Принципы проектирования информационных систем автотранспортного предприятия

При информатизации управления технологическими процессами ТЭА необходимо руководствоваться общими правилами, лежащими в основе построения современных информационных систем.

Основой любой информационной системы являются база данных. Персонал имеет доступ к базе данных через пакет прикладных программ или автоматизированные рабочие места.

В базе данных системы информация может быть внесена:

• из первичной документации;
  
• от персонала АТП;
  
• через средства автоматической идентификации объектов (магнитной, штриховой, радиочастотной и пр.).
  

После реализации на АТП информационных систем рекомендуется следующее:

• реализация обмена информации между подразделениями АТП через локальную компьютерную сеть;
  
• ревизия всей структуры и схемы документооборота предприятия, т.е. сокращение до минимума первичной документации и формирование ее на ЭВМ, исключение из оборота всех вторичных и промежуточных носителей информации;
  
• отделение нормативно-справочной информации от текущих данных и ее хранение на магнитных носителях;
  
• использование единой нормативно-справочной информации всеми подразделениями предприятия;
  
• однократный ввод первичной информации в ЭВМ с использованием всех возможностей контроля ошибок ввода;
  
• перераспределение задач между подразделениями АТП с целью сокращения обменных информационных потоков;
  
• работа всех информационных подсистем в режиме реального времени;
  
• соблюдение определенных этапов разработки и реализации системы.
  

Структура и функционирование информационных систем управления процессами автосервисных предприятий


Общая структурная схема информационной системы АТП (рис.17.1) включает комплекс взаимосвязанных автоматизированных рабочих мест.

Внедрение информационных систем на АТП необходимо выполнять в определенной последовательности. Все рабочие места связаны на информационном уровне и «подпитывают» друг друга определенными данными.

На первой стадии запускаются рабочие места, обеспечивающие систему нормативно-справочной информацией, и на третьей – формирующие выходные формы.

При реализации комплексной системы предприятия в первую очередь необходимо реализовать автоматизированные рабочие места (АРМ) «Техотдел» и «Кадры», поскольку без сведений о подвижном составе и персонале другие подсистемы эффективно работать не будут.

На втором этапе необходимо реализовать подсистемы работы диспетчера, обработки путевой документации и учета расхода топлива.

На третьем этапе возможно реализация рабочих мест бухгалтерии и планового отдела





Рис.17.1 Структура информационной системы автотранспортного предприятия АРМ – автоматизированные рабочие места.


На четвертом этапе, после того как в системе налажен учет пробегов, можно реализовать АРМ техника по учету долговечности шин, АРМ ремонтной зоны, АРМ склада.

Задачи, решаемые персоналом АТП, можно условно разделить на две группы:

• учетно-статистические;
  
• управленческие.
  

Таким образом, при внедрении ПЭВМ наиболее слабым звеном в технологической цепочке обработки данных остается ручной ввод информации в базу данных.

Эту процедуру можно автоматизировать на основе средств автоматической идентификации объектов.

Сущность идентификации заключается в том, что объектам (автомобилям, персоналу, видам работ, запасным частям и т.д.) присваиваются уникальные коды. Коды наносятся непосредственно на объекты, например, в виде штриховых этикеток, радиочастотных меток и др., а в базе данных компьютерной системы уникальным кодам присваиваются определенная информация, характеризующая эти объекты (например, наименование запасной части, ее стоимость, наличие на складе и пр.). С помощью сканеров (устройств считывания кодов) можно фиксировать действия над объектами (приход, отпуск) или изменение их состояния (отправка в ремонт, на ТО), фиксировать дату и время выполнения различных действий, сохранять эту информацию в автономных накопителях и передавать в компьютерные системы в автоматическом режиме.

Эффективность применения средств автоматической идентификации обусловлена практически мгновенным вводом информации в компьютер, при этом исключается возможность случайного или сознательного искажения данных.

Технологии применения магнитного и штрихового кодирования практически идентичны. В обоих случаях используются карточки с нанесенной на них закодированной информацией, которая может быть автоматически считана специальными устройствами.

Штриховое кодирование может применяться в следующих решаемых на АТП задачах учета:

• движение запасных частей и материалов на складе;
  
• работа подвижного состава на линии;
  
• внутригаражное перемещение автомобилей;
  
• расход топлива;
  
• работа исполнителей ремонтных зон.
  

 Факторы, определяющие повышение эффективности работы предприятия при использовании информационных систем.

Например, при использовании автоматизированной системы механик считывает с помощью сканера номер автомобиля, номер шины, для каждой из которых измеряется и вводится в запоминающее устройство сканера глубина протектора. Компьютер анализирует износы по типам шин, по рисункам протекторов, по автомобилям, маршрутам работы и т.д.

Эффективность информационной системы зависит от ее структуры, а применение информационных систем увеличивает эффективность работы не только персоналом, но главным образом самого производства (рис.17.2).

При использовании ЭВМ происходит сокращение объемов информации, обрабатываемой персоналом вручную (до 60 %), скорость и оперативность обработки данных увеличивается в сотни, даже в тысячи раз, при низком сокращении числа ошибок.

Однако основная доля эффективности (55-60%) приходится на задачи укрепления основным производством в результате повышения обоснованности и оперативности принятия решений, индивидуализации контроля исполнения, снижения простоев в ремонте, расхода запчастей, экономии топлива, шин и т.п.


Ключевые слова:


Принципы построения информационных систем, структура информационных систем, функционирование информационных систем управления, информационные системы реализуемые на АТП, этапы реализации информационных систем управления, сущность и средства идентификации, безбумажные технологии, технологии применения магнитного и штрихового кодирования, эффективность информационной системы управления.

Система технического (сервисного) обслуживания и ремонта при управлении процессами автосервисных предприятий

 Стратегии обеспечения работоспособности АТС


Система ТО и ремонта создает нормативную базу ТЭА и определяет технологию и организацию проведения работ по ТО и Р для обеспечения заданных показателей качества автомобиля в процессе эксплуатации.

Система ТО и Р занимает важное место в концепции управления качеством автомобилей.

Применяемые системы ТО и ремонта массовых изделий базируются на определенных стратегиях обеспечения работоспособности.

Отказы и неисправности можно разделить на две группы:

• профилактируемые;
  
• непрофилактируемые.
  

Непрофилактируемые отказы невозможно заранее предвидеть у конкретного автомобиля, т.е. внезапные.

Для этих отказов и неисправностей действует стратегия II (рис.18.1.а), заключающаяся в том, что они устраняются по мере возникновения, т.е. по потребности.

Если в качестве целевой функции принять затраты, то для стратегии II удельные затраты на ремонт:

(18.1)

Где Х, Хmin и Хmaх – соответственно средняя минимальная и максимальная наработки на отказ;

С – разовые затраты на устранение отказа;

f(х) – плотность вероятности наработки на отказ.

Преимуществом стратегии II является простота реализации, основным недостатком – неопределенность состояния конкретного изделия, которое может отказать в любое время, а также трудность планирования и организация ТО и ремонта парка.



Рис. 18.1 стратегии обеспечения работоспособности:

а) устранение отказов; б) предупреждение отказов; в) предупреждение отказов при контроле параметра технического состояния; х - наработка; l – периодичность; f(х) – плотность вероятности отказа; у – параметр тех. состояния.



Для профилактируемой группы отказов и неисправностей может применяться как стратегия поддержания, так и стратегия восстановления работоспособности.

Выделение из этой группы профилактируемых отказов производится исходя из заданных критериев эффективности, например обеспечения необходимых уровней безопасности движения, минимизации затрат ТО и Р, повышения уровня работоспособности, сокращения расхода топлива и т.д.

Для профилактической стратегии с предварительным контролем удельная стоимость операции:


C₂¹=C*F+(d_k+d_u)R₁+d_kR₂/l_p¹*F+l_p*R=C*F+R(d_k+K*d_u)/l_p¹*F+R*l_p, (18.2)


где dк – стоимость контрольно-диагностической части операции ТО; к- коэффициент повторяемости исполнительской части операции ТО; dи - стоимость исполнительской части операции ТО; R1-вероятность выполнения контрольной и исполнительской частей операций профилактики; R2-вероятность выполнения только контрольной части операции.

Таким образом, целесообразность применения той или иной стратегии обеспечения работоспособности автомобилей определяется соотношением затрат на ремонт, контрольную и исполнительскую части ТО, вариацией наработок на отказ и периодичности, и рядом других факторов.

Поэтому выбор стратегий и методов их реализации должен опираться на тщательный технико-экономический анализ, основанный на объективности информации по надежности, данным по стоимости выполнения операций, расходу материалов, потерь при простоях и т.д..

Видно, что обоснование и применение рациональных нормативов ТО влияет на экономические показатели и таким образом на успешность работы исполнителей и трудовых коллективов в условиях хозрасчета

Методы определения нормативов и формирования структуры системы ТО и ремонта.


Основой системы ТО и ремонта являются ее структура и нормативы. Структура системы определяется видами (ступенями) соответствующих воздействий и их числом.

Разработка системы ТО и Р автомобилей является сложной задачей, состоящей из ряда этапов, и является результатом продолжающихся теоретических и экспериментальных исследований, критического обобщения уже имеющегося отечественного и зарубежного опыта, прогноза развития конструкции и надежности автомобилей в сочетании с решениями, носящими эвристический характер.

На основе анализа конструктивных особенностей и условий работы автомобилей (рис.18.2.) и совокупности возникающих отказов и неисправностей 2 разрабатываются классификации соответственно объектов воздействия 1.1 и видов воздействия 2.1.

Рис. 18.2. Принципиальная схема разработки и совершенствования системы ТО и Р автомобилей
сновная цель этих этапов состоит в том, чтобы, во-первых, определить особенности конструкции автомобилей новых моделей, их отличие от

предшественников влияние на систему и организацию ТО и ремонта; во-вторых, дать классификацию отказов и неисправностей , в-третьих, выбрать типичные объекты и виды воздействия которые могут внести существенные изменения в систему или ее нормативы.

В зависимости от изменения конструкций автомобилей, условий эксплуатации, характера и потока отказов, а также целей системы и имеющихся ограничений принимается решение об уровне разработки системы ТО и ремонта.

При отсутствии таких изменений структуры и нормативы системы сохраняются .

Если эти изменения существенны, принимаются решение о сохранении структуры системы ТО и ремонта, но изменение ее нормативов .

Наконец, в случае существенного изменения конструкции, условий эксплуатации целевых установок системы, внешних ограничений, а также выявления в результате проведения НИР в области надежности и ТЭА принципиально новых решений возможно изменение не только нормативов, но и структуры системы ТО и ремонта автомобилей . После выбора типичных объектов и видов воздействия и системы проводится разделение всей совокупности отказов и неисправностей на профилактируемые (ТО) и непрофилактируемые (Р). Затем по каждой профилактируемой операции определяют метод выполнения ТО, а также оптимальные периодичности.

Рассмотренные выше этапы должны выполняться в рамках системы освоения автомобильной техники (СОАТ).

При определении периодичности отдельных воздействий (операций) применяются три группы методов:

- простейшие (по внешним признакам, сопоставления с аналогичными изделиями);

- основанные на статистических усредненных характеристиках совокупности автомобилей, элементов;

- учитывающие закономерности изменения параметров технического состояния конкретных автомобилей.

Наиболее распространенные методы определения нормативов ЭА:

- метод определения периодичности ТО по допустимому уровню безотказности;

- метод определения по допустимому значению и закономерности изменения параметра технического состояния;

- технико-экономический метод;

- экономико-вероятностный метод;

- метод статистических испытаний.

На автомобильном транспорте многих стран применяется планово-предупредительная система ТО и ремонта, с преобладанием трех-четырех ступенчатой структуры

Учет условий эксплуатации при управлении надежностью и ТЭА


Интенсивность изменения параметров технического состояния АТС во многом определяется внешними условиями эксплуатации, при которых работает автомобиль.

Условия эксплуатации оказывают влияние на режим работы агрегатов, узлов, деталей, ускоряя или замедляя интенсивность изменения параметров их технического состояния.

Учет условий эксплуатации необходим в следующих случаях:

• при определении требуемых ресурсов (численность персонала, производственная база, запасные части), для обеспечения заданного объема перевозок, что достигается корректированием нормативов;
  
• при проектировании АТС;
  
• при объективном сравнений деятельности АТП, управлений, отраслей.
  

При эксплуатации АТС различают:

• дорожные условия и условия движения;
  
• транспортные условия;
  
• природно-климатические и сезонные условия, коррозионную агрессивность окружающей среды.
  

Опыт применения и перспективы совершенствования системы ТО и ремонта АТС


Основные тенденции применения и совершенствования системы ТО и ремонта за последние годы сводятся к следующему:

1. Усилилось внимание к планово-предупредительной системе ТО АТС как способу повышения надежности и экономичности эксплуатации автомобилей.
   
2. Усилилось внимание государственных органов, научных и практических работников к регламентации работы автомобильного транспорта.
   

Например, в Великобритании с 1949 по 1984 гг. утверждено 29 парламентских законов, регламентирующих требования к конструкции, техническому состоянию, эксплуатации и испытаниям подвижного состава, вопросам безопасности и защиты окружающей среды.

3. В большинстве стран мира в различных уровнях управления народным хозяйством, отраслью, компанией, АТП в системе регламентируются основные виды ТО и ремонта, периодичности ТО, перечни характерных операций ТО. Нормирование трудовых и материальных затрат может осуществляться как на уровне АТП или групп АТП.

Отмечается постепенное увеличение периодичности ТО и межремонтных пробегов, а также сокращение трудоемкости обслуживания и ремонта, обусловленные как повышением надежности парка автомобилей, снижением его возраста, так и совершенствованием ТЭА.

4. Улучшаются конструкции АТС, т.е. повышается их надежность и равнопрочность агрегатов и значительно повышается безотказность и антикоррозионная стойкость автомобилей, увеличивается межзаводская унификация и приспособленность к обслуживанию и ремонту, находят применение модульные принципы конструирования.

Высокая надежность, хорошая приспособленность к ТО и ремонту, минимальные простои в ремонте наряду с низкими эксплуатационными затратами, является важнейшими критериями при выборе подвижного состава.

5. Преобладающей структурой системы ТО и ремонта в большинстве стран является трех-четырех ступенчатая система типа ЕО-ТО-1 – ТО-2 (СО) с различными обозначениями видов ТО (например, в США это А,В,С).

Большое внимание уделяется учету условий эксплуатации при назначении и корректировании нормативов ТО и ремонта. В ряде национальных документов приняты определенные схемы классификации условий эксплуатации.

В перспективе при совершенствовании системы ТО и ремонта будут более точно учитываться условия эксплуатации (ресурсное и оперативное корректирование), что позволит при необходимости индивидуализировать не только мероприятия по обеспечению работоспособности АТС, но и затраты на эти мероприятия, а также вклад каждого автомобиля (или группы) в перевозочный процесс.

Главное внимание уделяется упрощению диагностических средств, повышению их надежности, миниатюризации и универсализации, сокращению cтоимости проведения диагностики, ее привязке к технологическому процессу ТО и ремонта.

В США диагностику рассматривают в качестве элемента системы ТО и ремонта.

Использование при диагностировании компактных микропроцессоров, имеющих большую память и быстродействие, накопленный в их памяти банк решений и возможность многовариантных расчетов позволят упростить и ускорить процедуру диагноза, а затем перейти на автоматическое диагностирование и прогнозирование уровня работоспособности автомобилей.

В странах, достигших значительного уровня автомобилизации, практически прекращается проведение полнокомплектных капитальных ремонтов большинства типов АТС. В дальнейшем целесообразно переключить ремонтные заводы на качественное восстановление деталей, а также ремонт важнейших агрегатов и узлов АТС.

На АТП, в государственных и научно-исследовательских организациях усиливается внимание к сбору и анализу информации по эксплуатационной надежности и экономичности АТС, организации рациональной системы учета ТО и ремонта, необходимых для совершенствования организации ТО и ремонта, обновления парков, экономии топливно-энергетических ресурсов.

Имеются четыре основных источника информации, необходимой при ТЭА в виде документации, создаваемой изготовителями АТС, государственными органами.

Постепенно расширяется использование на автомобильном транспорте компьютерной техники, главным образом в следующих основных направлениях:

• учёт и анализ работы, наработок и всех видов расходов по АТС;
  
• определение надёжности и моментов замены АТС на новые;
  
• планирование и контроль организации ТО и ремонта;
  
• снабжение запасными частями и материалами, формирование и контроль запасов, деталей и материалов, резервов АТС;
  
• определение рациональных условий использования АТС с учётом их технического состояния;
  
• диагностические средства, включая встроенные;
  
• приборы и устройства, оказывающие помощь водителю в выборе наиболее рациональных режимов вождения;
  
• приборы и устройства, автоматизирующие управление некоторыми рабочими процессами АТС и др.
  

Компьютеризация не заменяет опыт и знание специалиста, но увеличивает уровень доказательности, уверенность его при принятии решений и оперативность.

Наблюдается централизация и специализация не только самих работ по ТО и ремонта АТС (централизация ТО, диагностики, замены и ремонта агрегатов), но сложных вспомогательных работ, требующих вычислительной техники, сложного и специального оборудования, квалифицированного персонала неавтомобильных специальностей (программисты, социологи). Это обработка информации и составление программ, обслуживание компьютерной техники, выполнение анализов ГСМ и др.


Ключевые слова:


Стратегия обеспечения работоспособности, виды отказов и неисправностей, профилактируемые отказы, непрофилактируемые отказы, удельная стоимость операций при профилактируемой стратегии, методы определения нормативов ТО и ремонта, планово-предупредительная система ТО и ремонта с трех и четырехступенчатой структурой, учет условий эксплуатации при управлении надежностью и ТЭА, перспективы совершенствования системы ТО и ремонта.