авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 |

Научно-методологические основы формирования парка лесосечных машин предприятия

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

МАКУЕВ Валентин Анатольевич

НАУЧНО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПАРКА ЛЕСОСЕЧНЫХ МАШИН ПРЕДПРИЯТИЯ

Специальность 05.21.01 – «Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Москва – 2010

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении

высшего профессионального образования

«Московский государственный университет леса»

Официальные оппоненты:

Быков Владимир Васильевич доктор технических наук, профессор

Григорьев Игорь Владиславович доктор технических наук, профессор

Мясищев Дмитрий Геннадьевич доктор технических наук, профессор

Ведущая организация:

ГОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»

Защита диссертации состоится 1 октября 2010 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д.212.146.03 при ГОУ ВПО «Московский государственный университет леса» по адресу: 141005, г. Мытищи-5, Московская обл., 1-я Институтская ул., дом 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Московский государственный университет леса»

Автореферат разослан _____ августа 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор технических наук, профессор Б.М. Рыбин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. По данным Рослесхоза в 2009 г. было заготовлено около 156,0 млн. м3 древесины. Лесозаготовительные работы ведут как крупные лесопромышленные компании, так и небольшие предприятия, имеющие разное техническое оснащение. Структура парка, технический уровень лесозаготови­тельных машин и объемы их применения определяют материальную базу и тех­нологию лесозаготовительного производства.

При формировании парка лесосечных машин и построении системы их тех­нического сервиса необходимо учитывать тенденции инновационного развития отраслей экономики в России и за рубежом. В современных условиях необходим критический анализ использования лесозаготовительной техники, в том числе за­рубежной, нужны новые подходы к выбору парка машин. Необходимость такой постановки задачи связана с коренными изменениями, сложившимися на рынке лесосечных машин в последние годы: изменилась технология и структура парка, появилась техника зарубежных фирм, отечественные производители резко сни­зили выпуск машин. Эффективность использования лесосечных машин во многом зависит и от работы сервисной инфраструктуры, в которой в последние годы про­изошли резкие изменения (многие ремонтные предприятия прекратили деятель­ность, некоторые перепрофилировались), что сказалось на простоях по причине неисправностей и на затратах по техническому обслуживанию и ремонту лесосеч­ных машин.

Поэтому целью работы является повышение эффективности лесозаго-товительного производства путем научно обоснованного формирования парка лесосечных машин и их обслуживания.

Объект и предмет исследования. Объектом исследования являются лесозаготовительные предприятия, отдельные лесосечные машины и парк машин предприятия в целом и система их обслуживания, а предметом исследования – технологические, производственные и экологические параметры комплекса лесосечных работ.

Методы исследования. В работе применены методы исследования, включающие: анализ литературных источников, посвященных вопросам выбора и определения необходимого числа машин для проведения лесосечных работ; анализ и систематизация существующих и перспективных технологических процессов и систем машин, как объектов исследований при формировании парка лесосечных машин с учетом особенностей предприятия.

В работе использованы методы исследования операций, математической статистики и математического моделирования на ЭВМ, натурные эксперимен­тальные исследования с хронометражными наблюдениями.

Научная новизна. В работе приведены следующие положения, обла­дающие научной новизной:

разработаны научные основы формирования парка лесосечных машин с учетом природно-производственных условий и системы их обслуживания;

получена экономико-математическая модель, позволяющая для различных экономических и природно-производственных условий лесозаготовительного предприятия формировать парк лесосечных машин, в том числе на перспективу, в зависимости от заданной динамики заготовки древесины;

разработана новая типизация условий применения лесосечной техники, позволяющая решить вопрос первоначального выбора машин для работы в природно-производственных условиях предприятия;

впервые получены математические зависимости производительностей ос­новных типов лесосечных машин, учитывающие природные и технологические параметры, позволяющие определить максимальную и минимальную производи­тельность машин (поле значений) для благоприятных и неблагоприятных условий работы;

– предложена методика принятия решения о включении дополнительных машин в основную систему лесосечных машин, учитывающая их технические возможности;

предложена методика объединения лесосек в однородные группы и выделения среди них модельных;

дана оценка влияния основных природно-производственных и технологи­ческих факторов на эффективность работы парка машин предприятия;

предложен новый подход в определении потребности парка лесосечных машин в обслуживании, в том числе его обеспечение запасными частями и обменными агрегатами.

