POST PY W IN YNIERII MECHANICZNEJ DEVELOPMENTS IN MECHANICAL ENGINEERING 2(1)/2013, 5-13 Czasopsmo naukowo-technczne Scentfc-Techncal Journal Marta CZARNOWSKA, Klaudusz MIGAWA ANALIZA GOTOWO CI POJAZDÓW CI AROWYCH EKSPLOATOWANYCH W SYSTEMIE MI DZYNARODOWEGO TRANSPORTU SAMOCHODOWEGO Streszczene: W pracy przeanalzowano gotowo rodków transportu eksploatowanych w wybranym rzeczywstym systeme transportu drogowego. Gotowo rodków transportu w stotny sposób wp ywa na mo lwo realzacj zada przewozowych utrzymywana jest na odpowednm pozome w wynku realzacj procesów w podsysteme logstycznym, wykonywanych na stanowskach zajezdn (procesy obs ug, naprawy, dagnozowana zaopatrzena). Obektem bada by o przeds borstwo transportowo-spedycyjne zajmuj ce s przewozem adunków na terene Un Europejskej, krajów skandynawskch Rosj. Na podstawe lteratury opracowano wzory opsuj ce gotowo badanych rodków transportu oraz dla danych eksploatacyjnych wyznaczono jej warto c. Rezultaty bada stanow podstaw do opracowana za o e do budowy skonstruowana matematycznego modelu wyznaczana oceny gotowo c rodków transportu drogowego. S owa kluczowe: system transportowy, proces eksploatacj, gotowo 1. WPROWADZENIE G ównym celem eksploatacj maszyny jest u ytkowane jej z maksymaln efektywno c, tj. zapewnene urz dzenom racjonalnej ekonomcznej pracy, przed u ene okresu ch u ywalno c utrzymane w stane zdatno c techncznej [2]. Cele te mo lwe s do os gn ca dz k prawd owemu sterowanu procesam realzowanym w systeme uzyskwanu odpowednch warto c wska nków, takch jak: gotowo, nezawodno, wydajno, efektywno td. W pracy przeanalzowano jedn z podstawowych cech opsuj cych prawd owe funkcjonowane systemu techncznego, jak jest gotowo eksploatowanych w nm obektów techncznych. Na podstawe lteratury przyj to nast puj c defncj [6]: gotowo obektu techncznego okre lona jest jako jego zdolno do termnowego os gana lub utrzymana stanu zdatno c, umo lwaj cego prawd ow realzacj przydzelonego zadana (zada ). W rzeczywstych systemach eksploatacj obektów techncznych proces eksploatacj zale y od specyfk danego systemu oraz celów realzowanych mgr n. Marta CZARNOWSKA, Unwersytet Technologczno-Przyrodnczy, Wydza In yner Mechancznej, Ko o Naukowe Transportowców, ul. prof. S. Kalskego 7, 85-789 Bydgoszcz, e-mal: czarnowska.marta@gmal.com dr n. Klaudusz MIGAWA, Unwersytet Technologczno-Przyrodnczy, Wydza In yner Mechancznej, ul. prof. S. Kalskego 7, 85-789 Bydgoszcz, e-mal: klaudusz.mgawa@utp.edu.pl
Marta CZARNOWSKA, Klaudusz MIGAWA przez system. Przez proces eksploatacj rozume s wszystke dza ana organzacyjno-technologczne oraz ekonomczne zw zane z obektem techncznym od momentu jego perwszego uruchomena a do chwl jego wycofana z u ytkowana lkwdacj [1, 7]. Proces eksploatacj obektów techncznych sk ada s z procesów sk adowych, w ród których jako g ówne mo na wyró n [3, 5, 8]: u ytkowane, obs ugwane, odnow, dagnozowane, zaopatrywane, przechowywane. W trakce eksploatacj obekty technczne mog prawd owo realzowa przydzelone zadana jedyne wówczas, gdy przebywaj w pewnym, okre lonym ze wzgl du na rozpatrywane zadane, zborze stanów eksploatacyjnych, tzw. stanów gotowo c do realzacj przydzelonego zadana. W tym celu stany analzowanego modelu procesu eksploatacj nale y podzel na dwa zbory [4, 6, 7]: zbór stanów gotowo c (S G ), w których obekt technczny jest zdatny mo e przyst p do realzacj zadana w danej chwl lub te przed up ywem ustalonego czasu, zbór stanów negotowo c (S NG ), w których obekt technczny jest nezdatny do dza ana, a w efekce termnowe rozpocz ce zrealzowane przydzelonego zadana jest nemo lwe. W celu wyznaczena analzy gotowo c rodków transportu opracowano model zdarzenowy procesu eksploatacj realzowanego w badanym systeme transportu drogowego oraz dokonano podza u stanów eksploatacyjnych tego modelu na stany gotowo c negotowo c do realzacj przydzelonego zadana. Nast pne dla danych eksploatacyjnych uzyskanych z bada wybranego rzeczywstego systemu eksploatacj wyznaczono warto c wska nków gotowo c rodków transportu. 