Управление организационно-технологической надежностью

Плотность распределения  нормального закона записывается в следующем виде:

 

,

где - математическое ожидание;

      - дисперсия распределения.

Чем больше дисперсия, тем  более плоской получается кривая распределения.

Вероятность попадания  случайной величины, распределенной по нормальному закону, на заданный интервал измерения параметра х от до обычно определяется интегрированием плотности распределения.

Распределение Пуассона наиболее успешно используется для определения вероятности дискретных событий или появления потока событий. Если независимые события следуют с конкретной средней частотой, то расчет вероятности Р_т , т.е. вероятности того, что за какой-то отрезок времени t произойдет ровно т событий, производится по закону Пуассона.

 

Закон Пуассона записывается в следующем виде:

Распределение Пуассона имеет  следующее свойство: математическое ожидание и его дисперсия равны одной и той же величине .

            Биноминальным называется такое распределение, при котором его члены получаются в результате разложения бинома (р + q)ⁿ, где р и q - вероятности появления и непоявления события в каждом из п опытов. Очевидно, что сумма всех членов указанного разложения тождественно равна 1, поскольку (р + q)ⁿ=1 ⁿ, а каждый член разложения представляет собой определенную вероятность, рассчитанную по формуле:

 

,

 

где - число сочетаний из n по m; q=1-p.

В курсовой работе для описания возможных  отказов для комплекса работ  по балластировки участка пути было принято нормальное распределение, т.к. при производстве работ на данную систему влияет большое количество случайных факторов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА III. Практическая реализация положений организационно-технологической надежности

 

3.1. Организационная надежность и  сетевые модели

 

Одной из моделей отражения вероятностных  производственных процессов является сетевая модель. На сетевом графике можно отразить все технологические и организационные взаимосвязи между элементами строительного процесса. Большим преимуществом сетевого графика является то, что при его расчете из общего количества работ выделяется та цепочка последовательно выполняемых работ, которая и определяет продолжительность процесса в целом. Эта цепочка носит название критического пути. Принадлежащие ей работы называют критическими, все прочие работы – некритическими.

Для анализа сетевой модели применим метод статистических испытаний (метод Монте-Карло). Суть его заключается в многократной реализации вероятностного процесса на модели. По каждой работе сетевого графика определим предельные значения параметров (продолжительности работ) и закон распределения вероятностей наступления значений параметров на интервале предельных значений. Затем, выполняем математическое моделирование вероятного значения параметра с помощью генерирования случайных чисел. Далее сетевой график рассчитываем как детерминированный, определяем одно из значений параметра строительного процесса в целом – продолжительность работ. В результате получается эмпирическое распределение параметров процесса, которое можно подвергнуть любому целенаправленному анализу при необходимости.

              Методом статистических испытаний (Монте-Карло) решаем задачу устойчивости критического пути при вероятностной сети.

 Сроки работ определяются  по формуле: 

,

где α_t – случайное число, взятое из таблицы случайных чисел.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

код работы	M(ti,j)	S(ti,j)	a			(ti,j)			S
			1 вариант	2 вариант	3 вариант	1 вариант	2 вариант	3 вариант	1 вариант	2 вариант	3 вариант
1-2	26	3	-0,4428	-0,1032	-1,2496	24,6716	25,6904	22,2512	7,35	7,35	7,35
1-3	12	3	-0,3934	-0,5098	0,0093	10,8198	10,4706	12,0279
1-4	24	4	0,8319	0,6141	-0,5061	27,3276	26,4564	21,9756
2-5	8	2	0,978	-0,8888	-0,446	9,956	6,2224	7,108
2-6	14	2	-0,5564	0,896	1,1054	12,8872	15,792	16,2108
3-4	0	-	1,7981	0,5405	0,8563	0	0	0
3-6	13	4	0,427	-1,1929	-1,2125	14,708	8,2284	8,15
4-6	27	3	-0,7679	-1,3596	0,2119	24,6963	22,9212	27,6357
4-7	12	3	-0,1032	0,4167	-0,1557	11,6904	13,2501	11,5329
5-8	28	2	-0,5098	0,5154	-0,2033	26,9804	29,0308	27,5934
6-5	30	4	0,6141	-0,6022	1,2237	32,4564	27,5912	34,8948
6-7	8	1	-0,8888	-0,0572	1,164	7,1112	7,9428	9,164
6-8	13	4	0,896	1,4943	1,3846	16,584	18,9772	18,5384
6-9	15	3	0,5405	-0,8513	-1,4647	16,6215	12,4461	10,6059
7-9	17	5	-1,1929	-0,7165	-1,2394	11,0355	13,4175	10,803
8-9	0	-	-1,3596	0,0093	-0,1316	0	0	0
8-10	16	4	0,4167	-0,5061	-0,7003	17,6668	13,9756	13,1988
9-10	17	3	0,5154	-0,446	1,88	18,5462	15,662	22,64

 

                                                                                                                                                                                                      Таблица 2

 

 

Сетевая модель 1-го варианта

 

Т_кр=1 – 4 – 6 – 5 – 8 – 9 – 10= 130,01

 

 

Сетевая модель 2-го варианта

 

Т_кр=1 – 4 – 6 – 5 – 8 – 9 – 10= 121,65

 

 

 

Сетевая модель 3-го варианта

 

Т_кр=1 – 4 – 6 – 5 – 8 – 9 – 10= 134,72

 

Среднее значение критического пути:

Далее находим максимальное и  минимальное значения критического пути и вычисляем между ними средний  критический путь при заданной вероятности  Р=0,98 ,  λ=3,14.

 

 

Результаты   расчета  представлены  на  графике  рис.3.1.

           Вывод:  в результате расчетов выполненных бригадным методом сетевых моделей получены результаты: все критические пути удовлетворяют и попадают в диапазон между минимальным (T_min=96,19) и максимальным (T_max=142,35) критическим путем, следовательно, они надежны и могут являться основным решением для строительства объекта.

 

 

Рис. 3.1. График, с представленными на нем значениями вычисленных критических путей и их максимальных и минимальных вероятностных значений.

 

 

 

 

 

3.2. Организационная схема железнодорожного  строительства и транспортных  объектов

 

Для начала укладки пути необходимо, чтобы большая часть укладочного  материала была доставлена на материальные базы. Этот материал имеет большой объем, поэтому его доставка обеспечивается железнодорожным или водным транспортом. При строительстве новых железных дорог такие базы создают на опорных пунктах, от которых ведется развертывание строительства. Опорные пункты располагают у станций примыкания к действующей сети железных дорог или в местах пересечения с судоходными реками.

По месту в общем комплексе строительства железной дороги, в технологической последовательности с другими видами основных работ, укладка может быть нормальной, форсированной и временной.

Нормальной называют укладку пути, проводимую по полностью законченному земляному полотну. До начала нормальной укладки пути строители, совместно с представителями заказчика, составляют акт о готовности земляного полотна к укладке пути.

Форсированной иногда называют укладку пути по «зеленым отметкам». Ее выполняют по поверхности земли или по неполностью законченному земляному полотну. В этом случае инвентарный железнодорожный путь используют как землевозный для завоза грунта, пригодного для отсыпки в тело земляного полотна, из дальних карьеров поездной возкой. Чаще всего такая ситуация встречается в северных и северо-восточных районах (в вечной мерзлоте, болотистой местности).

Временную укладку пути ведут, например, при сооружении обходов преградных сооружений, укладке инвентарного пути на одной из полос движения притрассовой автомобильной дороги для завоза грунта и конструкций водопропускных сооружений. После укладки пути на основной трассе потребность в инвентарном пути отпадает и он разбирается.

По составу укладочных работ  на перегоне укладка делится на звеньевую, плетьевую и поэлементную.

Укладку пути производим звеньевым  способом. При звеньевой укладке пути процесс делится на сборку звеньев на базе, на транспортировку готовых звеньев к месту укладки и на укладку звеньев в путь с выправкой пути для пропуска рабочих поездов. Для того, чтобы вся эта технологическая цепочка функционировала в рациональном режиме необходима согласованная работа всех ее элементов.

