Метод оптимізації процесу відновлення бортового обладнання суднових комплексів в умовах експлуатації (стр. 1 )

КИЇВСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ ВОДНОГО ТРАНСПОРТУ

ІМЕНІ ГЕТЬМАНА ПЕТРА КОНАШЕВИЧА-САГАЙДАЧНОГО

СТАДНИК Олександр Іванович

УДК: 629.5.06

МЕТОД ОПТИМІЗАЦІЇ ПРОЦЕСУ ВІДНОВЛЕННЯ БОРТОВОГО

ОБЛАДНАННЯ СУДНОВИХ КОМПЛЕКСІВ В УМОВАХ ЕКСПЛУАТАЦІЇ

05.22.20 – Експлуатація та ремонт засобів транспорту

Автореферат дисертації

на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Київ − 2015

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Київській державній академії водного транспорту імені

гетьмана Петра Конашевича-Сагайдачного Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: кандидат технічних наук, с. н.с., капітан далекого плавання

ТИХОНОВ Ілля Валентинович, заступник директора Департаменту державного нагляду та контролю за безпекою на морському та річковому транспорті Державної інспекції України з безпеки на морському та річковому транспорті

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

Хращевський Римвідас Вілімович, завідувач кафедри аеронавігації Кіровоградської льотної академії Національного авіаційного університету України Міністерства освіти і науки України

кандидат технічних наук

МАСЛОВ Віталій Олександрович, доцент кафедри експлуатації суднових енергетичних установок та загальноінженерної підготовки Херсонської державної морської академії Міністерства освіти і науки України

Захист відбудеться 30 червня 2015 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 26.110.01 Київської державної академії водного транспорту імені гетьмана Петра Конашевича-Сагайдачного за адресою: вул. Фрунзе, 9, м. Київ, 04071.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Київської державної академії водного транспорту імені гетьмана Петра Конашевича-Сагайдачного за адресою: вул. Фрунзе, 9, м. Київ, 04071.

Автореферат розісланий 28 травня 2015 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. При конструюванні суден першочергову увагу завжди приділяють технічним питанням та техніко-економічним показникам (експлуатаційні характеристики та морехідні якості, технологічність, вартість життєвого циклу тощо).

Однак прагнення досягти більш високих характеристик суднової техніки призвело до необхідності оснащення суден складними сучасними системами бортового обладнання. В результаті конструкція судна значно ускладнилась, а процес експлуатації та ремонту судна спричинив потрібність додаткових працевитрат і підвищення вартості технічного обслуговування і ремонту. Особливо це стало помітно на суднах нових поколінь.

Аналізуючи фактичний стан суден в Україні та особливості їх експлуатації можна констатувати факт, що експлуатація є менше надійною, а підвищення працевитрат збільшило простої суден без їй функціонального використання, що знизило показники готовності суден до виконання завдань за призначенням. Було визнано той факт, що надійність і експлуатаційну технологічність суден слід відносити до основних характеристик, від яких безпосередньо залежать готовність їх до безпечного використання.

Успішне рішення завдання забезпечення максимально ефективного використання всіх технічних і ходових можливостей суден за їх високої готовності до застосування залежить від того, наскільки організаційна структура служби контролю технічного стану і способу експлуатації суднового обладнання відповідають рівню його експлуатаційних властивостей та ступеню досконалості засобів його експлуатації, тобто від прийнятої системи технічного обслуговування і ремонту. Всі інші чинники мають підпорядковане значення і також залежать від стану й експлуатаційних характеристик суднового обладнання і способів його технічного обслуговування та ремонту (ТО і Р).

Відомо, що у структурі витрат, які знижують прибутковість і підвищують витрати на експлуатацію судна, витрати, які пов'язані з ТО і Р складають (20-30) %, займаючи друге місце після витрат на паливо. А критична ситуація з фінансуванням, неприпустимість несправності суден під час експлуатації висувають в число пріоритетних питання розвитку та удосконалення системи технічного обслуговування та ремонту.

Ефективність функціонування системи технічного обслуговування і ремонту суттєво залежить від ефективності підсистеми відновлення обладнання суднових комплексів (СК). Це висуває в ряд актуальних наукових задач задачу оцінювання впливу підсистеми відновлення складних технічних систем на ефективність процесу технічної експлуатації.

У науково-технічній літературі процесу відновлення складних технічних систем приділялась недостатня увага. Саме цією обставиною пояснюється відносна незначна кількість робіт, що присвячені відновленню суднових технічних засобів (роботи , , М. І. Владимирова, Ю. І. Леміна). В існуючих методиках техніко-економічного оцінювання ефективності процесу технічної експлуатації суден відновлювальні роботи технічних об'єктів та їх складових не відокремлюють. Їх розглядають у межах загального процесу технічної експлуатації як один із станів еволюції технічної системи за часом за умови агрегатного ремонту та необмеженого комплекту запасних частин та матеріалів (роботи І. А. Мачаліна, , і Є. Ю. Барзиловича). Це не дає можливості оцінити вплив підсистеми відновлення на ефективність процесу ТО і Р.

