Бузин Владимир Анатольевич. Методика определения потребности в материалах для технического обслуживания автомобилей с учетом сезонных условий

Короткий опис

Бузин Владимир Анатольевич. Методика определения потребности в материалах для технического обслуживания автомобилей с учетом сезонных условий;[Место защиты: ФГБОУ ВО «Уральский государственный университет путей сообщения»], 2023

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Уральский государственный университет путей сообщения»
На правах рукописи

БУЗИН Владимир Анатольевич
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТРЕБНОСТИ В
МАТЕРИАЛАХ ДЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
АВТОМОБИЛЕЙ С УЧЕТОМ СЕЗОННЫХ УСЛОВИЙ
Специальность 2.9.1 - Транспортные и транспортно-технологические
системы страны, ее регионов и городов, организация производства
на транспорте
Диссертация на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Научный руководитель доктор технических наук профессор
ЗАХАРОВ Николай Степанович
Екатеринбург 2023

2
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 5
1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА 9
1 .І.Проблема обеспечения запасными частями и материалами для
технического обслуживания автомобилей 9
1.2. Факторы, определяющие поток требований на ТО автомобилей 13
1.2.1. Система обеспечения работоспособности автомобилей и ее
развитие 13
1.2.2. Структуры циклов технического обслуживания 16
1.2.3. Методы определения производственной программы по ТО 19
1.3. Система снабжения запасными частями и материалами для ТО и Р
автомобилей 23
1.3.1. Факторы, определяющие потребность в ресурсах при
эксплуатации автомобилей 23
1.3.2. Методики определения потребности в ресурсах 28
1.3.3. Методы управления запасами 31
1.4. Анализ результатов исследований влияния условий эксплуатации
на интенсивность расходования ресурсов, используемых при ТО автомобилей 35
1.4.1. Запасные части 35
1.4.2. Эксплуатационные материалы и шины 38
1.4.3. Воздушные фильтры 40
1.5. Выводы. Задачи исследований 41
2. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 43
2.1. Общая методика исследований 43
2.2. Целевая функция и структура изучаемой системы 46
2.3.Закономерности функционирования изучаемой системы 49
2.4. Предварительный отбор факторов, влияющих на потребность в
ресурсах для ТО автомобилей 58

3
2.5.Закономерности формирования потока требований на ТО 70
2.6. Имитационная модель потока требований на ТО 74
2.7.Закономерности формирования ресурса фильтров с учетом
сезонных условий 82
2.8. Имитационная модель формирования ресурса фильтрующих
элементов автомобильных двигателей 86
2.9. Выводы по разделу 2 88
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 90
3.1. Общая методика экспериментальных исследований 90
3.1.1. Цели и задачи экспериментальных исследований 90
3.1.2. Методика сбора статистических данных 90
3.2. Оценка значимости сезонной вариации потребности в ресурсах для
ТО автомобилей 94
3.3.Оценка значимости изменения по времени количества ТО 98
3.4.Оценка адекватности имитационной модели потока требований на
ТО с учетом вариации интенсивности эксплуатации автомобилей .. 100
3.5. Влияние периодичности ТО и интенсивности эксплуатации
автомобилей на вариацию потока требований на ТО 103
3.6. Ресурсы элементов автомобилей, заменяемых при ТО 107
3.7. Влияние температуры воздуха на интенсивность отказов
приводных ремней 110
3.8. Влияние сезонных условий на ресурс воздушных фильтров 113
3.9.Оценка адекватности имитационной модели формирования
ресурса фильтрующих элементов автомобильных двигателей 123
3.10. Выводы по разделу 3 127
4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ
ЭФФЕКТИВНОСТЬ 129
4.1. Методология использования полученных результатов 129
4.2. Методика определения потребности в материалах для