Звеньевой способ нашел в нашей  стране наибольшее распространение. При его использовании повышается качество сборки звеньев, собираемых на предприятии строительной продукции — звеносборочной базе. Снижается стоимость и трудозатраты — на укладку 1 км пути (вместе со сборкой) расходуется в среднем 140-150 чел.-дня.

Плетьевая укладка предполагает сборку плетей рельсошпальной решетки длиной до 200 м на путях станции, примыкающей к перегону, где ведется укладка пути; доставку плетей на тележках к месту укладки в путь; опускание плети на катки и перемещение (с помощью трактора) по земляному полотну. После полной надвижки на земляное полотно, удаления катков и стыковки с ранее уложенной плетью, выполняется «черный» ремонт пути.

Такой, его еще иногда называют «звеньевой конвейерный», способ укладки пути в последнее время практически не используется, поскольку при этом деформируется сливная призма земляного полотна.

Поэлементную укладку пути применяют при небольших объемах укладки на рассредоточенных объектах при отсутствии в непосредственной близости от них звеносборочной базы. Это могут быть отдельные приемоотправочные или тупиковые пути на станциях, подъездные пути к предприятиям и т.д. При таком способе укладки на подготовленном земляном полотне последовательно раскладывают шпалы, выполняют сверление и антисептирование отверстий, раскладывают и пришивают обшивочными костылями подкладки, надвигают и пришивают рельсы, ставят шпалы по меткам, устанавливают противоугоны. Для раскладки шпал и рельсов используют автокран или кран на железнодорожном ходу, - если рядом имеется железнодорожный путь. Затраты труда на поэлементную укладку пути составляют 240-250 чел.-дней на 1 км.

При звеньевом способе укладки  звенья предварительно собираем на базе.

На полуавтоматических поточных звеносборочных линиях (ППЗЛ) собирают звенья с рельсами Р50 и Р65 и деревянными шпалами всех типов при эпюре их расположения 1440-2000 шпал/км с нераздельным костыльным прикреплением рельсов к шпалам или с раздельными скреплениями.

Работы на базе выполняют в две  смены. В первую смену ведут сборку звеньев рельсошпальной решетки, а во вторую смену выполняют погрузку готовых звеньев на подвижной состав; выгружают и складируют поступающие на базу материалы верхнего строения пути. Для увеличения производительности базы может быть организована работа на двух секциях. В этом случае звеносборочную линию (она на рельсовом ходу) по завершении первой смены перекатывают во вторую секцию. В это время первая секция пополняется материалами, а изготовление звеньев ведется на второй секции. По завершении второй смены звеносборочная линия снова перемещается на первую секцию и цикл «сборка-пополнение» повторяется.

Последовательность операций по сборке звеньев на ППЗЛ следующая:

1. подают краном пакет шпал (100-120 шт.) на шпалопитатель. На нем отбраковывают шпалы по длине и ширине, подбирают стыковые и предстыковые шпалы (отличающиеся несколько увеличенными размерами), кантуют шпалы на нижнюю постель;
2. по наклонному рольгангу шпала поступает на сверлильный станок. Здесь одновременно сверлят 8-10 отверстий и заливают их антисептиком; далее шпалы поштучно поступают на сборочный стенд;
3. на стенде с движущимся цепным конвейером раскладывают на шпалы подкладки, взятые из контейнеров с подкладками; наживляют обшивочные костыли; после заполнения всех ячеек конвейера, краном на шпалы с подкладками устанавливают рельсы;
4. перед поступлением на сборочный станок наживляют пришивочные костыли, взятые из контейнеров; на сборочном станке выполняют запрессовку наживленных костылей; звено постепенно опускается на тележки;
5. звено, полностью вышедшее из сборочного станка, подхватывается краном и убирается на склад готовой продукции.

Сборку звеньев на ППЗЛ -650 выполняет  бригада, состоящая из 12 чел., включая  двух операторов, машиниста крана и девять монтеров пути. Работы по погрузке готовых звеньев, выгрузке материалов верхнего строения пути во вторую смену выполняет бригада в составе машиниста крана и четырех монтеров пути.

Транспортировка звеньев к месту укладки производится на железнодорожных платформах, оборудованных роликами. При подаче звеньев платформами локомотив на последнем раздельном пункте переставляется с головы в хвост состава.