Для решения задач по техническому обслуживанию и ремонтами оборудования на рынке информатизации бизнеса востребованы информационные системы класса CMMS, которые представляют собой комплекс программного обеспечения, включающий базу данных оборудования предприятия, модули планирования проведения технического обслуживания и планово-предупредительного ремонта, оформления заявок на проведение ремонта, модули складского учёта и заявок на покупку материалов.

Автором было проведено исследование процесса эксплуатации современных CMMS систем в условиях ряда промышленных предприятий Брянского региона. По результатам исследования можно сделать вывод о наличии проблем, связанных с управлением временем и трудовыми ресурсами в контексте реализации процесса управления техническим обслуживанием и ремонтами. Во многом выявленные проблемы обусловлены отсутствием математических алгоритмов выбора бригады технического обслуживания (ТОиР) и алгоритмов распределения работ по датам.

В целях совершенствования функциональной подсистемы CMMS систем автором разработана следующая математическая модель:

Формулировка задачи: имеется n работ и m кандидатов на выполнение этих работ – бригад ТОиР. Каждой работе может быть назначен лишь один исполнитель. Каждая бригада может выполнить несколько работ. Известно, что выполнение j-ой бригадой i-ой работы связано с затратами времени, равными cij. Известно, на каком объекте проводится работа и коэффициент удаленности объекта Uk. В затраты cij входит как непосредственное время выполнения работы, так и время, которое понадобится для достижения объекта, на котором она проводится. Также у каждой бригады сформирован предельный плановый фонд времени и текущий (в момент распределения i-ой работы) фонд времени tij. Все значения: cij, Ftm – известны. Необходимо так распределить работы между бригадами, чтобы минимизировать суммарные затраты времени на выполнение работ и равномерно распределить нагрузку на бригады.

В основу данного алгоритма заложена задача о назначениях, являющаяся частным случаем транспортной задачи. В соответствии с формулировкой задачи сформируем 2 целевые функции и систему ограничений.

Целевая функция z(x) описывает минимизацию трудозатрат на выполнение работ и соответственно будет стремиться к минимуму. Целевая функция t(x) описывает равномерное распределение работ между бригадами. Ее суть в присвоении работы той бригаде, которая имеет наибольший фонд времени при прочих равных. Следовательно, функция t(x) стремится к максимуму.

Система ограничений описывает те факты, что одна работа назначается только одному исполнителю и бригады имеют ограниченный фонд времени.

Время пути определяется по формуле из расчета базового времени пути – 20 мин., и увеличения базового времени пути на 15 мин. с каждой дополнительной десятой коэффициента удаленности:

Т^ = 0,33 + ^р X 0,25, час (6)

Время выполнения работы рассчитывается как среднее от трудозатрат каждого рабочего бригады в зависимости от его квалификации, делённое на численность бригады.

тp^ = ^’час (7),

где Г – средняя удельная трудоемкость работы, Q – количество человек в бригаде.

Исходные данные можно представить в виде таблицы (Таблица 1).

Из списка бригад, обслуживающих данный сектор работ, и бригад, кадровый состав которых позволяет выполнить данную работу, выбирается сначала бригада, которая сможет выполнить эту работу наиболее быстро, а затем из оставшихся выбирается та, которая имеет наибольший фонд времени.

Таблица 1. Матрица трудозатрат и фондов времени бригад

Работы	Бригады				Количество работ
	B1	B2		BM
R 1	C 11   T 11	C 12    T 12		C 1N T 1N	1
R 2	C 21   T 21	C 22   T 22		C 2N   T 2N	1
RN	CM1 TM1	CM2 TM2		CMN TMN	1
Фонды времени бригад	Ft1	Ft2		Ft M

На рисунке 1 представлен алгоритм выбора бригады технического обслуживания.

После присвоения каждой работе бригады-исполнителя формируется детализированный по рабочим дням график выполнения работ.

Все работы были разбиты на 3 группы в зависимости от их характеристик:

• •    длительные работы: работы, временные затраты на выполнение которых превышают стандартный рабочий день бригады;

• •    периодические работы: работы, которые нужно осуществлять чаще одного раза в период планирования (месяц);

  
  
  

  Получить работы, которые необходимо вьпопнить службе на выбранный период планирования

  ( Получить список й

  I секторов ТО )

  ' I фисвоить каждой ' работе сектор

  , обслуживания .

  ' Получить список ' бригад, работающих

  , на секторе ТО   ,

  
  
  
  
  

  Присвоить работу бригаде

  
  

  Получить плановые фонды времени бригад, обслуживающих сектора плановых работ, на весь период планирования

  
  

  нет

  Бригада /V одна? \А

  Вычислить трудоемкость выполнения работ каждой бригадой

  

  Осталась одна бригада?

  Бригада одна?

  Вьбрать любую бригаду

  
  
  

  Вьбрать бригады, которые могут выполнить ее с наименьшей трудоемкостью

  
  

  Вьбрать бригады, имеющие максимальньй фонд времени

  
  

  ' Отсеять бригады, которые не могут выполнить работу в соответствии с требованиями к квалификации

  
  

  ■да—         _v ______

  ’ Проверить плановый месячньй фонд

  , времени бригады

  
  

  нет-

  
  

  X

  
  

  Фонд времени исчерпан?

  Присвоить бригаде работу

  Проверить плановый месячный фонд времени бригады

  

  исчерпан?

  Исключить бригаду из планирования

  
  

  да

  
  

  Работа распределена

  
  

  Все бригады/у проверены?

  
  

  -да-

  
  
  
  
  

  нет

  
  

  О Для каждой работы

  
  

  Работа не

  '-*3/ распределена

  [Переход к 1]

  
  
  
  
  

Рис. 1. Алгоритм выбора бригады технического обслуживания

• •    обычные работы.

В первую очередь планируются «периодические» работы, для того чтобы оптимально распределить их по периоду планирования.

Для планирования периодических работ необходимо рассчитать интервал времени между их выполнением по формуле (8).

где Тпл – длительность планового периода, дн.; П – периодичность выполнения работы.

Затем каждый экземпляр работы назначается на первую дату, на которую присвоенная работе бригада имеет фонд времени, равный или превышающий трудозатраты на данную работу.

Далее планируются «длительные» работы. Количество дней, необходимых на выполнение «длительных» работ рассчитывается как:

где Te _p – трудоемкость выполнения работы, час; ф– средний плановый дневной фонд времени бригады.

Работы этого типа распределяются таким образом, чтобы их выполнение занимало подряд требуемое количество дней, а не прерывалось другими работами.

Оставшиеся работы распределяются в соответствии с наличием на определенную дату свободного фонда времени бригады.

Таким образом, разработанная математическая модель позволит повысить качество функциональной подсистемы CMMS систем.