8./II MIERNIKI OCENY EFEKTYWNOŚCI PRACY MASZYN I ICH ZESTAWÓW
Podstawowymi wskaźnikami techniczno - ekonomiczno eksploatacyjnymi maszyn budowlanych są:
wskaźniki wydajności
teoretyczej - jest to ilość produkcji jaką można wykonać za pomocą danej maszyny w jednostce czasu przy założeniu, że maszyna pracuje nieprzerwanie przy pełnym wykorzystaniu osprzętu roboczego przy największych dopuszczalnych szybkościach ruchu i w pełni wykwalifikowanej obsłudze
techniczej - jest to ilość produkcji, jaką można wykonać za pomocą danej maszyny w jednostce czasu, przy nieprzerwanej jej pracy w konkretnych warunkach, przy w pełni wykwalifikowanej obsłudze
eksploatacyjnej - jest to ilość produkcji osiągana w konkretnych warunkach pracy przy uwzględnieniu występujących przerw, gdzie obok parametrów konstrukcyjno - technicznych uwzględnia się również występującą nieciągłość pracy maszyn
rocznej - jest to ilość jednostek produkcji o właściwej jakości jaką powinna wykonać maszyna w ciągu roku z uwzględnieniem konkretnych warunków eksploatacyjnych
wskaźniki kosztów (maszynozminy pracy maszyn):
koszty stałe - koszty amortyzacji i napraw głównych, koszty utrzymania
koszty jednorazowe - koszty dostarczenia maszyn na miejsce pracy lub przeniesienie jej na inne miejsce pracy, koszty montażu maszyny, koszt robót przygotowawczych, koszt demontażu po zakończeniu robót
koszty eksploatacyjne, związane z pracą maszyny - koszty energii i materiałów napędowych, koszty smarów i czyściła, koszty obsługi maszyny, koszty napraw średnich i bieżących
wskaźniki wykorzystania czasu pracy maszyny (gotowości technicznej, czasu zatrudnienia na budowie, zmianowości):
wskaźnik gotowości technicznej - tj. stosunek liczby maszynodni w zatrudnieniu na budowie do ogólnej liczby maszynodni przewidzianych do eksploatacji w roku
wskaźnik wykorzystania czasu zatrudnienia maszyny na budowie - tj. stosunek liczby maszynogodzin przepracowanych do godzin zatrudnienia maszyny na budowie
wskaźnik zmianowości - tj. stosunek liczby maszynozmian przepracowanych ogółem do liczby maszynozmian przepracowanych na pierwszej zmianie
Na kształtowanie się poziomu stopnia wykorzystania maszyn oddziaływuje szereg czynników: niedostateczna koncentracja robót, stosowanie w niedostatecznym stopniu mechanizacji kompleksowej, brak dostatecznego zaplecza technicznego, niewłaściwa organizacja pracy maszyn, poziom kwalifikacji obsługi, sezonowość realizacji robót budowlano - drogowych.
Wydajność jest to liczba jednostek rzeczowych [mb, m2, m3, szt., t] właściwej jakościowo produkcji jaką wykonuje maszyna w jednostce czasu [sek., h, zmiana (zm.)] określonych w występujących warunkach przy prawidłowej organizacji pracy.
Wydajność teoretyczna jest to umowna liczba prawidłowo wykonanych jednostek produkcji przez maszynę w czasie 1h nieprzerwanej pracy przy pełnym wykorzystaniu organów roboczych, największych dopuszczalnych prędkości, bez obciążenia i w warunkach klimatycznych nie wpływających ujemnie na pracę maszyny, przy obsłudze przez operatora o najwyższych kwalifikacjach. Wydajność teoretyczną oblicza się analitycznie, a następnie sprawdza się sposobem laboratoryjno-doświadczalnym w skali naturalnej dla weryfikacji własności maszyny. Przydatność do projektowania i porównywania właściwości.
Maszyny o pracy cyklicznej (np. koparki, wyciągi, żurawie):
Qteor=3600⋅q / t* [m3/h, t/h, szt./h]
q - nominalna liczba jednostek produkcji w jednym cyklu, np. pojemność geometryczna urządzenia roboczego, masa udźwigu [m3, t, szt.]
t* - czas trwania jednego cyklu roboczego (w warunkach umownych)
Maszyny o pracy ciągłej:
Qteor=3600⋅V⋅F* [m3/h]
V - prędkość teoretyczna przesuwu [m/s]
F* - nominalny (teoretyczny) przepływ poprzeczny strumienia materiału
Maszyny o pracy ciągłej realizowanej partiami:
Qteor=3600⋅q⋅V / l* [m3/h, t/h, szt./h]
q - nominalna liczba jednostek produkowanych w jednej partii, np. pojemność geometryczna kubełka [m3, t, szt.]
