Изучение влияния основных технико-экономических и эксплуатационных факторов (параметров) на экономическую эффективность рабочей машины - (реферат)
Изучение влияния основных технико-экономических и эксплуатационных факторов (параметров) на экономическую эффективность рабочей машины - (реферат)
Дата добавления: март 2006г.
Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации
Бийский технологический институт Алт. ГТУ им. И. И. Ползунова
Кафедра технической механики Расчетная работа по курсу “ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ” Тема : СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ ( изучение влияния основных технико-экономических и эксплуатационных факторов (параметров) на экономическую эффективность рабочей машины ) Выполнила : студентка гр. ЭУП - 63 Родионова Н. В. Проверил : доцент Жеранин А. В. Бийск 1999 г. Структурный анализ проводится с целью : определить и качественно охарактеризовать структуру (состав и долю) эксплуатационных расходов ; оценить относительную роль эксплутационных
расходов и других технико-экономических факторов , т. е. выявить степень влияния их на экономический эффект данной машины ;
уяснить основные принципы (пути, приёмы, методы, способы, подходы и т. д. ) рационального (оптимального) с экономической точки зрения проектирования машин . Вариант № 24 Дано : Стоимость машины С = 4000 руб. , Мощность электропривода N = 20 кВт, Отдача машины (стоимость выпущенной за год продукции) ОТ = 50000 руб. /год , Количество рабочих дней в неделю д = 6 , Продолжительность смены ч = 6 час , Количество рабочих смен см= 3, Коэффициент загрузки машины кз = 0, 95 , Стоимость электроэнергии сэ = 0, 02 руб. Коэффициент загрузки электропривода кп=0, 9 Известно , что: в году 365 дней, 52 недели и в среднем 5 Праздничных дней , в сутках 24 часа . Допустим, что : годовая заработная плата оператора ЗП = = 1 900 руб. , расходы Об на обслуживание машины включены в оплату труда Тр , доля накладных расходов Нк от затрат Тр на оплату труда в = 1, доля затрат на материалы и инструмент (Мт+Ин) в стоимости От продукции а = 0, 4 , расходы на ремонт за весь период эксплуатации равны стоимости машины , S Рм = С . Решение :
Количество рабочих дней в году рд = д*52-5= 6*52-5=307 дней. Количество рабочих часов машины за год рч=рд*см*ч*кз=
= 307*3*6*0, 95=5250 часов Общее количество часов в году оч=24*365=8760 часов. Коэффициент использования машины n =рч/оч=5249, 7/ 8760= = 0, 6 5) Период службы машины Н=D/n = 1 / 0, 6= 1, 7 года , считая , что машина работает до исчерпания механического
ресурса и фактическое время ее работы h равно долговечности D = 1 год ( далее численное значение долговечности варьируем до 10 лет ).
6) Годовой расход на электроэнергию Эн= рч*N*сэ*кп= = 5250*20*0, 020*0, 9=1890 руб. /год 7) Затраты на оплату труда Тр=зп*см=1900*3=5700 руб. /год.
8) Суммарный экономический эффектза период эксплуатации, когда машина работает до исчерпания механического ресурса иh = D
- (1+1)*5700] -4000-4000= 16 710 D – 8 000 (*) При D=1 год SQ = 8 710 руб.
D=10 лет SQ = 159 100 руб. Построим график зависимости относительного экономического
эффекта SQ / SQ от долговечности D(см. рисунок) ; кривая – 1 зависимости SQ / SQ = f (D) аппроксимируется формулой
SQ / SQ = 1, 8 D , следовательно при увеличении долговечности в 10 раз ( с 1 года до 10 лет ) относительный экономический эффект возрастает в 18 раз !
9) Средняя за период службы Н рентабельность q = SОт / SР = = D*От / [D*(Эн+0, 4*От+2*Тр)+2*С]=D*От / (D*Р+2*С) =
= 50 000*D / [D*(1 890+0, 4*50 000+2*5 700)+2*4 000] = = 50 000*D/(D*33 290+8 000) = 50 / (33, 3 + 8 / D) При D = 1 год q = 50 / (33, 3 + 8/1) = 1, 21 D = 10 лет q = 50 / (33, 3 + 8/10) = 1, 47 10) Коэффициент эксплуатационных расходов k = SР / С = = (D*P+2*C) / C =(D*33 290+2*4 000)/4 000 = 8, 32*D+2 - кривая 2 . При D = 1год k = 10, 32 D = 10 лет k = 85, 20 11) Коэффициент стоимость машины с = (1 / k)*100 % = = [1/(8, 32*D+2)]*100 % - кривая 3 При D = 1 год с =9, 69 % D = 10 лет с =1, 17 % 12) Оценим влияние изменения стоимости С машины на экономический эффект SQ с учетом изменения её долговечности D Уменьшим стоимость в 1, 5 раза С =С /1, 5 =4000/1, 5= = 2667 руб. , тогда : при D = 1 год и SQ = 16 710*D-2*С = 16 710*1-2*2 667 = = 11 376
Зависимость sSQ = f (D)для полутора кратного уменьшения стоимости машины отображена на рисунке кривой 4.
Увеличим стоимость в 1, 5 раза С = С*1, 5=4 000*1, 5= = 6 000 руб. , тогда : при D = 1 год и SQ =16 710*1-2*6 000 = 4 710 sSQ = [(SQ -SQ ) / SQ ]*100 % =[(4 710 –8 710)/8 710]* * 100 % = - 45, 9 % - при D = 10 лет и SQ = 16 710*10-2*6 000 = 155 100 руб. sSQ = [(SQ -SQ ) / SQ ]*100 % =[(155 100 – 159 100)/ /159 100]* 100 % = - 2, 5 %
Зависимость |sSQ| = f (D) для полутора кратного увеличения стоимости машины представлена на рисунке кривой 5 .
Следовательно : а) стоимость С машины ощутимо влияет на ее экономический эффект только при малой долговечности ; б) повышение же стоимости С машины , направленное на увеличение ее долговечности D , вполне целесообразно , так как выигрыш от увеличения долговечности D намного превосходит снижение экономического эффекта машины, из-за её удорожания . Например, увеличение исходной долговечности в пять раз ( с 2 до 10 лет), сопровождаемое повышением стоимости машины даже вдвое , увеличивает её экономический эффект в девять раз ( см. формулу * ).
13) Оценим влияние снижения энергопотребления Эн на экономический эффект SQ машины с учетом ее долговечности D Допустим повышение КПД электропривода на 20% , которое
“даст” снижение расходов на электроэнергию до Эн =0, 8*Эн= 0, 8*1 890=1 512 руб. , тогда : при D = 1 год и SQ = D*[От*(1-0, 4) – Эн - 2*Тр] – 2*С=
Таким образом снижение энергопотребления машины в рассматриваемом случае влияет на её экономический эффект
крайне незначительно , см. кривую 6, в частности из-за невысокой стоимости одного киловатт-часа электроэнергии .
14) Оценим влияние снижения расходов Тр на труд , например на 30% ( до значения Тр =0, 7*Тр=0, 7*5 700 = 3 990 за счет частичной автоматизации производственного процесса, позволяющей применять менее квалифицированных операторов) на экономический эффектSQ машины . при D = 1 год и SQ = D*[От*(1-0, 4) – Эн - 2*Тр] – 2*С=
относительный экономический эффект машины составит SQ / SQ =12 120 / 8 710 = 1, 4 . при D = 10 лет и SQ =10*(50 000*0, 6-1 890 –2*3 990) – - 2*4 000 = 193 300 руб. , SQ / SQ =193 300 / 8 710 = 22, 2 .
Следовательно экономический эффект машины в рассматриваемых условиях возрастает от 1, 4 до 22, 2 и тем существеннее, чем выше её долговечность, см. кривые 1 и 7.
15) Оценим влияние увеличения отдачи От машины (например в
1, 5 и 2 раза , до значений От = 1, 5* От = 1, 5*50 000 = 75 000 и От =2*От=2*50 000 =100 000 руб. /год, за счет повышения её производительности, применения специализированной оснастки, прогрессивной технологии и т. п. ) на её экономический эффект SQ при D = 1 год и SQ = D*(0, 6*От – Эн - 2*Тр] – 2*С=
SQ / SQ = 23 710/ 8 710=2, 7 и SQ / SQ = 38 710/ 8 710=4, 4 при D = 10 лет и SQ =10*(0, 6*75 000 – 1890 – 2*5 700)
2*4 000 = 309 100 руб. и SQ = 10*(0, 6*100 000 – 1 890 – - 2*5 700) – 2*4 000 = 459 100 руб. SQ / SQ = 309 100/ 8 710 =35, 5 и SQ / SQ = 52, 7 Следовательно экономический эффект машины возрастает с увеличением ее отдачи От и тем значительнее , чем ниже ее долговечность D см. кривые 8 и 9 .
16) Оценим влияние долговечности машины на объём отдаваемой ею продукции и численность машинного парка .
Суммарный объём продукции SS, отдаваемой машиной за весь Срок Н ее службы, равен SS = От*h , руб. ,
где h=h *Н – фактическая продолжительность работы машины , если машина отрабатывает весь технический ресурс , то SS =От*D Годовой объём продукции SS =От*h *N , руб. / год ,
где N =n*H , шт. ,- количество одновременно , находящихся в
эксплуатации машин ; n – численность годового выпуска ( ввода в эксплуатацию ) машин , шт. /год.
SS = От*n*h *Н=От*D*n , руб. /год
Следовательно суммарный объём продукции , отдаваемый машиной за весь срок её службы , и годовой объём продукции
группы одновременно работающих машин пропорциональны произведению годовой отдачи От на долговечность D машины .
Например, при одновременном увеличении отдачи и долговечности вдвое, суммарный объём продукции , отдаваемый одной машиной
возрастает вчетверо . Если объём годовой продукции группы машин задан, то повышение долговечности и отдачи , например, вдвое позволяет во столько же раз сократить число N одновременно находящихся в эксплуатации машин , и вчетверо сократить годовой
выпуск n ( ввод в эксплуатацию ) новых машин , что дает существенный выигрыш в затратах на их приобретение и обслуживание .
17) Оценим влияние на экономический эффект SQ отдачи и долговечности машин при одновременном сокращении их
числа и увеличении их стоимости , для чего сравним две группы машин Пусть N = 1 000 шт. ,С =4 000 руб. , От = 50 000 руб. /год, D = 5 лет, Эн = 1 890 руб, Тр = 5 700 руб.
N = 500 шт. ,С =8 000 руб. , От = 100 000 руб. /год, D = 10 лет, Эн = 3 780 руб, Тр = 5 700 руб. * = 1 , а = 0, 4 , в = 1, тогда : Годовой объём продукции первой и второй групп машин
SS = От * N h = 50 000*1 000*1=SS = От *N * h = 100 000* 500*1=50 млн. руб.
Суммарный экономический эффект всех машин : первой группы за весь срок их эксплуатации h =D = 5 лет SQ = N *SQ = N *{D *[От *(1-а)-(Эн +(1+в)*Тр ] Рм - С }= 1 000*{5*[50 000*(1-0, 4)-(1 890+(1+1)*5 700)] 4 000 – 4 000 }= 75, 550 млн. руб. второй группы за тот же срок ( 5 лет ) эксплуатации, когда Рм = С = (D /D )*C = (5/10)*8 000 = 4 000 руб. SQ =N *SQ =N *{5*[От *0, 6-(Эн + 2*Тр )]-Рм -С } = = 500*{5*[100 000*0, 6-( 3 780+2*5 700 )]- 4 000–4 000 } = =108, 050 млн. руб. Относительный экономический эффект SQ /SQ = = 108, 050/75, 550 = 1, 4 Следовательно экономический эффект машины второй группы
за 5 лет эксплуатации в 1, 4 раза выше экономического эффекта машин первой группы, несмотря на вдвое большую их стоимость С , стоимость их ремонта Рм и энергопотребления Эн !
Суммарный экономический эффект машин второй группы за полный срок службы h =D =10 лет
Относительный экономический эффект SQ /SQ =216, 10/75, 55= = 2, 8 Следовательно суммарный экономический эффект машин второй группы за полный период их эксплуатации превышает
экономический эффект машин первой группы в две целых восемь десятых раза , что ( на SQ -SQ =216, 10-75, 55 = 140, 55 млн. руб. ) больше всего экономического эффекта машин первой группы за
весь период их эксплуатации ! Приведённый анализ схематичен, неполон т. к. : допущены упрощения и предположения ; не учтена динамика изменения эксплуатационных факторов , например, вероятного
снижения стоимости электроэнергии и материалов с течением времени , производительности машин по мере износа . Тем не менее
он дает отчетливое представление о влиянии эксплуатационных расходов на экономическую эффективность рабочих машин и
позволяет сделать первый общий вывод :
увеличение полезной отдачи и долговечности машин – наиболее эффективный и выгодный способ увеличения объема промышлен
ной продукции и повышения экономической эффективности.
Для других машин при другой структуре эксплуатационных расходов влияние различных факторов на экономическую эффективность будет иным . Например , невелика доля стоимости Сдорожных, строительных, сельскохозяйственных машин, не автоматизированных металлорежущих станков и т. п. в сумме эксплуатационных расходов, а следовательно, несущественно ее влияние на их экономическую эффективность, т. к. расходы на труд Тр относительно великии не поддаются существенному сокращению потому , что такие машины не могут функционировать без постоянно прикрепленного оператора.
Напротив, расходы на труд Тр относительно невелики и
состоят только из стоимости периодического ухода и наблюдения за работой энергетических машин ( электродвигателей, электрогенераторов насосов, компрессоров, вентиляторов ) , а
также машин автоматов и полуавтоматовпотому , что они могут долгое время функционировать без участия оператора . В связи с
этим стоимость С таких машин имеет доминирующее значение,
в частности вследствие умеренных расходов на электроэнергию Эн из-за высокого КПД энергетических машин .
Напротив, фактор энергопотребления ( расходы на электроэнергию Эн ) ІперевешиваетІ и стоимость С машины ,
и нередко расходы на труд Тр у тепловых машин ( криогенные и паро-газогенераторные установки и т. п. )
В настоящее время высокий технический уровень машин , определяемый их конкурентоспособностью и совершенством ,
непременно предполагает, гарантирует практически безремонтную эксплуатацию (SРм = 0) .
построением машин по агрегатному принципу , допускающему независимую смену * изнашивающихся пар и узлов ;
созданием практически * не изнашивающихся фрикционных
поверхностей пар трения , служащих базой при установке сменных деталей . Итак, второй общий вывод : создавать конструкции машин обеспечивающие увеличение экономической эффективности , сокращение эксплуатационных расходов и уменьшение стоимости продукции НЕВОЗМОЖНО безправильной оценки
роли ( значения ) того или иного фактора ( параметра ) и умения поступиться тем или иным фактором , когда снижение его доли в общих расходах вступает в противоречие с требуемым повышением полезной отдачи, долговечности и надежности !