PROBLEMY BADAWCZE W ORGANIZACJI ZAPLECZA NAPRAWCZEGO W ASPEKCIE PROEKOLOGICZNYCH METOD ODNOWY MASZYN ROLNICZYCH

Transkrypt

1 Problemy Inżynierii Rolniczej Nr 3/2006 Wiesław Tomczyk Katedra Inżynierii Rolniczej i Informatyki Akademia Rolnicza w Krakowie PROBLEMY BADAWCZE W ORGANIZACJI ZAPLECZA NAPRAWCZEGO W ASPEKCIE PROEKOLOGICZNYCH METOD ODNOWY MASZYN ROLNICZYCH Streszczenie Omówiono aspekty techniczno-ekonomiczne celowości prowadzenia badań z zakresu odnowy maszyn i urządzeń rolniczych. Przedstawiono i sformułowano problem badawczy oraz robocze hipotezy cząstkowe, niezbędne do rozwiązania postawionego problemu. Słowa kluczowe: organizacja, system, regeneracja, odnowa, maszyny rolnicze Identyfikacja problemu regeneracji części i odnowy maszyn i urządzeń Maszyny, urządzenia i pojazdy rolnicze użytkowane są przy zmieniających się w szerokich zakresach parametrach pracy. Poszczególne ich części i zespoły narażone są na oddziaływanie różnorodnych zmiennych czynników. Wyniki badań eksploatacyjnych wskazują, że podczas użytkowania intensywnie zużywa się lub uszkadza ok. 20% asortymentu wszystkich części wyrobu finalnego. Istotnym sposobem obniżenia kosztów eksploatacji w aspekcie proekologicznych metod odnowy (naprawy) uszkodzonych maszyn i ochrony środowiska jest ponowne wykorzystanie uprzednio zregenerowanych części wymiennych. Technicznie i ekonomicznie uzasadnione jest objęcie regeneracją 50-75% tych części, co stanowi ok. 15% części składowych wyrobu finalnego [Bleckstein 1991; Bućko i in. 1988; Feld 1995; Henstock 1988; Holz 1995; Michalski 1987; Wojdak 1986a, 1998]. W rozważaniach teoretycznych i technicznych za podstawowe kryterium oceny jakości elementów regenerowanych przyjmuje się ich trwałość i niezawodność w działaniu [Barziłowic 1994; Grudziński 1985; Kowalski, Krajewska 1991; Maternik 1985, 1988; Otmianowski 1983; Richter i in. 1995]. Według danych uzyskanych z zakładów naprawczych oraz badań autora, wskaźniki reklamacji kształtują się następująco: 91

2 Wiesław Tomczyk dla regenerowanych przez istniejący do r. ZNMR w Poznaniu silników do ciągników rolniczych wynosi on ok. 8% z liczby odnowionych, a dla fabrycznie nowych ok. 2-5%, natomiast ceny zregenerowanych silników kształtują się na poziomie 20-35% ceny nowego silnika, dla regenerowanych (październik 2000 r.) przez TAR-POM S.A. (dawny POM-Tarnowiec), silników do ciągników rolniczych i kombajnów, wskaźnik reklamacji wynosi wartościowo ok. 0,05%, natomiast ceny zregenerowanych silników kształtują się na poziomie 21 26% ceny nowego silnika, dla regenerowanych (październik 2000 r.) w Wytwórni Silników Wysokoprężnych Andora S.A. w Andrychowie, np.: silników wysokoprężnych ilościowy wskaźnik reklamacji wynosi ok. 9%, natomiast cena zregenerowanych kształtuje się na poziomie 40-55% ceny nowego, pomp wtryskowych ilościowy wskaźnik reklamacji wynosi ok. 3% przy cenie zregenerowanej wynoszącej ok % ceny nowej pompy, wałów korbowych silników spalinowych ilościowy wskaźnik reklamacji wynosi ok. 0,5% przy cenie zregenerowanych wynoszącej od 20-50% ceny nowych, dla regenerowanych przez dawny POM Kwidzyń, a obecnie po przekształceniu EX POM Kwidzyń Sp. z o.o. ( r.), prądnic, alternatorów i rozruszników wskaźnik reklamacji wynosi średnio ilościowo 2,5%, a wartościowo 0,5% przy cenach zregenerowanych zespołów wahających się od 30-60% ceny nowego zespołu, natomiast ich trwałość i niezawodność kształtuje się na poziomie 80-90% w stosunku do nowych. Zregenerowane części i odnowione zespoły są objęte pełnym zakresem gwarancji udzielanej przez ich wykonawców na takich samych zasadach jak na części i zespoły fabrycznie nowe. Analiza powyżej przedstawionych danych liczbowych wykazuje, iż stosowanie w naprawach zregenerowanych części i odnowionych zespołów może zmniejszyć o ok. 50% koszt materiałowy odnowy (naprawy), a tym samym obniżyć całkowite koszty eksploatacji maszyn i urządzeń. Regeneracja części i odnowa zespołów wymiennych może przynieść także efekty niewymierne, związane z ograniczeniem niedostatku tańszych (zregenerowanych) części wymiennych, zwiększeniem sprawności eksploatacyjnej maszyn i urządzeń, podniesieniem rytmiczności pracy, skróceniem czasu napraw, podniesieniem poziomu technicznego zaplecza naprawczego, zwolnieniem mocy produkcyjnych u wytwórcy sprzętu (części wymien- 92

