2.1.Расчет оптимальной системы плановых ремонтов
Надежная работа локомотивов в эксплуатации обеспечивается, в
первую очередь, за счет научно-обоснованной и экономически оправданной
системы их технического обслуживания и ремонта. Эта система,
предназначенная для предупреждения постепенных отказов локомотивов,
строится на планово-предупредительном принципе и включает в себя
комплекс взаимосвязанных положений и норм, определяющих организацию
и порядок проведения работ по техническому обслуживанию и ремонту
локомотивов для заданных условий эксплуатации с целью обеспечения
показателей качества, предусмотренных в нормативной документации. При
построении системы планово-предупредительных ремонтов локомотивов,
стремятся как можно полнее исчерпать ресурс деталей и узлов, заложенный
при их изготовлении. От того, насколько удается решить эту задачу, во
многом зависит эффективность использования подвижного состава и работы
всей железной дороги.
Исходные данные в порядке возрастания ресурс
Таблица 3
| Номер детали (узла) | Гамма-процентный ресурс, тыс. км | Стоимость восстановления |
Рассмотрим возможные стратегии восстановления шести деталей, а также соответствующие им удельные затраты на ремонт
Деталь 7
 , тыс. км
|  , у.е/тыс.км.
|
| 6,08 | |
| 3,043 | |
| 2,02 | |
| 1,52 | |
| 1,217 | |
| 1,015 | |
| 0,87 | |
| 0,76 | |
| 0,67 | |
| 0,6 | |
| 0,55 | |
| 0,507 | |
| 0,468 | |
| 0,434 | |
| 0,405 | |
| 0,38 | |
| 0,35 |
Деталь 6
 ,тыс. км
|  , тыс. км
| 
| 
| |
| 0,113 | 6,199 | |||
| 3,156 | ||||
| 2,14 | ||||
| 1,651 | ||||
| 1,33 | ||||
| 1,144 | ||||
| 0,982 | ||||
| 0,873 | ||||
| 0,789 | ||||
| 0,721 | ||||
| 0,666 | ||||
| 0,620 | ||||
| 0,581 | ||||
| 0,547 | ||||
| 0,518 | ||||
| 0,49 | ||||
| 0,056 | 3,09 | |||
| 1,577 | ||||
| 1,070 | ||||
| 0,818 | ||||
| 0,664 | ||||
| 0,5632 | ||||
| 0,490 | ||||
| 0,436 | ||||
| 0,038 | 2,065 | |||
| 1,05 | ||||
| 0,713 | ||||
| 0,544 | ||||
| 0,442 | ||||
| 0,028 | 1,54 | |||
| 0,788 | ||||
| 0,535 | ||||
| 0,408 | ||||
| 0,020 | 1,23 | |||
| 0,628 | ||||
| 0,425 | ||||
| 0,018 | 1,032 | |||
| 0,525 | ||||
| 0,430 | ||||
| 0,016 | 0,885 | |||
| 0,450 | ||||
| 0,014 | 0,774 | |||
| 0,394 | ||||
| 0,0125 | 0,688 | |||
| 0,011 | 0,619 | |||
| 0,01 | 0,563 | |||
| 0,009 | 0,516 | |||
| 0,0087 | 0,477 | |||
| 0,008 | 0,44 | |||
| 0,0075 | 0,41 | |||
| 0,007 | 0,38 |
Деталь 5
 ,тыс. км
|
, тыс. км
| 
| 
| |
| 6,782 | 6,89 | |||
| 6,83 | ||||
| 6,819 | ||||
| 6,810 | ||||
| 6,804 | ||||
| 6,80 | ||||
| 6,798 | ||||
| 6,796 | ||||
| 6,794 | ||||
| 6,793 | ||||
| 6,792 | ||||
| 6,7914 | ||||
| 6,7906 | ||||
| 6,790 | ||||
| 6,7892 | ||||
| 6,789 | ||||
| 3,913 | 3,969 | |||
| 3,941 | ||||
| 3,931 | ||||
| 3,927 | ||||
| 3,924 | ||||
| 3,922 | ||||
| 3,921 | ||||
| 3,920 | ||||
| 2,260 | 2,297 | |||
| 2,278 | ||||
| 2,272 | ||||
| 2,269 | ||||
| 2,267 | ||||
| 1,695 | 1,723 | |||
| 1,709 | ||||
| 1,704 | ||||
| 1,702 | ||||
| 1,356 | 1,37 | |||
| 1,367 | ||||
| 1,363 | ||||
| 1,1304 | 1,190 | |||
| 1,390 | ||||
| 0,660 | 1,210 | |||
| 1,198 | ||||
| 0,847 | 0,8611 | |||
| 0,854 | ||||
| 0,753 | 0,7655 |
Деталь 4
 , тыс. км
|
, тыс. км
| 
| 
| ||||||
| 1,652 | 8,434 | ||||||||
| 5,043 | |||||||||
| 3,912 | |||||||||
| 3,190 | |||||||||
| 2,990 | |||||||||
| 2,750 | |||||||||
| 2,760 | |||||||||
| 2,610 | |||||||||
| 2,405 | |||||||||
| 0,780 | 4,7 | ||||||||
| 2,475 | |||||||||
| 1,91 | |||||||||
| 1,62 | |||||||||
| 0,550 | 2,801 | ||||||||
| 1,680 | |||||||||
| 0,413 | 2,10 | ||||||||
| 1,26 | |||||||||
Деталь 3
 , тыс. км
|
, тыс. км
| 
| 
| |
| 2,782 | 4,434 | |||
| 3,608 | ||||
| 3,332 | ||||
| 3,195 | ||||
| 1,391 | 2,217 | |||
| 1,804 | ||||
| 0,927 | 1,477 | |||
| 0,690 | 1,385 |
Деталь 2
 , тыс. км
| , тыс. км
| 
| 
| |
| 3,261 | 7,480 | |||
| 6,090 | ||||
| 5,890 | ||||
| 5,394 | ||||
| 1,630 | 4,460 | |||
| 3,763 | ||||
| 0,869 | 1,796 | |||
Деталь 1
 , тыс. км
| , тыс. км
| 
| 
|
| 0,130 | 5,520 | ||
| 3,893 | |||
| 0,99 |
Используя полученные значения построим диаграмму возможных стратегий ремонта (рис.1):
Рисунок 1 - Диаграмма возможных стратегий ремонта.
Из диаграммы возможных стратегий ремонта рассмотренных деталей
при L 1=115 тыс. км видно, что оптимальными межремонтными пробегами
при этом базовом пробеге будут следующие межремонтные пробеги деталей:
L 1=115 тыс. км, L 2 =345 тыс. км, L 3=690 тыс. км, L 4 =920 тыс. км,
L 5 =1035 тыс. км, L 6 =1495 тыс. км, L 7 =1955 тыс. км Соответствующая им структура ремонтного цикла показана на рис 2.
Рисунок 2 – Структура ремонтного цикла, соответствующая базовому пробегу 115 тыс.км.
Коэффициенты кратности для полученной структуры ремонтного цикла составляют: 
; 
1
Суммарные удельные затраты на ремонт всех семи деталей составляют 
Таблица 1 - Анализ возможности увеличения межремонтных пробегов
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| |||
| Коэф-ты кратности |  3
|  1
| 
|  3
|  1
| 
| |||
При базовом пробеге 123 тыс. км межремонтный пробег 5 детали становится равным 1083 тыс. км, то есть превышает величину ресурса. Следовательно, нарушается принцип надежности.
Для продолжения поиска наилучшего варианта необходимо взять в качестве базового пробега L1 = 123 тыс. км и методом динамического программирования рассчитать оптимальную структуру ремонтного цикла при новом значении базового пробега 123 тыс. км
Деталь 7
| , тыс. км
| , у.е/тыс.км.
|
| 5,69 | |
| 2,845 | |
| 1,897 | |
| 1,422 | |
| 1,138 | |
| 0,948 | |
| 0,813 | |
| 0,711 | |
| 0,632 | |
| 0,569 | |
| 0,517 | |
| 0,474 | |
| 0,43 | |
| 0,406 | |
| 0,379 | |
| 0,355 |
Деталь 6
| ,тыс. км
| , тыс. км
|
|
| |
| 0,105 | 5,79 | |||
| 2,9505 | ||||
| 2,002 | ||||
| 1,632 | ||||
| 1,243 | ||||
| 1,0535 | ||||
| 0,918 | ||||
| 0,816 | ||||
| 0,737 | ||||
| 0,674 | ||||
| 0,622 | ||||
| 0,579 | ||||
| 0,542 | ||||
| 0,4065 | ||||
| 0,484 | ||||
| 0,46 | ||||
| 0,0528 | 2,868 | |||
| 1,475 | ||||
| 1,001 | ||||
| 0,764 | ||||
| 0,621 | ||||
| 0,527 | ||||
| 0,459 | ||||
| 0,408 | ||||
| 0,035 | 1,932 | |||
| 0,983 | ||||
| 0,667 | ||||
| 0,509 | ||||
| 0,414 | ||||
| 0,026 | 1,448 | |||
| 0,737 | ||||
| 0,500 | ||||
| 0,381 | ||||
| 0,021 | 1,159 | |||
| 0,59 | ||||
| 0,4 | ||||
| 0,017 | 0,965 | |||
| 0,49 | ||||
| 0,015 | 0,82 | |||
| 0,42 | ||||
| 0,013 | 0,368 | |||
| 0,6453 | ||||
| 0,0117 | 0,644 | |||
| 0,010 | 0,579 | |||
| 0,0096 | 0,5269 | |||
| 0,0088 | 0,483 | |||
| 0,00813 | 0,4459 | |||
| 0,0075 | 0,414 | |||
| 0,007 | 0,386 | |||
| 0,0066 | 0,632 |
Деталь 5
|
,тыс. км
|
, тыс. км
|
|
| ||
| 6,34 | 6,44 | ||||
| 6,39 | |||||
| 0,035 | |||||
| 6,366 | |||||
| 6,36 | |||||
| 6,35 | |||||
| 6,49 | |||||
| 6,36 | |||||
| 6,36 | |||||
| 6,36 | |||||
| 6,359 | |||||
| 6,348 | |||||
| 6,348 | |||||
| 6,347 | |||||
| 6,347 | |||||
| 3,170 | 3,228 | ||||
| 3,196 | |||||
| 3,18 | |||||
| 3,18 | |||||
| 3,18 | |||||
| 3,178 | |||||
| 3,177 | |||||
| 3,177 | |||||
| 2,11 | 2,14 | ||||
| 2,12 | |||||
| 2,12 | |||||
| 2,10 | |||||
| 2,10 | |||||
| 1,58 | 1,6 | ||||
| 1,59 | |||||
| 1,58 | |||||
| 0,792 | 0,805 | ||||
| 0,802 | |||||
| 0,799 | |||||
| 1,056 | 1,07 | ||||
| 1,06 | |||||
| 0,905 | 0,92 | ||||
| 0,912 | |||||
| 0,79 | 0,8 | ||||
Деталь 4
|
, тыс. км
|
, тыс. км
|
|
| |
| 1,544 | 7,885 | |||
| 4,714 | ||||
| 3,657 | ||||
| 3,129 | ||||
| 2,812 | ||||
| 2,6 | ||||
| 2,4499 | ||||
| 2,33 | ||||
| 0,77 | 3,940 | |||
| 2,355 | ||||
| 1,8269 | ||||
| 1,59 | ||||
| 0,514 | 2,6278 | |||
| 1,5709 | ||||
| 0,38 | 1,965 | |||
| 1,172 |
Деталь 3
|
, тыс. км
|
, тыс. км
|
|
|
| 2,6 | 4,144 | ||
| 3,372 | |||
| 3,11 | |||
| 2,986 | |||
| 1,3 | 2,07 | ||
| 1,68 | |||
| 0,897 | 1,411 |
Деталь 2
| , тыс. км
| , тыс. км
|
|
| ||
| 3,04 | 5,64 | ||||
| 4,34 | |||||
| 3,9 | |||||
| 1,26 | 2,56 | ||||
| 0,813 | 1,68 | ||||
Деталь 1
| , тыс. км
| , тыс. км
|
|
|
| 0,121 | 2,56 | ||
| 1,340 | |||
| 0,934 |
Используя полученные значения построим диаграмму возможных стратегий ремонта для нового пробега (Рисунок 3):
Рисунок 3. Диаграмма возможных стратегий ремонта для нового пробега
Рисунок 4 – Структура ремонтного цикла, соответствующая базовому пробегу 123 тыс.км.
Из диаграммы возможных стратегий ремонта рассмотренных деталей
при L 1=123 тыс. км видно, что оптимальными межремонтными пробегами
при этом базовом пробеге будут следующие межремонтные пробеги деталей:
L 1=123 тыс. км, L 2 =369 тыс. км, L 3=369тыс. км, L 4 =369 тыс. км,
L 5 =738 тыс. км, L 6 =1476 тыс. км., L 7 =1476 тыс. км.
Коэффициенты кратности для полученной структуры ремонтного цикла составляют: 
; 1
Суммарные удельные затраты на ремонт всех семи деталей составляют 
Таблица 1 - Анализ возможности увеличения межремонтных пробегов
|
|
|
|
|
|
|
|
| Коэф-ты кратности | 
| 
|  2
| 1
| 2
|
|
При базовом пробеге 128 тыс. км межремонтный пробег 2 детали становится равным 384 тыс. км, то есть превышает величину ресурса. Следовательно, нарушается принцип надежности.
Оптимальная структура ремонтного цикла включает в себя три вида ремонтов:
- условно ТР-1, выполняемый при пробеге 130 тыс. км. на котором восстанавливается деталь 1;
- условно ТР-2, который выполняется при пробеге 520 тыс. км. В объем этого ремонта входит восстановление деталей 1, 2, 3, 4, 5.
- условно ТР-3, выполняемый при пробеге 1040 тыс. км и включает восстановление деталей 1, 2, 3, 4, 5.
- условно КР, выполняемый при пробеге 2080 тыс. км и включает восстановление всех семи деталей.
Принятые межремонтные пробеги являются основанием для расчета
годовой программы ремонта локомотивов.