рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Построение модели оптимизации возрастной структуры парка строительных машин

Построение модели оптимизации возрастной структуры парка строительных машин - раздел Спорт, Расчетные модели обеспечения работоспособности и эффективности транспортно-технологических машин в эксплуатации   По Материалам Данного Параграфа Выполняется Задание № 4 (Прил...

 

По материалам данного параграфа выполняется задание № 4 (приложение 1).

Преимуществом данной модели является возможность учета: влияния качества ТЭ на техническое состояние машин, характеризуемое коэффициентом готовности; стоимости и надежности приобретаемой техники, новой и не новой; влияния КР; возможности продажи машины и приобретения новой с доплатой; списания старой техники; сопряженных экономических потерь (ущерба), что представляет собой скрытую форму страхования от недостаточной надежности техники; проведения оптимизации срока службы по нескольким критериям – минимуму капитальных вложений, максимуму прибыли, заданному уровню надежности, сроку окупаемости.

Данный метод оптимизации возрастной структуры парка строительных машин основан на применении метода линейного программирования. В процессе оптимизации отдельные машины из различных возрастных групп подлежат списанию, другие – отправке в КР, третьи продаже с целью приобретения новой техники.

Предлагаемая методика описывает оптимальный вариант разбиения парка машин на возрастные группы (ВГ), позволяет в процессе оптимизации работать индивидуально с каждой ВГ и оптимизировать состав парка по неограниченному в принципе числу критериев оптимизации (зависит от количества влияющих факторов, включенных в модель – в приведенном варианте рассмотрено восемь).

Оптимальный парк машин должен отвечать следующим требованиям:

- обеспечивать выполнение производственной программы в заданном ритме и с требуемым качеством;

- обеспечивать максимальную рентабельность предприятия;

- обеспечивать равномерную загрузку службы сервиса машин;

- соответствовать требованиям технологии производства работ, безопасности, экологии, эргономики;

- соответствовать современному техническому и технологическому уровню.

В каждой сфере деятельности превалирующим является свой набор требований к парку машин. Так в авиации главными выступают требования надежности и безопасности. В автомобильном транспорте признаком оптимальной возрастной структуры может быть равномерное распределение машин по возрастным группам, что облегчает планирование перевозок, равномерную загрузку ремонтной базы, планомерное списание старых и приобретение новых машин. В строительстве оптимальный парк машин обеспечивает выполнение графика работ. Но, несмотря на различный подход к оптимизации, конечным итогом правильной технической политики будет максимальная прибыль от хозяйственной деятельности.

Техническое состояние как отдельно взятой машины, так и парка машин характеризуется коэффициентом готовности, изменяющимся экспоненциально по мере старения техники. Оптимизация возрастной структуры основана на правильном подходе к разбиению парка машин на возрастные группы. Для этого непрерывную функцию изменения Кг представляют в дискретном виде по интервалам времени эксплуатации t:

; (2.9)

где - параметр, характеризующий интенсивность “старения” машины, мес.-1 (год-1); tc - время эксплуатации машины до списания, мес. (год).

Наиболее рациональным представляется метод разбиения парка машин на ВГ с постоянным шагом по оси Кг (рис. 2.10).

Рис. 2.10. Метод разбиения парка машин на возрастные группы с постоянным шагом Dk по оси Кг в зависимости от времени эксплуатации  

 

В этом случае в одной ВГ оказываются машины с одинаковым уровнем технического состояния.

Исходными данными для формирования ВГ являются:

- принятое минимальное значение коэффициента готовности , при котором машина подлежит списанию в возрасте tс;

- шаг изменения или количество возрастных групп N.

Если задано значение , то количество возрастных групп N определяется выражением

. (2.10)

Тогда значение Кг i-той ВГ

(2.11)

Границы и временной диапазон возрастных групп по времени эксплуатации составят

, (2.12)

. (2.13)

При получаем возраст tс списания машины.

Наработка машины на списание (маш.-ч) и величина диапазона наработки:

, (2.14) (2.15)

Границы возрастных групп, выраженные в наработке:

. (2.16)

Среднемесячная наработка машин

. (2.17)

Перейдем к рассмотрению парка машин А, подлежащего оптимизации. Парк разбит на возрастные группы с количеством аi машин в i-той ВГ. Среднемесячная наработка всех машин i-той ВГ, маш.-ч:

, (2.18)

а суммарная наработка парка А за месяц составит .

Коэффициент готовности парка А машин представляет собой сумму i машин i-тых ВГ:

, (2.19)

. (2.20)

Затраты, связанные с содержанием машины, будем рассматривать как сумму двух составляющих, первая из которых – эксплуатационные затраты i, вторая – издержки владения. Эксплуатационные затраты включают в себя стоимость ГСМ и затраты на технические обслуживания и ремонты (ТОиР) и возрастают по мере старения машины:

, (2.21)

где 0 – среднемесячные затраты на эксплуатацию новой машины.

