DOI: https://doi.org/10.37129/2313-7509.2024.22.17
УДК 637.428.34
В.В. Мельник https://orcid.org/0000-0002-6153-1628
В.В. Клименко, к.т.н., с.н.с. https://orcid.org/0000-0002-8073-4404
О.І. Ковалюк https://orcid.org/0000-0002-5346-8243
Військова академія (м. Одеса), Україна
ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ ФУНКЦІОНУВАННЯ СИСТЕМИ ТЕХНІЧНОГО ОБСЛУГОВУВАННЯ І РЕМОНТУ ЗРАЗКІВ ВІЙСЬКОВОЇ ТЕХНІКИ
У статті розглянуто сучасні підходи до організації, управління та реалізації процесів технічного обслуговування і ремонту зразків військової техніки в системі технічного обслуговування та ремонту (ТОіР) у Збройних Силах України, а також обґрунтовано критерії оцінки ефективності системи ТОіР для зразків бронетанкової техніки з урахуванням напрацювання, терміну перебування в зразків військової техніки в експлуатації. Визначено показники оцінки ефективності функціонування системи ТОіР для зразків військової техніки. та запропоновано підхід до їх впровадження в систему технічного обслуговування та ремонту таких зразків. Запропонований підхід до оцінки ефективності системи ТОіР охоплює основні процеси технічного обслуговування та ремонту зразків військової техніки. Обґрунтовані часткові показники ефективності дають змогу більш якісно оцінювати процеси, які відбуваються в системі ТОіР та зосереджують увагу на найбільш важливих зовнішніх та внутрішніх проблемних моментах процесів технічного обслуговування та ремонту зразків транспортних засобів у визначених умовах їх експлуатації іпри цьому узгоджені з можливими сучасними методами проведення ТОіР. В роботі визначено, що при збільшені напрацювання і терміну перебування зразків військової техніки в експлуатації збільшується не тільки кількість відмов в системах, агрегатах і вузлах, а і витрати праці фахівців ремонтних підрозділів, а відповідно і час на їх усунення цих відмовТому в роботі запропоновано кількісною мірою оцінки ефективності функціонування системи ТОіР для зразків військової техніки коефіцієнт технічного використання який враховує часткові показники часових витрат на перебування зразків в працездатному стані, сумарний час простоїв через непланові ремонти та сумарний час простоїв на технічному обслуговуванні. Такий підхід дозволяє за рахунок оптимізації часових витрат на обслуговування зразків військової техніки підвищити ефективність функціонування системи їх ТОіР
Ключові слова: система технічного обслуговування і ремонту, бронетанкова техніка, оцінка ефективності, критеріальні показники, моделювання, напрацювання, час перебування в експлуатації.
Постановка проблеми
Аналіз й узагальнення досвіду експлуатації зразків БТОТ у військах показав, що БТОТ, які перебувають в експлуатації більше 7 років, потребують проведення додаткових заходів, спрямованих на підтримання їх надійності у визначених межах.
Підтримання експлуатаційної надійності зразків у визначених межах покладено на систему ТОіР. Одним із шляхів забезпечення боєздатності зразків БТОТ є підвищення ефективності функціонування системи ТОіР.
Аналіз останніх досліджень та публікацій
У роботах [1-5] проаналізовано фактори, які впливають на ефективність функціонування системи технічного обслуговування і ремонту транспортних засобів військового призначення в різних умовах експлуатації, проведено моделювання визначення періодичності проведення та технічного обслуговування таких зразків, обґрунтовано номенклатурну кількість запасних частин для технічного обслуговування і ремонту спеціальних машин військового призначення.
Сформульовані можливі напрямки удосконалення системи ТОіР та обґрунтовані задачі ТОіР транспортних засобів військового засобів. Але оцінка ефективності системи ТОіР проводиться без врахування напрацювання і терміну перебування зразків транспортних засобів в експлуатації.
Виділення невирішених раніше частин загальної проблеми
Підтримання надійності зразків БТОТ у визначених межах на ділянках напрацювання між номерними ТО здійснюється виконанням ПР вузлів і агрегатів, які виходять з ладу. Кількість ПР збільшується із збільшенням напрацювання і терміну перебування зразків БТОТ в експлуатації.