2. OBIEKT BADA Jako obekt bada wybrano przeds borstwo transportowo-spedycyjne, b d ce rzeczywstym systemem eksploatacj rodków transportu drogowego (samochodów c arowych). Nadrz dnym celem badanego systemu eksploatacj rodków transportu jest bezpeczny oraz termnowy przewóz adunków na terene krajów Un Europejskej, pa stw skandynawskch oraz Rosj. Dodatkowo realzowane s nast puj ce us ug: dagnostyka naprawa pojazdów, holowane pojazdów, wynajem rodków transportu. 6
Analza gotowo c pojazdów c arowych eksploatowanych w systeme Badany system eksploatacj rodków transportu sk ada s z podsystemu wykonawczego (PW) oraz logstycznego (PL). Podsystem wykonawczy dzel s na podsystemy elementarne typu operator rodek transportu (kerowca pojazd c arowy) bezpo redno realzuje zadana przewozowe. W podsysteme tym znajduj s w obekty technczne, które s zdatne mog by u ytkowane zgodne z przeznaczenem lub te z powodu braku zapotrzebowana oczekuj na u ytkowane. Podsystem logstyczny sk ada s z podsystemu obs ug techncznych, podsystemu napraw oraz wspó pracuj cego z nm podsystemu dagnostycznego. W podsysteme tym znajduj s nezdatne obekty technczne, które podlegaj procesom obs ug, naprawy lub dagnozowana. W tabel 1 przedstawono wykaz pojazdów eksploatowanych w badanym systeme transportu drogowego wraz z oznaczenem kodowym, rokem produkcj przebegem poszczególnych rodków transportu. Tabela 1. Oznaczena kodowe, typ, rok produkcj przebeg pojazdów eksploatowanych w analzowanym systeme transportowym Table 1. Code markng, type, producton year and mleage of vehcles operated n the analyzed transportaton system Kod Typ Rok Przebeg Kod Typ Rok Przebeg pojazdu pojazdu produkcj (tys. km) pojazdu pojazdu produkcj (tys. km) D01 DAF 95 XF 2002 1312 D09 DAF 105 XF 410 2006 815 D02 DAF 95 XF 2003 1015 D10 DAF 105 XF 410 2007 340 D03 DAF 95 XF 2004 1030 D11 DAF 105 XF 460 2008 415 D04 DAF 95 XF 2004 1020 D12 DAF 105 XF 460 2010 200 D05 DAF 95 XF 2005 480 D13 DAF 105 XF 460 2010 180 D06 DAF 95 XF 2005 900 D14 DAF 105 XF 460 2011 60 D07 DAF 95 XF 2005 920 D15 DAF 105 XF 460 2011 60 D08 DAF 95 XF 2006 780 D16 DAF 105 XF 460 2011 60 3. ZDARZENIOWY MODEL PROCESU EKSPLOATACJI REALIZOWANEGO W OBIEKCIE BADA rodk transportu (samochody c arowe), u ytkowane w badanym systeme transportu drogowego wraz z operatoram (kerowcy), w trakce realzacj procesu eksploatacj przebywaj w ró nych stanach eksploatacyjnych tego procesu. W danej chwl ka dy obekt technczny mo e znajdowa s tylko w jednym z wyró nonych stanów procesu eksploatacj [7]. Na podstawe dentyfkacj badanego systemu transportowego realzowanego w nm welostanowego procesu eksploatacj rodków transportu wyró nono stotne stany analzowanego procesu mo lwe przej ca m dzy nm. Na tej podstawe zbudowano zdarzenowy model procesu eksploatacj (rys.1), gdze: S 1 stan realzacj zadana przewozowego, S 2 stan na adunku, S 3 stan wy adunku, S 4 stan postoju organzacyjnego, S 5 stan uszkodzena na trase, S 6 stan naprawy na trase, S 7 stan holowana, S 8 stan oczekwana na napraw lub obs ug w zajezdn, S 9 stan naprawy lub obs ug w zajezdn, S 10 stan dagnozowana w zajezdn, S 11 stan uzupe nana palwa, S 12 stan oczekwana w zajezdn na realzacj zadana przewozowego. 7
