Analiza awaryjności jako składowej kosztów utrzymania pojazdu

Transkrypt

1 GIL Leszek 1 IGNACIUK Piotr 2 DMOWSKI Artur 3 Analiza awaryjności jako składowej kosztów utrzymania pojazdu WSTĘP Eksploatacja samochodów użytkowych (ciężarowych i dostawczych) skierowana jest na zysk właściciela pojazdu. Przychody z działalności transportowej z reguły są proporcjonalne do ilości przejechanych kilometrów, przepracowanych godzin lub wielkości przewiezionego ładunku. Stąd w firmach transportowych występuje stałe dążenie do zintensyfikowania eksploatacji pojazdów. Pomijając ograniczenia prawne czasu pracy kierowcy i wynikając z nich trudności organizacyjne, czynnikami ograniczającymi zysk właściciela pojazdu są głównie postoje niezamierzone i wymuszone powodowane koniecznością wykonywania przeglądów lub napraw. Ważną składową są też koszty paliwa, płynu AdBlue i oleju silnikowego Producenci pojazdów, wychodząc naprzeciwko potrzebom firm transportowych, starają się ograniczyć zużycie paliwa oraz jak najbardziej wydłużyć czas pomiędzy kolejnymi przeglądami. Jednak pomimo dużego postępu w technice samochodowej, normalnym zjawiskiem są uszkodzenia zużyciowe wynikające z przebiegu lub czasu eksploatacji pojazdu. Liczba i rodzaj uszkodzeń jest z reguły proporcjonalna do liczby przejechanych kilometrów. To znaczy starsze pojazdy są bardziej awaryjne niż nowe. Podstawowym problemem dla właściciela floty transportowej staje się wybór chwili wycofania pojazdu z eksploatacji i zastąpienia go pojazdem nowym. Problem ustalenia kryterium wycofania pojazdu z eksploatacji nie jest nowy. Próbowano go rozwiązywać wiele razy. Z reguły kryteria takie opierano głównie na stanie technicznym wybranego podzespołu lub elementu pojazdu, np. silnika lub karoserii [1,2]. Autorzy postanowili, by opracowywane przez nich kryterium nie opierało się na stanie technicznym wybranego podzespołu, ale na ogólnych kosztach utrzymania pojazdu. Jedną ze składowych kosztów utrzymania są koszty napraw. Stąd przedstawione w artykule rozważania dotyczą analizy uszkodzeń obserwowanej grupy pojazdów oraz kosztów związanych z ich naprawą. 1. OBIEKTY I METODYKA BADAŃ Obiektami badań były samochody ciężarowe w liczbie 350 sztuk eksploatowane przez firmę specjalizującą się w krajowych przewozach żywności. Są to pojazdy o DMC od 12 do 16 ton. W tym MAN sztuk, Mercedes-Benz ATEGO 159 sztuk i IVECO ML 133 sztuki. Wszystkie pojazdy posiadały zabudowę kontenerową lub chłodnię. Samochody wprowadzono do eksploatacji jako nowe w latach Analizowane dane obejmują okres pełnych 5 lat eksploatacji. Samochody eksploatowane są ze zbliżoną intensywnością i wykonują średnio ok. 5 tys. km przebiegu miesięcznie. W trakcie nadzorowanej eksploatacji monitorowano wszelkie koszty związane z utrzymaniem pojazdów, w tym: koszty rejestracji, ubezpieczeń, wykupu abonamentów viatoll, GPS oraz koszty obsług i napraw. W zaprezentowanych rozważaniach pominięto koszty napraw powypadkowych, koszty paliwa, płynu AdBlue oraz płynu do spryskiwaczy. W przypadku zarejestrowania uszkodzenia pojazdu notowano rodzaj uszkodzenia, sposób przeprowadzenia naprawy oraz datę i przebieg pojazdu, przy którym uszkodzenie powstało. Należy tu zaznaczyć, że z częścią uszkodzeń powstałych w okresie gwarancyjnym związane są zerowe koszty napraw (właściciel nie płaci za naprawę). 1 Wyższa Szkoła Ekonomii i Innowacji w Lublinie, Wydział Transportu i Informatyki, Lublin, ul. Projektowa 4. Tel: , leszek.gil@wsei.lublin.pl 2 Politechnika Lubelska, Wydział Mechaniczny, Lublin, ul. Nadbystrzycka 36, Tel: , Fax: , p.ignaciuk@pollub.pl 3 Wyższa Szkoła Ekonomii i Innowacji w Lublinie, Wydział Transportu i Informatyki, Lublin, ul. Projektowa 4. Tel: , dmowskiartur@poczta.onet.pl 1981

2 2. ANALIZA WYNIKÓW BADAŃ Stwierdzono, że koszy utrzymania 350 pojazdów w okresie 5 lat eksploatacji wyniosły łącznie ok. 8,583 mln złotych. Oznacza to, że średni koszt roczny utrzymania jednego pojazdu wyniósł 4904,50 złotych. Analiza kosztów przypadających na pojazdy jednej marki wykazała, ze najtańsze w utrzymaniu są samochody Merceds-Benz ATEGO. Udział kosztów przypadających na pojazdy poszczególnych marek w ogólnych kosztach utrzymania floty pojazdów przedstawiono na rysunku 1. Rysunek 2 przedstawia średnie roczne koszty utrzymania jednego pojazdu danej marki w analizowanym okresie % 20.26% 47.02% IVECO 133 pojazdów MAN 58 pojazdów MERCEDES 159 pojazdów Rys. 1. Procentowy udział kosztów utrzymania poszczególnych marek pojazdów w ogólnych kosztach utrzymania całej floty pojazdów Rys. 2. Roczny koszt utrzymania jednego pojazdu w okresie pierwszych 5 lat eksploatacji Jak wynika z analiz średni roczny koszt utrzymania samochodu ciężarowego to 4904,51 zł. Na koszt ten składają się następujące czynniki: przeglądy i naprawy bieżące (wynikające z normalnego zużycia elementów), opłaty okresowe wynikające z norm prawnych (ubezpieczenia, viatoll itp.) oraz naprawy poawaryjne. Przeanalizowano udział uszkodzeń wybranych podzespołów w średnim rocznym koszcie utrzymania pojazdu. W analizie wzięto pod uwagę: układ napędowy pojazdu (silnik i skrzynię biegów), układ elektryczny z wyłączeniem uszkodzeń żarówek, układ hamulcowy, oraz układ kół jezdnych z wyłączeniem uszkodzeń. Dodatkowo przeanalizowano też zawodność i składową kosztów utrzymania pojazdów wynikającą z uszkodzeń wyłączonych elementów tj. żarówek i opon. Poniżej przedstawiono uzyskane charakterystyki uszkodzeń (zawodność) wymienionych podzespołów. Empiryczne funkcje zawodności przybliżono rozkładem Weibulla wykorzystując program Statistica for Windows. Ocenę jakości dopasowania rozkładu do danych empirycznych wykonano za pomocą testu Hollandera-Proschana, zaznaczono też przedział ufności wyznaczony na poziomie 0,95. Na Rys. 3 8 pokazano uzyskane przebiegi funkcji zawodności wybranych podzespołów pojazdów. Jak wynika z analiz przebiegów pierwsze uszkodzenie połowy analizowanych podzespołów obserwowanych pojazdów następuje przy przebiegach od 99 do 140 tys. km. W szczególności dla opon przebieg ten wynosi ok. 99,6 tys. km, a dla kół jezdnych 142 tys. km. Jak wynika z przedstawionych analiz zawodności prawdopodobieństwa wystąpienia uszkodzeń wybranych układów w funkcji przebiegu są zbliżone. Zatem o ich wpływie na proces eksploatacji pojazdów decydujący wpływ ma ich częstość występowania oraz łatwość usuwania (naprawy). 1982

3 W analizowanym okresie eksploatacji najwięcej usterek i awarii dotyczyło silnika i układu napędowego 1870, układu hamulcowego 1464 oraz opon Należy zatem oczekiwać, że koszty utrzymania tych układów będą największe. Innym czynnikiem decydującym o wielkości ww. kosztów są ceny samych napraw (to czy uszkadzają się elementy kosztowne lub trudne i drogie w lokalizacji lub wymianie). Rys. 3. Zawodność układu napędowego badanych pojazdów w funkcji przebiegu Rys. 4. Zawodność układu elektrycznego obserwowanych pojazdów w funkcji przebiegu Rys. 5. Zawodność żarówek w obserwowanych pojazdach w funkcji przebiegu 1983

4 Rys. 6. Zawodność układu hamulcowego w obserwowanych pojazdach w funkcji przebiegu Rys. 7. Zawodność kół jezdnych w obserwowanych pojazdach w funkcji przebiegu Rys. 8. Zawodność opon w obserwowanych pojazdach w funkcji przebiegu Podsumowując wcześniejsze rozważania o uciążliwości uszkodzeń w eksploatacji decydują głównie koszy związane z ich usuwaniem (naprawą). Poniżej zestawiono średnie koszty napraw związane z uszkodzeniami wymienionych układów (Rys. 9). Jak widać najbardziej kosztowne jest utrzymanie zdatności układu hamulcowego, następnie wymiana opon, a dopiero na trzecim miejscu plasują się koszty związane z naprawami silnika i skrzyni biegów. Koszty napraw układu elektrycznego, wymiany żarówek oraz napraw układu kół jezdnych (zwrotnice, piasty, łożyska, osie) 1984

5 są w rozpatrywanym przypadku znacznie niższe niż wcześniej wymienionych podzespołów i elementów. Rys. 9. Roczny koszt naprawy wybranego układu przypadający na jeden samochód Na Rys. 10 zestawiono porównanie rocznych kosztów utrzymania (napraw) związanych z układami: napędowym, hamulcowym i oponami dla poszczególnych marek pojazdów. Rys. 10. Porównanie rocznych kosztów utrzymania (napraw) układów hamulcowego i napędowego oraz opon w zależności od marki pojazdu 1985

6 Roczne koszty utrzymania układu na jeden samochód [złotych] Układ elektryczny Żarówki Koła jezdne MAN IVECO MERCEDES Rys. 11. Porównanie rocznych kosztów utrzymania (napraw) układu elektrycznego, układu kół jezdnych oraz żarówek w zależności od marki pojazdu WNIOSKI 1. Analiza kosztów utrzymania grupy 350 samochodów ciężarowych trzech marek (IVECO, MAN i MERCEDES) w ciągu pierwszych 5 lat eksploatacji (liczonych w okresie ) wykazała, że średnie roczne koszty utrzymania pojedynczego pojazdu wyniosły ok. 4,9 tys. zł. 2. Najwyższe średnie roczne koszty utrzymania wynikające z konieczności przeprowadzania napraw generują samochody marek IVECO i MAN rzędu 6 tys. zł, a najniższe MERCEDES ok. 3,5 tys. zł. 3. W prezentowanej analizie rozpatrywano uszkodzenia następujących układów i elementów samochodów ciężarowych: układu napędowego (silnika i skrzyni biegów), układu hamulcowego, układu elektrycznego, układu kół jezdnych oraz żarówek i opon. Przebiegi funkcji zawodności wykazują, że połowa obserwowanych uszkodzeń tych układów i elementów wysteruje w okresie przebiegu od ok. 100 do 140 tys. km. 4. Najwięcej uszkodzeń wystąpiło w układzie napędowym (silnik i skrzynia biegów) 1870, układzie hamulcowym 1464 oraz w ogumieniu kół Świadczy to, że najbardziej awaryjne są elementy i podzespoły, w których najintensywniejsze są procesy tarcia. Uszkodzenia tych elementów generują jednocześnie najwyższe koszty napraw. Streszczenie W artykule zaprezentowano analizę awaryjności wybranej grupy pojazdów oraz kosztów związanych z przeprowadzonymi naprawami. Praca stanowi część badań prowadzonych przez autorów dotyczących ustalenia granicznej awaryjności pojazdów pozwalającej na efektywne ekonomicznie ich użytkowanie. W artykule ograniczono się do prezentacji uszkodzeń wybranych układów funkcjonalnych pojazdów. Pokazano rozkłady chwil uszkodzeń oraz udział kosztów napraw wybranego układu w całościowych kosztach związanych z utrzymaniem pojazdu. Stwierdzono, że największe koszty utrzymania generują uszkodzenia elementów układu napędowego, hamulców oraz wymiana opon. Failure analysis as a component of operational costs of the utility vehicle Abstract This paper presents analysis of failure of the selected group of vehicles and costs related to the performed repairs. The paper is a part of studies, conducted by authors, estimating limit vehicle failure enabling its economically efficient use. The article is limited to the presentation of damage to selected functional systems of vehicles. Distributions of moments of failures and share of repair costs of the selected system in the total costs related to vehicle use have been presented. Affirmed, that the largest costs of maintenance generate the damage the elements of the driving arrangement, the brakes and the exchange of tyres. 1986

7 BIBLIOGRAFIA 1. Hebda M.: Eksploatacja samochodów. Wydawnictwo Instytutu Technologii Eksploatacji. Radom Niewczas A., Koszałka G.: Niezawodność silników spalinowych - wybrane zagadnienia. Wydawnictwa Uczelniane Politechniki Lubelskiej. Lublin Rabiej M.: Statystyka z programem Statistica. Helion. Gliwice Piasecki S.: Zagadnienia użytkowania maszyn i środków transportowych. Lubelskie Towarzystwo Naukowe. Warszawa-Lublin