3 Problemy badawcze w organizacji zaplecza... nych), ochroną środowiska naturalnego (z racji ograniczenia przetwórstwa surowców naturalnych i recyklingu zużytych części i materiałów) itp. W licznych rozprawach naukowych i artykułach [Balla 1991; Bleckstein 1991; Efron, Galinkin i in. 1994; Fryczke 1988; Holz 1995; Marshall 1994; Muzalewski 2000; Prentki 1985; Wojdak 1986a,1998] znajdują się obliczenia, które wskazują, że wskaźniki zużycia materiałów W MR, energii elektrycznej W ER i kosztów regeneracji W KR, które oblicza się jako udział procentowy zużytego materiału, energii elektrycznej i kosztów regeneracji do masy materiału, ilości energii i kosztów wytworzenia nowej części, są bardzo korzystne i osiągają następujące wartości: W MR = 1-3%, W ER = 4-10%, W KR = 23-40%. Przedstawione powyżej wartości uwidaczniają też aspekt ekologiczny regeneracji i problem recyklingu zużywających się maszyn. Potrzebę takiego podejścia do problemów recyklingu i regeneracji oraz odnowy zużytych i wycofanych z eksploatacji maszyn i urządzeń w krajach Unii Europejskiej podjęło wielu badaczy [Brown 1992; Dhillon 1986; Henstock 1988; Karwowski 1998; Zbichlowski i in. 1993]. W gospodarkach krajów wysoko uprzemysłowionych recykling surowców w przemyśle jest uznanym działaniem gospodarczym, a siłą napędową ponownego użycia materiałów odpadowych jest obniżka kosztów eksploatacji maszyn i urządzeń, chęć oszczędzania na surowcach oraz zmniejszenie kosztów zagospodarowania odpadów, które zgodnie z obecnymi trendami światowymi będą w coraz to większym stopniu kierowane na ich wytwórców. Procesy technologiczne regeneracji części wymiennych występują w ścisłym powiązaniu z procesami naprawy oraz likwidacji środków trwałych. W ich wyniku odzyskuje się zużyte części wymienne nadające się do regeneracji, wpływając w ten sposób na ograniczenie zapotrzebowania na części nowe [Bocheński 1994; Cypko i in. 1986; Dreszczyk 1984, Dreszczyk i in. 1985; Gołąbek 1989; Grzybowski, Majchrzak 1989; Harms, Meyr 1991; Meyr, Harms 1994; Michalski 1997]. O znaczeniu problemu regeneracji części i zespołów wymiennych w aspekcie powyższych wskaźników ekonomicznych świadczą liczby dotyczące ilościowego wyposażenia naszego rolnictwa w środki techniczne. Wg danych Głównego Urzędu Statystycznego (PSR z 30.VI.2002 r.) wyposażenie polskiego rolnictwa w techniczne środki służące do produkcji przedstawia się następująco: - ciągniki rolnicze: szt., z czego 69,5% to ciągniki użytkowane ponad 10 lat, - kombajny zbożowe: szt., z czego 64,1% to użytkowane ponad 10 lat, - ciągnikowe rozsiewacze nawozów: szt., - rozrzutniki obornika: szt., - kosiarki ciągnikowe: szt., 93