Marta CZARNOWSKA, Klaudusz MIGAWA Rys. 1. Graf skerowany odwzorowana procesu eksploatacj rodków transportu realzowanego w analzowanym systeme transportowym Fg. 1. Drected graph of the transport means operaton and mantenance process mappng n the analyzed transportaton system 4. WYZNACZENIE GOTOWO CI RODKÓW TRANSPORTU EKSPLOATOWANYCH W OBIEKCIE BADA W celu wyznaczena warto c wska nka gotowo c rodków transportu, nale y dokona podza u stanów eksploatacyjnych analzowanego procesu eksploatacj na dwa zbory stanów: zbór stanów gotowo c obektu techncznego S G, zbór stanów negotowo c obektu techncznego S NG, do realzacj przydzelonego zadana transportowego. Gotowo rodków transportu eksploatowanych w systeme transportowym wyznaczana jest jako loraz czasów przebywana w stanach gotowo c oraz sumy czasów przebywana w stanach gotowo c negotowo c do realzacj przydzelonego zadana zgodne ze wzorem: G OT ng t Gj j 1 ng t Gj j 1 nng t NGj j 1 (1) gdze: G OT wspó czynnk gotowo c pojedynczego obektu techncznego ( rodka transportu), t Gj j-ta realzacja czasu przebywana w stanach gotowo c w badanym przedzale czasu, 8
Analza gotowo c pojazdów c arowych eksploatowanych w systeme t NGj j-ta realzacja czasu przebywana w stanach negotowo c w badanym przedzale czasu, n G lczba wej do stanów gotowo c w badanym przedzale czasu, n NG lczba wej do stanów negotowo c w badanym przedzale czasu. lub w przypadku wyznaczena warto c rednch czasów T przebywana w poszczególnych stanach eksploatacyjnych oraz cz sto c v wyst pena poszczególnych stanów eksploatacyjnych, dla = 1, 2,, 12, na podstawe wzoru: G v T SG OT 12 v T 1 Ze wzgl du na specyfk prowadzonej dza alno c w badanym systeme transportowym rozpatruje s gotowo rodków transportu w przypadku, gdy dany rodek transportu jest zdatny zaopatrzony, a operator (kerowca) mo e przyst p do realzacj zadana w dowolnej chwl. W rozpatrywanym modelu procesu eksploatacj, przedstawonym na rysunku 1, wyró nono nast puj ce stany gotowo c obektu techncznego ( rodka transportu): stan S 1 stan realzacj zadana przewozowego, stan S 2 stan na adunku, stan S 3 stan wy adunku, stan S 12 stan oczekwana w zajezdn na realzacj zadana przewozowego. Wzór (2) przyjmuje wówczas nast puj c posta : v1 T1 v2 T2 v3 T3 v12 T12 G OT 12 (3) v T 1 W celu wyznaczena warto c wska nka gotowo c badanych rodków transportu na podstawe dokumentacj eksploatacyjnej prowadzonej w badanym systeme zebrano przetworzono dane eksploatacyjne opsuj ce stany analzowanego procesu eksploatacj. Opracowane dane dotycz 16 obektów techncznych eksploatowanych w badanym systeme od 24.04.2011 do 17.07.2011. W tabel 2 przedstawono przyk adowe dane eksploatacyjne dotycz ce badanych rodków transportu, gdze: n lczba wej do -tego stanu procesu eksploatacj, v cz sto wyst pena -tego stanu procesu eksploatacj, t sumaryczny czas przebywana w -tym stane procesu eksploatacj, T redn czas przebywana w -tym stane procesu eksploatacyjnego. (2) 9
