CC BY
2А.П. Соломкин, д-р техн. наук, проф.
О.В. Мяло, канд. техн. наук, доц., e-mail: olgamjalo@mail.ru С.П. Прокопов, ст. преподаватель Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина, г. Омск
УДК 631.173(Б71.1)
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНИЧЕСКОГО СЕРВИСА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ В ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
В статье рассмотрены особенности использования сельскохозяйственной техники. Предложена и обоснована концепция формирования технического сервиса на предприятиях АПК Западной Сибири. Рассмотрены основные преимущества предлагаемой концепции системы технического сервиса сельскохозяйственной техники.
Ключевые слова: технический сервис, сельскохозяйственная техника, отказ, ремонт, трактор.
A.P. Solomkin, D. Sc. Engineering, Assoc. Prof.
O.V. Myalo, Cand. Sc. Engineering, Assoc. Prof.
S.P. Prokopov, Senior Lecturer
EFFICIENCY IMPROVEMENT OF THE AGRICULTURAL MACHINERY TECHNICAL SERVICE IN WESTERN SIBERIA
The article describes the features of agricultural machinery use. We propose and justify the concept of technical service formation on the enterprises of agro industrial complex of Western Siberia. The main advantages of the proposed concept of the technical service of agricultural machinery are considered.
Key words: technical service, farm equipment, failure, repair, tractor.
Эффективная эксплуатация сельскохозяйственной техники зависит от рациональной организации ее технического сервиса. Наиболее системные исследования по вопросам технического сервиса сельскохозяйственной техники были проведены в ГОСНИТИ. Разработана комплексная система технического обслуживания и ремонта сельскохозяйственной техники (ТОРСЕЛЬХОЗ). Но эта система в настоящее время входит в противоречие со складывающейся тенденцией сокращения объемов производства сельскохозяйственной техники, экспансией на внутреннем рынке более надежной, чем отечественная, зарубежной техники и недостатком квалифицированных кадров механизаторов на селе. Многие проблемы решались бы, если бы функционировал фирменный технический сервис (ФТС), где решались бы проблемы, связанные с конструктивной доработкой и повышением надежности машин, разработкой оборудования и нормативно-технической документации для технического сервиса, обеспечением запасными частями на протяжении всего срока службы техники. Показатели надежности машин определяют объемы ремонтно-обслуживающих работ. В свою очередь, эти объемы работ являются исходными характеристиками для формирования ремонтно-обслуживающей базы технического сервиса сельскохозяйственной техники. В фирменном техническом сервисе действует дилерская система, что очень важно, так как она является связующим звеном между производителем техники и сельхозпроизводителем. Но она будет работать эффективно и оперативно, как и любая другая система, только в том случае, если будет обеспечен приоритет сельскохозяйственного товаропроизводителя, установлена полная ответственность дилера перед ним за качество реализуемой техники, ее обслуживание, обеспечение запасными частями в период эксплуатации машин, если будет финансовая ответственность за нанесенный сельскохозяйственному товаропроизводителю ущерб вследствие превышения нормативно допустимых договорных сроков. Однако дилерская служба не может решать такие задачи из-за
отсутствия материально-технической и финансовой базы, и фактического отсутствия потребителя услуг [1].
Потребитель услуг при дилерской системе фирменного технического сервиса, а также ремонтно-обслуживающих предприятий районного или областного уровня может сформироваться при определенной величине доходности сельскохозяйственного предприятия. Если представить доходность сельскохозяйственного предприятия в виде прибыли Э, то из этой прибыли предприятие может потратить на технический сервис, в том числе сторонними организациями, дополнительную прибыль АЭпот, которая может быть получена за счет сокращения сроков полевых работ и АЭпрост - дополнительную прибыль, получаемую в результате сокращения ремонтных работ благодаря качественному техническому сервису. Тогда средства, которые остаются у сельскохозяйственного предприятия после отчисления затрат на техобслуживание и ремонт техники (ТОР), будут составлять:
Сх = Э — ^Эпот — прост. (1)
Это весьма важно еще и в связи с тем, что существует необходимость снять чрезмерную нагрузку по ТОР тракторов, комбайнов и сельхозмашин с механизатора (механизаторы почти половину - около 56% рабочего времени заняты проведением технического обслуживания и ремонта машин, объемы работ по ТОР, которые приходятся на механизатора, увеличились с 15 до 85% [12]) и передать на специализированные предприятия часть объемов работ в надежде на то, что там из-за более высокой специализации и технической оснащенности качество выполнения этих работ будет выше, чем в хозяйстве. Принято считать, что загрузка механизатора работами по обслуживанию и ремонту машин не должна превышать 30%. Долю объемов работ, которую хозяйство сможет передать специализированным предприятиям, исходя из своих финансовых возможностей, мы предлагаем определять при совместном решении функционалов М и 2 при условии, что М - 2 > 0 [2].