4
технического обслуживания автомобилей с учетом сезонных
условий 130
4.2.1. Расчет годовых и месячных потребностей 130
4.2.2. Расчет страхового запаса 132
4.2.3. Определение периодичностей и объемов поставок 133
4.3. Программа для моделирования потока требований на ТО
автомобилей 137
4.4. Программа для моделирования потока замен и ресурса фильтров 140
4.5.Эффект от использования методики определения потребности в
материалах для технического обслуживания автомобилей с
учетом сезонных условий 143
4.6. Прогнозирование ресурса сменных элементов воздушных
фильтров 151
4.7. Выводы по разделу 4 154
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 155
ЛИТЕРАТУРА 157
ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИОННЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ 168
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 172
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 181
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 194
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 196
ПРИЛОЖЕНИЕ 5 198
ПРИЛОЖЕНИЕ 6 204
ПРИЛОЖЕНИЕ 7 205
ПРИЛОЖЕНИЕ 8
209

Список літератури

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
1. На основе выполненных теоретических и экспериментальных иссле-дований решена научно-практическая задача по повышению эффективности использования автомобилей путем разработки методики планирования по-требности автотранспортных предприятий в материалах для технического об-служивания с учетом вариации интенсивности и условий эксплуатации.
2. На основе сформированного по результатам анализа ранее выполнен¬ных исследований исходного перечня, а также экспертного анализа установ¬лены факторы, влияющие на расход материалов для ТО автомобилей. К ним относятся интенсивность эксплуатации, транспортные, дорожные, климатиче¬ские условия, уровень концентрации подвижного состава. Кроме того, уста¬новлены факторы, влияющие по вариацию расхода ресурсов для ТО.
3. Показано, что поток требований на ТО является нестационарным. Это положение проверено экспериментально на автомобилях различного назначе¬ния 13-ти марок и моделей. Коэффициент неравномерности потока требова¬ний на ТО для них составил от 1,27 до 2,34. Разработана имитационная модель потока требований на ТО, позволяющая определять количество технических обслуживаний по ступеням и их распределение во времени с учетом вариации интенсивности эксплуатации автомобилей. Оценка на основе сравнения фак-тических значений количества ТО и рассчитанных на модели показала ее адек-ватность с вероятностью не ниже 0,95. Средняя ошибка аппроксимации нахо¬дится в пределах 6,87 ... 9,45 %.
4. Установлены закономерности и математические модели влияния условий эксплуатации на расход материалов для ТО автомобилей. Экспери¬ментально определены численные значения параметров моделей для автомо¬билей семейства Урал-4320. Установлено, что на расход материалов для ТО всех видов существенно влияют сезонные условия. Коэффициент неравномер¬

156
ности потока требований на них составил от 1,23 до 3,12. Влияние темпера¬туры воздуха на интенсивность отказов ремней привода гидроусилителя руля, водяного насоса, компрессора, генератора описывается линейными моделями. Влияние температуры и относительной влажности воздуха на интенсивность загрязнения воздушных фильтров описывается двухфакторной линейной мо¬делью. Вероятность ее адекватности, определенная по критерию Фишера, со¬ставила 0,95. Разработана имитационная модель формирования ресурса филь¬трующих элементов автомобильных двигателей. Ее адекватность при модели¬ровании потока замен воздушных фильтров, а также ресурсов фильтров до за¬мены проводилась путем сравнения данных, полученных в результате натур¬ного эксперимента, а также в результате имитационного моделирования для тех же условий. Вероятность соответствия модели экспериментальным дан¬ным составила 0,95, средняя ошибка аппроксимации - 7,35 %.
5. Разработана методика определения потребности в материалах для технического обслуживания автомобилей с учетом изменения по времени ин-тенсивности и условий эксплуатации автомобилей, позволяющая оптимизиро¬вать объемы и периодичности поставок, а также рассчитывать размер страхо¬вых запасов материалов с учетом сезонной вариации интенсивности и условий эксплуатации автомобилей. Эффект от ее использования составляет около 4,14 тыс. руб. на один автомобиль в год.
6. Продолжение исследований в данной области целесообразно в направлении установления закономерностей влияния дорожных, транспорт¬ных условий и условий движения на расход материалов для ТО автомобилей.