Стоимостная оценка повышения качества транспортных
машин.
УДК
622:647:621.851.6
Проф.,
д.т.н. Куанышбаев Ж.М.(КарГТУ)
Одним
из показателей качества транспортных машин является их надежность. Исследования
проведены на пластинчатых конвйейрах. Процесс исследования эффективности
технических решений предствляется в виде трех этапов: постановка задачи
исследований, получение результатов и
анализ результатов. Анализ осуществляется на заключительном, третьем этапе
исследований. Для конкретных условий эксплуатации эффективность оценим через
величину приведенных затрат, представляющий сумму
капитальных вложений и эксплуатационных расходов /1/.
Представим
некоторые определения и понятия, характеризующие надежность машин и
оборудования. Затраты за весь период
эксплуатации на ремонт и техническое
обслуживание техники в связи с ее износом по
многолетним статистическим данным превышает
стоимость новых основных фондов в 5-8 раз. Приведем некоторые определения,
которыми будем оценивать надежность. Безотказность
– свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в
течение некоторого времени или некоторой
наработки. Безотказность – одно из основных свойств, составляющих надежность. Долговечность – свойство машин и
оборудования (объекта) сохранять работоспособное состояние до наступления
предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и
ремонта. Коэффициент готовности
- вероятность того, что объект окажется
в работоспособном состоянии в
произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых
применение объекта по назнаачению не предусматривается; комплексный показатель
надежности. Коэффициент оперативной
готовности – вероятность того, что объект окажется в работоспособном
состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение
которых применение объекта по назначению не предусматривается. Для ремонтируемых объектов различают
доремонтный, межремонтный, послеремонтный и полный (до списания) срок службы.
Срок службы измеряют в единицах времени. По проведенным исследованиям
надежности самоходного погрузочного и доставочного оборудования /2/ получена
зависимость между показатель
коэффициента готовности и первоначальной стоимостью машины. Стоимость машины с
увеличением коэффициента готовности 
в диапазоне от 0,8-0,9
увеличивается по прямолинейному закону
= 
+
, (1)
а затем по степенной функции
= 
, (2)
где: - первоначальная стоимось машины, тыс. у.е.;
, 
, 
, 
- эмпирические коэффициенты, значения которых получены
экспериментальным путем /2/;
- коэффициент готовности.
Значения коэффициентов приведены для
конкретных горных машин и в частности их значения отражают реальные денежные
затраты на основные фонды. Поэтому для пластинчатого конвейера принимаем
значения = 60 тыс у.е., отражающим
первоначальную стоимость конвейера по цене завода– изготовителя, - коэффициент использования рабочего времени, принимаем в
расчетах =0,8. Изменения
коэффициента готовности приведем по 20 временным интервалам. Считаем, что для
расчетов достаточно 7 временных интервалов. На этапе промышленных исследований
получена зависимость распределения коэффициента готовности пластинчатого конвейера.
Таким образом, получается 7 ремонтных циклов. Определим
как изменяется стоимость транспортной установки в связи с изменением
коэффициента готовности для пластинчатого конвейера №110.
= = 60000
=60 0002,11= 126 600 у.е.
= 60000
= 600001,872= 112 320 у.е.
= 60000
= 600001,783= 103 800 у.е.
= 60000
= 600001,59= 95 400 у.е.
= 60000
= 600001,17= 70 200 у.е.
= 60000
= 600001,123= 67 380 у.е.
= 60000
= 600001,027=61620 у.е.
Затраты на капитальный ремонт пластинчатого конвейера за межремонтный цикл
определяется по формуле:
1. 
= 
у.е, (3)
Затраты на
проведение технического осмотра и текущий ремонт определяются по формуле:
2. 
= 
у.е.,
(4)
где: - удельные затраты
на проведение технического осмотра и текущего ремонта; = 
, (5)
где: 
- удельные затраты на оплату труда,
= 
, (6)
где: - удельная трудоемкость технического осмотра и текущего
ремонта,
3. = 1,8 + 3,35
+ 2,44
, (7)
- оплата труда
рабочего за 1 
; 
- доля фонда оплаты труда в общей сумме эксплуатационных
расходов
4. Затраты на полное восстановление или реновацию
основных производственных фондов принимаем в размере 20% от первоначальной
стоимости основных производственных фондов.
5. Дополнительные капитальные
вложения, включающие в себя затраты на монтаж, транспортировку и наладку
транспортных машин принимаем в размере 30% от стоимости основных фондов. Определим
изменение стоимости транспортной установки в связи с изменением коэффициента
готовности для пластинчатого конвейера №111.
= = 60000
= 600001,92=
115200 у.е.
= 60000
= 600001,19=
71400 у.е.
= 60000
= 600001,16= 69600 у.е.
= 60000
= 600001,105= 66300 у.е.
= 60000
= 600001,07= 64200 у.е.
= 60000
= 600001,05= 63000 у.е.
= 60000
= 600001,027= 61620 у.е.
Определим изменение стоимости транспортной установки в связи с изменением
коэффициента готовности для пластинчатого конвейера №112
= = 60000
= 76800 у.е.
= 60000
= 71760 у.е.
= 60000
= 68820 у.е.
= 60000
= 65400 у.е.
= 60000
= 62340 у.е.
= 60000
= 61260 у.е.
= 60000
= 60720 у.е.
Определим изменение стоимости транспортной установки в связи с изменением
коэффициента готовности для пластинчатого конвейера №113
= = 60000
= 88800 у.е.
= 60000
= 71700 у.е.
= 60000
= 69240 у.е.
= 60000
= 65880 у.е.
= 60000
= 63120
у.е.
= 60000
= 62040 у.е.
= 60000
= 61020 у.е.
Исходные данные для расчета оптимального
коэффициента готовности
|
Наименование показателя |
Межремонтные
циклы |
||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
1.Коэффициент готовности |
0,98 0,937 0,652 0,79 |
0,923 0,603 0,609 0,606 |
0,884 0,573 0,557 0,565 |
0,841 0,502 0,495 0,49 |
0,583 0,44 0,367 0,40 |
0,528 0,4 0,29 0,349 |
0,447 0,326 0,25 0,28 |
|
2.Производите-льность за 1 маш |
70 |
70 |
70 |
70 |
70 |
70 |
70 |
|
3.Продолжительность межремо-нтных циклов, маш |
140 120 110 115 |
150 110 115 120 |
140 125 120 125 |
160 130 120 125 |
165 140 125 130 |
155 135 125 135 |
170 150 130 140 |
|
4.Транспорти-ровано горной массы за
межре-монтный цикл, т. |
9800 8400 7700 8050 |
10500 7700 8050 8400 |
9800 8750 8400 8750 |
11200 9100 8400 8750 |
11550 9800 8750 9100 |
10850 9450 8750 9450 |
11900 10500 9100 9800 |
В расчетах показателя коэффициента готовности
пользуемся сроком службы пластинчатого конвейера - как показателя долговечности
элементов пластинчатого конвейера. Для выбора оптимального уровня коэффициента
готовности пластинчатого конвейера воспользуемся формулой приведенных затрат,
отражающих капитальные вложения на основные фонды и текущие эксплуатационные
расходы:
= 
+
, у.е. (8)
где: - приведенные затраты;
- нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений,
величина обратная сроку службы основных производственных фондов, принимаем в
расчетах = 0,2, т.е. срок службы пластинчатого конвейера 
= 5 лет;
- эксплуатационные расходы, соответственно по межремонтным
циклам пластинчатого конвейера
Оптимальному варианту и соответственно
коэффициенту готовности пластинчатого конвейера величина приведенных затрат
будет минимальной по величине. Результаты расчетов сведем в таблицу.
|
Наименование показателя |
Межремонтные
циклы |
||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
1.Суммарные затраты на ка-питальный ре-монт, |
100800 92160 61440 71040 |
89840 57120 57408 57360 |
83040 55680 55056 55392 |
76320 53040 52320 52704 |
56160 51360 49872 50496 |
53904 50400 49008 49632 |
51360 49296 49376 48816 |
|
2.Суммарные затраты на ре-новацию, |
25320 23040 15360 17760 |
22464 14280 14352 14340 |
20760 13920 13764 13848 |
19080 13260 13080 13176 |
14040 12840 12468 12624 |
13476 12600 12252 12408 |
12840 12324 12344 12204 |
|
3.Суммарный фонд оплаты труда, |
23763, 17499, 14726, 16083, |
27254, 14726, 16083, 17499, |
23763, 18976, 17499, 18976, |
30984, 20512, 17499, 18976, |
32656, 23763, 18976, 20512, |
29089, 22108, 18976, 22108, |
34953, 27254, 20512, 23763, |
|
4.Суммарные затраты на про-ведение ТО и ТР, |
232877 146998 113394 129470 |
286167 113394 129470 146998 |
232877 166041 146998 166041 |
347025 186661 146998 166041 |
375545 232885 166041 186661 |
315622 208922 166041 208922 |
415944 286172 186661 232885 |
|
5. Дополнитель-ные капиталь-ные вложения для повышения надежности