Поскольку большая часть сельскохозяйственной техники в Сибири (в Омской области около 90%) эксплуатируется за пределами амортизационных сроков, последнее условие (1) следует применять при решении поставленной задачи только для этой техники.
Главная особенность использования сельскохозяйственной техники в Западной Сибири - неравномерность объемов сельскохозяйственных работ, выполняемых в различные периоды в течение года (табл. 1 [3]).
Из таблицы 1 видно, что на напряженный период в зоне Сибири (обычно это весна или осень) приходится четвертая часть годового объема механизированных работ. В этот период, когда в сжатые сроки необходимо выполнить большой объем полевых работ, сдерживающим фактором оказываются непроизводительные простои машин на техническом обслуживании, ремонте и устранении последствий отказов, которые следовало бы сократить до минимума.
Таблица 1
Объем работ за месяц, % к годовому
Период Северный Кавказ и юг Украины Северный Казахстан, Сибирь, Урал Центральная нечерноземная зона Северо-Запад
Зимний 4-5 2-4 5-6 6-7
Обычный 8-10 6-12 8-12 8-10
Напряженный 14-16 20-26 12-14 10-12
Но в напряженные периоды, когда объем механизированных работ возрастает в 3-5 раз по сравнению со среднегодовыми показателями, пропорционально наработке увеличиваются и работы по техническому сервису. А существующая концепция технического сервиса предусматривает строгое соблюдение периодичности ремонтно-обслуживающих воздействий вне
зависимости от необходимости выполнять сельскохозяйственной работы [4]. В условиях дефицита трудовых ресурсов профилактические работы, как правило, не выполняются, возрастает количество отказов и неисправностей [1]. Производительность и наработка машин снижаются, а затраты на выполнение сельскохозяйственных работ растут. В это время возникают наибольшие потери от простоев техники, как от недобора, так и от прямых потерь урожая, и система технического сервиса должна обеспечивать выполнение работ с наилучшими показателями безотказности и долговечности машин. Как видно, между использованием машин и существующей системой их сервиса существует неразрешимое противоречие. Хотя приоритет в данной системе принадлежит использованию машин на сельскохозяйственных работах.
Анализ отказов показывает, что на постепенные отказы во всей совокупности отказов приходится по тракторам 65-75% [5]. Возникновение этих отказов можно прогнозировать, поскольку они связаны с параметрами технического состояния машины. Возникновение внезапных отказов, к сожалению, трудно предугадать. Все отказы классифицируются на отказы первой, второй и третьей групп сложности [4]. Наиболее сложные отказы - это отказы третьей группы сложности - ресурсные отказы. Для их устранения необходимо произвести ремонтные работы с возможной заменой или восстановлением основных, в том числе базовых деталей узлов и агрегатов машин.
Ресурсные отказы можно сократить во время ремонта в зимний период. В соответствии с нашей концепцией во время сезонного ремонта следует ввести операции диагностирования для определения остаточного ресурса узлов и агрегатов, которые не ремонтировались и не заменялись, и оценить вероятность их появления в период выполнения сельскохозяйственных работ [7]. Постепенные отказы, входящие в первую и вторую группы сложности, можно сократить за счет выполнения операций технического обслуживания перед напряженным периодом сельскохозяйственных работ. Здесь мы не только сокращаем время на ТО в напряженный период, но и добиваемся сокращения количества отказов. В исследованиях [7, 8] теоретически обоснована и доказана на практике целесообразность выноса сложных операций ТО-2 и ТО-3, СТО за пределы напряженного периода сельскохозяйственных работ, т.е. осуществляется концентрация работ по техническому сервису. В работе [9] показано, что наибольшее снижение затрат дает концентрация восстановления изношенных деталей; далее идут последовательно концентрация ремонта узлов и агрегатов, полнокомплектный ремонт машин, текущий ремонт, техническое обслуживание и хранение машин.
