Разработка мероприятий по по внедрению энергосберегающих технологий. Часть 3

1  2  3  4

---

2.3 Анализ системы управления разработкой мероприятий по внедрению энергосберегающих технологий на АО «ТНИИС»

 

В соответствие с выборочным обследованием был проведен мониторинг состояния 48 машин и оборудования предприятия. Остаточный срок службы оборудования и машин составил 15 лет (к 2019 году прошло уже 8 лет). Низкие темпы модернизации, которые отмечаются в настоящее время, могут привести к тому, что к 2023-2025 году большая часть оборудования выработает собственный ресурс, что может привести к необратимым отрицательным сдвигам во всей энергетической эффективности.

Например, такой вид энергии, как тепло, может быть полностью замещен электрической энергией и энергией газа – на смену батарейному отоплению придут газовые котлы и электрические обогреватели. Проблема состоит не только в изношенном энергетическом оборудовании, но и в износе тепловых сетей. По оценкам экспертов, износ тепловых сетей составляет порядка 60%, потери тепла вследствие износа составляют 20-40%.

По результатам рассуждений возможно заключить следующее утверждение: затраты на ремонт энергетического оборудования с каждым годом будут повышаться, а модернизация основных средств в условиях недофинансирования не представляется возможной в том объеме, в котором это необходимо. Следовательно, энергетическая эффективность будет снижаться, поэтому для повышения энергоэффективности необходимо организовать систему планово-предупредительных ремонтов таким образом, чтобы добиться комплексного повышения эффективности.

Ремонт оборудования – сложный и трудоемкий процесс. Проблема сложности ремонта оборудования состоит не только в высокой степени износа оборудования, но и также в неэффективной организации ремонта, которая не обеспечивает эффективного использования временных, трудовых и материальных ресурсов. Специфика ремонта энергетического оборудования состоит в следующих характеристиках:

1) Процесс ремонта оборудования динамичен и характеризуется достаточно высоким темпом работ. Поступающая информация о состоянии отдельных узлов может меняться с течением времени – в зависимости от повторного осмотра узлов, проведенных измерений и испытаний. Динамичность процесса ремонта энергетического оборудования обусловливает постоянно изменяющееся информационное поле, при этом характер информации может быть различным. Это приводит к тому, что спрогнозировать процесс ремонта и расход ресурсов проблематично – то есть можно сказать о вероятностном характере процесса ремонта;

2) Ремонт оборудования можно подразделить на:

— ремонт отдельных узлов оборудования;

— ремонт отдельного агрегата оборудования, то есть ремонт связанных в агрегат узлов;

— ремонт целой установки, то есть комплексный ремонт связанных между собой агрегатов.

Следует отметить, что капитальный ремонт оборудования требует комплексного подхода, что обеспечивает высокую функциональную сложность работ. Многообразие и специфичность работ приводят к необходимости привлечения дополнительных квалифицированных ресурсов. В свою очередь, данный фактор требует привлечения специализированных производственных организаций. Организационные связи, которые возникают между организациями, создают дополнительный фактор неопределенности, поскольку зачастую цели организаций не подчинены решению общей задачи;

3) Учитывая значимость ООО «ТНИИС» для отрасли связи, а именно, обеспечение безопасности, время ремонта оборудования ограничено некоторым директивным сроком выполнения работ. Важным фактором является сезонность и плановость ремонта. Плановые ремонты, как правило, проводятся в весенне-летний период, внеплановые ремонты – по мере необходимости. Условие скорейшего завершения работ накладывает дополнительные трудности на организацию ремонта – помимо ограничений в финансовых и трудовых ресурсах, устанавливается временное ограничение. В особенности, это относится к крупному энергетическому оборудованию, процесс ремонта которого требует высокой концентрации трудовых ресурсов. Достаточно большое количество рабочих (от 300 до 500 человек) обусловливает необходимость эффективной организации труда – только высокая производительность может гарантировать выполнение работ в установленный директивный срок;

4) Каждый процесс ремонта оборудования, несмотря на действующий нормативно-затратный (сметный) метод организации ремонта, уникален. Сложность узлов и агрегатов оборудования, а также периодический износ приводят к следующему усложняющему моменту — унификация и стандартизация нормируют процессы ремонта оборудования. Математически это можно описать следующим образом.

