Разработка методики априорной и апостериорной оценки трудозатрат в системе технического обслуживания и ремонта Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

дов по материалам Международной научно-практической конференции 30 мая 2015 г.: в 3 частях. ООО «АР-Консалт». Москва, 2015. С. 22-23

8. Журавлева Т. Ю Практикум по дисциплине «Бизнес-анализ с помощью Microsoft Excel» : автоматизированный практикум / / Электронные текстовые данные. Саратов: Вузовское образование, 2014. 44 c. URL: http://www .iprbookshop. ru/20693. -ЭБС «IPRbooks».

9. И.И. Колтунов. Разработка управляющих программ для систем ЧПУ. Учебное пособие. МГТУ «МАМИ»,М. -2011.,81 с.

10. Мсхалая Ж. И., Осипов Ю. В., Павлов А.Б. Основы современных информационных технологий. Часть 2. Excel // Учебное пособие под ред. А.Б. Павлова. Москва: Изд-во МГСУ, 2008. 94с.

11. Плохотников К.Э. Вычислительные методы. Теория и практика в среде MATLAB : курс лекций. Учебное пособие для вузов. // М.: Горячая линия - Телеком, 2013. 496с.

12. Усов Б.А., Горбунова Т.Н. Ячеистые бетоны с химическими добавками и реди-спергаторами / / Системные технологии. Махачкала : Изд-во: Учреждение высшего образования «Институт системных технологий», 2015. С. 115-126

13. CDIO [Электронный ресурс]. URL: http://www.cdio.org/ (дата обращения: 10.04.2016)

14. http://www.classeng.com/catalog/ parts/113/ Шнековые элементы (пары)

15. MATLAB [Электронный ресурс]. URL: http://www.mathworks.com/ (дата обращения: 10.04.2016)

16. http: / / seemecnc.com /

УДК: 65.011 Сайпулаева Г.А , Дандамаев А.У., ДГТУ

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ АПРИОРНОЙ И АПОСТЕРИОРНОЙ ОЦЕНКИ ТРУДОЗАТРАТ В СИСТЕМЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА

В данной статье рассмотрены проблемы разработки методики априорной и апостериорной оценки трудозатрат в системе технического обслуживания и ремонта в агропромышленном комплексе. Предлагаемая авторами методика заключается в подробном анализе функционирования системы при различных видах работ и оценке организационно-временных затрат до и после реорганизации с привлечением современных технологий обработки информации.

Ключевые слова: система, ремонт, методика, техническое обслуживание ,информа ция,разработка,затраты,анализ,оценка.

This article considers the problems of development of a technique of a priori and a posteriori estimates of the work in the system of technical maintenance and repair in the agricultural sector. The proposed method by the authors lies in the detailed analysis of the functioning of the system for different types of works and evaluation of organizational and time costs before and after the reorganization with the assistance of modern technologies of information processing.

Keywords: system, repair, methods, maintenance information, development, costs, analysis, rating.

Объектом исследования является система технического обслуживания и ремонта (СТОР) совокупности машин сельскохозяйственного назначения. Данная методика заключается в том, чтобы путем подробного анализа комплекса СТОР при различных видах технического обслуживания и ремонта (ТОР) совокупности машин оценить организационно-временные затраты по стратегиям до реорганизации (для существующей диспетчерской системы управления) и после реорганизации (с применением новой техники и технологии обработки информации с использованием современных управляющих вычислительных систем) агропромышленного комплекса (АПК).

Согласно [1] для объектов различной природы существуют следующие методы обработки исходной априорной информации: без обучения, с обучением и самообучающиеся.

В данной работе алгоритмы всего процесса СТОР представлены в сле-

дующем виде: заданы вид заявок на ТОР (планово-профилактические работы (ППР) и приоритетные заявки); временные параметры реализации заявок от типа машин; своевременность и безошибочность выполнения операций при групповой деятельности инженерных служб и ремонтно-эксплуатационного персонала (ИС и РЭП); основные альтернативные каналы облуживания; ранжировка (стратегия облуживания) по временным затратам.

