Прогнозирование резерва запасных элементов специализированных предприятий районного уровня по ремонту электродвигателей в апк

Вид материала

Автореферат

Содержание Буторин Владимир Андреевич Знаев Александр Степанович Общая характеристика работы Объект исследования. Предмет исследования. Научная новизна основных положений, выносимых Практическая ценность работы и ее реализация Объем работы Содержание работы В первой главе Во второй главе В третьей главе В четвертой главе Таблица 4 – Данные, необходимые для оценки увеличения спросана подшипники при принятии на обслуживание птицефабрики «Боровская» В пятой главе Основные выводы Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

Подобный материал:

• Инструкция по обеспечению безопасности движения поездов при производстве работ по техническому, 752.1kb.
• Резюме бизнес-плана инвестиционного проекта, 281.93kb.
• Рабочая программа учебная дисциплина Экономика организаций (предприятий) отраслей апк, 328.47kb.
• Д. И. Менделеева прогнозирование свойств элементов и их соединений методические указания, 611.18kb.
• Организационно-экономические основы управления эффективностью деятельности на предприятиях, 428.4kb.
• Уважаемые руководители училищ, колледжей и техникумов олимпийского резерва Российской, 212.71kb.
• Аренда специализированных влаговпитывающих ворсовых ковров (предоставление в пользование, 44.59kb.
• Общество с ограниченной ответственностью «интер рао еэс финанс», 35.26kb.
• Анализ финансового состояния предприятий апк в условиях информационной асимметрии, 311.65kb.
• Примерная программа наименование дисциплины Прогнозирование и планирование в апк рекомендуется, 303.73kb.

На правах рукописи

ЦАРЕВ Игорь Борисович

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РЕЗЕРВА ЗАПАСНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ

ПРЕДПРИЯТИЙ РАЙОННОГО УРОВНЯ

ПО РЕМОНТУ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ В АПК


Специальность 05.20.02 – Электротехнологии

и электрооборудование в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук


Челябинск – 2009

Работа выполнена на кафедре «Электрические машины и эксплуатация электрооборудования в сельском хозяйстве» ФГОУ ВПО «Челябинский государственный агроинженерный университет».

Научный руководитель:	доктор технических наук, профессор Буторин Владимир Андреевич
Официальные оппоненты:	доктор технических наук, профессор Рыбаков Леонид Максимович
	кандидат технических наук, доцент Знаев Александр Степанович
Ведущее предприятие:	Государственное предприятие «Центральное конструкторско-технологи-ческое бюро «Агротех», дочернее предприятие «Челябинское»

Защита диссертации состоится «24» апреля 2009 г., в 9 часов на заседании диссертационного совета Д 220.069.01 при Челябинском государственном агроинженерном университете по адресу: 454080,
г. Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 75.


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Челябинского государственного агроинженерного университета.


Автореферат разослан «21» марта 2009 г. и размещен на официальном сайте ФГОУ ВПО «ЧГАУ» ссылка скрыта «20» марта 2009 г.


Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, профессор Басарыгина Е.М.


ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ


Актуальность темы. В настоящее время в сельском хозяйстве, ежегодно направляется в ремонт около 20% парка электродвигателей, в связи с чем остро стоит проблема обеспечения их ремонтопригодности. Важнейшим фактором обеспечения ремонтопригодности являются запасные элементы (ЗЭ). Известны четыре подхода к созданию резерва ЗЭ: нормативный; подход, основанный на расчете количества ЗЭ исходя из условия достаточности; создание резерва ЗЭ на базе теории массового обслуживания; резервирование ЗЭ на основе теории управления запасами. Общим недостатком первых трех методов является игнорирование экономических статей расходов при создании резерва. Теория управления запасами исходит из экономической оптимальности системы закупок, транспортировки, хранения ЗЭ и ликвидации последствий возможной недообеспеченности потребителей. В рамках теории управления запасами вопросы оптимизации резерва ЗЭ электроремонтных предприятий изучены недостаточно.

Работа выполнена в соответствии с межведомственной координационной программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития АПК РФ на 2006 – 2010 гг. (Проблема IX. Научное обеспечение повышения машинно-технологического и энергетического потенциала сельского хозяйства России), одобренной Президиумом РАСХН 16.11.06 и Межведомственным координационным советом по формированию и реализации программы 19.10.06.

Цель исследования. Совершенствование системы технического обслуживания и ремонта электродвигателей специализированными предприятиями районного уровня в АПК путем оптимизации резерва ЗЭ, исходя из теории управления запасами.