V - prędkość teoretyczna przesuwu [m/s]
l* - odległość między kolejnymi partiami [m]
Wydajność techniczna - ilość prawidłowo wykonanej produkcji mierzonej w jednostkach naturalnych [m3, m2, m, kg, szt.] w czasie 1h osiągnięta przy uwzględnieniu stopnia wykorzystania narzędzia roboczego z uwagi na 1 napełnienie, spulchnienie materiału oraz kształt i wymiary obszaru wykonywanych robót (np. koparka), przy nieprzerwanej pracy maszyny i przy obsłudze wykwalifikowanej.
Maszyny o pracy cyklicznej (np. koparki, wyciągi, żurawie):
Qt=3600⋅(q / t)⋅St [m3/h, m2/h, m/h, kg/h, szt./h]
q - ilość produkcji zrealizowanej w jednym cyklu roboczym
t - czas trwania cyklu
St - współczynnik wykorzystania parametrów narzędzia roboczego
St=Sn⋅Ss⋅Sm.
Sn - współczynnik napełnienia, zależny od kategorii, wilgotności, jednorodności gruntu, np. przy wartość może być większa od 1, mniejsza od 1 przy gruntach zanieczyszczonych
Ss - współczynnik spulchnienia gruntu (w celu sprowadzenia wydajności w odniesieniu do gruntu w stanie rodzimym), wyraża udział objętości gruntu w stanie rodzimym do objętości w stanie spulchnionym
Sm. - współczynnik kształtu i wymiaru obszaru wykonywanych robót, np. przy wykopie o małym rzucie i płytkim jest zbyt krótki odcinek skrawania do napełnienia łyżki w jednym cyklu
Maszyny o pracy ciągłej:
Qteor=3600⋅V⋅F⋅St [m3/h]
V - prędkość przesuwu [m/s]
F* - przekrój poprzeczny strumienia
St - współczynnik wykorzystania parametrów narzędzia roboczego uwzględniający nieciągłości strumienia, niepełny przekrój strumienia
Maszyny o pracy ciągłej realizowanej partiami:
Qteor=3600⋅(q⋅V / l)⋅St [m3/h, t/h, szt./h]
q - ilość jednostek produkowanych w jednej partii
V - prędkość rzeczywista przesuwu
l - odległość między kolejnymi partiami
St - współczynnik załadunku kolejnych partii, uwzględnia niepełny załadunek, braki załadunku kolejnych partii
Wydajność eksploatacyjna Qe - ilość średnia prawidłowo wykonanej produkcji mierzonej w jednostkach naturalnych w czasie 1h (często 1 zmiany - 8h) osiągnięta w istniejących warunkach budowy i przy prawidłowej organizacji.
Qe = Qt⋅Se
Se - współczynnik wykorzystania czasu roboczego wyrażający udział (stos.) czasu pracy efektywnej do czasu dysponowanego zmiany roboczej (8h). Współczynnik Se uwzględnia zużycie czasu na: wykonanie obsługi technicznej codziennej, której czas zależy od wieku maszyny (przy starszych dłuższy), wynikające ze współpracy, np. czas oczekiwania na podstawienie kolejnego środka transportu, przygotowanie stanowiska pracy (skrawanie nierówności terenu dla poziomego ustawienia koparki), przerwę śniadaniową i potrzeby naturalne.
Wydajność praktyczna
Qp=Qe⋅SL
SL - współczynnik upływów losowych uwzględniający: warunki atmosferyczne zależne od pory roku, anomalie i czas ich usuwania (stan techniczny i rodzaje wykon. pracy)
Wydajność roczna
Qr=Qp⋅(Tr-Tup)⋅Szm
Tr - ilość dni pracy w roku
Tup - ilość średnia czasu trwania napraw (planowanych) [dni]
Szm - współczynnik zmianowości, zależny od ilości zmian roboczych w dniu
Znajomość parametrów wydajności i odpowiednich współczynników jest niezbędna do przeprowadzenia odpowiednich analiz i ocen oraz wnioskowania o prawidłowości wykorzystania maszyn. Jest również bazą do planowania zespołów współpracujących maszyn.