Зменшити кількість ПР, як показали проведені розрахунково-теоретичні та експериментальні дослідження, можливо проведенням КТО.
Постановка завдання
Обґрунтувати критерії оцінки ефективності функціонування системи технічного обслуговування і ремонту зразків бронетанкової техніки на основі статистичного моделювання залежності імовірності безвідмовної роботи зразків БТОТ від напрацювання і терміну перебування в експлуатації
Виклад основного матеріалу дослідження
Система ТОіР БТОТ призначена для підтримання працездатності зразків БТОТ на визначеному рівні.
Відомо [5], що технічна справність зразків БТОТ є основою їх боєготовності. Тому завдання, які спрямовані на забезпечення технічної справності, як основи безвідмовної роботи зразків БТОТ, є головними в проблемі підтримання зразків у боєздатному стані. Скорочення часу перебування БТОТ на ТОіР також пов’язано з бойовою готовністю, тому що сприяє збільшенню часу використання зразків БТОТ за призначенням.
Під ефективністю функціонування будь-якої системи будемо розуміти узагальнені властивості системи, що характеризують ступінь її пристосованості до виконання поставлених завдань в прийнятих умовах використання.
Кількісною мірою ефективності може бути один або декілька її показників. У даному випадку для оцінки ефективності функціонування системи ТОіР БТОТ основним показником взято коефіцієнт технічного використання 
, який визначається за виразом (1):
, (1)
де Σtпр - сумарний час перебування зразків в працездатному стані;
Σtр - сумарний час простоїв через непланові ремонти;
ΣtТО - сумарний час простоїв на технічному обслуговуванні
Сумарний час на виконання робіт ТО для системи ТОіР зразків БТОТ визначається за виразом (2):
, (2)
де tТОі - час проведення і-го номерного технічного обслуговування;
tКТОj - час проведення j-го контрольно-технічного обслуговування;
N1 - кількість проведених номерних технічних обслуговувань;
N2 - кількість проведених контрольно-технічних обслуговувань
Із збільшенням напрацювання і терміну перебування зразків БТОТ в експлуатації збільшується не тільки кількість відмов у роботі вузлів і агрегатів, а і трудомісткість, відповідно і час на їх усунення. Це пояснюється тим, що відмови, які виникають у роботі вузлів і агрегатів із збільшенням напрацювання і терміну перебування їх в експлуатації стають більш складними, потребують для їх усунення проведення поточних ремонтів із значними витратами матеріальних і трудових ресурсів.
Регресійна залежність трудомісткості усунення однієї характерної відмови і сумарна трудомісткість їх усунення від напрацювання для танків Т-64 показана на (рис 1) та (рис. 2).
Рисунок 1 - Вплив напрацювання танка Т-64 на зміну трудомісткості усунення однієї характерної відмови
Рисунок 2 - Вплив напрацювання танка Т-64 на зміну сумарної трудомісткості усунення характерних відмов
Із графіка (рис.1) видно, що після напрацювання танка 4000 км середня трудомісткість усунення характерних відмов танка перевищує допустиме її значення [5].
У свою чергу, графічна залежність сумарної трудомісткості усунення відмов від напрацювання зразків БТОТ (рис.2) була апроксимована аналітичним виразом 2-го ступеня, при цьому середньоквадратичне відхилення σ дорівнює 0,15, що свідчить про достатню точність розрахунків.
Аналіз результатів проведеного експериментального дослідження залежності імовірності безвідмовної роботи БТОТ від напрацювання і терміну перебування в експлуатації показав, що на кількість відмов у роботі вузлів і агрегатів зразків БТОТ впливає і термін перебування їх в експлуатації. Так, за результатами проведеного дослідження встановлено, що на танках Т-64, які перебувають в експлуатації 10 років, при напрацюванні 4000 км кількість відмов зростає у 1,5 раза порівняно з кількістю відмов, які виникли на танках з терміном перебування в експлуатації 5 років, на танках, які перебувають в експлуатації 15 років – в 2,2 рази, 20 років – в 3 рази відповідно. Залежність сумарної трудомісткості усунення відмов для цих танків показана на (рис.3).
Рисунок 3 - Залежність сумарної трудомісткості усунення відмов для танків Т-64, які перебувають в експлуатації: І – 10 років; ІІ – 15 років; ІІІ – 20 років
З графіків представлених на рисунку 4.3 видно, що для зразків БТОТ, які перебувають в експлуатації 10 років, середня трудомісткість усунення характерних відмов перевищує допустиме значення після 3000 км напрацювання, для зразків БТОт, які перебувають в експлуатації 15 років, – через 2000 км, 20 років – через 1500 км.
Досвід експлуатації у військах показав, що в умовах бойової підготовки військ при виконанні робіт встановлених видів ТО необхідно також виконувати роботи щодо усунення виявлених недоліків у технічному стані зразків БТОТ. У середньому це складає 50% часу від нормативного, визначеного нормативно-технічною документацією для виконання робіт ТО №1, а при виконанні робіт ТО №2 – в середньому обсягом 100% від нормативного часу [5].
За результатами проведених досліджень був розрахований загальний час на виконання робіт різних видів ТО для зразків з різними термінами перебування їх в експлуатації (табл. 1) з врахуванням трудомісткості виду технічного обслуговування, яка визначалася за виразом: (3).
, (3)
|
де |
– |
трудозатрати на проведення j-й операції виду технічного обслуговування (j=1, 2, 3, .. |
|
|
– |
кількість фактично проведених операцій передбачених технічною документацією у виді технічного обслуговування. |
Аналіз результатів розрахунків показав, що фактичний час простою техніки на ТО із збільшенням терміну перебування зразків БТОТ в експлуатації збільшується. При виконанні робіт ТО № 1 для танків з терміном перебування в експлуатації 10 років час простою збільшується в 1,5 раза порівняно з нормативним, з терміном перебування в експлуатації 15 років – в 2,2 рази, 20 років – у 3 рази. При виконанні робіт ТО № 2 час простою танків, які перебувають в експлуатації 10 років, збільшується в 2,1 рази, 15 років – в 3,3 рази, 20 років – в 4,1 рази.
Експериментально було встановлено, що для виконання визначених робіт додаткового ТО обсягом одного КТО для танка Т-64 необхідно 3,5 год, для танка Т-72 – 4 год. Безумовно, запровадження в практику виконання додаткових робіт ТО обсягами визначених КТО призведе до збільшення сумарного часу простою танків на ТО. Для танків Т-64 з терміном перебування в експлуатації 10 років при виконанні одного КТО на ділянках напрацювання між номерними ТО сумарний час простою на обслуговуванні збільшиться в 1,2 рази, для танків з терміном перебування в експлуатації 15 років при виконанні двох КТО – в 1,5 рази, для танків з терміном перебування в експлуатації 20 років – в 1,7 рази.
Таблиця 1 – Загальні витрати часу на проведення номерних технічних обслуговувань для зразків БТОТ з різними термінами перебування їх в експлуатації
|
Термін перебування танка в експлуатації, роки |
Вид ТО |
Нормативний час проведення ТО, год |
Коефіцієнт, який враховує час на усунення |
Загальний час на проведення ТО, год |
|||
|
Т-64 |
Т-72 |
недоліків |
Т-64 |
Т-72 |
|||
|
До 5 |
ТО-1 |
11 |
9 |
1,2 |
13,2 |
10,8 |
|
|
ТО-2 |
16 |
15 |
1,8 |
28,8 |
27,0 |
||
|
10 |
ТО-1 |
11 |
9 |
1,5 |
16,5 |
13,5 |
|
|
ТО-2 |
16 |
15 |
2,1 |
33,6 |
31,5 |
||
|
15 |
ТО-1 |
11 |
9 |
2,2 |
24,2 |
19,8 |
|
|
ТО-2 |
16 |
15 |
3,3 |
52,8 |
49,5 |
||
|
20 |
ТО-1 |
11 |
9 |
3,0 |
33,0 |
27,0 |
|
|
ТО-2 |
16 |
15 |
4,1 |
65,6 |
61,5 |
||
Для танків Т-72 на ділянці напрацювання до планового середнього ремонту встановлена більша кількість номерних ТО, а також час на виконання робіт КТО більший порівняно з часом виконання робіт КТО танків Т-64, тому збільшення сумарного часу їх простою на ТО буде відрізнятися від танків Т-64.
Так, для танків Т-72, які перебувають в експлуатації 10 років, при виконанні робіт КТО на ділянках напрацювання між номерними ТО сумарний час простою на ТО збільшиться в 1,4 рази, для танків з терміном перебування в експлуатації 15 років – в 1,7 рази, 20 років – в 2 рази. Але аналіз результатів проведеного дослідження показав, що виконання робіт КТО підвищує імовірність безвідмовної роботи танків, зменшується кількість відмов, а відповідно і поточних ремонтів для їх усунення. Також при виконанні робіт КТО зменшується кількість недоліків у технічному стані танків, що сприяє зменшенню часу на їх усунення перед виконанням робіт номерного ТО.
Для оцінки ефективності удосконаленої системи ТОіР БТОТ було розраховано коефіцієнт технічного використання для зразків БТОТ, на яких не проводились роботи КТО, і для зразків БТОТ, на яких вони виконувались (рис. 4).
Удосконалення системи ТОіР БТОТ за рахунок впровадження додаткових робіт ТО обсягом КТО підвищило ефективність її функціонування. Для танків Т-64 з терміном перебування в експлуатації 10 років ефективність функціонування системи ТО і ремонту підвищилась на 3%, з терміном перебування в експлуатації 15 років – на 9%, 20 років – на 8%.
Для танків Т-72 з терміном перебування в експлуатації 10 років ефективність функціонування системи ТО за рахунок її удосконалення підвищилась на 5%, з терміном перебування в експлуатації 15 років – на 10%, 20 років – на 13%.
– існуюча система технічного обслуговування і ремонту;
– удосконалена система технічного обслуговування і ремонту
Рисунок 4 – Значення коефіцієнта технічного використання для зразків БТОт з різними термінами перебування в експлуатації:
Для оцінки ефективності функціонування системи ТОіР зразків БТОТ, які зняті із зберігання, показником для її оцінки взято коефіцієнт працездатності , який визначається за виразом (5):
, (5)
де Σtпрз – сумарного часу перебування танка в справному стані після зняття його із зберігання
Σtр – сумарного часу простою через непланові ремонти
Для удосконаленої системи ТОіР коефіцієнт працездатності розраховується за виразом (6):
. (6)
Експериментально було встановлено, що близько 90% відмов виникає на зразках БТОТ після зняття їх із зберігання на перших 100 км напрацювання. Тому розрахунок коефіцієнта працездатності зразків розраховувався для визначеного напрацювання.
Значення розрахованих коефіцієнтів працездатності для різних груп зразків БТОТ, знятих із зберігання, розподілених за терміном перебування їх в експлуатації, наведені на (рис. 5).
– існуюча система технічного обслуговування і ремонту;
– удосконалена система технічного обслуговування і ремонту
Рисунок 5 – Значення коефіцієнта працездатності для зразків, знятих із зберігання з різними термінами перебування в експлуатації:
Висновки і перспективи подальших досліджень
Аналіз розрахованих значень коефіцієнтів працездатності зразків БТОТ при існуючій системі їх ТОіР й удосконаленій за рахунок впровадження додаткових робіт ТО при знятті зразків БТОТ із зберігання показав, що удосконалення системи ТОіР підвищило ефективність її функціонування на до 10 відсотків.
Для танків Т-64, знятих із зберігання, з терміном перебування в експлуатації 10 років ефективність функціонування системи ТОіР підвищилась на 2%, з терміном перебування в експлуатації 15 років на – 5%, 20 років – на 9%.
Для танків Т-72, знятих із зберігання, з терміном перебування в експлуатації 10 років ефективність функціонування системи ТОіР підвищилась на 4%, з терміном перебування в експлуатації 15 років – на 7%, 20 років – на 11%.
Таким чином, удосконалення системи ТОіР танків, які перебувають в експлуатації, шляхом впровадження визначених додаткових робіт обсягами КТО підвищить ефективність її функціонування на 3 – 9% для танків Т-64 і на 5 – 13 % для танків Т-72 в залежності від терміну перебування їх в експлуатації, та на 2 – 9% та 4 – 11% відповідно для танків, які зняті із зберігання.
Список бібліографічних посилань
1. Поляков А. П., Варчук В. В., Терещенко О. П., Ворончук А. Ю.. Аналіз факторів, які впливають на ефективність функціонування системи технічного обслуговання і ремонту машин
2. модель визначення періодичності проведення та технічного обслуговування / А.П. Поляков, О.Г.Чепак // Труди академії 2004. - № 57. - С. 325 - 331.
3. Поляков А. П. Методика формування номенклатури та кількості запасних частин для технічного обслуговування і ремонту спеціальних машин військового призначення [Текст] / А. П. Поляков // Техніка, енергетика, транспорт АПК. – 2019. – № 1. – С. 47-55.
4. Основи організації експлуатації і ремонту військової техніки / за ред. Мацько О.Й. Київ: НУОУ. 2018. 400 с.
5. Наконечний О. В. Методика оцінювання ефективності функціонування системи логістичного забезпечення сил оборони держави. Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил України. 2020
№ 1(38). С. 54–60.
References
1. Polyakov A. P., Varchuk V. V., Tereshchenko O. P., Voronchuk A. Y. Analysis of factors influencing the efficiency of the system of maintenance and repair of special-purpose machines. Analysis of factors that affect the efficiency of the system of maintenance and repair of special-purpose vehicles [Text] / A. Polyakov, V. Varchuk, O. Tereshchenko, A. Voronchuk // Actual problems of design, manufacture and operation of weapons and military equipment: materials of the All-Ukrainian scientific and technical conference, Vinnytsia, May 17-19, 2017: collection of abstracts: VNTU, 2017. PP. 251-254.
2. Poliakov A.P. Mathematical model for determining the frequency of maintenance / A.P. Poliakov, O.G. Chepak // Akademiia voprosy 2004. - № 57. - С. 325 - 331.
3. Polyakov A. P. Methodology for the formation of the nomenclature and quantity of spare parts for maintenance and repair of special military vehicles [Text] / A. P. Polyakov // Technique, energy, transport of the agro-industrial complex. 2019. - No. 1. - P. 47-55. https://doi.org/10.37128/2520-6168-2019-1-6
4. Fundamentals of organization of operation and repair of military equipment / edited by Matsko O.Y. Kyiv: NUOU. 2018. 400 с.
5. Nakonechnyi O. V. Methodology for assessing the effectiveness of the logistics support system of the state defense forces. Science and Technology of the Air Force of the Armed Forces of Ukraine. 2020 № 1(38). С. 54-60.
Стаття надійшла до редакції 10.12.2024
ASSESSMENT OF THE EFFICIENCY OF THE OPERATION OF THE SYSTEM OF MAINTENANCE AND REPAIR OF MILITARY EQUIPMENT SAMPLES
V.V. Melnyk, V.V. Klymenko, O.I. Kovalyuk
The article considers modern approaches to the organization, management and implementation of the processes of maintenance and repair of military equipment samples in the maintenance and repair system (MOI) in the Armed Forces of Ukraine, and also substantiates the criteria for assessing the effectiveness of the MRO system for armored equipment samples, taking into account the operating time and the period of time that military equipment samples have been in operation. The indicators for assessing the effectiveness of the MRO system for military equipment samples are determined. and an approach to their implementation in the maintenance and repair system of such samples is proposed. The proposed approach to assessing the effectiveness of the MRO system covers the main processes of maintenance and repair of military equipment samples. Substantiated partial performance indicators allow for a more qualitative assessment of the processes occurring in the MRO system and focus attention on the most important external and internal problematic aspects of the processes of maintenance and repair of vehicle samples in certain conditions of their operation and are consistent with possible modern methods of MRO. The work determines that with an increase in the operating time and the period of service of military equipment samples in operation, not only the number of failures in systems, units and assemblies increases, but also the labor costs of repair unit specialists, and accordingly the time to eliminate these failures. Therefore, the work proposes a quantitative measure of assessing the effectiveness of the MRO system for military equipment samples, the technical utilization coefficient, which takes into account partial indicators of time costs for samples to be in working condition, total downtime due to unscheduled repairs and total downtime for maintenance. This approach allows, by optimizing the time costs for servicing military equipment samples, to increase the effectiveness of the MRO system
Keywords: maintenance and repair system, armored vehicles, efficiency assessment, criteria indicators, modeling, operating time, time in operation.