Из поставленной цели вытекают задачи исследования:

1. Разработать модель управления запасами, необходимыми для функционирования специализированных предприятий по ремонту электродвигателей районного уровня.

2. В условиях указанных предприятий теоретически обосновать выражения для отдельных составляющих затрат, связанных с созданием запаса основной номенклатуры, которой является обмоточный провод.

3. Получить функцию затрат на основную номенклатуру, исходя из которой разработать методику оптимизации резерва ЗЭ на специализированных предприятиях районного уровня по ремонту электродвигателей в АПК.

4. Разработать технические средства ускоренных испытаний скорости изменения параметра технического состояния (ПТС) подшипников электродвигателя для количественной оценки их спроса.

Объект исследования. Процесс планирования резерва ЗЭ на предприятиях по ремонту электродвигателей районного уровня и процесс ускоренных испытаний подшипников электродвигателей.

Предмет исследования. Закономерности, связывающие объем и момент поставок ЗЭ предприятиям районного уровня по ремонту электродвигателей со спросом на ЗЭ и экономическими показателями, а также скорость изменения ПТС подшипников электродвигателей в зависимости от изнашивающих факторов окружающей среды.

Научная новизна основных положений, выносимых

на защиту

1. Для условий ремонта на специализированных предприятиях районного уровня по восстановлению электродвигателей получены аналитические зависимости, связывающие экономические показатели, период и уровень пополнения склада основной номенклатурой и интенсивность спроса на нее с затратами, которые обусловлены:

– омертвлением денежных средств, вложенных в невостребованную в течение периода поставок основную номенклатуру;

– отчислением денежных средств в фонд заработной платы бездействующим рабочим в случае простоя ремонтного предприятия, вызванного недостаточностью созданного запаса обмоточного провода;

– штрафами, которые платит ремонтное предприятие в случае несвоевременного обслуживания потребителей.

2. На запасы основной номенклатуры получена функция затрат в единицу времени, которая приведена к виду, допускающему численную оптимизацию.

3. Разработана методика оптимизации резерва ЗЭ на специализированных предприятиях районного уровня по ремонту электродвигателей.

4. Разработаны технические средства для ускоренных испытаний скорости изменения ПТС подшипников электродвигателей при передаче крутящего момента с помощью муфты. Новизна этих средств подтверждена патентом РФ.


Практическая ценность работы и ее реализация

1. Внедрение разработанной методики оптимизации резерва ЗЭ на предприятиях районного уровня по ремонту электродвигателей сводит к минимуму экономические затраты, связанные с созданием этого резерва.

2. Использование разработанной для ЭВМ программы снижает затраты времени на определение оптимальных параметров стратегии управления запасом обмоточного провода в зависимости от спроса и экономических показателей.

3. Разработанная экспериментальная установка позволяет на порядок, по сравнению с эксплуатационными наблюдениями, сократить сроки получения информации о скорости изменения ПТС подшипников электродвигателя в зависимости от воздействия изнашивающих факторов окружающей среды.

4. Внедрение разработанной методики оптимизации резерва ЗЭ на предприятии «ИП Абрамов» Кетовского района Курганской области обеспечило годовой экономический эффект в размере 230 тысяч рублей в ценах 2007 года.

5. Материал теоретических и экспериментальных исследований по теме «Прогнозирование резерва ЗЭ специализированных предприятий районного уровня по ремонту электродвигателей в АПК» используется в курсе лекций по дисциплине «Эксплуатация электрооборудования в сельском хозяйстве»

Апробация. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены и одобрены на 43 – 46, 48-й научно-технических конференциях Челябинского государственного агроинженерного университета (г. Челябинск, 2004 – 2007, 2009 гг.); на 19-й международной межвузовской школе-семинаре «Методы и средства технической диагностики» (г. Йошкар-Ола, 2006 г.); на 5-й международной научно-технической конференции «Энергообеспечение и энергоснабжение в сельском хозяйстве» (г. Москва, ГНУ ВИЭСХ, 2006 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 научных работ, в том числе две в изданиях, рекомендуемых ВАК, и один патент на изобретение.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы, включающего в себя 119 источников, и четырех приложений. Работа изложена на 152 страницах, в том числе 144 страницы основного текста; содержит 19 рисунков и 16 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ


Во введении обоснована актуальность темы, указаны цель, объект, предмет, научная новизна и практическая ценность исследования, изложены основные положения, выносимые на защиту, дана общая характеристика работы.