Предположим, что из генеральной совокупности одной разновидности оборудования N , функционирующего на АО «ТНИИС», была сделана некоторая выборка n. Казалось бы, оборудование функционирует в абсолютно одинаковых условиях (учитывая конкретно представленный регион).

На основании ряда испытаний был построен некоторый закон распределения величины, характеризующей процесс ремонта оборудования (например, затраты материальных ресурсов на ремонт узла). Статистический и эконометрический инструментарий, который будет использован для построения закона распределения, во-первых, усредняет показатели отдельно взятого агрегата, а во-вторых, обеспечивает только определенную вероятность того, что затраченные ресурсы попадут в заданный законом, интервал.

Каждое оборудование (даже с равными характеристиками и абсолютно одинаковой начисленной амортизацией) специфично:

— завод-изготовитель не может гарантировать абсолютную технологическую идентичность. Рассматривая примеры из различных областей промышленности, можно заметить одну важную особенность – например, из нескольких тысяч автомобилей одной марки и одного года выпуска, находится определенное число удачных и неудачных образцов, при этом, потребительская ценность автомобиля для покупателя распределена по нормальному закону распределения. Такой же особенностью обладает и оборудование, использующееся на предприятии – распределение носит вероятностный характер, поэтому гарантировать идентичность параметров ремонта невозможно;

— условия, в которых функционирует оборудование, несмотря на кажущуюся идентичность, могут существенно различаться. Это зависит от многих параметров – от используемой мощности оборудования, от трудовых ресурсов, которые обеспечивают его работу, от организации и результатов предыдущих ремонтов. При этом, отличительные признаки оборудования одной и той же серии, марки и изготовителя начинают возрастать при возрастании срока использования оборудования.

Проведенные рассуждения доказывают специфичность и уникальность каждого отдельно-взятого агрегата и целой установки, то есть процесс ремонта также уникален и специфичен.

5) Заключительным фактором, который обусловливает сложность и специфичность ремонта, являются ограничения в финансовых ресурсах АО «ТНИИС». Количество персонала, финансовые ресурсы не распределяются равномерно между объектами предприятия.

Исходя из приведенных выше характеристик ремонта оборудования, можно сформулировать следующие выводы, которые позволят повысить энергоэффективность процессов:

Ремонт оборудования – динамически сложный системный процесс, требующий применения системного подхода.

Возможности оптимизации: оптимизация процесса ремонта с помощью динамических моделей программирования;

Процесс ремонта оборудования носит вероятностный характер, что приводит к повышенной сложности планирования.

Возможности оптимизации: использование при построении модели процесса организации ремонта моделей, допускающих случайные факторы;

Организационная система ремонта оборудования задана большим количеством ограничений, одним из которых является ограничение по сроку выполнения работ.

Возможности оптимизации: построение целевой функции процесса ремонта оборудования и системы ограничений

Нормативно-затратный метод, учитывая специфику каждого отдельно взятого агрегата и установки, не обеспечивает эффективного расходования ресурсов.

Возможности оптимизации: применение инновационного метода формирования затрат на ремонт оборудования;

Специфичность оборудования приводит к необходимости использования показателя реального износа оборудования.

Возможности оптимизации: реальный износ оборудования формируется не на основании срока службы и нормы амортизации оборудования, а на основании различных оценок, которые могут быть получены экспертным путем или в результате испытаний.

Оптимизационные процессы должны носить комплексный, системный характер, поскольку ориентация исключительно на снижение затрат приведет к необратимому ухудшению состояния основных фондов.

Организация ремонта оборудования на основании системного подхода должна отвечать системной трактовке эффективности[1], включающей несколько показателей:

1) Действенность является основополагающим показателем эффективности и проявляется в выполнении системой поставленных перед ней целей. Таким образом, ремонт энергетического оборудования должен быть полностью интегрирован в контрактную систему, а также обеспечивать достижение основной цели, для которой он осуществляется. Основной целью является удовлетворение потребностей потребителей в коммунальных услугах.

В данном показателе кроется проблема, препятствующая эффективному функционированию системы в настоящее время: возможности энергетического комплекса не соответствуют поставленным перед ним целям. А именно, сохранить качество предоставляемых услуг при тотальной оптимизации и увеличении износа оборудования. Политический фактор в данном моменте превалирует, поэтому основной задачей для политиков страны и региона является осознание конкретно существующих проблем. Оптимизация заключается не столько в сокращении финансирования, сколько в изменении самой модели управления;

2) Экономичность также является основополагающим фактором при ремонте энергетического оборудования. Под экономичностью можно понимать непревышение фактических затрат над планируемыми затратами. Ресурсы, которые затрачиваются на ремонт оборудования, являются ограниченными – поэтому экономичность следует особенно тщательно рассматривать при реализации государственных закупок по действующей контрактной системе.

Рассмотренная проблема контрактной системы, при которой продолжают иметь место договорные отношения, приводит к неэкономичному расходованию финансовых ресурсов. В таком секторе, как энергетика, ввиду высокой стоимости оборудования и ремонтных работ, неэкономичные расходы наносят серьезный урон региональному бюджету. Экономичность тесно связана с понятием прозрачности контрактной системы – постоянный общественный мониторинг государственных закупок позволит выявить нарушения законодательства в контрактной системе.

В энергетическом секторе вопрос экономичности стоит наиболее остро – внеплановые ремонты случаются достаточно часто, и предусмотреть (предсказать) количество и сроки внеплановых ремонтов достаточно проблематично. Эконометрическое моделирование на основании показателей прошлых периодов позволяет построить прогноз числа внеплановых ремонтов. Это позволит более объективно оценить планируемые суммарные затраты, которые по итогам периода будут сопоставлены с фактическими затратами;

3) Качество является показателем, который достаточно сложно учесть в математических выкладках. Именно поэтому показатель качества практически не используется в трактовке эффективности в отечественных исследованиях, гораздо чаще встречаясь у иностранных исследователей. Показатель качества стал вытеснять традиционные теории экономического роста.

Здесь целесообразно сделать небольшое отступление. Зарубежные экономисты уже практически 20 лет не рассматривают понятие экономического роста. Модели, связанные с экономическим ростом (например, модель экономического роста Солоу-Свена, основанная на производственной функции Кобба-Дугласа), постепенно уходят на второй план. Вообще, экономический рост предусматривает количественное увеличение (в рамках региональной экономики это валовой региональный продукт ВРП) показателя за определенный период. На чем основано это увеличение – на форсировании уровня производства за счет увеличения факторов производства или на применении инновационных методов и технологий, понятие экономического роста не учитывает.

Теория экономического развития ориентирована на долгосрочную перспективу и предусматривает ориентацию на повышение качества производимых товаров. Под качеством можно понимать улучшение характеристик выпускаемых товаров и услуг, использование более экологичного сырья, автоматизацию производственных процессов за счет использования более совершенного оборудования и т.д. Фактически, качество – это инновационное развитие, которое обеспечивает на выходе удовлетворение потребительских потребностей. Качество ремонта энергетического оборудования заключается в существенном сокращении его поломок – то есть население не будет ощущать на себе, как это обычно бывает, масштабные проблемы энергетического комплекса;

Следующие трактовки эффективности более часто встречаются в отечественных исследованиях:

4) Прибыльность, которая рассматривается как элемент эффективности с точки зрения участвующих в контрактной системе частных предприятий. Получая заказы на выполнение отдельных стадий ремонта энергетического оборудования, бизнес рассчитывает на извлечение прибыли. Прибыль является основным стимулом в рыночной экономике, мотивирует предприятия к дальнейшему развитию, модернизации и повышению уровня оказываемых услуг.

В то же время, прибыльность является отображением эффективности не только для бизнеса, но и для государства, как экономического агента. Прибыльные предприятия являются основной для поступления налоговых отчислений в бюджеты – таким образом, обеспечивается перераспределение денежных потоков между субъектами рыночных отношений. Оборот денежных средств, увеличение доходной части за счет налоговых отчислений без провоцирования роста цен (например, провоцирует рост цен повышение налога на добавленную стоимость), приводит к потенциальному увеличению финансирования (рис.22):

Рисунок 22 — Схема потенциального увеличения финансирования.

5) Производительность труда также входит в трактовку эффективности, однако, фактор производительности, который во времена плановой экономики считался ключевым, в настоящее время постепенно отходит на второй план.

Производительность в зарубежных научных исследованиях и производительность в отечественной практике – понятия схожие, однако, есть одно принципиальное различие. Советская экономическая мысль, и как следствие, современная российская экономическая мысль привыкли оперировать в подавляющем большинстве случаев только понятием производительности труда. Зарубежный подход не выделяет труд ключевым фактором в контексте производительности – деньги также должны работать с максимальной производительностью;

6) Инновации, новшества являются показателем эффективности, который, с одной стороны, характеризует качество, а с другой – отражает развитие научной мысли и научный потенциал энергетической отрасли.

Инновационные подходы должны быть активно интегрированы в действующую контрактную систему – сила инноваций заключается не в получении разового конкретного результата, а в долгосрочном эффекте. Показатель инновационности может быть выражен количеством внедренных и реализованных на практике новшеств при ремонте энергетического оборудования.

Выделим основные проблемы, которые возникают у АО «ТНИИС», связанные с энергоэффективностью:

1) Высокий уровень износа основных фондов требует постоянных планово-предупредительных ремонтов оборудования. Неэффективное планирование ремонтных работ приводит к потерям в производительности и снижению энергоэффективности;

2) Несмотря на работу предприятия по гособоронзаказу, присутствует существенная дифференциация в объемах работ, которые меняются ежегодно. Как следствие, возникает проблема планирования производственного процесса в плане производственных мощностей – оборудование либо простаивает, либо работает с высокой степенью загрузки для исполнения установленных директивных сроков.

 

Глава 3. Разработка мероприятий по внедрению энергосберегающих технологий на АО «ТНИИС»

3.1 Мероприятия по оптимизации системы управления разработкой по внедрению энергосберегающих технологий на АО «ТНИИС»

 

Уровень энергоэффективности производства оказывает существенное влияние на конкурентоспособность АО «ТНИИС», что напрямую влияет на долю предприятия в рыночной экономике. Ввиду растущих цен на энергоносители влияние уровней энергоэффективности на успешную работу предприятий возрастает год от года, и вопрос повышения энергоэффективности производства становится критически важным.

К основным показателям энергоэффективности, которые нуждаются в постоянном мониторинге, относятся:

— индекс энергоэффективности предприятия относится к удельному энергопотреблению на единицу продукции. В дополнение к определенному общему потреблению энергоресурсов для производства, удельное потребление энергоресурсов распределяется на разные стадии производства, разные технические процессы или технические операции. Кроме того, показатели энергоэффективности могут быть определены для отдельных единиц оборудования, используемых на предприятии.

Чтобы отразить энергоэффективность отдельного оборудования или производственных процессов, индивидуальные показатели энергоэффективности используются в основном для каждого потребления энергоресурсов и кВтч / единица производства, Гкал / единица производства кубических метров / единица продукции и т. Д. Чтобы отразить эффективность предприятия или эффективность ряда продуктов, общее потребление всей энергии, потребляемой продуктами, использует измерение CT. Тонны. / Единица продукта.

Первым шагом к повышению энергоэффективности является проведение детального аудита текущего состояния системы энергопотребления и отдельного оборудования, а также анализ договорных условий и технических процессов поставщика энергии с учетом эффективности организации с точки зрения энергопотребления.

По результатам аудита необходимо получить информацию по 3 основным направлениям:

1) Можно ли изменить условия контракта с поставщиком энергии для сокращения платежей. Значительное сокращение платежей за электроэнергию часто можно получить, изменив систему ценообразования. Если есть возможность получить энергоресурсы у альтернативных поставщиков, необходимо сравнить платежи.

2) Можно ли уменьшить количество потребляемой или оплачиваемой энергии путем изменения организации производственного процесса? Например, при внедрении нескольких тарифов на доставку электроэнергии можно добиться значительной экономии за счет смещения пикового потребления на более низкие тарифные ставки и сглаживания пиковых нагрузок при оплате счетов за электроэнергию. В некоторых случаях изменение режима работы устройства требует изменения организации производственного процесса, в других случаях изменение режима работы устройства без вмешательства в организацию производства. Благодаря оптимальной организации производственного процесса количество операций нагрева, запуска, розжига и других энергоемких операций может быть сокращено.

Потенциал энергосбережения должен быть определен, и список технических мер энергосбережения должен быть получен путем расчета необходимых инвестиций, ожидаемой экономии энергии и периодов окупаемости инвестиций. Эти меры могут напрямую сэкономить энергоресурсы и сэкономить затраты на энергию без экономии физической энергии. Одним из примеров является установка системы накопления энергии при использовании платы за электричество. Система получает электроэнергию от сети в ночное время в периоды низких цен на электроэнергию и обеспечивает электроэнергию потребителей в периоды высоких цен на электроэнергию. Система также может использоваться для уменьшения пиковой мощности (в случае платной мощности). В то же время, организация рабочего процесса в АО «ТНИИС» требует соблюдения директивных сроков, что препятствует выстраиванию рабочего процесса исключительно в ночное время при минимальных расходах на электричество.

Реализация мер по повышению энергоэффективности в АО «ТНИИС» предполагает, что после подробного аудита и обоснования каждого события эти меры реализуются поэтапно, с учетом запланированных сроков, запланированных эффектов и необходимых инвестиций.

1) Организационные меры.

При правильной разработке на этапе аудита большинство организационных мер могут быть реализованы экспертами компании без привлечения сторонних организаций. Некоторые виды деятельности требуют привлечения специализированных организаций или дополнительных финансовых затрат. Все необходимые инвестиции должны быть учтены в процессе аудита.

2) Технические меры

В большинстве случаев технические меры требуют финансовых вложений. Сумма инвестиций определяется на этапе аудита. Источник инвестиций определяется на основе размера инвестиций, чистой приведенной стоимости деятельности и индекса доходности инвестиций. В зависимости от источника инвестиционной деятельности могут быть реализованы на основе следующих принципов:

— Меры по реализации за счет собственных средств компании,

— Меры по реализации кредитного фонда,

— Меры по реализации, основанные на энергосервисных контрактах (контракты на энергоэффективность),

— Реализация энергосервисных контрактов, основанных на контрактах / элементах поставки, для обеспечения энергосбережения.

Мониторинг эффективности принятых мер является не менее важным шагом в повышении энергоэффективности компании. Каждое событие или одна и та же группа событий должны контролироваться отдельно. Продолжительность мониторинга определяется индивидуально для каждого события в зависимости от его характеристик. Сравнение потребления энергии должно быть сделано с сопоставимыми условиями. Расчет уменьшенных платежей должен учитывать изменения в тарифах и дисконтированных денежных потоках.

Таким образом, реализация системного подхода в рамках повышения энергоэффективности АО «ТНИИС» позволит добиться повышения организационной и экономической эффективности процессов, связанных с производственной деятельностью предприятия.

Как уже было отмечено в прошлой части работы, исполнение основных контрактных обязательств связано с выполнением работ в определенный срок. К сожалению, степень износа оборудования добавляет фактор вероятности в производственный процесс. Именно поэтому в работе для повышения энергетической эффективности деятельности предприятия предлагается совершенствование процессов ремонта энергетического оборудования на основании экономико-математического моделирования.

Организация ремонта с помощью сетевого планирования позволяет решить две важные задачи:

1) На сетевом графике выделить критические работы, которые требуют максимального сосредоточения управленческих ресурсов;

2) Получить объективное представление о реальной стоимости выполнения работ при необходимости их интенсификации.

В соответствие с организацией ремонтов энергетического оборудования, ремонты можно подразделить на:

— плановые ремонты, осуществляемые в весенне-летний период времени;

— внеплановые ремонты, возникающие в наиболее напряженный зимний период времени.

Рисунок 23 — Классификация ремонтов оборудования

Плановые ремонты оборудования – один из ключевых аспектов нормального функционирования оборудования, проводятся в соответствии с необходимостью ремонтов узлов (агрегатов) и направлены на предупреждение внеплановых ремонтов в зимний период времени. Исходя из назначения плановых ремонтов, можно сделать соответствующие вывода о свойствах организации данных ремонтов:

– значительное время для выбора исполнителей работ – как следствие, более эффективный отбор контрагентов;

– детерминированный по времени процесс – можно с большой долей вероятности определить начало и окончание работ.

Именно поэтому при плановых ремонтах наиболее целесообразно использовать модель детерминированного сетевого графика. Отобразим на рисунке 24 типовой сетевой график (в порядке возрастания работ):

Рисунок 24 — Пример типового детерминированного сетевого графика

В сетевом планировании важно представлять следующие моменты:

– путь, из точки 1 в точку n – это график выполнения работ от начальной стадии до конечной;

– стадии работ могут выполняться как отдельно, так и совместно;

– каждая работа в плановом ремонте имеет свою себестоимость.

Представим в табличной форме сетевой график планового ремонта оборудования (таблица 9):

Таблица 9

Сетевой график планового ремонта оборудования

Условные обозначения на сетевом графике:

–условное обозначение номера работы (i,j);

– время выполнения отдельной работы по ремонту задается как Tij;

– затраты Cij на выполнение формируются исходя из себестоимости каждой работы;

– сроки выполнения работ – ранние и поздние ТРН, ТРО, ТПН, ТПО.

Самый продолжительный путь на сетевом графике – критический путь. Обозначим критический путь выполнения работ как Tmax. Суммарная стоимость выполнения работ составляет Скр.

Оптимизация сетевого графика по критерию времени предполагает повышение интенсивности работ в соответствие с имеющимися резервами времени (таблица 10)

Таблица 10

Зависимость стоимости ремонта от времени выполнения

Рассмотрим далее возможности оптимизации расходования средств в процессе организации и осуществления внеплановых ремонтов оборудования энергетических предприятий. Внеплановые ремонты оборудования осуществляются при острой необходимости. Как правило, серьезные поломки оборудования ввиду высокой степени его износа происходят в зимний период. При этом, существенно обостряются коммунальные проблемы – например, недостаточное поступление тепла в дома потребителей.

Основное отличие внеплановых ремонтов от плановых – это отсутствие детерминированности процесса ремонта. Энергетическое предприятие не имеет времени для выбора контрагентов. При этом, от качества ремонта напрямую зависит отношение населения к коммунальным предприятиям. А как уже было отмечено – в XXI веке именно максимальное удовлетворение человеческих потребностей должно ставиться во главу угла.

Поскольку модель детерминированного сетевого графика не подходит, для внеплановых ремонтов необходимо использовать вероятностную модель. Ее основное допущение состоит в том, что существует три оценки исполнения работ по времени: оптимистичная (наименьшее время выполнения), реалистичная (ожидаемое среднее время выполнения), пессимистичная (максимальное время выполнения). Обозначим их соответственно, как a,m и b.

Тогда сроки выполнения работ Tij можно определить по следующей формуле (1):

Важным также является и нахождение дисперсии сроков выполнения работ(2):

Для процесса организации внеплановых ремонтов возможно решение следующих задач:

— определение вероятности соблюдения директивного срока;

— назначение директивного срока выполнения работ исходя из статистической вероятности выполнения срока.

Зададим вероятность соблюдения установленного срока как

Тогда (см. формулу 3):

где Ф(р) – функция Лапласа, в которой z – верхний предел интегрирования.

Задав таким образом вероятность выполнения внепланового ремонта, можно найти директивный срок выполнения комплекса работ.

где Ткр – математическое ожидание срока выполнения работ (находится как сумма Tij).

Учитывая, что время выполнения для внепланового ремонта – случайный процесс, затраты на выполнение работ также носят случайный характер. Однако, они также имеют зависимость от сроков выполнения работ, которая определяется методом наименьших квадратов. Тогда совокупные затраты на проведение ремонтов составляют(5):

Минимизация затрат на проведение ремонтов является одной из целей предприятия. Поскольку прибыль формируется как разница между выручкой (поступления от реализации энергетических услуг) и затратами, то целевая функция для предприятия выглядит как (6):

Проиллюстрируем порядок применения на практическом примере приведенной выше методики. Исходные данные, характеризующие деятельность условного энергетического предприятия, представим в таблице:

Таблица 11

Исходные данные, характеризующие деятельность АО «ТНИИС»

 

---

1  2  3  4