CC BY
80
УДК 631.3:658.567.1
Н.В. АЛДОШИН, Н.А. ЛЫЛИН, Ю.А. ЛЕСКОНОГ, А.А. ИВЛЕВ
Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева
ФОРМИРОВАНИЕ РЫНКА ВТОРИЧНЫХ ЗАПАСНЫХ ЧАСТЕЙ
Последним этапом жизненного цикла технических средств является утилизация. В результате утилизации могут быть повторно использованы не только материалы, из которых состоит техника, но и ее узлы и детали, обладающие остаточным ресурсом. Рассматривается ситуация, когда с утилизируемой техники демонтировались узлы и детали, которые передавались на реализацию. Степень разборки техники может быть различной, при этом различной будет и трудоемкость операций разборки, и финансовый результат. Решение проблемы формирования рынка вторичных запасных частей можно осуществить, применяя математический аппарат биматричных игр. Данная методика расчета позволяет определить взаимовыгодное решение на рынке вторичных запасных частей как для подразделений, осуществляющих разборку техники и дефектовку изделий, так и для структур, занимающихся реализацией вторичных запасных частей.
На примере тракторного двигателя Д-240 проведено обоснование степени его разборки и целесообразности реализации по узлам и деталям или в полнокомплектном состоянии. Расчет выполнен при помощи платежных матриц игроков «А» и «В». Игроком «А» является подразделение-демонтажер узлов и деталей, «В» - структура, реализующая вторичные запасные части. Определены уровни цен на детали и узлы двигателя, а также на агрегат в сборе и трудоемкости работ по демонтажу агрегатов и полной разборке. Результат решения показан графически. Равновесная ситуация, взаимовыгодная для обеих структур, обеспечивается при создании фонда вторичных запасных из 38...39% агрегатов, полностью разбираемых, и 61.62% изделий, реализуемых в сборе. Также возможно поведение игроков в их чистых стратегиях, когда все агрегаты либо разбираются и продаются по частям, либо продаются в сборе.
Ключевые слова: утилизация, демонтаж, запасные части, биматричные игры, платежная матрица, равновесная ситуация.
Введение. По истечении жизненного цикла техники наступает этап ее утилизации. Однако некоторые детали со списанной техники обладают остаточным ресурсом, причем во многих случаях - значительным ресурсом. Другими словами, многие детали с утилизируемых машин могут быть использованы повторно непосредственно после их демонтажа или после восстановительного ремонта. В развитых странах мира уже сформирован рынок вторичных запчастей [1, 2].
В статье рассмотрен математический аппарат биматричных игр применительно к процессу демонтажа и реализации вторичных запасных частей, когда ставится задача определения равновесной ситуации, взаимовыгодной для предприятий по демонтажу изделий утилизируемой техники и продавцам вторичных запасных частей [3].
Цель исследования. Целью данной статьи является установление пропорций по степени разборки изделий утилизируемой техники, пригодных для использования при формировании вторичного фонда запасных частей.
Методы решения. Игроком «А» является подразделение-демонтажер узлов и деталей, «В» - структура, реализующая вторичные запасные части. Чтобы определить равновесную ситуацию, необходимо рассчитать платежные матрицы игроков «А» и «В», т.е. определить сумму прибыли, которую получит каждый из игроков. Прибыль игрока «А» будет формироваться от продажи агрегатов, узлов и деталей, годных для дальнейшего использования, и от реализации материалов переработки техники (черные и цветные металлы, пластмассы и т.д.). Прибыль игрока «В» будет формироваться от реализации агрегатов и деталей конечным потребителям -владельцам техники. При взаимодействии игроков «А» и «В» возникает ситуация, когда игрок «А» может сделать выбор одной из двух стратегий: демонтировать агрегат и передать его целиком на реализацию игроку «В» или демонтировать агрегат, разобрать его на детали, выполнить дефектовку и уже по частям передать на реализацию игроку «В». В свою очередь игрок «В» также может сделать выбор одной из двух стратегий поведения: брать агрегаты на реализацию в сборе или брать запасные части после разборки и дефектовки агрегата.
Оценим платежные матрицы игроков «А» и «В» на примере. В качестве утилизируемого агрегата рассмотрим двигатель Д-240 одного из самых распространенных на территории РФ тракторов МТЗ-80 (с заводского конвейера сошли более 3-х млн тракторов). Стоимость нового двигателя составляет в среднем 180000 руб. Перечень основных деталей и цены на них представлены в таблице 1.
Таблица 1
Наименование основных деталей двигателя Д-240 и их стоимость
Наименование детали Стоимость, руб.
Блок двигателя 33500
Головка блока цилиндров в сборе 19000
Коленчатый вал 10000
Цилиндро-поршневая группа (гильзы цилиндров, поршни, компрессионные и маслосъемные кольца) 6400
Комплект шатунов 5600
Масляный картер 5200
Компрессор 5900
Клапанная крышка 2500
Крышка шестерен 3100
Блок шестерен 4900
Маховик 13700
Водяной насос 2400
Масляный насос 3600
Центрифуга масляная 3600
Генератор 2800
Масляный насос гидросистемы 2800
Топливный насос высокого давления 27900
Комплект форсунок 3600
Пусковой двигатель 9700
Опора двигателя 1300
Шкив коленчатого вала 1300
Впускной коллектор 1000
Цена на агрегат, демонтированный с утилизируемой техники, существенно ниже цены нового агрегата, и зависит это прежде всего от износа деталей. Для упрощения расчетов принимаем цену бывшего в употреблении двигателя на уровне 30% от стоимости нового двигателя. Что касается запасных частей, то после дефектовки и определения остаточного ресурса цены на них могут быть сопоставимы с ценами на новые неоригинальные детали. Примем допущение, что после разборки и дефектовки агрегата цена на детали составит половину от цены на новые оригинальные запасные части.
Если исходить из условия, что игрок «В» делает наценку на уровне 25%, платежная матрица игрока «В» примет вид
В =
13500 0 0 21225
Чтобы оценить платежную матрицу игрока «А » (демонтажера), необходимо оценить уровень затрат на демонтаж агрегата с утилизируемой техники, а также затраты в случае проведения разборки и дефектовки агрегата. Во многих случаях операции разборки и дефектовки при утилизации совпадают с соответствующими работами ремонтного производства. В частности, для демонтажа двигателя Д-240 с трактора МТЗ-80 разработаны нормативы времени (табл. 2). Нормы времени рассчитаны на исправное оборудование и подъемно -транспортные механизмы, наличие на рабочих местах необходимой оснастки, инструмента и приспособлений, предусмотренных технологическим процессом, обеспеченность расходными материалами [4].
Таблица 2
Укрупненные нормы времени на замену сборочных единиц
Наименование работ, сборочных единиц, составных частей Снятие
Разряд Норма времени, чел.-ч
Наружная очистка и мойка трактора, доставка трактора на место текущего ремонта 2 0,90
Слив масла, воды из дизеля, масло из гидроусилителя рулевого управления 2 0,15
Фильтр грубой очистки, кронштейны с фарами и указателями поворота, боковины облицовки радиатора и решетки облицовки радиатора в сборе с капотом, электрические провода, патрубки радиатора, гибкий вал тахоспидометра, ресивер и трубопроводы, шланги блока отопителя кабины, водяного насоса, топливные трубки 3 0,63
Трос аварийного останова двигателя, левая боковина юбочной части щитка приборов, шнур управления шторкой радиатора, тяга управления подачей топлива 3 0,37
Растяжки радиатора, всасывающие и нагнетательные маслопроводы ГУР, трубки масляного фильтра, маслопровод датчика блокировки, рулевой вал; установка (снятие) клиньев задних колес, передняя опора; установка (снятие) подставки под корпус муфты сцепления, корпус муфты сцепления, полурама, дизель 3 0,73
ИТОГО 3 2,78
Операции по разборке двигателя на узлы и детали также нормированы. В таблице 3 приведены укрупненные нормативы трудоемкости на выполнение операций по снятию, разборке и проверке (дефектовке, испытанию, регулировке) узлов и деталей двигателя Д-240.
Как следует из представленных материалов, трудоемкость процесса разборки двигателя более чем в 3 раза превышает трудоемкость демонтажа двигателя с трактора. В итоге суммарная трудоемкость работ демонтажа и разборки составляет около 12 чел.-ч.
