Серія: Технічні науки 36 УДК.629.083 В.В. Аулін, д.т.н., проф. А.В. Гриньків, аспір. Кіровоградський національний технічний університет ПРОБЛЕМИ І ЗАДАЧІ ЕФЕКТИВНОСТІ СИСТЕМИ ТЕХНІЧНОЇ ЕКСПЛУАТАЦІЇ МОБІЛЬНОЇ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКОЇ ТА АВТОТРАНСПОРТНОЇ ТЕХНІКИ Проведено аналіз досліджень та досвіду експлуатації мобільної сільськогосподарської техніки і автотранспортної техніки у сільськогосподарському виробництві, який відображає, що на сучасному етапі істотне підвищення ефективності технічної експлуатації не може бути досягнуто проведенням розрізнених заходів, а вимагає розгляду її як системи із застосуванням до неї сучасних методів дослідження і вдосконалення та забезпечення належного рівня надійності систем та агрегатів. Виявлено, проблеми та завдання, які потребують розв’язання. Показано, що системно- спрямований аналіз можна вважати подальшим розвитком дослідження операцій технічної експлуатації мобільної сільськогосподарської та автотранспортної техніки і теорії управління, оскільки однією з центральних проблем системного аналізу є проблема ухвалення рішень. Зазначено, що підвищення ефективності технічної експлуатації мобільної сільськогосподарської та автотранспортної техніки спрямоване на дослідження інноваційних підходів, приведення в дію резервів розвитку і підвищення ефективності виробництва, підвищення якості продукції, технічного рівня і організації виробництва, вдосконалення технологічних процесів, забезпечення їх надійності, безпеки і регулярності робіт, підвищення інтенсивності використання технічної експлуатації, збільшення продуктивності праці, раціонального використання трудових, матеріальних і фінансових ресурсів. Виявлені узагальнені показники ефективності та їх математичне формулювання для вдосконалення технічної експлуатації на основі системно-спрямованого підходу дослідження ефективності. Запропоновано цілі для забезпечення здійснення головної мети спрямованості діяльності експлуатаційних підприємств та їх підрозділів для підвищення ефективності експлуатації мобільної сільськогосподарської та автотранспортної техніки. Ключові слова: мобільна сільськогосподарська техніка; автотранспортна техніка; технічна експлуатація; ефективність, технічне обслуговування. Постановка проблеми. Стратегічним напрямком технічного сервісу на період до 2015 року і прогноз до 2020 року є забезпечення працездатності й продовження термінів служби наявного машинно- тракторного парку у сільськогосподарському виробництві (СГВ) за рахунок підвищення якості та ресурсу машин і агрегатів на основі прогресивних технологій їх технічного обслуговування і ремонту із застосуванням засобів контролю параметрів процесів відновлення зношених деталей [1, 2]. Результати проведених досліджень і досвід експлуатації мобільної сільськогосподарської техніки (МСГТ) і автотранспортної техніки (АТТ) у СГВ показують, що на сучасному етапі істотне підвищення ефективності технічної експлуатації (ТЕ) не може бути досягнуто проведенням розрізнених заходів, а вимагає розгляду її як системи із застосуванням до неї сучасних методів дослідження і вдосконалення та забезпечення належного рівня надійності систем та агрегатів. Розвиток системи ТЕ здійснюється на основі планово-запобіжної стратегії проведення ремонтно- обслуговуючих робіт. Інформаційною базою оптимізації системи ТЕ є показники довговічності конструктивних і не конструктивних елементів машин та результати діагностування їх технічного стану (ТС). Використання цих даних дозволяє вивчити закономірності формування витрат на забезпечення працездатності МСГТ і АТТ і здійснити побудову ефективних ресурсозберігаючих процесів їх ТЕ, але гостро стоїть проблема в досягненні ефективності системи ТЕ, що потребує подальшої розробки. Аналіз останніх досліджень. Аналіз методів експлуатації свідчить, що на сьогодні розроблені різні методи і стратегії технічного обслуговування, що містять у собі різноманітну інформативність, достовірність, трудомісткість і складність проведення технічних дій. Значний внесок у розвиток технічної експлуатації внесли В.