Практическая значимость полученных результатов. Результаты теоретических и экспериментальных исследований позволяют:

– решать задачи проектирования лесосечных работ лесозаготовительного предприятия на основе разработанных алгоритмов, компьютерных программ и созданной базы данных;

– определять оптимальный парк машин в условиях, характерных для конкретного предприятия;

– решать задачи оперативного управления парком лесосечных машин предприятия, в том числе рационального распределения машин по операциям;

– принимать управленческие решения по выбору оборудования и необ­ходимой квалификации исполнителей для проведения операций лесосечных работ с заданными технологическими параметрами;

– определять эффективность работы лесосечных машин в зависимости от различных природно-производственных условий и технологических параметров машин и достигать максимальной их загрузки в конкретных условиях;

– определять потребность парка лесосечных машин в обслуживании с учетом снижения их простоев по причине неисправностей;

– совершенствовать научные основы и расширять знания для составления требований к технике и технологии лесозаготовок.

Реализация результатов работы. Основные положения диссертации ис­пользованы в практике работы ФГНУ «ГНЦ ЛПК», Управления лесами Влади­мирской области, Талдомским, Рузским ЛПХ и Волоколамским лесокомбинатом Московской области, Зейским ЛПХ Амурской области, Кольчугинским ЛПХ, ОАО «Гусевский леспромхоз», ООО «ПКП-лидер», ГУ «Гусевской лесхоз», Гусь-Хрустальным филиалом ГУП «Владжилкомхоз», Вышинским ЛПХ Республики Мордовия. По договорам с предприятиями выполнены исследования и подготовлены четыре отчета о НИР с рекомендациями по выбору парка лесосечных машин.

Результаты исследований внедрены в учебный процесс в Московском госу­дарственном университете леса и Уральском государственном лесотехническом университете, где полученные результаты используются при чтении лекций, в том числе на факультете повышения квалификации работников отрасли, подготовке аспирантов, путем использования подготовленных автором учебника, учебных пособий, энциклопедии и монографии «Формирование парка лесосечных машин для лесозаготовительного предприятия».

Апробация результатов работы. Основные положения и результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены на научно-технических конфе­ренциях МЛТИ (Московского лесотехнического института, 1985-1993 гг.); МГУЛ (Московского государственного университета леса, 1994-2009 г.г.); ПетрГУ (Пет­розаводском государственном университете, 1992 г.); УГЛТУ (Уральском госу­дарственном лесотехническом университете, 1992 г); СПбЛТА (Санкт-Петербург­ской лесотехнической академии, 1990 г); научно-технической конференции «Уче­ные вузов - народному хозяйству» (НРБ, г.

София, Высший лесотехнический ин­ститут, 1989 г.); V Всесоюзной научно-технической конференции «Механизация и автоматизация переместительных работ на предприятиях лесного комплекса» (г. Пушкино, 1989 г.); технических совещаниях в Московском и Владимирском ТПОЛХ (1987-1989 г.г.); кафедре механизации лесного хозяйства и лесозаготовок Зволенского лесотехнического института (ЧСФР, г. Зволен, 1990 г.); международ­ной выставке-ярмарке «Российский лес» (г. Вологда, 2002, 2005, 2009 гг.); между­народном форуме «Лес и человек» (г. Москва, 2002 г.); международной научно-технической конференции «Рациональное использование лесных ресурсов» (Юго­славия, г. Белград, Высший лесной университет, 1997 г.); семинаре «Наука и рели­гия – история и современность» (Израиль, г. Нетания, 1998 г.); кафедре лесного дела Хельсинского университета (Финляндия, г. Хельсинки, 1998 г.); междуна­родном семинаре «Техника и технология процессов лесозаготовок» (Чехия, г. Зво­лен, Технический университет, 1998 г.); первой международной конференции «Заготовка и переработка лесной продукции» (Португалия, г. Порто, универси­тет Фернандо Пессоа, 2004 г.); Всероссийской научно-технической конференции «Повышение эффективности механических и энергетических систем» (г. Саранск, Мордовский государственный университет); международной научно-практи­ческой конференции «Научные проблемы развития ремонта, технического обслу­живания машин, восстановления и упрочнения деталей (Москва, ГОСНИТИ); совместном заседании кафедр МГУЛ (Москва, МГУЛ, февраль 2010 г.).