Применительно к СТОР как объекту исследования и управления, имеющий многокритериальный характер и иерархическую структуру и наличием множества стратегий ТОР, с успехом могут быть использованы методы и принципы интеллектуального управления организационно-техническими процессами (ОТП) и объектами, изложенные в [2].

Полученные в [2] положительные результаты реализации концепции синтеза в виде интеллектуальных

систем управления, основанные на соответствующих методах, принципах, процедурах могут быть успешно применимы при разработке методик априорной и апостериорной оценки трудозатрат при исследовании и разработке СТОР.

После краткого рассмотрения методов обработки исходной априорной и апостериорной информации, изложенные в [1], проведены исследование и разработка методики априорной и апостериорной оценки трудозатрат в СТОР совокупности машин.

Для оценки организационно-временных затрат были использованы разработанные научно-методические разработки [3], а также данные по исследованию эргатических элементов системы «человек-техника» (СЧТ) [4].

Разработаны алгоритмы прохождения заявок на следующие виды работ: текущий ремонт (ТР), плановые технические обслуживания ТО-3, ТО-2, ТО-1, ежедневное техническое обслуживание (ЕТО), сезонное техническое обслуживание (СТО), хранение (ХР), обкатка (ОБК), техническая диагностика (ТД).

В данной работе в качестве примера приведен только алгоритм групповой деятельности при обслуживании заявок на ТО-3 (таблица 1). Основными элементами укрупненного алгоритма являются: содержание

последовательности выполняемых логических операций, операторы-исполнители, время в минутах до и после реорганизации выполнения операций. В таблице 1 указаны организационно-временные затраты ИС и РЭП при ТО-3 одной заявки для совокупности машин. Общее число исполнителей составляет 12 человек, обслуживание происходит при одной стратегии.

Рассматривая СТОР как СЧТ, необходимо для определения общих временных затрат (технических, нормируемых, организационных) исследовать долю организационных составляющих потерь при обслуживании потока заявок по всему спектру исполнителей (ИС и РЭП).

Основная проблема при управлении СТОР состоит в сопоставлении долевых составляющих организационно-временных затрат, которые являются предметом априорной оценки и технических (фактических), которые нормируемы, и определяемых по соответствующим методикам [3].

Для чего разработана и исследована математическая модель организации СТОР, имеющая следующие обозначения и ограничения:

Тап, - соответственно фак-

тические трудозатраты, вносимые со стороны РЭП и ИС, сельскохозяйственных ремонтно-технических предприятий согласно существующих штатных расписаний;

N . N ■

аг , ^ ,— количественный состав элементов а и у по существующим штатным расписаниям, по все-

г

му множеству специальностей 1 ;

а, у - совокупность множества эр-гатических элементов (разнородных и однородных) РЭП и ИС соответственно по множеству специально-

г

стей организационных структур 1 соответствующих объектов управления: РТП, СХП, систем материально-технического снабжения (МТС).

Цы, , ДГи, ДТы - соответственно интенсивность потока заявок

рассчитанная по реальным наработкам машин, нормативное время, стоимость обслуживания и вероятность безошибочного своевременного обслуживания заявок от 1-го объекта (СХП), в ]-том такте (месяце) исследования, от К-го типа машины по

1-му виду обслуживания;

. Р*

соответствен-

Ук1 ' А>'1)к1

но часть организационно технических временных, стоимостных потерь и значение параметра Рцкх при обслужива нии фактического по-

тока заявок

Цук1 .

