Оценка возможностей развития производственной системы угольного разреза Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

УДК 658.512

A.B. Соколовский

ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТЕЙ РАЗВИТИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ УГОЛЬНОГО РАЗРЕЗА

В настоящее время в отечественной угледобывающей отрасли основную долю составляют частные угольные компании и предприятия, которые обеспечивают 95 % добычи угля в стране. В последние десять лет количество угольных разрезов увеличилось в два раза и составило на начало 2006 г. 143 предприятия [1]. Несмотря на то, что развитие угольных предприятий осуществляется с учетом мировой рыночной конъюнктуры, на действующих разрезах сохраняется низкий уровень использования труда и капитала. Этот уровень воспроизводится и на вводимых в эксплуатацию разрезах, хотя в проектах предусматриваются высокие показатели производительности оборудования и эффективности производства.

Сложившаяся ситуация объясняется в трудах современных ученых сформировавшимся организационнотехнологическим укладом и особенностями производственных отношений на российских предприятиях.

Повышение эффективности угольного разреза невозможно без развития производственной системы, в которой соединяются труд и капитал и потребляется более 80 % ресурсов. Оценку потенциала производственной системы с целью разработки методов ее дальнейшего развития следует осуществлять на основе выявления закономерностей функционирования.

Для этого необходимо проанализировать ее структуру и функции.

Главной функцией производственной системы угольного разреза является осуществление производственного процесса. С понятием «производственный процесс» тесно связаны понятия «комплекс рабочих процессов» и «рабочий процесс» (табл. 1).

Из приведенных определений видно, что на каждом уровне производственного процесса выделяется как технологическая, так и организационная составляющая (рис. 1).

Подход к декомпозиции производственного процесса по средству и предмету труда (см. табл. 1) большинством исследователей используется и для декомпозиции производственной системы. При этом появляется возможность детального рассмотрения и совершенствования каждого рабочего процесса, но недостаточно учитывается системное взаимовлияние параметров этих процессов.

Автор предлагает рассматривать производственную систему угольного разреза как систему, состоящую из технологической и организационной подсистем, взаимодействие которых имеет определяющее влияние на ее качественное состояние. Анализ их взаимодействия в рамках производственной системы разреза позволяет определять значения параметров рабочих процессов, обеспечивающие общесистемную эффективность.

Таблица 1

Используемые понятия [2]

Понятие Дефиниция

Рабочий процесс Четко определенная и отличающаяся по своей организационной структуре и технологическому содержанию часть комплекса рабочих процессов; в зависимости от сложности имеет один или несколько предметов труда

Комплекс рабочих процессов Организационно и технологически обособленная часть производственного процесса, характеризующаяся специфическим технологическим содержанием и требующаяся для своего выполнения специальных средств производства и рабочих определенных профессий. Выполнение работ по комплексу рабочих процессов приводит к изменению форм и свойств предмета труда или его положения в пространстве.

Производственный процесс Процесс труда, имеющий определенное технологическое и организационное содержание, направленный на создание конкретных материальных благ и характеризующийся постоянством главного предмета труда. Производственный процесс представляет собой совокупность комплексов рабочих процессов, необходимых для добычи полезного ископаемого

Производственный процесс

КРП 1

РП1 РП2

РПп

КРП 2

РП1 РП2

РПп

КРП п

РП1 РП2 РПп

КРП — комплекс рабочих процессов РП — рабочий процесс | | Организационная составляющая | | Технологическая составляющая

Рис. 1. Схема декомпозиции производственного процесса

Предлагаемые формулировки понятий «технологическая подсистема» и «организационная подсистема» основаны на классических дефинициях понятий «технология» и «организация», а также на определениях, разработанных применительно к горному производству.

Технологическая подсистема угольного разреза - это основной структурный элемент производственной системы, который состоит из совокупности технических средств,

функционирующих в карьерном пространстве, и обеспечивает выполнение технологически обусловленных основных и вспомогательных процессов добычи угля открытым способом. Технологическая подсистема предопределяет предельные возможности производственной системы.

Организационная подсистема угольного разреза - это структурный элемент производственной системы, который включает совокупность принципов и правил регламентации

Рис. 2. Декомпозиция производственной системы

технологических процессов и согласования производственных функций. Организационная подсистема регулирует уровень использования ресурсов в технологической подсистеме, определяя тем самым возможности производственной системы в целом.

Для анализа структуры и функций производственной системы была проведена ее декомпозиция (рис. 2). Декомпозиция стала основой для формирования системы параметров (табл. 2).

Данные параметры, характеризующие состояние технологической и организационной подсистем, дают представление о влиянии отдельных рабочих процессов на эффективность производственного процесса.

Для определения уровня и обеспечения эффективного управления процессом развития технологической подсистемы достаточно контролировать 4 ее параметра: режим горных работ - по отношению среднего коэффициента вскрыши по месторождению к текущему коэффициенту, технологичность - по отношению мак-

симально достигнутой производительности горно-транспортного оборудования к эталонной, сбалансированность технологической цепочки - по соотношению производительности элементов цепочки с минимальным и максимальным значениями, функциональность использования оборудования -по отношению времени работы оборудования с технической производительностью к календарному фонду времени. В качестве показателя, характеризующего уровень развития технологической подсистемы целесообразно применять коэффициент использования ее потенциальных возможностей, определяемый как произведение значений контролируемых параметров.

