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公路施工机械的合理选择

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谢友平苏荣辉

摘要:机械设备是公路施工企业完成施工项目的主要资本投入。科学地进行机械设备选型论证,科学地利用和发挥机械设备工作效率,便于施工作业的组织、安排和实施,产生最大的经济效益。文章在论述施工机械设备选型影响因素和选型方法的分析,建立了施工机械的选优决策模型。

关键词:公路机械;施工机械设备;施工项目

:U415:A

:1674-1145(2009)26-0129-02

一、施工机械选择原则

公路机械设备的购置,首先要做好机械的选型工作。机械选型必须遵循技术先进、经济合理和生产使用的原则。对机械的适用性、技术先进性、经济性、可靠性、环保性及维修性等方面进行综合考虑,通过科学地计算和分析得到定量和定性的数据作为决策的依据,达到科学合理地选购机械设备。

(一)适用性

根据施工特点、生产需要及本单位的具体情况选择适当的机械。选型既要符合企业装备结构合理化的要求,又要适合于施工需要,以使设备充分发挥投资效果。

(二)技术先进性

机械设备技术上的先进性应以生产适用为前提,以获得最大的经济效益为目的。参与机械设备选型的人员应掌握世界各国以及国内新技术革新成果的情况,掌握相关的技术发展信息,以对技术先进性做出认定。

(三)可靠性

机械的可靠性是指其在规定时间内和规定的条件下,无故障地完成规定功能的能力。因此机械的可靠性也称为机械功能在时间上的稳定性。规定的时间一般是指经济寿命期,即考虑机械陈旧或经济磨损的条件下,产品正常发挥功能的总时间,规定的条件一般是指使用条件和环境条件。使用条件包括使用方法、使用频率(连续使用,间接使用)、使用者的操作技术水平与维修保养方法等,也包括运输、保管条件等。规定的功能是指机械的预期功能,即机械所应实现的使用目的本身。

可靠性是指机械精度和准确度的保持性,零件的耐用性、安全可靠性等。在技术上用可靠度来表示。可靠度是指零件、部件、系统在规定的条件下,在预期的时间内实现预期功能的概率,它是可靠性量化的特征值。机械发生故障或造成次品的原因,是由机械的固有可靠度和使用可靠度造成的,对于机械的选型工作,主要考虑其固有可靠度。固有可靠度一般取决于先天的因素,即设计、制造、安装的可靠度。

平均故障间隔期和故障频率,是直接用时间表示可靠性的特征值,系指可修复零件、部件、系统等在相邻两次故障间的平均工作时间。故障频率是机械在某一期间内的故障总数与工作总时间的比值,在故障频率一定的条件下,它与平均故障间隔期互为倒数。

维修度与可利用率,维修度是指可修复机械(或系统)在规定的条件下,实施维修时,在规定期限内完成维修的概率。维修度反映了机械的维修性(见下述)。平均修理时间是指在规定时期内,同一设备历次自停机交付修理时起,至修复后安装、试车、验收合格为止所占用时间的平均值。

平均等待时间是指一段时间期内设备停机后等待维修时间的平均值。平均停机时间是衡量维修效率的尺度,为平均修理时间和平均等待时间之和。

可利用率是机械在可靠度与维修度的综合作用下保持可利用状态的概率。可利用率等平均故障间隔期+平均停机时间。

(四)环保性

环境保护是一项基本国策,也是提高人民生活质量的一个重要方面。

(五)维修性

机械的维修性是指在规定的条件下和规定的时间内,对机械的可修复系统及零部件等完成维修的能力。

二、施工机械选择方法的确定

(一)公路施工机械设备选型的影响因素

选型是企业经营中的一项重要工作,正确地选择机械设备,可使有限的投资发挥最大的技术经济效益。选型要考虑的因素,概括起来分为两个方面,即机械设备的技术评价因素和经济评价因素,如图1所示:

(二)公路施工机械设备评价选优决策方法的确定

一般来说,同一事物有多种属性,事物的不同侧面反映了它不同的特征。所以在评价事物时不可能只考虑一种因素,必须兼顾事物的各个方面,特别是对于那些复杂的事物或系统。

目前国内外常用的综合评价模型主要可以分为专家评估模型、经济分析模型,运筹学及其他数学模型等三大类。

1.专家评估模型。专家评估模型主观性较强,一般用于不太复杂的系统的评估和对比。常用的专家评估模型有加权平均法、综合扣分法、综合项次合格率法等。对于公路施工机械设备评价选优这个复杂系统,它不是最好的方法。

2.经济分析模型。经济分析模型是一种以事先拟定好的某个综合经济指标来评价不同对象的综合评估模型。常用的有费用—效益分析模型等。该模型含义明确,适宜不同对象的对比。但是,经济分析模型对于涉及较多指标的评价对象,往往难以给出一个统一量纲的公式。一般用于经济部门的效益评估和对比,不适宜用于公路机械设备的综合评价选优问题。

3.运筹学及其他数学模型。运筹学及其他数学模型主要是利用数学研究的方法,来建立数学模型,进行综合评估。常用的数学模型主要有:

(1)多目标决