Повышение эффективности технического сервиса должно быть направлено на достижение максимальной наработки и производительности машин в периоды выполнения сельскохозяйственных работ (W max), обеспечение наивысших показателей технического использования (Кти max), обеспечение в напряженные периоды работы машин минимума отказов (по^^Ш) и минимума продолжительности простоев по техническим причинам (tпр.тmin), а совокупные затраты на производство сельскохозяйственной продукции также должны быть наименьшими из возможных вариантов (^min).
С учетом изложенного и приоритетов ремонтно-обслуживающих работ [7, 9] структура технического сервиса применительно к основным периодам выполнения сельскохозяйственных работ может выглядеть следующим образом (табл. 2).
Таблица 2
Предлагаемая структура ремонтно-обслуживающих воздействий (РОВ), учитывающая особенности использования техники в различные периоды выполнения сельскохозяйственных работ
Время выполнения и вид РОВ Характеристика Результаты воздействий
Зимний период, ремонт Определение остаточного ресурса составных частей машины по результатам диагностирования (ТО-3). Обоснованное назначение ремонтных работ При выполнении сельскохозяйственных работ в напряженный период повышается вероятность безотказной работы машины. Сокращается количество сложных (ресурсных) отказов III группы сложности
Предстоящий напряженный период сельскохозяйственных работ Выполнение операций ТО-3 и ТО-2 в объеме ТО-3 по прогнозируемой наработке Диагностирование, техническое обслуживание ТО-3 и ТО-2 в объеме ТО-3, устранение последствий отказов (УПО) I и II групп сложности При выполнении сельскохозяйственных работ в напряженный период проводятся ТО-1, УПО I и II групп сложности. Исключаются ремонт, УПО III группы сложности, ТО-2, ТО-3, СТО, операции диагностирования
На рисунке показано изменение интенсивности ремонтно-обслуживающих воздействий
по периодам использования машин. Ц
п
п с Ü1 ^отк^ 0
Мк
Ир к Мн ц,Мотк н
t. t
Цикл использования машин
Рис. Изменение интенсивности ремонтно-обслуживающих воздействий (РОВ) по периодам использования машин: t н, t К - время начала и конца сезонного (зимнего)
ремонта; /, / - интенсивности РОВ в начале и конце сезонного ремонта; tн, tК - время начала
и конца РОВ перед напряженным периодом полевых работ; /и^, - соответственно
интенсивности РОВ; tK , tH - время начала и конца периода выполнения сельхозработ
в напряженный период; /, / - соответственно интенсивности РОВ в этот период;
Ц1, Ц2, Цз, Цсто - интенсивность выполнения операций ТО-1, ТО-2, ТО-3 и СТО (/ = - ,
t
где t - среднее время выполнения одной заявки); /ид , /UR - интенсивности выполнения операции
заявочного диагностирования и ресурсного при ремонте; ротк1, ротк2, роткз - соответственно интенсивности устранения отказов I, II и III групп сложности и ремонта (/ )
Из рисунка видно, что к концу периода сезонного ремонта интенсивность технического сервиса несколько возрастает за счет ресурсного диагностирования. В этот период проводится ремонт машин и путем проведения ресурсного диагностирования определяется остаточный ресурс составных частей узлов и агрегатов (Rост), которые не ремонтировались и не заменялись при ремонте. При необходимости осуществляют восстановление ресурса этих узлов и агрегатов. В этот период и при проведении ТО-3 перед напряженным периодом сельскохозяйственных работ существует вероятность того, что сельхозпроизводитель своими силами не сможет выполнить некоторые виды ремонтных работ и вынужден будет обращаться за помощью к специализированным ремонтным предприятиям или искать какой-то другой выход.
Перед напряженным периодом основных сельскохозяйственных работ выполняется заявочное диагностирование, техническое обслуживание ТО-2 (техническое обслуживание ТО-2 в нашем случае выполняется в объеме ТО-3), ТО-3, СТО устраняют выявленные последствия отказов и неисправностей. Интенсивность РОВ увеличивается, и здесь она достигает своего максимального значения. За период выполнения основных сельскохозяйственных работ интенсивность РОВ резко снижается и достигает своего минимального значения, поскольку в этот период выполняются только ТО-1 и устранение последствий отказов первой и второй групп сложности [11].
Предполагается также, что эффект построения такой системы выражается не только в том, что количество отказов в напряженный период сокращается за счет проведения профилактики и сезонного ремонта и устранения последствий отказов перед напряженным периодом, но и уменьшением времени простоев машин в результате повышения безотказности и исключения выполнения ТО-2 и ТО-3 не прямо пропорционально их уменьшению, а больше еще и за счет эффекта эмерджентности [6, 10]. Так наработка на отказ тракторов типа К-700 в часах в зависимости от объемов выполняемых работ по ТО изменяется в 4-5 раз [6].