Таблица 3
Укрупненные нормы времени на разборку двигателя Д-240
Наименование узла или вид работы Время в минутах Всего, мин.
Снятие Разборка Проверка, дефектовка, регулировка и др. работы
1 2 3 4 5
Доставка двигателя в разборочно-моечное отделение, установка на подставку - — 6 6
Воздухоочиститель и поддон воздухоочистителя 2 - - 2
Кожух и патрубок выхлопного коллектора 2 - - 2
Всасывающий коллектор 6 6 - 12
Стартер 3 - - 3
Электрофакельный подогреватель 1 - - 1
Генератор с планкой и ремень вентилятора 3 - - 3
Колпак крышки головки цилиндров 1 - - 1
Крышка маслозаливной горловины 1 - - 1
Наружная мойка - - 24 24
Счетчик моточасов, фильтр-отстойник, топливные трубки, спускной краник 3 5 - 8
Насос гидроусилителя рулевого управления и крышка распределителя 3 - - 3
Центробежный масляный фильтр 3 12 20 35
Муфта сцепления 3 7 - 10
Топливный фильтры тонкой и грубой очистки и трубки низкого давления 6 - - 6
Кронштейны генератора, шланг термостата и термостат 3 - - 3
Водяной насос, вентилятор, крышка головки цилиндров и выхлопной коллектор 6 19 - 25
Топливные трубки высокого давления и форсунки 4 - - 6
Механизм коромысел и штанги толкателей 3 14 11 28
Головка цилиндров 6 18 10 34
Маховик 3 10 8 21
Шкив коленчатого вала, передняя опора двигателя и крышка люка 2 1 - 3
Топливный насос и фланец шестерни топливного насоса 3 - - 3
Масляный картер 6 3 - 9
Корпус сальника заднего уплотнения коленчатого вала, задний лист и опора масляного картера 4 - - 4
Масляный насос и отводящий патрубок 3 15 20 38
Крышка распределения, шестерня привода топливного насоса и сапун 4 3 - 7
Передний маслоотражатель и шестерня привода масляного насоса 2 - - 2
Распределительный вал, толкатели, промежуточная шестерня и щит распределения 5 5 - 10
Шатунно-поршневая гуппа 8 16 - 24
Коленчатый вал 8 23 31
Мойка деталей и узлов двигателя в моечной машине - - 60 60
Гидравлическое испытание блока цилиндров головки блока цилиндров 25 15 40
Всего, время, ч 1,83 2,62 4,82 9,27
Таким образом, платежная матрица игрока «А» будет состоять из положительных элементов - прибыль
демонтажера за вычетом наценки магазина, и отрицательных элементов - затрат на проведение работ по
демонтажу двигателя и его разборки. Платежная матрица игрока «А » имеет вид
" 22300 -31600" -14200 28150
А =
Результаты исследования. По представленной в статье [3] методике сделаем расчет показателей: С = а11 - а12 - а21 + а22 = 22300 - (-31600) - (-14200) + 28300 = 96400 Б = Ь„ - Ъ12 - Ъ21 + Ъ22 = 13500 + 0 + 0 + 21225 = 34725 а = а22 - а12 = 28150 - (-31600) = 59750 в = Ь22 - Ь21 = 21225 - 0 = 21225 Исходя из полученных результатов, вероятности выбора стратегий р и q соответственно игроков «А» и «В» будут определяться неравенствами
(р-1)(96400 ■ q - 59750) > 0
р(96400 ■ д - 59750) > 0 (д-1)(34725 ■ р - 21225) >0 д(34725 ■ р - 21225) >0
Отсюда при
р = 0 д < 0,62
р = 1 д > 0,62
0 < р < 1 д = 0,62
д = 0 р < 0,61 д = 1 р > 0,61
(5)
0 < д < 1 р = 0,61
Перенесем полученные сведения на чертеж. Введем на плоскости прямоугольную систему координат (р, д) и выделим на ней единичный квадрат, соответствующий неравенствам:
Нанесем на этот чертеж то множество точек, которое описывается условиями 4 (рис. 1а). Это множество состоит из трех прямоугольных участков - двух вертикальных лучей и одного горизонтального отрезка - и представляет собой зигзаг. Нас будет интересовать только та его часть, которая попала в единичный квадрат. Перенеся на чертеж множество точек, соответствующих неравенствам (5), получим второй зигзаг, но уже горизонтальный (рис. 1б).
0 < р < 1,
0 < д < 1
¿7 /
Я 1
0.62
О
1 р
О
0,61 1 р
а)
б)
Рис. 1. Отображение решения систем неравенств: а) системы (4); б) системы (5)
Объединив полученные чертежи, находим точки пересечения зигзагов (рис. 2). В нашем случае таких точек три. Две из них отвечают чистым стратегиям игроков «А » и «В», а одна -смешанным.
Ч 1
0,62
0 0,61 1 р
Рис. 2. Геометрический результат определения ситуаций равновесия
Ситуации (1, 1) и (0, 0) показывают одновременный выбор игроками своих первых или, соответственно, вторых стратегий, т. е. определенной договоренности о совместных действиях. Но в данном случае есть еще одна ситуация равновесия, состоящая в выборе игроками вполне определенных смешанных стратегий. В ней оба игрока также получают выигрыши. Такая ситуация показывает поведение игроков, когда они не могут договориться друг с другом заранее о выбранной стратегии, например, в случае нахождения их на разных предприятиях и взаимодействия с различными структурами. Ситуации равновесия являются выгодными для каждого партнера. При равновесной ситуации отклонение от нее невыгодно самим обоим партнерам.
При выборе чистых стратегий игроками их выигрыши будут равны соответствующим элементам платежных матриц, а при равновесной ситуации смешанной стратегии их выигрыши составят:
На (р, q) = аирф + а^р(1 - q) + а2:(1 - р)ф + а22(1 - р)(1 - q)= = 22300 ■ 0,61 ■ 0,62 - 31600 ■ 0,61 ■ 0,38 - 14200 ■ 0,39 ■ 0,62 + 28150 ■ 0,39 ■ 0,38 = 8434 - 7325 - 3435 + 4172 = 1846;
Нв (р, Ф = Ьпрф + Ь17р(1 - q) + Ь2;(1 - р^ + Ь22(1 - р)(1 - q) = = 13500 ■ 0,61 ■ 0,62 + 21225 ■ 0,38 ■ 0,39 = 5105 + 3145 = 8250.
В ситуации, когда между игроками на рынке вторичных запасных частей нет договоренности и они действуют независимо друг от друга (сбыт запчастей может быть налажен в различные магазины, или магазин может осуществлять закупки у различных поставщиков), целесообразно порядка 61..62% агрегатов, на примере тракторного двигателя Д-240, демонтировать и реализовывать целиком, а 38...39% - разбирать, дефектовать и реализовывать по деталям. При этом стоит отметить еще одно важное обстоятельство. Если «пошевелить» элементы платежной матрицы, например, ситуация изменения цен на запасные части, то вероятности р и ф практически не меняются. В подобных случаях принято говорить, что результат устойчив относительно малых шевелений.
Выводы. В ситуации, когда между игроками на рынке вторичных запасных частей нет договоренности и они действуют независимо друг от друга, для тракторного двигателя Д-240 целесообразно 61..62% агрегатов демонтировать и реализовывать целиком, а 38.39 - разбирать, дефектовать и реализовывать по деталям.
Библиографический список
1. Алдошин Н.В. Вторичное использование изделий утилизируемой техники / Н.В. Алдошин // Международный научный журнал. 2010. № 5. С. 92-97.
2. Алдошин Н.В. Утилизация техники в системе АПК: Монография / Н.В. Алдошин, А.А. Ивлев, Ю.А. Лесконог, Н.А. Лылин. М.: ООО «УМЦ «Триада», 2014. 222 с.
3. Алдошин Н.В. Выбор стратегий формирования вторичного фонда запасных частей / Н.В. Алдошин // Вестник МГАУ. 2015. № 1.
4. Пуховой А.А. Руководство по техническому обслуживанию и ремонту тракторов «БЕЛАРУС» серий 500, 800, 900 / А.А. Пуховой, М.Г. Мелешко, А.И. Бобровник, В.Г. Левков. М.: Машиностроение, 2007. 438 с.
Алдошин Николай Васильевич - д.т.н., заведующий кафедрой «Сельскохозяйственные машины», РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева; 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 49; тел.: +7-903-971-73-27; e-mail: [email protected].
Лылин Николай Алексеевич - инженер, РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева; 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 49; тел.:+7-903-797-93-40; e-mail: [email protected].
Лесконог Юрий Александрович - инженер, РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева; 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 49; тел.: +7-925-873-78-88; e-mail: [email protected].
Ивлев Александр Александрович - инженер, РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева; 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 49; тел.: +7-499-977-24-10, доб. 286; e-mail: [email protected].
Статья поступила 10.06.2015
THE FORMATION OF THE MARKET OF SECONDARY SPARE PARTS
N.V. ALDOSHIN, N.A. LYLIN, Yu.A. LESKONOG, A.A. IVLEV
Russian Timiryazev State Agrarian University
The last stage of the life cycle of technical means is its recovery. Recovery results in recycling of not only the materials that make up the technique, but also including its components and parts, with a residual resource. We consider the situation when with disposable equipment the components and parts were dismantled, and passed for further implementation. The extent of disassembly of the equipment may be different varying with the complexity of disassemble operations and financial results. The decision of problems offormation of the secondary market of spare parts can be realized by applying the mathematical apparatus of bimatrix games. This method of calculation allows determining a mutually beneficial solution for the secondary market of spare parts both for subdivisions performing equipment dismantling and troubleshooting and subdivisions responsible for implementation of the secondary spare parts.
The tractor engine D-240 was taken as an example for studying the extent of disassembly and for specification whether it is better to be taken to pieces and realized as separate units or utilized as a whole system. The calculation is made using payment matrices ofplayers «A» and «В». Player «A» is a subdivision disassembling the whole system into parts and components, player «В» is a subdivision that implements the secondary spare parts. The prices for engine parts and components were determined as well as the price for the assembled unit, moreover, the labor input required
for dismantling was estimated. The results are presented in a graphical form. The equilibrium situation, i.e. mutually beneficial for both structures, is ensured when the fund of the secondary spare parts amounts to 38...39% of units which can be completely isassembled and 61...62% of units which can be sold as one system. The behavior of players may be different, they may follow their pure strategies, when all the units are either dismantled and sold for parts, or sold as assembled units.
Key words: recycling, dismantling, spare parts, bimatrix games, payment matrix, the equilibrium situation.
References
1. Aldoshin N.V. Secondary use of recyclable products machinery / N.V. Aldoshin // International scientific journal. 2010. № 5. Р. 92-97.
2. Aldoshin N.V. Machinery recycling in agriculture: Monograph / N.V. Aldoshin, A.A. Ivlev, Y.A. Lesconog, N.A. Lylin. M.: OOO "UMC «Triad»", 2014. 222 p.
3. Aldoshin N.V. Selecting strategies of formation of secondary fund of spare parts / N.V. Aldoshin // Bulletin MSAU. Agroengineering. 2015. № 1.
4. Puhovoy A.A. Guide to maintenance and repair of tractors «BELARUS» series 500, 800, 900 / A.A. Puhovoy, M.G. Meleshko, A.I. Bobrovnik, V.G. Levkov. M.: Mechanical, 2007. 438 p.
Aldoshin Nikolai Vasilievich - Doctor of Engineering Sciences, Head of the Department of Agricultural Machinery, Russian Timiryazev State Agrarian University; 127550, Moscow, Timiryazevskaya street, 49; tel.: +79039717327; e-mail: [email protected].
Lylin Nikolai Alekseevich - engineer, Russian Timiryazev State Agrarian University; 127550, Moscow, Timiryazevskaya street, 49; tel.:+79037979340; e-mail: [email protected].
Leskonog Yuriy Aleksandrovich - engineer, Russian Timiryazev State Agrarian University; 127550, Moscow, Timiryazevskaya street, 49; tel.: +79258737888; e-mail: [email protected].
Ivlev Aleksandr Aleksandrovich - engineer, Russian Timiryazev State Agrarian University; 127550, Moscow, Timiryazevskaya street, 49; tel.: +74999772410, доб. 286; e-mail: [email protected].
Received 10 June 2015
