Оптимизация программы ремонта горных машин и оборудования

Впервые обоснована геологическая деятельность в многолетнемерзлых породах и арктических покровных ледниках. Со времени первой публикации прошло более 85 лет.

В области геотектоники. До настоящего времени широко цитируется работа В.А.Обручева «Орографический и геологический очерк Юго-Западного Прибайкалья (Селенгинская Даурия)», Здесь впервые представлен новый тип тектоники - серия продольных грабенов и горстов, получивший последующее развитие как термальные антиклинали и вулканические депрессии, или очаговокупольные структуры и межкупольные депрессии. Эти выводы неоднократно оспаривались в многолетних жестких дискуссиях геологами, приписывающими Забайкалью шарьяжный (алипийский) тип тектогенеза. Время показало правильность выводов В.А.Обручева. Со времени первой публикации прошло более 90 лет.

Еще в конце восемнадцатого столетия, более 220 лет назад, П.С.Паллас и И.Г.Георги порознь высказали гипотезу о раздвиге гор или катастрофическом провале как способе образования Байкальской впадины. Изучая геологию и тектонику Байкала, В.А.Обручев пришел к выводу, что полученный им материал логически можно вписать только в эту старую гипотезу, Для более надежной аргументации нужно было изучить краевые структуры. Важнейшее значение имело изучение главного Байкальского сброса, последовательности образования самой впадины и окружающих ее гор. Высказанные В.А.Обручевым идеи об образовании «впадины ни в один присест», о росте гор, окружающих котловину после ее «проседания», о различной скорости раздвига и опускании центрального блока рифта нашли подтверждение в последующих работах. В честь 90-летия В.А.Обручева по предложению В. В.Ломакина главный Байкальский сброс получил название «Обручевский сброс». Со времени первой публикации ВАОбручева по этой проблеме прошло более 110 лет,

В 1915 г. в известной работе «О тектонике Рудного Алтая» В.А.Обручев обосновывает важнейший для тектоники древних складчатых сооружений вывод о «возрождении гор», получивший в дальнейшем исключительно плодотворное развитие как учение о тектоно-магматической активизации. Изучая новейшие тектонические движения, он обнаружил их широкое развитие и важность в эволюции континентальной земной коры, Основываясь на материалах исследований молодой •тектоники Центральной Азии, создал новую ветвь геологии -неотектонику. Со времени первой публикации прошло почти 90 лет.

В области региональной геологии вклад ВАОбручева в отечественную и мировую науку известен по работам на русском и немецком языках. «Геология Сибири» вначале однотомная, затем значительно дополненная, трехтомная, стала настольной книгой многих поколений геологов, Со времени первой публикации прошло 90 лет, со дня первой монографической сводки - почти 80 лет,

В области геологии рудных месторождений известны его работы о принципах классификации рудных месторождений, металлогенических эпохах и областях Сибири и, конечно, двухтомный труд «Рудные месторождения», В течение многолетней дискуссии с немецким специалистом по рудным месторождениям А.Шнейдерхёном ВАОбручев многократно дополнял свой лекционный курс по геологии рудных месторождений, особенно вторую часть, насыщая ее новыми данными, в том числе по Сибири. Со времени первой публикации прошло почти 80 лет.

Академик Н.С.Шатский свидетельствует, что «на книгах В.А.Обручева воспитались тысячи советских геологов,,,его почитают все, кому дорога наша страна и наша наука».

Первый геолог Сибири. Как с этим не согласиться!?

Д.Е.Махно, А.И.Шадрин, С.Ю.Красноштанов

Оптимизация программы ремонта гарных машин и оборудовании

Продукция горных предприятий является самой фондоемкой по сравнению с продукцией обрабатывающих отраслей промышленности. Определяющую часть основных фондов составляют производственные фонды, доля которых в последние годы резко увеличилась (до 90%) в связи с передачей объектов социальной сферы в муниципальную собственность. В основных производственных фондах на здания в среднем приходится 23,2%, сооружения - 32,4%, машины и оборудование - 28,9%, транспортные средства - 15,5% общей стоимости. Здесь объектами ремонта преимущественно являются машины, оборудование и транспортные средства (44,4%).