В первой главе «Состояние вопроса и задачи исследования» рассмотрены возможные пути повышения эксплуатационной надежности электрооборудования с.-х. предприятий и представлен анализ сложившихся на сегодняшний день методов резервирования ЗЭ.

Работоспособность электродвигателей зависит от большого количества факторов. Поэтому повышение их эксплуатационной надежности требует системного подхода, который был впервые предложен Г.П. Ерошенко и получил дальнейшее развитие в работах В.А. Буторина. Согласно этому подходу обобщенный предмет теории эксплуатации можно представить в виде структурной схемы, согласно которой он включает в себя источник электроэнергии, электроприемник, технологический объект, службу эксплуатации и ремонтный завод (ИЭТСР). Место настоящей работы входит в подсистему «Ремонтный завод – электрооборудование» системы ИЭТСР и связано с разработкой документации по оптимизации резерва ЗЭ ремонтного предприятия.

Проблемой резервирования электрооборудования занимались Н.Н. Сырых, В.А. Буторин, Л.М. Рыбаков, О.И. Хомутов, И.А. Пястолова, Р.В. Банин, В.И. Силаев и др. Используемые в настоящее время на практике подходы к резервированию ЗЭ не лишены ряда недостатков.

Нормативный подход носит среднестатистический характер, поэтому не может учитывать конкретные условия эксплуатации электрооборудования отдельных хозяйств, районных и областных объединений, которые выражаются в различном спросе на ЗЭ.

При создании резерва ЗЭ, исходя из условия достаточности, задаются вероятностью того, что он не будет исчерпан в течение цикла поставок. Произвольный выбор этой вероятности экономически не оправдан. Величина созданного резерва ограничена затратами на хранение ЗЭ и упущенным доходом, который мог бы быть получен при вложении средств, омертвленных в невостребованных за цикл поставок ЗЭ. Вместе с тем недостаточное количество ЗЭ приводит к материальным потерям из-за простоя ремонтного предприятия и несвоевременного обслуживания потребителей.

К ограничениям способа создания резерва на базе теории массового обслуживания относятся то, что такой подход применим к резервированию только однотипных изделий с известной интенсивностью отказа и восстановления, а также невозможность учитывать экономические условия, складывающиеся при обслуживании.

Наиболее перспективным представляется создание резерва ЗЭ на основе теории управления запасами. Вместе с тем аспекты оптимального резервирования ЗЭ для предприятий по ремонту электродвигателей в свете указанной теории разработаны недостаточно и требуют дальнейшего развития.

Во второй главе «Теоретические предпосылки оптимизации резерва запасных элементов специализированных предприятий районного уровня по ремонту электродвигателей в АПК» обоснован выбор наиболее рациональной для районных предприятий стратегии управления запасами. Получены аналитические выражения для отдельных составляющих затрат, связанных с оптимизацией основной номенклатуры, и на их основе найдена функция затрат в единицу времени. Рассмотрена оптимизация ЗЭ смежных номенклатур.

Спецификой предприятий по ремонту электродвигателей районного уровня является возможность выделения номенклатуры, которая в стоимостном исчислении является подавляющей. Такой номенклатурой является обмоточный провод. Это позволяет произвести строгую оптимизацию только для него, а смежные номенклатуры поставлять совместно с основной, с общим для всех периодом.

Наиболее рациональной стратегией управления запасом основной номенклатуры является стратегия, при которой склад пополняется до фиксированного уровня n в начале каждого фиксированного промежутка времени – периода T поставок. Уровень n_i пополнения склада i-й смежной номенклатурой рассчитывается по формуле

, (1)
где λ_i, λ – интенсивности спроса на i-ю смежную и основную номенклатуру соответственно.

В качестве модельных представлений принято, что поток заявок на ЗЭ, поступающий на пункт их хранения, является случайным пуассоновским процессом; система снабжения однокаскадная, с неисчерпаемым источником ЗЭ и мгновенным восполнением запаса. В рамках принятой модели получены выражения для отдельных составляющих затрат на запасы основной номенклатуры.

Затраты на транспортировку L_тр и хранение L_хр обмоточного провода не являются случайными, т. к. их можно спланировать заранее. Они описываются следующими выражениями:

; , (2)
где С_тр, С_хр – стоимостные коэффициенты, которые определяются по данным бухучета.