4 Wiesław Tomczyk - prasy zbierające: szt. Przedstawiona sytuacja, wskazuje na następujące fakty empiryczne: odnowione (z wykorzystaniem części zregenerowanych) zespoły i części wymienne są tańsze (a czasem i trwalsze) od nowych, naprawy z zastosowaniem części zregenerowanych są tańsze, istnieje baza techniczna do regeneracji części i odnowy zespołów wymiennych, istnieje popyt na części zregenerowane i odnowione zespoły, podaż części zregenerowanych i odnowionych zespołów jest obecnie znikoma, nie funkcjonuje system regeneracji części i odnowy zespołów. Fakty te świadczą o społecznej potrzebie stworzenia sprawnie funkcjonującego systemu odnowy maszyn i urządzeń, wykorzystującego w naprawach zregenerowane części. Najprostszym rozwiązaniem byłaby adaptacja jednego z alternatywnych systemów organizacji napraw i regeneracji części (zespołów), funkcjonujących w systemie gospodarki rynkowej krajów uprzemysłowionych. Jednak takie rozwiązanie problemu w obecnych gospodarczo-ustrojowych przemianach zachodzących w kraju jest niewykonalne. Wpływa na to wiele przyczyn, z których do najważniejszych można zaliczyć: powolny proces restrukturyzacji i prywatyzacji państwowych (często nieefektywnych) przedsiębiorstw i zakładów produkujących maszyny i urządzenia na rzecz rolnictwa, brak szerszego zainteresowania producentów prowadzeniem regeneracji wybranych części i zespołów do produkowanych przez siebie maszyn i urządzeń, brak ogniw pośredniczących między zainteresowanym regeneracją użytkownikiem maszyn i urządzeń a zakładem wykonującym regenerację (punkty skupu, sprzedaży, magazyny, transport, itp.), całkowity brak działalności marketingowej z zakresu regeneracji (brak informacji o możliwości korzystania z usług regeneracji itp.), niespójność norm w zakresie produkcji nowych części, recyklingu zużytych oraz przepisów prawnych w sprawie ochrony środowiska, nienajlepszy stan techniczny maszyn i urządzeń będących na wyposażeniu zakładów chcących zajmować się regeneracją, powszechne zubożenie ok. 80% rolników posiadających gospodarstwa o powierzchni do 10 ha (potencjalni zainteresowani regeneracją) itp. Ponadto na przeszkodzie stoją tu głównie ogromne koszty materialne oraz niewymierne koszty społeczne (przeludnienie wsi, brak miejsc do pracy). 94

