CC BY
31
УДК 519.876.5 : 629.4.083
Т. Б. Брылова1, А. В. Кутышкин2
Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС), г. Омск, Российская Федерация;
2 Югорский государственный университет (ЮГУ), г. Ханты-Мансийск, Российская Федерация
ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ РЕМОНТА УЗЛОВ ПОДВИЖНОГО
СОСТАВА
Аннотация. В статье рассматриваются вопросы имитационного моделирования технологических процессов ремонта узлов подвижного состава. Приведена модель технологического процесса ремонта тележки (мод. 18-100) полувагона в среде ARENA.
Ключевые слова: полувагон, технология, моделирование функционирования технологического процесса, многофазная система массового обслуживания (МФСМО), оценка эффективности использования ресурсов.
1 2 Tatyana B. Brylova , Andrey V. Kutyshkin
*Omsk State Transport University (OSTU), Omsk, the Russian Federation;
2Yugra State University (YSU ), Khanty-Mansiysk, the Russian Federation
SIMULATION MODELLING THE FUNCTIONING THE TECHNOLOGICAL PROCESSES OF ROLLING STOCK UNITS REPAIR
Abstract. The article discusses issues of simulation modeling of technological processes of repair of rolling stock components. A model of the technological process of repairing a trolley (mod. 18-100) of a gondola car in an ARENA environment is given.
Key words: the car, technology, modeling of the operation of the process, multi-phase queuing system (MFSM), evaluation of the efficiency of resource use.
Для моделирования технологических процессов (ТП) дискретного производства, к которым можно отнести и ТП ремонта узлов железнодорожного транспорта, как правило, используют аппарат теории динамических систем, методы теории массового обслуживания и стохастические методы событийного моделирования [1]. Технологические процессы ремонта подвижного состава (ТП РПС) так же, как и ТП дискретного производства, жестко структурированы и регламентированы в плане потребления различного рода ресурсов [2, 3]. К особенностям ТП ремонта узлов подвижного состава относится не только большое разнообразие видов выполняемых ремонтных работ (операций) с использованием соответствующего технологического оборудования, приспособлений и инструмента, но и то, что планировка ремонтных предприятий (ремонтных депо) стандартизирована и «опирается» на железнодорожный путь, который используется для перемещения ремонтируемых узлов между технологическими операциями (ТО), реализуемыми на определенных ремонтных позициях (поточный метод ремонта). Таким образом, ТП РПС линейны не только в плане последовательности выполняемых ТО, но и в плане ограничения по направлению перемещения ремонтируемого узла от операции к операции [4]. В указанной работе была предложена методика организации гибких ТП РПС, реализация которой возможна только при наличии нескольких железнодорожных путей, что позволяет формировать встречно-параллельные пути транспортирования ремонтируемых узлов подвижного состава между ремонтными позициями.
Альтернативным вариантом организации ремонта подвижного состава является стационарный метод, при котором весь комплекс ремонтных работ выполняется на одном рабочем месте. Вне этого места производятся только те операции, которые нуждаются в применении специального оборудования. Этот метод характеризуется низкой производительностью и вследствие этого большой продолжительностью ремонтного цикла.
В настоящее время происходит укрупнение вагоноремонтных предприятий (вагоноремонтных депо), а это обусловливает существенный рост объемов ремонтных работ для данных предприятий. Поэтому, несмотря на значительный накопленный опыт организации, реализации и управления ТП РПС, для решения ряда задач производственного менеджмента, по мнению авторов, целесообразно использовать имитационное моделирование функционирования этих технологических процессов.
К наиболее важным результатам в данной области, по мнению авторов, можно отнести следующее.
1. Вероятностную имитационную модель [4] в виде многофазной системы массового обслуживания, работа которой имитирует функционирование технологического процесса ремонта полувагона для нескольких вариантов его перемещения между ремонтными позициями. Каждая фаза данной системы представляет собой кусочно-линейный агрегат, моделирующий реализацию технологических операций на определенной ремонтной позиции. Для практического использования разработанной имитационной модели автором работы [4] было разработано программное обеспечение (ПО) на языке Visual Basic в среде Microsoft Visal Studio 2010. Использование данной модели позволяет получать количественные оценки достаточно широкого перечня показателей, характеризующих работу ремонтного депо и отдельных технологических процессов РПС, начиная от их пропускной способности и заканчивая оценками загруженности определенной ремонтной позиции.
2. Имитационную модель технологического процесса ремонта узлов подвижного состава на основе ориентированных патерновых сетей [5 - 7]. Данная модель реализует дискретно-событийный подход и представляет собой специальным образом структурированный ориентированный граф на основе паттернов (шаблонов). Формируя цепочки паттернов при построении этого графа, разработчик модели ТП РПС описывает взаимосвязанные технологические процессы ремонта рассматриваемого узла. Реализация данной модели была осуществлена в среде MatLab для цеха, осуществляющего ремонт тяговых электрических двигателей (ТЭД) [6]. Результатами моделирования являются оценки соответствия интервала моделирования (горизонт планирования работы ремонтного подразделения депо) значениям перечня показателей аналогичному, приведенному в работе [4].
Авторы данной статьи считают, что основным недостатком перечисленных выше имитационных моделей является их реализация, т. е. разработанное соответствующее ПО. Пользователям разработанных ПО, которые являются специалистами в предметной области, все-таки необходимо иметь достаточно высокий уровень подготовки в области определенных
направлений развития имитационного моделирования и определенный уровень пользовате-
™
ля, например, пакета MatLab . Кроме того, у потенциальных эксплуатантов ПО всегда возникают закономерные вопросы о сопровождении и последующей его модернизации, а также о возможности интеграции в действующие и развивающиеся системы автоматизированного управления производством. Перспективным направлением в области разработки подобного рода имитационных моделей [8, 9] является использование достаточно хорошо зарекомендовавших себя специализированных программных продуктов, например, такого как ARENA
тм
15 (Rockwell Software, USA) [8].
В данной работе представлена разработанная авторами в этой среде имитационная модель технологического процесса ремонта ответственного узла подвижного состава - тележки (мод. 18-100) полувагона, а также приведен анализ результатов моделирования функционирования данного технологического процесса. Выбор в качестве объекта моделирования данного ТП РПС обусловлен тем, что тележки данной модели составляют порядка 85 % грузового подвижного состава (ГПС) России [10]. Кроме того, запланирован рост ряда целевых эксплуатационных показателей грузовых вагонов: осевые нагрузки - до 27 - 30 тс, скорость - до 140 км/ч, наработки грузовых вагонов на отказ - на 30 - 40 % (Стратегия развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 г., утвержденная распоряжением Правительства Российской Федерации от 17.06.2008 № 877-р), что предопределяет повы-
шение требований к организации и эффективности ремонта как грузовых вагонов в целом, так и рассматриваемого узла в частности.
При разработке имитационной модели технологического процесса ремонта тележки (мод. 18-100) полувагона в среде ARENA [8] были приняты следующие допущения.
1. Функционирование рассматриваемого технологического процесса имитируется работой многофазной системы массового обслуживания.
2. Требованием на обслуживание (в терминах среды ARENA «entity» - сущность) в данной МФСМО является тележка, поступившая на ремонт.
3. Под обслуживанием требования будем понимать последовательное прохождение требования через все фазы МФСМО, т. е. последовательное прохождение тележки через все ремонтные позиции - технологические операции.
4. Обслуживание требования считается завершенным, если оно было последовательно обслужено во всех фазах МФСМО.
5. При обслуживании требования не возникают отказы, связанные как с выходом из строя технологического оборудования, инструмента и приспособлений, так и с возникновением отклонений от контролируемых при реализации ТО соответствующих показателей качества.
6. Время поступления требований в МФСМО известно и считается постоянным.
7. Время облуживания требования в каждой фазе МФСМО известно и считается постоянным.
8. Дисциплина ремонта (обслуживания) тележки (требования на обслуживание) - FIFO (First In - First Out).
9. Ожидание требования в очереди на обслуживание не ограничено как по времени ожидания, так и по длине очереди.
10. Под фазой данной МФСМО понимается технологическая операция, входящая в состав данного ТП.
11. При обслуживании требования в каждой фазе МФСМО расходуется единственный вид ресурса (Resource) - рабочий(-ие), выполняющий соответствующую технологическую операцию.
В таблице 1 приведена структура ТП (технологические операции и виды работ) ремонта тележки мод. 18-100 [2, 3], а также некоторые характеристики функциональных блоков/модулей ARENA типа Process, функционирование которых будет моделировать реализацию соответствующих технологических операций ТП.
1. Работы (операции) № 1, 4, 8, 9, 10, 18, т. е. операции транспортирования тележки и ее узлов выполняется одним рабочим - «Оператором_1».
2. Операции № 2, 3 выполняются рабочим - «Оператором_2».
3. Операции № 5 - 7 и № 19 - 22 выполняются либо одной группой рабочих (слесари механосборочных работ) - «Слесарь_3» (2 чел.), либо двумя группами рабочих: «Слесарь_3» (2 чел.) и «Слесарь_5» (2 чел.). Данная вариативность состава слесарей оказывает влияние на пропускную способность рассматриваемого ТП и является одним из объектов исследования при моделировании его функционирования.