Затраты L_о на омертвление денежных средств, вложенных в невостребованный за период поставок обмоточный провод, – величина случайная, т. к. зависит от случайного числа X заявок, поступивших на пункт хранения в течение периода:

; ; , (3)

где С_о – потери от омертвления денежных средств, вложенных в одну условную деталь, под которой понимают 4,5 кг обмоточного провода, необходимого для одного условного ремонта, т. е. ремонта асинхронного электродвигателя мощностью 5,5 кВт; С_д – стоимость одной условной детали; E – нормативный коэффициент экономической эффективности капиталовложений в условиях сельского хозяйства.

Убытки L_пр, вызванные возможным простоем ремонтного предприятия, связанные с отчислением денежных средств в фонд заработной платы простаивающим рабочим, также являются случайной величиной, т. к. зависят от случайного момента времени t_n подачи заявки на последнюю n-ю условную деталь. Убытки, вызванные простоем, описываются выражением:


, (4)



где С_пр – убыток, вызванный простоем предприятия в течение одних суток.

При несвоевременном обслуживании потребителей ремонтное предприятие выплачивает штраф, пропорциональный как времени задержки, так и количеству не переданных вовремя заказчику отремонтированных электродвигателей. Убытки L_ш, вызванные штрафными выплатами, определяются по формуле

, (5)
где С_ш – штраф за задержку одной условной единицы ремонта на одни сутки; t_k – время поступления k-й заявки.

После сложных вычислений нами получены выражения для математических ожиданий случайных величин (3), (4) и (5):


; (6)

; (7)

, (8)
где P_k, P_n – вероятности Пуассона;

; . (9)

Подстановка выражений (2), (6), (7) и (8) для отдельных составляющих затрат, связанных с созданием резерва основной номенклатуры, в общую формулу для функции затрат в единицу времени:

(10)
приводит к функцию затрат в единицу времени на запасы основной номенклатуры в развернутом виде:

(11)

Численная оптимизация функции затрат в виде (11) не представляется возможной из-за того, что третий член содержит сумму большого числа сложных по структуре слагаемых, а последний член представлен бесконечным рядом таких слагаемых. В результате сложных вычислений функцию (11) удалось привести к виду, допускающему численную оптимизацию:

(12)

Оптимальное управление запасом основной номенклатуры сводится к оптимизации функции (12) по двум переменным: периоду поставок и уровню пополнения склада n.

Таким образом, реализация разработанной методики оптимизации резерва ЗЭ на электроремонтных предприятиях районного уровня включает в себя следующие этапы: статистическую оценку спроса на основную номенклатуру; определение экономических показателей, входящих в функцию затрат (12) в качестве параметров на основании бухгалтерской документации ремонтного предприятия; оптимизацию целевой функции (12) с использованием программного обеспечения и по ее результатам оптимизацию резерва ЗЭ смежных номенклатур.

Для ремонтных предприятий представляет интерес возможность произвести оценку увеличения спроса на ЗЭ при увеличении количества обслуживаемых с.-х. объектов, не прибегая к накоплению статистических данных, что потребовало бы длительного времени.

Так как электроизоляционные материалы заменяются полностью при каждом капитальном ремонте, то увеличение спроса на обмоточный провод легко оценить исходя из количества вновь вводимого в эксплуатацию электрооборудования.

Этого нельзя сказать о подшипниках – второй по значимости в стоимостном исчислении номенклатуры, поскольку скорость их изнашивания, следовательно, и интенсивность отказов зависят от вида сочленения электродвигателя и рабочей машины. Удельный вес различных видов сочленения среди электродвигателей, эксплуатируемых в хозяйствах даже аналогичного профиля, может оказаться не одинаковым.

В работе получено выражение, описывающее интенсивность отказов подшипников в обследуемом хозяйстве при наличии информации об эксплуатации электродвигателей, предоставленной базовым хозяйством аналогичного профиля:

, (13)
где V_м, V_к – скорости изменения ПТС подшипников электродвигателей при наличии муфты и клиноременной передачи соответственно; К_м, К_к – коэффициенты использования электродвигателей при наличии муфты и клиноременной передачи соответственно; n_м, n_к – количество электродвигателей в рассматриваемом хозяйстве, связанных с рабочей машиной соответственно с помощью муфты и клиноременной передачи; N_м, N_к – количество электродвигателей в базовом хозяйстве, соединенных с рабочей машиной с помощью муфты и клиноременной передачи соответственно; Λ – интенсивность отказов электродвигателей в базовом хозяйстве.

Отметим, что в выражение (13) входит скорость V_м изменения ПТС подшипников при сочленении электродвигателя и рабочей машины с помощью муфты, для оценки которой были проведены стендовые испытания.

В третьей главе «Методика экспериментальных исследований» рассмотрены методика оценки экономических показателей, входящих в функцию затрат в качестве параметров; методика проверки предположения о том, что поток заявок на ЗЭ является пуассоновским случайным процессом; методика ускоренных стендовых испытаний по изучению влияния агрессивных факторов внешней среды на скорость изменения ПТС подшипников электродвигателя.

В функцию затрат (12) входят семь величин: С_хр, С_тр, С_д, С_пр, С_ш, E, λ, от значений которых зависят результаты ее оптимизации. Коэффициенты С_хр и С_тр могут быть определены по данным бухучета ремонтного предприятия. Коэффициент С_д равен стоимости 4,5 кг медного обмоточного провода, необходимого для восстановления обмотки статора одной условной единицы ремонта. Затраты С_пр от простоя ремонтного предприятия в течение суток складываются из отчислений в фонд заработной платы бездействующим рабочим. Единственный метод оценки коэффициента С_ш – детальный анализ финансовой и бухгалтерской документации обследуемого ремонтного предприятия. Значение коэффициента E может быть определено из публикаций, связанных с экономической тематикой сельскохозяйственного производства.

Оценка интенсивности спроса λ на запасы основной номенклатуры тесно связана с проверкой того, что поток заявок, поступающий на склад ремонтного предприятия является пуассоновским случайным процессом. В основу проверки могут быть положены статистические данные годовых наблюдений за ремонтом электродвигателей на обследуемом предприятии. В качестве критерия согласия статистических опытных данных с выдвинутым предположением был выбран критерий χ² Пирсона. Интенсивность спроса λ находилась из статистического ряда опытных данных.

Для оценки увеличения спроса на подшипники по формуле (13) необходимо знать скорость V_м изменения ПТС подшипников электродвигателя при передаче крутящего момента с помощью муфты. Для экспериментального изучения зависимости указанной скорости от комплексного влияния факторов окружающей среды был разработан стенд (рис. 1).





Стендовые испытания базировались на теории планирования эксперимента. В экспериментальных исследованиях по трению и износу наиболее распространены ортогональные центральные композиционные планы (ОЦКП). Практика показала, что для большинства задач данного типа достаточно ограничиться аппроксимирующим полиномом второго порядка. Из литературных источников установлено, что к варьируемым факторам, влияющим на скорость изменения ПТС подшипников, относятся влажность и запыленность окружающей среды. Другие факторы фиксировались на постоянном уровне. Исходя из вышесказанного, при проведении эксперимента был реализован план ОЦКП второго порядка для двух факторов. Результатом стендовых испытаний явилась полиномиальная зависимость:

, (14)
где b₀, b₁, b₂, b₁₂, b₁₁, b₂₂ – коэффициенты регрессии (рассчитываются по итогам эксперимента); X – кодовые значения влажности и запыленности (безразмерные величины, изменяющиеся от –1 до +1, при изменении влажности и запыленности от минимального до максимального значения).

Обработка результатов стендовых испытаний производилась по общей методике, сформировавшейся в теории планирования эксперимента, которая включает три этапа: проверку воспроизводимости эксперимента; расчет коэффициентов регрессии и оценку их значимости; проверку полученной зависимости на адекватность.

В четвертой главе «Результаты исследований и их анализ» представлены результаты оптимизации резервирования ЗЭ на примере районного предприятия по ремонту электродвигателей «ИП Абрамов» Кетовского р-на Курганской обл. и результаты ускоренных стендовых испытаний зависимости скорости изменения ПТС подшипников электродвигателя от комплексного влияния изнашивающих факторов окружающей среды при передаче крутящего момента с помощью муфты.

Обработка статистических данных наблюдений за ремонтом электродвигателей на указанном выше предприятии показала, что спрос на обмоточный провод удовлетворительно описывается распределением Пуассона. По методике, описанной в третьей главе, определены интенсивность спроса на основную номенклатуру и экономические показатели, которые входят в целевую функцию (12) как параметры (табл. 1).

Данные табл. 1 являются исходными для оптимизации резерва основной номенклатуры. Из графика функции затрат на запасы обмоточного провода в единицу времени видно, что она имеет выраженный минимум (рис. 2). Численные расчеты показывают, что минимум достигается при периоде поставок T = 58 сут. и уровне пополнения склада n = 133 условным деталям, что соответствует 598 кг медного обмоточного провода. Поставка смежных номенклатур осуществляется с общим для них всех периодом, равным периоду поставок основной номенклатуры.