5 Problemy badawcze w organizacji zaplecza... Sformułowanie problemu badawczego Dostępna baza wiedzy z zakresu funkcjonowania i organizacji zaplecza naprawczego maszyn rolniczych prowadzi do wniosku, że regeneracja części i odnowa zespołów wymiennych stanowi ważny element wpływający na obniżkę kosztów eksploatacji maszyn. Podejmowane do tej pory prace [Bocheński 1994; Miller, Wrońska 1985,1988; Miller 1988,1989; Otmianowski 1983; Wojdak 1986a,b, 1988; Wojdak, Sędłak 1999] tworzą głównie zbiory informacji dotyczących jedynie wybranych, regenerowanych części i odnawianych zespołów wymiennych wykorzystywanych w naprawach maszyn. Rzadko uwzględniano w nich fakt, że proces regeneracji jest podsystemem w systemie obsługi technicznej odnowy maszyn rolniczych, który w istotnym stopniu może oddziaływać na ochronę środowiska przez recykling złomowanych maszyn i urządzeń. Dotychczasowe wyniki badań dają wprawdzie wiele cennych informacji, wniosków i wskazówek dotyczących głównie zagadnień technologii regeneracji maszyn nie uwzględniając strony organizacyjnej. Nie tworzą one jednak struktury i można traktować je jako pewną sumę wiedzy. Reasumując, należy stwierdzić brak kompleksowych prac naukowych z zakresu organizacji procesów regeneracji części i odnowy zespołów stosowanych w naprawach maszyn i urządzeń pracujących w rolnictwie. W wyniku dotychczasowych prac otrzymywano najczęściej uproszczone formuły empiryczne lub drobne doniesienia i komunikaty o wybranych problemach regeneracji części. Na podstawie tych wyników nie uzyskano podstaw do identyfikacji systemu organizacji regeneracji części i odnowy zespołów w naprawach maszyn. Istnieje więc pilna potrzeba zbudowania takiego strukturalnego modelu systemu regeneracji części i odnowy zespołów, na podstawie którego można będzie lepiej poznać sam proces i który jednocześnie ukierunkuje dalsze badania empiryczne. Zauważa się brak prac przedstawiających systemy organizacji odnowy maszyn i zespołów wymiennych, mogących zaistnieć w okresie transformacji gospodarczo-ustrojowej kraju (w systemie wolnorynkowym obsługi technicznej maszyn rolniczych). Wypełnienia tej luki podjął się autor opracowując modelu systemu organizacji zaplecza naprawczego w aspekcie proekologicznych metod odnowy maszyn i urządzeń z wykorzystaniem w procesach naprawczych zregenerowanych części wymiennych dla potrzeb zaplecza technicznego rolnictwa, który należy traktować jako metodę umożliwiającą wyliczenie wskaźników charakteryzujących jego efektywność dla różnych wariantów realizacji. Istotnym kierunkiem prac autora są zagadnienia związane z organizacją ekologicznych metod odnowy maszyn i urządzeń w restrukturyzowanym systemie ich obsługi technicznej, co również należy odnosić do szerszego aspektu pro- 95

6 Wiesław Tomczyk blematyki dotyczącej zasad funkcjonowania zaplecza technicznego rolnictwa w realiach gospodarki rynkowej [Tomczyk 1994a,b,c,d, 1998, 2004]. Zasadniczym problemem naukowym pracy badawczej autora jest opracowanie właściwego modelu strukturalnego systemu odnowy maszyn, opartego na zasadach ekologicznej ich eksploatacji w realiach gospodarki wolnorynkowej oraz wyodrębnienie istotnych relacji między elementami tego systemu. Problemem badawczym pracy jest organizacja i ekonomika systemu odnowy maszyn. Powyższy problem należy rozpatrywać przez opracowanie symulacyjnego modelu opisującego zasady funkcjonowania systemu odnowy maszyn i urządzeń rolniczych w systemach obsługi technicznej, na bazie istniejącej infrastruktury technicznej zaplecza produkcyjno-naprawczego polskiego rolnictwa, przy ograniczeniu do minimum niezbędnych nakładów materialnych i kosztów społecznych oraz zachowaniu zasad ekologii w ich eksploatacji. Realizacja tak postawionego problemu wymaga rozwiązania kilku zasadniczych problemów cząstkowych, z których najważniejsze to: - zbudowanie modelu opisującego zasady współpracy poszczególnych elementów systemu, - sformalizowany opis relacji zachodzących w modelu, pozwalających na liczbową ocenę efektywności systemu, tj. określenie: ogólnej liczby wymian uszkodzonych zespołów i części, wymian z użyciem części zregenerowanych i nowych, liczby części przeznaczonych do regeneracji i złomowania. Budując model należy zdawać sobie sprawę, że będzie on uproszczoną reprezentacją obecnie istniejącego, rzeczywistego stanu zaplecza naprawczego (przekształcone dawne POM, ZNMR oraz nowo powstałe rzemieślnicze zakłady usługowo-naprawcze) w systemie obsługi technicznej maszyn rolniczych. Modelowanie wymaga także zakreślenia jednoznacznych ram dla modelowanego procesu i wyodrębnienie go z nadsystemu przy jednoczesnym opisaniu relacji z nadsystemem. Postępowanie takie jest niezbędne do rozwiązania problemu. Nie oznacza jednak, że opracowany model strukturalny systemu odnowy zespołów i regeneracji części w dalszych realizacjach nie może być rozszerzany i doskonalony. Rozwiązanie postawionego zadania wymaga opracowania podstaw teoretycznych modelu systemu odnowy maszyn i urządzeń z wykorzystaniem w procesach naprawczych części regenerowanych, wiążącego zależność pomiędzy jego elementami (producent, użytkownik, handel, warsztaty naprawcze) - 96

