CC BY
9THE MAIN PROVISIONS OF THE METHODOLOGY FOR CALCULATING THE LEAST FREEBOARD
E.P. Ronnow, S. V. Davydov, V.M. Shmakov
Keywords: minimum freeboard, the geometrical characteristics of the vessel, the sweep of deck, method of calculation, the amendments to the minimum freeboard. The article deals with development of methods for determining minimum freeboard taking into account the geometric characteristics of the vessel. The procedure of normalization of the minimum freeboard for vessels in inland navigation.
УДК 629.12.0011.001.63
С.В. Студнев, аспирант ФГБОУВО «ВГУВТ» Е.Г. Бурмистров, д.т.н., профессор ФГБОУ ВО «ВГУВТ» Т.А. Михеева, к.т.н., доцент ФГБОУ ВО «ВГУВТ» 603950, г. Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5
ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ТЕХНОЛОГИИ РАЗДЕЛКИ СУДОВ НА ЛОМ С УЧЁТОМ ЭКОНОМИЧЕСКИХ КРИТЕРИЕВ И СУЩЕСТВУЮЩИХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ОГРАНИЧЕНИЙ
Ключевые слова: судоразделка, технология разделки судов, себестоимость разделки, экономические критерии, экономический эффект, эксплуатационные расходы.
Излагаются пути совершенствования технологии судоразделки с целью снижения трудоёмкости и себестоимости работ, а также повышения безопасности при их проведении. Эти факторы в совокупности определяют экономический эффект от судоразделки. Рассматривается выбор наиболее оптимального варианта технологии судоразделки с учётом экономических критериев, а также необходимость разработки целевой функции для расчёта экономического эффекта от разделки судов на лом с учётом существующих экологических ограничений.
Одним из путей повышения привлекательности судоразделки, как источника вторичных ресурсов и получения весьма существенной прибыли, является снижение себестоимости и трудоёмкости работ по разделке судов на лом [1]. Очевидно, что с чисто экономических позиций достигнуть этого можно за счёт снижения капитальных затрат. Как правило, на практике это выливается в привлечение к работам большого числа неквалифицированной рабочей силы, выполнению работ вручную, лишь с эпизодическим использованием средств малой механизации, бессистемному разукрупнению надстроек и корпусов судов. Следствием такой бессистемности является высокая травмоопасность и летальность несчастных случаев, загрязнение территории судораз-делочной площадки, прилегающей акватории и окружающей природной среды (ОС). Два последних обстоятельства накладывают на судоразделочные процедуры дополнительные ограничения, которые часто приводят к коллизиям с экономической целесообразностью процесса судоразделки в целом. Поэтому актуальным представляется обоснование экономической целесообразности судоразделки в условиях весьма жёстких экологических ограничений. Решение проблемы авторам данной статьи видится в совершенствовании технологий судоразделки, разработке и внедрении новых средств технологического оснащения (СТО) для производства работ, своевременной и комплексной подготовки производства [2]. Все перечисленные мероприятия позволяют
решить две основные задачи судоразделки: 1) снизить трудоёмкость, а, следовательно, и себестоимость работ; 2) повысить их безопасность. И то и другое в совокупности определяют экономический эффект от судоразделки. К тому же и трудоёмкость, и безопасность работ являются известными и понятными специалистам категориями. При использовании этих категорий для расчётов экономической эффективности нет необходимости внесения каких-либо существенных изменений в стандартные методики расчёта. Достаточно скорректировать расчёт только в части определения себестоимости работ. При существенном снижении трудоёмкости расчёта это позволит оптимизировать процесс судоразделки за счёт выбора наиболее приемлемого решения из числа возможных альтернативных вариантов. В том числе за счёт использования в этих вариантах новых технологий и СТО.
На основании приведённых аргументов возникает необходимость разработки целевой функции для расчёта экономического эффекта от разделки судов на лом. В общем случае такая функция может быть представлена известным уравнением [1]:
= : - ^ ■ . , тыс. руб., (1)
где Э^ф - экономический эффект от внедрения технологии, тыс. руб., Л С....- - изменение себестоимости разделки судна (с дополнительной прибылью) в результате применения рекомендуемой технологии, тыс. руб.,
- капитальные вложения, идущие на приобретение новых средств технологического оснащения для реализации рекомендуемой технологии, тыс. руб., - нормативный коэффициент эффективности дополнительных капитальных вложений на новые средства технологического оснащения, который принимается £н=0,15.
Если имеется несколько альтернативных вариантов технологии судоразделки, то на первом этапе расчёта всегда выбирают два наилучших варианта, поэтому целевую функцию удобнее представить как:
= '^¡т:::: " :" ^ '], тыс. руб., (2)
где Ссеб1 и Ссеб2 - соответственно себестоимость судоразделки по альтернативным
вариантам технологии, тыс. руб.; Ккап.влл и Ккап.вл.2 - капитальные вложения на освоение альтернативных вариантов технологии, тыс. руб.
Так как экономическая эффективность производства находится в прямой зависимости от его технического уровня, а так же от программы загрузки предприятия (су-доразделочной площадки) и времени разделки судна, то расчёт необходимо выполнять с учётом следующих допущений и ограничений:
1. Уровень механизации производства (%) может принимать значения в диапазоне:
0< у„<100 (3)
2. Срок разделки судна должен удовлетворять условию:
где Ац — количество судов /-го проекта, разделываемых по /-ой технологии;
г - время, необходимое на разделку судна /'-го проекта, разделываемого по у'-ой
технологии, затраченное на начальный рез I (или размер металлургического куска), ч;
п - количество типов судов, которые можно разделать на конкретной судоразделоч-
ной площадке, ед.; к - количество альтернативных технологий разделки судна, ед.; Тг -фонд времени основных рабочих при разделке судна ручным способом, ч; " - — фонд времени основных рабочих, при разделке судна механизированным либо
комбинированным способом, ч; Л'. - количество единиц используемого технологического оборудования, ед.
Производительные возможности (производственная мощность) судоразделочной площадки (количество единиц специального оборудования, численность рабочих) должны обеспечить выполнение заданной производственной программы по разделке судов.
3. Так как воздействие на ОС в ряде случаев следует рассматривать как доминирующий фактор, оно не должно превышать максимально допустимых значений:
-V: " - ■ Л..., £ Г...., (5)
где 1'тах —максимальное допустимое воздействие на окружающую среду от судораз-делки, без необратимых негативных последствий для ОС (с учётом отрицательного влияния на здоровье работников); V ■ -затраты на оплату негативного воздействия на атмосферу (эмиссии в атмосферу)
от тепловой резки, тыс. руб.; плата за размещение отходов производства, тыс. руб.;
затраты на восстановление окружающей среды, тыс. руб.; количество разделанных судов за расчётный период, ед.
В общем виде, при разработке того или иного варианта технологии разделки судна необходимо учитывать суммарное воздействие на окружающую среду различных факторов, действие которых должно быть сведено к минимуму:
" (6)
где Кгы^' - объём вредных выбросов в атмосферу, м3; ■ - объём сбросов в гидросферу, м3; : "."-...: - объём загрязнения литосферы, м3;
; - сумма платежей за загрязнение ОС, тыс. руб.;
сумма платежей по назначенным штрафам за загрязнение ОС, тыс. руб.
Как следует из уравнения (2), разделка судна может осуществляться с использованием различных технологий и СТО (далее моделей технологий). Поэтому представляет практический интерес расчёт изменения себестоимости судоразделки при использовании взамен существующей (исходной) альтернативной модели технологии [3], то есть:
ЛСм5=ДС,/;, + ЛС^^. ТЫС. руб., (7)
где ДС'-/., — изменение заработной платы рабочих при использовании новых технологий и СТО, тыс. руб.;
^Сщж-шдрасх ~ изменение уровня накладных расходов при использовании сопоставляемых моделей технологии, тыс. руб.
Изменение заработной платы рабочих можно оценить по формуле:
1С) , = ,-^С.. ; , тыс. руб., (8)
где ДС5.,,д— экономия основной заработной платы при разделке судна, тыс. руб., ДОкли/л — дополнительная экономия по накладным расходам заработной платы, тыс. руб.
Экономия основной заработной платы определяется как:
::-.:. = тыс. руб. (9)
ИЛИ
АСосы/п = тыс. руб., (10)
где —затраты на основную заработную плату рабочих при исходной технологии, тыс. руб.;
затраты на основную заработную плату рабочих при применении альтернативной технологии, тыс. руб.;
среднечасовая заработная плата основных рабочих (с учетом различных дополнительных коэффициентов) по профессиям, руб./ч;
изменение численности рабочих, занятых в осуществлении процедур судораз-делки, вследствие применения новой технологии, чел.
Изменение численности рабочих рассчитывается по формуле:
(11)
где Ти —трудоёмкость операций разделки судна, выполняемых ручным и механизированным способом при применении исходной технологии, н-ч. (Ти = Т^у. ТаТь!П — трудоёмкость операций разделки судна, выполняемых по альтернативной технологии, н-ч, (Т„Тьт =
норма выработки основного рабочего (по профессиям), н-ч; - количество разделанных судов за период времени /, ед.
Изменение основной заработной платы рабочих можно вычислить, применяя следующие зависимости:
^ =:.,■"-.- тыс. руб., (12)
где I ;;рЛ — среднечасовая заработная плата рабочих (принимается по данным предприятия), руб./ч;
Тпр.г — трудоёмкость работ на различных этапах разделки (различных операций при использовании исходной технологии), н-ч.
= :..,■ 7_. . тыс. руб., (13)
где IсрЛ —среднечасовая заработная плата рабочих (принимается по данным предприятия, с учетом переработок и коэффициента трудового участия), руб./ч;
трудоёмкость работ на различных этапах разделки (различных операций при использовании рекомендуемой технологии), н-ч.
Для дальнейших расчётов более удобно использовать выражение (10), поскольку оно более корректно отражает изменение трудоёмкости судоразделки и, вследствие
195
этого, изменение количества рабочих при одинаковой производственной программе. Это более точно учитывает изменение дополнительной заработной платы рабочих. С учётом отмеченного:
, тыс. руб.
(14)
где — изменение уровня пропорциональных накладных расходов по отношению к основной заработной плате (отчисления на социальное страхование, дополнительную заработную плату и т.д.), тыс. руб.
Изменение уровня накладных расходов выражается в долях от основной заработной платы:
- дополнительная заработная плата - аа = 1,3 (130%);
- отчисления на социальное страхование - аа = 0,3 (30%). Тогда общее изменение заработной платы можно рассчитать как:
д о = Д 41 ■
п
+
100
Д С 5 =
осн.-
Д1^-' ^ срд.ч +
\ 100 )
■ £срд.ч ' Ьсрд.ч
■--■Ц^. тыс. руб.
(15)
При этом, накладные расходы рассчитываются по формуле:
, руб., руб., (16)
где У к - сумма дополнительных затрат, необходимых для вьшолнения технологического процесса по разделки судна на лом, тыс. руб.
Для расчёта к добно использовать формулу:
-.= ! "■ = г::: ~ :■::. ~ :.г, : _ ::-: _ — тыс. руб., (17)
где к —дополнительные эксплуатационные расходы, тыс. руб.;
затраты на доставку оборудования на судоразделочную площадку, тыс. руб.; затраты на демонтаж старого оборудования, тыс. руб.; затраты на установку нового оборудования на месте судоразделки, тыс. руб.; Кцсв— затраты на освоение новой техники, тыс. руб.;
А"...... ... - затраты на разработку необходимой технологической оснастки, тыс. руб.;
уровень негативного воздействия на окружающую среду;
суммарные дополнительные эксплуатационные расходы, связанные с применением нового СТО в рекомендуемой технологии, тыс. руб.
Эксплуатационные расходы включают в себя затраты на материальное и энергетическое обеспечение функционирования новых СТО амортизацию новых
СТО затраты на заработную плату рабочих, задействованных в обслуживании новых СТО (Рзг) и затраты, связанные с ремонтом (переналадкой) новых СТО (Рр). Формула для расчёта имеет вид:
'".'■.у:::: = ' .." _ г'. _ г> . _ руб ^ (18)
Экологические ограничения в общем виде можно представить как изменение уровня негативного воздействия на окружающую среду. То есть
где А' - количество загрязняющих элементов, выделяющихся при резке, г/п.м.
(;? - количество методов резки); ^рез~~ длина реза, п.м.
Общее изменение уровня негативного воздействия можно рассчитать по формуле:
=—г1—^ : (20)
где Щусж~ негативное воздействие на ОС (атмосферу, гидросферу, литосферу) при применении исходной технологии разделки судов;
: - негативное воздействие на ОС (атмосферу, гидросферу, литосферу) при применении альтернативной технологии разделки судов.
Для оценки негативного воздействия на ОС в стоимостном выражении [3] можно использовать формулу:
■■"г: = -V. - - руб., (21)
где vp¡ — затраты на оплату негативного воздействия на атмосферу от тепловой резки, тыс. руб.;
г - - плата за размещение отходов производства, тыс. руб.; затраты на восстановление окружающей среды, тыс. руб.
С учётом отмеченного, изменение себестоимости разделки судна составит:
Для упрощения уравнения (22) удобнее ввести следующие обозначения: )■ тогда уравнение (22) запишется в следующем виде:
Подставляя ДСсе6 в уравнение (1) и используя зависимость КДОШ от Ум, получим:
После соответствующих математических преобразований целевая функция примет вид:
В целях упрощения уравнения (25) введём следующие обозначения:
2\=-а - (С2 - С3);
Тогда:
Z2=-b ■ (G2 - G3): Z3=-c- (G2 - G3y. Z4=A4t ■ Lcpà.4 ■ Cl +
(26)
Определение уровня экономии трудоёмкости ручной разделки судна в исходной модели технологии выполняется по формуле:
(27)
где — трудоёмкость операций, выполняемых вручную ^и.р.т. ~ Тбазл:)- Н-Ч.; ^алтипр. ~ трудоёмкость разделки при применении альтернативной технологии
(^спьтмр. ~ Тпрм)? Н-Ч.
То есть изменение себестоимости и экономическую эффективность производства можно представить как:
(28)
С учётом последнего замечания целевая функция примет следующий окончательный вид:
' - (29)
В заключение необходимо отметить следующее. В настоящий момент использование существующих методов расчета экономической эффективности судоразделки, а также выбора технологии разделки судов на лом, основывается на экономических, технических и технологических показателях производства без учета негативного воздействия на окружающую среду. Обоснованный в данной статье выбор технологии разделки судов на лом с учётом экономических критериев, а также вид и назначение целевой функции, основанный на объединении в комплексы технических и экономических показателей, позволяет снизить трудоемкость расчета экономической эффективности судоразделки в случае изменения технологии или при сравнении нескольких вариантов судоразделки. При этом учитываются экологические ограничения, так как они в значительной степени влияют на экономическую эффективность судоразделки. Полученная целевая функция представляет собой модель, основанную на квадратичной зависимости капитальных вложений на новое оборудование от уровня механизации судоразделочного производства.
Она позволяет определить наиболее выгодный, с точки зрения получения максимальной прибыли, вариант технологии судоразделки, с учетом затрат на дооснащение предприятия технологическим оборудованием, определением затрат на расходные материалы, материально-техническое обеспечение производства, заработную плату производственных рабочих, затрат на возмещение вреда окружающей среде и т.д. С помощью целевой функции можно выполнить технико-экономические обоснования выбора того или иного варианта судоразделки.
Список литературы:
[1] Студнев С.В. Математические методы воспроизведения геометрии судовой поверхности при подготовке производства к разделке судов на лом / С.В. Студнев, Е.Г. Бурмистров // Судостроение. - 2014. - №1. С. 70-73.
[2] СН 509-78 Инструкция по определению экономической эффективности использования в строительстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений.
[3] Бром А.Е., Елисеева Е.В., Математическая модель организации производства на основе ресурсосбережения / Наука и Образование. - Научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013, вып. 5.
JUSTIFICATION OF THE CHOICE OF TECHNOLOGY FOR CUTTING SCRAP SHIPS, TAKING INTO ACCOUNT ECONOMIC CRITERIA AND EXISTING ENVIRONMENTAL RESTRICTIONS
S. V. Studnev, E. G. Burmistrov, T.A. Mikheeva
Keywords: sudorazdelka technology ship recycling, the cost cutting, economic criteria, economic impact, operating costs.
It outlines ways to improve technology sudorazdelki to reduce labor intensity and cost of the work, as well as improve safety in their conduct. These factors combine to determine the economic impact of sudorazdelki. The way of selecting the most optimal variant sudorazdelki technologies, taking into account the economic criteria, as well as the need to develop objective function to calculate the economic effect of cutting scrap ships, taking into account existing environmental restrictions.