А. Алілуєв, Н.Я. Говорущенко, І.Г. Голубєв, В.М. Міхлін [3], але їх розробки були спрямовані на вдосконалення технічного забезпечення експлуатаційних підприємств. О.Я. Лудченко [4], В.Є. Канарчук [2], В.П. Волков, О.С. Полянський, І.С. Наглюк та ін. у своїх роботах основну увагу приділяли методам визначення діагностичних параметрів. При розробці і створенні прогресивних стратегій експлуатації постали проблеми математичного відображення дійсної картини і оцінки зміни технічного стану транспортних засобів підчас експлуатації. Деякою мірою ці проблеми розв’язуються І.О. Успенським, Г.Д. Кокаревим, О.Ф. Машошиним, В.В. Ауліним [1, 6–9] та ін., які © В.В. Аулін, А.В. Гриньків, 2016 ISSN 1728-4260 ВІСНИК ЖДТУ. 2016. № 2 (77) 37 запропонували нові підходи адаптації ТЕ транспортних засобів. Разом із тим дослідження та формування ефективної технічної експлуатації потребує подальшого дослідження. Постановка завдання. Розробка передумов системно-спрямованого дослідження технічної експлуатації, з ефективним використанням різних стратегій технічного обслуговування протягом життєвого циклу МСГТ і АТТ. Викладення основного матеріалу. При дослідження системи ТЕ МСГТ і АТТ, бажано використати цільовий підхід, який базується на дослідженні операцій, теорії управління, теорії систем, системному аналізу і теорія ефективності, які пов’язані ухваленням рішень в умовах функціонування систем різної фізичної природи [5,6], а їх особливості і взаємозв’язок розглянуті в роботі [7]. Виявлено, що системно- спрямований аналіз можна вважати подальшим розвитком дослідження операцій ТЕ і теорії управління, оскільки однією з центральних його проблем є ухвалення рішень. На відміну від теорії систем, яка належить до загальної методології науки, системно-спрямований аналіз, орієнтований на рішення конкретних практичних завдань. Теорія ефективності розглядається в системотехніці як розділ, що вивчає питання дослідження, застосування і поведінки складних систем ТЕ [7]. Під ефективністю розуміють найбільш загальну, визначальну властивість будь-якої цілеспрямованої діяльності, яка розкривається через категорію мети і об’єктивно визначається мірою її досягнення з урахуванням витрат ресурсів і часу. Під метою розуміють ідеальне представлення бажаного результату, що досягається в межах деякого інтервалу часу. Якщо фактичний результат не відповідає бажаному, то має місце – розбіжність між дійсним і бажаним. Комплекс умов, в яких існує ця проблема узагальнено називають ситуацією. Сукупність проблеми і ситуації утворюють проблемну ситуацію. В ТЕ ефективності формалізацію мети здійснюють шляхом введення множини параметрів для досягнення цілі БРY , задаючих бажаний результат. Перелік і значення кількісних та якісних параметрів визначаються за результатами аналізу даної проблемної ситуації. Необхідний результат може бути отримано шляхом виконання визначених дій з перетворення деяких ресурсів у необхідний результат. Така сукупність дій є операцією. Реальний результат Y операцій (фактичний і очікуваний) є тим результатом, який отримано або може бути отримано під час проведення операцій. Через дію різного роду чинників реальний результат Y операцій може відрізнятися від потрібного БPY . Ефективність операцій є система відповідності реального