7 Problemy badawcze w organizacji zaplecza... przyjmując za kryteria korzyści ekonomiczne oraz wykorzystanie istniejącej i nowopowstającej infrastruktury. Rozwiązanie problemu sprowadza się do sformułowania i weryfikacji roboczych hipotez cząstkowych: - istniejący do 1989 r. system organizacji zaplecza naprawczego polskiego rolnictwa w warunkach gospodarki rynkowej nie ma racji bytu, - należy zaprojektować nowy system oparty na zasady gospodarki rynkowej, wykorzystujący pozostałe przydatne elementy minionego systemu, - badania symulacyjne zaprojektowanego systemu posłużą do weryfikacji systemu przedmiotowego. Zagadnienia te są przedmiotem dalszych rozważań i badań naukowych autora. Podsumowanie Organizacja systemu odnowy maszyn i urządzeń rolniczych uwzględniająca aspekty proekologicznych metod naprawczych uszkodzonych obiektów jest problemem złożonym. Ze względu na obiektywne trudności badania należy prowadzić na modelach abstrakcyjnych z późniejszą ich weryfikacją na wybranych regionach kraju. Problem badawczy projektowanego systemu zawiera elementy wspólne kilku dyscyplin naukowych, tj. techniki rolniczej, organizacji zarządzania, ekonomii. Bibliografia Balla J Skusky unavovej pevnosti renovovanych klukovych hriadelov. Zemed. Techn. 33, Praha, CSSR Barziłowic E Niekatoryje słućaj profilakticieskogo obsłużiwania sistem s rezerwirowaniem. Moskwa Bleckstein R Lohnt die Beschichtung vor Verschleissteilen. Landtechnik, 6, RFN Bocheński C Problematyka regeneracji części maszyn rolniczych. Przegląd Techniki Rolniczej, 2 Brown R.L Launching the Environmental Revolution in State of the World, New York Bućko J., Guść A Rachunek ekonomiczny efektywności regeneracji części wymiennych. MCNEMT Radom Cypko J., Łopuszyński B., Małek A Możliwość regeneracji części do importowanych urządzeń tłoczni gazu. Eksploatacja maszyn, 4 97

8 Wiesław Tomczyk Dhillon B.S Human Reliability wiht Human Factors. Pergamon Pres: New York Dreszczyk E Naprawialność maszyn, analiza i podstawy realizacji. P.P. Poznań Dreszczyk E., Foltynowicz L., Maternik R Wybrane aspekty regeneracji części. Eksploatacja maszyn, 2-3 Efron M.V., Galinkin Powysenie nadieżnosti wosstanowlennych weduslich koles gusenicnych maszin, Technika S/ch. Masziny, 1, Moskwa Feld M Technologia budowy maszyn. PWN, Warszawa Fryczke R Regeneracja prądnic, rozruszników i alternatorów w POM - Kwidzyń. Mat. konf., OBR TOR Żdżary Gołąbek St Nowoczesna gospodarka a regeneracja samochodowych części zamiennych. Eksploatacja maszyn, 7 Grudziński J Możliwość zwiększenia trwałości regenerowanych części maszyn rolniczych. Mat. konf., OBR TOR Żdżary Grzybowski H., Majchrzak B Regeneracja elementów skrzyni biegów ciągnika Ursus, Eksploatacja Maszyn, 7 Harms H.-H., Meyr H.J Konstruieren recyclinggerechter technischer Produkte, VDI - Gesellschaft Entwicklung Konstruktion Vertrieb Recykilng von Landmaschnen. Interner Bericht fiir Detsche Bundesstiftung Umwelt Henstock M.E Desing for Recykling. London, Institute of Metals, Carlton Hause Terrace Holz W Gelobt sei, was hart macht. Top Agrar, 8, RFN Karwowski T Polska w drodze do Unii Europejskiej. Przegląd Techniki Rolniczej i Leśnej, 1 Kowalski W., Krajewska H Ocena trwałości części samochodowych po procesie ich regeneracji. Prace ITS, Warszawa Marshall J Renovate to reap rewards. Pwr Fmg, 9, London, Anglia Maternik R Ocena trwałości zmęczeniowej regenerowanych części. Eksploatacja Maszyn, 2-3 Maternik R Ocena trwałości zmęczeniowej części regenerowanych w warunkach zakładów naprawczych. Politechnika Poznańska Meyr H.J., Harms H. H Konstruieren recyclinggerechter Landmaschinen. Landtechnik, 1 98

