Степень сложности ремонта агрегата, машины, их ремонтные особенности оцениваются категориями сложности ремонта. Категории сложности ремонта оборудования зависят от его конструктивных и технологических особенностей.
Для оценки ремонтных особенностей металлорежущего, деревообрабатывающего, кузнечно-прессового, литейного, подъемно-транспортного оборудования за эталон принята ремонтосложность токарно-винторезного станка IK62 с наибольшим диаметром обрабатываемого изделия 400 мм и расстоянием между центрами 1000 мм. Агрегату-эталону присвоена одиннадцатая категория сложности.
Для планирования, учета ремонтных работ и расчетов наряду с категорией сложности ремонта вводится понятие «ремонтная единица». Значение категорий сложности ремонта и количество ремонтных единиц для любого агрегата совпадают. Количество установленных ремонтных единиц позволяет составить суждение об объеме работ по ремонту оборудования в целом на предприятии и т. д.
В промышленности трудоемкость одной ремонтной единицы равна 35 ч, она была принята в конце 50-х гг. прошлого столетия и действует по настоящее время.
При обосновании условной единицы сложности на техническое обслуживание и ремонт машин и оборудования в животноводстве сделаны выводы, что независимо от того, какая трудоемкость будет присвоена одной условной единице — 27, 35 или 50 ч, это не повлияет на определение категории сложности, а только будет изменяться численное значение условных единиц по определяемой машине. Главная наша задача — определить категорию сложности так, чтобы она отражала объективную трудоемкость технического обслуживания и ремонта животноводческой техники.
Например, не имеет значения, какое количество условных единиц будет присвоено доильной установке АДМ-8 на 200 голов — 9, 13 или 17, важно, чтобы во всех случаях принимаемые значения отражали годовую трудоемкость 460 ч на техническое обслуживание и ремонт данного вида оборудования.
При определении категории сложности за условную единицу технического обслуживания и ремонта решением Научно-технического совета МСХ СССР и Госкомсельхозтехникой СССР от 16 марта 1981 г. принята трудоемкость 27 чел.-ч — единая для механического, санитарно-технического, теплотехнического и электрического оборудования.
На основании проведенных в 1980–1982 гг. исследований институтами ВНИИТИМЖ, ВИЭСХ, ВНИИТИН и ВНИЭТУСХ и другими по обоснованию условной единицы на техническое обслуживание и ремонт машин и оборудования в животноводстве, были приняты средние годовые затраты труда на ТО и ремонт, например, ротационного насоса НРМ-2 (27 ч) за условную единицу для механического, санитарно-технического, теплотехнического и электрического оборудования, применяемого в животноводстве и птицеводстве страны.
Целесообразно и в наших современных условиях принять единую условную единицу 27 ч на техническое обслуживание и ремонт машин и оборудования в животноводстве, и определять категорию сложности технического обслуживания и ремонт машин и оборудования в животноводстве необходимо по техническим параметрам эмпирическим методом с подбором коэффициентов к каждому параметру.
Для определения категории сложности технического обслуживания и ремонта в животноводстве необходимо все животноводческое оборудование и машины распределить на группы технологического назначения. После этого по каждой группе машин проводится анализ по конструктивным особенностям и определяется базовая машина для определения категории сложности. Если в группе машины по своей конструкции отличаются, то их нужно формировать на подгруппы по конструктивному устройству и также для каждой подгруппы принять базовую машину. Это позволяет более точно определить категорию сложности не только на существующие машины, но и на вновь проектируемые.
Исходными данными для определения категорий сложности технического обслуживания и ремонта машин и оборудования в животноводстве являются параметры и технические характеристики, приведенные в паспорте оборудования. Поэтому категория сложности технического обслуживания и ремонта животноводческой техники является величиной постоянной. Она может изменяться лишь в результате совершенствования или модернизации оборудования.
Для расчета категорий сложности по каждой группе машин и оборудования, применяемых в животноводстве, определены эмпирические зависимости. Эти зависимости установлены с учетом конструктивных и технологических особенностей, а также весовой характеристики.
Принятые в зависимостях обозначения по возможности унифицированы. Так, буквой N в формулах для всех видов оборудования обозначается установленная мощность, буквой П — производительность машины, буквами L или ℓ — длина, h — высота оборудования, ГП — грузоподъемность, С — постоянное число, введенное для определенной группы машин и оборудования, R — категория сложности технического обслуживания и ремонта животноводческой техники. Подсчет категории сложности технического обслуживания и ремонта машин и оборудования животноводческой техники можно производить по следующим формулам:
1) для доильных установок:
2) для холодильных установок:
где: R — категория сложности технического обслуживания и ремонта животноводческой техники;
N — установленная мощность, кВт;
П — производительность короводоек за час работы, охлаждение молока, л/ч;
m — масса, кг;
DА — количество доильных аппаратов, шт.;
К1 , К2 , К3 , К4 — числовые значения коэффициентов;
С — постоянная величина сложности технического обслуживания и ремонта, установленная для группы машин.
В связи с тем что все животноводческое оборудование распределено по группам, для более удобного пользования формулы и числовые значения коэффициентов сведем в таблице.
Приведем пример, как определить категорию сложности автоматизированной доильной установки «Елочка» УДЕ-8А. Из технической характеристики имеем данные: установленная мощность — 22 кВт; производительность — 85 коров/ч; масса установки — 3,5 т; количество доильных аппаратов — 16 шт.