Во всем диапазоне уровня выполнения ТО простои трактора могут изменяться от 270 до 1380 ч в год, или в 5 раз [6].
В общем виде производительность машины Wф будет выглядеть следующим образом:
Ж = жн Кти = Жн Тр , (2)
р то рем
где Wн - номинальная (плановая) производительность машины; Кти - коэффициент технического использования; Тр - время чистой работы машины, ч; Тто - время выполнения, ожидания и транспортировки машины на все виды технического обслуживания, ч; Трем - время, связанное с ремонтом, в том числе и устранением последствий отказов и сопутствующих им затратам времени на ожидание, транспортировку, ч.
С учетом построения нашей системы технического сервиса (см. рис.), когда время на обслуживание и ремонт сокращается, а рабочее время машины растет, выражение (1) примет следующий вид:
Жф = Жн-Тр + АТр-, (3)
^ (Тр + АТр) + (Тто - АТто) + (Трем - АТрем) ( )
где АТ - увеличение времени работы машины в связи с исключением ТО-2 и ТО-3, а также сокращением времени простоев на устранении отказов и ремонте в напряженные периоды основных сельскохозяйственных работ; АТ - сокращение времени на техническое обслуживание и сопутствующих затрат времени (транспортировка, ожидание); АТ - сокращение времени на ремонт, в том числе на устранение последствий отказов и сопутствующих затрат времени (транспортировка, ожидание).
Дополнительные затраты на ремонтно-обслуживающие действия окупаются в результате снижения времени простоев и потерь от простоев машин и машинно-тракторных агрега-
тов (МТА) в периоды сельскохозяйственных работ. В соответствии с этим разница между сокращением потерь от простоев и дополнительными затратами должна быть выше или равняться нулю:
Э2 = Пп - Дз > 0, (4)
где ЭЕ- суммарный эффект; Пп - сокращение потерь от простоев машин; Дз - дополнительные затраты на ремонтно-обслуживающие воздействия.
На основании проведенных исследований [7, 8] перед периодом сельскохозяйственных работ по тракторам выполняют ТО-3 и ТО-2 в объеме ТО-3, а во время выполнения сельскохозяйственных работ - ТО-1. При этом предполагается также, что при выполнении операций технического обслуживания и устранении отказов используются сменные комплекты узлов и деталей, которые готовят в течение года, когда специалисты ремонтно-обслуживающего звена менее всего заняты, в результате сокращается время простоев машин на техобслуживании и устранении последствий отказов и выше качество сервиса.
Выводы
Преимущества предлагаемой концепции повышения эффективности системы технического сервиса заключаются в следующем:
1. Наиболее эффективной системой обслуживания техники является фирменный сервис.
2. Новая форма технического сервиса тракторов устраняет главное противоречие, возникающее при выполнении сельскохозяйственных работ и при необходимости обслуживания техники.
3. Техника в течение года подвергается наиболее полному техобслуживанию всего четыре раза (с учетом сезонного ремонта), и обслуживание проводится в ненапряженные периоды полевых работ, когда представляется возможным привлечь достаточное количество исполнителей с высоким уровнем квалификации на сравнительно небольшой промежуток времени, чего в другое время достичь невозможно.
4. Повышается качество и сокращается продолжительность выполнения операций технического сервиса за счет более узкой специализации исполнителей и применения сменных комплектов.
5. Отсутствует необходимость в напряженные периоды работ останавливать тракторы на техническое обслуживание, в результате повышается производительность труда.
6. Повышается надежность техники за счет более полного объема профилактических работ и использования средств диагностики, позволяющих обеспечить выявление скрытых отказов и прогнозировать ресурс составных частей машин.
7. Улучшается экологичность и безопасность выполнения работ.
8. Возникает возможность совмещения операций ТО-1 (ввиду его сравнительно небольшой трудоемкости) с операциями по устранению последствий отказов, что в принципе раньше категорически не рекомендовалось. Это позволяет сформулировать новые требования к передвижному агрегату технического обслуживания сельскохозяйственной техники.
Библиография
1. Соломкин А.П., Сизов И.Г., Мяло О.В. Современные проблемы и тенденции развития технического обслуживания машин в сельском хозяйстве // Вестник ВСГУТУ. - 2012. - № 4 (39). - С. 29-33.
