Определение затрат для создания электрической схемы

Общие затраты определяются по формуле приведенных затрат:

где Е_н – нормативный коэффициент эффективности, равный для промышленности 0,12.

Результаты расчетов сводим в таблицу 5

Таблица 46– Расчет общих затрат на создание схемы электроснабжения

Выводы: Рассмотренные варианты схем электроснабжения являются экономически равноценными, т.к. разница составляет менее 5%. В этом случае, при выборе схемы приоритет имеют технические критерии: максимум надежности минимум потерь мощности простота в обслуживании (минимум затрат на обслуживание) перспектива расширения числа потребителей (максимум капитальных затрат в связи с большей мощностью подстанции). Лучшим признан второй вариант.

Пример 10 Расчет технико-экономических показателей вариантов модернизации ТЭЦ [7]

Теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) представляют собой особый вид теплоэлектростанций (ТЭС), предназначенных для одновременного (комбинированного) производства электричества и тепла. Производство на ТЭС осуществляется путем преобразования в котлоагрегате химической энергии топлива в тепловую энергию пара высокого давления, приводящего в механическое движение турбину, генерирующую электричество.

Рассматриваемые основные варианты модернизации ТЭЦ, входящей в состав крупного энергоемкого промышленного предприятии, типа запорожского алюминиевого комбината (ЗАлК), характеризуются следующими отличительными особенностями. При первом варианте изменений ТЭЦ предполагается установить дополнительный котел БКЗ-75-39 ФБ. При втором варианте модернизацию ТЭЦ планируется осуществить посредством замены твердого топлива (уголь) на природный газ и довести производительность рабочих котлов до 110 т/час пара, не изменяя их общее количество. Модернизации в этом случае подвергались бы, в основном, конвективные поверхности нагрева: пароперегреватель, экономайзер и воздухоподогреватель. Одинаковой для обоих предложенных к рассмотрению вариантов остается величина мощности ТЭЦ.

Следует обратить внимание, что в силу специфики основного производства на данном заводе основным видом топлива является природный газ. Твердое же топливо используется, как правило, только в зимнее время года или как компенсатор высвобождаемого природного газа для нужд города (т.е. ТЭЦ является буферной станцией). Доля твердого топлива (угля) составляет 40% относительно общего расхода топлива по ТЭЦ. Однако, по причине сложной экономической и политической обстановки в Украине, в случаях отсутствия природного газа на ТЭЦ в качестве топлива для котлоагрегатов используется уголь независимо от времени года (сжигание угля при этом происходит в пылевидном состоянии).

Потребность в топливе для работы ТЭЦ в течение года приведена табл. 47.

Таблица 47 - Годовой расход топлива для работы ТЭЦ

Примечания табл. 47:

^* - цена на энергетический уголь принимается согласно прогнозному балансу потребления электроэнергии и топлива на 2007 год в Украине, разработанному Минтопэнерго. Реальная (рыночная) цена для промышленного предприятия несколько выше [из 7:1,3].

^** - цена на газ является ключевым параметром в данном расчете экономической оценки модернизации ТЭЦ, поэтому она выбирается с учетом государственных нормативных положений и гарантий [из 7:2].

Эксплуатационная оценка ТЭЦ в связи с заменой угля на природный газ осуществляется посредством сопоставления объемов выхода шлака и золы, а также расхода воды на технологические цели. Поскольку эти данные не представляют особого значения для дальнейшего экономического анализа, имеет смысл указать только очевидные преимущества варианта (второго) с использованием природного газа в качестве топлива. Так, по данным предприятия ЗАлК, при работе ТЭЦ с использованием природного газа вместо угля:

- выход шлака и золы уменьшается приблизительно на 2,6 т/час (около 11%);

- экономия от расхода воды составляет 13,6 м³/час (приблизительно 7,7%).

В окончательную оценку вариантов модернизации ТЭЦ не включались расчеты экономии денежных средств из-за сокращения расхода воды на технологические цели.

Годовая выработка пара ТЭЦ, согласно [из7 :4], определится по формуле (П10/1):

(П10/1)

где - годовая выработка пара ТЭЦ, т/час;

- производительность при среднезимнем и летнем режиме, составляющая соответственно, 370 и 327 т/час;

- продолжительность средне-зимнего и летнего периодов, составляющая соответственно, 4200 и 4560 часов (что в сумме равно календарному фонду времени - 8760 часов).

В результате расчета годовая выработка пара для рассматриваемой ТЭЦ составляет 3050 тыс. т пара, что с учетом среднего удельного значения теплосодержания пара определит выработку тепла ТЭЦ в год ( ) в объеме 1970 тыс. Гкал.

В соответствии с энергетическим балансом [из7: 4], вся энергия пара, выработанного ТЭЦ при сжигании топлива, расходуется на выработку тепла для технологических целей. Поэтому при составлении теплового баланса для выработки пара по ТЭЦ необходимо отдельно вычислять:

- отпуск тепла ( ) для выработки пара с давлением 40 кгс/см² ( ) при температуре 300⁰С (максимальный часовой расход – 100 т/час, расход при средне-зимнем режиме работы ТЭЦ – 84 т/час, расход при летнем режиме – 74 т/час; теплосодержание пара с указанными параметрами составляет 706,9 Ккал/кг);

- отпуск тепла ( ) для выработки пара с давлением 8 кгс/см² ( ) при температуре 260⁰С (максимальный часовой расход – 280 т/час, расход при средне-зимнем режиме работы ТЭЦ – 236 т/час, расход при летнем режиме – 208 т/час; теплосодержание пара с указанными параметрами составляет 709,3 Ккал/кг);

- отпуск тепла на возврат конденсата (Q_конд) с учетом коэффициента возврата конденсата (к_вк = 0,856) и теплосодержания пара в конденсате (i_к), равном 85,5 Ккал/кг.