ко-нвейера, |
37800
34560 23040 26640 |
33696
21420 21528 21510 |
31140
20880 20646 20772 |
28620
19890 19620 19764 |
21060
19260 18702 18612 |
20214
18900 18378 18612 |
19260
18486 18516 18306 |
|
6.Суммарные эксплуатацион-ные расходы, у.е. |
358877 262198 190194 218270 |
398471 184794 201230 218698 |
336677 235641 216238 235281 |
442424 252961 212398 231921 |
451924 297085 228381 249781 |
383000 271922 227301 270962 |
480144 347792 248381 293905 |
|
7.Суммарные капитальные вложения, у.е. |
163800 149760 99840 115440 |
146016 92820 93288 93210 |
134940 90480 89466 90012 |
124020 86190 85020 85644 |
91260 83460 81042 82056 |
87594 81900 79638 80652 |
83460 80106 79236 79326 |
|
8. Приведенные затраты по межремонтным циклам, |
391637 292150 210162 241358 |
427674 203358 219888 237341 |
363665 253737 234131 253283 |
467228 270199 229402 249050 |
470176 313777 244589 266193 |
400520 288302 243229 287092 |
496836 363814 264229 309771 |
Как видно из представленных данных оптимальным коэффициентом готовности для
конвейера №111 является = 0.884 , которому
соответствует приведенные затраты =363665 у.е.; для конвейера №112 = 0.603, которому соответствует приведенные затраты = 203358 у.е.; для конвейера №113 = 0.652, которому
соответствует приведенные затраты = 210162 у.е.; для конвейера №114 = 0.606, которому соответствует приведенные затраты = 237341 у.е. Далее представим сравнение и выбор оптимального
коэффициента готовности для указанных конвейеров по величине удельных
приведенных затрат.
|
Удельные показатели для определения оптимального коэффициента готовности |
|||||||
|
Наименование показателя |
Межремонтный цикл |
||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
1.Коэффициент готовности |
0,98 0,937 0,652 0,79 |
0,923 0,603 0,609 0,606 |
0,884 0,573 0,557 0,565 |
0,841 0,502 0,495 0,49 |
0,583 0,44 0,367 0,4 |
0,528 0,4 0,29 0,349 |
0,447 0,326 0,25 0,28 |
|
2.
Продолжите- льность
межре- монтных
цик- лов |
140 120 110 115 |
150 110 115 120 |
140 125 120 125 |
160 130 120 125 |
165 140 125 130 |
150 135 125 135 |
170 150 130 140 |
|
3.Транспорти-рование
горной массы,т |
9800 8400 7700 8050 |
10500 7700 8050 8400 |
9800 8750 8400 8750 |
11200 9100 8400 8750 |
11550 9800 8750 9100 |
10500 9450 8750 9450 |
11900 10500 9100 9800 |
|
4.Первоначальная
стоимость конв. |
126000 |
112320 |
103800 |
95400 |
70200 |
67380 |
64200 |
|
115200 |
71400 |
69600 |
66300 |
64200 |
63025 |
61620 |
|
|
76800 |
71760 |
68820 |
65400 |
62340 |
61260 |
60720 |
|
|
88800 |
71700 |
69240 |
65880 |
63120 |
62040 |
61020 |
|
|
5.Уд.
затраты на капит. ремо-нт, у.е. |
10,49563 |
9,27163 |
9,585373 |
8,102599 |
8,34020 |
9,722944 |
9,655406 |
|
11,7091 |
12,30213 |
11,10546 |
11,6107 |
11,9109 |
13,33862 |
14,4014 |
|
|
12,23807 |
11,71006 |
11,76712 |
12,58297 |
15,5304 |
19,3135 |
21,35209 |
|
|
11,17069 |
11,26827 |
11,20445 |
12,29248 |
13,8725 |
15,04889 |
17,79009 |
|
|
6.Уд.
суммар-ные затраты на реновацию, у.е. |
2,623907 |
2,317907 |
2,396343 |
2,02565 |
2,08505 |
2,430736 |
2,413851 |
|
2,927275 |
3,075531 |
2,776365 |
2,902675 |
2,97773 |
3,334656 |
3,600351 |
|
|
3,059517 |
2,927516 |
2,94178 |
3,145743 |
3,8826 |
4,828374 |
5,338022 |
|
|
2,792672 |
2,817067 |
2,801113 |
3,07312 |
3,46813 |
3,762223 |
4,447522 |
|
|
8.Уд. затраты на ТО и ТР, у.е. |
2,44361 |
2,77955 |
2,70897 |
3,25364 |
4,83998 |
4,85894 |
6,50358 |
|
2,19121 |
3,1217 |
3,73221 |
4,43017 |
5,44258 |
5,77335 |
7,8697 |
|
|
2,88709 |
3,23116 |
3,68611 |
4,14781 |
5,82713 |
7,37433 |
8,89579 |
|
|
2,49085 |
3,38806 |
3,78505 |
4,3644 |
5,55987 |
6,61702 |
8,55262 |
|
|
9.Уд.
дополни-тельные капи-тальные вложе-ния, у.е. |
3,857143 |
3,209143 |
3,177551 |
2,555357 |
1,82337 1,96530 2,13737 2,08087 |
1,925143 |
1,618487 |
|
4,114286 |
2,781818 |
2,386286 |
2,185714 |
2,000794 |
1,760571 |
||
|
2,992208 |
2,674286 |
2,457857 |
2,335714 |
2,100343 |
2,034725 |
||
|
3,309317 |
2,560714 |
2,373943 |
2,258743 |
1,969524 |
1,867959 |
||
|
10.Уд.
суммар-ные эксплуата-ционные расхо-ды, у.е. |
15,56314 |
14,36908 |
14,69069 |
13,38189 |
15,2652 |
17,01262 |
18,57284 25,87145 35,5859 30,79023 |
|
16,82759 |
18,49935 |
17,61403 |
18,94355 |
20,3312 |
22,44663 |
||
|
18,18468 |
17,86873 |
18,39501 |
19,87652 |
25,2401 |
31,5162 |
||
|
16,45421 |
17,4734 |
17,79062 |
19,73 |
22,9005 |
25,42814 |
||
|
11.Уд.
суммар-ные капиталь-ные вложения, у.е. |
16,71429 17,82857 12,96623 14,34037 |
13,90629 12,05455 11,58857 11,09643 |
13,76939 |
11,07321 |
7,90129 |
8,342286 |
7,013445 |
|
10,34057 |
9,471429 |
8,51632 |
8,666667 |
7,629143 |
|||
|
10,65071 |
10,12143 |
9,26194 |
9,101486 |
8,707253 |
|||
|
10,28709 |
9,787886 |
9,01714 |
8,534603 |
8,09449 |
|||
|
12.Уд.
приведе-нные затраты, у.е. |
18,906 |
17,15034 |
17,44457 |
15,5965 |
16,8454 |
18,68108 |
19,97553 |
|
20,3933 |
20,91026 |
19,6821 |
20,83784 |
22,0345 |
24,17996 |
27,39728 |
|
|
20,77792 |
20,1864 |
20,52515 |
21,90081 |
27,0925 |
33,3365 |
37,32735 |
|
|
19,3223 |
19,69268 |
19,84803 |
21,68757 |
24,7039 |
27,13506 |
32,40913 |
|
Далее определим оптимальный коэффициент готовности после внедрения на
конвейерах концевых звездочек с подвижным венцом. Внедрение концевой звездочки
позволило увеличить коэффициент готовности пластинчатых конвейеров.
Удельные показатели для
определения оптимального коэффициента готовности после внедрения концевой
звездочки
|
Наименование прказателя |
Межремонтный цикл |
||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
1.Коэффициент готовности |
0,98 0,97 0,95 0,97 |
0,97 0,92 0,94 0,96 |
0,96 0,94 0,92 0,95 |
0,94 0,95 0,87 0,93 |
0,89 0,91 0,9 0,9 |
0,9 0,86 0,89 0,89 |
0,93 0,92 0,9 0,92 |
|
2.Продолжите-льность межре-монтных цик-лов, час |
140 120 110 115 |
150 110 115 120 |
140 125 120 125 |
160 130 120 125 |
165 140 125 130 |
150 135 125 135 |
170 150 130 140 |
|
3.Транспорти-рование
горной массы,т |
9800 8400 7700 8050 |
10500 7700 8050 8400 |
9800 8750 8400 8750 |
11200 9100 8400 8750 |
11550 9800 8750 9100 |
10500 9450 8750 9450 |
11900 10500 9100 9800 |
|
4.Первоначальная
стоимость конвейера, у.е. |
127395, 124522, 119133, 124522, |
124522,1 111865,2 116607,3 121769,9 |
121769,9 116607,3 111865,2 119133,5 |
116607,3 119133,5 101610,5 114186,2 |
105458, 109639, 107505, 107505, |
107505,8 99802,11 105458,7 105458,7 |
114186,2 111865,2 111865,2 111865,2 |
|
5.Уд.затраты на капит. ремонт, у.е. |
10,3996 11,8592 12,3775 12,3748 |
9,487396 11,62236 11,5883 11,59714 |
9,940402 10,6612 10,65383 10,8922 |
8,329092 10,47327 9,677191 10,43988 |
7,30450 8,95019 9,82909 9,45105 |
8,190916 8,448856 9,641942 8,927724 |
7,676381 8,523066 9,834307 9,131857 |
|
6.Уд.
суммар-ные затраты на реновацию, у.е. |
2,59991 2,96481 3,09437 4,64057 |
2,371849 2,905591 2,897075 2,899284 |
2,4851 2,665309 2,663458 2,723051 |
2,082273 2,618318 2,419298 2,60997 |
1,82612 2,23754 2,45727 2,36276 |
2,047729 2,112214 2,410485 2,231931 |
1,919095 2,130767 2,458577 2,282964 |
|
7.Фонд
оплаты труда,
у.е. |
21547,5 15835,3 13308,5 14544,5 |
24732,98 13308,56 14544,53 15835,38 |
21547,59 17181,11 15835,38 17181,11 |
28137,88 18581,73 15835,38 17181,11 |
29922,6 21547,5 17181,1 18581,7 |
24732,98 20037,22 17181,11 20037,22 |
31762,31 24732,98 18581,73 21547,59 |
|
8.Уд.затраты на
ТО и ТР, у.е. |
2,19873 1,88516 1,72838 1,80677 |
2,355521 1,728384 1,806774 1,885164 |
2,198734 1,963556 1,885164 1,963556 |
2,512311 2,041948 1,885164 1,963556 |
2,59070 2,19873 1,96355 2,04194 |
2,355521 2,12034 1,963556 2,12034 |
2,669101 2,355521 2,041948 2,198734 |
|
9.Уд.
дополни-тельные капи-тальные вло-жения, у.е. |
3,89986 4,44721 4,64156 4,64057 |
3,557773 4,358386 4,345613 4,348926 |
3,727651 3,997964 3,995187 4,084577 |
3,123409 3,927477 3,628947 3,914954 |
2,73918 3,35632 3,68591 3,54414 |
3,071594 3,168321 3,615728 3,347896 |
2,878643 3,19615 3,687865 3,424446 |
|
10.Уд.
суммар-ные эксплуата-ционные рас-ходы, у.е. |
15,1983 16,7092 17,2002 18,8222 |
14,21477 16,25634 16,29215 16,38158 |
14,62424 15,2901 15,20246 15,57881 |
12,92368 15,13354 13,98165 15,0134 |
11,7213 13,3864 14,2499 13,8557 |
12,59417 12,68141 14,01598 13,28 |
12,26458 13,00935 14,33483 13,61355 |
|
11.Уд.
суммар-ные капиталь-ные вложения, у.е. |
16,8994 19,2712 20,1134 20,1091 |
15,41702 18,88634 18,83099 18,84534 |
16,15315 17,32451 17,31248 17,69983 |
13,53477 17,01907 15,72544 16,9648 |
11,8698 14,5440 15,9722 15,3579 |
13,31024 13,72939 15,66816 14,50755 |
12,47412 13,84998 15,98075 14,83927 |
|
12.Уд.
привед-енные затраты, у.е. |
18,5781 20,5634 21,2229 22,8440 |
17,29817 20,03361 20,05835 20,15065 |
17,85487 18,755 18,66495 19,11878 |
15,63063 18,53735 17,1267 18,40636 |
14,0953 16,2952 17,4443 16,9273 |
15,25621 15,4273 17,14961 16,1815 |
14,7594 15,77935 17,53098 16,58141 |
|
13.Экономиче-ский
эффект от внедрения кон-цевой звездоч-ки, у.е. |
|
|
|
22360,3 |
15432 |
34579,2 24524,8 |
|
Экономический эффект от
внедрения концевой звездочки с подвижным венцом при установке на конвейере №110
составил 
= 15432 у.е. при увеличении
коэффициента готовности = 0,841 до = 0,89; на конвейере №111
=34579,2 у.е. при увеличении коэффициента готовности = 0,573 до = 0,86; на конвейере №112 = 22360,3 у.е. при увеличении коэффициента готовности = 0,609 до = 0,87; на конвейере №113 =24524,8 у.е. при увеличении
коэффициента готовности = 0,79 до = 0,89.
Список литературы
1. Надежность и эффективность в технике. Справочник. Под ред. Уткина В.Ф., Крючкова Ю.В. Т1, 2, 3,
4, 9, М., Машиностроение, 1988г.
2.
Филимонов А.Т., Кальницкий Я.Б.
Самоходное погрузочное и доставочное обрудование на подземных рудниках. М., Недра, 1974, 298с.