2. Соломкин А.П., Мяло О.В., Прокопов С.П. Математическая модель формирования объемов работ по техническому обслуживанию и ремонту тракторов в сельскохозяйственных предприятиях и предприятиях технического сервиса // Вестник ВСГУТУ. - 2012. - № 2 (37). - С. 58-62.
3. Организация использования машинно-тракторного парка в колхозах и совхозах (основные положения и рекомендации). - М.: ВИМ, 1973. - 86 с.
4. Комплексная система технического обслуживания и ремонта машин в сельском хозяйстве. -М.: ГОСНИТИ, 1985. - 85 с.
5. Соломкин А.П. Проблемы и перспективы развития технического сервиса в республике // Состояние, проблемы и перспективы развития механизации сельского хозяйства и машиностроения для
АПК: материалы междунар. научно-практ. конф. Кн. 2. - Алматы: ТОО «1нжу Маржан полиграфия фирмасы», 2004. - С. 84-86.
6. СоломкинА.П. Формирование и обеспечение готовности тракторов: дис. ... д.-ра техн. наук. -Новосибирск, 1989. - 458 с.
7. Соломкин А.П., Козак А.И., Какенов М.К. Обоснование целесообразности выноса операций технического обслуживания за пределы напряженных периодов сельскохозяйственных работ // Тр. ГОСНИТИ. -1985. - Т. 28. - С. 125-132.
8. Соломкин А.П., Мяло О.В. Теоретическое обоснование целесообразности выноса операций технического обслуживания тракторов за пределы напряженного периода полевых работ // Омский научный вестник. - 2012. - № 3 (113). - С. 75-78.
9. Юдин М.И., Стукопин Н.И., Ширай О.Г. Организация ремонтно-обслуживающего производства в сельском хозяйстве: учебник. - Краснодар: Изд-во КГАУ, 2002. - 944 с.
10. Дитрих Я. Проектирование и конструирование: системный подход: пер. с польск. - М.: Мир, 1981. - 456 с.
11. Соломкин А.П. Влияние качества обслуживания на надежность машин // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1977. - № 7. - С. 4-7.
12. Немцев А.Е., Коротких В.В. Основы формирования системы технического сервиса в АПК Сибири. - Новосибирск, 2009. - 152 с.
Bibliography
1. Solomkin A.P., Sizov I.G., Myalo O.V. Contemporary issues and trends in the development of technical maintenance of machinery in agriculture // Vestnik of ESSUTM. - 2012. -N 4 (39). - P. 29-33.
2. Solomkin A.P., Myalo O.V., Prokopov S.P. Mathematical model of the volume of maintenance and repair of tractors in the agricultural enterprises and enterprises of technical service // Vestnik of ESSUTM. -2012. - N 2 (37). - P. 58-62.
3. Organization of the machine and tractor uses in collective and state farms (the main provisions and recommendations). - M.: VIM, 1973. - 86 p.
4. Complex system of maintenance and repair of machinery in agriculture. - M.: GOSNITI, 1985. -
85 p.
5. Solomkin A.P. Problems and prospects of technical services in the country // Status, problems and prospects of development of agricultural mechanization and engineering for agriculture: Proceedings of the International Scientific-practical Conference. B. 2. - Almaty LLP «Inzhu Marjane printing firmasy», 2004. -P. 84-86.
6. Solomkin A.P. Formation and preparedness of tractors: diss ... doct. Engin. Sc. - Novosibirsk, 1989. - 458 p.
7. Solomkin A.P., Kozak A.I., Kakenov M.K. Rationale for the removal of maintenance operations beyond stressful periods of agricultural work // GOSNITI. - 1985. - Vol. 28. - P. 125-132.
8. Solomkin A.P., Myalo O.V. The theoretical rationale for the removal of maintenance operations of tractors outside a busy period of work // Omsk Scientific Vestnik. - 2012. - N 3 (113). - P. 75-78.
9. Yudin M.I., Stukopin N.I., Shirai O.G. Organization of repair and maintenance of production in agriculture: a textbook. - Krasnodar: KSAU, 2002. - 944 p.
10. Dietrich H. Design and Construction: The system approach. Translated from Polish. - M.: Mir, 1981. - 456 p.
11. Solomkin A.P. The influence of service quality on the reliability of machines // Mechanization and electrification of the agr. - 1977. - N 7. - P. 4-7.
12. NemtsevA.E., Korotkih V.V. Foundations for a system of technical service in Siberia AIC. - Novosibirsk, 2009. - 152 p.