Вычисление по двум первым пунктам выполняется по формуле (1):

= 84,4•4200 + 74,0•4560 = 692 тыс. т,

= 236•4200 + 208•4560 = 1940 тыс.т.

С учетом приведенных выше значений теплосодержания пара (с разными его параметрами), объем выработки тепла составит: = 490 тыс. Гкал, а = 1375 тыс. Гкал.

Расчет количества тепла на возврат конденсата выполняется по формуле (П10/2):

(П10/2)

что в цифрах составляет:

Q_конд = (692 + 1940)•0,856•85,5•10³ = 192,63 млн. Ккал или 192,63 тыс. Гкал

Используя формулу (П10/3), возможно рассчитывать отпуск тепла по ТЭЦ в год для выполнения технологических процессов:

(П10/3)

что будет составлять 1673 тыс. Гкал.

Тепло, которое вырабатывается ТЭЦ, используется, кроме целей технологии, также для работы заводской котельной. Годовой отпуск горячей воды ( ) котельной по данным завода в год составляет 292 тыс. Гкал при максимальном часовом отпуске ( ) 132 Гкал час. Если допустить 3% внутристанционных потерь, годовая выработка тепла ТЭЦ для работы водогрейной котельной составит:

= 1,03•292 = 301 тыс. Гкал.

Общую годовую выработка тепла всего хозяйства ТЭЦ возможно определить в виде суммы годовой выработки тепла отдельно по ТЭЦ и годовой выработки тепла для нужд водогрейной котельной:

(П10/4)

или Q_выр = 1970 + 301 = 2271 тыс. Гкал/год

Аналогично возможно рассчитать годовой отпуск тепла хозяйством ТЭЦ:

Q_отп = 1673 + 292 = 1965 тыс. Гкал

Следует принять во внимание, что расход топлива (только природный газ) для работы водогрейной котельной по рассматриваемым вариантам одинаков и составляет, по данным предприятия, = 41000 тыс. м³ в год.

Годовая выработка электрической энергии ( ) осуществляется с помощью трех ( ) турбоагрегатов типа Р-12-35/5 с противодавлением пара 10 кгс/см² и определяется, как [из7: 4]:

(П10/5)

где - часовая производительность одного турбоагрегата, которая корректируется поправочным коэффициентом ( ), принимающий значение 1,21 при величине противодавления Р_г = 8 кгс/см². Величина рассчитывается для номинальной мощности турбины 12 МВт следующим образом:

(П10/6)

В формуле (П10/5) параметр Т_сур характеризует продолжительность работы одной турбины в течение года с учетом ремонтов (средняя продолжительность выполнения которых планируется в течение полных 12 суток), составляя в результате 8472 часа.

С учетом вышеизложенного, возможно определить выработку электрической энергии ТЭЦ за год:

= =252 млн. кВт час/год.

Отпуск же электрической энергии ТЭЦ ( ) составит только 192 млн. кВт ч, если принять расход электрической энергии на собственные нужды по данным предприятия в пределах 60 млн. кВт ч.

Тепловой баланс ТЭЦ описывается выражением,

(П10/7)

в котором осуществлен полный учет направлений использования тепловой энергии, выработанной ТЭЦ ( ): для тепла ( ), электрической энергии ( ), а также на собственные нужды ( ).

Для расчета количества теплоты, отнесенного на выработку электрической энергии тремя турбинами, необходимо воспользоваться формулой [из7: 4]:

(П10/8)

где Д – расход пара на каждую турбину (который в расчете принимаем 120 т/час);

- теплосодержание пара на входе и на выходе из рабочего пространства (которые принимаются равными, соответственно: 790 и 709 ккал/кг);

Т_сур – продолжительность работы турбин по выработке электрической энергии, 8472 часа.

Расчет по формуле (П10/8) с использованием приведенных данных дает следующий результат:

= 247,5 тыс. Гкал/год.

Количество теплоты, отпущенное на электрическую энергию ( ), определится пропорционально из соотношения:

, или (П10/9)

= тыс. Гкал/год

Из формулы (П10/7) вычисляется общий расход тепла на собственные нужды:

= 1970 – 1673 – 188 = 109 (тыс. Гкал/год)

Количество тепловой энергии, расходуемой на собственные нужды при выработке ТЭЦ тепла, определяется в соответствии со следующей пропорцией:

, или (П10/10)

тыс. Гкал/год.

Расход тепла на собственные нужды, относительно отпуска ТЭЦ электрической энергии, определится, как разница величины общего расхода тепла на собственные нужды и количества тепловой энергии, расходуемой на собственные нужды при выработке ТЭЦ тепла:

(тыс. Гкал/год)

Распределение тепловой энергии для отпуска тепла и электрической энергии описывается соотношением:

(П10/11)

В соответствии с формулой (11), рассчитываются значения тепловой энергии ТЭЦ:

- для выработки тепла (тыс. Гкал/год),

- для выработки электричества (тыс. Гкал/год).

Определяются коэффициенты, которые характеризуют части от общего расхода тепловой энергии, что приходится на выработку отдельно тепла ( ) и электрической энергии ( ):

(П10/12)

Результаты расчета показывают следующие процентные соотношения при распределении 100% общего расхода тепловой энергии, выработанной ТЭЦ: на тепло расходуется 89,7% на электрическую энергию – 10,3%, (или пропорционально 8,7:1).