4. Операции № 12, 15 - 17 выполняются одной группой рабочих (слесари механосборочных работ) - «Слесарь_4» (2 чел.).
5. Суммарное время операций с №1 по 10 - Т11о = 46,6 мин, а суммарное время операций с № 12 по 17 - Т1217 = 53,49 мин, что говорит о возможном существовании «узкого места» (диспропорции пропускной способности) рассматриваемого технологического процесса.
Таблица 1 - Данные о технологическом процессе ремонта тележки мод. 18-100 [2, 3], адаптированные для построения его имитационной модели в среде ARENA
Номер работ ТО Виды работ Обозначение функционального блока ARENA, имитирующего работы ТО Обозначение ресурса (Resource), используемого модулем Process Общий доступный объем ресурса (Capacity Resource)/ Потребляемая величина ресурса модулем Process Длительность работы Т модуля Process (технологическое время), мин
1 Подать тележку в моечную машину Process 1 Operator_1 1/1 2,2
2 Снять раму тележки с колесных пар, выкатить колесные пары из моечной камеры Process 2 Operator_1 1/1 2,7
3 Обмыть раму тележки Process 3 Operator 2 1/1 10,0
4 Переместить раму тележки на позицию разборки ТРП Process 4 Operator_1 1/1 0,66
5 Разобрать тормозную рычажную передачу Process 5 Slesar_3 2/2 7,83
6 Разобрать рессорно-пружинный комплект Process 6 Slesar_3 2/2 4,35
7 Снять шкворень и вкладыши скользунов Process 7 Slesar_3 2/2 1,5
8 Переместить раму тележки на позицию раздвижки Process 8 Operator_1 1/1 0,66
9 Раздвинуть боковые рамы Process 9 Operator 1 1/1 1,6
10 Перекантовать надрессорную балку Process 10 Operator_1 1/1 1,5
11 Произвести магнитный контроль боковых рам и надрессорной балки Process 11 Defectospist_1 1/1 12,5
12 Разделать трещину для заварки Process 12 Slesar 5 2/1 3,33
13 Заварить трещину Process 13 Svarshik 1 1/1 2,84
14 Наплавить челюстные проемы для букс Process 14 Svarshik_1 1/1 15,8
15 Обработать сварной шов и места наплавки механически Process 15 Slesar_5 1/1 15,3
16 Рассверлить отверстия в кронштейнах боковых рам, запрессовать втулки Process 16 Slesar_5 2/2 13,09
17 Установить боковые рамы на надрессорную балку Process 17 Slesar_5 2/2 3,13
18 Переместить раму тележки на позицию сборки Process 18 Operator_1 1/1 0,66
19 Собрать тормозную рычажную передачу Process 19 Slesar_4 2/2 7,08
20 Собрать рессорно-пружинный комплект Process 20 Slesar_4 2/2 5,8
21 Установить раму на колесные пары Process 21 Slesar_4 2/2 2,12
22 Поставить шкворень и вкладыши скользунов, смазать подпятник Process 22 Slesar_4 2/2 6,0
23 Окрасить тележку Process 23 Malyar_1 1/1 10,6
Итого 129,93
Таким образом, можно сформулировать ряд задач, решение которых представляет интерес с точки зрения производственного менеджмента, т. е. организации и управления данным технологическим процессом.
1. Оценка пропускной способности рассматриваемого технологического процесса. Пропускную способность можно определить, опираясь на общее технологическое время (таблица 1). Однако наличие диспропорции пропускных способностей отдельных операций ТП (см. п. 5 таблицы 1) может снизить пропускную способность технологического процесса.
2. Оценка «загруженности» рабочих, реализующих операции (работы) данного ТП.
3. Оценка влияния количественного состава рабочих и их распределения по технологическим операциям и работам (Оператор_1, Слесарь_3, Слесарь_4) на их загруженность и пропускную способность ТП в целом.
4. Оценка необходимости организации межоперационных складов для временного хранения или аккумуляции ремонтируемого изделия.
Из-за ограничений по объему статьи на рисунке 1 представлена структурная модель рассматриваемого ТП совместно с визуализацией части результатов моделирования его функционирования в течение 420 мин, что соответствует среднему времени рабочей смены с учетом часового обеденного перерыва. Приведены результаты (см. рисунок 1) моделирования ТП ремонта тележки для ситуации, когда разборку и сборку тележки осуществляют одни и те же слесари (<^^аг_3») и со сварщиком работают постоянно закрепленные слесари -<^^аг_5» (см. таблицу 1).
