Проектирование регионального комплекса сервисных предприятий (на примере Украины)

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

КРИВОРОЖСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ТРАНСПОРТНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА АВТОМОБИЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

ДИПЛОМНОЙ РАБОТЫ

на тему: «Проектирование регионального комплекса сервисных предприятий (на примере Украины)»

ВЫПОЛНИЛ: М.Ю. Дятел, А.О. Крейтор

РУКОВОДИТЕЛЬ: Ю.А. Монастырський

Кривой Рог - 2014 г.

Вступление

В транспортных схемах технологических потоков открытых горных работ значительную роль отводится карьерным автосамосвалам большой грузоподъемности. В связи с существующие производственно-технические базы большинства горнорудных предприятий отрасли в первую очередь не подготовленные к проведению капитальных и восстанавливая ремонтов карьерного транспорта.

В условиях рыночной экономии, когда каждое предприятие является независимой и самостоятельной производственной единицей, приходится проводить перепрофилирования и переоснащение существующей технической базы, что требует значительных финансовых затрат и большой продолжительности проведения этого процесса. Кроме этого, меняется сам подход к методам управления производством и качества проведения технического обслуживания и ремонта в соответствии с постоянно растущим техническим уровнем карьерного автотранспорта.

На этом фоне основные проблемы автотранспортных подразделений горнодобывающих предприятий России, Украины и других стран СНГ привлекаются в необходимости изменения системы управления технического обслуживания техники, направленной на обеспечение оперативного управления производством; исключение простоев техники из-за отсутствия необходимых запасных деталей и материалов; предупреждения накопления запасных частей на складах которые не ликвидируются; обеспечение реальной заинтересованности персонала сервисной службе в повышении качества технического обслуживания и ремонта, технологического уровня выполняемых работ; формирование квалифицированного состава персонала и т. д.

Снижение себестоимости конечного продукта является первоочередной задачей временного этапа развития горнодобывающей промышленности. Не последнюю роль в формировании стоимости тонны материала играет ее транспортировки, а именно вывоз горной массы автотранспортом из карьера. При этом весомой статьей расходов при эксплуатации технологического автотранспорта является качественное техническое обслуживание и содержание производственных мощностей для его выполнения.

На сегодняшний день в более чем 200 предприятиях Украины работает около 3,5 тысяч карьерных автосамосвалов производства РУПП «БелАЗ», в том числе около 2 тысяч грузоподъемностью 30 т, около 1,2 тысяч грузоподъемностью 40-45 т, около 300 грузоподъемностью 120-130 т. Карьерные автосамосвалы, что находятся в непосредственной к эксплуатации 20...30% календарного времени находятся в техническом обслуживании и ремонте , а трудозатраты на эту работу достигают 50...60% общих трудовых затрат на транспорт. Кроме того, учитывая, что средний возраст самосвалов на предприятиях около 7 лет, при установленном срок службы до 10 лет, в ближайшие 2...3 года можно прогнозировать стабильно высоким большую потребность в плановых и текущих ремонтов, запасных частях, узлы и агрегаты для установки и капитального ремонта машин с отработанным ресурсом.

Цель данной работы найти оптимальное количество и места расположения сервисных предприятий технического обслуживания карьерных автосамосвалов на основе проведения анализа парка и сервисных центров карьерных автосамосвалов заданного региона Украины. Где, сколько и какие машины, как они сконцентрированы, где есть сервисные центры, какие функции сервисных центров, особенности машин большой грузоподъемности.

Раздел 1. Анализ проведенных работ

Транспортные операции в карьерах являются одним из важных звеньев единого технологического процесса добычи полезных ископаемых. В настоящее время более 50% всей разрабатываемой горной массы перевозится с использованием большегрузных карьерных автосамосвалов. Доля транспортных затрат в объёме трудо и энергоёмкости процесса добычи полезных ископаемых достигает 60-70%, поэтому эффективность использования транспортных средств оказывает существенное влияние как на себестоимость получаемого конечного продукта, так и на работу добывающего предприятия в целом.

Интенсивное использование карьерной техники на добывающих предприятиях ещё больше обострило проблему поддержания её в работоспособном состоянии, поэтому необходима организация системы высокоэффективной технической поддержки этой продукции. На первый план выходят задачи построения системы качественного фирменного сервиса.

Развитие карьерной техники идёт по пути усложнения узлов и агрегатов машин, роста энерговооружённости и уровня компьютеризации. Все это влечёт за собой формирование принципиально нового уровня сервиса, основополагающим принципом которого является полная ответственность изготовителя и поставщика за работоспособность продукции в течение всего срока эксплуатации в любом регионе использования техники.

В настоящее время потребителю необходима гарантия незамедлительного и качественного устранения появляющихся в процессе эксплуатации машин технических неполадок. Заказчик заинтересован в том, чтобы техника меньше простаивала по таким причинам, и сократилось время ё простоя в период проведения плановых, текущих и аварийных ремонтов, а также регламентных работ технического обслуживания.

Учитывая специфику использования техники БЕЛАЗ, её техническую сложность, требования к качественному техническому обслуживанию и ремонту, ОАО «БЕЛАЗ» - управляющая компания «БЕЛАЗ-ХОЛДИНГ» (далее ОАО «БЕЛАЗ») - совместно с дистрибьюторской товаропроводящей сетью совершенствует сервисное обеспечение путём реорганизации региональных предприятий специального назначения, создания новыхсервисных центров на обслуживаемой территории. Вместе с этим можно с уверенностью отметить, что каждое техническое средство, выпущенное ОАО «БЕЛАЗ» и эксплуатируемое потребителем, находится в зоне внимания специалистов предприятия на протяжении своего жизненного цикла. [1]

На промышленных предприятиях Украины эксплуатируется более 2500 ед. карьерных самосвалов (в основном грузоподъемностью 30-45 т) и специальной техники производства ОАО «БЕЛАЗ» (см. рисунок). Две трети машин работают на 30 предприятиях юго-востока, а остальные -- на предприятиях северо-западного и центрального регионов. Наиболее крупными предприятиями, эксплуатирующими технику «БЕЛАЗ» являются железорудные горно-обогатительные комбинаты г. Криворого Рога, где сосредоточено около одной трети всего украинского парка машин, в том числе более 250 карьерных самосвалов грузоподъемностью 120-130 т.