результату операцій потрібному або міра, досягнення мети операцій. Показник ефективності є мірою інтенсивності прояву ефективності (міра ступеня відповідності реального результату операцій потрібному і міра ступеня досягнення мети операції). Для оцінки ефективності операцій послідовно визначаються такі величини [8]: - показник якості реального результату операції m – мірний вектор )(mY , що складається з цільового ефекту )1(mq , витрат ресурсів )2(mc і витрат часу ( )3mТ : { };,, )3()2()1()( m Я m Я m Я m Я TcqY = (1) - вектор параметрів, що визначає ціль та задає область допустимих значень показників якості: { };,, )3()2()1()( m П m П m П m П TcqY = (2) - функція відповідності, міри досягнення мети операції, що характеризує в деякій матричній шкалі: ( );, )()( m П m ВВ YYρρ = (3) - показник ефективності операції W, що є математичним очікуванням загальної функції відповідності: ( )[ ]., )()( m П m В YYMW ρ= (4) У роботах [7, 9] зазначається доцільність створення разом із загальною теорією технічних систем спеціальних теорій, які конкретизують загальну теорію для окремих класів, типів або видів технічних систем. Фундаментальні результати системно-спрямованого аналізу і теорії ефективності, що належать до загальної теорії систем, можуть слугувати надійною основою для розробки теорії ефективності ТЕ МСГТ і АТТ у СГВ. Виявлено, що під час підвищення ефективності на кожному рівні використовується свій локальний критерій, що не суперечить глобальному (загальному) критерію, який відповідає цілям завдань, вирішуваних на верхньому рівні. З урахуванням ієрархічної структури системи виробництва сільськогосподарської продукції, ефективність ТЕ визначається на основі оцінки її впливу на підтримку готовності МСГТ і АТТ до Серія: Технічні науки 38 використання за призначенням. Згідно з єдиним методологічним підходом до підвищення ефективності ТЕ її показники на усіх рівнях відображують відповідність вимогам з забезпечення безвідмовності МСГТ і АТТ і безпеки руху, регулярності відправлень на виконання робіт, інтенсивності використання і економічності їх експлуатації. Головною метою ТЕ МСГТ і АТТ є повне і своєчасне задоволення системи виробництва сільськогосподарської продукції справною технікою, забезпеченням безпеки і регулярності руху, інтенсивності використання за призначенням при мінімальних витратах часу, праці і засобів на ТО і Р [10]. Для її досягнення необхідно забезпечити здійснення сукупності взаємозв’язаних основних цілей, що визначають області і цільову спрямованість діяльності експлуатаційних підприємств та їх підрозділів з підвищення ефективності ТЕ МСГТ і АТТ (рис. 1). Планування використання МСГТ і АТТ за призначенням. Забезпечення необхідного рівня готовності, справності, інтенсивності використання МСГТ і АТТ та регулярність руху, зниження затрат часу на ТО і Р. Підвищення якості ТО і Р. Забезпечення (підвищення) безвідмовності, довговічності та збережуваності МСГТ і АТТ. Покращення використання ресурсів при ТО і Р. Підвищення ефективності використання ресурсів, зниження трудових та матеріальних витрат на ТО і Р. Науково-технічний розвиток виробництва. Вдосконалення виробничо-технічної бази, стратегій, режимів та методів ТО і Р у відповідності з новітніми досягненнями науки, техніки, технології та організації виробництва, що забезпечує постійне вдосконалення ТЕ МСГТ та АТТ. Рис. 1. Основні області і мета діяльності щодо підвищення ефективності системи технічної експлуатації МСГТ і АТТ У системі керування може точно не знати багатьох конкретних особливостей функціонування нижніх ланок. У той час в результаті спостережень за діяльністю нижніх ланок отримується певна інформація, яка за