3 Науки о Земле

В последние годы на горных предприятиях происходит интенсивное обновление машинного парка при низких темпах списания основных средств. Доля расходов на содержание оборудования в себестоимости продукции за эти годы возрастала в среднем на 8-16% в год и достигла 30%. В связи с тенденцией применения на горных предприятиях высокопроизводительной и дорогостоящей техники, высокими темпами роста стоимости основных фондов повышается значение проблемы эффективности использования машин и оборудования.

Комплексный подход к решению проблемы формирует цель эксплуатации горных машин и оборудования как гарантированное выполнение производственной программы при минимальных расходах на техническое обслуживание и ремонт. Этого можно достигнуть путем разработки и внедрения системы ремонтов по фактическому состоянию, применения оптимизационных методов в планировании и управлении ремонтными работами.

Для оптимизации программы ремонта машин предлагается динамический критерий минимальных суммарных затрат на проведение капитального и последующих текущих ремонтов за назначенную наработку. Критерий учитывает особенности эксплуатации в плановом периоде, сроки, количество, трудоемкость и стоимость текущих ремонтов по замене составляющих элементов оборудования, выполняемой как в плановом, так и в неплановом порядке. Оценка затрат и прогнозирование параметров программы ремонтов производятся в течение заданной достаточно продолжительной наработки, Данная наработка может превышать границы планового периода, поскольку в результате проведения капитального ремонта повышенный уровень надежности машины может проявляться в течение длительного времени.

Критерием оптимальности программы ремонта служит минимальное значение динамического критерия затрат при условии обеспечения уровня эксплуатационной надежности оборудования, гарантирующего выполнение производственного задания в плановом периоде, В любой момент эксплуатации техническое состояние машины в целом определяется техническим состоянием составляющих элементов, характеризующимся остаточным ресурсом сборочных единиц и агрегатов. Для прогнозирования процесса изменения их технического состояния используются статистические данные по эксплуатации оборудования, на основе которых устанавливаются вид и параметры распределения ресурса сборочных единиц и агрегатов до ремонта, нормативы его продолжительности, трудоемкости и стоимости,

Процесс технического обслуживания и ремонта (ТОР) машины как системы представляет собой л реализаций ТОР сборочных единиц или агрегатов как элементов системы. Остаточные ресурсы сборочных единиц определяются по результатам контрольных осмотров машин и сопоставления их данных с предельным износом при учете скорости износа в конкретных условиях эксплуатации машины.

Суммарные затраты С(т) на проведение капитального и последующих текущих ремонтов машины за наработку т в плановом периоде определяются как сумма затрат на проведение собственно капитального ремонта Сф и издержек производства, связанных с проведением в период после капитального ремонта технического обслуживания и текущих ремонтов машины Стор за плановую наработку г, то есть

С

С +С

кр тр'

При этом затраты на капитальный ремонт вычисляются по выражению

С- -Сш+кр-£м)+атсО,Тч

кр

где пкр - число сборочных единиц, подвергшихся замене; Смд,-, Ссо.;, Сзч,- - соответственно стоимость демонтажно-монтажных операций с учетом выполнения совмещаемых операций, стоимость совмещаемых операций и стоимость запасных частей по замене /-сборочной единицы при производстве капитального ремонта (/'=1,2,3пкр), руб.; кр:, -коэффициент, учитывающий увеличение реальной стоимости ремонта машины за счет недоиспользования ресурса заменяемой /'-сборочной единицы и увеличения расхода запасных частей; определяется по формуле

1 р.,

Здесь /0./ - остаточный ресурс /-сборочной единицы; /р,- - прогнозируемый ресурс до замены /'-сборочной единицы; с -себестоимость единицы продукции предприятия; ауп - доля условно-постоянных издержек в себестоимости продукции

предприятия; Оч - среднечасовая выработка машины; Ткр - длительность капитального ремонта машины, ч. С учетом (3) формула (2) имеет вид

С \

С\

кр

=1

/=1

С -С +

^мд.1 СО,! ^

1 +

с.