Публикации. Основное содержание работы отражено в 47 работах, в том числе: монографии, учебнике и учебных пособиях, статьях в научно-технических журналах, в том числе изданиях, рекомендуемых ВАК для публикации результатов докторских диссертаций, других изданиях.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов и рекомендаций, списка использованных источников и приложений. Содержание работы изложено на 313 страницах машинописного текста, иллюстрировано 46 рисунками и 21 таблицами. Список использованных источников содержит 272 наименования.

Основные научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту.

1. Методология повышения эффективности работы техники для лесосечных работ за счет минимизации потерь, связанных с выбором парка машин (оптималь­ного по структуре и численности) и построения оптимальной системы их обслу­живания.

2. Экономико-математические модели, алгоритмы и компьютерные про­граммы для формирования парка лесосечных машин в различных природно-про­изводственных условиях.

3. Методологический подход к обоснованию и разработке типизации условий применения лесосечной техники.

4. Математические модели производительности основных лесосечных машин, позволяющих определить поле значений сменной производительности для различных природно-производственных условий.

5. Критерий и результаты оценки основных природно-производственных, экологических и технологических факторов (годовой объем заготовки древесины, соотношение в общем объеме заготовки различных видов рубок, влияние лесохозяйственных требований по сохранению подроста, крупномерный дре­востой) на эффективность работы парка машин.

6. Новый подход в определении потребности парка лесосечных машин в обслуживании, в том числе его обеспечение запасными частями и обменными агрегатами.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении содержится общая характеристика работы, обоснование актуальности темы и основные положения диссертации, выносимые на защиту.

В первой главе показано состояние механизации лесосечных работ, дан анализ методических подходов к выбору парка машин и обоснованию системы их обслуживания. Намечена цель и определены задачи исследования. Отме­чено, что износ основных производственных фондов на лесозаготовках высо­кий, а коэффициент обновления самый низкий из всех отраслей лесопромыш­ленного комплекса. В возрастной структуре действующего парка лесосечных машин более 60 % занимает полностью амортизированная техника, которая в соответствии с действующими нормативными документами должна быть спи­сана. Например, около 65% тракторов ТТ-4 (ТТ-4М) Алтайского тракторного завода эксплуатируются свыше 5 лет. За пределами пятилетнего срока эксплуа­тации находится 43% тракторов ТДТ-55А Онежского тракторного завода. Неблагоприятное положение сложилось с бесчокерными трелевочными маши­нами. Свыше 70% парка машин ЛП-18Г и ЛТ-154А имеют срок службы более 5 лет. Остается низкой и производительность трелевочных тракторов. Так, в группе обследованных предприятий годовая выработка среднесписочного тре­левочного трактора типа ТДТ-55А составила 4,5 тыс. м3, сменная выработка 47 м3, отработано в среднем 96 смен в год; трелевочного трактора ТТ-4 (ТТ-4М) соответственно 5,5 тыс.м3 и 58 м3, 96 смен. Проблему технического уровня отечественных лесосечных машин обостряет и то, что в условиях либерализации внешнеэкономической деятельности и самостоятельности лесопромышленных предприятий возрастает поток импортной техники. По сравнению с отечественной техникой она имеет более высокие показатели использования. Так, в ОАО «Белозерский ЛПХ» Вологодской области, годовая выработка среднесписочного форвардера компании Джон Дир (США) составила 13,7 тыс.м3.

Над совершенствованием техники и технологии лесосечных работ труди­лись большие коллективы ученых вузов и НИИ. Из теоретических работ сле­дует отметить исследования В.И. Алябьева, Г.К. Виногорова, К.И. Вороницына, Ю.Н. Венценосцева, А.Т. Гурьева, Э.Ф. Герца, В.М. Захарикова, Н.Ф. Ковалева, В.Г. Кочегарова, В.Ф. Кушляева, П.М. Мазуркина, А.П. Матвейко, В.Н. Мень­шикова, В.И. Обыденникова, С.Ф. Орлова, В.И. Патякина, В.С. Петровского, А.П. Полишука, И.В. Турлая, Ю.А. Ширнина, С.Б. Якимовича и других. Вопро­сам формирования систем лесосечных машин для работы в различных усло­виях и обоснования их параметров посвящены работы П.И. Аболя, К.И. Воро­ницына, Е.Г. Гладкова, И.В. Григорьева, В.М. Захарикова, Н.Ф. Кусакина, Д.Г. Мясищева, В.П. Немцова, В.Б. Прохорова и др. Исследования по влиянию лесо­сечных машин на лесную среду проводились А.С. Баранцевым, Г.К. Виногоро­вым, Г.М. Гугелевым, З.Н. Кистерней, В.М. Котиковым, Ю.Д. Силуковым, В.С. Сюневым, В.С. Федуловым, Ю.Н. Ягудиным и др. За рубежом этими вопро­сами занимались Wasterlund I., Leinss C., Athanassiadis D., Moskalik T., Sadovski J., Fries J. и другие.

