО и ремонтом подвижного состава.

Практически все применяемые на практике модели определения оптимальной периодичности профилактических операции можно разделить на две большие группы: детерминированные (экономические и технико-экономические) и вероятностные, или экономико-вероятностные. При общей концептуальной и алгоритмической схожести модели определения оптимальной периодичности То и модели оптимальной периодичности предупредительных ремонтов имеют отличительные способности, касающиеся прежде всего описания ограничений и допущений. Эти особенности могут выражаться в виде так называемых стратегий управления ТО и РТ.

Детерминированные модели определения периодичности ТО с экономическим критерием оптимальности в виде суммарных затрат на ТО и ТР за эксплуатационный цикл строятся на основе известной из теории управления запасами модели Уилсона.

Рассмотрим детерминированные модели определения оптимальной периодичности узловых ремонтов, использующих в качестве критериев минимум суммарных эксплуатационных затрат или максимум пробега до Кр. Под суммарными затратами понимаются все эксплуатационные издержки за устанвоенную наработку. Главное условие применение моделей – возрастающих характер интенсивности эксплуатационных затрат.

Модель а с предельным состоянием по уровню затрат. Максимизируется пробег до КР (или межремонтный) при наличии ресурсного ограничения на этом пробеге (т.е ограничение на суммарные расходы, связанные с приобретением и эксплуатацией объектов (автомобиля или агрегата)на этом пробеге).

Модель б с предельным состоянием по наработке с одинаковой стоимостью ремонтов. Минимизируются суммарные эксплуатационные затраты на заданном пробеге до КР (или межремонтном) Lпр.

Модель в с предельным состоянием по наработке и разной стоимости ремонтов. Эта модели является обобщением предыдущего варианта на случай с разными видами предупредительных ремонтов на установленной наработке. Она позволяет определять количество время (наработку) проведения нескольких разновидных. Отличающихся затратами предупредительных ремонтов.

Поскольку существует некоторое конечное число вариантов предупредительного ремонта объекта n с разными стоимостями Spi, i=1,2,.., n, о возникает задача выбора некоторого набора K ремонта из n для назначения стратегией здесь понимается выборка из К ремонтов, выполняемых в моменты Li, i = 1,.. K. В этом случае необходимо просчитать все возможные комбинации ремонтов и стратегии. Оптимизация осуществляется по нижней границе суммарных издержек.

Рассмотренные выше детерминированные модели определения периодичности ТО основаны на использовании зависимости эксплуатационных затрат от пробега. Интегрирующей в себе надежные характеристики объекта. Сами затраты зависят от количества ремонтов за пробег между ТО, определяемого случайной величиной наработки отказа. Следовательно, количество ремонтов и затраты также случайны, т.е. имеют вероятностную природу. Если эксплуатационные затраты разложить на составляющие, выражаемые через характеристики надежности, получим класс вероятностных моделей для определения периодичности профилактических мероприятий.

Рассмотрим некоторые из вероятностных моделей определения оптимальной периодичности ТО по минимуму суммарных эксплуатационных затрат.

Модель 1. Определяет периодичность ТО по интенсивности отказов. В качестве допущена полагается, что периодичность Lто определяется на некоторой конечной наработке Lк и при проведении ТО обеспечивается полное восстановление надежных свойств объекта.

Модель 2. Определяет периодичность ТО по условной плотности распределения наработок до отказа.

Модель 3. Определяет вероятный спрос на ремонты с мгновенным восстановлением. Оптимальное количество ремонтных воздействий, определенное минимизацией суммарных затрат на заданной наработке Lя c учетом рисков пропуска отказов и выполнения лишних ТО, приравнивается к количеству ТО на указанном пробеге. Это модель в своей основе схожа с известными их теории управления запасами моделями управления при вероятном спросе. Минимизируются суммарные издержки за пробег Lк, которые определяются затратами на плановый ремонт Sр, профилактику Sто и незапланированный аварийный ремонт Sш, рассматриваемый как штраф за пропуск отказа, определяется по формуле 8:

S=Sр+Sто+Sш (минимальный) (8)

В основу вероятностных моделей определения наработки до предупредительного ремонта положена идея минимизации средневзвешенных затрат на ремонт. В качестве весовых коэффициентов для двух альтернатив – аварийного ремонта, вызванного линейным отказом, и предупредительного (или технологического) ремонта, - используются соответственно риск пропуска линейного отказа.

Количество стратегий управления ремонтом на практике вовратсает в случае агрегирования ряда операций при текущем и предупредительном ремонте. Агрегирование операций ремонта проводится в ходе узлового ремонта. Узловыми ремонтом называется ремонт комплексов. Модели агрегирования операции при текущим и предупредительном ремонтах детально проанализированы в работе. Важным моментом в разработке стратегий управления и обслуживания и ремонтом подвижного состава является определение ресурсных характеристик автомобилей и их агрегатов, к которым относятся пробеги до капитального ремонта и до списания.

Автомобильный агрегат можно рассматривать как последовательную систему, состоящую из n критических по надежности деталей, для которой случайная наработка до отказа агрегата будет определятся минимальной из случайных наработок ДКН (модель слабейшего звена).

К ресурсным характеристикам автомобиля, как уже отмечалось, относятся наработки до капитального ремонта Lкр, и списания Lсп связанные отношением Lсп=Lкр+Lм, где Lм – наработка от КР до списания, называемая иногда межремонтной. Будем рассматривать именно такую стратегию, поскольку она более общая по сравнению со стратегией без КР автомобиля.

Сумма наработок Lкр и Lм определяет жизненный цикл автомобиля, после завершения которого он заменяется на новый. Если рассматривать процесс смены автомобилей на некотором достаточно большом пробеге Lпр >>Lсп то можно говорить о периодичности замены.

Поскольку при КР не обеспечивается полное восстановление автомобиля, то справедливо будет после замены переменной Lсп=Lкр+Lм представить затраты в виде составляющих доремонтного и послеремонтного этапов.

Положим, что эксплуатационные затраты пропорциональны затратам на запасные части, а затраты в послеремонтный период пропорциональны доремонтным.

Важным моментом в определений Lкр и Lм является построение моделей затрат на ТО и ТР автомобилей, которые подробно рассмотрены в работе. В целом все модели определения наработок до проведения ремонтно-профилактических воздействий можно классифицировать следующим образом.

По типу применяемого критерия оптимизации: технические, экономические, технико-экономические.

По способу (алгоритму) вычислении критерия: детерминированные, вероятностные.

По способу существования стратегий: на ограниченном интервале наработки (времени); без ограничения на наработку (время).

По размерности: простые (одномерные), двухмерные (затраты-наработки, доход-затраты, параметры-наработка и т.п.)

Многомерные (доход – затраты – наработка)

Тип модели определяет характер информационной базы, положенные в ее основу. Если основные факторы или параметры в модели представляют собой технические или технико-эксплуатаационные величины, то такая модель может быть названа технической, а соответствующие критериальное управление, или критерий – техническим.