Годовые эксплуатационные расходы по ТЭЦ [из7: 5] состоят из:

- затрат на топливо;

- затрат на амортизацию;

- затрат на заработную плату (для удобства вычислений численность эксплуатационного и административно - управленческого персонала ТЭЦ принимается одинаковой для рассматриваемых вариантов в соответствии с данными предприятия - 150 человек, их фонд зарплаты – 1440 тыс. грн.);

- прочие расходы (расходы учитывают затраты предприятия на воду для технологических целей, на текущий ремонт, на запасные части для основных фондов и т.п.; процент прочих расходов, который в рассматриваемом примере составляет 40%, рассчитывается относительно величины ежегодных затрат предприятия на амортизацию основных фондов и на зарплату персонала).

Расчет годовых амортизационных отчислений представлен табл. 48.

Таблица 48 - Годовые амортизационные отчисления по ТЭЦ (по данным предприятия ЗАлК)

Затраты на топливо для работы всего хозяйства ТЭЦ по рассматриваемым вариантам ( ) определяются в виде [из7: 5]:

(П10/13)

где Ц_уг ,Ц_газ, - цена за тонну угля и 1000 м³ газа по данным из табл. 47;

- годовой расход топлива соответствующего типа (в физических единицах измерения).

Вес угля, расходуемого на работу ТЭЦ в течение года, приведен табл. 47. Объемы природного газа, расходуемого на работу всего хозяйства ТЭЦ в течение года, учитывают (дополнительно к данным табл. 47) расход газа на нужды водогрейной котельной (одинаков для рассматриваемых вариантов и составляет = 41000 тыс. м³ в год). Поэтому общий расход природного газа при модернизации ТЭЦ определится следующим образом:

- по первому варианту

=54660 + 41000 = 95660 (тыс. куб. м/год);

- по второму варианту

= 114662,1 + 41000 = 155622,1 (тыс. куб. м/год).

Годовые затраты на топливо составляют:

- по первому варианту

= 276•341,54•10³ + 500•95,66•10³ = 142,095•10⁶ грн;

- по второму варианту

= 276•243,3•10³ + 500•155,66•10³ = 144,981•10⁶ грн.

Прочие производственные расходы соответственно определяются:

- по первому варианту

0,4•(1440 + 1812,86) = 1301,14 (тыс. грн);

- по второму варианту

= 0,4•(1440 + 1752,2) = 1276,8 (тыс. грн).

Результаты расчета годовых эксплуатационных расходов ТЭЦ представлены табл. 49.

Таблица 49 - Годовые эксплуатационные расходы по ТЭЦ

Себестоимость тепловой энергии по ТЭЦ (один отпущенный Гкал тепла) относительно каждого варианта модернизации определяется из соотношения:

. (П10/14)

Себестоимость электрической энергии по ТЭЦ (один отпущенный кВт ч) относительно каждого варианта модернизации находится из соотношения:

. (П10/15)

Из формул (П10/14,15) определяются значения себестоимости единицы тепла и электрической энергии, отпущенных с ТЭЦ:

- по первому варианту

грн. за Гкал;

0,078 грн. за кВт ч;

- по второму варианту

грн. за Гкал.

грн. за кВт ч.

Выводы

1. Рассмотренные варианты модернизации ТЭЦ являются экономически равноценными. Разница составляет около 2%. Вариант по замене твердого топлива на природный газ (при цене за тонну угля 276 грн, а на природный газ за 1000 м³ 500 грн) в современных экономических условиях Украины не является экономически целесообразным.

2. Структура годовых эксплуатационных затрат подтверждает жесткую зависимость стоимости конечного результата деятельности предприятия от его затрат на энергетические ресурсы (97%).

3. Значения себестоимости одного кВт ч электрической энергии (около 10 коп.) и одной Гкал тепла (около 68 грн), отпускаемых ТЭЦ, входящей в состав крупного предприятия, ниже тарифов на тепло (96 грн. за 1 Гкал по данным ЗАТ «Енергогенеруюча компания «Укр-Кан Пауєр») и электрическую энергию (около 30 коп. за кВт ч для второго класса потребителей, которые получают от поставщиков электроэнергию напряжением менее 27,5 кВ в точке продажи), утвержденных Национальной комиссией регулирования электроэнергетики (НКРЭ) Украины для энергоснабжающих компаний [из7: 6], обеспечивающих промышленных потребителей электроэнергией. В современных условиях в случае крупного энергоемкого промышленного предприятия очевидна выгода самостоятельного энергообеспечения.

УДК 620.9:65.012

Пример 11 - оценка ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТАРИФОВ, ДИФФЕРЕНЦИрованных по зонам времени [9]

Рассмотрим экономическую оценку эффективности применения дифференциальных по зонам времени тарифов за потребленную электрическую энергию ПАТ «Запорожский завод ферросплавов» на примере энергоснабжения основных цехов предприятия. Для определения эффективности следует подчеркнуть как положительные, так и отрицательные стороны введения системы дифференцированных тарифов. К положительным сторонам, естественно, относится заинтересованность предприятия в экономии денежных средств за потребленную электроэнергию. Как следствие такого эффекта ожидается снижение себестоимости выпускаемой ЗФЗ продукции и возрастание прибыли предприятия. В качестве отрицательных сторон следует рассматривать вынужденное регламентирование работ производственных участков или целых цехов в направлении зон суток, когда стоимость электрической энергии является самой низкой. Организация работы производственных участков или цехов в соответствии с новыми графиками требует дополнительных материальных (денежных) затрат, так как оплата труда рабочих, переведенных в ночное время (самое выгодное в системе дифференцированных тарифов), должна осуществляться по повышенным расценкам.