Наибольшее число предприятий, эксплуатирующих технику ОАО «БЕЛАЗ», -- карьеры по добыче строительных материалов, в том числе гранита, известняка, песка. На таких предприятиях условия работы карьерных самосвалов с гидромеханической трансмиссией сложные: глубина карьеров составляет 50-60 м; расстояние транспортирования груза по дорогам низкого качества -- 3-5 км; неоптимальное соотношением параметров карьерной техники (например, экскаватор с ковшом вместимостью 8 м3 работает в комплексе с самосвалами грузоподъемностью 30 т).



Рис.1.1 Структура украинского парка техники «БелАЗ»

сервисный обслуживание карьерный автосамосвал

Парки предприятий имеют машины с 20-25-летним сроком эксплуатации. При этом практически отсутствует производственно-техническая база для проведения обслуживания и ремонта машин, или же эта база была создана более 30 лет назад и карьерные самосвалы эксплуатируются совместно с автомобилями общего пользования.

Анализ условий содержания карьерной техники в парках показал, что в основном в парках с числом машин до 10 ед. отсутствуют какие - либо стенды и приспособления, за исключением шиномонтажных стендов. Технические воздействия производят под открытым небом, в основном силами водителей. Текущий ремонт на таких предприятиях сводится к крупно узловому ремонту машин с последующим ремонтом узлов и агрегатов на стороне или в условиях ближайших автосервисов.

На предприятиях с числом машин от 20 ед. имеются закрытые боксы на несколько машин для выполнения текущего ремонта и технического обслуживания. Здесь имеется минимальное количество специального гаражного оборудования. При наличии на предприятии парка автомобилей общего пользования часть работ по текущему ремонту узлов и агрегатов карьерных самосвалов выполняется на соответствующих специальных участках. Как правило, парки, имеющие в своем составе 30 ед. машин и более (около 10 % общего числа предприятий), укомплектованы в полной мере оборудованием 1980-х годов выпуска, которое требует существенного обновления. В связи с этим работа карьерных самосвалов на малых предприятиях Украины характеризуется низкими значениями коэффициента технической готовности (КТГ).

С целью повышения эффективности эксплуатации техники Белорусского автомобильного завода на предприятиях создана сеть сервисных центров. Сегодня официальными сервисными структурами ОАО «БЕЛАЗ» в Украине являются ООО «Кривбасс-БЕЛАЗ-Сервис СП», ООО «СТЛЦ БЕЛАЗ УКРАИНА», ДИП «Полтава-БЕЛАЗ-Сервис», ООО «Донбасс-БЕЛАЗ-Сервис», ООО «ЖИТОМИР-БЕЛАЗ-СЕРВИС». С каждым годом они предоставляют все больше своих услуг -- от организации поставок качественных оригинальных запасных частей и комплектующих до создания мобильных бригад, проводящих гарантийное и послегарантийное техническое обслуживание машин на местах их эксплуатации. За период с 2006 по 2011 г. поступления от реализации сервисных услуг в целом по Украине возросли с 0,5 до 3,2 млн. долл. США, или в 6,5 раза. Замена деталей, узлов и агрегатов производится из регионального оборотного фонда склада, расположенного наиболее близко к заказчику, а сложные и трудоемкие ремонтные работы выполняются непосредственно в сервисных центрах. Такой сервис имеет ряд преимуществ: предоставляется гарантия на выполненную работу и запасные части, обслуживание проводят в соответствии с требованиями завода-изготовителя, что гарантирует высокое качество и сокращает сроки выполнения работ. Кроме того, у автохозяйства отпадает необходимость содержать большие складские запасы оборотных агрегатов и ремонтный персонал. За последние три года на таких предприятиях, как ККНИ «Технобуд», Клёсовское карьероуправление и других, пользующихся услугами сервисных центров ОАО «БЕЛАЗ», КТГ машин повысился на 35-40 %. В Криворожском регионе КТГ карьерных самосвалов грузоподъемностью 130 т составляет 0,82-0,89.

Среди горно-обогатительных комбинатов, эксплуатирующих карьерные самосвалы грузоподъемностью 120-130 т, следует отметить ОАО «Южный ГОК». Обслуживание машин особо большой грузоподъемности на данном предприятии при проведении плановых технических обслуживаний и ремонтов осуществляется на договорной основе силами ремонтной бригады ООО «Кривбасс-БЕЛАЗ-Сервис СП», все члены которой прошли специальную подготовку и обучение.

Для оценки эффективности сервисного обслуживания карьерных самосвалов ОАО «Южный ГОК» использован показатель удельных затрат на технический сервис на объем транспортной работы (т·км грузооборота). Сервисное обслуживание, выполняемое ООО «Кривбасс-БЕЛАЗ-Сервис-СП», позволило за относительно короткий период (1 год) снизить удельные затраты на технический сервис на объем транспортной работы на 12 % в месяц. За тот же период коэффициент технической готовности обслуживаемого парка карьерных самосвалов вырос на 10 %, а затраты на транспортирование 1 т вскрышных пород уменьшились на 8 %.

Сервисные автомобили выездной бригады оснащены всем необходимым оборудованием и инструментом для выполнения работ и соблюдения правил техники безопасности. Специалисты выездной бригады своевременно и качественно выполняют необходимые операции по техническому обслуживанию и ремонту карьерной техники непосредственно на площадке заказчика, что в значительной мере экономит средства последнего на доставку техники в сервисный центр или выполнение таких работ своими силами.

Важным аспектом повышения эффективности эксплуатации карьерных самосвалов является подготовка и переподготовка операторов и специалистов по ремонту машин. Начиная с 2005 г. в учебном центре ОАО «БЕЛАЗ» два раза в год на бесплатной основе осуществляется подготовка обслуживающего персонала сервисных центров и предприятий, эксплуатирующих технику «БЕЛАЗ». На местах эксплуатации машин обучение проводится ведущими специалистами и механиками инженерной службы сервисного центра, преподавателями Криворожского национального университета.

В заключение следует отметить, что все работы по повышению эффективности применения карьерных самосвалов в горнорудной и строительной промышленности Украины проводятся при непосредственном участии научно-педагогических кадров транспортного факультета и двух техникумов Криворожского национального университета, который играет основную роль в подготовке инженерно-технических работников, эксплуатирующих технику «БЕЛАЗ» в Украине. [2]

В Украине на более чем 200 предприятиях работает около 2,5 тысяч карьерных автосамосвалов, при этом подавляющее большинство предприятий (около 80%) имеет в парке 5...8 машин. Относительно небольшое количество довольно специфических машин на отдельном предприятии обуславливает необходимость в дополнительных затратах для поддержания работоспособного состояния машин силами автохозяйства. От эффективной работы карьерных автосамосвалов зависят все основные показатели работы горнодобывающего предприятия. Карьерные самосвалы занимают одно из основных мест в линейке промышленных транспортных машин карьеров, они являются специфическим транспортным средством, предназначенное для перевозки значительных единичных (от 30 до 560 т) порций сыпучих грузов, а машины грузоподъемностью больше 80 т имеют особую электромеханическую трансмиссию, которая требует наличия специального оборудования на предприятии, а у персонала по эксплуатации, обслуживанию и ремонту дополнительных знаний и умений. Кроме того, современные условия развития технологического автомобильного транспорта на карьерах Украины характеризуется постоянным обновлением подвижного состава, преимущественно производства ОАО Белорусский автомобильный завод «БелАЗ». Карьерные автосамосвалы, в отличие от автомобилей и дорожно-транспортных средств, вследствие больших габаритов не могут самостоятельно добираться на сервисные центры для проведения плановых или текущих работ по восстановлению работоспособного состояния. В связи с этим, для улучшения технико-экономических показателей эксплуатации промышленного карьерного автотранспорта, ОАО «БелАЗ» с 2004 года проводит работу в Украине по обеспечению эффективного функционирования своих машин, уже функционируют 3 сервисные предприятия, но без системного подхода к развитию сервисной сети, на основании современных теоретических исследований, повышение эффективности работы карьерных автосамосвалов практически не возможное. Поэтому развитие теории функционирования и сервисного обслуживания карьерных автосамосвалов является важной научно-технической проблемой, имеющей большое значение для украинской промышленности.

Цель исследований состоит в дальнейшем развитии теории технического сервиса карьерных автосамосвалов на основе учета закономерностей изменения параметров технической эксплуатации карьерных автосамосвалов для определения эффективного направления развития сети сервисных предприятий разной целевой направленности.

Для реализации поставленной цели необходимо решить такие задачи:

1. Выполнить теоретическое обобщение научных работ относительно сервисного обслуживания автомобилей общего пользования и специализированных машин промышленного автотранспорта, провести анализ распределения и параметров предприятий с промышленным автотранспортом на территории Украины и подытожить опыт технической эксплуатации и ремонта карьерных автосамосвалов.

2. Разработать математические модели функционирования составных сервисной сети, на основании которых установить закономерности для определения параметров комплекса сервисных предприятий разной целевой направленности с минимизацией затрат на поддержку работоспособного состояния карьерных автосамосвалов.

3. Для проверки результатов теоретических исследований и соответствия математических моделей реальным процессам разработать и внедрить эффективное функционирование и комплексный технический сервис карьерных самосвалов производства ОАО «БелАЗ» в Криворожском регионе и Украине.

На основании опыта производителей карьерных автосамосвалов и анализа литературных источников, было установлено почти полное отсутствие математического аппарата для определения и прогнозирование параметров предприятий по техническому сервису карьерных автосамосвалов, который учитывал особенности проведения технического обслуживания и ремонта машин на местах работы силами сервисных и эксплуатирующих предприятий.

При рассмотрении вопросов функционирования промышленного автомобильного транспорта в основном влияют на технико-экономические показатели затраты связанные с эксплуатацией, техническим обслуживанием и ремонтом подвижного состава, т.е.:

В = ВТОР + Вэкс ,

где ВТОР - затраты связаны с техническим обслуживанием и ремонтом машин, Вэкс - эксплуатационные затраты.

Минимизация данных функций осуществляется с применением метода декомпозиции путем минимизации отдельных составляющих.

На основании существующих наработок по сервисному обслуживанию автомобилей общего пользования, с учетом того, что карьерные автосамосвалы не имеют возможности свободно передвигаться дорогами общего пользования и особенностей системы технического обслуживания и ремонта карьерных автосамосвалов, усовершенствованы математические модели функционирования сервисных предприятий, которые обеспечат работоспособное состояние и восстановление подвижного состава карьерного автомобильного транспорта, а именно опорных пунктов, сервисных центров, авторемонтных заводов и горнотранспортных цехов.

В формализованном виде задача может быть сформулирована следующим образом: есть определенное количество автохозяйств в которых работают карьерные самосвалы разных моделей с определенным параметром потока отказов машин, узлов и агрегатов, на все автохозяйства необходимо поставить запасные части в минимальный срок с минимальными суммарными затратами на перевозку запасных частей и содержание складских помещений. Для размещения нужного количества комплектующих необходимо, чтобы на каждом автохозяйстве был склад, площадь которого зависит от нормативной величины ремонтного фонда предприятия, приходящегося на 100 карьерных автосамосвалов и в опорном пункте должен быть склад, площадь которого зависит от вероятности безотказной работы агрегатов, узлов и деталей всех карьерных автосамосвалов, которые работают в пределах деятельности опорного пункта.

Величина грузопотока может быть спрогнозирована в соответствии с конкретными условиями работы автохозяйств на основе изучения статистических данных по отказам узлов и агрегатов и по нормативным значениям завода-продуцента.

Для определения суммарных транспортно-производственных затрат и выбора эффективного варианта целевая функция примет вид:

При условиях, что спрос каждого клиента по каждому виду запасных частей должен удовлетворяться полностью, площадь складов должна обеспечивать полный запас комплектующих, с учетом срока их поставки, поэтому накладывается ограничение по использованию складских площадей, переменные не могут быть отрицательными.

Сформулированную математическую модель можно использовать при определении оптимального плана размещения опорных пунктов (лицензионных складов). Исходной информацией для этого являются сведения о потребностях в узлах, агрегатах и деталях каждого вида любого из клиентов и конкретном виде функций затрат ѓ (hkl).

Для данного направления исследований местоположение и количество опорных пунктов считаются неизвестным и определяются в процессе исследования, поэтому в рассмотрение необходимо ввести все возможные местоположения опорных пунктов. По известным автохозяйствами определяют транспортные затраты -- матрицу . Анализ географического расположения мест концентрации карьерных автосамосвалов на территории Украины показывает, что можно выделить до 12 основных регионов использования карьерных автосамосвалов, поэтому максимальное количество опорных пунктов не превысит означенную величину. В ходе решения задачи определяется оптимальный план размещения по критерию минимума транспортно производственных затрат, одновременно определяется и их оптимальное количество.

По определению местоположения опорных пунктов, в сущности, задача сводится к классической транспортной задаче: есть Аk автохозяйств (пунктов сосредоточения карьерных самосвалов) (k = 1,2,...,А), заданных координатами (ak, bk), каждое автотранспортное предприятие характеризуется ремонтным фондом Рк, нужно найти координаты точки (х, у) так, чтобы сумма расстояний от данных k точек, умноженных на Аk к точке (х, у) была минимальной. Задача для каждого отдельного региона решена методом установления центра тяжести при определении местоположения распределительного центра. Для исследования рассмотренные варианты разделения Украины на 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 расчетных регионов, с приблизительно равным количеством машин (авто тонн).



Рис.1.2 Схема распределения территории Украины на 11 расчетных регионов.

В результате расчета определены оптимальные по фактору минимума транспортных затрат местоположения опорных пунктов, пример для 11 представлен на (рис. 1.2).

Анализ полученных результатов показывает, что наиболее часто в перечне городов встречаются Кривой Рог и Донецк, далее идут - Шепетовка, Комсомольск, Симферополь по два и больше раз и другие по одному разу. Таким образом, подтверждена целесообразность существования предприятий «Кривбасс-БелАЗ-Сервис», «Донбасс-БелАЗ-Сервис» и «Полтава-БелАЗ-Сервис» в городах Кривой Рог, Донецк, Комсомольск и необходимость создания дополнительных опорных пунктов.

В связи с тем, что производственная составляющая общих затрат по всем вариантам одинаковая и зависит от общего количества машин, определены закономерности изменения только суммарных транспортных и складских затрат. Установлено, что суммарные транспортные и складские затраты имеют параболическую зависимость от количества опорных пунктов и логарифмическую от вероятности безотказной работы карьерных автосамосвалов.

СТС = 123,7- - 2308 - 7622 · Ln(Pi) + 11574, тыс. грн.,

где - количество опорных пунктов, Pi - вероятность безотказной работы карьерных автосамосвалов.

Сервисный центр по техническому обслуживанию карьерных автосамосвалов включает функции опорного пункта, поэтому модель определения места размещения сервисных центров базируется на модели размещения опорных пунктов с учетом дополнительных факторов обусловленных дополнительными грузопотоками и затратами на обеспечение проведения технического обслуживания и ремонта машин, и ремонтов (текущий ремонт, ПР-1, ПР-2) карьерных автосамосвалов.

В зависимости от условий взаимодействия сервисного центра с клиентами количество проведенных видов технических обслуживаний (ремонтов) может изменяться соответственно от 0, при выполнении всех видов работ силами автохозяйства, до 4 (3), при выполнении всех видов технических обслуживаний (ремонтов) силами сервисного центра, при этом ежедневное обслуживание всегда выполняется силами работников автохозяйств.

Транспортно-производственные затраты для выбора эффективного варианта включают затраты по поставке запасных частей для ремонта карьерных автосамосвалов и затрат связанных с проведением технических обслуживаний, и ремонтов силами работников сервисного центра и автохозяйств.

Анализ закономерностей изменения суммарных транспортных и складских затрат от количества сервисных центров, вероятности безотказной работы элементов карьерных автосамосвалов показывает, что характер закономерности практически совпадает с аналогичной для опорных пунктов, но точка экстремума перемещается к началу координат количества сервисных предприятий.

Суммарные транспортные и складские затраты имеют параболическую зависимость от количества сервисных центров и логарифмическую от вероятности безотказной работы карьерных автосамосвалов:

СТС = 395,9 · - 55479 - 1060 · Ln(Pi) - 16824, тыс. грн.,

где МСц - количество сервисных центров, Рi,- - вероятность безотказной работы карьерных автосамосвалов.

Минимумы целевых функций затрат наблюдаются при 8... 10 опорных пунктах и 5...7 сервисных центрах при сложившейся структуре затрат.

Результаты теоретических исследований и рекомендаций использованы на протяжении 2009-2011 годов при разработке и внедрении комплексного технического сервиса карьерных самосвалов производства ОАО «БелАЗ» в Криворожском регионе и Украине предприятиями ООО «Кривбасс-БелАЗ-Сервис СП» и ООО «БелАЗ-Сервис-Украина».

Так, в 2009-2010 годах предприятием «Кривбас-БелАЗ-Сервис СП» было открыто 2 опорных пункты (филиала), которые обеспечивают в соответствующих регионах вероятность безотказной работы карьерных автосамосвалов на уровне 0,8. Фактический экономический эффект, который получен в 2009 году, после года функционирования одного дополнительного опорного пункта составил 142 тыс. $, что полностью соответствует расчетному, по математической модели, значению экономического эффекта в 150 тыс. $, при увеличении количества опорных пунктов с 3 до 4.

Расчетный годовой экономический эффект, в условиях ООО «БелАЗ-

Сервис-Украина», от увеличения количества опорных пунктов на территории Украины будет составлять 577 тыс. $ и от увеличения количества сервисных центров - 680 тыс. $, при одновременном увеличении вероятности безотказной работы карьерных автосамосвалов до уровня 0,9.

Математические модели и полученные закономерности являются методической основой для принятия обоснованных управленческих решений относительно количества, местоположений и целевой направленности предприятий сервисной сети по поддержанию в работоспособном состоянии карьерных автосамосвалов и могут быть использованы в других регионах.[3]

В условиях, когда фирма-продуцент несет ответственность за свою продукцию в течение всего жизненного цикла, крупные промышленные корпорации, выпускающие наукоемкую и высокотехнологичную продукцию, сталкиваются с тем, что совокупность услуг, связанных с ее сбытом и эксплуатацией, становится одним из главных факторов конкурентоспособности. Чтобы обеспечить лояльность клиентов, их доверие к бренду, фирма-продуцент должна повышать качество не только выпускаемых автомобилей, но и их последующего сервисного сопровождения. Это тем более актуально, поскольку динамичное развитие автомобильного транспорта и высокая конкуренция на рынках сбыта вынуждают производителей к быстрому обновлению модельного ряда. Такая ситуация создает целый ряд проблем при эксплуатации автомобилей и организации их сервисного обслуживания. Кроме того, этап эксплуатации - самый длительный из всех этапов жизненного цикла (ЖЦ), поэтому клиент выберет ту технику, с которой не будет иметь проблем в течение всего срока ее использования.

В мировой практике разработки по совершенствованию управления организационно-техническими системами принято квалифицировать как стратегические проблемы национального уровня, направленные на обеспечение безопасного и экологически устойчивого функционирования транспортной системы страны; решение задач оборонного и мобилизационного характера и интеграцию российского транспорта в европейскую транспортную систему. Теоретическая и практическая значимость данной проблемы, ее актуальность предопределяют необходимость поиска инновационных методов ее решения. Одним из таких методов, позволяющих решить широкий круг задач по организации эффективной системы фирменного сервиса (ФС), является имитационное моделирование.

В настоящее время для владельцев грузовых автомобилей нецелесообразно иметь собственную производственно-техническую базу, поскольку основным процессом является перевозочный. Это определяет особенности организации сервиса, когда техническое обслуживание (ТО), как и текущий ремонт (ТР), осуществляются в специализированных центрах. Владелец заинтересован в быстром и качественном обслуживании, т.к. это напрямую влияет на получение им прибыли. Поэтому организация эффективного управления системой ФС, с учетом взаимодействия его подсистем, возможна только с помощью методов и средств системного анализа.

Рассматривая любую крупную производственную корпорацию с точки зрения создаваемого ею продукта, в особенности высокотехнологичного и имеющего длительный срок эксплуатации, необходимо учитывать, что производитель, как правило, несет ответственность за его состояние в течение всего ЖЦ. Таким образом, эффективность процессов, от проектирования до утилизации, определяется качеством взаимодействия трех систем (производственной, системы распределения и обеспечения, системы сервиса), интегрировать деятельность которых можно путем создания единой информационно-логистической системы (ИЛС). Информационные и материальные потоки в ИЛС служат для координации функционирования подсистем с целью повышения эффективности и конкурентоспособности предприятия.

В свою очередь, систему ФС можно рассматривать как с точки зрения процессов поддержания работоспособности автомобилей, содержание и технология которых зависят от стадии ЖЦ, так и с точки зрения организационной реализации целей и задачсистемы ФС. В первом случае рассматриваются подсистемы гарантийного и постгарантийного обслуживания. Во втором - предприятия системы ФС, в которых реализуются ее цели и задачи. В этом смысле система ФС представляет собой дилерскосервисную сеть (ДСС), предприятия которой - дилерско-сервисные центры (ДСЦ), расположенные в разных регионах, - могут различаться как по составу оказываемых услуг, так и по другим параметрам.

Ввиду территориальной разобщенности, а также различия параметров функционирования, для эффективной работы ДСС должен существовать единый центр управления, в который своевременно и оперативно должна поступать информация о показателях деятельности каждого ее субъекта. Корректировка стратегии развития ДСС, а также, в краткосрочной перспективе, изменение управляющих воздействий и перераспределение ресурсов должно выполняться с учетом результатов анализа поступающей оперативной информации. В то же время, поскольку взаимодействие между подсистемами в системе ФС осуществляется с помощью информационных и материальных потоков, ее также можно рассматривать как ИЛС, т.е. адаптивную систему с обратной связью, где информационные потоки играют роль управляющих и корректируют характеристики материальных потоков.

Европейские автопроизводители при формировании системы ФС автомобилей опираются на так называемое правило «трех S»: «продажи - сервис - запасные части», такая система предполагает наличие трех основных подсистем, выполняющих свои функции в тесном взаимодействии друг с другом. Основной целью ее деятельности становится реализация принципа ФС автомобилей: покупая автомобиль, клиент должен быть, уверен, что не будет иметь проблем во время всего срока его эксплуатации. Поскольку ДСЦ, в свою очередь, представляет собой сложную систему, то управление в нем также должно строиться с позиций системности. Стратегия развития должна подчиняться достижению общей цели для каждой из подсистем, с учетом поставленных перед ними локальных задач.

