CC BY
40
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
(11)
О, при к = п +
Коэффициент загрузки, равный среднему числу хлыстов в группе, выраженный через вероятность, будет равен
K (n) = £ kPkn . (12)
к=1
Подставив выражение (11) в (12) и проведя некоторые преобразования, получим
п—1 да п—1
Кз(n) = Екрк + nZрк = n — Z(n — к)рк. (13)
к=1 к=п к=0
Величина п является переменной, зависящей от условий раскряжевки. Поэтому если при непрерывном поступлении сырья по i хлыстов в группу производится р. всех загрузок (i > 1, £р. = 1), то общий коэффициент загрузки будет равен
К =ХР, Кз (i). (14)
i >1
Максимальный коэффициент загрузки будет равен
К =У iB. . (14)
з max Г/ ^ '
i>1
Эффективность групповой раскряжевки по отношению к поштучной, то есть рост производительности раскряжевочной установки, можно определить по формуле
К — К (1)
Кф =—3-----з— X100%. (15)
эф Кз (1) ' '
При максимальной загрузке К = К , Кз(1) = 1. Поэтому из равенства (15) вытекает, что максимально возможный рост производительности раскряжевочной установки при групповом способе обработки хлыстов можно определить по формуле
К . = (К — 1)х100%. (16)
Из рассмотренного выше можно сделать вывод, что эффективность поштучно-группового способа раскряжевки хлыстов будет определяться интенсивностью входящего потока хлыстов X,
параметром Эрланга m, циклом раскряжевочной установки t , а также множеством Q, описывающим соотношения максимально возможных размеров поперечного сечения групп хлыстов. Вместе с тем, эффективность применения поштучно-групповой раскряжевки хлыстов будет определяться не только параметрами самого процесса и заданными техническими характеристиками раскряжевочной установки, но и степенью однородности размерно-качественной структуры входящего потока хлыстов.
Размерная структура хлыстов характеризуется их распределением по толщине и длине. В большинстве случаев распределение хлыстов по толщине и длине подчиняется нормальному закону. Вместе с тем, часто встречаются условия, когда распределение хлыстов по толщине выражается логарифмически нормальным законом.
Качественная структура хлыстов характеризуется породным составом и степенью их поражения основными сортообразующими пороками, которые необходимо учитывать при разработке оптимальных схем раскроя и разделении всей совокупности хлыстов на относительно однородные группы.
Библиографический список
1. Маслов, В.В. Загрузка автоматизированных раскряжевочных установок слешерного типа при групповой обработке хлыстов / В.В. Маслов // Вопросы автоматизации лесозаготовительного производства: сб. науч. тр. - Химки: ЦНИИМЭ, 1980. - С. 69-74.
2. Способ производства круглых лесоматериалов: Описание изобретения к авторскому свидетельству / А.К. Редькин, С.К. Теслюк, А.С. Торопов и др. - № 1798191 от 08.10.92.
3. Редькин, А.К. Управление операциями на лесных складах / А.К. Редькин. - М.: Лесная пром-сть, 1979. - 208 с.
4. Редькин, А.К. Основы моделирования и оптимизации процессов лесозаготовок: учебник для вузов / А.К. Редькин. - М.: Лесная пром-сть, 1988. - 256 с.
5. Установка для групповой раскряжевки хлыстов / В.И. Слободин, Б.М. Кроменский, С.И. Кокшаров и др. // Лесоэксплуатация и лесосплав. Научно-технический реферативный сборник. - 1983. - № 5.
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ СОЗДАНИЯ КОМБИНИРОВАННЫХ ЛЕСООБРАБАТЫВАЮЩИХ ЦЕХОВ
А.А. ШАДРИН, проф. каф. технологии и оборудования лесопром. производстваМГУЛ, канд. техн. наук
Исследования лесообрабатывающих производств в условиях лесозаготовительных предприятий показали, что загрузка оборудования в цехах может существенно снижаться вследствие ко-
лебания объемов лесозаготовок, неравномерности объемного выхода определенных видов сортиментов от раскряжевочных установок, вследствие изменения таксационных характеристик разрабатывае-
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2007
125
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
мых лесосек и т.п. [2]. Повысить загрузку станков в лесообрабатывающем цехе можно за счет подачи на обработку в цех дополнительного объема других по назначению сортиментов, что позволит получить дополнительный объем готовой продукции и повысить эффективность данного производства.
Для технико-экономической оценки параметров функционирования технологических процессов комбинированных цехов приняты удельные приведенные затраты и приведенный доход. Удельные приведенные затраты, учитывающие эксплуатационные расходы капиталовложения по исследуемой системе и позволяющие проследить изменение затрат на обработку сырья в комбинированном цехе, определяются по формуле
З = С + ЕК, (1)
где С - удельная себестоимость обработки сырья, руб./м3;
Е - коэффициент эффективности капитальных вложений;
К - удельные капиталовложения, руб./м3.
При определении параметров технологических процессов комбинированных цехов необходимо учитывать воздействие на них операций на складе сырья перед цехами и операций на складе готовой продукции. Это взаимное воздействие в рассматриваемой системе сказывается на параметрах входящих и выходящих потоков древесины.
В общем виде приведенные затраты по исследуемой системе определяются следующей зависимостью
З = З + З + З (2)
'Ук.С '-’ц 'Ук.П’
где З - суммарные удельные приведенные за-
траты, руб./м3;
З
^СКС - удельные приведенные затраты по складу сырья перед цехом, руб./м3;
ЗЦ - удельные приведенные затраты по лесообрабатывающему цеху, руб./м3;
ЗСКП - удельные приведенные затраты по складу готовой продукции цеха, руб./м3.
Методика определения ЗСКС и ЗСКП изложена в работе [1].
Удельные приведенные затраты по комбинированному лесообрабатывающему цеху ЗЦ определяются по формуле (1) с учетом, что производительность технологических линий цеха будет составлять
ПЦ = £ ПЦ • 5.
Ц f=i Ц' '
(3)
где 5. - коэффициент загрузки технологических линий цеха при обработке i-х сортиментов;
n - количество видов сортиментов, поступающих в цех на обработку.
Оценка эффективности функционирования может быть рассмотрена на примере следующих вариантов:
- определение экономической эффективности повышения загрузки станков лесообрабатывающего цеха за счет обработки различных по назначению сортиментов в общих технологических потоках;
- определение экономической эффективности концентрации различных по назначению лесообрабатывающих производств (цехов) в едином комбинированном цехе.
При определении экономической эффективности повышения загрузки оборудования лесообрабатывающего цеха для примера был рассмотрен цех по производству пилопродукции - шпал и мелких пиломатериалов. При этом первоначальная загрузка технологических линий составляет 90, 70 и 50 процентов. Требуемая дозагрузка оборудования цеха другими по назначению сортиментами (тарным сырьем) будет соответственно составлять 10, 30 и 50 процентов. Экономическая оценка выполнялась для однопоточного и двухпоточного цехов.
Изменение удельных приведенных затрат в зависимости от уровня снижения загрузки оборудования цехов при различных объемах производства представлено на графике (рис. 1).
Из графика видно, что дозагрузка оборудования цеха другими по назначению сортиментами эффективна при любом уровне снижения загрузки технологических линий основным видом сырья - шпальным (сплошная линия). В противном случае будет наблюдаться сравнительно быстрый рост приведенных затрат на обработку сырья (пунктирная линия). При этом эффективность существенно возрастет с уменьшением загрузки основным видом сырья. Характер изменения приведенных затрат не меняется с увеличением количества технологических линий в цехе (кривая 1 - однопоточный цех, кривая 2 - двухпоточный цех). Дозагрузка оборудования цехов другими по назначению сортиментами обеспечивает снижение приведенных затрат на обработку сырья в среднем на 20-25 %.
При выборе эффективных вариантов обработки древесного сырья в комбинированных цехах необходимо учитывать изменение объемов обработки отдельных видов сырья.
126
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2007
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
Рис. 1. Зависимость удельных приведенных затрат на обработку сырья в шпалорезно-тарном цехе ЗЦ от уровня загрузки станков шпальным сырьем: 1 - для однопоточного цеха; 2 - для двухпоточного цеха; — - при дозагрузке; — — — - без дозагрузки
Это обстоятельство в ряде случаев сужает область применения критерия приведенных затрат. Более универсальным показателем для экономической оценки лесообрабатывающих производств является критерий приведенного дохода, который определяется следующим выражением
D = Ё Ц Q, - C - EK, (4)
i = 1
где D - приведенный доход, руб.;
Ц. - оптовая цена предприятия на продукцию i-го вида, руб.;
Q. - объем производства продукции i-го вида за определенный период времени, м3;
E - коэффициент эффективности капитальных вложений;
С - эксплуатационные затраты, руб.;
K - удельные капиталовложения, руб.
n - количество видов готовой продукции.
Приведенный доход позволяет соизмерять количество и качество получаемой продукции с единовременными и регулярными затратами на ее производство. Этот показатель учитывает приведенные затраты, а также объем товарной продукции в денежном выражении, что согласуется с тенденцией оценки рациональности создания комбинированных технологических процессов по стоимостным показателям.
Приведенный доход определяется на единицу так называемой условной продукции лесообрабатывающего цеха. Как правило, за единицу условной продукции в экономических расчетах
принимают единицу основного вида продукции, а выход продукции других наименований пересчитывают в условную посредством коэффициентов.