t mn t mn Marta CZARNOWSKA, Klaudusz MIGAWA Tabela 2. Warto c charakterystyk lczbowych stanów procesu eksploatacj, wyznaczone dla wybranych rodków transportu u ytkowanych w analzowanym systeme transportowym Table 2. Values of numercal characterstcs of the operaton and mantenance process states determned for partcular transport means operated n the analysed transportaton system D01 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 n 73 12 12 48 1 1 2 2 8 24 v 0,399 0,066 0,066 0,262 0,005 0,005 0,011 0,011 0,044 0,131 t [h] 234,57 5,00 11,67 618,15 0,83 1,00 43,00 2,00 1,92 1073,76 T [h] 3,21 0,42 0,97 12,88 0,83 1,00 21,50 1,00 0,24 44,74 D02 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 n 98 24 24 51 25 12 v 0,419 0,103 0,103 0,218 0,107 0,051 t [h] 314,82 13,33 5,00 227,57 10,00 1421,28 T [h] 3,21 0,56 0,21 4,46 0,40 118,44 Dla danych eksploatacyjnych zebranych na podstawe nformacj zawartych w dokumentacj prowadzonej w badanym systeme transportowym wyznaczono warto c wska nka gotowo c obektów techncznych ( rodków transportu) G OT okre lonego wzorem (3) dla poszczególnych rodków transportu eksploatowanych w badanym systeme oraz z podza em na grupy wekowe, przebeg klometrowy typ badanych rodków transportu. Otrzymane wynk przedstawono na rysunkach 2-5. Na rysunku 2 przedstawono warto c wska nka gotowo c wyznaczone dla poszczególnych rodków transportu eksploatowanych w badanym systeme transportu drogowego. Rys. 2. Warto c wska nka gotowo c GOT wyznaczone dla rodków transportu u ytkowanych w analzowanym systeme transportowym Fg. 2. Values of avalablty GOT determned for transport means operated n the analysed transportaton system 10
Analza gotowo c pojazdów c arowych eksploatowanych w systeme Na rysunku 3 przedstawono warto c wska nka gotowo c wyznaczone dla rodków transportu eksploatowanych w badanym systeme transportu drogowego ze wzgl du na rok produkcj. Rys. 3. Warto c wska nka gotowo c GOT wyznaczone dla rodków transportu ze wzgl du na rok produkcj Fg. 3. Values of avalablty GOT determned for transport means n terms of manufacture year Na rysunku 4 przedstawono warto c wska nka gotowo c wyznaczone dla rodków transportu eksploatowanych w badanym systeme transportu drogowego ze wzgl du na przebeg klometrowy (w tys. km). Rys. 4. Warto c wska nka gotowo c GOT wyznaczone dla rodków transportu ze wzgl du na przebeg klometrowy (tys. km) Fg. 4. Values of avalablty GOT determned for transport means n terms of klometre course (thousand km) Na rysunku 5 przedstawono warto c wska nka gotowo c wyznaczone dla rodków transportu eksploatowanych w badanym systeme transportu drogowego ze wzgl du na typ pojazdu. 11
Marta CZARNOWSKA, Klaudusz MIGAWA 12 Rys. 5. Warto c wska nka gotowo c GOT wyznaczone dla rodków transportu ze wzgl du na typ pojazdu Fg. 5. Values of avalablty GOT determned for transport means n terms of vehcle type 5. PODSUMOWANIE Na podstawe danych eksploatacyjnych oraz wynków bada wyznaczono warto c wska nka gotowo c rodków transportu eksploatowanych w badanym systeme transportu drogowego. Wska nk G OT jest podstawowym wska nkem (podawanym w lteraturze) wykorzystywanym do oceny gotowo c obektów techncznych (np. rodków transportu) uwzgl dna typowe stany gotowo c, tj. stan realzacj zadana przewozowego, stan na adunku, stan wy adunku, stan oczekwana w zajezdn na realzacj zadana przewozowego, czyl wyra a mo lwo przyst pena do realzacj zadana w dowolnej chwl t zarówno ze wzgl du na gotowo obektu techncznego ( rodka transportu), jak gotowo operatora (kerowcy). Najw ksza warto wska nka gotowo c wynos a G OT = 0,9206 dotyczy obektu techncznego ( rodka transportu) oznaczonego kodem D15, natomast najmnejsza warto dotyczy obektu oznaczonego kodem D01 wynos G OT = 0,6652. Znaczna rozbe no wyznaczonych warto c wynka z faktu, e pojazd D15 nale y do grupy pojazdów najm odszych, o newelkm przebegu, natomast pojazd D01 jest pojazdem najstarszym spo ród eksploatowanych w badanym systeme, z najw kszym