Таблица 1 – Параметры функции затрат на запасы обмоточного провода в единицу времени
Параметр	Схр	Стр	Сд	Е	Спр	Сш	λ
Значение	1,3	9200	1400	0,15	8100	700	1,9
Размерность		руб.	руб.	–			сут.–1

Анализ технической и бухгалтерской документации ремонтного предприятия «ИП Абрамов» позволил определить интенсивность λ_i спроса на наиболее значимые в стоимостном отношении сменные ЗЭ, для которых по формуле (1) были рассчитаны оптимальные уровни пополнения ими склада.

При капитальном ремонте электроизоляционные материалы, как и обмоточный провод, полностью заменяются. Поэтому уровень пополнения склада электроизоляционными материалами равен произведению их норм расхода в расчете на один условный ремонт на уровень пополнения склада обмоточным проводом, выраженный в условных деталях. Оптимальные уровни пополнения склада ЗЭ наиболее важными в стоимостном исчислении смежными номенклатурами приведены в табл. 2.

Таблица 2 – Оптимальный уровень пополнения склада смежными номенклатурами
Сменные элементы			Электроизоляционные материалы
Наименование	λi100 сут.–1	ni шт.	Наименование	Размер- ность	Норма расхода на 100 условных ремонтов	Уровень пополнения
Подшипники	18	13	Пазовый клин	кг	10,0	13,3
Вентилятор	9,9	7	Пазовая изоляция	м2	4,57	6,08
Подшипниковый щит	5,9	4	Лобовая изоляция	м2	0,500	0,665
Кожух	3,6	3	Изоляция выводов	м	744	994
Клем-мная панель	3,8	3	Прокладки в лобовой части	м2	0,120	0,160

Как было показано во второй главе, в случае увеличения обслуживаемых электроремонтным предприятием с.-х. объектов оценку увеличения спроса на подшипники можно произвести по формуле (13). Для этого необходимо знать скорость V_м изменения ПТС подшипников электродвигателя при передаче крутящего момента с помощью муфты, которая изучалась нами экспериментально.

При проведении ускоренных стендовых испытаний подшипников были выбраны электродвигатели серии 6А80Б2У3, мощность которых является типичной в условиях с.-х. производства. Анализ литературных источников по содержанию влаги и пыли в основных видах с.-х. помещений позволил определить уровни варьирования этих факторов при проведении эксперимента. Уровни варьирования приведены в табл. 3, в которой символами «+α», «–α» обозначены звездные точки.

Таблица 3 – Уровни варьирования изнашивающих факторов внешней среды при проведении стендовых испытаний
Фактор	Код	Уровни варьирования
		Верхний (+1)	Средний (0)	Нижний (-1)	+α (+1)	–α (–1)	Полуинтервал варьирования
Относительная влажность W, %	X1	100	75	50	100	50	25
Содержание пыли С, г/м3	X2	0,4	0,2	0	0,4	0	0,2

Полученная при реализации ОЦКП полиномиальная зависимость скорости изменения ПТС подшипников электродвигателя от влажности и запыленности окружающей среды в кодированном и раскодированном виде описывается выражениями (15) и (16) соответственно. Обработка результатов эксперимента показала, что в соответствии с критерием Стьюдента коэффициент b₁₁, описывающий квадратичный эффект влияния влажности, оказался незначимым:

, ^мкм/_ч; (15)
, ^мкм/_ч. (16)

Экспериментальные исследования позволили восполнить недостающие данные, необходимые для расчета по формуле (13) увеличения спроса на подшипники, при принятии на обслуживание электроремонтным предприятием нового с.-х. объекта.

Увеличение спроса рассмотрено на примере птицефабрики «Боровская» Кетовского района, Курганской области. За базовое предприятие была принята Челябинская птицефабрика. Информация об эксплуатации электродвигателей на этих птицефабриках, которая необходима для расчета по формуле (13) приведена в табл. 4.