Подставим данные в зависимость для доильных установок:
Следовательно, категория сложности УДЕ-8А равна 22 усл. ед.
Применение прикладной математики (прежде всего математического программирования) при решении задач комплексной механизации и автоматизации всех процессов, а также экономических задач позволяет найти из числа возможных решений наилучший, оптимальный вариант, при котором в развитии производства достигается максимальный эффект за счет более целесообразного использования имеющихся производственных ресурсов.
При определении числовых коэффициентов для зависимостей, влияющих на категорию сложности технического обслуживания и ремонта машин и оборудования в животноводстве, использован метод многофакторного корреляционного анализа. Преимущество математических методов состоит в том, что они позволяют рассчитать, в какой степени каждый фактор в отдельности влияет на категорию сложности технического обслуживания и ремонта исследуемой зависимости. Кроме того, методы математической зависимости позволяют учесть не только влияние каждого отдельного фактора, но и выявить результаты совместного действия группы изучаемых факторов.
Математическая модель при решении задач рассчитана на линейную зависимость и предусматривает расчет числовых значений влияния факторов на результативные показатели (категорию сложности технического обслуживания и ремонта машин и оборудования в животноводстве).
Корреляционные уравнения при линейной зависимости имеют следующий вид:
где: Y — категория сложности технического обслуживания и ремонта машин и оборудования в животноводстве;
Aо — свободный член в уравнениях;
Х1 , Х2 … Хn — показатели факторов, определяющие категорию сложности технического обслуживания и ремонта машин и оборудования в животноводстве;
A1 , A2 … Аn — коэффициенты регрессии при показателях факторов.
С помощью многофакторного корреляционного анализа выявлено влияние различных факторов на категорию сложности технического обслуживания и ремонта машин и оборудования в животноводстве. Для этого по каждой группе машин и оборудования были отобраны факторы. Так, для доильных установок отобрано четыре фактора:
1) Х1 — установленная мощность, кВт;
2) Х2 — производительность коров/ч;
3) Х3 — масса доильной установки, т;
4) Х4 — количество доильных аппаратов, шт.
Совокупное влияние включающих в корреляционную модель факторов выражается следующим уравнением:
Совокупный коэффициент корреляции (R) составил 0,97, коэффициент множественной детерминации (R2 ) — 0,94, следовательно, избранные факториальные признаки имеют тесную связь и оказывают влияние на категорию сложности технического обслуживания и ремонта машин и оборудования в животноводстве на 94 %.
Для холодильных установок были отобраны и включены следующие факторы:
1) Х1 — производительность охлаждения молока, л/ч;
2) Х2 — масса холодильной установки, кг.
В результате решения получено следующее уравнение:
Для насосов, подающих воду из поверхностных водоисточников и шахтных колодцев, в корреляционную модель были включены следующие факторы:
1) Х1 — установленная мощность, кВт;
2) Х2 — производительность подачи воды, м3 /ч;
3) Х3 — напор воды, м вод. ст.
При этом получено уравнение множественной регрессии следующего вида:
где коэффициент множественной корреляции (R) составляет 0,88;
коэффициент детерминации (R2 ) равен 0,78.
Для электроводонагревателей отобраны следующие факторы:
1) Х1 — производительность нагрева воды, л/ч;
2) Х2 — вместимость резервуара, л.
Соответственно, получено уравнение следующего вида:
Коэффициент множественной детерминации показывает, что категория сложности обусловлена вариацией анализируемых факторов на 86 %. По оборудованию для прессования кормов и гранулирования травяной муки в качестве основных факторов включены:
1) Х1 — установленная мощность, кВт;
2) Х2 — объем зоны обслуживания м3 (произведение конструктивной длины, ширины и высоты). В результате определена теснота связи совокупного влияния факторов на категорию сложности технического обслуживания и ремонта оборудования, описываемая множественным линейным уравнением корреляции:
По оборудованию для мобильной раздачи кормов определены факторы, которые включены в корреляционную модель:
1) Х1 — производительность раздачи кормов, т/ч;
2) Х2 — грузоподъемность, кг;
3) Х3 — масса изделия, кг.
При этом получено следующее уравнение:
Коэффициент множественной корреляции (R) составляет 0,91.
Коэффициент множественной детерминации (R2 ) равен 0,82, это показывает, что категория сложности технического обслуживания и ремонта машин и оборудования для мобильной раздачи кормов обусловлена вариацией анализируемых факторов на 82 %.
Из корреляционного анализа видно, что коэффициент детерминации (R2 ) во всех случаях превышает 75 %, следовательно, избранные факториальные признаки охватывают значительно большую часть факторов, влияющих на категорию сложности технического обслуживания и ремонта машин и оборудования в животноводстве. Кроме того, с помощью корреляционного многофакторного анализа для каждой группы машин определены коэффициенты зависимостей и постоянные значения.
Однако коэффициенты уравнения множественной регрессии в натуральном масштабе, характеризующие степень влияния каждого фактора на результативный показатель, не сопоставлены между собой, так как единицы измерения факторов различны. Коэффициенты уравнения регрессии выражены в той же единице (единицах), что и результативный показатель, а показатели включенных факторов имеют различные единицы измерения: кВт, м3 , м, кг и т. д. Поэтому только на основании коэффициентов регрессии нельзя судить о том, какие факторы и в какой степени оказывают влияние на категорию сложности технического обслуживания и ремонта животноводческой техники. Сопоставимость коэффициентов регрессии достигается с помощью коэффициентов эластичности.