Р' )

+ аупС<2ЛР

Издержки Сгр, связанные с проведением текущих ремонтов в плановый период, определяются по выражению

с,», = £ ÍPmj - C„J + С„.,. + amcQM [f, (í„ )TvJ + P, (/,, )r„, ]}л', (г),

¿=1

где Сщ,, Cc0.ÍP C34j - соответственно стоимость монтажно-демонтажных операций, стоимость совмещаемых операций и стоимость запасных частей для производства текущего ремонта /'-элемента машины, руб. При этом текущий ремонт /'-элемента машины состоит в его замене с последующим восстановлением работоспособности в условиях ремонтного предприятия, которое производится путем замены на новые или восстановленные как исчерпавших свой ресурс деталей, так и деталей с остаточным ресурсом ниже нормативной наработки до следующей замены /-элемента машины; птр - число сборочных единиц, подвергшихся замене на текущих ремонтах машины; t3.¡ - наработка /-сборочной единицы до замены (восстановления); F¡(t3J и P¡(t3J - вероятность соответственно отказа и безотказной работы /-сборочной единицы на момент замены; THp,i и TnPfi - средняя продолжительность замены /-сборочной единицы в случае соответственно непланового (отказа) и планового ремонта, ч; N¡ (т) - число замен /'-сборочной единицы в плановый период т с вероятностью, не меньшей, чем Р=1-а, которое должно удовлетворять условию [1]:

Р{щ (г) < Ni (г)} > 1 - а или Р{п, (т) > Ni (г)} < а,

где n¡(t) - случайное число замен /-сборочной единицы в плановый период т.

Поскольку n¡(r) распределяется асимптотически-нормально с параметрами [2]:

М[п,

где Г/ - наработка на отказ /'-сборочной единицы, а о? - среднеквадратическое отклонение наработки /'-сборочной единицы до замены (восстановления), то

1 -а<Р<

ni(T)-M[nl{r)]<Ni{T)-M{n¡{r)}

( N^-Mln^r)}

W»M J

V

щщ

Ф! w,

I \~а

К

где и1.а - квантиль функции, обратной функции нормального распределения, для уровня вероятности (достоверности) Р.

Выражение (7) с учетом (6) запишется

1 -а <Р\

' <-----

(

\

(7t-fü

С ¡\IT

ir* Vi/

Ф

Nt

Т.

\-а

V

(7,

V

У

Отсюда число замен /-сборочной единицы в плановый период г с вероятностью, не меньшей, чем Р=1-а, определится как

АГ / N Т i,

'Т2

V

Здесь квантиль и^а определяется при заданном уровне достоверности Р-1-а как корень уравнения

р= » íe-',2d! + -/о^ J о

л! ¿71

Выражение (1) критерия суммарных затрат на ремонт машины в плановом периоде т с учетом формул (4), (5) и (8) принимает вид

С

Ч'

1

/=1

С -С + с

.wd./ ^СОЛ т ^ зчл

t .

1 +

t

.vid./

p-i \

+ aVÍ1cQT+->

1 +

+ a]mcQ4[F¡(t3JKj+pXÜ U

р.i J

Z

- + w,

(7

M y

Расчет критерия суммарных затрат по формуле (9) ведется при условии обеспечения заданного уровня надежности машины путем перебора вариантов программы. К рассмотрению принимаются те значения критерия, при которых уровень надежности достаточен для выполнения производственного задания с риском не более чем а. С данным уровнем риска определяется количество сборочных единиц, которое требуется заменить для обеспечения заданного уровня надежности машины в плановом периоде. Минимальное значение критерия суммарных затрат, удовлетворяю-