Основы моделирования и принятия оптимальных решений при формиро­вании парка машин рассмотрены в работах Ю.Ю. Герасимова, А.А. Камусина, В.А. Кузнецова, Б.Я. Курицкого, Х.Майна, С. Осаки, А.В. Питухина, А.К. Редь­кина, М.Т. Реклейтиса, В.С. Сюнева, В.И. Чернецкого, И.Р. Шегельмана и ряда других исследователей. Анализ изложенных в работах методов выбора парка машин для проведения лесосечных работ позволил разделить их на норматив­ные, графические и расчетные. Анализ указанных методов показал, что они, в основном, позволяют решить лишь ряд частных задач проектирования техноло­гических процессов лесосечных работ.

Эффективность парка лесосечных машин во многом определяется функ­ционированием системы их оперативного управления, в том числе рациональ­ного распределения машин по операциям, и их техническим состоянием. Управление техническим состоянием лесосечных машин (коэффициент техни­ческой готовности, простои) возможно через планирование их потребности в обслуживании, в том числе затрат на ремонтно-обслуживающие работы и запасные части. Проблемам надежности, в том числе, обеспечение запасными частями лесозаготовительных машин с использованием вероятностно-стати­стических методов расчета посвящены работы В.В. Амалицкого, В.Н. Анд­реева, К.Н. Баринова, И.М. Бартеньева, В.С. Волкова, Ю.Ю. Герасимова, Ю.А. Добрынина, Ю.П. Кононова, В.И. Кучерявого, Ф.П. Попова, В.П. Тюкавина, А.С. Федорова и ряда других исследователей. Вопросы, связанные с совершен­ством технической эксплуатации и технического сервиса, освещены в работах В.В. Балихина, В.В. Быкова, В.Н. Винокурова, И.В. Воскобойникова, Н.С. Ере­меева, А.М. Задирана, Ю.М. Кулагина, М.А. Мазуркевича, Е.А. Пучина, Э.А. Северного, А.В. Серова, В.Н. Шиловского и других исследователей.

Анализ подходов к выбору критерия эффективности функционирования системы обслуживания машин в различных отраслях показал, что одним из обобщающих показателей является надежность техники и, как следствие, ми­нимум простоев из-за неисправностей. Поэтому оптимизация затрат и струк­туры работ по снижению потерь, связанных с простоями является основой современных методик определения потребностей в обслуживании машин.

На основании анализа состояния проблемы сформулирована цель диссертационной работы.

Для достижения поставленной цели в работе намечено решение следующих задач:

– выполнить анализ и систематизацию технологических процессов и сис­тем лесосечных машин, составляющих парк лесосечных машин, как объектов исследования;

– разработать математическую модель процесса лесосечных работ с целью выбора оптимальных решений путем оценки вариантов по ряду показа­телей эффективности и с учетом экологических и других ограничений;

– провести типизацию природно-производственных условий применения лесосечной техники и разработать методику объединения лесосек в однородные группы с целью определения области эффективного применения парка лесо­сечных машин для группы предприятий или региона;

– дать оценку работы парка машин на базе наиболее распространенных и перспективных лесосечных машин для определения их эксплуатационных ха­рактеристик;

– разработать методику выбора парка лесосечных машин для предпри­ятий и внедрить ее в практику лесозаготовительного производства;

– обосновать потребность парка лесосечных машин в услугах системы обслуживания, в том числе обеспечения запасными частями и обменными агре­гатами;

– дать рекомендации по совершенствованию управления парком лесосеч­ных машин и оценить их экономическую эффективность.



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.