Таблица 4 – Данные, необходимые для оценки увеличения спроса на подшипники при принятии на обслуживание птицефабрики «Боровская»
Челябинская птицефабрика			Птицефабрика «Боровская»
Λ, сут -1	Nм	Nк	nм	nк	Км	Кк
0,395	3400	2100	720	380	0,5	0,3

Скорость V_к изменения ПТС подшипников электродвигателя при наличии клиноременной передачи была изучена ранее. Анализ публикаций показывает, что в различных видах с.-х. помещений отношение (V_м/V_к) отклоняется от своего среднего значения 0,79 на величину, не превышающую 10%, что не выходит за рамки погрешности эксперимента. Эта величина и использовалась при расчетах по формуле (13), по которой ожидаемое увеличение спроса на подшипники Δλ_п=0,072 сут.^–1. Преимуществом такой оценки увеличения спроса на подшипники, при принятии на обслуживание электроремонтным предприятием «ИП Абрамов» птицефабрики «Боровская», является то, что она позволила избежать длительного, порядка года, накопления статистических данных по новому с.-х. объекту.

В пятой главе. «Экономическая эффективность результатов исследований» представлено выражение, позволяющее оценить ожидаемый экономический эффект от внедрения методики оптимизации резерва обмоточного провода на предприятиях районного уровня по ремонту электродвигателей:

, (10)
где Т_г=365; T – период пополнения склада обмоточным проводом до введения методики оптимизации; Т_опт, n_опт – оптимальные период и уровень пополнения склада обмоточным проводом. Годовой экономический эффект от внедрения методики по оптимизации резерва ЗЭ на предприятии «ИП Абрамов» Кетовского районана Курганской области составил 230 тысяч рублей в ценах 2007 года.


ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ


1. Разработана модель управления резервом ЗЭ предприятий районного уровня по ремонту электродвигателей, включающая в себя: однокаскадную систему снабжения с мгновенным восполнением запаса и неисчерпаемым источником ЗЭ; случайный спрос, распределенный по закону Пуассона; периодическую стратегию управления резервом ЗЭ с фиксированным уровнем пополнения склада.

2. Получены аналитические зависимости, связывающие экономические показатели, спрос на основную номенклатуру, период и уровень пополнения ею склада с затратами, обусловленными ущербом от омертвления денежных средств и недостаточностью созданного запаса.

3. Исходя из полученных выражений, для отдельных составляющих затрат установлен вид функции затрат в единицу времени на запасы основной номенклатуры, которая приведена к виду, допускающему численную оптимизацию этой функции.

4. Разработана методика оптимизации резерва ЗЭ районных предприятий по ремонту электродвигателей, которая включает в себя оценку спроса и экономических показателей, отыскание оптимальных параметров стратегии управления запасом основной номенклатуры через оптимизацию функции затрат и поставку смежных номенклатур по системе кратных периодов.

5. Созданы технические средства, обеспечивающие воздействие изнашивающей способности среды с.-х. помещений, позволяющие на порядок, по сравнению с эксплуатационными наблюдениями, сократить время оценки скорости изменения ПТС подшипников электродвигателя. Установлено, что в линейном приближении уровень влияния влажности воздуха, запыленности и совместного действия перечисленных факторов на скорость изменения ПТС подшипников сопоставим (b₁=2,8; b₂=2,1 и b₁₂=2,0); в случае квадратичных эффектов влияние влажности (b₁₁=0,099) мало по сравнению с воздействием запыленности (b₂₂=1,0).

6. На основании установленной зависимости скорости изменения ПТС подшипников электродвигателя от изнашивающих факторов окружающей среды с.-х. помещений получена оценка возрастания спроса на эти элементы при увеличении числа обслуживаемых ремонтным предприятием с.-х. объектов, которая позволяет избежать сбора статистических данных по отказам указанных элементов на этих объектах.

7. Внедрение методики оптимизации резерва ЗЭ на районном предприятии по ремонту электродвигателей «ИП Абрамов» Кетовского района Курганской области позволило установить, что оптимальный уровень пополнения склада обмоточным проводом составляет 598 кг, а оптимальный период поставок 58 суток. Экономический эффект от внедрения предложенной методики составил 230 тысяч рублей в ценах 2007 г.


Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:


Публикации в изданиях, рекомендуемых ВАК


1. Буторин, В. А. Приведение функции затрат на запасы электрооборудования к виду допускающему численную оптимизацию [Текст] / В.А. Буторин, И.Б. Царев // Механизация и электрификация сельского хозяйства – 2006. – №2 – С. 11 – 12.

2. Буторин, В. А. Планирование запасов обмоточного провода на электроремонтных предприятиях районного уровня [Текст] / В.А. Буторин, И.Б. Царев // Техника в сельском хозяйстве. – 2008. – №3 – С. 21 –23.


Публикации в других изданиях


1. Буторин, В. А. Функция затрат на запасы в единицу времени электроремонтных предприятий при дискретном спросе [Текст] / В.А. Буторин, И.Б. Царев // Вестник ЧГАУ. – 2003. – Т. 39. – С. 28 –33.

2. Буторин, В. А. Расчет затрат, вызванных простоем предприятий АПК по ремонту электродвигателей [Текст] / В.А. Буторин, И.Б. Царев // Вестник ЧГАУ. – 2004. – Т. 43. – С. 26 –22.

3. Буторин, В. А. Прогнозирование резерва запасных частей электрооборудования для ремонтных предприятий АПК [Текст] / В.А. Буторин, И.Б. Царев, Р.В. Банин // Материалы XLIII науч.-техн. конф. – Челябинск: ЧГАУ, 2004. – Ч. 2. – С. 235 – 238.

4. Буторин, В. А. Затраты, связанные с несвоевременным обслуживанием потребителей в системе электроремонтных предприятий АПК районного уровня [Текст] / В.А. Буторин, И.Б. Царев // Вестник ЧГАУ. – 2005. – Т. 44. – С. 35 –38.

5. Буторин, В. А. Оценка параметров стратегии резервирования запасов электроремонтных предприятий [Текст] / В.А. Буторин, И.Б. Царев // Электрификация сельского хозяйства: межвуз. науч. сб. – Уфа. – 2005. – Вып. 4. – С. 103 – 108.

6. Буторин, В. А. Оптимальные параметры стратегии управления запасами при детерминированном спросе как нулевое приближение к оптимальным параметрам при случайном спросе [Текст] / В.А. Буторин, И.Б. Царев // Достижения науки – агропромышленному производству: материалы междунар. XLIV науч.-техн. конф. – Челябинск: ЧГАУ, 2005. – Ч. 2. – С. 199 – 203.

7. Буторин, В. А. Планирование запасов основной номенклатуры электроремонтных предприятий АПК районного уровня [Текст] / В.А. Буторин, И.Б. Царев // Достижения науки – агропромышленному производству: материалы юбил. XLV междунар. науч.-техн. конф. – Челябинск: ЧГАУ, 2006. – Ч. 2. – С. 159 – 162.

8. Буторин, В. А. Обеспечение энергосбережения путем оптимизации норм запасов предприятий по ремонту электродвигателей [Текст] / В.А. Буторин, И.Б. Царев, В.Н. Кутепов // Энергообеспечение и энергоснабжение в сельском хозяйстве: труды 5-й междунар. науч.-практ. конф. – М: ГНУ ВИЭСХ, 2006. – Ч. 3. – С. 392 – 396.

9. Патент 2277702 Российская Федерация, G01М 13/14. Стенд для испытаний подшипников электродвигателей на долговечность [Текст] / Банин Р.В., Буторин В.А., Царев И.Б.; заявитель и патентообладатель ЧГАУ. –№2005104197/11; заявл. 16.02.2005; опубл. 10.06.2006 бюл. №16.

10. Буторин, В. А. Оценка спроса на подшипники электродвигателей с использованием результатов стендовых испытаний / В.А. Буторин, И.Б. Царев // Достижения науки – агропромышленному производству: материалы XLVI междунар. науч-техн. конф. – Челябинск: ЧГАУ, 2007. – Ч. 2. – С. 180 – 184.

11. Приспособление для безразборного контроля радиального зазора подшипниковых узлов электродвигателей [Текст] / И.Б. Царев, М.А. Малышев // Информлисток ЦНТИ. – №83 – 0011 – 07. Челябинск, 2007.

12. Установка для изучения скорости изнашивания подшипниковых узлов электродвигателей [Текст] / И.Б. Царев // Информлисток ЦНТИ. – №83 – 0014 – 07. Челябинск, 2007.

13. Устройство для создания вращающегося усилия на подшипниковый узел электродвигателя [Текст] / И.Б. Царев // Информлисток ЦНТИ. – №83 – 0013 – 07. Челябинск, 2007.

14. Буторин, В. А. Оценка интенсивности спроса на элементы электрооборудования с использованием экспериментальных данных скорости изменения их параметров технического состояния [Текст] / В.А. Буторин, И.Б. Царев, М.А. Малышев, Д.В. Буторин // Достижения науки – агропромышленному производству: материалы XLVIII междунар. науч.-техн. конф. – Челябинск: ЧГАУ, 2009. – Ч. 2. – С.137–141.


Подписано в печать 13.03.2009

Формат А5. Объем 1,0 уч.-изд. л.

Тираж 100 экз. Заказ №

УОП ЧГАУ