У цей час широко впроваджують системи наземного автоматизованого контролю (АСК) суднових комплексів, які з одного боку дають змогу знизити тривалість контролю і відновлення, з іншого боку їх упровадження потребує істотних капітальних втрат. Тому необхідно виконати обґрунтування вибору оптимального варіанту побудови системи відновлення з урахуванням основних техніко-економічних характеристик як самого обладнання так і АСК.

Таким чином, виникає актуальне наукове-технічне завдання, що полягає в розробленні методу оптимізації процесу відновлення бортового обладнання суднових комплексів, використання якого забезпечує заданий рівень технічної надійності суден та мінімальні витрати в системі технічного обслуговування і ремонту.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Вибраний напрямок досліджень тісно пов’язаний з положеннями Морської доктрини України на період до 2035 року, затвердженої постановою Кабінету Міністрів України від 7 жовтня 2009 р. № 000, здійснюється відповідно до Галузевої програми забезпечення безпеки судноплавства на 2014-2018 роки, Програми економічних реформ на 2010-2014 роки, а також відповідно до плану наукової та науково-технічної діяльності Київської державної академії водного транспорту імені гетьмана Петра Конашевича-Сагайдачного.

Роль автора у виконанні цих робіт полягає у визначенні можливих шляхів удосконалення технічного забезпечення суден під прапором України, розробленні методики оцінювання ефективності технічного забезпечення флоту в умовах експлуатації, визначенні необхідності оцінювання ефективності і вибору раціонального варіанту побудови системи відновлення суднових комплексів, розробленні методики техніко-економічного обґрунтування організації процесу відновлення суднових комплексів в умовах експлуатації, обґрунтуванні напрямків удосконалення системи відновлення суднових комплексів та основних вимог до автоматизованих систем контролю демонтованого обладнання.

Мета і завдання дослідження. Метою роботи є підвищення ефективності процесу технічного обслуговування і ремонту суден для забезпечення необхідного рівня технічній надійності суден в сучасних умовах.

Поставлена мета досягається вирішенням таких часткових завдань:

1.  Вибору показників та обґрунтування критерію ефективності системи відновлення суднових комплексів.

2.  Вибору та обґрунтування класу математичної моделі процесу технічного обслуговування і ремонту бортового обладнання суднових комплексів. Формалізації та розроблення математичної моделі процесу технічного обслуговування і ремонту бортового обладнання суднових комплексів.

3.  Визначення залежностей значень показників ефективності процесу технічної експлуатації від обраного варіанту організації системи відновлення, визначення значень параметрів системи відновлення з урахуванням особливостей експлуатації суден в сучасних умовах.

4.  Розроблення структурної схеми реалізації методу оптимізації процесу відновлення бортового обладнання суднових комплексів.

5.  Вибору оптимального варіанту організації процесу відновлення бортового обладнання суднових комплексів та визначення основних характеристик системи відновлення і застосовуваних засобів контролю.

Об’єктом дослідження є процес технічного обслуговування і ремонту суден.

Предметом дослідження є метод оптимізації процесу відновлення бортового обладнання суднових комплексів в умовах експлуатації.

Методи дослідження. При проведенні досліджень використовувались наступні методи досліджень:

при аналізі існуючих способів оцінки техніко-економічної ефективності процесів технічної експлуатації та оптимізації методів і режимів технічного обслуговування технічних систем – методи спостереження, порівняння;

при постановці наукового завдання та виборі методу його вирішення – методи порівняння, теорії дослідження операцій, математичного моделювання;

при розробленні методу оптимізації процесу відновлення бортового обладнання судів в умовах експлуатації – методи аналізу і синтезу, теорії дослідження операцій, теорії ймовірностей, математичного моделювання, дискретної оптимізації.

Наукова новизна одержаних результатів дисертаційної роботи полягає в наступному:

- вперше розроблено математичну модель процесу технічного обслуговування і ремонту суднових комплексів на основі регенерувального випадкового процесу, яка на відміну від існуючих враховує особливості процесу відновлення бортового обладнання судна в умовах експлуатації;

- вперше запропоновані показники оцінювання ефективності процесу технічного обслуговування и ремонту суднових комплексів, які на відміну від відомих враховують показники достовірності бортових і наземних засобів контролю, періодичність контролю, надійність суднових систем і обсяг обмінного фонду;