достатньої кількості повторних процедур ухвалення рішень дозволяє зняти істотну невизначеність, усунути наявну неповноту інформації. В цьому полягає сутність проблеми адаптивного управління [7]. Теорія адаптивного управління, дозволяє виявити приховані резерви виробництва і є гнучким механізмом, який може бути пристосований для ухвалення рішень в умовах невизначеності. Ефективність ТЕ залежить як від нарощування випуску машин, так і від кращого використання основних фондів. Це обумовлює необхідність покращання фондів, підвищення завантаження устаткування, збільшення фондовіддачі, вдосконалення ремонтного виробництва, та забезпечення надійної роботи машин і устаткування. Особливого значення це набуває, для галузі сільськогосподарського машинобудування та автомобілебудування, які є фондомісткими галузями промисловості. Тому поліпшення використання основних фондів здійснює первинний вплив на підвищення ефективності виробництва МСГТ і АТТ. З підвищенням технічного рівня нових зразків МСГТ і ТЗ збільшується їх складність і продуктивність, техніка стає дорожчою у зв’язку із зростанням цін на техніку і паливо-мастильні матеріали, збільшуються витрати підприємств на забезпечення експлуатації. Ефективність ТЕ МСГТ і АТТ залежить від багатьох чинників, що діють на різних етапах її розробки, випробувань, виробництва і експлуатації. Підвищення ефективності техніки багато в чому залежить від досконалості її конструкції та використання стратегій ТО і Р, які знаходяться в тісному взаємозв’язку. Застосування нових більш ефективних стратегій можливе лише за умови вдосконалення ISSN 1728-4260 ВІСНИК ЖДТУ. 2016. № 2 (77) 39 конструкції МСГТ і АТТ підвищення надійності й експлуатаційної технологічності, а також математичного апарату і прикладних програм на ПК для оцінки і обробки фактичної інформації в ТЕ [1]. Це викликає необхідність спільних і погоджених дій усіх організацій і підприємств, що створюють, експлуатують МСГТ і АТТ. Загальні інтереси цих підприємств і організацій мають бути підпорядковані вимогам, експлуатації. Оцінка їх різносторонньої діяльності, має здійснюватися за єдиною шкалою ефективності експлуатації. На жаль, це ще не завжди і не скрізь враховується. Багато досліджень і розробок, особливо в промисловості, виконуються поза зв’язком з процесом експлуатації МСГТ і АТТ, без попередньої оцінки того, наскільки впровадження результатів досліджень, що проводяться, поліпшить основні показники ефективності процесу експлуатації, такі як: регулярність робіт; собівартість перевезень, тривалість і вартість ТО і Р тощо. Основні показники ефективності процесу ТЕ на сьогодні, що діють в парку МСГТ і АТТ ще не відповідають вимогам, що пред’являються, незважаючи на велику роботу, яка проводиться на підприємствах з вдосконалення конструкції та методів ТЕ МСГТ і АТТ. Це пояснюється недостатньою узгодженістю дій різних підприємств і організацій під час вирішення поставлених завдань, а також відсутністю належної теоретичної та науково-методичної бази. Питання вдосконалення процесу ТЕ МСГТ і АТТ та їх конструкцій із забезпечення надійності й експлуатаційної технологічності, як правило, розглядаються і вирішуються ізольовано один від одного, оскільки не пов’язані спільними цілями і програмами. Закладаючи в конструкції МСГТ і АТТ нові типи властивостей надійності та експлуатаційної технологічності, працівники конструкторських бюро і підприємств виробників орієнтуються, в основному, на прийняту застарілу систему ТО і Р без урахування перспектив її розвитку. Тому подальша робота з вдосконалення системи ТО і Р, що проводиться на етапі експлуатації працівниками підприємств і організацій МСГТ і АТТ, не дає достатнього ефекту. У зв’язку з цим, особливу актуальність передбачає проблема створення методології підвищення ефективності ТЕ МСГТ і АТТ, що відображує цілеспрямовану діяльність фахівців організацій і підприємств промисловості на всіх стадіях життєвого циклу з підвищення безпеки і регулярності робіт, інтенсивності використання, зниження витрат часу, праці й засобів на ТО і Р. Підвищення ефективності ТЕ МСГТ і ТЗ будується на основі сукупності науково обґрунтованих і перевірених практикою принципів управління підприємством, нормативних документів і наукових результатів з експлуатаційної, надійності, технічному обслуговуванню і ремонту МСГТ і АТТ, системно- спрямованому аналізу і теорії ефективності їх систем. Для підвищення ефективності ТЕ МСГТ і АТТ, орієнтації на кінцеві результати виробничо- господарської діяльності використовується цільовий підхід до управління, відповідно до якого визначається головна мета управління та її подальша диференціація у вигляді ієрархічної системи цілей, забезпечуються умови, необхідні для досягнення цілей. Висновки: 1. Обґрунтовано, що підвищення ефективності ТЕ МСГТ і АТТ спрямоване на дослідження інноваційних підходів, приведення в дію резервів розвитку і підвищення ефективності виробництва, підвищення якості продукції, технічного рівня і організації виробництва, вдосконалення технологічних процесів, забезпечення надійності МСГТ і АТТ, безпеки й регулярності робіт, підвищення інтенсивності використання МСГТ і АТТ, збільшення продуктивності праці, зниження собівартості продукції, раціонального використання трудових, матеріальних і фінансових ресурсів. 2. Виявлені узагальнені показники ефективності для вдосконалення технічної експлуатації МСГТ і АТТ на основі системно-спрямованого підходу дослідження ефективності та дано їх математичне формулювання. 3. Запропоновано цілі для забезпечення здійснення головної мети спрямованості діяльності експлуатаційних підприємств та їх підрозділів для підвищення ефективності експлуатації МСГТ і АТТ. Список використаної літератури: 1. Теоретико-фізичний підхід до діагностичної інформації про технічний стан агрегатів мобільної сільськогосподарської техніки/ В.В. Аулін, А.В. Гриньків, С.В. Лисенко та ін. // Вісник ХНТУСГ ім. П.Василенка. – Вип. 158 / Ресурсозберігаючі технології, матеріали та обладнання у ремонтному виробництві. – Харків, 2015. – С. 252–262. 2. Канарчук В.Є. Основи технічного обслуговування i ремонту автомобілів: підручник / В.Є. Канарчук, О.А. Лудченко, А.Д. Чигиринець. – К. : Вища школа, 1994. – у 3-х кн. – Кн. 1: Теоретичні основи: Технологія. – 342 с.; Кн. 2: Організація, планування i управління. – 383 с.; Кн. 3: Ремонт автотранспортних засобів. – 599 с. 3. Михлин В.М. Прогнозирования технического состояния машин / В.М. Михлин. – М. : Колос, 1976 – 286 с. Серія: Технічні науки 40 4. Лудченко О.А. Технічне обслуговування і ремонт автомобілів, організація і управління / О.А. Лудченко. – К. : Знання, 2004. – 478 с. 5. Аулін В.В. Теоретичне обґрунтування методу і системи діагностування стану мобільної сільськогосподарської техніки / В.В. Аулін, А.В. Гриньків // Вісник Харківського нац. тех. ун-ту сільського госп. ім. П.Василенка. – 2015. – 163. – С. 39–45. 6. ГОСТ 20911-89 Техническая диагностика. Термины и определения [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http: // vsegost.com. 7. Аулін В.В. Проблеми підвищення експлуатаційної надійності та можливості удосконалення стратегії технічного обслуговування мобільної сільськогосподарської техніки / В.В. Аулін, А.В. Гриньків // Зб. наук. пр. Кіровоградського нац. тех. ун-ту: Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування. – 2015. – № 28 С. 8. Черновол М.