Экономические расчеты по определению приведенного дохода выполнены для условий функционирования комбинированного цеха по производству шпал, мелкой пилопродукции и технологической щепы. Расчеты выполнялись для однопоточного и двухпоточного цехов. Изменение приведенного дохода в зависимости от уровня загрузки оборудования цеха основным видом древесного сырья (шпальным сырьем) показано на рис. 2.
руб
500
450
400
350
90 80 70 60 5, %
Рис. 2. Зависимость приведенного дохода на единицу условной продукции лесообрабатывающего цеха D от уровня загрузки станков шпальным сырьем 8: 1 - для однопоточного цеха, 2 - для двухпоточного цеха; ——— - при дозагрузке; — — — - без дозагрузки
Из графика видно, что дозагрузка оборудования комбинированного цеха другими по назначению видами древесного сырья обеспечивает повышение приведенного дохода от лесообрабатывающего производства в среднем на 10-15 % по сравнению с вариантами, когда дозагрузка оборудования не производится.
Таким образом, дозагрузка оборудования цехов дополнительно другими видами древесного сырья эффективна при любом уровне снижения загрузки их технологических линий основными видами сырья.
При определении экономической эффективности концентрации различных по назначению лесообрабатывающих производств в едином комбинированном цехе было проведено сравнение технико-экономических показателей с соответствующими показателями работы специализированных цехов при обработке одинакового по
ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 1/2007
127
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
объему и составу сырья. Расчет экономической эффективности концентрации лесообрабатывающих производств производился по вариантам, представленным в таблице.
Комбинированные шпалорезно-тарные цехи имеют в своем составе технологические линии объединяемых специализированных цехов, за счет чего появляется возможность исключить из состава оборудования часть станков, выполняющих схожие операции.
Годовой экономический эффект от концентрации различных лесообрабатывающих производств на нижнем лесном складе в едином комбинированном цехе будет определяться по следующей формуле
n
Э =V З • Q - З • Q (5)
Т ПР/ *-Г/ ПРК -^ГК v '
i=1
где ЭГ - годовой экономический эффект лесообрабатывающего производства в комбинированном цехе, руб.;
ЗПР. и ЗПРК - приведенные затраты на обработку сырья в 7-х цехах и в комбинированном цехе соответственно, руб./м3;
Qn и QTK - годовые объемы обработки сырья в .-х лесообрабатывающих цехах и в комбинированных цехе соответственно, м3;
n - количество лесообрабатывающих цехов, объединяемых в едином комбинированном цехе.
Значение QTK определяется в общем случае по формуле
S
Q = m У П • Ъ (6)
•^ГК Г СМ/ j \У/
j=1
где тГ - число смен работы цеха в году, смен; пСМ/ - сменная производительность технологических линий цеха при обработке j-х видов сортиментов, м3;
8. - коэффициент загрузки технологических линий цеха при обработке j-х сортиментов;
S - количество видов сортиментов, поступающих в цех на обработку (как правило, S численно равно количеству объединяемых специализированных цехов n).
На рис. 3 приведены результаты расчета годового экономического эффекта от концентрации в едином комбинированном цехе шпалорезного и тарного производств.
Установлено, что наибольший эффект от концентрации достигается при объединении специализированных цехов с малыми объемами обработки сырья. Экономический эффект при этом достигается за счет снижения удельных капиталовложений на строительство цехов и повышения производительности лесообрабатывающих линий, что обеспечивает снижение приведенных затрат на обработку древесного сырья на 15-30 % в зависимости от объемов производства. Объединение однопоточных шпалорезного и тарного цехов в двухпоточном комбинированном цехе обеспечивает годовой эффект в размере более 300 тыс. руб. С увеличением объемов обработки сырья в специализированных цехах эффективность их концентрации снижается.
Таблица
Варианты концентрации специализированных цехов в едином комбинированном цехе
Базовые варианты Предлагаемые варианты
Специализированные цеха Годовой объем производства по сырью,тыс. м3 Комбинированные цехи Годовой объем производства по сырью, тыс. м3
ВАРИАНТ 1
Однопоточный шпалорезный цех Однопоточный тарный цех 44,50 18,00 Двухпоточный шпалорезно-тар-ный цех с обработкой: а) шпальных бревен б) тарных бревен 44,5 19,25*
ВАРИАНТ 2
Двухпоточный шпалорезный цех Однопоточный тарный цех 95,23 18,00 Трехпоточный шпалорезно-тар-ный цех с обработкой: а) шпальных бревен б) тарных бревен 95,23* 18,36*
ВАРИАНТ 3
Двухпоточный шпалорезный цех Двухпоточный тарный цех 95,23 38,50 Четырехпоточный шпалорезнотарный цех с обработкой: а) шпальных бревен б) тарных бревен 95,23 38,50*
* В многопоточном цехе загрузка и производительность технологических линий возрастает на 7-9 %
128
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2007