przebegem. Nast pne dokonano analzy wyznaczonych warto c wska nka gotowo c badanych obektów techncznych G OT ze wzgl du na rok produkcj, przebeg klometrowy oraz typ pojazdu. W grupe pojazdów analzowanych ze wzgl du na rok produkcj najw kszym wska nkem gotowo c (G OT = 0,8850) charakteryzowa y s obekty wyprodukowane w latach 2006-2008. W przypadku analzy gotowo c obektów techncznych ze wzgl du na przebeg najw kszym wska nkem gotowo c (G OT = 0,8840) charakteryzowa y s pojazdy z przebegem 900-1350 tys. klometrów. W ksza warto wska nka gotowo c pojazdów ty-
Analza gotowo c pojazdów c arowych eksploatowanych w systeme pu DAF 105 XF wynka z faktu, e pojazdy tego typu s nowsze, o mnejszych przebegach w porównanu z pojazdam typu DAF 95 XF. Podsumowuj c, wska nk gotowo c rodków transportu eksploatowanych w badanym systeme przyjmuj du e warto c (w przedzale G OT = 0,8339 0,8852). Oznacza to, e w badanym systeme zadana transportowe oraz procesy obs ugowo-naprawcze s realzowane w sposób prawd owy. Analza warto c wska nka gotowo c rodków transportu jest stotnym elementem umo lwaj cym u atwaj cym sterowane z o onym procesem eksploatacj w sposób racjonalny efektywny, ponewa w przypadku spadku warto c wska nka gotowo c pon ej przyj tej warto c dopuszczalnej mo na szybko w atwy sposób zauwa y neprawd owo c w funkcjonowanu obektu (systemu) techncznego zastosowa odpowedne dza ana naprawcze (podj odpowedne decyzje sterowana procesem eksploatacj). LITERATURA [1] BORGO J., JA WI SKI J., SIKORSKI M., WA Y SKA-FIOK K.: Nezawodno statków powetrznych. ZETOM, Warszawa 1992. [2] HORECKI S.: Efektywno ekonomczna eksploatacj pojazdów samochodowych w przeds borstwe transportowym. WK, Warszawa 1984. [3] JACYNA M.: Modelowane ocena systemów transportowych. Ofcyna Wydawncza Poltechnk Warszawskej, Warszawa 2009. [4] JA WI SKI J., WA Y SKA-FIOK K.: Bezpecze stwo systemów. PWN, Warszawa 1993. [5] WA Y SKA-FIOK K.: Podstawy teor eksploatacj nezawodno c systemów transportowych. Wydawnctwo Poltechnk Warszawskej, Warszawa 1993. [6] WOROPAY M., SZUBARTOWSKI M., MIGAWA K.: Model oceny kszta towane gotowo c operacyjnej podsystemu wykonawczego w systeme transportowym. Wydawnctwo Instytutu Technolog Eksploatacj, Radom 2003. [7] WOROPAY M., UREK J., MIGAWA K.: Model oceny kszta towane gotowo c operacyjnej podsystemu utrzymane ruchu w systeme transportowym. Wydawnctwo Instytutu Technolog Eksploatacj, Radom 2003. [8] UREK J.: Problemy gotowo c technk lotnczej. Problemy bada eksploatacj technk lotnczej. Tom 2, Rozdza 13, Wydawnctwo ITWL, Warszawa 1993. ANALYSIS OF THE AVAILABILITY OF TRUCKS OPERATED IN THE SYSTEM OF INTERNATIONAL ROAD TRANSPORT Summary: In ths artcle there s presented the avalablty of transport means n the selected system of road transportaton. Avalablty of transport means has a sgnfcant nfluence on the capablty of the transport task accomplshment and s mantaned at a proper level due to realzaton of processes carred out wthn the logstc system on stands of a depot (servcng, reparng, dagnosng and supplyng processes). The research object s a transportaton-shppng company carryng loads on the terrtory of the European Unon, Scandnavan countres and Russa. Based on the lterature developed models whch descrbng the avalablty of respondents means of transport for operatonal data and determned ts value. The results of tests provde bass for elaboraton of assumptons to buld a mathematcal model of avalablty of road transport means. Key words: transport system, operaton and mantenance process, avalablty 13