Эксплуатационные затраты на машины i-той ВГ парка А составят:

. (2.22)

Издержки владения складываются, главным образом, из амортизационных отчислений, равных См/tN (См – стоимость новой машины), и расходов на зарплату З машинистов. Тогда общие затраты на содержание машин парка А составят:

. (2.23)

Выручка Ва и прибыль Ра от эксплуатации парка машин А описываются выражениями:

, (2.24)

, (2.25)

где Цм-ч – цена машино-часа работы машины.

Допустим, что требуется увеличить наработку парка машин путем модернизации парка А. Возможны следующие источники повышения работоспособности парка:

- приобретение новых машин по цене См в количестве Хпок, машины поступают в первую ВГ;

- покупка новых машин по цене См путем продажи техники разных ВГ в количестве Хпрi по цене Спрi с доплатой См - Спрi;

- покупка не новых машин по цене Снн в количестве Хнн, машины поступают не в первую ВГ, а более низкую, соответствующую их техническому состоянию;

- проведение капитального ремонта машин в количестве Хкр с затратами на ремонт в размере Zкр, при этом отремонтированные машины переходят в более высокую по техническому состоянию ВГ;

- списание машин в количестве Хсп с ликвидационной стоимостью Слик, обычно списываются машины самой низкой ВГ.

Капитальные вложения в модернизацию парка машин составят

. (2.26)

Используя указанные источники повышения работоспособности получаем из парка А модифицированный парк В с количеством bi машин в i-тых ВГ:

(2.27)

с затратами на содержание Zbi:

(2.28)

В выражении для bi приобретаемые новые машины поступают в первую ВГ, а не новые – в третью, капитальный ремонт производится машинам шестой ВГ, и после ремонта они переходят в четвертую ВГ. Продаются для приобретения новых машины пятой ВГ. Списываются машины последней ВГ.

В формулах для Zbi в знаменателе указаны периоды времени, на которые распределяются соответствующие элементы капитальных вложений.

Выражения для bi и Zbi подлежат оптимизации. В качестве целевой функции может выступать минимум капитальных вложений при заданной величине наработки Тb, указанной в ограничительных условиях. Математическая модель задачи будет иметь вид:

(2.29)

Полученная модель представляет собой целочисленную задачу линейного программирования. На рис. 2.11 приведено решение этой задачи в Excel с использованием сервисного пакета «Поиск решения» при следующих исходных данных: А=25 единиц техники, См=2,5 млн. руб. (стоимость экскаватора ЭО-4125), Снн=1,6 млн. руб., Спр5=1,0 млн. руб., Скр=0,6 млн. руб., Слик=0,2 млн. руб., tкр=48 мес., Цм-ч=1000 руб., 0=73000 руб., b=0,004 мес.-1, Т0=210 маш.-ч, kmin=0,65, Dk=0,05, N=7, Тс=24500 маш.-ч, З=14000 руб. Значения ограничительных параметров: размер инвестиций на модернизацию парка машин Синвест=10 млн. руб., максимальное количество машин в новом парке Bmax=30, интервал значений требуемой наработки парка машин Tb=4800…6000 маш.-ч. Значения затрат Zb, выручки Bb и прибыли Pb в итоговом столбце указаны в миллионах рублей.

 

Рис. 2.11. Решение задачи оптимизации парка машин средствами Excel

 

В условиях оптимизации (см. рис. 2.11) показано, что целевой функцией (ЦФ) может быть не только минимум капитальных вложений (ЦФ1), но и любые другие вычисляемые параметры. Выбор ЦФ определяется конкретной задачей. В табл. 2.1 приведены результаты оптимизации парка машин по различным ЦФ.

Таблица 2.1

Результаты оптимизации парка машин по различным ЦФ

 

В двух последних столбцах таблицы показаны затраты на машино-час работы машины (руб/м-ч) и ориентировочный срок окупаемости капитальных вложений, рассчитанный по разности прибыли от эксплуатации парков машин В и А:

, мес. (2.30)

Данный назван ориентировочным потому, что не учитывает снижения Кг по мере старения парка за период , и рассчитан без учета влияния дисконтирования, инфляции, налогов. Однако показывает, какая ЦФ является предпочтительной. Следует отметить, что срок окупаемости тоже может быть целевой функцией.

Для эффективного использования изложенной методологии реновации состава парка машин требуется база данных по рынку строительной техники со следующими характеристиками:

- стоимость новых отечественных и импортных машин;

- данные по вторичному рынку машин, лучше в виде функций, показывающих стоимость машин в зависимости от возраста;

- технико-экономические характеристики машин;

- данные по затратам на эксплуатацию машин.

Изложенная методика позволяет оптимизировать варианты не только приобретения техники, но и сокращения парка машин. Для этого следует удалить из модели оптимизации (2.29) ограничения по наработке или уменьшить значения наработки в условиях оптимизации (рис. 2.11, ячейки K33 и L33). Целевыми функциями, задаваемыми при поиске оптимальных решений, могут быть минимальные значения капитальных вложений, количества машин в парке или планируемой наработки. На рис. 2.12 приведен вариант сокращения парка машин путем списания трех и продажи двух единиц техники соответственно седьмой и пятой ВГ. При этом доход от продажи составит 2,6 млн.руб. без снижения, практически, дохода от эксплуатации машин. Критерии оптимизации выбираются в соответствии со стратегическими направлениями управления СЭСМ: развитие организации; выживание; ликвидация.

Так, например, целевой функцией оптимизации состава парка машин развивающейся организации будет минимум срока окупаемости капвложений, выживающей – минимум величины капвложений, ликвидирующейся – максимум выручки от продажи фондов. Будет изменяться и структура системы жизнеобеспечения.

 

Рис. 2.11. Пример варианта оптимизации варианта сокращения парка машин

 

Пояснения по использованию программы Excel и вводу данных приведены в Приложении 3.

 


[1] В рассматриваемом случае продукция – это наработка машин, выраженная в машино-часах.

[2] В формуле затраты представлены в функции времени, чтобы показать какие составляющие зависят от срока службы машин. Это понадобится в дальнейших расчетах.

[3] Расчет выполнен по МДС 81-3.99 [8] по данным УМ-4 г. Санкт-Петербурга в 2005 году.

[4] Расчет проводится по данным УМ-4 (г. Санкт-Петербург) на примере экскаватора ЭО-4125.

[5] Здесь и далее расчет основан на данных Управления механизации № 4 г. Санкт-Петербурга.

[6] Пример расчета выполнен для экскаваторов второй размерной группы

[7] Подробно технико-экономические аспекты КР рассмотрены в работе [реп82].

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Расчетные модели обеспечения работоспособности и эффективности транспортно-технологических машин в эксплуатации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования.. Санкт-Петербургский государственный архитектурно строительный университет.. Кафедра Наземные транспортно технологические машины..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Построение модели оптимизации возрастной структуры парка строительных машин

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Понятие эффективности
  Эффективность машин строительного комплекса неразрывно связана с техническим уровнем самих машин и уровнем системы обеспечения их работоспособности.

Анализ процесса формирования наработки парка машин и показателей его работоспособности
  Для формализации коэффициентов, характеризующих временные состояния парка машин, рассмотрим граф возможных состояний (рис. 1.4), в которых может находиться машина [пр64].

Себестоимость эксплуатации строительных машин и понятие о маржинальном анализе
  На основании материалов данного параграфа выполняются расчетные задания №1 и №2 (Приложение 1). Основными факторами, влияющими на экономическую эффективность (рентабельност

Влияние воздействия на переменные затраты
Снижение переменной составляющей затрат возможно за счет экономии ГМС, совершенствования работы службы ТЭ. Уменьшение Zпер на 25% приводит к увеличению прибыли на 65% при постоянн

Эффект от увеличения наработки машин
Наработка машин за расчетный период характеризует работу практически всех подразделений управления механизации. Так, простои исправных машин указывают на недостаточную эффективность коммерческой сл

Мультипликативный эффект влияния факторов на эффективность
Выше было показано влияние факторов на эффективность ПЭСМ, действующих по отдельности. В действительности возможно одновременное воздействие различных сочетаний факторов. На рис. 1.13, где показано

Динамика показателей работоспособности строительных машин
  Чтобы эффективно использовать парк строительных машин необходимо знать, как изменяются во времени показатели работоспособности самих машин. Работоспособность техники определяется ур

Критерии для определения оптимального срока службы
  Оптимальный срок службы машины может определяться по ряду критериев, связанных с экономическими, техническими, технико-экономическими и прочими ресурсными характеристиками (рис. 1.1

Определение срока службы по экономическим критериям
  Экономически критериями оптимального срока службы могут быть удельные показатели на машино-час: минимум затрат, максимум прибыли. Максимальный срок службы определяется минимально до

Определение срока службы по ресурсным параметрам
  Срок службы по другим ресурсным параметрам (РП) определяется временем достижения предельного состояния (ВДПС) по данному виду ресурса. ВДПС зависит от начального и предельного значе

Влияние режимов эксплуатации на динамику коэффициента готовности машин
  Наличие эксплуатационной информации позволяет реализовать способ учета влияния режимов эксплуатациина коэффициент готовности.

Динамика коэффициента оперативной готовности
  Коэффициенты готовности Кг и технического использования Кти описывают состояние парка, рассчитанное по соотношению продолжительностей работоспособного и неработоспособного состояний

Метод оценки целесообразности покупки машин со сроком эксплуатации
  По материалам данного параграфа выполняется задание № 3 (приложение 1). Покупка машин на вторичном рынке широко используется в мировой практике формирования парков техники.

Экономическая целесообразность проведения капитального ремонта (КР)
КР будет экономически целесообразным[7], если себестоимость единицы ресурса машины (руб./маш.-час), восстановленной в результате проведения КР, будет не больше себестоимости единицы ресурса новой м

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги