Нормирование энергопотребления на промпредприятиях на основе имитационного моделирования тема диссертации по экономике, полный текст автореферата
Автореферат
| Ученая степень | кандидат экономических наук |
| Автор | Гранецкий, Владимир Николаевич |
| Место защиты | Свердловск |
| Год | 1991 |
| Шифр ВАК РФ | 08.00.05 |
Автореферат диссертации по теме "Нормирование энергопотребления на промпредприятиях на основе имитационного моделирования"
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РСФСР ПО ДЕЛАМ НАУКИ И ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ УРАЛЬСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. С.М.КИРОВА
ГРАНЕЩШЙ ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ
НОРМИРОВАНИЕ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ НА ПРОНПРВДПРИЯТИЯХ НА ОСНОВЕ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
Специальность 08.00.05 - Экономика, планирование, организация
управления народным хозяйством ж ега _ /С- отраслями (промнзленносуь)
На правах рукописи
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата аконокическях наук
Свердловск 1591
Работа выпоЕвня на кафедре экономики и организации энергетического производства Уральского ордена Трудового Красного Знамени политехнического института им0 СьМоКирева
Научный рукоэоднкэяь - доккор экономический наук,
нрофеесер В.Б.Кяаев
Официальные оппенен?и - доктор яехннчеекиж наук,
профэссер В.й.Дагш - кандидат экономических каус В.Н.Куньша
Ведуадя организация - Всесовзннй научно-нсследовательскЕЙ а
. проеквно-конетрукторсЕый шсттуг металургической теплотехники цветной uesaa-лургии в огнеупоров "ВРПЩэнергоцве^маг"
Защи?а диссертации состоится *17" октября IS9I г s судо Q на заседании специализированного совета 2 063Л4.04 по присуждению ученой степени доктора эконошгческнк туш. по епивдальвос^к 00оСО.О5 "ЗЕиЕОйика. Bistisposauss,, сруввазгдаг управления народный хозяйствам и его отраслям (пренцэлекноеть)" про Уральском политехническом институте пио С.М. Карева
. С диссертацией ногно ознакомиться в библиотеке института.
Ban отзыв в одной экземпляре, заверенный гербовой печаяьа, проспи выслать по адресу: 620002, Свердловск, К-2, УПЙ кн. С.МДКирова, ученому секретарю института, л. 44-85-90
Автореферат разослан ___1991 года.
Учений секретарь специализированного советь, до- / цент, канд.экон.наук jffl&'tfr Л.В.Дистаргефг
I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОМ Х
1.1. Актуальность проблемы. Переход народного хозяйства на рыночные отношения влечет за собой изменения а стратегии и тактике управления отдельньм предприятием. Главный ориентиром его деятельности дожна при этой стать конкурентноспособность выпускаемой прсдукши на основе улучшения качества и снижения издержек. Таким образом, рациональное использование ресурсов становится одним из важнейших факторов повышения эффективности производства, возыожное лишь при поной самостоятельности предприятия, когда вопросы управления, финансирования, планирования, нормирования решается та самим. В контексте сказанного -разработка новых методов нормирования энергоресурсов для энергоемких процессов представляет актуальную задачу. Следует отметить , что использование научно обоснованных норы является составной частью процесса ресурсосбережения, выходящего далеко за рамки сферы производственных отношения.
С переходом к рынку меняются роль и функши нормирования. Из директивных показателей, утверждаемых предприятия в виде плановых заданий.вьшестоявей организацией, они превращаются в показатели информационно-рекомендательные, ориентируше производителя продукши в какой направлении и как необходимо вести производственный процесс, чтобы получить высокую эффективность.
Сложность при разработке норм расхода топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) состоит в той, что эта проблема стоит на стыке экономики, техники и энергетики, когда удельный расход зависит от ряда технологических параметров, с одной стороны, а с другой - сам оказывает сильное влияние на технико-экономические показатели работы предприятия.
Существующие методы их расчета довольно трудоемкие и ос-
новываются в большей мере на использовании аналитических и эмпирических зависимостей, в которых очень много поправочных коэффициентов с широким интервалом варьирования. Кроме того, они не учитывают особенностей технологического пропесса и производства в шлом. Поэтому использование экономико-математических методов, основанных на проведении активных экспериментов на имитационной подели (ИИ), будет способствовать более реальному отображению указанных связей и позволит установить зависимость меяду технологическими и экономическими показателями, что другими методами сделать довольно сложно.
Проблемы нормирования нашли отражение в трудах М.В.Гофмана, В.В.Соколова, Б.И.Кудрина, К.А.Смирнова и др. Представленная в диссертации модель основывается на работах советских (К.А.Багриновский, В.С.Немчинов, Л.С.Бопырин, Л.Л.Терехов, Ю.Б.Гук, В.Д.Потапов и др.О и зарубежных (Т.Нейлор, Р.Шеннон) ученых.
Изучение опубликованных по данной проблеме работ, имеющихся методических разработок и самой практики нормирования подтверждает, что они не в поной мере отражают реальности этого срошсса при рыночных отношениях, в условиях самостоятельности предприятий и не способствуют эффективному использования ресурсов.
1.2. Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка научно обоснованных норк расхода энергоресурсов на основе имитационного моделирования с использованием метода планирования эксперимента и вычислительной техники. Конкретизация исследований и их практическая реализация осуществляется на примере процесса переработки свинцовых шлаков.
Поставленная цель достигнута последовательным решением
следующих взаимосвязанных задач.
В теоретическом аспекте:
- рассмотрены значение и место нормирования при сушеству-гаей организации производства и в условиях рынка;
- исследовано современное состояние проиэсса нормирования и выявлены основнда направления, по которым развивается методика разработки и обоснования норм;
- проанализированы основные противоречия, возникавшие при разработке и внедрении норм, а также способы их разрешения;
- сформулирован новый подход к нормированию на основе учета зависимости прибыли от величины стельного расхода с последующей оптиыизавдей прибыли с применением экономико-математических методов.
В методическом аспекте:
- разработана методика расчета научно обоснованных норм схода энергоресурсов на основе имитационного моделирования;
- разработаны методические положения по построении имк-ационной модели и про ведении экспериментов на ней.
О практическом плане:
- разработан агоритм имитационного моделирования и осу-ествлена его практическая реализация;
- построены многофакторные математические модели, опасы-шшта различи характеристики технологического процесса и вязыватаие их с удельнш расходом, который выступает как один э управляющих параметров;
- осуществлена опткмизашя основных расчетных показателей, (рактеризупоих особенности технологического протеса и найде-
> условие, при котором норма считается научно обоснованной;
- ошне:*ы влияние удельного расхода на. хнико-экономи-ские показатели работы предприятия и значение обратного аляя-я технологических факторов на удельный расход;
- дана графическая интерпретация процесса оптимизации показателей эффективности в виде номограмм, с указанием прогнозируемых оптимальных и среднемесячных состояний управляющих параметров.
1.3. Предмет и объект исследования. Предметом исследования является система разработки и совершенствования методики нормирования и рационального использования энергоресурсов на основе моделирования и оптимизации параметров на имитационной модели.
Объект исследования составили слогане энергоемкие технологические процессы.
1.4. Теоретическая и методическая основы работы. Теоретической и методической основой работы является научныэ исследования, материалы докладов и выступлений ученых и руководителей производства по вопросам совершенствования хозяйственного ие-ханизма и ресурсосбережения, достижения передового производственного опыта в условиях перехода к рынку.
Для рекения задач нормирования использовались следующие иетады:
- при определении критерия оптимальности и факторов, влияющее на норму расхода - метод экспертных ошнок;
- при построении экономико-математических моделей норы расхода, себестоимости, извлечения, производства вторичных энергоресурсов (ВЭР) и др. - корреляционно-регрессионный анализ;
- при графической интерпрет&ши экономико-математических зависимостей - номографический метод;
- при расчете и оптимизации управляемых параметров - имитационное моделирование и планирование эксперимента.
1.5. Научная новизна результатов исследования:
- обоснован новый подход к нормированию та основе имитационного моделирования, при котором норма расхода ориентирована на главный конечный результат работы предприятия - прибыль, чем он и отличается от распространенных методов нормирования, учитывающих только чисто технологические показатели -путем, например, снятия энергетических балансов агрегатов;
- выявлены взаимное влияние технологических факторов на удельный расход и значение обратного влияния удельного расхода на экономические (прибыль, себестоимость, заработная плата), энергетические (выработка БЭР), экологические и технологические показатели;
- установлено, что норыа является не однозначной величиной, а зависит от состояния управляющих параметров, закона распределения стохастических входных величин и интервалов их варьирования;
- использован комплексный подход, заключающийся в сочетании имитационного моделирования и планирования эксперимента;
- при нормировании оплата труда увязана с качеством -ере-рабатываемого сытая;
- при разработке норы учтено влияние нерегулируюпшх параметров, изменение которых существенно отражается на показателях, характеризующих работу предприятия.
1.6. Практическая ценность результатов работы. Практическая значимость полученных результатов состоит в том, то их использование позволяет:
- устанавливать научно обоснованные нормы, учитывая внешние (в т.ч. рыночные) и внутрипроизводственные условия;
- производить экспресс-расчеты норм расхода непосредственно на рабочем месте, в отделах (ОГЭ, ОТкЗ, ПЭО), используя
для этого номограммы, математические модели, примеры расчетов и непосредственно методику обоснования норм расхода;
- вести оптимизацию любого расчетного показателя и строить планы 1-го и 2-го порядков;
- при разработке новых имитационных моделей отдельные блоки данной программы (ввод и вывод информации, передача ее в другие модули, планирование эксперимента, оптимизация расчетных показателей и т.д.) можно использовать в качестве готовых компонентов;
- осуществлять прогнозирование удельного расхода в зависимости от качества перерабатываемого сырья и топливно-энергетических ресурсов;
- строить оптимальные энергетические балансы агрегата и определять структуру их энергозатрат;
- использовать имитационную модель в качестве тренажера для обучения персонала экономических и энергетических служб предприятия, а также всем, кто занимается вопросами оптимизации, нормирования и моделирования.
1.7. Реализация и апробация результатов работы. Результаты выпоненных исследований практически реализованы в программах по рациональному использованию ТЭР в проектных институтах "Казгипроиветмет" и "Кавказгипроиветмет" при разработке рабочей документации для предприятий: "Укриинк", Беловский цинковый завод и Лениногорский полиметалический комбинат.
Основные результаты работы докладывались на Всесоюзной конференции молодых экономистов "Проблемы совершенствования хозрасчетных отношений в народном хозяйстве" (Свердловск, 19901; У научно-технической конференции "Технико-экономические проблемы оптимизации режимов электропотребления промышленных предприятий" (Челябинск, 1939).
1.8 Публикация результатов исследования. Основные положения диссертация огранены в четырех печатных работах и двух отчетах по КИР общим объемом 9 п.л.
1.9. Структура д объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и приложения. Изложенная на 165-ти страницах машинописного текста, она включает 13-гь таблиц, 15-ть .рисунков и перечень используемой литературы,.
Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследования, определены научная новизна и практическая значимость работы, изложены основные положения, выносимые на защиту.
В первой глазе "Проблемы нормирования топливно-энергота-ческих ресурсов" раскрыт характер проблемы и глубина ее изученности. Рассмотрены различные методические подходы при разработке и утверждении норд расхода. Дано определение "норма расхода ТЭР" и сформулировано условие, при.котором ее можно считать научно обоснованной. Показаны значение и место нормирования в методологическом я практическом аспектах в условиях рыночной экономики, а также предполагаемые направления, по которым возмокно развитие этого процесса.
Во второй главе "Нормирование расхода энергоресурсов на основе имитационного моделирования" обоснован выбор того или иного фактора при исследовании и дана их классификация. Предложен методический подход к разработке и анализу норм, отличающийся от других комплексным исследованием влияния технологических факторов-на удельный расход и наглядным показом образного влияния удельного расхода на экономические, экологические, энергетические и технологические показатели работы предприятий. Приведены общая схема имитация и структура отдельных ее элементов, выбраны управшшциз, неуправлявдив я расчетнш па-
раыетры, задана система ограничений. Важной особенностью работы с имитационной моделью явилась организация диалогового режима липа, принимающего решение (ПР) и ЭВМ. Рассмотрен порядок работы с Ш на примере вельц-комплекса Лениногорского полиметалического комбината.
В третьей главе "Совершенствование управления энергопотреблением процесса вельшвания свинцовых шлаков" представлена взаимосвязь всех рассматриваемых при моделировании параметров. На основе оптимизации показателей эффективности сделан выбор главного критерия оптимальности. Произведено построение математических моделей, увязаны регулируемые и регулирующие параметры и построены номограммы. Путем анализа полученных зависимостей установлена научно обоснованная норма расхода топлива на вельц-прошсс. Исследована ее структура по статьям затрат с использованием технологических и эмпирических расчетов на основе составления теплового баланса агрегатов.
Показано, как иохно при нормировании увязать оплату труда с качеством перерабатываемого сырья и результатами работы Х эха в шлол с помощью построения математических моделей.
2. ОСНОВШЕ ПОШЕШа И ВЫВСЩН ДИССЕРТАЩОННОЙ РАБОТЫ
В дкссертавди защищаются следующие новые для науки разработки, выводы и предложения.
2.1. Доказаны значение и место протеса нормирования в методологическом плане при рыночных отношениях. Установлено, что нормирование является составным элементом процесса ресурсосбережения, который выходит далеко за пределы производственных отношений. В условиях рынка главной целью производства становится повышение конкурентноспособности выпускаемой прс-:;ук1гли, а это достигается путем изменения ее ассортимента,
лучшения качества и снижения издержек производства. Последнее южно достичь за счет рационального использования ресурсов на снове разработки и внедрения научно обоснованных норы. При той они дожны играть роль "ориентиров", к которьы следует тремиться производителям продукции, а не выступать в качест -е плановых заданий, утверщаемых и спускаемых вышестоящей ор-анизашей. Нормы дожны носить информашонно-рекомевдатель-ый характер и указывать в каком направлении и как следует ве-ти технологический процесс, чтобы получить вксокув эффектив-ость.
Одним из основных условий рыночных отношений является са-остоятельность предприятий и, прейде всего, в области управ-ения, финансирования, снабжения, планирования и т.д. Поэто-у, разработку и утверждение норм необходимо вести на самом редприятии или конкретном его подразделении,и иметь они доз-ы болысе технологическую (аграгатнуп) направленность.
На народно-хозяйственном уровне нормы и нормативы могут спользоваться для ошнок и прогнозов и выпонять те ие фукк-ли, что и на предприятии - выступать в качестве сг.равочно-гкоменцсгельноЯ информации. Все данные о них, вкпчая сведе-1Я о г.еркдовых технологиях, регсаах эксплуатации, качестве и зсортикенте выпускаемой продукции, затратах следует храшггь итрализованно о банках данных , обрабатывать на ЭЗД и пряд-гавлять потребителю на коммерческой основе.
2.2. Рассиатриваптся_основные кетеды разработки норы рас7
зда тчиливно-эноргетичаских ргсурсоз;_^'называптг.я их
зсжительньй и отоигдтельные стороны и обосновывается преичу-;стаз статистических методов, оснозанных на проведении активах экспериуеитао на агитационной модели. Показаны основнкз зоблета, затруднягскэ аффективиоз проэеденга протвсса нории-
рования как на уровне всего народного хозяйства, так и конкретного предприятия. Среди них, преэде всего, выделяются такие, как: несовершенство финансовой политики в облагти налогообложения предприятий; нарушенность вертикальных связей, основанных на жестком нормировании и ведущих к росту дефицита ресурсов и разбалансированности экономики; наличие большого числа служб, утвервдаших, согласовывающих и контролирующих эти нормы и отсутствие конкретного лит (учреждения), отвечающего за их выпонение и объективность.
Установлено, что в энергосбережении по степени эффективности на первом месте находятся экономические рычаги, затем следуют организационные, научные, технологические, технические, а сам процзсс энергосбережения обходится в 2-3 раза дешевле,чем расширение объемов добычи и производства ТЭР. Отмечено, что по народному хозяйству экономия I % материальных ресурсов равного нна экономии 5 % трудовых затрат.
Существующая практика планирования материальных ресурсов и ТЭР несовершенна - планируемые мероприятия по экономии ресурсов не увязаны со стоимостная показателями: прибылью, себестоимостью, рентабельностью и т.д. В большинстве случаев они рассчитываются в натуральном выражении и в снижении себестоимости продукции не находят отражения. Нормированию поддаются только даб алее энергоемкие рчды продукции и работ, учитываются прямье расходы топлива, тепло- и электроэнергии, а не энергоемкость, хотя существующая система учета и отчетности в большей мере позволяют это сделать. В том случае, если доля энергозатрат в себестоимости выпускаемой продукции невысокая (3+5 %] к нормированию относятся формально иди совсем им не занимаются. Аналогичная ситуация схладывается, когда хз-за не-
допоставки энергоносителей сокращается выпуск продукции, а ущерб от этого во много раз превышает, энергозатраты на ее производство.
При планировании и анализе расходов ТЭР кадый прошсс внутри технологической шпи рассматривается отде ьно, изолированно. В результате перенос затрат энергоресурсов с одного передела на другой не учитывается и не всегда калькулируется. Несмотря на то, что наряду с основным конечным продуктом на многих технологических процэссах производятся полуфабрикаты, в действующих методических положениях учитываются только затраты на основную продукцию. Поэтому необходимо вести нормирование энергозатрат и на производство полуфабрикатов в отдельности.
Таким образом, основные противоречия при нормировании материальных и топливно-энергетических ресурсов заложены в самой системе производственных отношений. Решение этих вопросов во многом будет зависеть от развития рыночных отношений: наличия конкуренции, альтернативных поставщиков, самостоятельности предприятий и т.д. Одновременно совершенствование нормирования предполагает совершенствование систем отчетности, учета, контроля и оплаты труда.
2.3. Разработан новый подход к процессу обоснования норм. Под научно обоснованной нормой понимается минимальная величина удельного расхода топливно-энергетических ресурсов, при которой можно получить максимальную прибыль. Сформулировано определение нормы расхода ТЭР, в котором она рассматривается не только, как мера потребления, зависящая от состояния технологических параметров, но и как активно влияющий фактор на показатели работы предприятия, и в первую очередь на экономические: прибыль и заработную плату.
Таким образом, под нормой расхода ТЭР понимается технически и экономически обоснованная прогрессивная, минимально допустимая мера потребления топлива и энергии на единицу продукции (работ), ориентирующая предприятие на получение максимальной прибыли на основе передового организационно-технического уровня, совершенствования системы учета, контроля и оплаты труда в соответствии с конкретными производственными условиями.
Сделан выбор главного критерия оптимальности - прибыли на основе ранжировки методом экспертных оцэнок экономических, энергетических, экологических и технологических показателей. Остальные показатели (из ранжируемых) вошли в систему ограничений и многие из них использовались при оптимизации в качестве локальных критериев.
Спланирован эксперимент и установлена статистическая зависимость показателей эффективности от регулируших параметров, а также определено направление, в котором следует вести их оптимизацию. Кроме того, на основе статистических р и ^ критериев сделана оызнка влияния каждого параметра на тот или иной расчетный показатель и выбраны самые значимые.
В прошссе оптимизации показателей эффективности установлена научно обоснованная норма, которая является при этом не однозначной величиной, а зависящей от состояния и интервала варьирования регулируемых, расчетных и нерегулируемых параметров и их закона распределения. Поэтому научно обоснованная норма больше напоминает "след" определенного состояния регулируемых и нерегулируемых параметров, при котором главный критерий оптимальности принимает максимальное значение в условиях заданной сясгош ограничений, соответствующей специфики решаемых задач для конкретного производства. При этом од-
ной из основных функций нормы расхода народу с управлением технологическим прошссом является ее ориентация на получение максимальной эффективности.
2.4. Разработана имитационная модель для расчgта и обоснования норм расхода ТЭР^ пред ставлен _ порток построения и работы с ней. Логическая схема исследования включает следующие семь основных этапов:
1. Изучение объекта исследования.
2. Постановка задачи и определение шли эксперимента.
3. Формулировка математической модели системы.
4. Разработка программного обеспечения.
5. Оценка пригодности модели.
6. Планирование эксперимента.
7. Анализ результатов моделирования, формулировка выводов и практическое их использование.
В зависимости от поставленной шли, наличия информации об объекте исследования или характера решаемых задач первиэ два пункта могут взаииозаменяться. Это имеет принципиальное значение, так как рассматриваются альтернативные подходы: изучение внутреннего механизма функционирования системы или различных ее проявлений. В процессе исследования эти подходы рассматривались как равнозначные, взаимодопоняющие друг друга с учетом специфики решаемых задач.
Все показатели, входящие в состав имитационной модели, разбиты на три группы.
. В первую группу включены управлявшие параметры, среди которых и удельный расход. На рис. I представлены все три вида этих показателей для расчета научно обоснованных норм расхода топлива, на прямэрэ процесса вельцвваяяя плавов.
Во вторую группу входят нерегулируемыэ, стохастические
УпраёЯнэщие параметр <6 /
НсупраёЯ/ощие параметры
2Масо8аЯ протёодительностьв -гг
^Удельный расходгпопУ>иВа8-рг~
3 Коэсрср. использования печи Д %
4 Расход мазута 6/,
В. Выработка ВЭР Рг1Гкл/ч
6. Перепад температур Г/ср Т, 'С
Расчетни/е по ,?азатели
/ Себестоимость З-^гЧ
2. Ко эср, извлечения 2о,
5. выбросы Возгонов ?, мг/нм*
4 Цинк 6 клинкере ч "Л
5. Прибыль отвЗР Ро,^у6/т
//Пеплотёорная способность топлиВа, __
Качестёо сь/рья, .
-цинк & шлаке, 2б - с Винец з шлаке, Л 7
п. Я*ЗП
/ у/, - \ норматиВ отчисл1 ний от ггрибь/ц
Прибыль,
КУ Зарплата
КТ у работ-
ника
Рис. 1. Схема, увязки регулируемых, нерегулируемых ирасчетнь/х показеу-телей Эля процесса по переработке си*чо8ых шла/соё-.к-коэф^ксгчестЗа работы Нгу -кВаЛи ерика цион. уроВень) Т- отработанное Время; У- численность
пе рсонала.
параметры, которые из-за сложности установления связи с другими показателями применялись в качестве случайных величин с заданным интервалом варьирования и законом распределения. Проведенный анализ этих данных на нормальность распределения на ЭВМ ЕС-1033 по программе .зокьтл. показал, что они не противоречат нормальному закону распределения. Поэтому при разработке Ш были использованы стандартные программы генератора случайных чисел на вычислительных машинах типа "Искра
В третью группу включены расчетные регулируемые показатели, которые можно в свою очередь разбить на три подгруппы:
а) промежуточные - показатели, не имевшие большой значи-мости-при анализе работы шха (предприятия), но необходимые при дальнейших расчетах;
б) конечные - показатели, характеризующие работу предприятия и используемые для ее анализа. К этой группе следует прежде всего отнести: критерий оптимальности, систему ограничений, систему стимулирования и оплаты труда;
в) унифицированные - это показатели, которые в силу спе-г.й'ки решаемых задач могут выступать одновременно или поочередно как регулирующие, так и расчетно-регулируемые. 3 частности, в качестве такого показателя при установлении нормы при производстве вельс-возгонов выбран удельный расход топлива.
Менсу делениями подгрупп на "а" и "б" есть определенная условность, в частности, показатели группы "б" входят как исходные данные при расчете фонда оплаты труда (ФОТ), фонда материального поощрения (ФШ) и т.д. (см. рис. I). Но, исходя из того, что их рассчитывают и оптимизируют с определенной целью, они принимаются как конечные расчетные регулируемые
показатели.
Относительно третьей подгруппы можно сказать, что норну расхода следует рассматривать комплексно, в тес ой взаимосвязи как меру потребления и рычаг управления. В первом случае удельный расход зависит от определенного влияния технологических параметров, во втором - сам оказывает воздействие на технологические, энергетические, экономические и экологические показатели. Поэтому удельный расход.входит в состав регулируемых и расчетных показателей.
Имитационная модель состоит из четырех основных и восьми допонительных модулей. Каадый из основных модулей может использовать при работе как данные предьдуших расчетов в других модулях, так и при непосредственном их вводе и корректировке с клавиатуры в диалоговом режиме.
Модуль AI - является основным, в нем производится расчет и оптимизация показателей эффективности. Экономико-математическую модель этого модуля можно представить в следующем виде:
гд? Iz - прибыль (главный критерий оптимальности);
СО - показатели из системы ограничений;
У\_1 - регулирующие параметры;
3 - удельный расход;
Ql - нерегулируюше параметры.
Модуль .А2 - представляет собой программу для построения планов 2-го порядка.
Модуль A3 - в нем строятся оптимальные энергобалансы агрегатов и на этой основе ведется расчет статей энергозатрат
нормы расхода. Кроме того, здесь мояно рассчитывать норму расхода как меру потребления и прогнозировать ее изменение в зависимости от качества перерабатываемого'сырья.
Ыодель, показывающая зависимость удельного расхода от технологических параметров, имеет ввд
=/0()= 2В , О)
где >1 - отдельные статьи затрат удельного расхода.
Расчет теплового баланса и отдельных статей затрат можно представить следующим образом:
в^^Щ), (б)
где - приход тепла в агрегат;
Л- расход тепла в агрегате.
Тождество (4) описывает приходные и расход нав статьи теплового баланса фрегата (технологического прогесса). Расчет кадой из статей осуществляется на основе системы уравнений (5). Методом "обратного баланса" с использованием переводных коэффициентов определяются отдельные статьи расхода энергоресурсов. На основе уравнения (3) производится оценка величины нормы расхода и принимается решение о последующей корректировке исходных данных.
Модуль А4 - служит для расчета заработной платы в зависимости от качества работы, содержания ценных компонентов б сырье. Здесь можно просчитывать различный варианты (см.рис.1). Математическая модель в обием виде описывается уравнением
ФОТСФМЮ = !(В]Х1 ;&) т
Модули С1 Сб - представляют различные (кодификации пре-двддогх четырех основных и могут быть использованы для расчета частных (специфических) задач. Например, для расчета и оптимизации выбросов возгонов, выработки ВЭР или включения в ИМ нового регулирующего параметра.
2тэ. Осуществлен расчет научно обоснованныхДнорм на|основе _ имитационного моделирования. Комплексное использование математических методов, сочетание моделирования и планирования эксперимента позволило вести направленно исследование на основе активного экспериментирования, но не на действующем агрегате, а на имитационной модели.
В ходе исследования проведена оптимизация конечных расчетных параметров и построены планы 1-го и 2-го порядков. Полученные модели условно разделены на две группы.
В первую группу вошли модели, у которых в-качестве одного из регулирующих параметров является удельный расход. Они представлены следующими уравнениями (критерий оптимальности -прибыль):
- о,?мг-в + 4,536-2 + 0,ЪЪ78-В1+ г.огг-дг -
0,0039-В* + 0,0&6-2г+ 0,0582-В* --0,0035-Тг+ 0,0011?-Ь-В - 0,016-О-вI-- 0,0013-В-Е (8)
где ^-прибыль; 2 -коэ^Т-.. полезного использования печей;
1%,- выработка ВЭР; Т - -температурный перепад в рукав-
тис фильтрах;^- уделыкй расход жидкого топлива;
О - удельный расход шяхты. (на рис. 2 представлена номограмма этого уравнения).
Выбросы вельи-окиси в атмосферу: Q=-36.69+ (1,635 + 0.0U2-B?+ (2.727+ 0,0768-Tf+
+ 0,Or? G * 0,0197-Z (9)
Содержание пинка в клинкере:
^ = 0,3945+ 0,00195-В- 0,OUS Bi - 0.0136 Zf, (10) Извлечение пинка в возгоны:
Z0 " Q007*-B + 0.0609-Bt * 0,00022 Bf (И)
Себестоимость вельц-возгонов: 5 = 3^,01+1Ь79-В ~ 6.913'Z ~ St071-Bi ~
-16Z9-B? - 0,132-Z* ~ 0,218-Bl -
Выработке BSP:
PQ * -8,695 + 0,0888- G *0,233'Вл * 0.551- Z (13)
Для уравнений (9)*(I3> номогреммы построены по аналогии с уравнением "(8).
В результате оптимизации получены следуптие значения параметров:
а) регулирующих: В* (оптимальная норма расхода топлива);
&Э5.Ч; 2-86; Д л 63; Д 19.5; Г* О.
б) расчетных: =23; Д" .55 1 Z л 82,1
Q*30,9; S* 311.6; g-13.95.
Зторув группу моделей объединяет зависай ость удельного
расхода от технологических параметров. На основе полученного уравнения регрессии можно вести прогнозирование изменения величины удельного расхода в зависимости от качества перерабатываемого сырья и состояния регулируемых параметров. Уравнение регрессии имеет вид
В -- 9Э6,г-HM7'Zt - 0,365?у.жг-Z, (14)
где - содержание цинка в плаке;
, Jj - суточная производительность печей; Z - коэффициент использования печей. Номограмма этого уравнения приведена на рис. 3. Следует отметить, что с 1990 г. Лениногорский полиметалический комбинат перешел на переработку сырья с низким (до 7 О содержанием цинка и других le иных компонентов и прогнозы по поводу возрастания затрат на расход топлива подтвердились.
Структура энергозатрат обоснованной нормы расхода топлива на вельц-процгсс, рассчитанная иетодом теплового баланса, представлена следующим соотношением:
Общий расход топлива, кгУТ/т (3) 416 100 %
В том числе (Вс):
I. Топливо, уносимое газами 16,6 4*
2. На восстановительные реакции н 47,0 П,3 %
3. На уплотнение шихтн 152,0 36,5 %
4. На горение _ff _ 154,9 37,2 %
5. На пуск печей N 11,4 2,7 %
б. На промывку печей 34,2 8,2 %
сракгпичеекие значения парал-rerrrpo 6; onmuric 420 ib/e; -/грогнозируег-ib/t /ipu 7-нги процент/-ta r-j /00 содержании цинка шлака.
ЗбО.РасЗ. Удельный pacxo mbnauct на ельц-роиесс
Irr У Г
Рис. i. Зависимость Я0ОТ(или СрМп) от, состоя ни fl упраёляющи X параметров,
2.6. Создана система нормирования на основе имиташонного моделирования. Разработан агоритм модели, который позволяет вести оптимиза15та любого рассчитываемого показателя и строить планы 1-го и 2-го порядков. Имитационную модель можно использовать а качестве тренажера для обучения управленческого персонала, а отдельные блоки-при разработке других ИЫ. Модульная компоновка способствует быстрому переналаживанию программы для решения новых задач.
При нормир^ зании на базе модуля зпмиь' ставилась :ель увязать оплату груда с качеством перерабатываемого сырья. 1ри этом рассматривалось несколько вариантов формирования фондов оплаты труда, заработной платы и материального поощрения. !а основе построения математических моделей, увязывающих эти юказатели с регулирующими параметрами (среди которых и удель-гый расход), на примере работы вельц-цгха осуществлена их оп-имизаиия.
Следует отметить, что при определении ФОТ учитывались не олько регулирующие и нерегулирующие параметры (качество сырья топлива), но и выпонение хозрасчетных показателей. На рис.1 ана общая схема увязки этих показателей.
Экономико-математическая модель ФОТ описывается уравнени-
-гъм-3,933-В - - +
+ - 0,232' Т - О.Ю2-Т*+ О.гЦ-Ь'Ьл
при П С/')
На рис. 4 представлена номограмма уравнения (15).
По аналогии с,троятся и оптимизируются модели для других
вариантов процесса оплаты труда.
Б качестве примера в работе приведен расчет заработной платы на конкретного работающего с учетом районного коэффициента, КГУ, тарифа, отработанного времени и т.д. Главным при разработке этой группы моделей было показать иеханиза увязки норм расхода ТЭР с оплатой труда, и,.таким образоа, попытаться соединить учет, нормирование и стимулирование на примере конкретного производства.
В заключении диссертации сформулированы выводы и предложения.
1. Проведено теоретическое исследование значения, места и путей развития нормирования в условиях рыночной экономики. Приведенные в работе методические материалы направлены на совершенствование нормирования.
2. Исследовано современное состояние пропзсса нормирования и используемые методы разработки нор, выявлены их основные недостатки и возникающие при этом противоречия.
3. Разработан новый методический подход к нормированию на основе имитационного моделирования, при котором норма расхода ориентирована на конечный результат работы предприятия -прибыль. При этом использован комплексный подход в сочетании имитационного моделирования и планирования эксперимента, сводящий исследование к проведению активного эксперимента на ИМ.
4. Построены математические модели, описывавшие экономические, экологические, энергетические и технологические характеристики процвсса и увязывающие их с удельным расходомХтоплива.
5. Осуаествлена оптимизация показателей эффективности, характеризующих пропесс переработки шлаков, что позволило коли-
чественно определить значения регулируемых и расчетных параметров в точке оптимума, и, таким образом, установить научно обоснованную норму.
6. Проведено комплексное исследование влияния технологических показателей (регулируемых и нерегулируемых) на удельный расход топлива и обратного влияния удельного расхода на показатели работы шха: экономические, экологические, технологические, энергетические.
7. С иэлью оперативной обработки основная информация о работе предприятия (шха) представлена в виде ноиограиы, на которых показаны прогнозируемые, оптимальные и усредненные состояния регулируюших параметров.
8. Разработана методика расчета научно обоснованных но]* расхода энергоресурсов при производстве продукции с использованием имитационного моделирования, позволяющая ошн:ггь влияние удельного расхода на технико-экономические показатели работы предприятия с учетом шн, качества сырья и анергоресурсов.
9. Разработаны методические положения построения ИМ и проведения эксперимента с шлью расчета и оптимизации любого выбранного ЛИР показателя эффективности.
3. ПШЛЬНЬ < публикованных научных работ, в которых отражены основные пологвнкя диссертации
I. Гранегаий Б.Н., Свиридов Е.Т., Старцев И.В. Совераен-ствованкн энергопотребления в свинцово-синковсй подотрасли// Цветные металы. 1988. * 4. С.П-12.
2. Гране цкиЯ В.Н., Кгвев С.Б. Нормирование энергопотребления с применением экономико-матема1: *чес*их метадов/Лехнтжо-эконокические проблемы оптимизации режаюв элеггропотреблеикя промыаленных предприятий: Гезисы докладов У каучко-техкичгекгЯ
конференции. Челябинск, 1989. С. 28-29.
3. Гренеасий В.Н. Исследование статистических моделей для разработки научно обоснованных норм расхода топлива при вель-иевании свинговых шлаков//11роблемы совершенствования хозрасчетных отношения в народном хозяйстве: Тезисы докладов Всесоюзной конференции молодых экономистов. Свердловск, 1990. C.II0-II2.
4. Экономические аспекты утилизации полупродуктов при переработке цинковых коншнтратов/Старгов A.B., Голубев Б.В., Гранецсий H.H. и др.//Малоотходные технологии переработки по-металического сырья. ВНДОцветмет, Усть-Каменогорск, 1969.
- С. 146-152.