2орг орг соРг Г>°Рг

, Ч,к1 , ук1 , Рук1

соот-

ук1 ' '-у'Ы

ветственно интенсивность организационно-технических заявок, обусловленные отсутствием ГСМ, запасных частей, отсутствием исполнителей, устранением неисправностей и по организационно-техническим отказам, среднее время, стоимость, без-

ошибочность и своевременность ТОР указанных заявок:

, Ь - соответственно коэффициенты, учитывающие фонд долевых потенциальных затрат по элементам

(РЭП) и У* (ИС) уровней г1 ;

сС1 , (Р{ , Ц - соответственно коэффициенты степени долевого участия исполнительных элементов при обслуживании заявок Цк , этих же заявок при организационно-техниче-

тда

ской деятельности элементов и ^-¡ы ;

7тдоп чдоп

а , - соответственно до-

пустимые временные и стоимостные потери, определяемые экспертно-статистическими методами на многолетнем цикле функционирования структур управления организацией СТОР;

При этом имеем: * = 1,1, п = 1, N ,

7 = 1,7, г = ЪЯ, к = 1К , I = 1Х .

Сформулируем ограничения, накладываемые на параметры, входящие в структуру модели:

Временные фактические располагаемые (с учётом штатных расписаний):

тф < тдоп Тф < тдоп

Номенклатурные ограничения по эргатическим элементам а и у:

N < Nоп, N < Nоп.

^ у От; — ^ у а ' 7 V ^ УГ

С учетом введенных обозначений и ограничений разработана модель организации СТОР в виде балансовых временных и стоимостных неравенств, учитывающая степень долевого участия исполнительных

элементов ari и Tri при обслужива- альный фонд трудозатрат в чел-час, нии соответствующих заявок и вы- приходящий соответственно на эле-

ражающая следующими формулами: менты ri и Tri по организационным

r

структурам 1 (СХП, РТП) с учётом

R J N I R J N I

ЕNarЕЕЕа *Т* ЕЕЕЬ *Ti - их долевого участия в ТОР; третье

i

r=1 j=1 n=1 1=1 r=1 j=1 n=1 1=1

слагаемое, рассматриваемой модели 1 ЕЕЕ^ *Т *вк + 1 ЕЕЕ^ *Цм (2.1) с индексом «Р» представляет со-

I=1 к=1 ¡=1 ¡=1 1=1 к=1 у=1 I=1 „

бой нормативно-временные затраты на обслуживание по реальным нара-(2.1) боткам машин в динамике, в годич-

L K J I

* ßjkl +Е ЕЕЕ^ * Цк1 *Tiß * ßijkl 1=1 k=1 j=1 1=1

R J N I R J N I

< Тда™ ном цикле исследования.

ЕNarЕЕЕа *т* * Cr ЕЕЕЕь *т* * сщ - l=1 k=1 j=11=1

r=1 j=1 n=1 1=1 r=1 j=1 n=1 1=1

L K J I

Е Е Е Е m * ^ijki * Tjki * ßUki

L K J I L K J I

*Tj * Oj * Cj + V V V V m * W *

■ijkl И ijkl ijkl

l=1 k=1 j=1 i=1 l=1 k=1 j=1 i=1

Е ЕЕЕ^ *Wj« *j *ßjn * Ям +Е EEEmi * W * часть суммарных организационно-

L K J I

*T * в * С +У УУУ1// *торг * ворг

ijkl ijkl ijkl i ijkl ijkl ijkl

l=1 k=1 j=1 1=1

технических временных затрат при (2.2) ТОР фактического потока заявок

/lijkl .

Последнее слагаемое рассматриваемой математической модели (2.1)

где с индексом «ОРГ», учитывает в си-i = 1, k - марки машин, тракто- стеме управления ТОР организаци-

ров, комбайнов и СХТ; онные составляющие по временным j = 1, l - типы профилактических показателям при обслуживании при-работ (воздействий) и аварийных от- оритетных заявок, обусловленные

казов в МТП; отсутствием ГСМ, О-И, З-Ч, УН т. - время задержки и обслужи- и по организационно-техническим вания i-той заявки и по j-му типу отказам(ОРГ-ТЕХ).

эксплуатационных работ. При рассмотрении математиче-

С.. - потери за один час простоя ской модели стоимостных затрат

i-ro агрегата по j-ой работе; (2.2) первые два слагаемые составляв. - вероятность безошибочного и ют фонд затрат и потерь в рублях на своевременного обслуживания i-той содержание эргатических элементов

машины при j-том виде работ. ^ri и Yri в СЧТ.

Первое и второе слагаемые мо- Третье слагаемое с индексом «Р» дели (2.1) характеризуют потенци- представляет собой нормативно- сто-

имостные затраты на обслуживание ществляется самостоятельно без ко-интенсивности заявок Црк1, рассчи- операции с другими элементами;

танные по наработкам машин в ди- - Если 0 < < 1, то элемент уча-намике по результатам эксперимен- ствует в частичном обслуживании

тально-статистического анализа. Четвертое слагаемое стоимостной

заявок.

Для удобства исследования обоб-

модели составляют часть суммарных щённой модели организации СТОР организационно-технических стои- в условиях модернизации основных мостных затрат при ТОР фактиче- подсистем АПК (РТП, СХП и пред-

ского потока заявок

Ap ijkl

приятия по МТС) обозначим в (2.1)

Последнее слагаемое модели (2.2) слагаемые первой квадратной скобки с индексом «ОРГ» учитывает в си- через А, а слагаемые во второй - че-стеме управления ТОР стоимостные рез В, тогда имеем:

(А - В) < Тда;п (r ) (2.3)

Отсюда возможны 3 подхода к

показатели (затраты и потери) при обслуживании целой группы приоритетных заявок.

оценке функционирования системы

Параметры at, bt, d{ , в моде- ТОР, как СЧТ:

ли СТОР (2.1) и (2.2) введены для учёта степени участия элементов ,

1. Если А>В, то эргатические компоненты СЧТ обеспечивают функци-

Уг{ уровней Г с учётом специфики и онирование СТОР с определённым режимов эксплуатации техники. резервом по трудозатратам. Резервы

В зависимости от типа заявок по временным затратам должны быть

1 — 1L и элементов их обслуживания ari и Yri

временных тактов j — 1, J ,коэффи- тно-статистическими методами на

,а также множества чем Tay

в пределах допустимых или меньше дОП (Г ), определяемые экспер-

циенты принимают следующие зна- многолетнем цикле исследования.

2. Если А=В, то в СТОР имеем

чения:

0 < ai < 1 , 0 < hi < 1

0 <щ1 < 1. 0 < 1

0 < d < 1

режим сбалансированной системы по временным затратам, что полностью При этом, рассмотрим коэффици- соответствует номенклатурный состав элементов и Yri для обслуживания всего потока заявок. В этом - Если = 0, то данный элемент случае в СЧТ потери минимальны.

ент d i , который принимает следующие 3 значения:

или уг{ не участвует в обслуживании соответствующих заявок:

- Если с - =1, то весь процесс об-

3. Если А<В, то велика загруженность эргатических элементов и , что вызывает значительные

служивания заявки элементом осу- потери из-за простоя сельскохозяй-

Таблица 1

Укрупненные алгоритмы групповой деятельности при обслуживании

заявок на ТО-3

№ Содержание операций Оператор-исполнитель До реорг После реорг

1 Начало алгоритма ТО-3. Появление заявки ТО-3. Оператор-тракторист (ОТ), бригадир тракторно-полевых бригад (БТПБ) 5 1

2 Установка о проведении ТО-3 в ЦРМ СХП Инженер ТОР 5 2

3 Передача заявка на ТО-3 с диагностикой на диспетчерский пункт Инженер ТОР 5 5

4 Прием, регистрация поступления заявки на ТО-3 Диспетчер хозяйств (Д-Х) 10 5

5 Документальный анализ работы трактора Мастер-наладчик (М-Н) 10 10

6 Подготовка и перегон трактора своим ходом в ЦРМ О-Т 40 40

7 Сообщение о прибытии Д-ЦРМ О-Т, диспетчер центрально-ремонтных мастерских (ДЦРМ) 3 3

8 Блок организации задержки О-Т 10 5

9 Мойка трактора О-Т 23 23

10 Установка трактора на место проведения обслуживания О-Т, мастер-диагностик (М-Д) 5 5

11 Беседа с трактористом о техническом состоянии трактора О-Т 5 5

12 Установка трактора на место проведения обслуживания и диагностики О-Т, М-Н 10 6

13 Тех.Диагностика машин М-Д 30 15

14 Самоконтроль при диагностике М-Д 5 2

15 Комплектация заказа Инженер-комплектовщик (Инж.Ком.) 20 3

16 Составление накладных на узлы и детали и передача в бухгалтерию ЦРМ Инж. Ком., М-Н, старший бухгалтер (ст. бухг.) 15 3

17 Получение материалов комплектования деталей и узлов ремонтной бригаде О-Т, М-Н, заведующий складом (Зав.скл.) 15 10

18 Выполнение ТО-3 в ЦРМ О-Т, М-Н норм норм

19 Организация тех. контроля проведения ТО-3 Инж. ТОР 20 10

20 Контроль работоспособности всех узлов и приборов при диагностике ТО-3 О-Т, М-Н, Инж. диаг. 30 15

21 Устранение и обнаружение неисправностей О-Т, М-Н 20 20

22 Заправочные операции О-Т, заправщик ГСМ (заправ. ГСМ) 6 6

23 Док. оформление заявки О-Т 10 3

24 Перегон трактора к месту О-Т 30 30

Конец алгоритма

ственной техники в очереди на обслуживание заявок. Для исследования модели стоимостных затрат (2.2) введём следующие обозначения:

Через А обозначим первые 2 слагаемых, а через В все 3 последующие слагаемых во второй квадратной скобке, тогда имеем:

(А—В) < сап(r ) (2.4)

Аналогичным образом исследуем 3 подхода к оценке стоимостных затрат при функционировании СТОР, как СЧТ:

1. Если А > В , то СЧТ функционирует с определённым допустимым резервом по стоимостным затратам.

2. Если А = В то имеем режим сбалансированной системы по стои-

мостным затратам. В этом случае потери почти отсутствуют.

3. Если А' < В , то загруженность элементов аг\ и Хй велики, следовательно, значительно возрастают стоимостные потери, обусловленные длительным простоем техники.

В последнем случае необходимо перейти к другим морфологическим структурам организации СТОР или реорганизовать ИС и РЭП.

Таким образом, разработанная модель, представленная в виде балансовых временных и стоимостных неравенств, характеризует эффективность функционирования эрга-тических элементов а^ и уг{ (ИС и РЭП) в СТОР.

Технические составляющие нормированных временных затрат определены по математическим моделям с учетом выработок совокупности машин дифференцированно.

В таблице 1 отражены организационно-временные затраты, приходящиеся на операторов-исполнителей (при ИС и РЭП) при ТО-3 одной заявки для совокупности машин до и после реорганизации, а также разность временных выигрышей А1.

Коэффициент загруженности О-Т определяется по следующей формуле:

к

3 (О-Т)"

_¿1=1 * тех(тор) =1 Тприор+£к=1 ^орг(тех) +£¿=1 ^орг(приор)

Еп=1 ^фак

_ ^1=1 ^тех(тор) ^приор^Х/с=1 ^орг(тех)^Е^=1 ^орг(приор) _

X ^полез^Е ^простоя

_^1=1 ^тех(тор) ^приор^Х/с=1 ^орг(тех) +^¿=1 ^орг(приор)

Я*т*24*24*Ап+Я*т*24*24*(1—Ап)

(2.6.),

где Хп=1 Тфак - фактический фонд рабочего времени за месяц (О-Т);

Ап- коэффициент участия в обслуживании заявок;

(1-Ап)- коэффициент простоя обслуживающего персонала;

Произведение в знаменателе 24*24 означает количество часов за рабо-

чий месяц. Верхние индексы сумм слагаемых в числителе являются количеством видов планово-профилактических заявок (9) и приоритетных заявок (4) соответственно (согласно приведенной матрице в таблице 2).

Технические трудозатраты определяют по разработанной методике в годичном цикле по месяцам с учетом нормативных данных и по фактическим выработкам совокупности машин (первого, второго и третьего типов).

Для определения фактических трудозатрат использованы нормализованные данные в человек-часах по исполнителям дифференцированно с учетом долевого участия (ИС и РЭП). Зная суммарные организационно-временные затраты и технически по фактическим выработкам в разрезе каждого месяца на годичном цикле по каждому исполнителю (ИС и РЭП) определены коэффициенты загруженности (таблица 2).

Результирующие временные затраты после свертки организационно-временных затрат О-Т для всех заявок до и после реорганизации и временной выигрыш при различных стратегиях ТОР (час.) с определением коэффициентов загруженности в динамике указаны в таблице 2.

Среднее значение коэффициента загруженности до реорганизации СТОР по расчетам составляет

КЗ (О Т)п р=0,64, что в целом соответствует теоретическим данным порядка КЗ =0,7...0,85.

По результатам разработанной математической модели СТОР (формулы 2.1,2.2, 2.3,2.4,2.5) и коэффициента загруженности (2.6) однородной группы эргатических элементов построены графики динамики изменения составляющих трудозатрат и количественного состава О-Т, изображенные на рис.2. Первый график представляет собой суммарные трудозатраты (технические и организационные) по совокупности машин. Второй и третий график представляет собой суммарные технические и организационные средние трудозатраты соответственно. Четвертый график отображает количественный состав эргатических элементов ТОР. Пятый график указывает разность трудозатрат между первым и шестым графиком. Шестой график представляет собой суммарные потенциальные трудозатраты согласно штатным расписаниям по количеству эргатических элементов (О-Т) исследуемого объекта.

Новизна данного работы заключается в том, что исследование проведено к новому объекту СТОР с применением аппарата обобщенно-структурного метода [6] «системы человек-техника».

К

З (О-Т)д-р

=0,75, а после реорганизации

Список использованной литературы

1. Горелик А.Л., Скрипкин В.А. Методы распознавания. — М.: Высшая школа, 1984.

2. Антамошин А. А и др. Интеллектуальные системы управления организационно-техническими системами. Под ред. Большакова А.А. — М.: Горячая линия-Телеком, 2006.

3. Х.Г.Барам и др. Методические указания по определению потерь от простоев машин по техническим причинам.- М.: ГОСНИТИ, 1978.

4. А.И.Губинский и др. Методические рекомендации по аналитическим методам оценки эффективности качества и надежности эргатических систем.- Л.: Наука, 1978.

УДК 681.32.069 К.Д. Курбанмагомедов, учреждение

высшего образования «Институт системных технологий»,

e-mail: [email protected]

РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ И ПРОЦЕДУР ТЕСТИРОВАНИЯ КЕШ-ПАМЯТИ КОМПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМ С РАЗРЯДНО-МОДУЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИЕЙ Часть 1. Описание функционирования и разработка диагностической модели

В статье рассматриваются вопросы разработки модели и процедур тестирования полностью ассоциативной кеш-памяти компьютерных систем с разрядно-мо-дульной организацией.

Ключевые слова: система, отказ, тест, контроль, диагностика, схема, разряд, память, компьютер.

The article deals with the development of models and testing procedures fully - associative cache-Computer Systems Memory bit-modular organization.

Keywords: system failure, test, control, diagnostics, circuit, discharge, storage, computer.

Современные компьютерные си- зацией (далее СРМО), используемые стемы с разрядно-модульной органи- в системах управления промышлен-