Są to oceny i analizy przeprowadzane w firmie . Na zewnątrz do określenia nakładów i do rozliczenia podstawą są tzw. normy nakładów rzeczowych zestawione w odpowiednich KNR(katalog nakładów rzeczowych).
Norma czasu Ncz - niezbędny nakład czasu [h] w którym zespół lub maszyna winna wykonać właściwą jednostkę produkcji przy występującym poziomie technicznym realizacji robót w przeciętnych warunkach budowy, przy dobrej organizacji pracy.
Ncz = 1/Nw
Nw - norma wydajności (różni się od wydajności eksploatacyjnej tym że narzuca określoną
Każda maszyna musi posiadać instrukcję obsługi. Obowiązkiem maszynistów jest ścisła współpraca z kierownictwem budowy.
Warunkiem zachowania sprawności technicznej maszyny budowlanej jest wykonanie następujących obsług technicznych i napraw: obsługa techniczna transportowa (OTT), obsługa techniczna w okresie docierania (OTD), obsługa techniczna codzienna (OTC), obsługa techniczna okresowa, obsługa techniczna magazynowa (OTM), naprawa bieżąca (NB), naprawa główna (NG).
OTT - przygotowanie maszyny na czas transportu (oczyszczenie i zabezpieczenie przed wpływami atmosferycznymi , zabezpieczenie przed uszkodzeniem, sprawdzenie mechanizmów i ich stanów, zapewnienie dozoru w czasie transportu) - dołączyć dokument inwentaryzacji braków i uszkodzeń.
OTD według instrukcji fabrycznej lub przy braku innej dopuszczalnej. Należy przestrzegać warunków prędkości, obciążeń podczas pracy oraz przewidzianego okresu pracy.
OTC - wykonywana przy rozpoczęciu i na zakończenie każdego dnia zatrudnienia (kontrola działania maszyny, poszczególnych zespołów, paliwo, przeguby, połączenia, mechanizmy przenoszenia sił, bezpieczniki, ograniczniki.
OTO - po przepracowaniu liczby godzin (czasem po okresie zatrudnienia), przed rozpoczęciem okresu letniego i zimowego.
OTM - odciążyć części zespołów oraz zabezpieczyć specjalną aparaturę, zabezpieczenie przed korozją, wpływami atmosferycznymi i dostępem osób niepowołanych. Dołączyć instrukcję ewentualnych konserwacji z podaniem wymaganych rodzajów materiałów.
NB - usunięcie usterek i naprawa zespołów głównych w celu doprowadzenia maszyny do używalności.
NG - obejmuje silniki mechanizmy, konstrukcje wymagające naprawy i wymiany. Występują okresy międzynaprawcze i terminy napraw powinny być zaplanowane.
Czas przewozu materiałów stanowi około 20% czasu pracy efektywnej środków transportowych. Pozostałe 80% pochłaniają załadunek, rozładunek, oczekiwanie i inne. Transport należy do pracochłonnych ciężkich (masowych) procesów. Przeciętnie dla uzyskania 1 m3kubatury budynku mieszkalnego przewozi się 1.1 : 1,3 t materiałów i 0,8t mas ziemnych. Stanowi to 60 : 70 % ogólnej pracochłonności i 30 : 35 kosztów wzniesienia obiektów budowlanych. Transport zewnętrzny (daleki) (1 :30 km) ma za zadanie dostarczenie na plac budowy materiałów, elementów budowlanych, narzędzi, maszyn i urządzeń, dowiezienia i odwiezienia mas ziemnych oraz urządzeń technicznych wyposażenia obiektów . transport daleki jest związany głównie z zewnętrznymi procesami spedycyjnymi. Odbywa się środkami transportu dalekiego (samochody, kolej, przy dużych budowach transport wodny). Istotna jest terminowość dostaw która bezpośrednio wpływa na proces budowlany.
Transport wewnętrzny (bliski) (w promieniu ok. 300m) odbywa się między scentralizowanym zapleczem i wznoszonymi obiektami oraz w granicach terenu budowy i obejmuje przemieszczanie prefabrykatów, materiałów, maszyn z magazynów i placów składowych lub stanowisk dostawy do miejsca przetworzenia lub wbudowania. Stosowane są środki przemieszczające ładunki do kilkudziesięciu, kilkuset metrów , w kierunku poziomym, pionowym, poziomo- pionowym. O wyborze rodzaju transportu decydują czynniki ekonomiczne i techniczne
ilość i rodzaj przemieszczanych ładunków, wymagania technologiczne, odległości przewozu, częstotliwość przewozu, charakteru prac.