Техническая эксплуатация автомобиля. Лекции

 

Тема 4. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОИЗВДИТЕЛЬНОСТИ  И ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ  СРЕДСТВ ОБСЛУЖИВАНИЯ

(ЗАКОНОМЕРНОСТИ  ТЭА VII ВИДА)

   4.1. Системы массового  обслуживания в ТЭА

   Рассматривая  закономерности потоков восстановления, мы предполагаем, что устранение возникших отказов и неисправностей эквивалентно выполнению соответствующих требований.

   Требования - зафиксированный комплекс воздействий, которые необходимо выполнить для поддержания (ТО) или восстановления (ремонт) работоспособности, а также подготовки автомобиля к работе. На автомобильном транспорте существуют требования,

• связанные с техническим состоянием (ТО, ремонт); в реальных условиях требование может включать комбинацию нескольких отказов или неисправностей;
• не связанные с техническим состоянием (заправка топливом, мойка, уборка, парковка и др.).

   Средства  обслуживания - технические сооружения, устройства, оборудование, образующие систему обслуживания и предназначенные для выполнения требований: цехи и участки предприятия; посты ТО и ремонта; посты заправки (АЗС) и мойки; технологическое оборудование; зоны стоянки, паркинги, мотели и др.

   Поток требований - совокупность требований, поступающих в систему обслуживания за определенное время: год, месяц, неделю, смену, час, минуту.

   Параметр  потока требований ω(t)- число требований в единицу времени: требований/ч (мин).

   Поток требований служит основой для планирования производственной программы предприятия (цеха, участка, поста) и определяется:

• расчетно-аналитическим методом с использованием нормативов ТО и ремонта, данных по надежности;
• на основании анализа фактических данных по потокам требований;
• методом моделирования. 
           Особенности потока требований:
• неравномерность поступления во времени;

    • неравномерность (случайность) продолжительности (трудоемкости) выполнения.

   Системы, в которых случайными являются моменты  поступления требований на обслуживание и продолжительность самих обслуживании, называются системами массового обслуживания (СМО).

   Примерами СМО в области технической  эксплуатации автомобильного транспорта являются: посты, линии ТО, участки ремонтных мастерских и предприятий автомобильного транспорта, склады запасных частей, стоянки, АЗС и др.

   Очевидно, для качественного и своевременного выполнения требований необходимы:

1. персонал ИТС, включающий ремонтных и вспомогательных рабочих, техников, служащих и инженеров;
2. средства труда, которые, вовлекаясь в производственный процесс, превращаются в основные производственные фонды, имеющие активную и пассивную части (применительно к ТЭА пассивная часть основных фондов - это здания, сооружения, коммуникации, создающие необходимые условия для выполнения ТО, ремонта и других воздействий, а активная - средства механизации и автоматизации (роботизации));
3. материалы, запасные части и энергия, необходимые для выполнения требований.

   Имеющиеся помещения, оборудование, персонал, материалы и запасные части могут количественно и качественно соответствовать или не соответствовать потоку требований на поддержание и восстановление работоспособности автомобилей, и подготовку их к работе. В последнем случае пропускная способность средств обслуживания оказывается недостаточной, образуются очереди в ожидании выполнения требований и производительность самих автомобилей из-за потерь рабочего времени снижается. Для рациональной организации производства необходимо согласование работы персонала, средств обслуживания и потоков требований на обслуживание, основанное на понимании процессов в СМО и умении управлять ими, опираясь на закономерности ТЭА седьмого вида. 
 

   4.2. Структура и показатели эффективности систем

   массового обслуживания 

   СМО состоит из следующих элементов (рис. 4.1).

   1 - входящий поток требований ω(t)- совокупность требований к СМО на проведение определенных работ (заправка, мойка, ТО и др.) или оказание услуг (покупка изделий, деталей, материалов и др.). Входящий поток требований может быть постоянным: ω(t) = const - и переменным: ω(t) ≠ const.

   Требования  бывают однородные (одинаковые виды работ или услуг) и неоднородные (разные виды работ или услуг). 

Рис. 4.1. Общая схема системы массового обслуживания 

    2 - очередь - требования, ожидающие обслуживания.

   Очередь оценивается средней длиной г - числом объектов или клиентов, ожидающих обслуживания.

3. - обслуживающие аппараты (каналы обслуживания) - совокупность рабочих мест, исполнителей, оборудования, осуществляющих обслуживание требований по определенной технологии.
4. - выходящий поток требований ω'(t) - поток требований, прошедших СМО.

       В общем случае выходящий поток может состоять из требований обслуженных и необслуженных. Пример необслуженных требований: отсутствие нужной детали для автомобиля, находящегося в ремонте.

5. - замыкание (возможное) СМО - состояние системы, при котором входящий поток требований зависит от выходящего.

   На  автомобильном транспорте после обслуживания требований (ТО, ремонт) автомобиль должен быть технически исправным.

   Системы массового обслуживания классифицируются следующим образом.

   1. По ограничениям на длину очереди:

• СМО с потерями - требование покидает СМО необслуженным, если в момент его поступления все каналы заняты;
• СМО без потерь - требование занимает очередь, даже если все каналы заняты;
• СМО с ограничениями по длине очереди т или времени ожидания: если существует ограничение на очередь, то вновь поступившее (т + 1)-е требование выбывает из системы необслуженным (например, ограниченная емкость накопительной площадки перед АЗС).

   2. По количеству каналов обслуживания п:

• одноканальные: п = 1;
• многоканальные п≥2.

   3. По типу обслуживающих каналов:

• однотипные (универсальные);
• разнотипные (специализированные).

   4. По порядку обслуживания:

• однофазовые - обслуживание производится на одном аппарате (посту);
• многофазовые - требования последовательно проходит нсколько аппаратов обслуживания (например, поточные линии ТО; конвейерная сборка автомобиля; линия внешнего ухода: уборка —> мойка —> обсушка —> полировка).

   5. По приоритетности обслуживания:

   • без приоритета - требования обслуживаются в порядке их поступления на СМО;

   • с приоритетом - требования обслуживаются в зависимости от присвоенного им при поступлении ранга приоритетности (например, заправка автомобилей скорой помощи на АЗС; первоочередной ремонт на АТП автомобилей, приносящих наибольшую прибыль на перевозках).

   6. По величине входящего потока требований:

• с неограниченным входящим потоком;
• с ограниченным входящим потоком (например, в случае предварительной записи на определенные виды работ и услуг).

   7. По структуре СМО:

• замкнутые - входящий поток требований при прочих равных условиях зависит от числа ранее обслуженных требований (комплексное АТП, обслуживающее только свои автомобили (5 на рис. 18));
• открытые - входящий поток требований не зависит от числа ранее обслуженных: АЗС общего пользования, магазин по продаже запасных частей.

   8. По взаимосвязи обслуживающих аппаратов:

• с взаимопомощью - пропускная способность аппаратов непостоянна и зависит от занятости других аппаратов: бригадное обслуживание нескольких постов СТО; использование "скользящих" рабочих;
• без взаимопомощи - пропускная способность аппарата не зависит от работы других аппаратов СМО.

   В качестве показателей эффективности работы СМО используют приведенные ниже параметры.

   Интенсивность обслуживания

   μ = 1/t_д ,

где t_д - продолжительность (длительность) обслуживания одного требования.

    Приведенная плотность потока требований

   ρ = ω/μ ,

где ω - параметр потока требований.

   Абсолютная  пропускная способность  показывает количество требований, поступающих в единицу времени, т.е.

   A= ω g,

где g - относительная пропускная способность.

   Относительная пропускная способность  определяет долю обслуженных требований от общего их количества.

   Вероятность того, что все посты свободны Р₀, характеризует такое состояние системы, при котором все объекты исправны и не требуют проведения технических воздействий, т.е. требования отсутствуют.

   Вероятность отказа в обслуживании Р_отк имеет смысл для СМО с потерями и с ограничением по длине очереди или времени нахождения в ней. Она показывает долю "потерянных" для системы требований.

   Вероятность образования очереди  Р_оч определяет такое состояние системы, при котором все обслуживающие аппараты заняты, и следующее требование "встает" в очередь с числом ожидающих требований r.

   Зависимости для определения названных параметров функционирования СМО определяются ее структурой.

    Среднее время нахождения в очереди

    

    Количество требований, связанных с системой,

     

где n_зан - среднее количество занятых постов.

    Время связи требования с системой: СМО с потерями

    СМО без потерь

    

    Издержки  от функционирования системы

    

где С₁ - стоимость простоя автомобиля в очереди; r - средняя длина очереди; C₂ -стоимость простоя обслуживающего канала; n_св - количество простаивающих (свободных) каналов.

   Из-за случайности входящего потока требований и продолжительности их выполнения всегда имеется какое-то среднее число простаивающих автомобилей.

   Поэтому требуется так распределить число  обслуживающих аппаратов (постов, рабочих мест, исполнителей) по различным подсистемам, чтобы И = min. Этот класс задач имеет дело с дискретным изменением параметров, так как число аппаратов может изменяться только дискретным образом. Поэтому при анализе системы обеспечения работоспособности автомобилей используются методы исследования операций, теории массового обслуживания, линейного, нелинейного и динамического программирования и имитационного моделирования. 

   4.3. Факторы, влияющие  на показатели  эффективности средств  обслуживания и методы интенсификации