С целью материального стимулирования рабочих, обслуживающих печные агрегаты, на предприятии ЗФЗ разработано специальное положение о премировании, по которому величина премии производственного персонала корректируется с учетом экономии средств за потребленную в течение месяца электрическую энергию. Экономию средств в этом случае определяют в зависимости от величины ставок при различных системах расчетов (одноставочная тарифная система или система тарифов, дифференцированных по зонам суток). Общая сумма скорректированной премии обычно не превышает ±24 пункта к установленному размеру производственной премии и определяется двумя главными показателями:

1. За экономию (перерасход) электроэнергии начисляется ± 1% премии за каждые 100000 кВтч для плавильных цехов №1, №4 и за каждые 250000 кВтч для плавильных цехов №2, №3, но не больше 10 пунктов к производственной премии;

2. За выполнение, снижение (превышение) стоимости технологической электрической энергии при работе печей, регламентированной по зонам суток: за снижение (превышение) установленного % снижения стоимости на 0,3% премия увеличивается (уменьшается) на 1 пункт, но не больше 10 пунктов к производственной премии.

График использования мощностей плавильными цехами регламентировался по зонам суток с учетом установленной стоимости потребленной электрической энергии, в связи с чем, начальникам плавильных цехов рекомендовалось строго придерживаться разработанных графиков нагрузки.

Расчет затрат при дифференцированной оплате за электроэнергию обычно ведется в соответствии с формулой:

(П11/1)

где - потребление электроэнергии по зонам суток, соответственно, в ночное, полупиковое, пиковое время суток и за потребление сверх лимита, кВтч;

- тарифы за потребление электроэнергии по зонам суток, соответственно, ночное, полупиковое, пиковое и за потребление сверх лимита (в 4-х кратном размере), коп/кВтч;

- надбавки, соответственно, за рациональное использование и увеличение потребления установленной мощности печных агрегатах в плавильных цехах, а также доплаты за работу в ночное время суток, грн.

Для того чтобы выполнять расчеты по корректировке надбавок к заработной плате в соответствии с премиальным положением, необходимо установить величины планового и фактического потребления электроэнергии по отдельным цехам.

Таблица 50 – Справка о потреблении электроэнергии по цехам ЗФЗ, июль 2002 года

На основании данных о потребленной электрической энергии в дальнейшем производятся расчеты надбавок к заработной плате производственных рабочих, обслуживающих печные агрегаты, которые установлены в плавильных цехах №1,2,3,4.

Таблица 51 – Расчет процентов надбавок к премии

По данным ЗФЗ, приблизительная численность персонала плавильных цехов, на которую распространяется корректировка премии за регулирование мощности печных агрегатов, составляет:

· Цех №1 – 65 человек;

· Цех №2 – 45 человек;

· Цех №3 – 50 человек;

· Цех №4 – 60 человек.

По данным ЗФЗ, которые учитывают месячный фонд оплаты труда производственного персонала, а также данные Таблицы 51, надбавки к премии за рациональное использование мощности печных агрегатов в плавильных цехах составили 7200 грн. Вместе с тем, доплаты персоналу за работу в ночное время относительно анализируемого периода деятельности предприятия составили 420000 грн. Оплата за потребленную электрическую энергию ЗФЗ в настоящее время рассчитывается в соответствии с системой дифференциальных по зонам суток тарифов. Оплата за потребленную энергию цехом №1 осуществляется по первому классу напряжения (35 кВ), а остальных - по тарифу второго класса напряжения.

В соответствии с данными Таблицы 51 общая сумма затрат по оплате за потребленную энергию составляет:

Таблица 52 – Потребление электроэнергии плавильными цехами ЗФЗ с разбивкой по зонам суток и тарифы по оплате за потребленную электроэнергию, июль 2002г.

Оплата потребленной электрической энергии плавильными цехами ЗФЗ за июль 2002 год по одноставочному тарифу составит:

(П11/2)

где - вся потребленная энергия, кВт ч

- величина одноставочного тарифа за потребленную электроэнергию, коп/кВтч:

Отсюда экономия средств от использования дифференцированных тарифов в соответствии с данными Таблицы 52 будет определена следующим образом:

,(3)

Что в процентном отношении составляет

, (П11/4)

Использование системы дифференцированных по зонам суток тарифов при оплате за потребленную плавильными цехами электрическую энергии вместо одноставочного тарифа приводит к уменьшению стоимости единицы технологической электроэнергии, что следует из анализа результатов Таблицы 53.

Таблица 53 – Стоимость технологической электроэнергии и величина ее снижения при использовании системы дифференцированных тарифов

Кроме экономического эффекта дифференцированные тарифы (Приложение В) исполняют регулирующую роль в электропотреблении предприятия. Так, в пиковой зоне нагрузка по подстанциям уменьшается и, наоборот, в зоне суток „ночь” – увеличивается. В подтверждение этого вывода, далее приведены графики электропотребления ПАТ „ЗФЗ” (Рис. 6).

