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;

t^н_п , t^к_п – 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. = W_HK_T„ = 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 Т}р

( Т р + А Т р ) + ( Т_то -А Т_то ) + ( Т р_ем

, 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

где ,                                                    (3) ЭΣ – суммарный эффект; Пп – сокращение потерь от простоев машин; Дз – дополнительные затраты на ремонтно-обслуживающие воздействия. Пп и Дз можно определить Пп = nR + Пі, ii + Пто ,                               (4) где ПR, ПI,II, ПТО – сокращение потерь от простоев при устранении последствий ресурсных отказов (III группа сложности), простых отказов (I и II группы сложности), проведении технических обслуживаний ТО-3 и ТО-2 в объеме ТО-3;

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.