CC BY
33
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
прекращению заноса прицепа. Усилие Q в сцепном устройстве не оказывает никакого влияния на занос задней оси прицепа.
При заносе колес передней или задней осей прицепа тягач движется прямолинейно (рис. 2).
Таким образом, из анализа рассматриваемой схемы можно сделать следующие выводы:
1. Блокирование задних колес тягача может привести к складыванию автопоезда.
2. При заносе заблокированных колес передней оси тягача и передней и задней осей прицепа автопоезд будет устойчивым.
3. Блокирование колес передней оси тягача приводит к потере управляемости автопоезда.
4. Проведенный анализ подтверждает, что величина и направление усилия в сцепном устройстве оказывает влияние на устойчивость затормаживаемого автопоезда. Растягивающее усилие ослабляет, а сжимающее
- усиливает занос той или иной оси тягача и передней оси прицепа. Идеальное решение, с точки зрения разгрузки сцепного устройства и сохранения устойчивости автопоезда, будет при полной синхронности затормаживания и одинаковой интенсивности торможения всех звеньев автопоезда.
Библиографический список
1. Строительство и реконструкция автомобильных дорог: справочная энциклопедия дорожника (СЭД). Т.1 / А.В. Васильев, Б.С. Марышев, В.В. Силкин и др.; под ред. А.П. Васильева. - М.: Информавто-дор, 2005. - 646 с.
2. Силуков, Ю.Д. Экологическая безопасность на автомобильных дорогах: учебное пособие для вузов / Ю.Д. Силуков. - Екатеринбург: УГЛТУ, 2004. - 173 с.
3. СНиП 2.05.02-85 Автомобильные дороги. - М.: Госстрой СССР, 1997. - 59 с.
4. Автомобильные дороги. Пути повышения пропускной способности автомобильных дорог / В.В. Си-льянов и др. ; науч. ред. В.Ф. Бабков. - М.: ВИНИТИ, 1976. - 121 с.
РОЛЬ и ЗНАЧЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА-ОПЕРАТОРА В УПРАВЛЕНИИ
техническим состоянием тракторов джон дир в условиях вологодской области
Ф.А. ДАЦ, асп. каф. технологии машиностроения и ремонта МГУЛ,
А.С. НАЗАРЕНКО, проф. каф. технологии машиностроения и ремонта МГУЛ, канд. техн. наук
Анализ факторов, оказывающих влияние на техническое состояние, надежность и эффективность зарубежной лесозаготовительной техники Джон Дир, позволяет сделать вывод о том, что в условиях технического прогресса необходимо управление техническим состоянием. Решение этой проблемы представляется как трудная и в то же время неотложная задача.
Особая сложность в управлении техническим состоянием определяется влиянием таких факторов, как режим работы, внешняя среда, квалификация основного и вспомогательного обслуживающего персонала, организация и качество технического обслуживания и ремонта.
Для выяснения причин возникающих отказов и снижения производительности ис-
dac_fedor@mail.ru
пользуется причинно-следственная диаграмма (диаграмма Исикавы). При этом анализируют четыре основных фактора: отказы и дефекты, методы обслуживания, человек и погодные условия (рис. 1).
Диаграмма выявляет отношение между основными показателями и воздействующими на них факторами. Диаграмма этого вида - так называемый «рыбий скелет» - предложена японским экономистом К. Иси-кавой. Сначала формулируется проблема. Это «голова рыбы». Четыре основных фактора анализа - это «кости скелета». Для каждого фактора на диаграмму наносят вероятные причины дефектов - это «ребра».
Следует учитывать, что характеристики, являющиеся следствием каких-либо факторов, обязательно испытывают разброс.
86
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2009
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
По взаимосвязи
Зависим
Независимый
Эксплуатационный По причине возникновения
Конструктивный
-По характеру суждений / __Условия раб°1ы
нный \ / Недостаточность
Кол-во необходимых ТО,
Периодичность ТО и Р
Дорога
Рельефные особенности
Уменьшения
простоя
Быстрота доставки Снабжение запчастями
Рис. 1. Диаграмма Исикавы
Поиск факторов, оказывающих особенно большое влияние на разброс характеристик (то есть на результат), называют исследованием причин. При составлении причинно-следственной диаграммы подбирают максимальное число факторов, имеющих отношение к характеристике, которая вышла за пределы допустимых значений.
Основные трудности характеризуются тем, что значение этих факторов неравнозначно по степени влияния на состояние и эффективность. При анализе некоторые факторы выделены как самостоятельные условно. Фактически они воздействуют на состояние и надежность в совокупности. Влияние многих факторов не поддается в настоящее время эффективному теоретическому анализу и обобщающей количественной оценке, пригодной для практического пользования. Некоторые факторы, особенно связанные с организаци-
ей выполнения мероприятий, обеспечивающих надежность, обычно рассматриваются изолированно, без учета всего многообразия конкретных условий в системности [1].
Реально до последнего времени в руководящих материалах по вопросам управления техническим состоянием машин находили отражение следующие факторы: периодичность отказов и как следствие периодичность профилактических мероприятий, предупреждающих появление отказов (и связанных с ними текущих ремонтов), режим работы - нагрузки, воздействие внешней среды. Эффективность системы зависит от того, насколько эффективно функционирование ее подсистемы, и наоборот.
Таким образом, существует сложная динамическая система, включающая совокупность элементов «оператор», «трактор», «дорога», функционирующих в определен-
ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 2/2009
87
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
ной «среде». Эти элементы единой транспортной системы находятся в отношениях и связях друг с другом и образуют определенную целостность: оператор-трактор; трактор-дорога; дорога-оператор.
Оператор (93,3 %)
Рис. 2. Роль факторов риска и их сочетание в возникновении отказов системы Человек-Машина-Среда
На рис. 3 представлена роль разных факторов как причин отказов: в 57 % случаев главная причина отказов - ошибка оператора; в 27 % - проблема взаимодействия оператора и дороги; в 6 % - проблема взаимодействия оператора и трактора; в 3 % случаев - проблема сложного взаимодействия оператора, трактора и дороги.
Естественно, надежность техники Джон Дир является исключительно важным, но не единственным показателем, определяющим эффективность, производительность, качество выполнения технологических операций, для которых эта техника предназначена. Любая техника эксплуатируется и обслуживается человеком-оператором, и поэтому последний должен также рассматриваться как одно из важных составных звеньев всей системы, от надежности работы которых зависит эффективность использования машин.
Человек в системе управления является наиболее важным и одновременно менее надежным звеном. Он легко отвлекается, сравнительно быстро утомляется, его поведение подвержено влиянию очень многих
непредсказуемых факторов, и поэтому он не может безошибочно выполнять работу в течение продолжительного времени. Частота отказов в системах управления по вине человека составляет от 20 до 95 %.
Человек-оператор - это человек, основу работы которого составляет взаимодействие с машиной, предметом труда и внешней средой посредством дистанционного управления. Оператор должен быть постоянно готов к действиям в неожиданно меняющейся дорожной обстановке, что обеспечивается его устойчивостью и интенсивностью внимания. Длительность пребывания оператора в подобном состоянии определяется наиболее распространенной категорией теории надежности - запасом прочности. Для таких профессий требуются определенные природные данные: быстрота реакции, стрессоустойчивость.
В определенные моменты трудовой активности возникает необходимость в оценке трудового потенциала человека и сопоставлении ожидаемой трудовой отдачи кандидата с нормативными требованиями, предъявляемыми к конкретной должности. Следовательно, должен быть найден такой механизм, который позволил бы количественно выразить профессиональные и личностные качества человека - в данном случае оператора-водителя, и увязать их со способностью выполнять конкретную работу - управление хар-вестером или форвардером. В качестве такого комплексного параметра оценки может быть использован достигнутый трудовой потенциал человека (рис. 3).
Трудовой потенциал человека определяется двумя основными компонентами: профессиональными и личностными качествами. Профессиональные качества характеризуют предметную сторону, личностные - социальную и психофизиологическую стороны профессиональной деятельности.
Эффективность трудовой отдачи работника зависит от ряда факторов. Важнейшими являются макроэкономические факторы, под воздействием которых формируется внешняя среда жизнедеятельности предприятия, и микроэкономические факторы, действующие внутри предприятия.
88
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2009
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
Способность безошибочно управлять харвестером, форвардером
Условия дня реализации индивидуального трудового потенциала
Обучаемость, умения и возможности индивида
Хочет ли индивид Способен ли индивид к быстрой реализовать свой адаптации и адекватной реакции трудовой потенциал на изменение внешних условий
Рис. 3. Трудовой потенциал оператора
Производительность в смену
ученик
полупрофес-
сионал
профессионал
Среднее кол-во простоев в месяц
ученик
полупрофес- профессионал сионал
Рис. 4. Зависимость производительности и безошибочности работы операторов от их квалификации
Достигнутый трудовой потенциал отражает те качества человека, которые проявляются в реальных внешних условиях и могут быть задействованы при выполнении работы на конкретной должности. Этот показатель может быть зафиксирован в определенный момент, он характеризует прежде всего операционную компоненту профессионализма и компетентности работника.
Мотивационные качества человека - это совокупность потребностей, мотивов и интересов, определяющих его поведение и принимаемые им решения. В целом эти качества характеризуют желание человека использовать профессиональные и личностные качества для выполнения работы наилучшим образом.
Профессиональная адаптация (профессиональная гибкость) - это способность приспособления профессиональных возможностей человека к условиям конкретного труда на производстве. Она предполагает наличие у человека такого набора специальных знаний, умений и навыков в рамках данной профессии, которые должны позволить
ему быстро приспособиться к изменению условий в процессе всей трудовой деятельности [5].
Надежность оператора - это способность безошибочно управлять лесозаготовительной машиной в любых лесных условиях в течение всего рабочего времени. К основным факторам, определяющим надежность оператора, относятся его профессионализм, подготовленность и высокая работоспособность. А высокая работоспособность зависит от профессионализма и обеспечивает выполнение работы с высокими производительностью и качественными показателями.
На рис. 4 показана зависимость производительности и безошибочности от опыта и квалификации при анализе работы операторов техники Джон Дир за декабрь 2006 г. в Пермской области.
Надежность операторов в значительной степени зависит от их работоспособности.
Причинами снижения работоспособности операторов чаще всего являются утомление, употребление алкоголя, болезненное
ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 2/2009
89
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
состояние, прием некоторых лекарственных веществ и курение. Зависимость количества ошибок от времени работы у курящих и некурящих людей при исследовании сложных сенсомоторных реакций в течение рабочей смены показана на рис. 5 [3].
2 4 6 8 t, ч
Рис. 5. Зависимость количества ошибок N от времени работы у курящих 1 и некурящих 2 людей при исследовании сложных сенсомоторных реакций в течение рабочей смены
22 25 7 21 11
6 2 10 3 23
17 12 15 5 18
1 16 20 9 24
19 13 4 14 8
14 18 7 24 21
22 1 10 9 6
16 5 8 20 11
23 2 25 3 15
19 13 17 12 4
Рис. 6. Таблицы Шульте
Отказы в ночные смены 48 шт \
Дневные смены 107 шт
/
Ночные смены 126 шт
Отказы в дневные смены 31 шт
Рис. 7. Сравнительный анализ отказов в ночное и дневное время
Для эффективной деятельности в системе «человек-машина - знаковая система» важны сенсорно-перцептивный (восприятие и внимание) и интеллектуальный (обработка информации, принятие решений) компоненты деятельности.
Для оценки этих качеств могут быть использованы различные методики. Здесь предлагаются таблицы Шульте (рис. 6), с помощью которых исследуется внимание. Их модификации предложил Ф.Д. Горбов.
При работе с таблицами Шульте испытуемый отыскивает и показывает числа в порядке их возрастания. Проба повторяется с пятью разными таблицами Основной показатель - время выполнения. По результатам может быть построена «кривая истощаемос-ти», отражающая устойчивость внимания и работоспособность в динамике.
К факторам, связанным с внешней средой, увеличивающим потенциальный риск проявления отказов, относятся темное время суток, неблагоприятные погодные условия. Эти факторы усиливают нагрузку на психику человека и требуют от него принятия решений в нестандартных ситуациях.
При анализе работы операторов техники Джон Дир за декабрь 2006 г. в Пермской области было установлено, что средняя выработка в смену составляет 112,2 м3, отработка смен ночных и дневных и доля ТО и Р, падающая на эти смены, показана на рис. 7.
Из диаграммы видно, что большая доля отказов происходит в ночное время, неблагоприятные погодные условия оказывают более негативное влияние на оператора ночью, чем днем, что снижает его надежность и надежность системы ЧМС в целом [2].
Таким образом, среди многочисленных факторов, характеризующих надежность водителя-оператора, можно выделить профессиональную пригодность, обученность и трудовой потенциал.
Библиографический список
1. Семенова, Е.И. Управление качеством / Е.И. Семенова, В.Д. Коротнев. - М.: Колосс, 2005. -184 с.
2. Дац, Ф.А. Управление эффективностью использования техники фирмы Джон Дир на основе моделирования / Ф.А. Дац, А.С. Назаренко // Международный симпозиум «Надежность и качество»
- Пенза: ПТУ, 2008. - Т. 2. - С. 41-43.
3. Романов, А.Н. Надежность водителя / А.Н. Романов, П.А. Пегин. - Хабаровск: Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2006. - 376 с.
4. Назаренко, А.С. Теоретические предпосылки управления техническим состоянием лесных машин и агрегатов / А.С. Назаренко, В.В. Быков // Лесная промышленность. - 2004. - № 2. - С. 15-17.
5. Артамонов, Б.В. Кадровая политика на воздушном транспорте / Б.В. Артамонов, Л.Х. Никифорова.
- Н. Новгород: Талам, 2003. - 144 с.
90
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2009