І. Узгодження зміни технічного стану з раціональним вибором об’єкту діагностування / М.І. Черновол, А.В. Аулін, А.В. Гриньків // Вісник Інженерної академії України. – 2015. – № 2. – С. 183–189. 9. Аулін В.В. Забезпечення та підвищення експлуатаційної надійності транспортних засобів на основі використання методів теорії чутливості / В.В. Аулін, А.В. Гриньків, Т.М. Замота // Вісник Інженерної академії України. – 2015. – № 3. – С. 66–73. 10. Гриньків А.В. Використання методів прогнозування в керуванні технічним станом агрегатів та систем транспортних засобів / А.В. Гринькив // зб. наук. пр. Кіровоградського нац. тех. ун-ту : Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація. – 2016. – № 29. – С. 25–32. References: 1. Aulin, V.V., Gryn'kiv, A.V. and Lysenko, S.V. (2015), “Teoretyko-fizychnyj pidhid do diagnostychnoi' informacii' pro tehnichnyj stan agregativ mobil'noi' sil's'kogospodars'koi' tehniky”, Visnyk HNTUSG im. Petra Vasylenka, Vol. 158, pp. 252–262. 2. Kanarchuk, V.Je., Ludchenko, O.A. and Chygyrynec', A.D. (1994), Osnovy tehnichnogo obslugovuvannja i remontu avtomobiliv, in 3 Vol., Vyshha shkola, Kyiv. 3. Mikhlin, V.M. (1976), Prognozirovaniya tekhnicheskogo sostoyaniya mashin, Kolos, Moscow, 286 p. 4. Ludchenko, O.A. (2004), Tehnichne obslugovuvannja i remont avtomobiliv, organizacija i upravlinnja, Znannja, Kyiv, 478 p. 5. Aulin, V.V. and Gryn'kiv, A.V. (2015), “Teoretychne obg'runtuvannja metodu i systemy diagnostuvannja stanu mobil'noi' sil's'kogospodars'koi' tehniky”, Visnyk Harkivs'kogo nacional'nogo tehnichnogo universytetu sil's'kogo gospodarstva imeni Petra Vasylenka, Vol. 163, pp. 39–45. 6. GOST 20911-89 (1991), Tekhnicheskaya diagnostika. Terminy i opredeleniya, available at: http://vsegost.com/(accessed 22 March 2012). 7. Aulin, V.V. and Gryn'kiv, A.V. (2015), “Problemy pidvyshhennja ekspluatacijnoi' nadijnosti ta mozhlyvosti udoskonalennja strategii' tehnichnogo obslugovuvannja mobil'noi' sil's'kogospodars'koi' tehniky”, Zbirnyk naukovyh prac' Kirovograds'kogo nacional'nogo tehnichnogo universytetu: Tehnika v sil's'kogospodars'komu vyrobnyctvi, galuzeve mashynobuduvannja, No. 28, pp. 126–131. 8. Chernovol, M.I., Aulin, V.V. and Gryn'kiv, A.V. (2015), “Uzgodzhennja zminy tehnichnogo stanu z racional'nym vyborom ob’jektu diagnostuvannja”, Visnyk Inzhenernoi' akademii' Ukrai'ny, No. 2, pp. 183–189. 9. Aulin, V.V., Gryn'kiv, A.V. and Zamota, T.M. (2015), “Zabezpechennja ta pidvyshhennja ekspluatacijnoi' nadijnosti transportnyh zasobiv na osnovi vykorystannja metodiv teorii' chutlyvosti”, Visnyk Inzhenernoi' akademii' Ukrai'ny, No. 3, pp. 66–73. 10. Gryn'kiv, A.V. (2016), “Vykorystannja metodiv prognozuvannja v keruvanni tehnichnym stanom agregativ ta system transportnyh zasobiv”, Zbirnyk naukovyh prac' Kirovograds'kogo nacional'nogo tehnichnogo universytetu: Tehnika v sil's'kogospodars'komu vyrobnyctvi, galuzeve mashynobuduvannja, avtomatyzacija, No. 29, pp. 25–32. АУЛІН Віктор Васильович – доктор технічних наук, професор кафедри експлуатація та ремонту машин Кіровоградського національного технічного університету. Наукові інтереси: - діагностика технічного стану транспортних засобів; - розробка наукових основ ефективності технічного сервісу. Е-mail. Aulin52@mail.ru. Тел.: (095) 055–74–11. ISSN 1728-4260 ВІСНИК ЖДТУ. 2016. № 2 (77) 41 ГРИНЬКІВ Андрій Вікторович – аспірант кафедри експлуатація та ремонт машин Кіровоградського національного технічного університету - діагностика технічного стану транспортних засобів; - розробка наукових основ ефективності технічного сервісу. Е-mail: GrinkivAV@mail.ru. Тел.: (095) 032–04–78. Стаття надійшла до редакції 19.09.2016