Управление возрастной структурой парка

В реальном автопарке, как правило, имеются автомобили разных групп, т.е. парк имеет определенную возрастную структуру. Под возрастной структурой понимается количественное (или процентное) распределение парка по возрастным группам.

Удельный вес (или %) автомобилей данной возрастной группы j в парке в момент времени i

A_ij = A_ij/A_i,

где A _ij – число автомобилей j -й возрастной группы в момент i; A _i – размер парка в момент i (календарное время существования автомобилей данной модели); ;

с учетом возрастной структуры реализуемый показатель качества в момент времени i

где П_j –для автомобиля j -й возрастной группы.

Следовательно, при определенных значениях П_j и ресурсах до списания t_сп = const реализуемый показатель качества =const, а для автопарка непостоянен ( ≠ const) и зависит от возрастной структуры, т.е. распределения a_ij.

Возрастную структуру характеризует также средний возраст автомобилей, который в момент времени i

,

где T_j – середина интервала j-й возрастной группы (j может в годах (месяцах) или в километрах пробега).

Изменение среднего возраста парка во времени обычно носит монотонный колебательный характер, который отражает дисбаланс поставок и списания автомобилей, а также изменения фактических сроков службы ПС.

Средний возраст и возрастная структура могут существенно изменяться за небольшие промежутки времени, что не может не сказаться на показателях эффективности работы (коэффициенте технической готовности, производительности, потребности в рабочей силе). Поэтому необходимо:

- уметь правильно определять существующую возрастную структуру автопарка;

- прогнозировать ее с учетом поставки новых и списания старых автомобилей;

- уметь управлять возрастной структурой автопарка.

Под управлением возрастной структурой парка понимается целенаправленное ее изменение, которое обеспечивает получение в необходимый момент времени заданных показателей качества .

В общем случае на формирование размера и возрастной структуры автопарка влияют основные факторы:

- исходный размер A_i и возрастная структура, т.е. распределение парка по возрастным группам j в момент i = a₁₁, a₁₂…a_ij;

- размер поставок новых автомобилей в момент i = 1, 2, 3…A_ni;

- размер списания A_спj;

- ресурс (срок службы) автомобиля до списания.

Коэффициент пополнения – отношение размера поставки к размеру парка в i-м году:

r_i = A_ni/A_i.

Коэффициент списания (выбытия) – отношение размера списания к размеру автопарка в i-м году:

в_i = Aс_ni/A_i.

Отметим, что при r_i = в_i имеет место простое восстановление размера; при r_i > в_i – парк увеличивается, при r_i < в_i происходит деградация автопарка. Для парка автомобилей данной модели свойственны следующие периоды:

а) от начала производства данной модели (t₀) до списания (t_сп) – рост размера парка A_i (в течение этого периода парк стареет);

б) период относительной стабилизации (от начала списания t_сп до прекращения производства (или поставки) t_k), при котором размер парка постоянен, стабильна и возрастная структура;

в) после прекращения выпуска изделий данной модели (поставка в парк) происходит интенсивное сокращение размера парка, данные изделия выбывают из эксплуатации в среднем к моменту i = t_k + t_сп. При этом средний возраст парка увеличивается до .

Общая продолжительность «жизненного цикла» автомобилей данной модели от начала производства до полного списания в среднем составляет 18-25 лет, причем уменьшение срока службы до списания способствует улучшению показателей работы автопарка. Сокращение общей продолжительности производства данной модели и срока службы автомобилей способствует не только омоложению парка, но создает основу для обновления основных фондов (подвижного состава).

Управление возрастной структурой парка сводится:

- к определению рациональных (оптимальных) сроков службы изделия;

- к организации процессов их списания и поставки новых изделий таким образом, чтобы получить оптимальные сроки их службы;

- к регулированию пропорций списания и поставки таким образом, чтобы обеспечить необходимый для выполнения объема транспортной работы размер автопарка при минимальных затратах.

Оптимальный срок службы автомобилей обеспечивает максимум экономического эффекта или минимум затрат. Отметим, что необходимость «омоложения» автопарка определяется и требованиями научно-технического прогресса, так как сокращение срока службы позволяет интенсифицировать процесс внедрения новой техники.