Рис. 6 – График использования электрической мощности ЗФЗ в зависимости от изменения ставки тарифа по периодам времени

Глава 2 Организация и планирование работ в энергетике

Любую профессиональную деятельность в широком смысле можно рассматривать как процесс достижения цели, результата. При этом результат определенной деятельности, как отдельного человека, так и целого коллектива тем успешнее, чем рациональнее осуществляется управление таким процессом. Хотя планирование является одной из функций управления, непосредственная практика составления планов работ по различным направлениям профессиональной деятельности характеризуется богатым опытом, который необходимо изучать и эффективно использовать. Так, для планирования несложных работ с участием небольших групп специалистов (2-3 человека) используются линейные диаграммы. Отдельные этапы всего комплекса работ изображаются на них в виде горизонтальных линий, нанесенных на сетку, расчерченную в календарном масштабе (год, квартал, месяц). Характерная особенность изображения хода выполнения работ заключается в том, что каждый последующий этап тесно связан с предыдущим и зависит от его результата.

Основными достоинствами линейных диаграмм являются: простота, наглядность, масштабное отражение длительности цикла отдельных работ и всего комплекса.

Однако, по мере усложнения процессов планирования и вовлечения в выполнение объёмных комплексов сложных работ большого количества исполнителей и соисполнителей, обнаружился ряд существенных недостатков линейных диаграмм:

1.Связь между отдельными работами не указывается, что затрудняет прогноз хода выполнения комплекса в случае отклонения от графика на отдельных этапах.

2.Линейный график не поддаются корректировке, поэтому усложняется процесс управления на его основе при динамичном характере выполнения комплекса работ.

3.В линейном графике главные сроки выполнения всего комплекса работ не выделены – это затрудняет использование его руководителями.

4.Для расчёта линейных диаграмм нельзя применить вычислительную технику, так как в его основе нет математического аппарата, обеспечивающего алгоритмизацию вычислительных работ.

Учитывая указанные недостатки, в последнее время для планирования сложных процессов используют системы сетевого планирования и управления (СПУ).

В системах СПУ в качестве информационной динамической модели используется сетевая модель.

Сеть – графическое изображение плана выполнения процесса, показывает взаимосвязь всех работ для достижения конечной цели и представляет собой комплекс вершин, соединённых стрелками.

Система СПУ обладает следующими достоинствами:

1.Подготавливает подробные временные характеристики составных частей планируемого процесса, количественные данные улучшения плана, предсказывает последствия тех или иных его изменений.

2.Выявляет «узкие» места.

3.Предусматривает простую методику внесения изменений, уточнений и дополнений в план, т.е. повышает гибкость планирования.

4.Стимулирует логичность планирования и принятие решений по управлению процессом с использованием опыта высококвалифицированных специалистов.

5.Обрабатывает плановую информацию с помощью электронно-вычислительной техники.

6.Определяет реальные потребности в рабочей силе и целесообразно распределяет её во времени.

7.Даёт правильную взаимосвязь между задачами исполнителей, позволяя каждому реально оценивать своё место и роль в обеспечении своевременного выполнения всех работ.

К недостаткам СПУ относится сложность графического изображения: обилие кругов и стрелок снижает наглядность. Устраняется этот недостаток путём определённого расположения работ и событий в зоне исполнения во временном масштабе или же последующей графической календаризацией по срокам. В сетевой модели весь комплекс технологических операций расчленяется на отдельные чётко определённые работы. Сеть определяет логическую взаимосвязь и взаимообусловленность работ, определяющих последовательность выполнения всего комплекса.

Термин «работа» в СПУ используется в широком смысле слова и может иметь различные значения. Действительная работа, т.е. трудовой процесс, требующий затрат времени и ресурсов (проектирование рабочих чертежей какого-либо узла или процесс его изготовления), и работа, не требующая затрат труда, но занимающая время (ожидание прибытия оборудования, поступления чертежей, процесс старения литья и т.д.). Логическая связь между двумя событиями без затрат труда и ресурсов называется фиктивной работой и обозначается пунктирной стрелкой.

Каждая действительная работа характеризуется длительностью времени для её выполнения (в часах, днях, неделях, месяцах), а также количественными показателями, такими как трудоёмкость, стоимость, материальные ресурсы. На графиках продолжительность работы записывается над стрелкой. Каждая работа должна иметь название, раскрывающая её содержание.

События отражают конечные результаты работ. Одни из них являются результатом отдельных работ (рис. 7, событие 2,3,4,6), другие – суммарным результатом нескольких работ, стрелки которых сходятся к одному кружку (событие 5, рис. 7). Каждому событию присваивается определённый цифровой номер. При кодировании необходимо, чтобы номер последующего события был больше предшествующего.

Всякая работа соединяет два события: непосредственно предшествующего ей (являющаяся для данной работы начальным) и следующее за ней (являющееся конечным). Работа кодируется цифрами её начального и конечного событий.

Рисунок 7 – Сетевая модель

Работа является процессом (действием), которое нужно совершить, чтобы перейти от начального события к конечному событию.

События обладают двойственным характером, т.к. для всех предшествующих ему работ оно конечное, а для всех следующих за ним – начальное и не имеет продолжительности во времени. Свершение события – момент, соответствующий времени завершения последней из работ, предшествующей ему.

Определение исходного события j представляет собой формулировку условия для начала работ по выполнению комплекса операций (например: событие j – постановление об освоении серийного выпуска изделия, подача чертежей на осваиваемое изделие).

Определение завершающего события представляет собой формулировку конечной цели данного комплекса работ. Например: «Изделие после ремонта сдано в эксплуатацию».

Любая последовательность событий, соединённых работами, называется путём.

Пути могут быть трёх видов:

1.Полный путь – такой, начало которого совпадает с начальным событием сети, а конец – с завершающим.

2.Путь от исходного события до данного – предшествующий путь, а путь от данного события до конечного – путь, следующий за этим событием.

3.Путь, соединяющий какие-либо два события i и j, из которых ни одно не является начальным или конечным, называется путём между i-тым и j-тым событиями.

Путь, имеющий наибольшую длину, называется критическим. Длина такого пути определяет общую продолжительность работ по планируемому комплексу в целом. Следовательно, для сокращения сроков выполнения всего комплекса работ необходимо принять меры по сокращению продолжительности работ, находящихся на критическом пути. Поэтому понятие критического пути в СПУ используется как основание для оптимизации плана, потому что критический путь – единственный сдерживающий фактор окончания комплекса работ.

Остальные пути и их работы не обладают такими свойством. Их можно несколько замедлить, и это не задержит наступления последней работы или события, их можно ускорить, но это не приблизит момент завершения всех работ.

Эти работы обладают некоторыми резервами времени.

Резервы времени работ и критический путь являются важными показателями сети. Резервы определяют насколько данную работу можно задержать без ущерба свершения конечного события, поэтому отсутствие резерва времени – неотъемлемое свойство критического пути.

ПРИМЕР 12 ПЛАНИРОВАНИЯ КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА КОТЛА БКЗ-320-140 ПТ с помощью спу

Расчет параметров сетевой модели осуществляется в таком порядке:

1.Выявление и описание всех событий и работ, необходимых для достижения конечной цели.

2.Составление графиков выполнения работ с отражением последовательности событий взаимной связи работ их соединяющих.

3.Расчёт параметров сетевой модели (первичной), определение критического пути и резервов времени.

4.Календаризация хода выполнения всего комплекса с учётом фактора времени и людских ресурсов.

5.Анализ сети, сопоставление расчётных параметров сети, календарного хода выполнения и ресурсной диаграммы с директивными (исходными) данными.

6.Оптимизация графика.

7.Составление окончательного проекта сети с учётом изменений.

8.Управление с помощью сетевого графика.

В данном примере детально рассматриваются этапы сетевого планирования для случая планирования работ по капитальному ремонту котла БКЗ-320-140 ПТ.

В таблицах 54, 55 даны исходные параметры для построения сетевой модели и в них уже учтены технологические особенности содержания работ, взаимосвязи между ними и последовательность событий в процессе выполнения комплекса работ по ремонту.

На рис. 8 приведена модель, на которой события имеют определённую цифровую кодировку, а продолжительность и ресурсное обеспечение для каждой работы указаны своими величинами (сверху стрелки, обозначающей работу – продолжительность в днях, внизу стрелки – число исполнителей). Фиктивная работа на сетевой модели показана штриховой линией.

Рисунок 8 – Сетевая модель хода выполнения работ по капитальному ремонту

котла БКЗ-320-140 ПТ (пример расчёта)

Таблица 54 – Капитальный ремонт котла БКЗ-320-140 ПТ

Примечание: события завершающие работы 14, 17, 10 должны быть соединены фиктивной работой (связью) с событием, предшествующим работе 19.

Таблица 55 – Исходные данные к расчёту

Элементами расчёта сетевых графиков, как с помощью ЭВМ, так и вручную являются:

- ранний срок свершения события, дн.;

- поздний срок свершения события, дн.;

- резерв времени события, дн.

Параметры событий на графике сетевой модели записываются в кружке таким образом:

- ранний срок начала работы i-j, дн.;

- раннее окончание работы i-j, дн.;

- позднее начало работы i-j, дн.;

- позднее окончание работы i-j, дн.;

- свободный резерв времени работы i-j, дн.;

- полный резерв времени работы i-j, дн.;

- полный путь, дн.;

- критический путь, дн.;

- отрезок і-пути, совпадающий с критическим, дн.;

- коэффициент напряжения і-пути, дн..

Ранним сроком свершения события является момент возможного его свершения в результате своевременного выполнения всех предшествующих ему работ:

, (П12/1)

где - ранний срок свершения і-го события, дней;

- продолжительность работы, соединяющей i и j события, из которых i является предшествующим, j – последующим, дней.

Формула показывает, что в случае выбора среди нескольких вариантов путей, ведущих к j-му событию, предпочтение отдаётся пути, наибольшему по значению. В нашем примере определяется однозначно:

- ранний срок исходного события, величина которого всегда равна 0.

Ранние сроки всех других событий, в которые входит лишь одна работа (на графике лишь одна стрелка) определяются также однозначно (без выбора).

Условие выбора выполняется для тех событий, которым предшествуют несколько работ (на графике в событие входят несколько стрелок). Событие является свершившимся, когда закончится последняя работа, ему предшествующая.

Так, событию 19 (рис. 9) предшествуют несколько работ, поэтому его ранний срок определится из выбора вариантов:

- вар. 1: ;

- вар. 2: ;

- вар. 3: ;

- вар. 4: , так как работа фиктивная;

- вар. 5: ;

- вар. 6: ;

Из выбора полученных значений, ранний срок события 19 принимается равным 18 дней, что и указано на графике (рис. 9). Таким же образом определяются ранние сроки событий 8, 21.

Ранний срок свершения последнего, завершающего события является одновременно и продолжительностью критического пути.

Поздним сроком свершения і-го события называется самый поздний момент возможного его свершения, при котором не нарушается общий срок выполнения всего комплекса. Для завершающего события его поздний срок свершения равен его раннему сроку.

, (П12/2)

При расчёте поздних сроков событий вычисления выполняются от завершающего события в направлении от j к i событию (обратное направление нормальному ходу выполнения комплекса работ).

Если в событие при обратном ходе входит лишь одна работа, значение параметра определяется однозначно, например:

Для событий 1, 2, 3, 5 значение Тп_i определяется по условию выбора, так как в эти события (при обратном ходе) входят несколько работ (на графике показано стрелками, выходящими из кружка, обозначающего указанные события). Например:

- вар. 1: ;

- вар. 2: .

Тп₅ принимается 20, как min из расчётных. Резерв времени события Rc_i – промежуток времени, отделяющий поздний и ранний скрои его свершения. Он равен:

, (3)

Характерной особенностью событий критического пути является факт отсутствия у них резерва.

Параметры работ определяются по формулам, использующим параметры событий, которые они (работы) связывают.

, (П12/4)

, (П12/5)

или , (П12/6)

, (П12/7)

, (П12/8)

или , (П12/9)

, (П12/10)

если по (5) есть , то , или (П12/11)

, (П12/12)

или ; (П12/13)

Рисунок 9 – Сетевая модель хода выполнения работ по капитальному ремонту котла БКЗ-320-140ПТ (пример расчёта) с указанием параметров событий

Параметры работы анализируемой сетевой модели приведены в табл.56.

Например, для работ некритического пути:

Работы, лежащие на критическом пути не имеют резервов времени, т.е. их . Этот факт есть характерной особенностью критического пути.

В таблице 56 указаны параметры полных путей, а также коэффициенты напряжённостей этих путей, которые определяются по формуле:

, (П12/14)

где L_i - длина полного і-го пути, дней;

L_кр - длина критического пути, в нашем случае L_кр =35 (дн.);

- отрезок і- го полного пути, который совпадает с критическим.

Например, для полного пути, проходящего через события 0, 1, 2, 14, 19, 8, 20, 21, 22 его длина равна сумме продолжительностей работ, его составляющих:

L = 2+1+15+0+3+2+1+1=25 (дн.)

Резерв этого пути есть разница между длиной критического пути и полученной длиной рассматриваемого пути:

, (П12/15)

Для нашего случая резерв составит 10 дней (35-25=10).

Отрезок данного пути, совпадающий с критическим, состоит из работы 0-1 и 21-22 и составит:

тогда

Коэффициент напряжённости критического пути равен единице , что показывает максимальную напряжённость по отношению к другим полным, некритическим путям, у которых .

Этапы СПУ, связанные с планированием, заканчиваются построением календарного плана в виде графика Гранта и ресурсной диаграммой, которая показывает суммарное число исполнителей, необходимых для выполнения всех работ в каждый конкретный момент времени. При построении этого плана начало каждой работы совпадает с её наиболее ранним началом.

На рис. 10,11 показан ход выполнения комплекса работ по ремонту энергетического оборудования с указанием конкретной работы, её продолжительности, имеющихся резервов (на рис. 10 штриховой линией обозначены возможные сдвиги начала работ с учётом резервов времени) и необходимых человеческих ресурсов на определённый момент.

Анализируя полученный календарный план и ресурсную диаграмму можно указать на нерациональное использование ресурсов, так как их уровни резко меняются. Например, с третьего дня от начала всех работ необходимо привлечь для работы большее число исполнителей (свыше 30), которые будут нужны всего 10-12 дней (что составляет третью часть от продолжительности всего комплекса работ). В конце работ потребность в исполнителях незначительна, но колеблется от 1 до 6. Следовательно, календарный план нуждается в улучшении, что составляет суть оптимизации сетевой модели.

Оптимизация – процесс последовательного, многократного улучшения первоначального плана и выбора наилучшего из возможных вариантов. Если рассчитанный вариант не обеспечивает выполнения директивных сроков, планируемые параметры модели изменяются с целью изменения общего срока выполнения всего комплекса.

В практике используется несколько способов оптимизации:

- пересмотр топологии сети, т.е. изменение состава и последовательности выполнения отдельных работ, а также взаимосвязи между ними;

- сокращение продолжительности выполнения отдельных работ критической зоны за счёт перераспределения численности работников или привлечения их со стороны, а также улучшения организации проведения работ;

- варьирования сроков проведения работ некритических зон в пределах имеющихся резервов с целью лучшего использования ресурсов.

На рис. 12, 13 представлены календарный план и ресурсная диаграмма после оптимизации, в которых работы, имеющие резервы, сдвинуты на величину их возможного резерва так, чтобы обеспечивать более равномерную загрузку исполнителей.

Так, из ресурсной диаграммы следует, что в улучшенном варианте возможно использование в течение продолжительного времени (2/3 общей продолжительности работ) 20 человек, коэффициент загрузки которых хотя и колеблется, но в нормальных пределах (от 0,85 до 1,15).

Таблица 56 – Параметры событий и полных путей сетевого графика

Примечание: в соответствии с или пути, возможно, расположить в таком порядке:

1)L (0,1,11,12,13,16,21,22) – это путь критический ( ; );

2) L (0,1,2,14,19,8,20,21,22) - ; ;

3) L (0,1,2,3,9,19,8,20,21,22) - ; ;

4,5) ;

6,7) ;

8) L (0,1,2,17,19,8,20,21,22) - ; ;

9) L (0,1,15,18,21,22) - ; .

Таблица 57 – Параметры работ сетевого графика

- цифры над отрезком, определяющим продолжительность работы, характеризуют число занятых на данной работе исполнителей

Рисунок 10 – Календаризация сетевого графика (до оптимизации)

- цифры указывают суммарное число исполнителей в анализируемый момент

Рисунок 11 – Ресурсная диаграмма (до оптимизации)

Рисунок 12 – Календаризация сетевого графика (после оптимизации)

Рисунок 13 – Ресурсная диаграмма (после оптимизации)

РАСЧЁТ ОБЩЕГО ФОНДА ЗАРАБОТНОЙ ПЛАТЫ РАБОЧИХ,

ЗАНЯТЫХ ВЫПОЛНЕНИЕМ КОМПЛЕКСА РАБОТ ПО РЕМОНТУ

КОТЛА БКЗ-320-140ПТ

Заработная плата – это вознаграждение, начисленное, как правило, в денежном выражении, которое по трудовому договору собственник или уполномоченный им орган выплачивает работнику за выполненную им работу.

Размер заработной платы зависит от сложности и условий выполнения работы, профессионально-деловых качеств работника, результатов его труда и хозяйственной деятельности предприятия.

Структура заработной платы состоит из:

1. Фонда основной заработной платы.

2. Фонда дополнительной заработной платы.

3. Иных поощрительных и компенсационных выплат.

Основная заработная плата – это вознаграждение за выполненную работу в соответствии с установленными нормами труда (нормы времени, выработки, обслуживания, должностные обязанности). Она устанавливается в виде тарифных ставок (окладов) и сдельных расценок для работников и должностных окладов для служащих.

Дополнительная заработная плата – это вознаграждение за труд сверх установленной нормы, за трудовые успехи и изобретательность и за условия труда. Она включает доплаты, надбавки, гарантийные и компенсационные выплаты, предусмотренные действующим законодательством; премии, связанные с выполнением производственных задач и функций.

Для дифференциации заработной платы на уровне предприятия используются такие элементы, как: нормирование труда, тарифная система, формы и системы заработной платы.

Нормирование труда позволяет определить, какой объём затрат труда должен соответствовать установленному размеру её оплаты в конкретных организационно-технических условиях. Основными видами норм труда являются норма выработки, норма обслуживания, норма управления, норма численности, а также норма времени, которая показывает, какое количество рабочего времени должен потратить рабочий определённой квалификации в строго определённых производственных условиях для выполнения единицы работы.

Тарифная система представляет собой систему, с помощью которой осуществляется дифференциация заработной платы в зависимости от сложности (квалификация, ответственность) и условий труда (вредность, тяжесть, интенсивность, престижность). Основными элементами тарифной системы являются тарифно-квалификационный справочник, квалификационные справочники должностей руководителей, специалистов и служащих, тарифные сетки и ставки, схемы должностных окладов.

Формы и системы заработной платы определяют порядок начисления заработной платы в зависимости от результатов труда.

Существует две формы заработной платы – сдельная и повременная.

Сдельная форма предполагает оплату труда в зависимости от количества произведённой продукции или объёма выполненных работ, а повременная в зависимости от отработанного времени. Каждая форма заработной платы в соответствии с принципами построения подразделяется на системы. Сдельная форма включает: прямую сдельную, сдельно-прогрессивную, сдельно-премиальную, косвенно-премиальную и аккордную системы оплаты труда, а повременная – простую повременную и повременно-премиальную.

Заработная плата, выполняемая за определённый период времени при прямой сдельной системе рассчитывается по формуле:

(П12/16)

где N – объём работы, выполненной за определённый период времени, исчисленный в натуральных единицах (шт., т, м и т.д.).

Р – расценка за единицу работы, ден. ед.

Сама расценка зависит от:

, (П12/17)

где с_час – часовая тарифная ставка, соответствующая разряду выполняемой работы, грн/час;

t - трудоёмкость (величина затрат времени) единицы выполняемой работы (мин., час, дн.).

Формула (П12/16) может быть записана таким образом:

, (П12/18)

если , (П12/19)

где Т – трудоёмкость всего объёма работ (норма-час, человеко-дни, человеко-часы).

Формула (П12/18) преобразуется:

, (П12/20)

Общий фонд заработной платы включает кроме основной, ещё и дополнительную заработную плату, которая, как правило, определяется в процентах к основной.

Фонд заработной платы за весь объём работ составит:

, (П12/21)

где - средняя часовая тарифная ставка, соответствующая среднему разряду работ, грн/час

, (П12/22)

- средний тарифный коэффициент, соответствующий среднему разряду работ;

с^І – часовая тарифная ставка І разряда, грн/час;

, (П12/23)

к_І, к_ІІ, ... , к_VI – тарифные коэффициенты I, II, …, VI разрядов;

ч_І, ч_ІІ, ... , ч_VI – число рабочих данного разряда;

ч_обш – общая численность рабочих, занятых на выполнении определённого участка работ.

Численность рабочих можно рассчитать так:

, (П12/24)

где F – фонд времени одного рабочего за анализируемый период выполнения работ, час;

К_вн – коэффициенты выполнения нормы.

В табл. 58 приводятся данные по расчёту фонда заработной платы рабочих, как по отдельным работам, так и по всему комплексу работ по ремонту котла. Например, работу 3-10 выполняют рабочие: ІІІ разряда – 1 человек, IV разряда – 3 человека; V разряда – 2 человека.

Средний тарифный коэффициент для работы на 3-10 по (П12/23):

Таблица 58 – Расчёт общего фонда заработной платы рабочих

Примечание: длительность рабочей смены – 8 час