Строительные машины и оборудование, справочник





Оптимизация процесса технического обслуживания ПТМ

Категория:
   Портовые подъемно-транспортные машины


Оптимизация процесса технического обслуживания ПТМ

Процесс «обслуживания» подъемно-транспортных- машин (ОПТМ) речного порта представляет собой последовательную смену состояний машинного парка по времени, соответствующую функционированию машин, т. е. смену работоспособных и неработоспособных состояний. При этом под «обслуживанием» понимают выполнение определенного комплекса работ технического обслуживания и ремонта, необходимых для поддержания машин в работоспособном состоянии.

Переход машины по состояниям осуществляется под действием определенных потоков, из которых к процессу ОПТМ относят потоки заявок на плановые и неплановые ТО и Р и потоки их восстановлений. Изменение состояний машинного парка происходит в моменты возникновения заявок и в моменты окончания их обслуживания.

Поступающие из парка ПТМ заявки (требования на обслуживание) выполняют рабочие ремонтной базы порта, включающей все имеющиеся в порту ресурсы и средства для ТО и Р машин. Заявки на ремонты машин возникают в общем случае в случайные моменты времени. Случайным является также время, необходимое на их выполнение. Поэтому неизбежны ситуации, когда в одни промежутки времени машины будут простаивать в ожидании ремонта, а в другие — простаивать рабочие в ожидании заявок (ремонтная база будет загружена не полностью). В первом случае порт будет нести убытки из-за простоя транспортных средств, во-втором — излишние расходы на содержание ремонтной базы.



Очевидно, что процесс ОПТМ будет наиболее эффективным (оптимальным), если суммарные затраты, вызываемые простоем машин на ремонтах и содержанием ремонтной базы, будут минимальными.

Оптимизация процесса ОПТМ предусматривает несколько этапов: содержательное описание, формализацию, построение математической модели и исследование процесса на модели с целью определения оптимальных его параметров.

Содержательное описание должно включать результаты детального анализа реального процесса, изучения закономерностей возникновения требований на ТО и Р и их выполнения, количественные характеристики парка ПТМ и ремонтной базы, результаты статистических исследований и наблюдений за функционированием системы ТЭ в портах.

Формализация процесса базируется на содержательном описании и является промежуточным этапом построения математической модели. На этом этапе процесс определенным образом упрощают, схематизируют; из множества факторов, влияющих на процесс, выделяют сравнительно небольшое количество важнейших из них. Процесс графически представляют в виде формализованной схемы, содержащей основные элементы процесса.

Математическая модель представляет собой систему соотношений, связывающих исходные данные и параметры процесса о показателями его эффективности. Математическая модель — это результат описания формализованной схемы процесса; с помощью того или иного математического аппарата. При этом происходит дальнейшая формализация процесса.

Формализация процесса ОПТМ проведена с помощью методов теории массового обслуживания. На формализованной схеме процесса ОПТМ (рис. 1) условно геометрическими фигурами изображены основные элементы: парк ПТМ как источник требований, очереди машин, ожидающих обслуживания, и обслуживающие системы (ОС).

Рис. 1. Формализованная схема процесса ОПТМ грузового района речного порта

Поток требований от парка ПТМ поступает в ремонтную сеть, представляющую собой совокупность обслуживающих систем.

Особенности ремонтной сети следующие:
1) обслуживающие системы подразделяют на 4 типа в соответственно основным ремонтным специальностям: слесарные, электромонтерские, электросварочные и станочные. Количество ОС каждого типа зависит от состава машинного парка;
2) ремонтная сеть — сложная стохастическая сеть, ОС которой могут функционировать и параллельно, и последовательно в зависимости от характеристик поступившего требования;
3) обслуживающие системы ремонтной сети являются однофазными многоканальными системами массового обслуживания с ожиданием без ограничения
Дисциплина очереди во всех ОС одинакова — требования на HP обладают приоритетом перед требованиями на ТО-2 (q); требования одного вида направляют на обслуживание в порядке их поступления на очередь.
4) число каналов обслуживания в каждой ОС (количество требований, которое можно обслуживать одновременно) при постоянной численности рабочих является переменным и зависит от характеристик поступающих требований;
5) распределение персонала ОС по сменам в течение недели неравномерно, в результате чего интенсивность обслуживания требований в каждой ОС дискретно изменяется в моменты перевода обслуживания от смены к смене;
6) общая продолжительность нахождения требования в ремонтной сети и длительность его обслуживания каждой ОС носит случайный характер и зависит от содержания и трудоемкости требования и наличия свободного персонала в период пребывания требования в ремонтной сети;
7) наличие определенного резерва подъемно-транспортных машин приводит к тому, что порт несет убытки не по всем машинам, находящимся в ремонтной сети, а только по той их части, которая требуется для работы. Поэтому важно выделить из общей продолжительности нахождения машины в ремонтной сети ту ее часть, которая повлекла бы за собой простой транспортных средств и связанные с этим убытки.

Ввиду сложности и стохастичности процесса ОПТМ его математическое описание и исследование оказалось возможным только с помощью метода статистического моделирования, уже доказавшего свою эффективность при исследовании сложных процессов и систем.

Сущность этого метода по определению Н. П. Бусленко заключается в том, что «процесс функционирования сложной системы имитируется при помощи арифметических и логических операций на ЭЦВМ в той последовательности элементарных актов, которая характерна для моделируемого процесса». Вообще под имитацией на ЭЦВМ понимается численный метод проведения экспериментов с математическими моделями сложных систем.

Теоретическая часть метода основана на широко известном в теории вероятностей законе больших чисел, в соответствии с которым подлежащая определению случайная величина представлена в виде математического ожидания функции или функционала от случайного процесса, ее находят приближенно как среднее значение достаточно большого количества испытаний.

Метод статистического (имитационного) моделирования предусматривает построение математической модели в виде некоторого алгоритма, реализуемого на ЭЦВМ и позволяющего по заданным параметрам процесса и начальным условиям вычислять его показатели эффективности.

Параметры процесса ОПТМ можно разделить на неизменные (постоянные в условиях конкретного эксперимента) и варьируемые. Неизменные параметры определяют условия функционирования обслуживающих систем (характеристики парка ПТМ, параметры потоков требований на обслуживание, структура ремонтной сети и др.). К варьируемым параметрам (факторам) процесса относят основные характеристики обслуживающих систем: численность обслуживающего персонала (ремонтных рабочих) и сменность его работы.

Разработанная в соответствии с методом статистического моделирования стохастическая модель процесса ОПТМ представлена на рис. 20 в виде укрупненной блок-схемы моделирующего алгоритма. Структурно алгоритм состоит из трех частей (блоков).

Рис. 2. Укрупненная блок-схема алгоритма, моделирующего процесс ОПТМ

Алгоритм формирования потока требований на обслуживание.

При формировании моментов и Tmi использованы понятия рабочего и календарного времени. Рабочее время равно продолжительности занятости машины на грузовых операциях. Календарное время включает, кроме рабочего, время простоя в работоспособном и неработоспособном состояниях. Так как работа ОС проходит в календарном времени, моменты Гш? и Тше следует определять также в календарном времени. Переход к рабочему времени осуществляется в необходимых случаях при уточнении моментов возникновения требований.

Потоки требований ТО-2 и HP из-за существующей между ними взаимосвязи формируются раздельно.

Алгоритм обслуживания требований в ремонтной сети. Это — математическая модель ремонтной сети порта, предназначенная для имитации обслуживания требований на ТО-2 и HP.

В результате исследования процесса ОПТМ разработаны методика определения оптимальной численности рабочих для технического обслуживания и ремонта перегрузочных машин в навигационный период и рекомендации по рациональной организации работы этого персонала, определены также границы экономической целесообразности наличия закрепленных экипажей на портальных кранах в речных портах.

Читать далее:

Категория: - Портовые подъемно-транспортные машины

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины