Основные принципы организации и оптимизации авторемонтного производства

На процесс восстановления автомобильного двигателя оказывает воздействие большое количество факторов, важнейшими из которых являются качество восстановления агрегатов, узлов, деталей и производительность труда
[5, 10]. Теория производительности машин и труда по положениям, сформированным Г.А. Шаумяном, может быть выражена зависимостью

, (3.9)

где W – выпущенная продукция за срок службы техники; Q_г – годовой выпуск продукции; Т_т – срок службы техники (в годах); Р_т – суммарные трудовые затраты, необходимые для выпуска данной продукции.

Установлено, что производительность труда А является гиперболической функцией f сроков службы Т_т, при этом величина А возрастает от 0 до своего предела по выражению

, (3.10)

где Р_ж.г – годовые затраты живого труда; Р_п.т.г – годовые затраты на предметы труда.

Следовательно, при увеличении значений Q_г и снижении затрат живого труда и уменьшении величины Р_п.т.г возможно существенное удешевление авторемонтного производства без снижения его качества или с одновременным повышением последнего.

Для оценки возможности повышения производительности труда А необходимо рассмотреть особенности технологических процессов ремонта, обеспечивающих годовой выпуск продукции Q_г с наименьшими трудовыми затратами при сохранении или увеличении показателей качества продукции, как по технико-экономическим характеристикам, так и по показателям надежности, безотказности и по общему ресурсу отремонтированных автомобилей и агрегатов.

С этой целью проводится анализ технологических процессов восстановления деталей с учетом классификации деталей как по форме, определяющей особенности обработки рабочих поверхностей, так и по совершенству процессов восстановления [7, 9].

Для изучения дефектов деталей и прогнозирования возможностей их восстановления можно воспользоваться классификацией Ф.С. Демьянюка, который предложил распределение деталей по следующим классам:

1-й класс – корпусные детали: блоки цилиндров, камеры КПП и радиаторных коробок, задних мостов, рулевых механизмов и т.п., базовые поверхности – плоскости и центровочные штифты;

2-й класс – крупные стержни (валы), коленчатый и распределительный валы, валы коробок перемены передач и раздаточных коробок, полуоси ведущих мостов и т.п., базовые поверхности – центровочные пояски;

3-й класс – полые стержни (втулки) при отношении высоты к диаметру не менее 0,5 – ступицы колес, чашки дифференциалов, гильзы цилиндров и т.п., базовые поверхности – центровочные пояски, посадочные поверхности после их восстановления;

4-й класс – диски с отношением высоты к диаметру менее 0,5 – тормозные барабаны, маховики, шестерни заднего моста, фланцы, крышки и т.п. – базовые поверхности – торцы деталей и центральное отверстие с центровочными поясками;

5-й класс – некруглые стержни: класс рычагов и балок ведущих мостов с зависимой подвеской колес, их базовые поверхности определены по совокупности базовых поверхностей отверстий и расстояний между цилиндрическими базовыми поверхностями;

6-й класс – крепежные детали: болты, гайки, шайбы, шпильки – как правило, их базовые поверхности могут в процессе обработки удаляться, кроме особо крупных деталей – силовых шпилек большого диаметра, специальных болтов для крепления съемных противовесов на коленчатых валах дизельных двигателей большого литража и т.п.

Каждый класс деталей при изготовлении и ремонте ориентирован на определенные парки станочного оборудования, а по масштабам производства – на универсальные, специализированные и специальные группы станков, в том числе и на автоматические линии для производства и контроля деталей.

Для снижения трудоемкости технологических процессов в авторемонтном производстве можно использовать классификацию Л.Н. Кошкина, разработчика и создателя большого количества конструкций «роторных линий»:

I класс – обработка «точкой», пример – точение;

II класс – обработка «линией», пример – фрезерование;

III класс – обработка «плоскостью», пример – протягивание плоскости при посредстве протяжек, к числу подобных операций относятся и такие, как протягивание отверстий сложного или ступенчатого профиля;

IV класс – обработка «поверхностью»: ковка, горячая штамповка, прошивка и упрочнение внутренних цилиндрических поверхностей «брошами», а наружных – цилиндрическими оправками, плоская штамповка; поверхностное упрочнение;

V класс – обработка «в среде»: термообработка в муфельных и туннельных печах, окраска, нанесение гальванических покрытий в ваннах и установка непрерывного действия, снятие неровностей в галтовочных барабанах и т.п.

При переводе технологической операции в более высокий класс увеличивается стабильность режимов обработки, улучшается качество продукции, снижаются затраты труда и средств на производство или ремонт каждой детали [5].

Сокращение затрат времени на технологический процесс операции (в нормочасах) зависит также и от времени простоев оборудования на технологической линии. На «замкнутой» технологической линии обработки с «жесткими» транспортными связями между станками без промежуточных накопителей деталей КПД использования технологической линии по времени соответствует выражению

. (3.11)

Для технологической линии с промежуточными накопителями при автоматизированной транспортировке изделий от станка к станку имеет место зависимость

, (3.12)

где – общий КПД линии по времени для n станков в технологической линии с КПД ; – общий КПД линии по времени для n станков в технологической линии с накопителями между станками с КПД станков по времени ; – КПД по времени для «наиболее непроизводительного» станка.

Для отдельной операции операционное время для классов обработки
(I…V) для каждого рабочего органа агрегатного станка или многошпиндельного автомата соответствует выражению

, (3.13)

где – общее операционное время (нормочасы) для данной технологической операции при обработке одной детали; – вспомогательное время для подготовки сменной программы производства, отнесенное к обработке одной детали; – время снятия-установки одной детали на станке при данной технологической операции; – время наладки оборудования, отнесенное к обработке одной детали за смену; – машинное время обработки детали на одном агрегате (шпинделе) станка; – время согласования такта технологической линии.

При обработке в гальванических ваннах на многопозиционных станках или для партии деталей при одном рабочем ходе станка (фрезерование, шлифование, протягивание и т.п.) расчет производительности оборудования ведут по «штучно-калькуляционному времени» для определения трудозатрат на обработку одной детали (в минутах):

, (3.14)

где – штучно-калькуляционное время, отнесенное к обработке одной детали в гальванической или окрасочной ваннах; Т_о – операционное время для ванны; – сумма затрат времени на размещение деталей на подвесных устройствах и монтаж этих устройств («подвесок») в ванне; – вспомогательное время за смену, отнесенное к одной загрузке ванны для обслуживания подвесных устройств («подвесок»); n_д – количество деталей, одновременно загружаемых в ванну; К_и – коэффициент использования ванны по времени за смену (относительная величина, К_и <1); К₁ – коэффициент, учитывающий подготовительно-заключительное время на обслуживание рабочего места за смену:

, (3.15)

где Т_ш.к. – штучно-калькуляционное время, отнесенное к обработке одной детали на многофункциональном станке или автоматическом агрегатном станке; Т_о – операционное время для станка для одновременной обработки партии из n_д деталей; t_з – время загрузки (установки) партии деталей на станок для одновременной их обработки; t_в – время выгрузки партии деталей n_д после их одновременной обработки на многошпиндельном станке; К_и – коэффициент использования данного станка по времени за смену (К_и<1); К₁ – коэффициент, учитывающий подготовительно-заключительное время на обслуживание многошпиндельного или многопозиционного станка за одну смену; t_n – время подготовки фиксирующих или закрепляющих устройств для установки партии деталей для данного станка.

Для анализа затрат для восстановления детали данной технологической операции служит критерий экономичности С_в (в рублях):

, (3.16)

где С_в – критерий экономичности; С – основная заработная плата (рубли);
Н₁ – косвенные расходы участка или цеха, % к основной заработной плате;
Н₂ – косвенные расходы цеха, ремонтного подразделения автотранспортного предприятия или авторемонтного завода, % к основной заработной плате;
М – стоимость материалов для ремонта; П – прибыль, планируемая авторемонтным производством.

Показатель эффективности используемого оборудования обозначают коэффициентом К_э и подсчитывают по выражению

, (3.17)

где – сумма подготовительно-заключительного времени на партию деталей по всем операциям (мин); – сумма штучного времени на деталь по всем операциям (мин); z – число деталей в партии.

Для мелкосерийного производства коэффициент ; для крупносерийного .

Величина z экономически целесообразной партии для восстановления деталей составит

. (3.18)

Месячную программу N_мес для деталей, восстанавливаемых по данному технологическому маршруту, определяют по следующей формуле в штуках:

, (3.19)

где N_прив – приведенная годовая программа восстановления (N_прив = К_рК_т.кN_зад); К_р – коэффициент ремонта детали, агрегата; К_т.к – коэффициент технологической коррекции по масштабам выпуска; N_зад – заданная годовая программа (автомобилей, агрегатов); К_пм – «коэффициент повторяемости по маршруту», учитывающий повторное использование на данном технологическом маршруте станков и оборудования.

Коэффициент ремонта К_р может быть выбран на основании экспериментальных данных или подсчитан для автомобиля, агрегата, детали по выражению

, (3.20)

где L_а – пробег автомобиля, агрегата (годы); L_мр – межремонтный пробег;
b – коэффициент вариации пробега.

Коэффициент технологической коррекции по масштабам выпуска продукции К_т.к зависит от степени механизации и автоматизации производства и уменьшается с увеличением производственной программы N_зад.

При производстве 1000 ремонтов в год он составляет 1,2; при 2000 ремонтов он принимается равным 1,0; при 15000 ремонтов он принимает значение 0,75; при 30000 К_т.к = 0,68 и при 40000 – К_т.к = 0,65.

Если критерий экономичности С_в меньше стоимости новой детали, то восстановление детали экономически целесообразно, в противном случае лучше приобрести новую запчасть

, (3.21)

где С_зч – стоимость новой запчасти с учетом транспортировки ее на авторемонтное предприятие или подразделение; С_в – стоимость восстановления ремонтируемой детали с учетом транспортных расходов; С_у – стоимость утилизации изношенной детали и транспортных расходов.

Выражение (3.21) справедливо, если ресурс восстановленной детали равен ресурсу новой запасной части, если же ресурс восстановленной детали меньше или больше ресурса новой детали, то целесообразность ее восстановления определится эффективностью работы отремонтированного автомобиля. На практике может быть достигнуто соотношение

(С_в + С_у) << С_зч

вследствие того, что в качестве заготовки в ремонтном производстве используются детали со значительным остаточным запасом прочности основного металла при поступлении их на ремонтное предприятие. Если при восстановлении рабочих поверхностей этих деталей поверхностные слои приобретут улучшенные свойства по сравнению с новыми деталями, ресурс агрегатов автомобиля может быть увеличен по сравнению с ресурсом новых агрегатов заводского изготовления. При этом технологические процессы восстановления детали на маршруте должны обеспечивать повышенное качество отремонтированной детали по сравнению с новой деталью, в первую очередь, по показателям надежности. Подтверждением изложенного может служить, в частности, положительный опыт работы объединения «Автодизель» (г. Ярославль), объединения «Газавтотехобслуживание», Управления Главного технолога Горьковского автомобильного завода (г. Н.Новгород), опыт киевских авторемонтных заводов (г. Киев) и т.п.