Концепция формирования технического сервиса сельскохозяйственной техники в Западной Сибири
Автор: Соломкин Александр Прокопьевич, Мяло Ольга Владимировна, Прокопов Сергей Петрович
Журнал: Вестник Омского государственного аграрного университета @vestnik-omgau
Рубрика: Технические науки
Статья в выпуске: 3 (15), 2014 года.
Бесплатный доступ
Рассмотрены особенности использования сельскохозяйственной техники. Предложена и обоснована концепция формирования технического сервиса сельскохозяйственной техники на предприятиях АПК Западной Сибири. Представлены основные преимущества предлагаемой концепции системы технического сервиса.
Техническое обслуживание, сельскохозяйственная техника, отказ, ремонт, трактор
Короткий адрес: https://sciup.org/142199006
IDR: 142199006
Текст научной статьи Концепция формирования технического сервиса сельскохозяйственной техники в Западной Сибири
Концепция технического сервиса сельскохозяйственной техники может быть жизненной лишь с учетом приоритета использования машин на сельскохозяйственных работах. Главная особенность использования такой техники – неравномерность объемов сельскохозяйственных работ, выполняемых в различные периоды в течение года. В табл. 1 приведены данные о неравномерности объемов сельскохозяйственных работ, выполняемых в разных природно-климатических зонах [1].
Из табл. 1 видно, что на напряженный период в зоне Сибири (обычно это весна или осень) приходится четвертая часть годового объема механизированных работ. В этот время, когда в сжатые сроки необходимо выполнить большой объем полевых работ, сдерживающий фактор – непроизводительные простои машин на техническом обслуживании, ремонте и устранении последствий отказов, которые следовало бы сократить до минимума.
Таблица 1
Объем работ за месяц, % к годовому
Период |
Северный Кавказ и юг Украины |
Северный Казахстан, Сибирь, Урал |
Центральная нечерноземная зона |
Северо-запад |
Зимний |
4–5 |
2–4 |
5–6 |
6–7 |
Обычный |
8–10 |
6–12 |
8–12 |
8–10 |
Напряженный |
14–16 |
20–26 |
12–14 |
10–12 |
Когда объем механизированных работ возрастает в 3–5 раз по сравнению со среднегодовыми показателями, пропорционально наработке увеличиваются и работы по техническому сервису. А существующая концепция технического сервиса предусматривает строгое соблюдение периодичности ремонтно-обслуживающих воздействий, вне зависимости от необходимости выполнения работы [2]. В условиях дефицита трудовых ресурсов профилактические работы, как правило, не выполняются, уровень технического состояния машин снижается, возрастает количество отказов и неисправностей. Производительность и наработка машин снижаются, а затраты на выполнение сельскохозяйственных работ растут. В это время отмечают наибольшие потери от простоев техники: как от недобора, так и от прямых потерь урожая, и здесь система технического сервиса должна обеспечивать выполнение работ без
отказов. Как видно, между использованием машин и системой их сервиса существует неразрешимое противоречие. Хотя приоритет в данной системе принадлежит использованию машин на сельскохозяйственных работах.
В чем же выход? Попробуем дать оценку сложности операций технического сервиса и интенсивности их выполнения по периодам использования машин.
Анализ отказов показывает: их можно разделить на постепенные и внезапные. На постепенные приходится по тракторам 65–75% всех отказов [3]. Их возникновение можно прогнозировать, поскольку связаны они с параметрами технического состояния машины и управляемы. Возникновение внезапных отказов, к сожалению, трудно предугадать. Отказы классифицируют: первой, второй и третьей групп сложности [2]. Наиболее сложные – отказы третьей группы – ресурсные. Для их устранения необходимо произвести ремонтные работы с возможной заменой или восстановлением основных, в том числе базовых деталей узлов и агрегатов машин.
Ресурсные отказы можно сократить во время сезонного ремонта в зимний период. В соответствии с нашей концепцией во время сезонного ремонта следует ввести операции диагностирования для определения остаточного ресурса узлов и агрегатов, которые не ремонтировались и не заменялись, и оценить вероятность их появления в период выполнения сельскохозяйственных работ [5]. Постепенные отказы, входящие в первую и вторую группу сложности, можно сократить за счет выполнения операций технического обслуживания перед напряженным периодом сельскохозяйственных работ. Здесь мы не только сокращаем время на ТО в напряженный период, но и добиваемся сокращения количества отказов. В исследованиях [5, 6] теоретически обоснована и доказана на практике целесообразность выноса сложных операций ТО-2 и ТО-3, СТО за пределы напряженного периода сельскохозяйственных работ, т. е. осуществляется концентрация работ по техническому сервису. В работе [7] показано, что наибольшее снижение затрат дает концентрация восстановления изношенных деталей; далее идут последовательно: концентрация ремонта узлов и агрегатов; полнокомплектный ремонт машин, текущий ремонт, техническое обслуживание и хранение машин.
Разработка рациональной концепции технического сервиса должна быть направлена на достижение максимальной наработки и производительности машин в периоды выполнения сельскохозяйственных работ (W max), обеспечение наивысших показателей технического использования (К ти max), минимума отказов (n отк min ) и минимума продолжительности простоев по техническим причинам (t пр . т min) в напряженные периоды работы машин, совокупные затраты на производство сельхозпродукции должны быть наименьшими из возможных вариантов (З п min).
С учетом изложенного и приоритетов ремонтно-обслуживающих работ [5, 7] современная концепция техсервиса (ее составляющая структура) применительно к основным периодам выполнения сельскохозяйственных работ может выглядеть следующим образом (табл. 2):
Таблица 2
Предлагаемая структура ремонтно-обслуживающих воздействий (РОВ), учитывающая особенности использования техники в различные периоды выполнения сельскохозяйственных работ
Время выполнения и вид РОВ |
Характеристика |
Результаты воздействий |
Зимний период, ремонт |
Определение остаточного ресурса составных частей машины по результатам диагностирования (ТО-3). Обоснованное назначение ремонтных работ |
При выполнении с.-х. работ в напряженный период повышается вероятность безотказной работы машины. Сокращается количество сложных (ресурсных) отказов III гр. сложности |
Предстоящий напряженный период с.-х. работ. Выполнение операций ТО-3 и ТО-2 в объеме ТО-3 по прогнозируемой наработке |
Диагностирование, техническое обслуживание ТО-3 и ТО-2 в объеме ТО-3, устранение последствий отказов (УПО) I и II групп сложности |
При выполнении с.-х, работ в напряженный период проводятся ТО-1,УПО I и II группы сложности. Исключаются ремонт, УПО III группы сложности, ТО-2, ТО-3, СТО, операции диагностирования |
На рисунке показано изменение интенсивности ремонтно-обслуживающих воздействий по периодам использования машин.

Цикл использования машин
Изменение интенсивности ремонтно-обслуживающих воздействий (РОВ) по периодам использования машин нк tс , tс – время начала и конца сезонного (зимнего) ремонта;
µ н с , µ K C – интенсивности РОВ в начале и конце сезонного ремонта;
tнп , tкп – время начала и конца РОВ перед напряженным периодом полевых работ;
µп , µп – соответственно интенсивности РОВ; нк кн tн , tк – время начала и конца периода выполнения сельхозработ в напряженный период
µ н н , µ н к – соответственно интенсивности РОВ в этот период
1 t
µ 1 , µ 2 , µ 3 , µ СТО – интенсивность выполнения операций ТО-1, ТО-2, ТО-3 и СТО ( µ где t – среднее время выполнения одной заявки);
µ д , µ r – интенсивности выполнения операции заявочного диагностирования и ресурсного при ремонте;
µ отк 1 , µ отк 2 , µ отк 3 – соответственно интенсивности устранения отказов I, II и III групп сложности и ремонта ( µ р ).
По данным рисунка отметим, к концу периода сезонного ремонта интенсивность технического сервиса несколько возрастает за счет ресурсного диагностирования. В это время проводится ремонт машин и при проведении ресурсного диагностирования определяется остаточный ресурс составных частей узлов и агрегатов ( R ост ), которые не ремонтировались и не заменялись при ремонте . При необходимости восстанавливают ресурс этих узлов и агрегатов.
Перед напряженным периодом основных сельскохозяйственных работ выполняется заявочное диагностирование, техническое обслуживание ТО-2 (технические обслуживания ТО-2 в нашем случае выполняют в объеме ТО-3), ТО-3, СТО, устраняются выявленные последствия отказов и неисправностей. Интенсивность РОВ увеличивается, достигая максимального значения. За период выполнения основных сельскохозяйственных работ интенсивность РОВ резко снижается, достигая минимального значения, поскольку в это время выполняют только ТО-1 и устраняют последствия отказов I и II групп сложности.
Предполагается также, что эффект построения такой системы выражается не только в сокращении количества отказов за счет проведения профилактики и сезонного ремонта и устранения последствий отказов перед напряженным периодом, но и в уменьшении времени простоев машин в результате повышения безотказности и исключения ТО-2 и ТО-3 не прямо пропорционально их уменьшению, а больше за счет эффекта эмерджентности [8]. Так, наработка на отказ тракторов типа К-700 в часах в зависимости от объемов выполняемых работ по ТО изменяется в 4–5 раз [4].
Среднее время устранения одного отказа равно 4,82 ч (по группам сложности 1,7; 6,1;
16,6 ч), а среднее время ожидания устранения одного отказа и транспортировки – 23,6 ч. Во всем диапазоне уровня выполнения ТО простои трактора могут изменяться от 270 до 1380 ч в год, или в 5 раз [4].
В общем виде производительность машин Wф будет выглядеть в нашем случае
Т
W. = WHKT„ = Wh------ р -----, (1)
ф H ТИ ,
Т p + Т то + Т рем где Кти – коэффициент технического использования;
Т р – время работы машин, ч;
Т то – время выполнения, ожидания и транспортировки машины на техническое обслуживание, ч;
Т рем – время, связанное с ремонтом, в том числе и устранением последствий отказов и сопутствующих им затратам времени на ожидание, транспортировку, ч.
С учетом построения нашей системы технического сервиса (рисунок), когда время на обслуживание и ремонт сокращаются, а рабочее время машины возрастает, выражение (1) примет вид
Wф = Wh
______________ Тр + А Тр
( Т р + А Т р ) + ( Тто -А Тто ) + ( Т рем
, рем
где ΔТТ – увеличение времени работы машины в связи с исключением ТО-2 и ТО-3, а также сокращением времени простоев на устранении отказов и ремонте в напряженные периоды основных сельскохозяйственных работ;
ΔТ ТО – сокращение времени на техническое обслуживание и сопутствующих затрат времени (транспортировка, ожидание);
ΔТ рем – сокращение времени на ремонт, в том числе на устранение последствий отказов и сопутствующих затрат времени (транспортировка, ожидание).
Дополнительные затраты на ремонтно-обслуживающие воздействия окупаются в результате снижения времени простоев и потерь от простоев машин и машинно-тракторных агрегатов (МТА) в периоды сельскохозяйственных работ. В соответствии с этим разница между сокращением потерь от простоев и дополнительными затратами должна быть выше
Д = З + З , з упо то
или равняться нулю
З упо , З то – дополнительные затраты на диагностирование при определении остаточного ресурса при ремонте и техническое обслуживание.
Дополнительные затраты при выполнении сезонного ремонта – это только затраты на диагностирование тех узлов и агрегатов, которые не подвергаются разборке:
З сез = Д R + З р + З В + З с + З о , (6)
где Д R – затраты на ресурсное диагностирование;
З р , З в , З с , З о – затраты на разборку, восстановление и ремонт, сборку, обкатку и регулировку узлов и агрегатов.