Создание системы ФС, с организационной точки зрения, связано с формированием ДСС, субъекты которой выполняют функции реализации автомобилей и их сервисное сопровождение, а также реализацию запасных частей к ним. В то же время, формирование системы ФС сопряжено с разработкой стратегии поддержания работоспособности продукции, повышения ее надежности и конкурентоспособности.

Поскольку эффективное функционирование больших систем возможно лишь при наличии обоснованной стратегии развития, а также центра управления, предназначенного для анализа состояния системы и оперативного реагирования в случае возникновения нежелательных ситуаций, лица, принимающие решения (ЛПР), заинтересованы в таких инструментах и методиках, которые позволили бы принимать научно - обоснованные управленческие решения в зависимости от изменения, как внешних воздействий, так и параметров системы. В данном случае одним из эффективных вариантов интеллектуальных систем являются системы поддержки принятия решений (СППР), объединяющие модули сбора, хранения, передачи и анализа информации, а также интеллектуальные составляющие в виде моделей, позволяющих рассмотреть возможные варианты развития событий и выбрать среди них наилучший.

Одной из главных задач, определяющих стратегию развития ДСС в регионе, является обоснование выбора мест размещения предприятий ДСС, тесно связанного с маркетинговыми исследованиями - изучением емкости рынка продаж и сервисных услуг, потенциала региона, возрастной структуры грузового автомобильного парка и т.п. Несмотря на действующую систему стимулирования продаж, и последующего обслуживания автомобилей, фактически обслуживанием силами аттестованных сервисных центров КАМАЗ охвачено не более 40 % автомобилей, т.е. деятельность субъектов сервисной сети является недостаточно эффективной.

Имитационная модель позволяет проводить оптимизационные компьютерные эксперименты при изменении параметров системы и внешних факторов, целью которых является определение управляющих воздействий, при которых исследуемые показатели эффективности будут оптимальны для системы при сложившихся внешних условиях. На основании оценки улучшений, которые могут обеспечить планируемые мероприятия каждому субъекту ДСС и всей системе в целом, вырабатывается стратегия развития и комплекс мероприятий по ее реализации, доводимые до сведения субъектов для последующего выполнения.[4]

Одной из основных причин простоев автомобильной техники на постах в ожидании обслуживания является отсутствие необходимых запасных частей. Такая ситуация характерна как для отечественных дилерских сервисных центров (ДСЦ), так и для ДСЦ, расположенных за рубежом. Однако для зарубежных ДСЦ проблема осложняется еще рядом внешних факторов, влияющих на систему организации поставок, поэтому поиск путей ее решения имеет еще большую актуальность. Одним из возможных путей решения указанной проблемы является создание такой системы планирования потребности в запасных частях, которая бы позволяла организовать их своевременную поставку, основывалась на более точных прогнозах.

Решение этой задачи может основываться на использовании системы поддержки принятия решений (СППР), в которой реализована возможность анализа надежности различных узлов, агрегатов и систем и планирование поставки запасных частей на основе данных мониторинга состояния системы: данных об обращениях в автоцентр по причине отказов автомобильной техники, возрастной структуре регионального парка, прогнозах остаточных ресурсов узлов, агрегатов и систем автомобиля с учетом анализа статистической информации.

При эксплуатации автомобильной техники нагрузки, действующие на узлы и агрегаты, приводят к изменению (ухудшению) ее технического состояния, вплоть до невозможности эксплуатации.

Отказ автомобильной техники возникает в момент времени, который с определенной вероятностью можно спрогнозировать.

Как показывает опыт эксплуатации технических изделий, изменение интенсивности отказов подавляющего большинства объектов описывается U - образной кривой (Рис. 1).

Рис. 1.3. Изменение интенсивности отказов

Как видно из рис. 1, интенсивность отказов автомобильной техники разделяется на три эксплуатационных этапа. В период приработки единица техники имеет повышенную интенсивность отказов. Это отказы, связанные с приработкой деталей, обусловленные производственными дефектами. Этот период связан с гарантийным сроком эксплуатации автомобильной техники и деталей. В период штатной эксплуатации отказы имеют случайный характер и появляются внезапно, прежде всего, из-за несоблюдения условий эксплуатации, изменений нагрузки, неблагоприятных внешних факторов и т.п. Этот период соответствует основному времени эксплуатации объекта. Третий период характеризуется возрастанием интенсивности отказов, что вызвано старением и другими причинами, связанными с длительной эксплуатацией.

Поскольку характер кривой свидетельствует о наличии трех участков, описываемых разными зависимостями, то очевидным является различие причин (или сочетания факторов), вызывающих возникновение отказов. Из этого следует, что планирование работы ДСЦ должно выполняться с учетом видо-возрастной структуры парка, а также информации по обращениям в ДСЦ. Постоянно функционирующая система сбора и обработки информации об отказах служит основой для качественного прогноза, поскольку позволяет для любого автомобиля из имеющегося парка, в зависимости от его пробега определить остаточный ресурс, а, следовательно, вероятность отказа на любой момент времени. Это дает возможность прогноза потребности в запасных частях и позволяет наметить мероприятия по повышению эффективности загрузки ДСЦ в целом.

В создаваемой СППР должны быть реализованы три принципиально различных механизма планирования поставок запасных частей: для автомобилей, у которых гарантийный период не истек; для автомобилей, находящихся в штатной эксплуатации, и для автомобилей со значительным сроком эксплуатации, остаточный ресурс по многим узлам, агрегатам и системам которых приближается к заявленному производителем.