Рисунок 1 - Имитационная модель технологического процесса ремонта тележки (мод. 18-100) полувагона с результатами моделирования с использованием двух видов ресурсов: «Slesar_3», «Slesar_5»
Стикеры (ярлыки) над модулями типа Process показывают, сколько требований находится в очереди на обслуживание этими модулями, т. е. это количество тележек, ожидающих обработки на соответствующих ТО на момент завершения временного интервала моделирования, т. е. на конец смены. Цифровая индикация под каждым модулем предназначена для онлайн-фиксации количества требований, обслуживаемых модулем типа Process, на момент завершения процесса моделирования, что соответствует количеству тележек, обработка которых не завершена в этот момент времени на соответствующей этому модулю ТО.
Также из-за ограничения по объему статьи авторами не приводятся настройки функциональных модулей типа разработанной модели. Вместе с тем следует отметить, что поскольку системы массового обслуживания из-за характера перемещения в них требований в первом приближении можно рассматривать как вид потоковых моделей, то функциональный модуль Create является своего рода «истоком» и предназначен для описания дисциплины поступления требований в модель. Модуль Dispose выступает в роли «стока»
шя
201
и предназначен для накопления требований, обработанных/обслуженных функциональными блоками модели.
Связка функциональных модулей «Deside_1», «Hold_1», «Signal_1» [8] предназначена для имитации работы склада тележек, которые направлены для ремонта. Это обусловлено тем, что в модулях Create необходимо задать дисциплину поступления требований в модели ARENA, которая характеризуется интервалом времени между поступлением требований и количеством требований, поступающим в течение этого интервала времени. Оценку значения интервала времени между поступлением требований в модель, как правило, осуществляют на основе статистической обработки ретроспективных данных о функционировании технологического процесса. Авторы в полном объеме такими данными не располагали, поэтому была сформирована указанная последовательность функциональных модулей, которая обеспечивает подачу в модель только одного требования после того, когда предыдущее требование пройдет через модуль «Signal_1», что означает поступление тележки на начальную операцию ее разборки, т. е. на операцию № 5 (см. таблицу 1). Если известно количество тележек, которое направлено на ремонт, т. е. известен план по ремонту данного узла, то эта величина может быть задана в явном виде в модуле «Create_1».
На рисунке 2 в свою очередь представлены результаты ТП ремонта тележки для ситуации, когда разборку тележки выполняют закрепленные слесари («Slesar_3»), со сварщиком работают также постоянно закрепленные слесари - «Slesar_5», а сборку осуществляют 1 закрепленные слесари («Slesar_4») (см. таблицу 1).
Рисунок 2 - Результаты моделирования функционирования ТП ремонта тележки (мод. 18-100) полувагона с использованием трех видов ресурсов: <^^аг_3», «^^аг_4», <^^аг_5»
Сравнение визуализированной части результатов моделирования функционирования ТП (см. рисунки 1, 2) позволяет сделать вывод о том, что использование постоянно закрепленных на ремонтных позициях трех групп слесарей - <^^аг_3», <^^аг_5» и <^^аг_4» - не увеличивает его пропускную способность в целом, но снижает объемы незавершенного производства на его отдельных ТО.
Вместе с тем следует отметить, что такое увеличение численности рабочих (слесарей) возможно при отсутствии бюджетных ограничений.
Непосредственно же пропускная способность рассматриваемого ТП для обоих рассмотренных вариантов состава рабочих составляет шесть отремонтированных тележек, что несколько больше, нежели оценка данного показателя, получаемая на основе технологического времени, равного 129, 93 мин (см. таблицу 1). И как отмечалось выше, для обоих рассмот-
ренных вариантов состава рабочих присутствуют объемы незавершенного производства на ряде технологических операций, что отражено наличием очередей требований на схемах рисунков 1 и 2. Полученные результаты моделирования позволяют сделать заключение о целесообразности организации межоперационного склада перед ремонтной позицией, где выполняется комплекс ремонтно-восстановительных операций, в том числе «Разделать трещину для заварки» (Process_12), «Наплавить челюстные проемы для букс» (Process_14), «Отверстия в кронштейнах боковых рам рассверлить, втулки запрессовать» (Process_16). Это иллюстрируется наличием очередей требований перед данными операциями (см. рисунки 1, 2).
Оценка загруженности рабочих - ресурсов (Recourse) (см. таблицу 1) осуществляется на основе результатов моделирования (см. таблицу 2), характеризующих их использование модулями типа Process. В данной таблице представлены расчетные значения этих оценок для обоих вариантов состава рабочих, участвующих в реализации рассматриваемого ТП.