Отметим, что методы расчета возрастной структуры автопарка зависят также от принятого способа списания изделий:

- дискретное списание при достижении установленного срока службы t_сп.= t_н При этом полная ликвидация парка данных автомобилей происходит к моменту времени i = t_k + t_сп, где t_k – момент прекращения производства или поставки автомобилей данной модели;

- случайное списание, характеризуемое вариацией фактической наработки до списания. При этом определяются размеры необходимых поставок по годам, обеспечивающих постоянный списочный состав парка;

- смешанное списание, представляющее собой комбинацию перечисленных методов.

Таким образом, возрастная структура автопарка является динамической, изменяемой во времени и управляемой подсистемой технической эксплуатации. Поэтому инженерно-техническая служба (ИТС) обязана анализировать возрастную структуру парка и разрабатывать предложения по ее управлению, опираясь на следующие рекомендации:

- прогноз возрастной структуры может производиться, предполагая дискретное списание;

- увеличение срока службы подвижного состава до списания без изменения их надежности приводит к ухудшению показателей эффективности работы парка – средней производительности и прибыли, потребности в рабочей силе, ЧТБ, запасных частях.

Омоложение автопарка, сокращение фактических сроков службы автомобилей при прочих равных условиях улучшают показатели работы, обеспечивают экономию ресурсов в эксплуатации;

- при сохранении уровня поставок омоложение парка, как правило, сокращает размеры и потенциальную провозную способность парка, которая может быть частично компенсирована повышением производительности ПС меньшего срока службы;

- крупные поставки новых транспортных средств способствуют кратковременному улучшению показателей работы. Затем происходит ухудшение при фактическом одновременном старении группы автомобилей;

- необходимо учитывать нестабильность поставок, случайность списания автомобилей, изменения условий, влияющих на работоспособность ПС;

- необходимо оптимизировать долговечность узлов, агрегатов, систем;

- необходимо использовать компьютерную технику для определения рационального момента замены автомобиля. Для этого необходимо определить все виды затрат, включая ТО, ремонт.

3.2.7.2. Управление работоспособностью транспортных средств Прогнозирование надежности узлов, элементов и систем автомобиля

Информация по эксплуатационной надежности узлов (агрегатов, систем) необходима для решения задач технической эксплуатации автомобиля (ТЭА), для повышения роли потребителей и для предъявления ими требований к промышленности, изготавливающей ПС и эксплуатационные материалы.

Информационная база данных по надежности используется для решения ряда задач ТЭА:

- разработка нормативов ТЭА, режимов ТО, норм расхода материалов и запасных частей и т.д.;

- оценка уровня качества и надежности получаемого ПС, разработка требований к автомобильной промышленности;

- выявление наименее надежных элементов и разработка мер по устранению и предупреждению неисправностей и отказов в эксплуатации ПС;

- оценки эффективности совершенствования конструкции, улучшения качества ТО и ремонта, повышения квалификации персонала и др.

Получаемая информация используется проектными, научно-исследовательскими организациями для разработки технологических процессов ТО и ремонта, норм проектирования АТП и средств обслуживания и ремонта.

Например, анализ данных по надежности ПС, работающих в различных условиях эксплуатации, позволил построить модель оценки воздействия дорожных и транспортных факторов на потребность в ТО и ремонте и оценке уровней и нормирования работоспособности автопарка, эксплуатируемого в различных условиях.

Отметим следующие направления в изменении конструкции ПС:

- широкое применение дизельных двигателей на грузовых автомобилях и автобусах большой вместимости;

- применение сжиженного и сжатого газа в качестве топлива, что потребует изменения конструкции системы питания и хранения топлива на автомобилях, а также изменения конструкции автомобилей (создание бензиновых и дизельных двигателей газовой модификации);

- создание электромобилей, дизель-электрических автомобилей;

- применение агрегатов и систем, повышающих комфортабельность перевозок, сохранность грузов и др., но одновременно усложняющие техническое обслуживание и ремонт и увеличивающих их трудоемкость;

- совершенствование узлов и агрегатов, влияющих на безопасность движения и окружающую среду, осуществляющих контроль состава выхлопных газов;

- применение дополнительного оборудования, обеспечивающего экономию топлива и контроль использования автомобиля: устройства контроля и фиксации загрузки и использования автомобиля; системы, советующие водителям рациональные режимы движения и работы агрегатов и систем и др.;

- применение автоматических систем управления, контроля и регулирования, оснащенных микропроцессорами, как для автомобилей, так и для надежного функционирования автотранспортного комплекса.

Изменения структуры автопарков и конструкции ПС окажут влияние на организацию и технологию ТО и ремонта. Например, при росте грузоподъемности и вместительности автомобилей возрастают потери при их простое на линии, ТО и ремонте. Чтобы сократить простои, необходимо увеличить пропускную способность постов (участков, зон) ТО и ремонте за счет:

- концентрации рабочей силы;

- совершенствования технологии и организации производства;

- применение диагностических средств, сокращающих число необоснованных ремонтов и повышающих качество выполняемых работ.

 

Вопросы для самопроверки

1. Понятие «дискретное/ случайное списание автомобиля».

2. Понятие «возрастная структура автопарка».

3. Какие существуют методы оценки показателей возрастной структуры автопарка?

4. Какие существуют методы оценки надежности узлов (элементов) автомобиля?

5. Укажите особенности управления работоспособностью автомобиля.

 

Заключение

 

Были рассмотрены основы управления системами, к которым относится большой класс предприятий автотранспортного комплекса: автотранспортные предприятия, станции технического обслуживания и др. Эти приемы и методы будут развиваться при изучении общеинженерных и профессиональных дисциплин.

Для студентов важно освоить принципиальные подходы при анализе в управлении большими системами. Это послужит фундаментом развития знаний и навыков при самостоятельном обучении и практической деятельности.

Отметим несколько важных для управления системами методов, полезных для специалистов автомобильного транспорта. Это теория массового обслуживания, позволяющая оптимизировать производительность и пропускную способность средств обслуживания, бороться с очередями клиентуры в условиях вариации спроса на услуги.

Динамическое программирование, используя которое можно эффективно распределять ресурсы между подсистемами. Методы сетевого планирования, определяющие рациональную последовательность проведения работ, в которых участвуют многие исполнители, позволяют сокращать общую продолжительность обслуживания.

Теория надежности и технической эксплуатации автомобилей, создает информационные, нормативные и технологические основы рационального управления инженерно-технической службой предприятий автомобильного транспорта.

Глоссарий

 

Большая система – термин, широко используемый при исследовании технических систем автоматического управления. В частности, был распространен термин большие системы управления.

Декомпозиция (структуризация) – расчленение системы на части при ее исследовании или проектировании. В настоящее время термин декомпозиция применяется, в основном, для расчленения технических объектов, для которых известен алгоритм (конструкция, технология) возникновения целостности, т.е. новых свойств у целого, собранного изделия.

«Дельфи»-метод, или метод «Дельфи» - итеративная процедура при проведении мозговой атаки, которая способствовала бы снижению влияния психологических факторов (на экспертов) при проведении заседаний и повышению объективности результатов. Дельфи–процедуры стали средством повышения объективности экспертных опросов с использованием количественных оценок при сравнительном анализе составляющих деревья целей. Основное средство при применении Дельфи-метода – использование обратной связи, ознакомление экспертов с результатами предшествующего тура опроса и учет этих результатов при оценке значимости мнений экспертов. В последнее время Дельфи-процедура обычно сопутствует другим методам моделирования систем – методу дерева целей, сетевому и т.п.

Дерево целей – вид структуры целей. Термин «дерево» подразумевает формирование иерархической структуры, получаемой путем расчленения общей цели на подцели, а их – на более детальные составляющие (цели нижнего уровня), для наименования которых в конкретных приложениях используют разные названия: проблемы, программы, задачи и др., такая процедура получила название структуризации цели. Термин «дерево целей» в конкретных приложениях заменяют терминами: в ситуациях принятия решений применяют термин «дерево решений»; при выявлении и уточнении функций системы управления говорят о «дереве целей и функций» и т.д.

Жизненный цикл – период времени от возникновения потребности в системе и ее становления до снижения эффективности функционирования и «смерти» (ликвидации) системы. Этапы жизненного цикла от формирования требований к продукции до окончания ее эксплуатации определялись в ГОСТах и стандартах.

Закрытая (замкнутая) система – система, полностью изолированная от внешней среды, т.е. не обменивающаяся с ней энергией, информацией и т.д. Понятие закрытой системы следует рассматривать как своего рода закрытую (замкнутую) модель. Одним из отличий закрытых систем от открытых является тот факт, что они оперируют обычно понятием цель как внешним по отношению к системе, а в открытых цели формируются внутри системы на основе соответствующих закономерностей целеобразования.

Иерархическая система, иерархическая структура – взаимосвязанные понятия, поскольку иерархическими называют системы, имеющие иерархическую структуру. Иерархическая структура представляет собой декомпозицию системы. Наибольшее распространение имеют древовидные иерархические структуры, с помощью которых представляются конструкции технических изделий (комплексов), структуры классификаторов и словарей, структуры целей и функций, производственные структуры и т.п.

Имитационное моделирование - название метода имитации поведения моделируемой системы во времени с учетом внутрисистемных связей. При имитационном моделировании строится модель, адекватно отражающая внутреннюю структуру моделируемой системы; затем поведение модели проверяется на ЭВМ, что дает возможность исследовать поведение как системы в целом, так и ее составных частей.

Информационная система – система, предназначенная для сбора, хранения, обработки и поиска информации, необходимой для системы управления предприятием (организацией), системы проектирования, учебного процесса и т.п.

Исследование операций – направление, возникновению которого предшествовало становлению и развитию теории систем. Предметом исследования операций является разработка методов анализа целенаправленных действий (операций) и объективная сравнительная оценка решений.

Классификация систем – разделение систем на классы по различным признакам. В зависимости от решаемой задачи можно выбирать разные принципы классификации.

Классификация по виду объекта: технические, биологические, экономические и др.

Классификация по виду научного направления, используемого для их моделирования: математические, физические, химические и др.

Абстрактные и материальные, т.е. системы, отображаемые абстрактными моделями (понятиями), и системы, существующие в объективной реальности.

Открытые и закрытые системы. Основные отличительные черты открытых систем – способность обмениваться со средой энергией, информацией и т.п.

Комбинаторные экстремальные задачи – класс задач дискретного программирования, в которых требуется найти экстремум целочисленной линейной функции. Из комбинаторных задач, имеющих большое прикладное значение, следует выделить задачу о назначениях (задача выбора), задачу о коммивояжере (бродячем торговце) и задачу теории расписаний.

Так, задача о коммивояжере описывает класс моделей нахождения замкнутых маршрутов, минимизирующих суммарное расстояние (время, стоимость проезда) по маршруту из пункта А в этот же пункт А.

Задачи теории расписания относятся к оптимизационным моделям планирования и организации производства.

Критерии оценки систем – правила или нормы, позволяющие оценить эффективность системы, соответствие требуемого и достигаемого результатов. Если удается ввести количественные характеристики и связать аналитическим выражением цель системы и средства ее достижения, то такие выражения называют критерием эффективности (критерием функционирования, целевой функцией). При оценке систем различают качество систем и эффективность реализуемых системами процессов. Соответственно вводят критерии качества, показатели и критерии эффективности.

Методывыработкиколлективныхрешений – методы групповых дискуссий, применяющиеся для принятия управленческих решений. Отметим ряд методов: метод анализа конкретных (стандартных, критических, экстремальных) ситуаций; мозговой штурм (мозговая атака); метод ролей; метод «за - против»; метод Дельбека и др.

Обратная связь – одно из понятий теории систем. Обратная связь может быть:

· отрицательной – противодействующей тенденциям изменения выходного параметра, т.е. направленной на сохранение, стабилизацию требуемого значения параметра;

· положительной – сохраняющей тенденции происходящих в системе изменений того или иного выходного параметра.

Обратная связь является основой саморегулирования, развития систем, приспособления их к изменяющимся условиям существования. На использовании этих понятий базируется, в частности, имитационное моделирование.

Открытая система способна обмениваться (в отличие от замкнутой системы) со средой информацией, энергией.

Подсистема – понятие подразумевает, что выделяется относительно независимая часть системы, обладающая ее свойствами, и, в частности, имеющая подцель, на достижение которой ориентирована подсистема.

Показатели и критерии оценки эффективности системы. В общем случае оценка функциональных свойств системы проводится как оценка исхода (результатов) и «алгоритма», обеспечивающего получение результатов. При этом качество оценки производится по показателям качества с учетом конкретных особенностей системы и условий ее функционирования.

Конкретный физический смысл показателей определяется характером и целями операции, а также качеством реализующей ее системы и внешними воздействиями.

В зависимости от типа систем и внешних воздействий операции могут быть детерминированными, вероятностными и неопределенными. В соответствии с этим выделяют показатели и критерии эффективности функционирования систем в условиях: определенности, риска, неопределенности.

Проблема принятия решений. Потребность в этом термине возникает в тех случаях, когда для постановки задачи и ее решения не может быть сразу определен аппарат формализации, когда процесс постановки задачи требует участия специалистов. Это приводит к тому, что постановка задачи становится проблемой, для решения которой нужно разрабатывать специальные подходы, приемы, методы. В таких случаях возникает необходимость определить проблемную ситуацию; выявить факторы, влияющие на ее решение; подобрать приемы и методы, позволяющие сформулировать (поставить) задачу таким образом, чтобы решение было принято.

Для принятия решения необходимо получить выражение, связывающее цель со средствами ее достижения. Такие выражения получили различные названия: критерий функционирования, критерий (показатель)эффективности, целевая (критериальная) функция, функция цели и т.д.

Если закон, позволяющий связать цель со средствами, неизвестен, то необходимо выбрать иной способ отображения проблемной ситуации. Можно определить закономерности на основе статистических исследований или исходя из часто встречающихся на практике зависимостей. Если и это не удается сделать, то выбирают (разрабатывают) теорию, в которой содержится ряд утверждений и правил, позволяющих сформулировать концепцию и конструировать на ее основе процесс принятия решения. Если и теория не существует, то выдвигается гипотеза, и на ее основе создаются имитационные модели, с помощью которых исследуются возможные варианты решения.

Связь (отношение) – понятие, которое характеризует строение (статику), функционирование (динамику) системы. Связи можно охарактеризовать направлением, силой, характером (видом). По виду различают связи подчинения, управления.

Система – термин, характеризующий исследуемый (проектируемый) объект как нечто целое (единое). Систему можно определить как комплекс взаимодействующих компонентов или как совокупность элементов, находящихся в определенных отношениях друг с другом и со средой.

Состояние - понятие, с помощью которого характеризуют остановку в развитии системы. Его определяют либо через входные воздействия и выходные сигналы (результаты), либо через макропараметры, макросвойства системы. Так, говорят о состоянии покоя (стабильные входные воздействия и выходные сигналы). Если система способна переходить из одного состояния в другое, то говорят, что она обладает поведением. Состояние, которое система в отсутствие внешних возмущающих воздействий (или при постоянных воздействиях) способна сохранять сколь угодно долго, называют состоянием равновесия.

Среда. Для данной системы окружающая среда есть совокупность всех объектов, изменение свойств которых влияет на систему, а также тех объектов, чьи свойства меняются в результате поведения системы.

Управление – в широком смысле функция системы, ориентированная либо на сохранение основного качества, т.е. совокупность свойств, утрата которых ведет к разрушению системы в условиях изменения среды, либо на выполнение некоторой программы, обеспечивающей устойчивость, достижение определенной цели. Систему, в которой реализуется функция управления, называют системой управления и выделяют в ней две подсистемы: управляющую (осуществляющую функцию управления) и управляемую (объект управления).

Целевая функция – понятие, означающее функцию, экстремум (максимум или минимум) которой нужно найти в результате решения экстремальной задачи. Найдя экстремум целевой функции и определив значения управляемых переменных, которые к нему приводят, получают решение задачи. Тогда целевая функция выступает как критерий оптимальности, критерий эффективности.

Цель. Понятие «цель» и связанные с ним понятия «целесообразности», «целеобразования» лежат в основе функционирования и развития сложной системы. Термин «цель» можно определить как конечный результат деятельности.

Экспертные оценки – группа методов, наиболее часто используемая в практике оценивания сложных систем на качественном уровне. При получении и обработке экспертных оценок применяют различные методы, целесообразность применения метода определяется характером анализируемой информации.

Элемент – это предел изменения системы с точки зрения решения конкретной задачи, поставленной цели. Систему можно расчленять на элементы различными способами в зависимости от формулировки задачи, цели и ее уточнения в процессе проведения системного исследования.

Эффективность системы – это совокупность свойств, характеризующих качество функционирования системы, оцениваемое как соответствие требуемого и достигаемого результата. При оценке систем принято различать качество систем и эффективность реализуемых системами процессов. Для оценки эффективности системы разрабатывают совокупности критериев оценки. В зависимости от типа системы и внешних воздействий предлагают детерминированные, вероятностные, качественные критерии; вводят понятие технической эффективности.