9 Problemy badawcze w organizacji zaplecza... Miller A Koncepcja zmodyfikowanych sprawozdań ze stanu regeneracji części wymiennych w zapleczu technicznym rolnictwa, leśnictwa i gospodarki żywnościowej. OBR TOR Żdżary Miller A Analiza porównawcza stanu regeneracji części i napraw zespołów wymiennych w zapleczu technicznym rolnictwa za rok OBR TOR Żdżary Miller A., Wrońska T Niektóre aspekty usprawnienia skupu części do regeneracji i obrotu tymi częściami. Mat. konf., OBR TOR Żdżary Michalski R Modelowanie gotowości maszyn rolniczych w roboczym cyklu eksploatacji rozprawa habilitacyjna. ART Olsztyn Michalski R Problemy identyfikacji stanu technicznego ciągników i maszyn samojezdnych w warunkach eksploatacyjnych. II Międzynarodowa Konf. Naukowo-Techniczna MOTOROL, Lublin Michalski R., Niziński S Podstawy eksploatacji obiektów technicznych. ART Olsztyn Muzalewski A Koszty eksploatacji maszyn. IBMER, Warszawa Otmianowski T Procesy odnowy maszyn i ciągników rolniczych. PWRiL, Warszawa Prentki S Wyznaczanie ekonomicznej efektywności napraw regeneracyjnych i zapobiegawczych. Eksploatacja maszyn, 2-3 Richter W., Runge H., Schuler O Weiterentwicklung der Demontage und Motoreninstandesetzug. Agrartechnik, 1, Berlin Tomczyk W a. Sposób określenia wielkości puli podzespołów przeznaczonych do regeneracji. Zeszyty Naukowe AR-Kraków, Z-13 Tomczyk W b. Metodyka ustalenia efektów ekonomicznych regeneracji. Zeszyty Naukowe AR-Kraków, Z-13 Tomczyk W c. Kierunki działania niezbędne w rozwoju regeneracji. III Ogólnopolska i II Międzynarodowa Konferencja Naukowa, AR-Olsztyn Tomczyk W d. Koncepcja systemu organizacji regeneracji części wymiennych w zapleczu naprawczym Technicznej Obsługi Rolnictwa. III Ogólnopolska i II Międzynarodowa Konferencja Naukowa, AR-Olsztyn Tomczyk W Problemy regeneracji części wymiennych w zapleczu naprawczym technicznej obsługi rolnictwa. Prace PIMR Poznań, 4 Tomczyk W System regeneracji tak, ale jak go zorganizować? Technika Rolnicza, Ogrodnicza i Leśna, 2 99

10 Wiesław Tomczyk Wojdak J. 1986a. Zasadność regeneracji części maszyn w aspekcie gospodarczym i praktycznej realizacji. Konf. Ogólnopolska, SIMP, Warszawa Wojdak J b. O znaczeniu regeneracji. Eksploatacja Maszyn, 4 Wojdak J Wybrane zagadnienia metodyczne regeneracji części. Eksploatacja Maszyn, 4 Wojdak J., Sędłak P Oszczędność energii w procesach regeneracji części maszyn. Inżynieria Rolnicza, 5 Zblichowski i in Podstawy organizacji remontów. PWN, Warszawa 100