Данные таблицы 2 показывают, что для обоих вариантов состава рабочих, участвующих в реализации рассматриваемого ТП, наиболее загруженными по показателю Num Busy являются ресурсы «Slesar_3» и «Slesar_5». Для варианта, когда сборку отремонтированной тележки осуществляет отдельно закрепленная группа слесарей - ресурс «Slesar_4», удельная загрузка ресурса «Slesar_3» снижается почти на 25 % (см. значения Num Seized).
Вместе с тем пропускная способность технологического процесса не увеличивается (см. рисунки 1, 2). Вторым по уровню загруженности является ресурс «Operator_1» (см. значения Num Seized), причем его величина мало меняется в зависимости от обоих вариантов состава рабочих. Самая низкая загруженность у ресурсов «Malyar_1» и «Defectoscopist_1», что обусловлено спецификой реализации соответствующих технологических операций.
Таблица 2 - Загруженность рабочих (ресурсов), реализующих технологические операции ТП ремонта тележки (мод. 18-100) полувагона в течение смены
Num Busy* Num Seized**
использование двух использование трех использование двух использование трех
Ресурс видов ресурсов: видов ресурсов: видов ресурсов: видов ресурсов:
(Resourse) «Slesar_3», «Slesar_3», «Slesar_3», «Slesar_3»,
«Slesar_5» «Slesar_4», «Slesar_5» «Slesar_4»,
«Slesar 5» «Slesar 5»
Defectoscopist_1 0,68 0,66 23,00 23,00
Malyar_1 0,15 0,15 6,00 6,00
Operator_1 0,39 0,39 128,00 125,00
Operator_2 0,75 0,73 50,00 49,00
Slesar_3 2,27 1,52 198,00 140,00
Slesar_5 1,58 1,54 79,00 75,00
Svarchik_1 0,81 0,81 38,00 39,00
Slesar 4 - 0,60 50,00
* Num Busy (Total Number Busy) - показатель, характеризующий среднюю удельную загруженность ресурса за время моделирования [8].
** Num Seized (Total Number Seized) - показатель, характеризующий общее число единиц ресурса (Resourse), которые были задействованы за время моделирования [8], т. е. это общее количество выполненных операций с использованием соответствующего ресурса за все время моделирования.
В таблице 3 приведены упорядоченные по возрастанию значения показателей, характеризующих интервалы времени работы и ожидания/простоя функциональных модулей Process разработанной модели за весь период времени моделирования рассматриваемого ТП.
Данные таблицы 3 показывают, что по показателю NVA Time наибольшее количество времени «работают» функциональные блоки «Process 6», «Process 5», «Process 3», «Process 15», «Process 14», «Process 11», имитирующие операции разборки-сборки, выявления дефекта тележки и его ремонта.
Таблица 3 - Загруженность операций ТП ремонта тележки (мод. 18-100) полувагона в течение смены
NVA Time*, мин Wait Time**, мин
Использование двух Использование трех видов Использование двух Использование трех видов
видов ресурсов: ресурсов: «Slesar_3», видов ресурсов: ресурсов: « Slesar_3»,
«Slesar_3», « Slesar 5» «Slesar_4», «Slesar 5» «Slesar_3», «Slesar 5» «Slesar_4», «Slesar 5»
Process 18 6,60 Process 18 4,62 Process 2 0,00 Process 2 0,00
Process 21 12,72 Process 21 12,72 Process 3 0,00 Process 3 0,00
Process 8 15,18 Process 8 15,18 Process 9 0,00 Process 5 0,00
Process 4 15,84 Process 4 15,84 Process 18 4,19 Process 6 0,00
Process 17 31,30 Process 17 21,91 Process 8 5,25 Process 7 0,00
Process 7 34,50 Process 7 34,50 Process 10 6,60 Process 8 0,00
Process 10 34,50 Process 10 34,50 Process 19 7,98 Process 9 0,00
Process 22 36,00 Process 20 34,80 Process 1 14,16 Process 11 0,00
Process 9 38,18 Process 22 36,00 Process 7 16,07 Process 18 3,54
Process 20 40,60 Process 9 38,18 Process 4 18,30 Process 10 7,92
Process 1 55,00 Process 19 42,48 Process 6 19,26 Process 1 18,00
Process 19 56,64 Process 1 55,00 Process 21 22,97 Process 23 18,40
Process 13 56,80 Process 13 59,64 Process 5 23,55 Process 19 18,80
Process 23 63,60 Process 23 63,60 Process 22 23,72 Process 4 25,30
Process 2 67,50 Process 2 64,80 Process 23 26,04 Process 21 31,68
Process 12 70,35 Process 12 73,70 Process 20 28,33 Process 22 32,48
Process 6 100,05 Process 6 100,05 Process 11 34,09 Process 20 51,52
Process 16 130,90 Process 16 130,90 Process 14 61,60 Process 14 93,20
Process 5 187,92 Process 5 180,09 Process 13 130,42 Process 13 165,01
Process 3 240,00 Process 3 240,00 Process 12 284,41 Process 12 285,51
Process 15 244,80 Process 15 260,10 Process 16 304,80 Process 16 301,45
Process 14 268,60 Process 14 268,60 Process 15 330,37 Process 15 331,42
Process 11 287,50 Process 11 275,00 Process 17 622,16 Process 17 403,90
* NVA Time (Non-value added time) - показатель характеризует время, которое работает процесс за время моделирования [8].
