Эксплуатационная производительность как интегральный показатель уровня функционирования и качества продукции

Как показывают исследования, проведенные в разделе 1, функциональный подход в маркетинге в области тяжелого машиностроения призван рассматривать разрабатываемую и выпускаемую машину в качестве носителя функций, каждую из которых определяют потребности потребителей. Но, как свидетельствует практика, функции обычно скрыты и проявляются в виде показателей качества при использовании объекта. Следовательно, в данном случае все силы специалистов-маркетологов должны быть сосредоточены в местах эксплуатации машин; основой их деятельности является анализ собираемой информации, в результате которого управленческим персоналом разрабатываются мероприятия по устранению «узких мест» производства, тем самым, обеспечивая более высокую производительность выпускаемого оборудования в эксплуатации, что особенно важно в условиях свободной конкуренции.

Как было выявлено в предыдущих разделах, показатели, которыми оперируют в настоящее время для определения технического уровня изготовления товара в процессе анализа его конкурентоспособности, не могут быть использованы для характеристики продукции промышленного назначения, в связи с их узкой спецификой, а также, в результате того, что при проектировании и изготовлении такого рода товаров необходимо учесть тот факт, что во время эксплуатации необходимо обеспечить не только длительное функционирование машины, но и максимизировать ее производительность с наименьшими затратами при этом. А также современный уровень развития науки и техники требует в области тяжелого машиностроения обеспечения надежности выпускаемого оборудования, на который возлагается миссия одного из наиболее важных показателей, характеризующих не только технический уровень и качество, но и эффективность использования исследуемой машины.

Данный параметр может быть использован только в случае четкой группировки оборудования по их классификационным и функциональным признакам, в качестве которых многие авторы, в том числе и группа ученых под руководством А.И. Шендерова, предлагают рассматривать следующие: во-первых, принятие производственного периода производимой машины в условиях эксплуатации в качестве непрерывного цикла, состоящего из совокупности последовательно расположенных отрезков времени не только на непосредственное выполнение своих производственных функций, заложенных при проектировании и разработке машины, но и на «устранение возникающих отказов, планового технического обслуживания и перерывов по организационным и климатическим условиям» [107, с. 5]. Под вторым функциональным признаком следует понимать «наличие количественного показателя работы, который определяется объемом продукции, выполняемым за каждый календарный отрезок времени» [107, с. 6]. И, в третьих, техническая производительность, характеризующая объем производимой продукции в течение условной единицы времени, на которые разбит рабочий период. Под производительностью машин принято понимать «количество продукции, выраженное в определенных единицах измерения» [89] (весовых, объемных и др.), которое машина производит или может производить за единицу времени (час, смену, месяц или год).

Производительность машины – это такой показатель, на величину которого влияет ряд основополагающих факторов функционирования оборудования, подразделяемые на четыре основные группы. В первую группу можно отнести конструктивные свойства машины, включающие в себя не только рабочие размеры и скорости, мощность двигателя, эффективность и удобство системы управления (устройство сидения машиниста, расположение органов управления, обзорность, величина шума и вибрации в кабине машиниста), но также и надежность отдельных узлов и машины в целом, удобство в техническом обслуживании (как то, доступность узлов и агрегатов для обслуживания, система смазки).

Вторая группа факторов объединяет производственные условия, в которых машина подвергается эксплуатации. Общими для всех машин являются: тип выполняемых работ в соответствие с назначением, вид производимой продукции, атмосферные условия работы, включая температуру окружающей среды, величину силы ветра и прочее. В третьих, объединяются факторы, характеризующие эффективность использования оборудования, включающие в себя квалификацию и мастерство рабочих, степень освоения ими типовых методов и приемов управления машиной и ее обслуживания, техническое состояние машины. И, наконец, последняя группа характеризует уровень организации труда при использовании оборудования, а именно сменность в течение суток, применение поточных методов в организации работ, современное обеспечение фронта работ материалами и конструкциями, использование сетевых методов планирования и управления строительством, использование приспособлений и механизмов, обеспечивающих разгрузку основных машин от вспомогательных операций, увязка между параметрами машины, работающих совместно и прочее.

Из вышеперечисленных факторов, влияющих на уровень производительности исследуемой машины, а, следовательно, и на эффективность ее функционирования, принято считать более или менее постоянными те факторы, которые призваны характеризовать конструктивные свойства машины, задаваемые при ее разработке и проектировании, то есть первую группу факторов, а все остальные относятся к переменным.

Однако, на производительность машины влияет не только величина технических параметров, заданных проектировщиком и разработчиком, а также эффективность эксплуатации машины, но и характер и величина перерывов, возникающих в процессе работы оборудования. По характеру причин, вызывающих последние, они подразделяются, в свою очередь, на три основные группы. Первая, из которых, учитывает технологические перерывы, вытекающие из технологии производства работ (например, для кранового оборудования в их число можно отнести длительность отцепки и прицепки грузов к крюку крана и погрузчика, поддержание краном монтируемой конструкции во время ее закрепления). Вторая совокупность перерывов включает те из них, которые вытекают из условий организации производства работ (например, для кранового оборудования к ним можно отнести ожидание транспортных средств с железобетонными конструкциями при монтаже «с колес», простои крана из-за отсутствия монтируемых конструкций, отдых машиниста и т.п.). Третья группа состоит из перерывов, вытекающих из технологии и из организации производства работ, таких как, сильный мороз, ветер, дождь, поломка машин работающих в общей технологической цепи, болезнь машиниста и т.п.) [13].

В настоящее время существует два основных принципа классификации производительности: во-первых, в зависимости от источников ее определения, и, во-вторых, по области использования. Первая группа подразделяется, в свою очередь, на расчетную производительность, под которой понимают полученную при помощи расчетов, а также на фактическую, полученную из отчетных данных.

В зависимости от области использования конкретной производительности, а именно при определении основных технических характеристик и параметров машины, то есть при разработке, либо при формировании и составлении технических требований на ее проектирование, либо при эксплуатации машины, различают три основные вида производительности:

1) конструктивная;

2) техническая;

3) эксплуатационная.

При расчете конструктивной производительности учитывают, главным образом, конструктивные свойства машин: параметры рабочих органов, мощность двигателя, скорости движения рабочих органов самой машины (при этом следует оговорить, что и конструктивные свойства машины учитываются также не полностью – не учитывается удобство конструкции машины для технического ее обслуживания, не учитывается влияние шума и вибрации в кабине на утомляемость рабочего, ее обслуживающего, и т.д.). Условия работы пользователя принимаются постоянными, заложенными в расчетах при ее конструировании. Принимается, что машинист, управляющий машиной имеет высокую квалификацию, не учитываются необходимые технологические и организационные перерывы в работе оборудования. Для многих машин такая производительность носит условный характер, ибо работа машины ведется в холостую (например, для кранового оборудования не берется в учет время ручных операций для прицепки и отцепки груза от крюков). Таким образом, конструктивная производительность характеризует, в основном, конструктивные возможности машины и используется для предварительного сравнения вариантов машин при их проектировании.

При расчете технической производительности оборудования помимо конструктивных ее свойств учитываются условия производства работ и технологические перерывы, а не берутся во внимание лишь организационные перерывы.

Техническая производительность используется для расчета эксплуатационной производительности машины. В отличие от технической этот вид производительности определяется с учетом надежности машин, а также технологических, организационных перерывов в их работе, в том числе простоев оборудования при заправке его топливом; необходимых перерывов в работе при передвижке его, в случае необходимости, по производственному пространству (например, для грузоподъемного оборудования таковым является строительная площадка) и т.д.; смены рабочего оборудования с учетом времени отдыха рабочего, обслуживающего рассматриваемую машину. А также других перерывов в процессе функционирования в пределах определенного календарного отрезка времени, предусмотренных проектом производства работ или соответствующими нормами, правилами, инструкциями и техническими условиями. В одной из работ Д.С. Львова [17] высказывается идея, что способность оборудования выполнять свои функции и, тем самым, удовлетворять потребности потребителя легко измерить «с помощью такого комплексного показателя качества, как выработка» (то есть эксплуатационная производительность). С этой точкой зрения можно согласиться, добавив, что эксплуатационная производительность характеризует способность техники выполнять свои функции, но не в определенных (эталонных) условиях, а в фактических (то есть в любых) условиях эксплуатации, причем влияние таких фактических условий должно характеризоваться показателем качества использования (эксплуатации) оборудования.

