CC BY
15
The research strength of the welded joint, as well as metallographic analysis allowed to determine the optimal parameters of welding. The results obtained can be used in the manufacture of annular preforms, including rings and bearings. Keywords: ring, butt welding, melting speed, quality
УДК 65.01.007
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА БЕРЕЖЛИВОГО ПРОИЗВОДСТВА ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО РЕМОНТА ТЕХНИКИ Епсилова Ирина Андреевна, инженер-менеджер по качеству (e-mail: [email protected]) Болукова Марина Андреевна, магистрант (e-mail: [email protected]) Научный руководитель к.т.н., доцент, действительный член Академии проблем качества Сущев Анатолий Константинович Владимирский государственный университет, Россия
Рассматриваются вопросы организации восстановительного ремонта автотранспортной и сельскохозяйственной техники в регионе на базе инновационного центра ремонта с применением метода бережливого производства.
Ключевые слова: технический сервис, восстановительный ремонт, бережливое производство, качество ремонта.
Основной целью организации технического сервиса (ТС) в регионе является обеспечение технической готовности автотранспортной и сельскохозяйственной техники к выполнению запланированных работ в установленные сроки. Поэтому одним из основных критериев качества работ предприятий ТС является качество проведения ТОиТР и уровень работоспособность техники, прошедшей ТОиТР. Качество отремонтированной техники характеризуется совокупностью свойств, обуславливающих ее пригодность выполнять работы в соответствии с ее назначением. Комплексным показателем качества отремонтированной техники является коэффициент готовности Кг, который по ГОСТ 27002-89 определяется из выражения
К = Тс
г (Тс+Тв) где Тс- средняя наработка техники на отказ;
Тв- среднее время восстановления работоспособности.
Данное выражение показывает, что для повышения коэффициента готовности техники следует повышать уровень восстановления работоспособности техники, вплоть до уровня показателей нового изделия, и, тем самым, повышать время Тс. С другой стороны, необходимо повысить уровень организации ТС как на отдельных ремонтных предприятиях, так и в
регионе в целом для снижения времени Тв. В целях повышения уровня восстановления работоспособности техники разработаны инновационные технологии ремонта, обеспечивающее близкое к стопроцентному восстановление первоначального ресурса. Однако многие автотранспортные и сельскохозяйственные предприятия не имеют в своем распоряжении этих технологий. Проводя ТОиТР техники своими силами, они не обеспечивают высокого уровня восстановления ресурса техники. Для снижения времени восстановления работоспособности техники в регионах необходимо обеспечить доступность ремонтных услуг техники именно по инновационным технологиям ремонта.
В настоящее время ведущими отечественными учеными, инженерами, специалистами ФГБНУ ГОСНИТИ, ФГБНУ ВИМ, ФГБНУ ВИЭСХ, МАДИ и др. разработаны многочисленные высокоэффективные инновационные технологии ремонта автотранспортной и сельскохозяйственной техники, позволяющие на современной технической базе обеспечить применение метода бережливого производства и высокий уровень восстановление ресурса изношенных деталей. Разработаны принципы их эффективного применения для повышения уровня технической готовности техники и обеспечения ее работоспособности на протяжении всего периода эксплуатации [1,2]. Поддержание работоспособности техники во многом зависит от организации технического сервиса техники непосредственно в местах ее применения. Однако в настоящее время автотранспортные и сельскохозяйственные предприятия не имеют возможности применять новые инновационные методы с средства восстановительного ремонта техники, что не позволяют обеспечить необходимую работоспособность техники и требуемое качество технического сервиса.
С целью успешного внедрения инновационных технологий ремонта техники необходимо обеспечить наличие в регионе инновационных центров ремонта (ИЦР), оснащенных соответствующим оборудованием и подготовленным персоналом для восстановления работоспособности изношенных деталей. Такие центры должны обеспечить конкурентоспособную стоимость ремонта техники по сравнению с существующими технологиями ремонта за счет организации бережливого производства, направленного на снижения уровня потерь.
Создание ИЦР позволяет выполнить следующие условия по внедрению инновационных технологий восстановительного ремонта техники[3]:
- разработка базы данных техники в регионе позволяет определить объекты, виды и объемы ремонтных работ, что, в свою очередь, позволяет оптимизировать номенклатуру оборудования для восстановительного ремонта;
- планирование годового объема ремонтных работ позволяет осуществить серийную загрузку производственных мощностей, что снижает потери от простоев дорогостоящего оборудования;
- организация серийного ремонта деталей и узлов техники создает условие для применения высокопроизводительного автоматизированного оборудования, что позволяет снизить трудоемкость восстановления и упрочнения деталей и повышает производительность ремонтных работ;
- создание ИЦР открывает возможности по применению передовых методов организации ремонтных работ на основе методов менеджмента качества, регламентированных в международных стандартах ИСО серии 9000, метод бережливого производства, позволяющий снизить потери производства. На ИЦР возможно реализовать требования международного стандарта ISO 55001:2014 «Управление активами» в части организации обслуживания ремонтного оборудования для исключения срыва плановых работ по ремонту техники.
Рассмотрим постановку задачи организации ремонта техники в регионе. Пусть требуется провести ремонт техники за период времени Т, причем нужно выполнить N работ по ремонту, распределив их по М предприятиям. Введем обозначение множества работ, которые может выполнить j-е ремонтное предприятие через kj.
Тогда получим матрицу множества работ по ремонту техники на ремонтных предприятиях региона: Kj={kj}, ie 1,..., N; je 1,..., M,
причем kij=1, если i-я работа может быть выполнена на j-м предприятии; kij=0 в противном случае.
Каждая работа, выполняемая на j-м ремонтном предприятии, характеризуется:
- временем выполнения tkj;
- стоимостью Ckj;
-технологической трудоемкостью T^k^
Тогда каждое ремонтное предприятие будет характеризоваться набором параметров (kj^c^Tre^kj), которые следует учитывать при планировании работ по ремонту техники. Кроме того, каждое предприятие обеспечивает ресурс работоспособности техники после выполнения ремонтных работ, который обозначим через Pkij. Данный показатель может быть определен по результатам статистических наблюдений за работоспособностью техники после ремонта. Общий ресурс работоспособности техники после проведения N ремонтных работ определится
Ррем=!;=1™У, je 1,., M.
Так как целью организации ТС в регионе является обеспечение наиболее экономичными способами поддержание техники в работоспособном состоянии в течение всего срока службы, задачу организации ремонта можно сформулировать следующим образом:
необходимо обеспечить максимальный ресурс отремонтированной техники Ррем^шах при следующих ограничениях:
- суммарная стоимость ремонта техники не должна превышать плановых затрат на ремонт Зплан
«М
2} = 1ск} -З
план;
- суммарное время последовательно выполняемых ремонтных работ на ремонтном предприятии не должно превышать период времени Т, отведенного на ремонт
Решение приведенной задачи направлено на оптимальное планирование ремонтных работ, которые должны обеспечить получение максимального ресурса отремонтированной техники при ограничениях на стоимость и время ремонтных работ.
Рассмотрим пример совершенствования технологического процесса восстановления шатунов дизельных двигателей электроискровой наплавкой с целью снижения трудоемкости ремонта. В качестве базового технологического процесса восстановления шатунов дизельных двигателей был выбран: Типовой технологический процесс восстановления шатунов дизельных двигателей ЯМЗ-236/238, ФГНБУ ГОСНИТИ, №47260843303, 2011г. Данный технологический процесс включает последовательность операций:
- слесарная (разборка, мойка и сборка шатуна);
- дефектовочная (определение дефектов шатуна в соответствие требованиями ГОСТ 2.602-95);
- прессовая (удаление втулки верхней головки шатуна);
- слесарная (правка шатуна);
- термическая;
- электроискровая (нанесение покрытий на изношенные поверхности нижней и верхней головок шатуна);
- холодное газодинамическое напыление (нанесение покрытия на поверхность отверстия нижней головки шатуна);
- расточная (расточка отверстия нижней головки шатуна;
- выходной контроль.