На основании проведенных исследований [5, 6] перед периодом сельскохозяйственных работ по тракторам выполняют ТО-3 и ТО-2 в объеме ТО-3, а во время выполнения сельхозработ – ТО-1. Предполагается также, что при выполнении операций технического обслуживания и устранении отказов используются сменные комплекты узлов и деталей, которые готовят в течение года, когда специалисты ремонтно-обслуживающего звена менее всего заняты; в результате сокращается время простоев машин на техобслуживании и при устранении последствий отказов выше качество сервиса.
Таким образом, преимущества предлагаемой концепции системы технического сервиса заключаются в следующем:
-
– новая форма технического сервиса тракторов устраняет главное противоречие, возникающее при выполнении сельскохозяйственных работ и необходимости обслуживания техники;
-
– практически в течение года происходит наиболее полное техобслуживание техники всего четыре раза (с учетом сезонного ремонта); и обслуживание проводится в ненапряженные периоды полевых работ, когда представляется возможным привлечь достаточное количество исполнителей с высоким уровнем квалификации на сравнительно небольшой промежуток времени, чего в другое время достичь невозможно;
-
– повышается качество и сокращается продолжительность выполнения операций технического сервиса за счет более узкой специализации исполнителей и применения сменных комплектов;
-
– в напряженные периоды работ нет необходимости останавливать тракторы на техническое обслуживание; повышается производительность труда;
-
– повышается надежность техники за счет более полного объема профилактических работ и использования средств диагностики, позволяющих обеспечить выявление скрытых отказов и прогнозировать ресурс составных частей машин;
-
– в незагруженный период удается более полно загружать специалистов, занятых обслуживанием и ремонтом техники;
-
– организовывать сбор, хранение и утилизацию отработанных нефтепродуктов без вреда для окружающей среды.
-
– улучшается экологичность и безопасность выполнения работ;
-
– возникает возможность совмещения операций ТО-1 (ввиду его сравнительно небольшой трудоемкости) с операциями по устранению последствий отказов, раньше это категорически не рекомендовалось. Это позволяет сформулировать новые требования к передвижному агрегату технического обслуживания сельскохозяйственной техники.
Список литературы Концепция формирования технического сервиса сельскохозяйственной техники в Западной Сибири
- Организация использования машинно-тракторного парка в колхозах и совхозах (основные положения и рекомендации). -М.: ВИМ. -1973. -86 с.
- Комплексная система технического обслуживания и ремонта машин в сельском хозяйстве. -М.: ГОСНИТИ. -1985. -85 с.
- Соломкин, А.П. Проблемы и перспективы развития технического сервиса в республике//Состояние, проблемы и перспективы развития механизации с.-х. и машиностроения для АПК: материалы Междунар. науч.-практ. конф. Кн. 2. -Алматы: Iнжу Маржан полиграфия фирмасы, 2004. -С. 84-86.
- Соломкин, А.П. Формирование и обеспечение готовности тракторов: дис. … д.-ра техн. наук./А.П. Соломкин. -Новосибирск, 1989. -458 с.
- Соломкин, А.П. Обоснование целесообразности выноса операций технического обслуживания за пределы напряженных периодов сельскохозяйственных работ/А.П. Соломкин, А.И. Козак, М.К. Какенов//Тр. ГОСНИТИ. -Т. 28, 1985. -С. 125-132.
- Соломкин, А.П. Теоретическое обоснование целесообразности выноса операций технического обслуживания тракторов за пределы напряженного периода полевых работ/А.П. Соломкин, О.В. Мяло//Ом. науч. вестн. -№ 3 (113) -2012 -С.75-78.
- Юдин, М.И. Организация ремонтно-обслуживающего производства в сельском хозяйстве: учебник/М.И. Юдин, Н.И. Стукопин, О.Г. Ширай -Краснодар: КГАУ. -2002. -944 с.
- Дитрих, Я. Проектирование и конструирование: системный подход/Я. Дитрих; пер. с польск. -М.: Мир. -1981. -456 с.
- Соломкин, А.П. Влияние качества обслуживания на надежность машин/А.П. Соломкин//Механизация и электрификация с.-х. -1977. -№ 7. -С. 4-7.