** Wait Time - показатель характеризует накапливаемое требованием время ожидания/задержки, когда оно обслуживается процессом, находится в очереди перед ним до тех пор, пока не поступит на обслуживание в этот функциональный модуль [8].
Данная ситуация характерна для обоих вариантов состава рабочих. По показателю Wait Time его наибольшие значения для обоих вариантов состава рабочих соответствуют операциям непосредственно устранения выявленного дефекта, что подтверждает сделанный ранее вывод о целесообразности формирования межоперационного склада перед ремонтной позицией, где реализуются данные ТО. Альтернативным вариантом «расшивки узкого места» рассматриваемого ТП может быть организация дублирующей ремонтной позиции. Следует также отметить положительное влияние на снижение значений показателя Wait Time варианта состава рабочих, в котором присутствует группа слесарей - ресурс «Slesar_4», закрепленных за операциями сборки тележки. Так, для ряда ТО, включая и операцию выявления дефектов, величина Wait Time стала равной нулю, т. е. перед этими операциями очереди не образовывались и тележка при достижении данных операций сразу поступала на обработку.
Использование имитационного моделирования функционирования организационно-технических систем, к которым относятся и технологические процессы дискретного производства, в том числе ТП ремонта узлов железнодорожного транспорта, позволяет решать достаточно актуальные задачи производственного менеджмента, связанные с анализом их функционирования и оценки эффективности использования ресурсов различного типа.
Результаты моделирования, рассмотренного в статье ТП ремонта одного из важных узлов подвижного состава позволили получить оценки:
пропускной способности этого ТП с учетом состава и распределения ресурсов (рабочих) по его технологическим операциям;
загруженности данных операций и соответствующих ресурсов в течение фиксированного промежутка времени - рабочей смены;
влияния диспропорций между производительностью операций ТП на их загруженность;
целесообразности организации межоперационных складов незавершенного производства.
Следует также отметить, что решение подобного рода задач производственного менеджмента на основе использования специализированных CASE-средств имитационного моделирования не только значительно упрощается, обеспечивая снижение сопутствующих издержек, но позволяет в более сжатые сроки проводить разноплановый анализ функционирования моделируемых технологических систем и процессов как на стадии их проектирования, так и при их сопровождении в рамках действующего производства.
Список литературы
1. Мальков, М. В. Моделирование технологических процессов: методы и опыт [Текст] / М. В. Мальков, А. Г. Олейник, А. М. Федоров // Труды Кольского научного центра РАН. -Апатиты. - 2010. - № 3. - С. 93 - 101.
2. РД 32 ЦВ 052-2009. Руководящий документ. Ремонт тележек грузовых вагонов с бесконтактными скользунами [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://pkbcv.ru/docs/ metodicheskie-i-rukovodyashchie-dokumenty.php (Дата обращения: 17.06.2019).
3. РД 587-2010. Руководство по деповскому ремонту «Грузовые вагоны железных дорог колеи 1520 мм» [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://pkbcv.ru/docs/metodicheskie-i-rukovodyashchie-dokumenty.php (Дата обращения: 17.06.2019).
4. Мямлин, В. В. Теоретические основы создания гибких поточных производств для ремонта подвижного состава [Текст] / В. В. Мямлин. - Днепропетровск: Стандарт-Сервис. -2014. - 380 с.
5. Смирнов, В. А. Имитационное моделирование технологических процессов предприятий транспортного машиностроения [Текст] / В. А. Смирнов, А. М. Семенов // Вестник Ростовского гос. ун-та путей сообщения / Ростовский гос. ун-т путей сообщения. - Ростов-на-Дону. - 2012. - № 2 (46). - С. 67 - 74.
6. Смирнов, В. А. Оценка производственно-технологических параметров предприятий по ремонту подвижного состава методами математического моделирования [Текст] / В. А. Смирнов, А. М. Семенов // Вестник Ростовского гос. ун-та путей сообщения. - Ростов-на-Дону. - 2012. - № 4 (48). - С. 45 - 53.
7. Смирнов, В. А. Модульный принцип моделирования ремонта ПС [Текст] / В. А. Смирнов, А. М. Семенов // Мир транспорта. - 2012. - № 3. - С. 158 - 163.