щее требованию надежности, соответствует оптимальной программе ремонта машины. При этом программа ремонта характеризуется периодичностью и трудоемкостью плановых ремонтов, перечнем заменяемых сборочных единиц,

Критерий суммарных затрат позволяет определять рациональный объем капитального ремонта, объем, продолжительность, периодичность и трудоемкость различного вида текущих ремонтов конкретной машины в сочетании с минимальными производственными издержками на содержание оборудования и уровнем надежности, гарантирующими выполнение производственного задания. Рассмотренный метод оптимизации годового графика ремонта машин и оборудования планируется использовать при разработке Единой интегрированной системы управления АК «АЛРОСА».

Библиографический список

1. Байхельт Ф„ Франкен П. Надежность и техническое обслуживание, Математический подход. Пер, с нем. -• М,: Радио и связь, 1988. - 392 с.

2. Певзнер АД. Примеры и упражнения по теории надежности. - М,: Изд-во Моск. гор. инст-та, 1976. - 130 с,

Б.Л.Тальгамер. В.П.Федорко, ВЛ.Фшоиюк, Ю.В.Драбчук, Г.Д.Мальцева, Л.Г.Рубцов

Перспективы развития горнодобывающей промышленности ¡Иркутской области

Минерально-сырьевая база области включает в себя практически все виды полезных ископаемых. Стоимость только разведанных запасов минерального сырья оценивается в сотни миллиардов долларов США. В настоящее время разрабатывается более 500 месторождений. Однако из 40 видов, учтенных госбалансом, добывается лишь 16 видов минерального сырья,

Действующий горнодобывающий комплекс обеспечен запасами полезных ископаемых в различной степени. Наиболее высокой обеспеченностью (10 лет и более) характеризуются предприятия, добывающие каменную соль, каменный и бурый угли, магнезит, огнеупорные глины и другие общераспространенные полезные ископаемые. Вместе с тем, минерально-сырьевая база золотодобычи характеризуется устойчивой тенденцией к увеличению разрыва между количеством погашенных запасов и количеством вновь разведуемых (табл, 1),

Анализ финансового обеспечения развития сырьевой базы россыпного золота в области показывает, что оно осуществлялось, в основном, за счёт отчислений на ВМСБ, которые оставались у предприятий

Соотношение показателей "добычи" за период с

(5,8%, а с 1998 г. - 5,3%), и собственных средств предприятий, Доля поступления средств из федерального и областного бюджетов на развитие МСБ золотодобывающей отрасли области невелика и тратится, в основном, на поисковые работы. Имеет место тенденция последовательного увеличения затрат на развитие МСБ и повышения себестоимости разведки 1 г металла с 7,6 до 17,4 руб, (1997-2000 гг.).

Уже в ближайшее время объектами эксплуатации могут стать открытые и разведанные месторождения углеводородов. Освоение месторождений природного газа и нефти позволит решить следующие задачи: осуществить экспорт газа в страны Азиатско-Тихоокеанского региона; повысить эффективность использования существующего нефтегазохимического комплекса; перевести ряд действующих топливно-энергетических предприятий с потребления угля на газ и тем самым существенно улучшить экологическую ситуацию в области. Промышленная добыча углеводородного сырья в перспективе может достичь 7-8 млн.т и более,

Таблица 1

и прироста" запасов россыпного золота 1989 по 2000 г., т,

Показатели Годы

1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000

Добыча металла (погашение запасов) 11,2 11,3 11,8 12,0 12,2 11,2 11,1 11,3 11,3 11,0 12,3 15,8

Прирост запасов 11,7 10,8 11,0 11,6 5,4 8,1 14,1 12,5 9,4 6,5 10,4 9,8 |

Соотношение (нарастающий итог) + 0,5 - -0,8 -1,2 -8,0 -11,1 -8,1 -6,9 -8,8 -13,3 -15,2 ---—1 -21,2