CC BY
63
УДК 351.86
В.А. Седнев, А.В Баринов., А.В. Смуров, А.П. Бакуров
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТАВА РЕМОНТНЫХ ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ ОБЕСПЕЧЕНИЯ АВАРИЙНО-СПАСАТЕЛЬНЫХ РАБОТ И ОЦЕНКИ ИХ ЭФФЕКТИВНОСТИ
Разработанная методика позволяет определить влияние изменения структуры средств в направлении унификации на трудоёмкость ремонтных работ, добиться оптимальной их организации и воздействовать на процесс формирования средств системы.
Ключевые слова: унификация; трудоёмкость; ремонтные работы; интенсивность ремонтных работ; удельная трудоёмкость ремонта; системная трудоёмкость ремонта; эффективность управления структурой; оптимизация.
V. Sednev, А. Barinov, А. Smurov, A. Bakurov
METHOD OF DETERMINATION OF STRUCTUREOF REPAIRING UNITS OF PROVIDING OF SALVAGE AND RESCUE OPERATIONS AND ASSESSMENT OF THEIR
EFFECTIVENESS
The developed method allows to determine the impact of means structure changing in the unification of labour-intensiveness of repair works, to gain the optimal reorganization and to effect the process of formation of systems means.
Keywords: unification; labour-intensiveness; repair work; intensiveness of repair work; unit man-hours; systematic labour-intensiveness of repair work; effective of structure management; optimization.
Основываясь на закономерностях распределения средств в системе, разработана методика, позволяющая определить влияние изменения структуры средств в направлении унификации на трудоёмкость ремонтных работ, добиться оптимальной их организации и воздействовать на процесс формирования средств системы.
Методика позволяет также определить резерв повышения эффективности технического обслуживания и ремонта, заложенный в структуре установленных и ремонтируемых средств, показатель которого является оценкой оптимальности построения структуры системы по критерию затрат на ремонт.
Для повышения эффективности выполняемых ремонтных работ определяют связь затрат на ремонт (численность персонала) с количеством эксплуатируемых средств. Существующие методы определения численности персонала основываются на перечне средств, каждый из которых имеет нормативы трудоёмкости, соответствующие виду ремонта. Удельная трудоёмкость ремонта независимо от вида средств изменяется по закону гиперболы в зависимости от номера средства в потоке и выражается как
T = , (1)
где Т0 — величина трудоёмкости ремонта первого изделия, чел. ч; р — показатель интенсивности работ, определяет величину снижения трудоёмкости ремонта при обслуживании однотипных средств, на снижение которого влияет и фактор освоения персоналом эффективных приёмов работы. Объектам, занимающимся ремонтом, характерен свой показатель интенсивности ремонта (Р=0,01 -0,4).
Для удельной трудоёмкости, рассматриваемой как ресурс, и численности потока — как вероятность реализации ресурса
Т'Р т 'Р
где Т0=ЯТ — параметр максимального ресурса, реализуемого в потоке с одним средством; Т — текущее значение ресурса, в точке ЯТ 1(Т) =1 и соотношение между трудоёмкостью ремонта и численностью потока описывается ^-распределением, при росте выборки ресурс ограничен конечной трудоёмкостью [1]. Условная единица трудоёмкости определяется величиной ремонтируемой однотипной выборки, увеличивая которую снижения удельной трудоёмкости не достичь (1* на рис. 1, особенность зависимости — незначительное изменение 1* приводит к значительным изменениям численности потока Эта максимальная величина потока и условная единица трудоёмкости характерны для конкретных объектов и видов работ (величина потока зависит от показателя р, уточняемого для структуры эксплуатируемых средств, оцениваемых по трудоёмкости ремонтных работ).
Рис. 1. Зависимость численности потока (вероятность реализации) от ресурса (удельной трудоёмкости)
В соответствии с 1 + а = 1/Р при ае[0,1] следует, что Ре[0,5;1], а с учётом показателя интенсивности ремонтных работ Ре[0,01 -0,4]:
Р = -¡-1— , (3)
1 + а + £
где £ — показатель несовершенства технологии (равен разнице между теоретическим значением р и эмпирическим) [2].
Таким образом, рост количества ремонтируемых однотипных средств позволяет снизить удельную трудоёмкость работ, величину снижения которого можно выразить через показатель интенсивности ремонта Р, а на зависимость между суммарной трудоёмкостью работ и численностью персонала влияет процесс образования различных по величине групп средств одного вида,
повышающий производительность труда. Основная причина завышения более чем на 30 % численности персонала: отсутствие учёта структуры ремонтируемых средств в ходе планирования суммарной трудоёмкости ремонта, которая может быть оценена по формулам:
трудоёмкость ремонта изделий вида с численностью ^ при T=T0 / X 3
Т*(г) = Т.!1'3 , (4)
где Тш - трудоёмкость ремонта единичного изделия вида;
трудоёмкость ремонта видов одинаковой численности (одной группы)
ш (г) ш (г)
Тк (о = £{т„^3)=; (5)
трудоёмкость ремонта всех средств системы определяется суммированием трудоёмкости по группам видового распределения:
^ ш(1) ^
гШ
(6)
ТСТ = £ Т.
V У
Оценка эффективности системы производится через статистически определяемые количество средств и, например, для системы электроснабжения (СЭС), - величину средней мощности электротехнических средств (ЭТС): статистически определённому средству средней мощности соответствует средняя трудоёмкость его обслуживания и ремонта, после усреднения которой для
множества средств определяется трудоёмкость
к
Тек =Хг1-3тсркш(г); (7)
к
или Тсср = Терт£г1—3Ш(г) , (8)
где ТСРК — средняя трудоёмкость ремонта средств К-й группы; ТСР — трудоёмкость обслуживания изделия средней (по множеству) мощности; Т — коэффициент учёта процентного содержания в исследуемом множестве средств различной сложности, по средней мощности [2].
Если структура видового ^-распределения представлена моделью (9), где х е [1,ж) — непрерывный аналог мощности популяции (численности вида) г=[х] — целочисленные значения х; а>0 — характеристический показатель гиперболы; Ж1= [№о], ^0 — количество уникальных видов ЭТС, Ж0=Л8, где Л=Ж1/У, Ж1 — количество видов, входящих в новую (редкую) группу средств
ш
**(х) = .а , (9)
то замена целой частью а суммы — интегралом, даст:
Тем = ТсрШо|х-а—3dx = ТСр^ \к1—а—Р — 1)- (10)
* 1—а — *
Формула может быть использована для исследования влияния изменения структуры системы на эффективность ремонта, основанной на разности трудоёмкости до и после воздействия на систему, а также исследования эффективности управления структурой. Таким образом, результаты анализа исследований зависимости трудоёмкости ремонта средств от величины ремонтируемой однородной партии позволили предложить формулу расчёта системной трудоёмкости ремонта, учитывающую структуру ремонтируемых средств (устойчивость, описываемая Я и а) и показатель интенсивности ремонта (*). Оценка структуры установленных и ремонтируемых средств осуществляется по
к
показателю системной оценки трудоёмкости ремонта Тс (характеризует структуру абсолютной величиной - чел. ч.) и проводится, когда не учитывается снижение удельной трудоёмкости обслуживания и ремонта в многочисленных видах. Для оценки величины отклонения Тс от ТР используется показатель напряжённости выполнения ремонтных работ по структуре средств,
являющийся также оценкой оптимальности построения структуры по критерию затрат на ремонт
Н т = —— i —
— F
k k —cp ^li'-^wa) Ys^wd)
(11)
—CP Y W(i) Y iW(i)
и изменяющийся в пределах 0<HT<1; при TC=TF (структура представлена разными видами, что соответствует эффекту рассеяния) не наблюдается снижения трудоёмкости ремонта и обслуживания (неэффективный случай построения структуры), уменьшение Нт указывает на более оптимальное построение структуры и снижение разнообразия видов.
Добиться снижения трудоёмкости при образовании одинаковых групп средств сложно из-за несовершенства учёта и отсутствия методик, позволяющих дать количественную оценку явлению, и проявляется в случае, когда в одном подразделении ремонтируются разные средства, а в другом происходит случайное образование ремонтного потока - практически всегда значение TC меньше TF, то есть в общей структуре средств заложен резерв повышения эффективности ремонта и показатель его [3]:
Э Н = (1 - Н—) -100 % (12)
является относительной оценкой оптимальности построения структуры по критерию затрат на ремонт и позволяет для существующей структуры средств определить уровень снижения трудоёмкости выполнения ремонта.
Оценка величины резерва повышения эффективности производится следующим образом: при определении TC учитывается снижение трудоёмкости во всех группах структуры, но реального снижения трудоёмкости ремонта малочисленных видов, близких к W1, добиться сложно, поэтому вводят показатель Эн без учёта снижения трудоёмкости в неоднородных группах и установлено незначительное его отклонение от показателя, рассчитанного по всей структуре, то есть резерв Эн, определяемый однородными группами, реализуется почти для всей ремонтной выборки, а показатели Нт и Эн позволяют оценить и сравнить оптимальность построения разных по количеству установленных средств структур различных объектов. Сравниваются две структуры по оптимальности построения следующим образом: определяются а и ¡ , показатель £ принимается
для возможности сравнения одинаковым; определяются и сравниваются
k / k k lk Н1 =Y i -A / Y Г* и H(1) =Y i а-¡2 Y i • (13)
При исследовании Нт на основе генерирования Н-распределения методом статистических испытаний выявлено, что распределение видов по повторяемости - это реализация экстремума функционала, определяющего уклонение распределения элементов по группам от равномерного, а
к и и
мерой уклонения является энтропия нормированного распределения элементов: ц = V1_цп_, где
и ^ и и
U¡ - количество элементов в группе; и - общее количество элементов; изменение Ни определяется случайным изменением количества видов и их численности от изначального; и установлена сходимость Нт к некоторой постоянной величине (для ремонтируемых средств 0,6; для установленных 0,5), объясняемая тем, что на этапе становления системы наблюдается рост количества видов по сравнению с ростом общего количества средств, а при каждом поступлении средств в структуру они соотносятся с существующими в системе видами средств и при возрастании общего их количества замедляется рост появления новых видов.
Таким образом, в видовой структуре установленных и ремонтируемых средств объективно заложен резерв повышения эффективности технического обслуживания и ремонта (ТО и Р), а для объектов оптимизация структуры по критерию минимизации затрат на ремонт заключается в минимизации разнообразия видов средств в границах параметров структуры видового распределения. Эффективность изменения структуры, выражаемая в изменении затрат на ремонт, определяется величиной виртуальной группы и с учётом снижения трудоёмкости во всех группах Н-распределения
до и после воздействия описывается выражением:
к
Э =| ТсРх1-рп1 (х)ёх ТСрх1-рП2(х)& - ТСрИвР =
1
-Тср
Жд, ( 1-»1 -Р \ Ж», ( 1-«2-Р
01 ]ж01 ^г -1|---— |ж0; -1
™,%. (14)
и
1 -а2-Р\ ) 1 -а2-Р
Без учёта снижения трудоёмкости по группам Н-распределения до изменения структуры эффект от общего количества средств определяется как
Э' = (Мв - М'вР ) , %. (15)
в и
Связь между показателями резерва эффективности ремонта и эффективности управления структурой определяется виртуальной группой ЭВ
Э в = Э— Э , (16)
где Э д"1, Э - показатели до и после воздействия на систему [4].
Таким образом, модель управления структурой средств позволяет определить влияние изменения структуры в направлении унификации на трудоёмкость ремонтных работ. Анализ видовых распределений позволяет добиться оптимальной организации ремонта и целенаправленно воздействовать на процесс формирования системы при установке в неё средств.
Для оптимизации количества ремонтных органов, объёмов их ремонта и номенклатуры средств, необходимо:
выполнить анализ структуры установленных средств на всех объектах, нуждающихся в ремонте;
определить номенклатуру и количество часто встречающихся видов средств, для их ремонта должен существовать специализированный цех с технологией поточного ремонта;
выполнить анализ Н-распределений средств групп объектов интересующей системы и для средств средней встречаемости обосновать численность и производительность ремонтных органов, задача которых - ремонт только этих средств.
Оставшиеся редкие виды средств должны ремонтироваться своими силами. Передача их вышестоящим ремонтным органам неэффективна (время ремонта увеличивается), так как он и для них является индивидуальным.
Методику следует применять с учётом условий функционирования объекта и имеющихся органов ТО и Р, уточняя их организацию. Соответственно, при организации ремонта, расчёте потребности средств и комплектующих, определении трудоёмкости и периодичности выхода средств в ремонт следует основываться на закономерностях распределения структуры эксплуатируемых средств объектов.
Основная причина завышения численности персонала ремонтных органов — отсутствие достоверного прогноза (учёта) ремонтируемых средств при определении суммарной трудоёмкости ТО и Р, которая, как и численность персонала, зависит от возможности формирования групп однотипных средств, учитывающей структуру ремонтируемых средств (описывается Я, а и показателем интенсивности ремонта *).
При определении периодичности ремонта нельзя опираться на параметры надёжности отдельных единиц средств, общая же структура ремонтируемых средств принадлежит к устойчивым негауссовым распределениям, описываемым моделью Н-распределения, что позволяет проблему определения периодичности и объёмов ТО и Р средств решать статистическими методами. Временные ряды основных параметров Н-распределения и численность видов средств — стационарные случайные функции с периодическими колебаниями и с характерной для различных временных шагов цикличностью.
Формализация их прогнозными моделями позволяет получить прогноз количества редко и часто встречающихся видов средств: совокупность моделей численностей видов обеспечивает процедуру синтеза их видовой структуры, позволяет получить информацию об изменении численности каждого вида в рамках структуры, а также перечень конкретных видов, их количество и периодичность появления в ремонте.
Литература
1. Кудрин Б.И., Седнев В.А., Воронов С.И. Семнадцать лекций по общей и прикладной ценологии. - М.: Академия ГПС МЧС России, 2014. - 227 с.
2. Седнев В.А. Ценологический подход обоснования и прогнозирования электроэнергетического жизнеобеспечения войск// Электрика.-2007.-№ 12.
3. Седнев В.А. Техноценологические методы построения и управления развитием многоуровневых систем. Монография. - М.: Академия ГПС МЧС России, 2008. - 132 с.
4. Седнев В.А., Клецов В.М. Повышение эффективности автоматизированных систем и информационных ресурсов в территориальных подсистемах РСЧС // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. - 2013. - № 1. - С. 50-56.