Таким образом, можно сделать вывод, что эксплуатационная производительность является комплексным показателем функционирования оборудования [107]:

 

,                                                                          (2.1)

 

где Q_экс. – эксплуатационная производительность;

Q_Т – техническая производительность;

N_Т – коэффициент использования календарного времени.

Величина коэффициента использования календарного времени (N_Т) зависит от продолжительности плановых ремонтов, технического обслуживания; характера, частоты возникновения отказов оборудования и оперативности их устранения; наличия вспомогательных операций в смене; транспортной системы; числа передвижек транспортных коммуникаций, холостых переходов и т.д. [134]. Все факторы, влияющие на рассматриваемый коэффициент, можно сгруппировать в три основные вида.

Первая группа факторов определяет продолжительность технологических операций. Влияние таких факторов учитывается при помощи коэффициента технологического использования оборудования.

Влияние факторов второй группы, включающей простои, связанные с техническим обслуживанием, плановыми и аварийными ремонтами оборудования.

Третья группа факторов учитывает простои по организационным причинам.

Сгруппированные выше факторы можно представить в виде количественных показателей надежности, определяющие продолжительность работы машины в течение рассматриваемого промежутка времени.

Для более детального изучения показателей надежности продукции промышленного назначения, А.И. Шендеров предлагает сформировать систему, описывающую структуру распределения календарного времени, которое в общем случае включает в себя случайную последовательность следующих составляющих (см. рис. 2.1):

t_p1 t_в1 t_p2 t_об1 t_p3 t_в2 t_p4 t_ор1 t_p5…. t_pn

                                      Т_к

 

Рисунок 2.1 Схема структуры распределения календарного фонда времени по А.И. Шендерову [107]

 

1) времени непосредственной работы машины, суммарная величина которого определяется по формуле (Т_р):

 

,                                                                              (2.2)

2) времени на выполнение вспомогательных технологических операций, при которых машина не дает производительности. Рассматриваемый промежуток времени является специфичным, характеризуется работоспособным состоянием машины и может рассматриваться, как частный случай работы машины, при котором техническая производительность равна нулю. Суммарное время на выполнение вспомогательных технических операций определяется по следующей формуле (Т_Т):

 

.                                                                                (2.3)

 

На основании формул (2.2) и (2.3) очевидным представляется определение суммарного рабочего времени машины (Т_сум):

 

,                                                                          (2.4)

 

3) времени на восстановление, под которым понимается устранение отказов, обнаруженных при выполнении оборудованием его непосредственного функционального назначения, то есть связанных с прекращением работы машины, суммарная величина которого определяется по формуле (Т_в):

 

,                                                                       (2.5)

 

4) время на техническое обслуживание, включающее в себя планово-предупредительные ремонты, осмотры и уборку машины, которое определяется следующим образом (Т_об):

 

,                                                                          (2.6)

5) время простоев по организационным причинам и климатическим условиям, к которым можно отнести отсутствие электроэнергии, понижение температуры воздуха ниже паспортных данных, превышение скорости ветра по сравнению с максимально возможными для нормальной и безопасной работы оборудования. Данный показатель определяется по формуле (Т_ор):

 

.                                                                    (2.7)

 

На основании предыдущих формул и схемы, представленной на рис. 2.1, календарный фонд времени имеет следующий вид (Т_к):

 

.                                                 (2.8)

 

Таким образом, с целью облегчения поставленной задачи и наглядного представления выше сказанного необходимо произвести корректировку схемы, представленной на рис. 2.1, которая будет состоять из группировки идентичного времени (см. рис. 2.2):

t_{p 1} … t_pn t _т1 … t _{т m} t _в1 … t _{в k} t _об1 … t _{об s} t _ор1… t _{ор z}

Т_р Т_т Т_в Т_об Т_ор

Т_сум.

Т_к

Рис. 2.2 Обобщающая схема группировки и распределения календарного фонда времени

 

Процесс распределения календарного времени продемонстрирован в таблице 2.1.

Таблица. 2.1 – Распределение календарного фонда времени функционирования грузоподъемного крана ККС‑55 (производство АО «НКМЗ»)

Показатели	Значение показателей
	В часах	В%
Общий календарный фонд времени	8760	100
Рабочее время	4697.5	53.6
Техническое обслуживание	720	8.2
Вспомогательные технологические операции	131.5	1.5
Устранение отказов	307	3.5
Организационные простои	2904	33.2

 

В результате, опираясь на вышесказанное, в качестве показателей надежности А.И. Шендоровым было предложено использовать коэффициент технологического использования, коэффициент технического использования и коэффициент организационного использования [107].

Коэффициент технологического использования представляет собой долю рабочего времени, в течение которого машина выполняет свое основное технологическое назначение, а, кроме того, этот показатель отражает насколько велика вероятность наличия нулевой технической производительности машины за период пребывания ее в исправном состоянии.

Коэффициент технологического использования (К_т.и.) определяется по следующей формуле:

 

                                                                          (2.9)

 

Коэффициент технического использования (К_т.), определяемый путем отношения суммарной величины времени непосредственной работы оборудования к календарному фонду времени без учета организационных перерывов, и, характеризующий уровень износостойкости и долгосрочности работы машины без ремонта. Данный показатель определяется следующим образом:

 

.                                                      (2.10)

 

И, наконец, коэффициент организационного использования (К_ор.), определяемый путем отношения календарного фонда времени за вычетом той доли времени, которая приходится на простои по организационным причинам, к общему календарному фонду времени. Данный показатель характеризует потери календарного времени из-за организационных простоев, а, следовательно, и эффективность использования предоставленных возможностей, воплощенных в машине, потребителем, и определяется по формуле:

 

.                                           (2.11)

 

С учетом вышеизложенного величина коэффициента использования календарного времени может быть определена следующим образом:

 

.                                                                (2.12)

 

Как видно из вышеперечисленного, количественные показатели надежности зависят от большого числа факторов и являются случайными величинами. В основном, их величины зависят от количества затраченного времени на устранение отказов и техническое обслуживание оборудования. Использование значения первого показателя имеет одну единственную направленность, а именно восстановление работоспособности машины в первоначальное состояние после очередного отказа, и включает в себя такие составляющие, как «обнаружение отказавшего элемента, ожидание получения запасных частей и прибытие на место отказа людей, производящих замену или ремонт отказавшего элемента, наладку машины после устранения отказа и запуск ее в работу» [107, с. 12]. В свою очередь, время на техническое обслуживание зависит от ряда факторов, а именно, «от количества персонала, производящего это обслуживание, его квалификации, обеспеченности запчастями и материалами и т.д.» [107, с. 13]. Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод о том, что исследуемые показатели, характеризующие надежность машины, зависят не только от качества изготовления и проектирования самой машины, но и от эффективности организации системы, как обслуживания, так и ее эксплуатации.

Подставив формулу (2.12) в выражение (2.1) получим общий вид определения показателя эксплуатационной производительности:

 

.                                                     (2.13)

 

Уравнение (2.13) заслуженно принято называть основным уравнением функционирования оборудования [110]. По мнению Л.А. Юрченко, приведенное уравнение позволяет не только определить эксплуатационную производительность, и, тем самым, технический уровнь состояния исследуемого объекта, но и обнаружить недостатки и «узкие места» в функциональной системе. Однако, все множество показателей, используемых в формуле (2.13) формируются на различных этапах жизненного цикла исследуемого продукта, и, что очень важно, зачастую этот факт препятствует выявлению виновника и ответчика «за возникновение «узкого места» в цепочке «разработчик – изготовитель – потребитель»» [110]. С этой целью Л.А. Юрченко было разработано следующее уравнение, которое сформировалось после отнесения показателей по этапам жизненного цикла и представляет собой произведение трех сгруппированных по этому признаку показателей [110] и уравнение (2.13) принимает вид:

 

,                                                                       (2.14)

 

где И_н – индекс назначения, представляющий собой совокупность тех показателей, которые призваны характеризовать назначение машины и им значения присваиваются на этапе проектирования каждого конкретного класса изделий в процессе разработки технического задания [110]. Составляющие рассматриваемого индекса на последующих этапах жизненного цикла машины являются неизменными (считаются заданными величинами) и представляют собой прочный фундамент, на котором производится формирование здания конкурентоспособности продукции, та как при выборе товара производственного назначения потребитель начинает отсев неподходящих ему машин из предложенного перечня именно по показателям назначения. Таким образом, за уровень этого индекса несет полную ответственность разработчик машины и должен отнестись к этому процессу со всей ответственностью, на основании маркетинговых исследований требований потенциальных потребителей;

П_Т.У. – комплексный показатель технического уровня, состоящий из тех показателей, которые призваны характеризовать только сугубо техническую сторону, включающую в себя технический уровень эксплуатации проекта разработчика. В их число принято относить только те показатели из общей их совокупности, которые характеризуют машину и отражают уровень качества ее изготовления и технический уровень использования самого проекта. В случае совпадения у сравниваемых машин (конкурирующих между собой) потребителем при принятии решения о покупке показателей, входящих в состав индекса назначения, дальнейший отбор оборудования он продолжает именно по показателям технического уровня, за который отвечает изготовитель машины;

П_у.э. – показатель уровня эксплуатации, величина которого характеризует насколько полно и эффективно для собственного производственного процесса потребитель использует те параметры и свойства машины, которые были заложены в нее проектировщиком и изготовителем на предыдущих этапах жизненного цикла. Таким образом, в случае наблюдения низкой отдачи машины против ожидаемой при соответствующем высоком уровне индекса назначения и показателя технического уровня виновником является только сам потребитель.

Если представить условно техническую производительность оборудования в следующем виде:

 

,                         (2.15)

 

где А_i, В_i, С_i,…, D_i – функциональные и классификационные показатели оборудования,

то уравнение, описывающее эксплуатационную производительность машины будет выглядеть следующим образом:

 

.                 (2.16)

 

Кроме того, если учесть разработки Л.А. Юрченко, представленные в виде формулы (3.14) и внести их в уравнение (3.16), то в окончательном виде основное уравнение функционирования оборудования будет иметь вид:

 

.            (2.17)

И_н          П_т.у.                          П_у.э.

В формуле (2.17) коэффициент технологического использования (К_Т.И.) и коэффициент технического использования (К_Т.) относятся к показателям технического уровня, в результате того, что первый из них характеризует эффективность использования времени на выполнение основного технологического назначенмя в суммарном времени, что всецело зависит от технического уровня использования проекта. Коэффициент технического использования, в свою очередь, отражает долю суммарного времени функционирования машины в общем времени, включающем помимо вышеуказанного еще и на техническое обслуживание и время на восстановление (устранение отказов), следовательно его уровень находится в прямой зависимости от качества изготовления, так как, чем оно выше, тем менее вероятно возникновение отказов машины.

И, наконец, в результате того, что коэффициент организационного использования (К_ор.) учитывает потери календарного времени из-за организационных причин, поэтому за его уровень ответственность ложится на потребителя.

Очевидно, что эксплуатационная производительность в качестве интегрального показателя функционирования является тем параметром, по которому должен производится анализ и комплексная оценка функционирования оборудования. При этом многие авторы рекомендуют помимо проводить детальную оценку функционирования оборудования путем анализа показателя технического уровня (П_т.у.), который из уравнения (2.17) выглядит следующим образом:

 

.                                                        (2.18)

 

В результате проведенных исследований, можно сделать вывод о том, что при создании продукции промышленного назначения, а также при оценке уровня его проектирования и изготовления необходимо использовать научные направления, требующие новых подходов к обеспечению эффективности его функционирования. Таким образом, оценить качество функционирования определенной машины в конкретно заданных условиях, а также сформулировать применительно к анализируемой промышленной продукции приоритетные направления дальнейшего ее развития с точки зрения технической стороны исследования наиболее эффективно в настоящее время с помощью анализа уравнения ее функционирования, определяющего часовую эксплуатационную производительность. Единичные и комплексные показатели этого уравнения помогают выявить не только недостатки в работе конкретного оборудования, но и выявить виновника их возникновения. В свою очередь, разбивка показателей рассматриваемого уравнения (2.17), выведенного Л.А. Юрченко, на три основные части, а именно индекс назначения, показатель технического уровня, показатель уровня эксплуатации, дает реальную возможность, как специалистам, изучающим эффективность функционирования данной машины в конкретно заданных условиях, а также служащим организации, обеспечивающей технический сервис, и самим пользователям, с максимальной объективностью произвести сравнение проявляющиеся в процессе эксплуатации, как технический уровень разработки, так и качество изготовления различных машин, а также уровень их использования в конкретно заданных условиях эксплуатации.

 

Предыдущая123456789Следующая

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: