Geum.ru
Темы диссертаций по экономике » Экономика и управление народным хозяйством: теория управления экономическими системами; макроэкономика; экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами; управление инновациями; региональная экономика; логистика; экономика труда

Оценка экономических последствий укрупнения размеров листового проката, применяемого в судокорпусостроении тема диссертации по экономике, полный текст автореферата



Автореферат



Ученая степень кандидат экономических наук
Автор Колобкова, Ирина Евгеньевна
Место защиты Санкт-Петербург
Год 2004
Шифр ВАК РФ 08.00.05
Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Оценка экономических последствий укрупнения размеров листового проката, применяемого в судокорпусостроении"

САфСВДЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КОЛОБКОВА Ирина Евгеньевна

На правах рукописи

ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОСЛЕДСТВИЙ УКРУПНЕНИЯ РАЗМЕРОВ ЛИСТОВОГО ПРОКАТА, ПРИМЕНЯЕМОГО В СУДОКОРПУСОСТРОЕНИИ

08.00.05. - Экономика и управление народным хозяйством (Экономика, организация и управление предприятиями, отраслями и

комплексами)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Санкт-Петербург 2004

Работа выпонена на кафедре экономики судостроительной промышленности Санкт-Петербургского Государственного Морского Технического Университета.

Научный руководитель: кандидат технических наук, профессор

Бируля Вацлав Антонович

Официальные оппоненты: доктор экономических наук, профессор

Любушин Николай Петрович

Ведущая организация: ФГУП ЦНИИ Технологии Судостроения (ЦНИИ ТС)

(г. Санкт-Петербург)

седани , , 1 при Санкт-Петербургском Госу-

дарственном Морском Техническом Универсктете по адресу: 198262, Санкт-Петербург, Ленинский пр., д. 101, ауд.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского Государственного Морского Технического Университета.

кандидат технических наук, доцент Иванова Лариса Николаевна

2004г. в

часов на за-

Автореферат разослан л. _ ноября 2004г.

Ученый секретарь Диссертационного Совета кандидат экономических наук, доцент

Селезнева Т. А.

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Судостроительная промышленность России и, в частности, северозападный регион, где сосредоточен основной производственный и научный потенциал всей отрасли, находится в настоящее время не в лучшем положении, что объясняется последствиями экономического кризиса, особенностями самой отрасли, инфраструктурой мирового рынка и прочими факторами. К наиболее острым проблемам, стоящим перед отраслью, можно отнести следующие:

- сложность в привлечении заказов, т.к. по таким важным показателям, как сроки и стоимость постройки и проектирования судов, Россия безнадежно отстает от своих зарубежных колег,

- низкий уровень технической оснащенности верфей, физический и моральный износ располагаемого цехами оборудования и оснастки;

- сложность или же невозможность организации поточного производства и в целом нехватка производственных площадей.

Названными выше причинами объясняется сложное финансовое положение судостроительной промышленности, необходимость проведения комплексной реконструкции основных производств. Мероприятия по реорганизации судостроительной отрасли России предусмотрены федеральными целевыми программами и решаются в настоящее время как службами региональных администраций так и самими предприятиями.

Создание новых производств, отвечающих современным мировым требованиям, сопряжено с привлечением значительных инвестиций, как из средств самих предприятий, так и из бюджетов разного уровня. Окупаемость этих вложений не в последнюю очередь будет определяться параметрами новых цехов, техническими возможностями и характеристиками приобретаемого оборудования, а также эффективностью его использования и решения тех задач, которые встанут перед предприятиями в новых условиях работы. Одним из таких параметров является габарит применяемого листового проката.

Из мирового опыта известно, что выгоднее и эффективнее использовать для формирования корпуса крупнотоннажных судов крупногабаритный листовой прокат. Мировая и отечественная наука уже не раз обращалась к данному вопросу, однако лишь в последние годы он обрел особую актуальность, т.к. появилась возможность выплавки крупногабаритных листов (КГЛ) отечественными металургическими предприятиями. Потребность в таком материале испытывают и другие отрасли, что предопределяет решение проблем доставки и обеспечения дожных параметров качества. Переоснащение верфей и выход на мировой рынок с конкурентоспособной продукцией предполагает обязательное укрупнение габарита применяемых листов. Таким образом, именно сейчас, в период проектирования новых производств, определения их основных технических характеристик и вывода ожидаемых показателей работы, вопросы выбора габарита и его влияния на технико-экономические параметры постройки судов особенно актуальны, и освещение их своевременно.

Пель работы

Основной целью диссертации является поддержка принятия управленческих решений по модернизации судостроительного производства и по выбору вариантов постройки судов в связи с укрупнением габаритов применяемого метала путем разработки методических рекомендаций по определению рационального габарита:

- при проектировании крупнотоннажных судов независимо от их конструктивных особенностей, главных размерений и дед вейта;

- при создании новых корпусных цехов и переоснащении существующих.

Для реализации цели работы потребовалось решить совокупность задач, которая включает:

1. Оценку состояния и перспектив развития:

- мирового и отечественного флота;

- отечественного судостроения;

- судостроения северо-западного региона;

- судостроительного производства конкретного предприятия;

2. Обоснование альтернативных вариантов модернизации судокорпусостроения и детальное их описание;

3. Анализ предпосылок перехода на более технологичный размер листового проката на основе выявления последствий его применения и оценки этих последствий;

4. Постановку экономических задач, связанных с переходом на использование КГЛ, и обоснование необходимости их решения;

5. Разработку агоритмов решения этих задач;

6. Формирование альтернативных вариантов постройки судов в условиях действия конкретных производственных ограничений;

7. Экономическую оценку этих альтернатив на предконтрактной стадии;

8. Расчетные исследования по выявлению экономических последствий перехода к конкретному типоразмеру (производственному ограничению);

9. Разработку методических рекомендаций по выбору предельного габарита листов при проектировании новых судокорпусных производств и переоснащении существующих.

Методика выпонения исследований

В работе использовались теоретические и расчетно-аналитические методы исследований. Методической основой решения вопросов принят системный подход, аппарат экономико-математического анализа, комплекс базовых понятий технологичности конструкций и изделий и теории экономической эффективности.

Научная новизна

Может быть охарактеризована следующими основными положениями: 1. Обоснована необходимость в разработке новых агоритмов выбора габаритов листов при проектировании судов, что связано с изменением производственных

возможностей при вводе в эксплуатацию новых цехов, необоснованностью существующих подходов, переводом проектирования гражданских судов с ЦКБ на заводы-строители и учетом особенностей производства.

2. Исследованы вопросы влияния габаритов листового проката на параметры постройки судов, определяющие технико-экономические ее показатели: трудоемкость, металоемкость, сроки формирования корпуса. Разработаны агоритмы минимизации указанных показателей путем моделирования формы корпуса, отвечающей условию математического минимума затрат на ее постройку, зависящих от габаритов металопроката. Доказано, что отклонения теоретической формы, полученной программно, от базового варианта (прототипа) очень незначительны, чем обеспечивается ее жизнеспособность и приемлемость. При этом, всегда имеется не менее чем 4 варианта такой формы, что дает возможность выбора оптимального из них с точки зрения минимума отклонений, учета достоинств и недостатков прототипа по мореходным качествам либо на основании иных (в т.ч. и экономических) критериев.

3. Предложена возможность использования разработанных методических рекомендаций для создания универсальных проектов, пригодных для постройки судов разного водоизмещения в рамках одной дедвейтной группы.

4. Разработаны методические основы предконтрактной экономической оценки варианта постройки, базирующиеся на расчете удельных стоимостных показателей на единицу натурального эффекта (1 м сварного шва, 1 т метала, 1 секция и пр.) по конкретному производству. Предложено использование такого подхода для формирования ТЭО других проектных решений (не только связанных с выбором схемы формирования корпуса).

5. Получены ожидаемые величины снижения себестоимости судов в результате рационального проектирования в условиях производства, имеющего возможность работы с КГЛ.

6. Расчетами подтверждена гипотеза, что приоритетным направлением проектной работы дожна быть минимизация количества секций корпуса, а не длины сварных швов.

7. Оценено изменение технико-экономических показателей работы КОЦ в зависимости от выбранного предельного габарита метала: трудоемкости корпусооб-работки, энергопотребления, производительности. Определены резервы снижения себестоимости судов, связанные с этими изменениями. Определена величина целевой нормы трудоемкости обработки 1 т метала в КОЦ, обеспечивающая равенство в цене с поставщиком метала, составившая 2,36-4 н/часа при уровне надбавки к цене за допонительную обработку 10-15%.

8. Обобщены и проанализированы полученные данные об экономических показателях постройки в результате внедрения КГЛ в российское судостроение. Показано, что процент снижения себестоимости при выборе определенного предельного габарита практически не зависит от дедвейта, хотя абсолютные величины снижения возрастают при постройке более крупного судна.

9. Показано, что величина снижения себестоимости зависит от двух групп факторов: зависящих от длины проката и от ширины. При этом доказано, что экономический эффект от увеличения длины в 1,5-3 раза превышает эффект от эквива-

лентного увеличения ширины, несмотря на то, что сокращение длины сварных швов, вызываемое этими увеличениями находится в зависимости, как раз противоположной.

10. Сформулированы рекомендации по выбору параметров работы оборудования, предполагаемого к покупке в связи с реорганизацией производства: строительством новых цехов и переоснащением существующих.

Практическая ценность

Состоит в возможности использования разработанных расчетных агоритмов и методических рекомендаций при проектировании крупнотоннажных судов, а также в сфере материально-технического обеспечения их постройки. Одновременно, учет полученных в ходе исследования результатов дожен способствовать принятию более эффективных решений при организации новых корпусных производств, при выборе технических характеристик оборудования и оснастки и ориентации цехов на определенные технико-экономические показатели работы.

Апробация работы

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технической конференции, посвященной 296-летию ФГУГТ Адмиратейские верфи (Санкт-Петербург, 2000г.), а также научно-технической конференции Кораблестроительное образование и наука-2003 (Санкт-Петербург, 2003г.).

Публикации

Некоторые результаты выпоненных исследований опубликованы в 4 печатных работах.

Объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, заключения и списка литературы. Работа содержит 112 страниц основного машинописного текста, 11 рисунков и 27 таблиц. Список литературы содержит 72 наименования. Объем четырех приложений составляет 20 страниц.

II. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дан краткий анализ состояния российского судостроения. Показано, что наиболее острыми проблемами отрасли являются низкий уровень технической оснащенности верфей, физический и моральный износ оборудования, сложность или же невозможность организации поточного производства и в целом нехватка производственных площадей, чем объясняется необходимость проведения комплексной реконструкции отечественных верфей. Причем, работы в данном направлении уже начаты службами как федерального и региональных уровней, так и самими предприятиями. Отмечено, что окупаемость предстоящих капиталовложений будет во многом определяться параметрами новых цехов, техническими возможностями приобретаемого оборудования, а также эффективностью его использования и решения тех задач, которые встанут перед предприятиями в новых условиях работы. Одним из таких параметров является габарит применяемого листового проката. Кратко рассмотрены некоторые более ранние обращения к данному вопросу. Обосновывается актуальность работы. Формулируются цели и задачи исследования.

В главе 1 рассмотрено современное состояние и перспективы развития мирового и отечественного флота. Показано, что основной объем перспективной потребности приходится на грузовую группу судов - сухогрузы, навалочники, наливные суда, контейнеровозы. Объясняется это ростом объ'емов межконтинентальной торговли, а также большим возрастом судов, находящихся в эксплуатации, и необходимостью списания в ближайшее время значительной их части. Причем, именно на этом рынке Россия, объективно, может конкурировать с зарубежными судостроителями. Наибольшим спросом, как в России, так и в мире будут пользоваться крупнотоннажные суда дедвейтом более 10 тыс. т, в среднем дедвейтом около 50 тыс. т и более. В России строить такие суда возможно лишь на верфях северо-западного региона, а также в г. Северодвинске, чем объясняется важность вывода именно этих предприятий на мировой уровень судостроения по показателям технической оснащенности, сроков и стоимости постройки, определяющих конкурентоспособность их продукции.

Рассмотрены особенности процесса проектирования и постройки судов в России и за рубежом. Сформулированы недостатки российского подхода и основные проблемы отечественных верфей, главными из которых являются:

- последовательный характер процесса проектирование-подготовка производства;

- неучет особенностей и возможностей предприятия-строителя;

- отсутствие у предприятий права самостоятельного решения даже самых простых технических вопросов, связанных с проектированием;

- чрезвычайно сложный порядок внесения изменений в документацию и пр., чем и объясняются неприемлемые сроки разработки проектов судов и кораблей;

- сложность организационной структуры самих предприятий;

- выпонение собственными силами работ, осуществлять которые на верфи экономически не целесообразно;

- физическое и моральное устаревание основных производственных фондов, что сказывается на производительности цехов, а также на качестве выпоняемых работ и

производимой продукции;

- проблема нехватки производственных площадей и невозможность организации в существующих зданиях прямого потока.

Вследствие названных причин удельная трудоемкость строительства судов на российских заводах в 3-4 раза выше, чем на зарубежных (около 90-110 н-час на тонну против 30-40 н-час в Японии, Южной Корее и Европе). Сроки строительства с проектированием выше примерно в 1,5 раза (29-30 мес. против 20-21). Этим и объясняется необходимость проведения комплексной реконструкции, которая уже начата на большинстве крупных судостроительных предприятий России (ОАО Батийский завод, ФГУП Адмиратейские верфи, ФГУП ПО Севмашпредприятие).

Дан обзор различных направлений повышения эффективности судостроительного производства, получивших свое развитие в условиях перехода к рыночной экономике. Показано, что повышение уровня технологичности конструкций и изделий занимает в этом списке особое место. Рассмотрена предыстория выбранной темы, перечень решаемых задач, в т.ч. вопрос выбора технологичных материалов. Проблемы технологичности следует решать на самых ранних стадиях проектирования судна. Причем заложенный в определение критерий минимальной себестоимости предполагает необходимость экономического подхода в решении технических задач, рассмотрение наравне с традиционными также и вопросов экономической природы.

Основным материалом, формирующим корпус судна, является листовая и профильная сталь. Причем удельный вес листового проката в составе корпуса достигает 75-80%. Поэтому вопросы технологичности листов наиболее важны практически. Рассмотрены более ранние обращения к выбранной теме. Отмечено, что исследование экономических вопросов в рассмотренных автором работах как правило заканчивалось данными о сокращении длины сварных швов и, в лучшем случае, трудоемкости по конкретному проекту, а также укрупненной оценкой затрат на перевооружение основных производств. Выявление резервов сокращения стоимости и сроков постройки судов с переходом на использование КГЛ оставалось за рамками проведенных работ. Необходимость новых подходов к исследованию данного вопроса обусловлена и изменениями в области конструкции судов (появлением двойных бортов и двойного дна).

Выявлены основные негативные и позитивные факторы, влияющие на внедрение КГЛ в отечественное судостроение. Схематично их взаимосвязь изображена на рис. 1.

Рассмотрены особенности технологии, организации и материально-технического обеспечения постройки судов на ведущих зарубежных верфях. Показано, что еще в 70-х - 80-х гг. зарубежные производства ориентировались на ширину листов 3-3,5 м, длины варьировались от 10 до 16 м. В настоящее время все предприятия Европы и Азии применяют листовой прокат размерами от 4x16 м до 4,8x21 м и более. Поскольку между габаритом проката и размерами секций корпуса существует тесная обратная связь, соответствующие характеристики имеет и подьемно-крановое оборудование предприятий.

Предпосыки перехода к постройке из КГЛ

Позитивные и стимулирующие факторы

Негативные и сдерживающие факторы

Металургия!

Возможности стана "5000"

ПотребиосгиПВоэможность

в КГЛ других отраслей

поставки по импорту

Перспективы расширения возможностей

Решение проблем доставки

Выход на проектную мощность

\Рынок морских судов|

| Судостроение |

Транспорт

Мировой II Отечественный спрос на суда| спрос на суда

X Грузовые суда DW>50000 т С

Сфера проектирования

Сфера производства

Неучет конструктивныхЦНвеозможиостъЦ Нехватка II Возможности

особенностей судна при выборе габаритов

организации потока

ппощадеиЦ и состояние

| Судостроение!

Проблемы

Избыточный складирования и

заказ хранения крупных

обрезков

Сфера проектирования

Сфера производства

Внедрение (Объединение ||0отрудничество САО/САМ I инженерных II с зарубежными систем I служб И верфями

проектирования на заводы

возможностей и особенностей производства

Прототипы ЦОпыт работы зарубежной II зарубежных разработки || верфей

оборудования

Уровень физического и морального износа

Задача выбора рационального (технологичного)

Снижение качества работ

Снижение НУхудшение производи-|| условий тельиости II труда

Невозможность использования автотранспорта в черте города

Ограничение "-(при перевозка в закрытых ж/д вагонах

Увеличение трудоемкости Увеличение II Увеличение ресурсоемкоеЩ Цсрокое постройки

Рост стоимости судов Снижение конкурентоспособности продукции отечественных верфей

(Повышение эффективности производства I -^Ч

Необходимость комплексного переоснащения I

Осознание необходимости укрупнения габаритов применяемого метала

Дан обзор отечественных рынков материалов для судокорпусостроения. Показано, что возможности металургических заводов существенно превосходят фактические запросы их заказчиков. В настоящее время при возможности прокатки метала шириной до 3800 мм фактически востребован материал шириной не более 3200 мм. Основной объем заказа приходится на метал габаритами 2000x8000, 2400x10000 мм или даже меньше. При этом тенденции развития металургической отрасли (что связано с реконструкцией стана л5000) предполагают обязательный выход на проектную мощность (ширина до 4,8 м). КГЛ востребованы не только судостроением. В основном такой материал необходим для производства труб большого диаметра, используемых при строительстве трубопроводов. Существенное увеличение возможностей стана АО Северсталь планирует уже на 2005г.

В числе наиболее существенных негативных моментов следует назвать возможности располагаемого верфями оборудования и пока еще не решенные до конца проблемы транспортировки КГЛ.

Приведены данные, характеризующие технический уровень и состояние оборудования основных корпусных производств ФГУП Адмиратейские верфи и Батийского завода, где уже проведена реконструкция КОЦ. Показано, что большинство оборудования Адмиратейских верфей имеет возраст свыше нормативного срока службы. Технические возможности располагаемого парка также существенно ниже современных требований. Наравне с этой остро стоит и проблема нехватки площадей. В комплексе все это сказывается не только на производительности цехов, трудоемкости работ и прочих экономических показателях их работы, но и качестве выпоняемых операций, условиях труда и пр. Таким образом, необходимость переоснастки, а, следовательно, значительных капитальных вложений, обусловлена не только желанием увеличить габарит обрабатываемого метала, но целым комплексом причин, решения которых предприятию в любом случае не избежать. В таких условиях особую важность приобретает задача выбора технических характеристик оборудования для новых цехов, а также задача окупаемости перспективных капитальных вложений, решение которой невозможно без определения экономических выгод.

Поскольку переход на использование КГЛ скажется на принимаемых проектных решениях, рассмотрено влияние факторов, проявляющихся в сфере проектирования. В числе позитивных названо внедрение компьютерных информационных систем различного назначения (т.н. САО/САМ-систем), что создает базу для перевода проектирования транспортных и гражданских судов на заводы-строители. Рассмотрены особенности и возможности таких систем, их принципиальные отличия от традиционных методов черчения и натурного моделирования. Отмечено, что это дает судостроительным предприятиям определенную техническую независимость и возможность самостоятельно решать самые важные вопросы, связанные с проектированием судов и определением основных их характеристик.

В числе негативно влияющих факторов рассмотрены тенденции по выбору габаритов листов при создании проекта будущего судна. Показано, что конструктивные особенности судна не учитываются, возможности предприятия-строителя

и металургической отрасли учитываются не поностью. Габарит заказываемых листов определяется, в принципе, только сортаментом. При этом, с увеличением производственных возможностей и номенклатуры поставки возникнет и проблема выбора. На конкретном примере показано, что нерациональный выбор габарита ведет к избыточному заказу, проблеме складирования и хранения обрезков и прочим негативным последствиям. Таким образом, может быть поставлена задача определения технологичных (оптимальных) размеров листов для формирования корпуса судна заданных проектных характеристик и конструктивных особенностей независимо от его главных размерений и дедвейта. Приводится еще одно обоснование необходимости укрупнения габарита, связанное с использованием в качестве прототипов проектов зарубежной разработки, ориентированных на использование КГЛ.

Глава 2 посвящена решению основных поставленных задач - выбору варианта постройки судна в условиях производства, имеющего возможность работы с КГЛ и его экономической оценке.

В качестве типа судов, принимаемого к рассмотрению, выбраны танкера, как перспективный тип для строительства в России, по которому имеется существенный производственный опыт и проектная документация. Относительная простота конструкции грузовой (танковой) части этих судов позволяет применять математический аппарат для моделирования формы корпуса - принятия решений на простом геометрическом объекте с дальнейшим распространением их на более сложное изделие (судно). При этом агоритмы расчета могут быть применимы и к другим типам грузовых судов (контейнеровозам, навалочникам, Ро-Ро) или достаточно легко к ним адаптированы.

С целью определения технологичных (оптимальных) размеров металопроката для строительства судна заданных проектных характеристик рассмотрено влияние габаритов листов на параметры постройки, определяющие ее себестоимость - длину сварных швов по корпусу и металоемкость конструкции. Показано, что для каждого судна может быть получен диапазон ширин в рамках действующего производственного ограничения, обеспечивающий минимум длины сварных швов. Пример такого графика приводится на рис. 2.

в 90 с 80

60 50 40

2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2.6 2,7 2,8 2,9 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 3,8 4,0

ширина листа, м

Рис. 2. Реакция числа пазов на изменение ширины металопроката

На основании анализа данных по танкерам, построенным в последние годы, показано, что увеличивая ширину, при прочих равных условиях, можно получить сокращение длины швов, в 4-5 раз (а не в 3-3,5) превышающее величину сокращения от такого же увеличения длины. Причем объясняется это не большей протяженностью паза, а возросшим их количеством.

Рассмотрены зависимости металоемкости конструкции от ширины металопроката. Выявлено, что разница между максимальным и минимальным заказными объемами довольно существенна (100 и более т). Предложен агоритм моделирования формы поперечного сечения, обеспечивающей минимальную металоемкость, сводящийся к достижению кратности размеров связей полуширине листа. Графики зависимости металоемкости конструкции от ширины проката для базового варианта и отработанной на технологичность конструкции представлены на рис. 3.

-ХЧ базовый вариант -л-отработанная на технологичность конструкция Рис. 3. Зависимость проектной нормы на листовой прокат от выбранной ширины метала

На основании расчета по конкретному судну показано, что отклонения главных размерений полученной конструкции от исходного варианта (прототипа) очень незначительны (не более 3-5%, а часто не более 1-2%). Причем всегда имеется не менее чем 4 варианта такой формы, что дает возможность выбора оптимального из них с точки зрения минимума отклонений, учета достоинств и недостатков прототипа по мореходным качествам либо на основании иных (в т.ч. и экономических) критериев. При этом, учитывая установленный ранее диапазон ширин, обеспечивающих минимум сварных швов, возможна одновременная минимизация обоих показателей. Отмечено, что разработанная единожды форма мидель-шпангоута, отвечающая требованиям высокого уровня технологичности, может рассматриваться как интелектуальная собственность предприятия-строителя и с успехом использоваться в дальнейшем, подвергаясь в худшем случае меким изменениям.

После выбора формы поперечного сечения технологичная длина проката может быть однозначно определена расчетно из данных о требуемой заказчиком грузовместимости и производственных ограничений по размерам и массе секций. Для этого сначала определяется минимальное значение длины танковой части, обеспечивающее перевозку требуемого количества груза:

Апш ^прет

| прот треб

л/и - длина танковой части корпуса судна-прототипа; Рпрот - грузовместимость (грузоподъемность) судна-прототипа; Ртргб - требование заказчика к грузовместимости (грузоподъемности) проектируемого судна.

к Ч коэффициент, учитывающий изменение полезной площади поперечного сечения в случае изменения его формы.

Формула построена на допущении о том, что при неизменной форме поперечного сечения вместимость танков прямо пропорциональна их длине.

Далее оптимальная длина определяется однозначно на основании двух критериев:

- 1. Критерий минимального отклонения от рассчитанной длины (мД) т.к. именно такая конструкция будет обладать задатками, предопределяющими минимальную стоимость постройки. Данным критерием определится несколько вариантов рациональных длин.

2. Критерий минимизации суммарной длины швов и количества секций. На основании этого критерия оптимум определится как максимальная из длин, определенных по первому критерию.

При расчете учитывается действующее ограничение по массе секций.

В процессе технического и рабочего проектирования полученные теоретические конструкции претерпят ряд существенных изменений. Ценность их, по мнению автора, в том, что проведение такого анализа прототипа на предкон-трактной стадии позволит изначально ориентироваться на вариант, теоретически учитывающий как особенности производства, так и требования заказчика и при этом обеспечивающий минимум производственных затрат. Прототип не может обладать таким свойством.

Отдельный раздел посвящен определению размеров листов для изготовления гофрированных переборок. Показано, что в первую очередь они зависят от развернутой ширины полугофра, расположения гофров (вертикальные или горизонтальные), типа переборки (поперечная или продольная), а также от последовательности установки переборок на стапеле. Для каждого варианта сформулированы рекомендации по выбору размеров. Также рекомендована разработка формы гофра, развернутая ширина которого равна максимальной ширине, обрабатываемой на предприятии.

Все полученные выводы и рекомендации по выбору размеров материалов и отработке формы корпуса нашли отражение в комплексном математическом агоритме, реализованном программно и позволяющем получать технологичные решения для судов различных проектных характеристик и дедвейтных групп, имеющих двойные борта и двойное дно, а также гофрированные переборки любой конструкции в средней части корпуса. Укрупненная блок-схема агоритма приводится на рис. 4.

ИСХОДНАЯ ИНФОРМАЦИЯ -| Х

Требования заказчика

Грузовместимость

Информация по судну-п|К>тотипу

Особенности предприятия-строителя

Блок 1 Обсчет базового варианта

Елок 2 Выбор формы поперечного сечения

Бло Опредл длины л схемы р кори кЗ ление истов и азбивки уса

Главные размерения и проектные хар-ки

Размеры и ТОЩИНЫ основных элементов . I -

Хар-ки секций корпуса

Размеры заказанных листов

Ограничения по габаритам листов

Ограничения по размерам и массе секций

Обсчет основного 1- Длина сварных швов (внутри- и межсекционных)

Количество листовых деталей

Обсчет гофрированных переборок т-| Заказной объем метала на корпус

-I Таблица реакции количества пазов на ширину проката Выбор ширины листов и варианта формы с учетом отклонений

- Диапазон, обеспечивающий минимум длины швов

. Варианты формы, соответствующие ширинам диапазона р

Варианты разбивки в функции от длины листов

Автоматическое определение рациональных схем по критерию грузовместимости

Автоматическое определение оптимальной схемы по критерию минимума секций и длины швов_

Выбор длины листов и схемы

корпуса на секции

Рис. 4. Блок-схема агоритма отработки конструкции судна-прототипа на

технологичность

Агоритм тестировася на двух проектах танкеров разных дедвейтных групп, построенных на класс разных классификационных обществ, имеющих различную конструкцию гофрированных переборок и разные схемы разбивки корпуса на секции. В результате для каждого проекта получены были 4 варианта его постройки в условиях действия различных производственных ограничений: для предельного габарита 3,2x12 м, 3,2x16 м, 4x12 м и 4x16 м. Выбор таких ог-

раничений связан со стандартами производства оборудования и обусловлен сложившейся практикой организации производства в судостроении. Полученные данные обобщены в табл. 1 и табл. 2.

Табл. 1

Сводные показатели вариантов постройки танкера г/п л18000т _(судно на класс РМРС)_

Показатель Ед. изм. Баз. вар-т Вариант изменения для предельного габарита, м

3,2x12 4x12 3,2x16 4x16

Длина наибольшая м 155,6 160,3 157,6 160,4 156,9

Ширина наибольшая м 24,5 24,2 23,4 24,2 23,4

Высота борта на миделе до ВП м 13,4 13,1 13,9 13,1 13,9

Грузоподъемность т 18000 18103 18164 18121 18038

Размеры листов на корпус мхм 2x8 3,2x11,5 4x11,2 3,2x14,8 4x14,3

Размеры листов на переборки мхм 2x8 3,2x10,6 4x11,4 3,2x10,6 4x11,4

Кол-во секций корпуса шт. 93 68 68 64 64

Длина швов по корпусу м 13277 8856 7205 8627 6945

Сокращение длины швов м - 4421 6072 4650 ,_ 6332

Кол-во гофрир. деталей шт. 535 122 92 122 92

Проект, норма на лист, прокат т 1823 1700 1709 1700 1702

Табл. 2

Сводные показатели вариантов постройки танкера г/п я47700т _ (судно на класс ЬЯ)_

Показатель Ед. изм. Баз. вар-т Вариант изменения для предельного габарита, м

3,2x12 4x12 3,2x16 4x16

Длина наибольшая м 182,5 182,5 182,5 183,1 182,2

Ширина наибольшая м 32,2 31,9 32,5 31,9 32,5

Высота борта на миделе до ВП м 17?5 17,7 17,4 17,7 17,4

Грузоподъемность т 47400 47509 47591 47715 47488

Размеры листов на корпус мхм 2,4x10 3,1x11,5 3,8x11,5 3,1x15,4 3,8x15,3

Размеры листов на переборки мхм 1,8x8 3,2x11,5 4x11,2 3,2x11,5 4x11,2

Кол-во секций корпуса шт. 111 83 83 71 71

Длина швов по корпусу м 19911 13691 12017 13269 11529

Сокращение длины швов м Х 6220 7894 6642 8382

Кол-во гофрир. деталей шт. 1011 171 139 172 139

Проект норма на лист, прокат т 3476 3089 3094 3106 3095

Дальнейшие разработки главы 2 посвящены экономической оценке полученных вариантов изготовления корпуса и выявлению резерва снижения себестоимости судов, связанного с переходом к работе с КГЛ и рациональному проектированию в новых условиях.

Основные организационно-технологические и экономические последствия внедрения КГЛ в судостроение в их взаимосвязи представлены схематично на рис. 5.

Последствия перехода к постройке из КГЛ

Организационные I -

Проектирование и строительство новых цехов

Оснащение новых цехов и переоснащение существующих

Учет новых возможностей

при создании проектов _судов_

Организация доставки

1 Технологические |

Выбор габарита при проектировании цеха (пролеты, склады, площадки) Выбор габарита при покупке оборудования Определение рационального габарита при проектировании судна

1 -г .......... Расширение производственных возможностей верфи |

Сокращение длины сварных швов

Сокращение количества секций корпуса

Снижение металоемкости конструкции

дЧ] Экономические |

| Отрицательные]

\Положительныа\

Увеличение амортизации

Рост себестоимости судов

Осуществление крупных инвестиций

Вопрос окупаемости

Необходимость оценки выгод

Снижение РСЭО

Снижение РЭН

Сокращение числ-ти вспом. персонала

Снижение ЦНР

Сокращение числ-ти ОПР

Снижение фондов ЗП

Увеличение производительности цехов

Сокращение трудоемкости корпусных работ

Снижение расхода основных и вспом материалов и энергоресурсов

Сокращение основных производственных циклов и общего срока постройки

Снижение себестоимости судов, не связанное с КГЛ

Снижение себестоимости судов, обусловленное применением КГЛ

Рис. 5. Схема последствий перехода к постройке из КГЛ

Из данных таблиц 1, 2 и рис. 5 видно, что основные технологические последствия сводятся к следующим:

- Сокращение расхода материала за счет учета особенностей производства и самой конструкции;

- Уменьшение суммарной длины сварных швов по корпусу;

- Сокращение общего количества секций корпуса.

При этом полученные натуральные показатели, характеризующие эффективность принимаемого проектного решения, дожны быть сопоставлены, выражены аддитивной мерой, в качестве которой может выступать только критерий экономической природы.

Экономические последствия могут быть разделены на три группы:

1. Сокращение трудоемкости отдельных видов корпусных работ;

2. Сокращение ресурсоемкое-Щ (расход основных и вспомогательных материалов и энергоресурсов);

3. Последствия, связанные с сокращением времени выпонения отдельных операций и в целом производственного цикла.

Проведение анализа вариантов постройки, вывод описанных выше натуральных показателей и их стоимостная оценка позволят рассчитать некую величину дельта (А), на которую потенциально может быть сокращена себестоимость судна за счет рационального проектирования и наиболее поного учета особенностей и возможностей предприятия. Очевидно, что предпочтительна максимизация данного показателя, т.е. он может быть представлен в виде целевой функции. Для большинства последствий может быть непосредственно рассчитан оценочный показатель на единицу натурального эффекта. Для последствий, связанных с сокращением времени, такой подход неприемлем, и оценка их дожна производиться по иным агоритмам. Таким образом, в общем виде

п Н It , .

A = F(x,) = А, X К 'x<+b' W)-* тах'где

Д - совокупная оценка эффективности проектного решения (ден. ед.); А, - составляющая, связанная с конкретным положительным последствием;

xt - натуральный показатель, характеризующий г'-е последствие;

ац~ единичный оценочный показатель j-го экономического последствия в -й

группе положительных последствий (ден. ед.); Ъ1 (x) - составляющая А,, связанная с временными аспектами.

Использование такого показателя возможно в следующих направлениях:

1. Для выявления резерва, на который может быть сокращена контрактная цена в условиях действующего тендера за получение заказа между конкурирующими верфями;

2. Для оценки ожидаемой прибыли от строительства судна на предприятии (если речь не идет о тендере и заказ уже получен);

3. Для выбора одного из полученных вариантов постройки (в случае неопределенности - потенциальной возможности реализации более одного варианта, и невозможности получения однозначного решения экспертным путем);

4. Для оценки эффективности новых цехов и выявления различий в экономических показателях постройки судов при разных производственных ограничениях. В этом случае А будет характеризовать экономический эффект укрупнения габа-

ритов проката для разных вариантов организации производства;

5. Для выявления последствий, экономический эффект от которых наиболее

существенен и которые дожны иметь первый приоритет в проектной работе.

Предложено использование такого подхода (стоимостного нормирования на единицу натурального эффекта) для создания ТЭО любых проектных решений.

Реализация предложенного агоритма осуществлена по данным ФГУП Адмиратейские верфи. Рассчитаны оценочные показатели аД оценки отдельных положительных последствий А, и совокупные величины А для полученных ранее вариантов постройки судна в условиях конкретных производственных ограничений. Для оценки Ь, рассмотрены и переработаны реальные сетевые графики постройки судов рассматриваемых проектов. Наиболее существенные результаты данных расчетов сведены в табл. 3.

Табл. 3

Показатели, характеризующие эффективность перехода к более прогрессивным технологиям корпусостроения и рациональному проектированию _ в новых условиях работы_

Танкер 0\У*20000 т 1 Танкер 0\У*47400 т

Показатель Вариант предельного ограничения габарита, мхм

3,2x12 3,2x16 4x12 4x16 3,2x12 3.2x16 4x12 4x16

Сокращение срока постройки, мес. 2 3 2 3 1,5 2,5 1,5 2,5

Снижение себестоимости (Д), мн дол., в т.ч 2,12 2,96 2,24 3,09 2,03 2,96 2,16 3,10

За счет металоемкости 0,05 0,05 0,05 0,05 0,17 0,16 0,17 0,16

За счет длины швов 0,31 0,32 0,44 0,44 0,43 0.45 0,56 0,58

За счет кол-ва секций 1,76 2,58 1,76 2,58 1,43 2,35 1,43 2,35

Таким образом, приоритет в проектной работе дожно иметь сокращение количества секций корпуса, учет максимальных возможностей подъемно-кранового оборудования и габаритов применяемого проката. Однако, даже оставшаяся часть эффекта достаточно существенна, чтобы играть роль в конкурентной борьбе.

Глава 3 посвящена рассмотрению и анализу тех аспектов, которые не связаны с процессом проектирования и характеризуют в целом само производство, что необходимо для выявления общего значения экономического эффекта с переходом к постройке из КГЛ. В первую очередь это изменения в работе корпусо-обрабатывающих цехов.

Рассмотрены зависимости технико-экономических показателей работы КОЦ от габаритов применяемого метала: трудоемкости обработки 1 т метала, энергопотребления на технологические цели и общей производительности цеха.

Рассмотрена структура целевой нормы трудоемкости обработки 1 т и оценено ее изменение в зависимости от выбранного габарита, поскольку все составляющие нормы зависят либо от длины кромок, либо от длины листов, либо от количества листов. Также отмечено, что удельный вес КГЛ будет различен в за-

висимости от выбранной ширины (3,2 или 4 м), что объясняется размерами отдельных конструктивных элементов судна (высоты настила второго дна и ширины междубортного пространства). Выявлено, что в большей степени целевая норма реагирует на изменение ширины.

Поскольку стоимость обработки 1 т практически напрямую зависит от трудоемкости, выведены величины целевых норм, обеспечивающих равенство в цене с поставщиком (в случае заказа готовых лист-деталей) для уровней надбавки к цене за допонительную обработку до 15%. Рассчитанные величины целевых норм представлены на графике (рис. 6). Значения их поностью соответствуют зарубежным критериям организации КОЦ.

0,00 -I-.-,---,-,-,-Ч--,-,--

5* е% 7% 8% 9% 10% 11* 12% 13% 14% 15% фактическая надбавка к цана

Рис. 6. Значения целевых норм, при которых достигается равенство в цене с

поставщиком

Оценено изменение расхода энергоресурсов, напрямую зависящее от времени работы оборудования, и производительности цеха, определяемой в основном количеством листов, в результате чего с увеличением габарита тоннаж обрабатываемого метала будет возрастать пропорционально увеличению площади листа.

Все полученные данные о трудоемкости, сроках и стоимости постройки судов в зависимости от выбранного варианта организации производства обобщены и проанализированы. Основные результирующие показатели диссертационного исследования сведены в табл. 4. Из таблицы видно, что процент снижения себестоимости судов при выборе определенного габарита практически не зависит от дедвейта судна. Увеличение ширины с 3,2 до 4 м дает прирост 2% себестоимости заказа, увеличение длины с 12 до 16 м - прирост порядка 4-4,5%. Наглядно (в цифрах) эти зависимости показаны на рис. 7.

Диаграммы, характеризующие распределение полученных величин по факторам образования и по экономическим категориям, представлены на рис. 8. Диаграммы построены по усредненным данным, однако тенденции сохраняются для всех рассмотренных вариантов организации производства. По графикам наглядно видно, что основная часть эффекта приходится на сокращение количества секций корпуса и вызванное этим сокращение производственного цикла, что и дожно являться приоритетом проектной работы.

Табл. 4

Сводные данные о снижении трудоемкости корпусных работ, сроков и

Показатель Танкер 0ш*20000 т I Танкер 0\\М7400 т

Вариант предельного ограничения габарита, мхм

3,2x12 1 3.2x16 1 4x12 1 4x16 1 3.2x12 1 3.2x16 ( 4x12 | 4x16

Величина снижения

Трудоемкость корпусообработки, тыс н/ч 30,1 33,0 45,3 49,0 47,3 51,4 70,1 75,5

Трудоемкость корпусообработки, % 39,6 43,4 59,6 64,5 41,8 45,3 61,9 66,6

Трудоемкость секционной сборки и сварки, тыс н/ч 28,5 29,2 40,2 41,1 39,4 40,8 51,5 53,2

Трудоемкость секционной сборки и сварки, % 9,3 9,6 13,1 13,4 10,3 10,6 13,4 13,9

Трудоемкость стапельной сборки и сварки, тыс. н/ч 21,2 25,1 21,2 25,1 25,0 38,0 25,0 38,0

Трудоемкость стапельной сборки и сварки, % 16,5 19,5 16,5 19,5 14,9 22,6 14,9 22,6

Трудоемкость всех корпусных работ, тыс н/ч 79,8 87,3 106,8 115,3 111,7 130,1 146,5 166,6

Трудоемкость всех корпусных работ, % 15,6 17,1 20,9 22,6 16,8 19,6 22,1 25,1

Общая трудоемкость постройки судна, % 5,0 5,5 6,7 7,2 6,6 7,7 8,7 9,9

Цикл стапельной сборки и сварки,% 20,6 30,7 20,6 30,7 17,8 29,5 17,8 29,5

Стапельный период, % 15,6 23,3 15,6 23,3 11,1 18,3 11,1 18,3

Общий срок постройки судна, % 9,6 14,4 9,6 14,4 7,0 11,4 7,0 11,4

Себестоимость постройки, мн дол. 2,57 3,45 2,94 3,84 2,71 3,71 3,19 4,23

Себестоимость постройки, % 11,9 16,0 | 13,6 17,8 11,3 15,5 13,3 17,6

В-4,0м В-4,0м

По танкеру ОШ^ОООО т По танкеру В1Г&47400 т

Все числовые данные в мн. руб

Рис. 7. Зависимость величины снижения себестоимости от параметров листа

по факторам образования

в Снижение металоемкости вСокращение длины сварных швов т Сокращение количества секций корпуса о Повышение эффективности корпусообработки

по экономическим категориям

В Сокращение трудоемкости работ

Сокращение ресурсоемкости работ В Сокращение производственного цикла

г Рис. 8-а Рис. 8-6

Рис. 8. Диаграммы распределения величины сокращения себестоимости судов: а) по факторам образования б) по экономическим категориям

Таким образом, экономический эффект от увеличения длины листов в 1,53 раза превышает эффект от эквивалентного увеличения ширины, несмотря на то, что сокращение длины сварных швов, вызываемое этими увеличениями находится в зависимости, как раз противоположной. Полученный результат говорит о важности рассмотрения показателей в денежном выражении, нежели вещественных характеристик (длина швов, трудоемкость и т.п.), которые использовались в более ранних обращениях к вопросу об эффективности укрупнения габаритов листового проката.

На основании полученных данных сформулированы рекомендации по выбору технических характеристик оборудования для новых цехов и приоритетам проектной работы в новых условиях:

1. Эффективность работы КОЦ зависит в первую очередь от ширины проката. Таким образом, даже если часть располагаемого оборудования имеет определенные ограничения, объекты более длительного пользования (здания, склады, площадки) целесообразно проектировать с учетом возможности увеличения ширины листов, ориентируясь на возможности металургической промышленности и

^ практику работы ведущих зарубежных предприятий.

2. В процессе проектирования судов при выборе варианта постройки и схемы разбивки корпуса на секции всегда следует отдавать предпочтение альтернативам с меньшим числом секций корпуса, т.к. с этим связано сокращение сроков и наиболее значимая часть резерва снижения себестоимости.

3. При переоснащении сборочно-сварочного производства (и в первую очередь при покупке подъемно-кранового оборудования) необходимо соотносить его возможности со средней расчетной массой секций корпуса судна, габарит которых дожен быть не менее 16 м, без чего практически невозможно обеспечение конкурентоспособности российских верфей на мировом рынке.

Укрупненно оценено изменение суммы капиталозатрат в зависимости от выбранных габаритов проката. Показано, что прирост при переходе от длины листов 12 м к длине 16 м составит не более 2,5-3%, что укладывается в пределы изменения, зависящие от поставщика оборудования, тактики выбора и ведения переговоров, прочих аспектов маркетинговой деятельности.

Произведен укрупненный анализ окупаемости предстоящих инвестиций. Показано, что при выборе габарита 3,2x12 м размер годовой допонительной прибыли верфи составит не более 5-5,5 мн. дол. (при постройке 2 судов в год). Т.е. порядка 17% требуемого значения (при уровне инвестиций 300 мн. дол. и сроке окупаемости 10 лет). При переходе на габарит 4x16 м уровень допонительной прибыли вырастет до 8-8,5 мн. дол., что составляет около 28 % от необходимых 30 мн.

В заключении изложены основные результаты диссертационной работы.

Отмечено, что рассмотренные аспекты повышения уровня технологичности и выявленные резервы сокращения сроков и стоимости постройки нельзя считать исчерпывающими. Известные из мирового опыта показатели говорят о том, что потенциально сроки и стоимость могут быть сокращены на величину, значительно большую. Поэтому, по мнению автора, имеется огромный резерв для дальнейших научных изысканий в данном направлении. Реализацию этого резерва можно связать с решением прочих вопросов технологичности, дальнейшим изучением опыта работы лидирующих в мире предприятий и внедрением результатов в отечественном судостроении.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах соискателя:

1. Экономическая эффективность применения крупногабаритного листового проката в судостроении. Сборник трудов НТО им. акад. А.Н. Крылова, вып. 30, 2000-9 стр.;

2. Возможные пути увеличения объема собираемого металолома на судостроительных предприятиях. Сборник трудов НТО им. акад. А.Н. Крылова, вып. 30, 2000 - 7 стр.;

3. Экономическое обоснование целесообразности укрупнения габаритов листового проката и выбор оптимального решения при получении готовых деталей с металургических предприятий Сборник трудов НТО им. акад. А.Н. Крылова, вып. 31,2001 -10 стр.;

4. Функционально-стоимостный анализ конструкций как одно из направлений работы по повышению конкурентоспособности продукции отечественных верфей. Материалы региональной научно-технической конференции с менедународ-ным участием Кораблестроительное образование и наука - 2003, Санкт-Петербург, СПб ГМТУ, 2003 - 6 стр.

ИЦСПбГМТУ Подписано в печать 28 10 2004 г. Зак. 2732 Тир 100 1,1 печ листов

РНБ Русский фонд

2005-4 23137

Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидат экономических наук , Колобкова, Ирина Евгеньевна

Введение

Глава 1. Предпосыки перехода к более прогрессивным методам судокорпусостроения.

1.1. Современное состояние и перспективы развития мирового и отечественного судостроения.

1.1.1. Рынок морских транспортных судов и перспективы его развития.

1.1.2. Общая характеристика судостроительной отрасли России и предприятий северозападного региона (Санкт-Петербурга).

1.1.2.1. Особенности процесса проектирования судов в РФ.

1.1.2.2. Особенности процесса постройки судов на отечественных заводах и наметившиеся тенденции его изменения.

1.1.3. Обзор направлений повышения эффективности судокорпусостроения.

1.1.3.1. Технологичность материалов.

1.2. Выявление и анализ факторов, влияющих на внедрение КГЛ в отечественное судостроение.

1.2.1. Особенности технологии, организации и материально-технического обеспечения постройки судов на ведущих зарубежных верфях.

1.2.2. Обзор отечественных рынков материалов для судокорпусостроения.

1.2.3. Анализ действующей российской технологии с точки зрения возможности использования КГЛ.

1.2.3.1. Корпусообрабатывающее производство.

1.2.3.2. Сборочно-сварочное производство.

1.2.4. Проблемы транспортировки КГЛ.

1.2.5. Совершенствование системы конструкторско-технологической подготовки производства.

1.2.6. Действующие тенденции по выбору габаритов листов при проектировании и обоснование необходимости их изменения.

1.3. Формулировка целей и задач исследования.

Краткие выводы по главе.

Глава 2. Выбор и экономическое обоснование варианта постройки корпуса в условиях производства, имеющего возможности работы с КГЛ.

2.1. Определение предметной области исследований и формулировка основных принимаемых допущений.

2.2. Разработка методических рекомендаций по определению габаритов проката для изготовления судна заданных проектных характеристик и конструктивных особенностей.

2.2.1. Влияние ширины листов на параметры постройки, определяющие ее технико-экономические показатели.

2.2.2. Определение технологичной длины листового проката с учетом конструктивных особенностей судна и предъявляемых к нему требований.

2.2.3. Гофрированные переборки.

2.2.4. Обобщение полученных результатов.

2.2.5. Возможные перспективы использования и развития разработанной методики.

2.3. Оценка экономической эффективности выбранного проектного решения.

2.3.1. Выбор и обоснование показателя экономической эффективности.

2.3.2. Определение базовых оценочных показателей по конкретному предприятию.

2.3.2.1. Эффективность сокращения металоемкости проектируемой конструкции

2.3.2.2. Оценка эффективности сокращения длины сварных швов.

2.3.2.3. Эффективность уменьшения количества секций корпуса.

2.3.3. Расчет составляющих, связанных с сокращением времени.

Краткие выводы по главе.i.

Глава 3. Оценка эффективности судокорпусного производства в условиях работы с КГЛ.

3.1. Зависимость технико-экономических показателей работы КОЦ от габаритов применяемого метала.

3.1.1. Трудоемкость корпусообработки.

3.1.2. Энергопотребление на технологические цели.

3.1.3. Производительность.

3.2. Оценка изменения экономических показателей постройки судов в результате использования КГЛ.

3.2.1. Трудоемкость корпусных работ.

3.2.2. Сроки выпонения корпусных работ и общая продожительность постройки.

3.2.3. Стоимость постройки судов.

3.3. Оценка изменения величины капиталозатрат в зависимости от выбранных габаритов проката при оснащении новых корпусных цехов.

Краткие выводы по главе.

Диссертация: введение по экономике, на тему "Оценка экономических последствий укрупнения размеров листового проката, применяемого в судокорпусостроении"

Судостроительная промышленность России и, в частности, северо-западный регион, где сосредоточен основной производственный и научный потенциал всей отрасли, находится в настоящее время не в лучшем положении, что объясняется последствиями экономического кризиса, особенностями самой отрасли, инфраструктурой мирового рынка и прочими факторами. Основными мировыми производителями судов являются Япония (до 40%) и Южная Корея (до 35%) [3]. Далее по занимаемой доле рынка за ними следует Европа. Доля России в мировом судостроении, к сожалению, не превышает 1-2%, что объясняется в первую очередь отставанием по таким важным экономическим показателям, как сроки изготовления судов и кораблей и их стоимость. Возрождение торгового флота России, а также подъем и вывод на мировой рынок отечественной судостроительной промышленности является важной государственной задачей, решением которой уже более 10 лет занимаются службы как федерального, так и региональных уровней.

К наиболее острым проблемам, стоящим перед судостроительной отраслью, следует отнести низкий уровень технической оснащенности верфей, физический и моральный износ располагаемого цехами оборудования и оснастки, сложность или же невозможность организации поточного производства и в целом нехватка производственных площадей при растущей в них потребности. Названными выше причинами объясняется необходимость проведения комплексной реконструкции верфей. Мероприятия по реорганизации судостроительной отрасли России предусмотрены федеральными целевыми программами и решаются в настоящее время как службами региональных администраций так и самими предприятиями.

Создание новых производств, отвечающих современным мировым требованиям, сопряжено с привлечением значительных инвестиций как из средств самих предприятий, так и из бюджетов разного уровня. Окупаемость этих вложений не в последнюю очередь будет определяться параметрами новых цехов, техническими возможностями и характеристиками приобретаемого оборудования, а также эффективностью его использования и решения тех задач, которые встанут перед предприятиями в новых условиях работы. Одним из таких параметров является габарит применяемого листового проката.

Из мирового опыта известно, что выгоднее и эффективнее использовать для формирования корпуса крупнотоннажных судов крупногабаритный листовой прокат. Идея увеличения габаритов листов базируется на очень простом и понятном принципе. Чем больше размеры лист-деталей, формирующих корпус, тем меньше кромок подлежит обработке, сборке и сварке, а, следовательно, меньше общая трудоемкость работ по корпусу, его себестоимость и в целом срок постройки судна. Мировая и отечественная наука уже не раз обращалась к данному вопросу, однако лишь в последние годы он обрел особую актуальность, т.к. появилась возможность выплавки крупногабаритных листов (КГЛ) отечественными металургическими предприятиями. Потребность в таком материале испытывают и другие отрасли, что предопределяет решение проблем доставки и обеспечения дожных параметров качества. Переоснащение верфей и выход на мировой рынок с конкурентоспособной продукцией предполагает обязательное укрупнение габарита применяемых листов. Таким образом, именно сейчас, в период проектирования новых производств и определения их основных технических характеристик, вопросы выбора габарита и его влияния на технико-экономические параметры постройки судов особенно актуальны, и освещение их своевременно.

Вопрос об использовании КГЛ был поднят еще 30 лет назад. За это время отраслевыми институтами и проектными организациями (ЦНИИ ТС, ЦНИИ КМ Прометей и др.) был проведен целый ряд исследований, большинство которых носили локальный характер и рассматривали возможность применения КГЛ для изготовления конкретных конструкций по уже существующим проектам судов и кораблей ([1], [52] и др.). При этом проектно-конструкторские решения ЦКБ, выпущенные ими в последние годы, оставались весьма консервативными и не учитывали возможности укрупнения габаритов даже в пределах действующих производственных ограничений. Освещение экономических вопросов сводилось к расчету сокращения длины сварных швов и в лучшем случае, оценке снижения трудоемкости работ, выпоненной очень укрупненно.

Между тем, габарит проката во многом определяет размеры секций, а следовательно, и схему разбивки корпуса. Между этими параметрами существует тесная обратная связь. Значительное расширение возможностей как обработки, так и поставки неизбежно повлечет проблему выбора рационального габарита. Причем, поскольку на стадии технического и рабочего проектирования уже невозможен пересмотр таких важных вопросов, как форма корпуса, шпация, разбивка корпуса на секции и блоки, особенно важно осуществить правильный выбор еще на предконтрактной стадии, при определении основных проектных характеристик будущего судна и принятии решения о целесообразности его постройки на предприятии.

Исходя из изложенного, основной целью диссертации является поддержка принятия управленческих решений по модернизации судостроительного производства и по выбору вариантов постройки судов в связи с укрупнением габаритов применяемого метала путем разработки методических рекомендаций по определению рационального габарита:

- при проектировании крупнотоннажных судов независимо от конструктивных особенностей, главных размерений и дедвейта;

- при создании новых корпусных цехов и переоснащении существующих.

Для реализации цели работы потребовалось решить совокупность задач, которая включает:

1. Анализ состояния современного корпусостроения на основе перспектив развития:

- мирового и отечественного флота;

- отечественного судостроения;

- судостроения северо-западного региона;

- судостроительного производства конкретного предприятия;

2. Формирование технически обоснованных альтернатив модернизации судокорпу-состроения и детальное их описание;

3. Выявление предпосылок перехода на более технологичный размер листового проката на основе анализа последствий его применения и оценки этих последствий;

4. Постановка задач, связанных с переходом на использование КГЛ, и обоснование необходимости их решения;

5. Разработка агоритмов решения этих задач;

6. Формирование альтернативных вариантов постройки судов в условиях действия конкретных производственных ограничений;

7. Выбор и обоснование формы критерия оценки этих альтернатив на предконтракт-ной стадии;

8. Расчетные исследования по выявлению экономических последствий перехода к конкретному типоразмеру (производственному ограничению);

9. Разработка методических рекомендаций по выбору предельного габарита листов при проектировании новых судокорпусных производств и переоснащении существующих.

Методической основой решения вопросов принят системный подход, аппарат экономико-математического анализа, комплекс базовых понятий технологичности конструкций и изделий и теории экономической эффективности.

Использование результатов работы дожно способствовать повышению конкурентоспособности российских верфей и укреплению их позиций на мировом рынке.

Диссертация: заключение по теме "Экономика и управление народным хозяйством: теория управления экономическими системами; макроэкономика; экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами; управление инновациями; региональная экономика; логистика; экономика труда", Колобкова, Ирина Евгеньевна

Основные результаты работы:

1. Показано, что основной объем перспективной мировой и отечественной потребности приходится на грузовые суда средне- и крупнотоннажных групп дедвейта.

2. Обоснована необходимость укрупнения габаритов применяемого метала. Показано, что объясняется это не только учетом опыта ведущих мировых производителей с целью повышения эффективности производства в целом, но и крайней изношенностью оборудования, располагаемого основными производствами верфи, а также нехваткой площадей. Физический и моральный износ сказывается не только на производительности и экономических показателях работы, но и на качестве выпонения операций, скорости и пр. Таким образом, верфям практически не избежать комплексного перевооружения. Причем, работы эти уже ведутся, и первые результаты их уже достигнуты.

3. Выявлена необходимость в разработке новых агоритмов выбора габаритов листов при проектировании судов заданных проектных характеристик, что связано с изменением производственных возможностей при вводе в эксплуатацию новых цехов, необоснованностью существующих подходов, переводом проектирования гражданских судов с ЦКБ на заводы-строители и учетом особенностей производства.

4. Исследованы вопросы влияния габаритов листового проката на параметры постройки судов, определяющие технико-экономические ее показатели: трудоемкость, металоемкость, сроки формирования корпуса. Предложены агоритмы минимизации указанных показателей путем моделирования формы корпуса, отвечающей условию математического минимума затрат на ее постройку, зависящих от габаритов металопроката. Показано, что отклонения теоретической формы, полученной программно, от базового варианта (прототипа) очень незначительны, чем обеспечивается ее жизнеспособность и приемлемость. При этом, всегда имеется не менее чем 4 варианта такой формы, что даепг возможность выбора оптимального из них с точки зрения минимума отклонений, учета достоинств и недостатков прототипа по мореходным качествам либо на основании иных (в т.ч. и экономических) критериев.

5. В результате тестирования агоритма на двух различных проектах танкеров получены теоретические схемы их постройки для четырех вариантов организации судокор-пусного производства: ориентированного на габарит 3,2x12 м, 3,2x16 м, 4x12 м и 4x16 м, соответствующих стандартам производства оборудования. Для каждого варианта расчетно определены габариты листов, формирующих основной корпус и гофрированные переборки (любой конструкции). Выведены показатели постройки, определяющие ее себестоимость и необходимые для проведения экономического анализа.

6. Предложена возможность использования разработанных методических рекомендаций для создания универсальных проектов, пригодных для постройки судов разного водоизмещения в рамках одной дедвейтной группы.

7. Разработаны методические основы предконтрактной экономической оценки варианта постройки, базирующиеся на расчете удельных стоимостных показателей на единицу натурального эффекта (1м сварного шва, 1 т метала, 1 секция и пр.) по конкретному производству. Предложено использование такого подхода для формирования ТЭО других проектных решений (не только связанных с выбором схемы формирования корпуса).

8. По результатам реализации методики рассчитаны ожидаемые величины снижения себестоимости судов в результате рационального проектирования в условиях производства, имеющего возможность работы с крупногабаритным листом (КГЛ). По расчетам показано, что приоритетным направлением проектной работы дожна быть минимизация количества секций корпуса, а не длины сварных швов (что отмечалось в более ранних обращениях к вопросу использования КГЛ в судостроении). Отмечено, что выявленный резерв не окончателен, т.к. внедрение КГЛ в российское судостроение скажется не только на принимаемых проектных решениях, но и на параметрах работы основных корпусных производств, в первую очередь корпусообрабатывающего.

9. Оценено изменение технико-экономических показателей работы КОЦ в зависимости от выбранного предельного габарита метала: трудоемкости корпусообработки, энергопотребления на технологические цели, производительности. Определены резервы снижения себестоимости судов, связанные с этими изменениями (в расчете на одно судно рассмотренных ранее проектов). Определена величина целевой нормы трудоемкости обработки 1 т метала в КОЦ, обеспечивающая равенство в цене с поставщиком метала, составившая 2,36-4 н/часа при уровне надбавки к цене за допонительную обработку 10-15%.

10. Обобщены и проанализированы полученные данные об экономических показателях постройки в результате внедрения КГЛ в российское судостроение. Величины снижения составили:

- Трудоемкость корпусозаготовительных работ - 40-67%;

- Трудоемкость работ по секционной сборке и сварке - 9-14%;

- Трудоемкость стапельной сборки и сварки - 15-23%;

- Трудоемкость всех корпусных работ - 15-25%;

- Общая трудоемкость постройки судна - 5-10%;

- Цикл стапельной сборки и сварки - 20-30%;

- Стапельный период - 11-23%;

- Общий срок постройки судна - 7-14% (1,5-3 мес.);

- Производственная себестоимость постройки - 11-18% (л2,5-4 мн. дол. с судна). Показано, что процент снижения себестоимости при выборе определенного предельного габарита практически не зависит от дедвейта, хотя абсолютные величины снижения возрастают при постройке более крупного судна.

11. Полученные величины снижения себестоимости разложены на две части - зависящие от длины листов и от ширины. Показано, что экономический эффект от увеличения длины в 1,5-3 раза превышает эффект от эквивалентного увеличения ширины (что объясняется большим удельным весом составляющей, связанной с сокращением времени постройки), несмотря на то, что сокращение длины сварных швов, вызываемое этими увеличениями находится в зависимости, как раз противоположной. На основании полученного результата сформулированы рекомендации по выбору параметров работы оборудования, предполагаемого к покупке в связи с реорганизацией производства: строительством новых цехов и переоснащением существующих.

12. Укрупненно оценено изменение суммы капиталозатрат на организацию нового производства с укрупнением формата листов. Показано, что величина надбавки при увеличении длины листов с 12 до 16 м укладывается в пределы изменения, зависящие от поставщика оборудования, тактики выбора и ведения переговоров, прочих аспектов маркетинговой деятельности.

Рассмотренные аспекты повышения уровня технологичности применяемых материалов и выявленные резервы сокращения сроков и стоимости постройки нельзя считать исчерпывающими. Известные из мирового опыта показатели говорят о том, что потенциально сроки и стоимость могут быть сокращены на величину, значительно большую. Поэтому, по мнению автора, имеется огромный резерв для дальнейших научных изысканий в данном направлении. При этом, для достижения наибольшего эффекта от такой работы необходимо в тесной взаимосвязи решать вопросы как технической, так и экономической природы, создавать возможности для плодотворной совместной работы специалистов разных профилей и специальностей. Только так, по мнению автора настоящего труда, могут быть поностью соблюдены принципы комплексно-системного подхода при рассмотрении задач и достигнуто эффективное их решение.

Заключение

В результате выпонения исследования разработаны агоритмы решения важных научно-технических и прикладных задач, стоящих перед отечественными судостроительными предприятиями.

Диссертация: библиография по экономике, кандидат экономических наук , Колобкова, Ирина Евгеньевна, Санкт-Петербург

1. Александров B.JI. Конъюнктура мирового рынка. Материалы по обмену опытом НТО судостроителей им. акад. А.Н. Крылова СПб, 1997, вып. №27;

2. Александров B.JI. Совершенствование судостроительного производства и повышение его эффективности в новых экономических условиях. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. СПб, 2000;

3. Алехин М.Ю. Управление инвестиционными проектами (учебное пособие), Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации, Санкт-Петербургский Государственный Морской Технический Университет, СПб, 1997;

4. Арью А.Р. Комплексная подготовка производства в судостроении. Л., Судостроение, 1988;

5. Ашик В.В. Проектирование судов. Л., Судостроение, 1985;

6. Бреслав Л.Б. Технико-экономическое обоснование средств освоения мирового океана. Л., Судостроение, 1982;

7. Бреслав Л.Б. Экономические модели в судостроительном производстве. Л., Судостроение, 1984;

8. Бреслав Л.Б., Бурлан С.А. Использование укрупненных нормативов в системе внутрипроизводственного планирования себестоимости продукции судостроения. в сб.: Экономика и организация производства в судостроении. Николаев, изд. НКИ, 1983;

9. Васильев А.Л., Глозман М.К., Павлинова Е.А. и др. Прочные судовые гофрированные переборки. Л., Судостроение, 1964;

10. Васильев А.Л., Глозман М.К., Сборовский А.И. и др. Судовые фундаменты. Л., Судостроение, 1969;

11. Ведомости норм расхода материалов. Правила разработки, введения в действие и изменения. ОСТ5.0376-85;

12. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М., 1962;

13. Гибка листов наружной обшивки и профиля в холодном состоянии. Укрупненные нормативы времени. Единичное и мекосерийное производство. ЦНИИ ТС, №742-3401-162-86;

14. Глозман М.К. Основные принципы повышения технологичности корпусных конструкций. Технология судостроения, 1971, №4;

15. Глозман М.К. О технологичности листовых деталей корпуса. Технология судостроения, 1971, №4;

16. Глозман М.К. Пути повышения эффективности судокорпусостроения. В сб.: Развитие методов проектирования судовых корпусных конструкций. Серия Судостроение. М., ВИНИТИ, 1978, т. 8.;

17. Глозман М.К. Технологичность конструкций корпуса морских судов. Л., Судо19.

Похожие диссертации