Наиболее важными с точки зрения восстановления первоначальной работоспособности шатунов являются операции электроискрового восстановления (ЭИ) изношенных поверхностей верхней и нижней головок и холодного газодинамического напыления (ХГН) покрытия на поверхность отверстия нижней головки шатуна. Основные технические характеристики восстановительных операций ЭИ и ХНГ приведены в таблице 1. В ней показаны два варианта реализации рассматриваемых операций: вариант реализации по базовой технологии и модернизированный вариант реализации, в котором применяется механизированное и автоматизированное оборудование, позволяющее сократить продолжительность обработки деталей. Принципиальное отличие рассматриваемых вариантов реализации заключается в снижении трудоемкости восстановительных операций и, как следствие, в повышении производительности операций восстановления. Необходимость перехода к модернизированному варианту восстановления
шатунов дополнительно вызвана тем, что базовый вариант восстановления шатунов сложен в реализации и предъявляет повышенные требования к квалификации персонала.
Таблица 1 - Показатели технологических операций восстановления шатунов дизельных двигателей базового и модернизированного вариантов _реализации__
Наименование и содержание опе- Базовый вариант Модернизированный
рации реализации вариант реализации
Электроискровая: 1.Нанести покрытие на поверх- Оборудование Оборудование Установка электроис-
ность нижнеи головки шатуна. 2.Нанести покрытие на поверх- Установка "Вестрон АИ крового легирования (УЭИЛ)
ность верхней головки шатуна. -007» , («БИГ-4») АО СП завод «ТОПАЗ»
Производительность, max 6 см2/мин 12 см2/мин
Топ (мин) 40 20
Твсп (мин) 6 6
Тшт (мин) 46 26
Стоимость оборудования 220 тыс. руб. 450 тыс. руб.
Квалификация персонала оператор-сварщик 3 разряда оператор установки
Холодное газодинамическое напы- Оборудование Оборудование
ление:
1. Очистить восстановленную по- Установка Установка
верхность нижней головки шатуна. «Димет-405» «Димет-421»
2.Нанести покрытие на восстанов- портативное универ- универсальное обору-
ленную поверхность нижней го- сальное оборудование дование для автомати-
ловки шатуна. для ручной работы. зированной работы.
Производительность 1-6 г/мин 1-6 г/мин
Топ (мин) 10 10
Твсп (мин) 20 10
Тшт (мин) 30 20
Стоимость оборудования 300 тыс. руб. 400 тыс. руб.
Квалификация персонала Оператор-сварщик 3 разряда оператор установки
Суммарное время, затрачиваемое на выполнение восстановительных операций ЭИ и ХГН шатунов по модернизированному варианту, сокращается на 30 мин. Принимая количество рабочих часов в месяц при односменной работе в объеме 160 час. (остальное месячное рабочее время расходуется на техническое обслуживание оборудования), получим годовой фонд рабочего времени в объеме 1920 час, отношение которого к трудоемкости операций восстановления по базовому варианту даст максимально возможный объем восстановления шатунов по базовому варианту в количестве 1500 шт. При этом все операции восстановления выполняются вручную, что требует привлечения к этой работе персонала с высокой ква-
лификацией, подбор которого для ремонтных предприятий техники сам по себе является достаточно сложной задачей. Модернизированный вариант позволяет выполнить годовую программу восстановления шатунов в количестве 2500 шт. При этом ручная обработка заменяется механизированной, что позволяет повышать качество и производительность работ при снижении затрат на оплату труда работников. Список литературы
1. Реализация инновационных технологий технического сервиса/ П.И. Бурак, И.Г. Голубев. -М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2014. - 164 с.
2. Болукова И.А. Система реализации прогрессивных технологий ремонта сельскохозяйственной техники на базе регионального инновационного центра/ И.А. Болукова // Труды ГОСНИТИ, Т. 121, -М. 2015. С.30-38.
3. Болукова И.А. Инновационный центр как база реализации передовых технологий ремонта сельскохозяйственной техники в регионе/И.А. Болукова//Инновации в сельском хозяйстве. 2015. №3 (13). С. 111-114.
APPLICATION OF THE METHOD OF LEAN MANUFACTURING FOR THE ORGANIZATION OF REPAIR EQUIPMENT
Epsilova Irina Andreevna, engineer-quality Manager Bolukova Marina Andreevna, graduate student Scientific supervisor Ph. D., associate Professor, member of the Academy of quality problems Sushev Anatoly Konstantinovich GBOWO, Vladimir state University, Russia
Abstract: Deals with the organization of repair of motor vehicles and agricultural equipment in the region at the innovation centre repair using the method of lean manufacturing. Keywords: technical service, repair, lean manufacturing, quality repairs.