Следует отметить, что одним из основных показателей качества и конкурентоспособности фирменного сервиса автомобильной техники является уровень организации гарантийного обслуживания, на основании которого в дальнейшем формируется решение клиента о повторном обращении в сервисный центр и обслуживании в постгарантийный период в данном ДСЦ. Поэтому оптимизация поставок запасных частей для организации обслуживания автомобильной техники в гарантийный период, который включает в себя период приработки и часть периода штатной эксплуатации является наиболее актуальной задачей, требующей постоянного мониторинга изменения эксплуатационных характеристик автомобильной техники.

Анализ отказов автомобильной техники в гарантийный период позволит вырабатывать номенклатурный и количественный состав поставок запасных частей, а также оценивать качество продукции поставщиков деталей, узлов и агрегатов для дальнейшей корректировки работы с ними.

Для гарантийного периода эксплуатации автомобильной техники за рубежом обеспечение запасными частями заключается в создании гарантийных комплектов запасных частей (ГКЗЧ), состав которых формируется с учетом информации об отказах, случающихся в гарантийный период эксплуатации. ГКЗЧ формируется на период приработки для очередной партии реализованных автомобилей и отправляется в регион эксплуатации вместе с ней.

Как указывалось выше, одним их наиболее эффективных методов, позволяющих оптимизировать управление системой поставок запасных частей, является имитационное моделирование. Имитационная модель в рамках проектируемой СППР используется для выбора наилучшего варианта плана поставок запасных частей с учетом расчетных значений вероятного времени обращения клиентов и оптимального баланса между величиной потерь от отсутствия запасных частей в случае обращения и стоимостью хранения излишков в противном случае. Объектом моделирования являются процессы планирования и распределения ресурсов центром управления ДСС фирмы-продуцента автомобильной техники. Исходными данными для системы управления и оптимизации поставок служат статистические данные об эксплуатационной надежности, о заявках и поставках, хранящиеся в базе данных центра управления ДСС.

Алгоритм модели поставки запасных частей. Имитационное моделирование процесса распределения потоков запасных частей в ДСС ОАО «КАМАЗ» Моменты возникновения отказов в период приработки и в период штатной эксплуатации в предоставленном алгоритме генерируется согласно законам распределения отказов по различным узлам, агрегатам и системам, полученным на основе обработанной статистической информации об обращениях клиентов в предыдущие периоды в заданном регионе эксплуатации. Заявки на покупку автомобилей в модели генерируются также на основе статистического анализа данных, как по качественному, так и по количественному их составу.

В зависимости от вида выходного сигнала системы возможны такие варианты реакции системы:

1. Принятие решения об отгрузке запасных частей с гарантийного склада ДСЦ. Такие действия моделируют отгрузку запасных частей в случае возникновения отказа автомобильной техники в период приработки гарантийного периода эксплуатации по причине дефекта. Отгрузка запасных частей осуществляется со склада ДСЦ. Если необходимая номенклатура отсутствует на складе ДСЦ, моделируется обращение в региональный склад. При отгрузке объем запасных частей этой номенклатуры на складе уменьшается на величину заявки.

2. Заказ производителю на поставку требуемых позиций формируется в таких случаях:

в системе генерируется сигнал о планируемом обращении клиента в период штатной эксплуатации гарантийного периода,

на локальном и региональном складах отсутствует требуемая позиция,

в случае генерирования заявки на автомобильную технику.

Точка выполнения поставки задается в зависимости от времени доставки запасных частей до ДСЦ.

Объем партии поставки данной номенклатуры зависит от потребности региона в целом.

Планирование поставок по всем позициям номенклатуры склада выполняется по такому же алгоритму. При генерировании заявок на автомобильную технику рассчитывается структура ГКЗЧ.

3. В модели при каждом планировании поставки осуществляется расчет критерия, включающего такие составляющие:

1. Потери от хранения невостребованных запасных частей, которые корректируются ежедневно по истечении планируемого срока обращения клиента с учетом дневной стоимости хранения складской единицы;

2. Потери от затрат на поставку, которые вычисляются при движении потоков запасных частей от фирмы-продуцента до ДСЦ с учетом оплаты таможенных пошлин;

3. Потери от простоя автомобильной техники на постах обслуживания вычисляются за плановый период для тех обращений, срок выполнения которых превышает заявленный нормативный с учетом затрат на простой постов обслуживания и персонала, а также упущенную выгоду клиентов при коммерческой эксплуатации автомобиля.

Так как гарантийный комплект запасных частей составляется на период приработки, который по длительности практически равен гарантийному периоду, время прогона модели принимается равным одному году. Управляющей информацией для принятия решений о заявках на поставки в ИМ, как и в реальной системе, являются точки планируемых обращений клиента (критические - Pi и предкритические - Pri, где i - номер товара). От выбора этих точек зависят получаемые в результате моделирования составляющие потерь, и соответственно критерий оптимизации планов.

Оптимизация потоков запасных частей в ДСС как в период приработки, так и в период штатной эксплуатации связана с большим числом операций по управлению информационными потоками, которые представлены как эксплуатационными параметрами, так и нормативными и другими видами документов. Полученная информация служит основой для анализа видо-возрастной структуры парка, надежности, как автомобильной техники, так и ее отдельных узлов, агрегатов и систем, а также устойчивости работы ДСЦ.

Поскольку система фирменного сервиса является клиентоориентированной, то целевой функцией при моделировании и оптимизации функционирования подсистемы обеспечения запасными частями является среднее время ожидания клиентов. При этом также решается задача минимизации времени оборачиваемости склада и уровня неликвидных запасных частей. Кроме того, сокращение времени обслуживания автомобильной техники в ДСЦ за счет предупредительной системы поставок запасных частей позволяет снизить объем упущенной выгоды каждого клиента. При построении модели необходимо вычислять оптимальное время и структуру поставок, исходя из видо-возрастной структуры парка и характеристик региона эксплуатации, а также затрат на срочную доставку и организацию хранения определенной номенклатуры запасных частей на складе.

В качестве инструмента для реализации модели был выбран прикладной пакет AnyLogic - российский профессиональный инструмент имитационного моделирования. Преимущество этого пакета состоит в том, что использующийся в нем объектно-ориентированный подход позволяет простым и естественным образом организовать и представить структуру сложной системы. Так как ДСЦ можно представить как систему массового обслуживания, для моделирования необходимы специальные средства, реализованные в виде некоторого набора объектов, включающего генераторы заявок, обслуживающие приборы, очереди и т.д. Таким набором в AnyLogic является библиотека Enterprise Library, предоставляющая высокоуровневый интерфейс для быстрого создания дискретно-событийных моделей с помощью блок-схем.

Управление поставками запасных частей в ДСС является многоподходной моделью, объединяющей в себе дискретно-событийную и агентную модель, т.к. состоит из разных, по сути, объектов, моделирование которых требует использования разных подходов.

Цель каждого автопредприятия или специализированного транспортного подразделения по обеспечению транспортировки грузов на промышленных предприятиях, заключается в получении максимальной прибыли из целевой функцией:

П = Д - З >max,

Где Д - доход;

З - затраты.

Однако практически все автопредприятия, что эксплуатируют карьерную технику, не являются самостоятельными объектами предпринимательской деятельности, а входят в состав горнодобывающих комплексов или других предприятий и имеют условно постоянную функцию;

З > min,

За данными [ 7,8,9,10,11,12,,13,14,15] при рассмотрении вопроса функционирования автомобильного транспорта основное влияние на технико-экономические показатели являются затраты на связанные с эксплуатацией, техническим обслуживанием и ремонтом подвижного состава, а значит;

З = Зтор + Зэкс,

Где Зтор - затраты связанные с техническим обслуживанием и ремонтом машин,

Зэкс - эксплуатационные затраты.

Сервисные центры с технического обслуживания и ремонта карьерных самосвалов кроме функций опорного пункта обеспечивает проведение технических обслуживаний ТО - 1, ТО - 2, ТО - 3, в условиях автопредприятий силами мобильных или стационарных бригад и проведение плановых ремонтов ПР - 1, ПР - 2, в собственных производственно - технических условиях.

Раздел 2. Разработка математической модели расположение сервисных предприятий технического обслуживания карьерных автосамосвалов и места их расположения

2.1 Определение места размещения сервисного центра карьерных автосамосвалов

Задача определения места размещения распределительного центра на обслуживающей территории может формулироваться как поиск оптимального решения или поиск субоптимального (близкого к оптимальному) решение. Задачей выбора оптимального места размещения решается полным перебором и оценке всех возможных вариантов размещения распределительных центров и выполняется на ЭВМ методами математического программирования. Однако на практике в условиях разветвленных транспортных сетей данный метод применяется менее, поскольку число возможных вариантов по мере увеличения масштабов сетки, а с ним и трудоемкость решения, растут по экспонентой (полный перебор вариантов размещения распределительного центра для транспортной сетки с N - узлами - пересченнями дорог, включает оценку 2 вариантов).

На региональной территории (рис. 2.1) является 8 дилерских предприятий технического сервиса машин и оборудования, которые осуществляют их предпродажную подготовку, техническое обслуживание и ремонт в составе единого дилерского центра.

Методом определения центра тяжести грузопотоков найти ориентировочное место для размещения регионального склада для поставки необходимой продукции (запасных частей, узлов, агрегатов и т.д.).

Задачей выбора места размещения склада рассмотрим дым распределительной системы, которая включает один состав. Главным (но не единственным) фактором является размер расходов на доставку продукции со склада. Минимизировать эти расходы можно, разместив состав в окрестностях центра тяжести грузопотоков.

Рис. 2.1 Схематическая карта обслуживания региона.

5 - расстояние между обслуживающими дилерскими предприятиями

620 - № предприятия и его потребность в продукции (например, предприятие № 6, грузооборот - 20 т/мес.);

- существующие автомобильные пути.

В качестве примера рассмотрим решение распределительную систему, которая обслуживает четыре дилерских предприятия. Нанесем на карту координатные оси таким образом, чтобы обслуживающий район разместился на в первой четверти системы координат (рис. 2.2). Найдем координаты точек, в которых размещены предприятия - потребители материального потока.

Точка территории, которая обеспечивает минимум транспортной работы при поставках продукции на дилерские предприятия, в общем случае не совпадает с полученным центром тяжести, однако, как правило, находится поблизости. Подбирают необходимое место для склада путем следующего анализ возможных мест размещения в окрестностях полученного центра тяжести. При этом необходимо оценить транспортную достижимость местности, размер и конфигурацию возможной участка, а также учесть планы местных органов власти по отношению к данной территории.



Рис. 2.2. Определение места размещения состава методом поиска центра тяжести грузовых потоков (в скобках рядом с номером предприятия указанно месячный грузооборот)

2.2 Рекомендации по расчету производственной программы

Оцениваются горнотехнические условия эксплуатации и определяются коэффициенты корректирования.

Ровность дороги устанавливается следующим образом. Натягивают рулетку или трос параллельно оси дороги. Подсчитывают количество неровностей на участке протяженностью, равной длине базы самосвала. Определяют величину неровностей, используя натянутую рулетку и линейку.

Для обеспечения надежной и устойчивой работы самосвала необходимо применять паспорт загрузки, исходя из требования наиболее полного использования грузоподъемности.

Загрузку целесообразно начинать с задней части кузова, при этом обеспечивается более полная загрузка. Рассчитывается периодичность и трудоемкость технического обслуживания и регламентированных ремонтов, трудоемкость неплановых текущих ремонтов и шинных работ, наработка до капитального ремонта узлов и агрегатов.

В соответствии с рассчитанной программой выделаются посты для проведения технического обслуживания, плановых и текущих ремонтов в зависимости от местных условий.