8. Kelton, W. D. Simulation with Arena 5th Edition [Text] / W. D. Kelton, R. P. Sadowski, N.
B. Swets // Rockwell Automation McGraw-Hill. - 2010. - 656 p.
9. Высочина, О. С. Моделирование производственных процессов на промышленном предприятии при помощи системы имитационного моделирования ARENA [Текст] / О. С. Высочина, В. Н. Данич, В. П. Пархоменко // Вестник Запорожского национ. техн. ун-та / Запорожский наццион. техн. ун-т. - Запорожье. - 2012. - № 1. - С. 82 - 85.
10. Донцов, С. А. Ресурсы безопасности грузового подвижного состава [Текст] /
C. А. Донцов // Мир транспорта. - 2012. - № 4. - С. 134 - 141.
References
1. Mal'kov M. V., Oleinik A. G., Fedorov A. M. Modeling of technological processes: methods and experience [Modelirovanie tekhnologicheskih processov: metody i opyt]. Trudy Kol'skogo nauchnogo centra RAN - Proceedings of the Kola Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, 2010, no. 3, рр. 93 - 101.
2. RD 32 CV 052-2009. Rukovodyashchij dokument. Remont telezhek gruzovyh vagonov s beskontaktnymi skol'zunami (RD 32 CV 052-2009. Guidance document. Repair of trucks of freight cars with contactless side bearings) / Access mode: http://www.vagonnik.rf/2018/01/64-67.html, http://pkbcv.ru/docs/metodicheskie-i-rukovodyashchie-dokumenty.php (Access date: 17.06.2019).
№ 2( 201
3. RD 587-2010. Rukovodstvo po depovskomu remontu «Gruzovye vagony zheleznyh dorog kolei 1520 mm» (RD 587-2010. Depot repair manual "Freight wagons of 1520 mm gauge railways) / Access mode: http://pkbcv.ru/docs/metodicheskie-i-rukovodyashchie-dokumenty.php. (Access date: 17.06.2019).
4. Myamlin V. V. Teoreticheskie osnovy sozdaniya gibkih potochnyh proizvodstv dlya remonta podvizhnogo sostava (The theoretical basis for the creation of flexible flow production for the repair of rolling stock). Dnepropetrovsk: Standard-Service, 2014. 380 p.
5. Smirnov V. A. Evaluation of production and technological parameters of enterprises for the repair of rolling stock by methods of mathematical modeling [Imitacionnoe modelirovanie tekhno-logicheskih processov predpriyatij transportnogo mashinostroeniya]. Vestnik Rostovskogo gos. unta putej soobshcheniya - Bulletin of the Rostov State University of Communications, 2012, no. 2 (46), pp. 67 - 74.
6. Smirnov V. A., Semenov A. M. Evaluation of production and technological parameters of enterprises for the repair of rolling stock by methods of mathematical modeling [Ocenka proizvod-stvenno-tekhnologicheskih parametrov predpriyatij po remontu podvizhnogo sostava metodami ma-tematicheskogo modelirovaniya]. Vestnik Rostovskogo gos. un-ta putej soobshcheniya - Bulletin of the Rostov State University of Communications, 2012, no. 4 (48), pp. 45 - 53.
7. Smirnov V. A., Semenov A. M. The modular principle of simulation of repair of substations [Modul'nyj princip modelirovaniya remonta PS]. Mir transporta - World of Transport, 2012, no. 3, pp. 158 - 163.
8. Kelton, W. D. Simulation with Arena 5th Edition [Text] / W. D. Kelton, R. P. Sadowski, N. B. Swets // Rockwell Automation McGraw-Hill. - 2010. - 656 p.
9. Vysochina O. S., Danich V. N., Parkhomenko V. P. Modeling of production processes at an industrial enterprise using the simulation system ARENA [Modelirovanie proizvodstvennyh processov na promyshlennom predpriyatii pri pomoshchi sistemy imitacionnogo modelirovaniya ARENA]. Vestnik Zaporozhskogo nacional'nogo tekh. un-ta. - Bulletin of Zaporizhzhya National Technical University, 2012, no. 1, pp. 82 - 85.
10. Dontsov S. A. Safety resources for freight rolling stock [Resursy bezopasnosti gruzovogo podvizhnogo sostava]. Mir transporta - World of Transport, 2012, no. 4, pp. 134 - 141.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
Брылова Татьяна Борисовна
Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС).
Маркса пр., д. 35, г. Омск, 644046, Российская Федерация.
Кандидат технических наук, доцент кафедры «Вагоны и вагонное хозяйство», ОмГУПС.
Тел.: +7 (3812) 31-06-72.
E-mail: biser65@mail.ru
Кутышкин Андрей Валентинович
Югорский государственный университет (ЮГУ).
Чехова ул., д. 16, г. Ханты-Мансийск, 628012, Российская Федерация.
Доктор технических наук, профессор Института цифровой экономики, ЮГУ.
Тел.: +7 (919) 534-11-42, (3467) 35-77-15, 35-75-38.
E-mail: avk_200761@mail.ru
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Brylova Tatyana Borisovna
Omsk State Transport University (OSTU). 35, Marx st., Omsk, 644046, the Russian Federation. Ph. D. in Engineering Sciences, Associate Professor of the department « Carriages and wagon economy», OSTU.
Phone: +7 (3812) 31-06-72. E-mail: biser65@mail.ru
Kutyshkin Andrey Valentinovich
Ygra State University (YSU). Chekhov st., h. 16, Khanty-Mansiysk, 628012, Russian Federation. Tel .: +7 (919) 534-11-42
Advanced Doctor of Engineering Sciences, Professor at the Institute of digital Economics, YGU
Phones: +7 (919) 534-11-42, (3467) 35-77-15, 35-75-38 E-mail: avk_200761@mail.ru
Совершенствование промышленных теплосистем, теплотехнического и теплового оборудования
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ
Брылова, Т. Б. Имитационное моделирование функционирования технологических процессов ремонта узлов подвижного состава [Текст] / Т. Б. Брылова, А. В. Ку-тышкин // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск - 2019. - № 2 (38). - С. 117 - 127.
BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION
Brylova T. B., Kutyshkin A .V. Simulation modelling the functioning thr technological processes of rolling stock units repair . Journal of Transsib Railway Studies, 2019, vol. 2, no. 38, pp. 117 - 127 (In Russian).
УДК 697.329
И. И. Кадцын, О. В. Хороших, В. Ф. Кузнецов
Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС), г. Омск, Российская Федерация
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ ГЛУБИНЫ ОДНОСКВАЖИННОГО КОАКСИАЛЬНОГО ГЕОТЕРМАЛЬНОГО КОЛЛЕКТОРА
Аннотация. В статье описаны актуальность использования источников низкопотенциальной вторичной тепловой энергии и разработанная методика расчета зависимости температуры пропиленгликоля от глубины односкважинного коаксиального коллектора при неизменных значениях параметров геотермальной скважины. Предложенная методика расчета геотермального коллектора позволяет определить оптимальную глубину скважины, при которой увеличение температуры пропиленгликоля в практическом отношении не меняется, соответственно дальнейшее выполнение буровых работ становится экономически неэффективным.
Ключевые слова: низкопотенциальная энергия, грунтовая скважина, коаксиальность, теплообменник, коллектор.
Ivan I. Kadtcyn, Ol'ga V. Khoroshikh, Viktor F. Kuznetsov
Omsk State Transport University (OSTU), Omsk, the Russian Federation
METHOD OF DETERMINING THE OPTIMAL DEPTH OF SINGLE WELL COAXIAL GEOTHERMAL MANIFOLD
Abstract. The article presents the relevance of the use of sources of low-potential, secondary thermal energy, as well as a method for calculating the dependence of the propylene glycol temperature on the depth of a single-well coaxial collector, with constant values of the parameters of the geothermal well. The proposed methodology of the geother-mal reservoir, allows to determine the optimal depth of the well, in which the increase in the temperature ofpropylene glycol in practical terms does not change, respectively, further drilling becomes economically inefficient.
Keywords: low-potential energy, underground well, coax, heat exchanger, collector.
В настоящее время приоритетными направлениями развития энергетики в России являются энергосбережение и эффективное использование топливно-энергетических ресурсов. Потребность в эффективности вызвана необходимостью снижения эксплуатационных затрат на отопление зданий и сооружений, уменьшение истощения природных ресурсов экосистем (природного капитала), обострение экологических проблем в крупных промышленно-урбанизированных городских территориях.
Автономные объекты железнодорожной инфраструктуры (посты дежурных по переезду, стрелочные посты, посты охраны, пункты обогрева стационарного или модульного типа и прочие здания и сооружения, входящие в структуру ОАО «РЖД») подключены только к инженерным сетям энергообеспечения вследствие большого расстояния от населенных пунктов. Указанные объекты имеют высокие эксплуатационные затраты на системы отопления, горячего водоснабжения и электроснабжение.
Применение современных материалов и технологий позволяет существенно снизить содержание (эксплуатацию) и повысить энергетическую эффективность объектов капитального строительства [2, 3]. Внедрение существующей низкопотенциальной тепловой энергии грунта,
38 19