Для определения уровня и обеспечения эффективного управления процессом развития организационной подсистемы достаточно контролировать 4 параметра: ритмичность технологических процессов - по отношению максимальной производительности горно-транспортного оборудования к средней, регламентированность технологических процессов - по отноше-

Таблица 2

Контролируемые параметры производственной системы угольного разреза

Характеристика Характеризуемый объект (процесс) Параметр Что позволяет оценить (установить) параметр?

Технологическая подсистема

Уровень использования техники Техника Удельная фактическая производительность экскаватора на 1 м3 ковша Уровень производительности однотипного оборудования разных марок

Состав работ Основные и вспомогательные процессы Коэффициент технологичности как отношение фактической часовой производительности к эталонной часовой производительности Соотношение основных и вспомогательных процессов

Режим горных работ Карьерное пространство Относительная скорость вскрышных работ Лишние объемы работ, выполняемых в карьерном пространстве

Сбалансированность технологической цепочки Совокупность технических средств Отклонение мощностей элементов от максимальной мощности системы Наличие узких звеньев в технологической подсистеме

Функциональность использования оборудования Техника Время работы оборудования с технической производительностью Время, в течение которого оборудование выполняет функцию

Организационная подсистема

Регламентированность технологических процессов Связи Доля процессов по типам: - эталонный - стандартный - нормируемый - ненормируемый Уровень регламентации процессов и их взаимосвязи

Функциональ- ность менеджмента Регламентирование и согласование функций Затраты времени на выполнение функций: - организация - контроль Рациональность использования времени руководителя

Рабочие процессы Использование ресурсов Коэффициент ритмичности как отношение средней суточной удельной производительности на 1 м ковша за анализируемый период к максимально достигнутой суточной производительности за тот же период Наличие узких звеньев в организационной подсистеме

Функциональность операционного персонала Использование труда Доля времени по типам: - функционально необходимое - нефункциональное - отсутствие работы Рациональность использования времени

нию (доле) стандартизированных про- циональность менеджмента - по отно-цессов к общему их количеству, функ- шению затрат времени руководителя

Уровень развития полсистемы Контролируемые параметры Коэффициент использования по-тенциаль-ных возможностей подсистемы

Режим горных работ Технологичность Сбалансированность технологической цепочки Функциональность использования оборудования

Эталонный Отклонение скорости вскрышных работ от среднего значения -0-5% К технол = 0,951,0 оэксуг>1300 м3/м3 Степень разба-лансированно-сти Д|<5%; Суммарная разбалансирован-ность ЕД|<25% Время работы оборудования с технической производительностью за год 7000-7500 час/год 0,72 -0,77

КрГр>0,98 Кт >0,97 К„ц >0,95 Кфо=0,8-0,85

Стандартный Отклонение скорости вскрышных работ от среднего значения -5-15% К о 8- технол 0,95 0эксут=юоо-1300 м3/м3 Д|=5-10% ЕД|=25-50% 5000-6500 час/год 0,32 -0,68

Кргр =0,85-0,95 Кт =0,7-0,97 Кстц=0,9-0,95 Кфо=0,60-0,75

Разбалансирован- ный Отклонение скорости вскрышных работ от среднего значения - 1550% К технол _ 0,550,8 0эксут =400-1000 м3/м3 д!=10-30% ЕД!=50-150% 2500-3300 час/год 0,1 - 0,21

Кргр =0,5-0,85 Кт =0,3-0,7 Кстц=0,7-0,9 Кфо=0,25-0,40

Рассогласованный Отклонение скорости вскрышных работ от среднего значения - более 50% К технол _ 0,450,55 0эксут<400 м3/м3 Д|>30% ЕД!>350% 1000-2000 час/год < 0,04

Кргр <0,5 Кт <0,3 Кстц<0,7 Кфо=0,1-0,23

Примечание

Кргр - отклонение скорости вскрышных работ от среднего значения, рассчитывается как отношение среднего коэффициента вскрыши по месторождению к текущему; Кт - Коэффициент технологичности: отношение максимальной достигнутой производительности к расчетной (Кт = 1-(Чэксут/ Чэксут макс); К3стц - отклонение мощности элемента от максимальной мощности системы. Характеризует степень разбалансированности элементов системы по мощности, а также мощность системы ограниченную мощностью запирающего элемента (Кстц=1-Д^

на контроль функционирования технологических процессов к общему фонду времени его работы, функциональность операционного персонала - по отношению затрат времени оператора на выполнение своей

функции к общему фонду времени его работы. В качестве показателя, характеризующего уровень развития организационной подсистемы целесообразно применять коэффициент использования ее потенциальных воз-

Уровень развития под- системы Контролируемые параметры Коэффициент использования потенциальных возможностей

Функциональность менеджмента, % Функциональность операционного персонала, % Регламентированность технологических процессов, % Ритмичность технических процессов

Эталонный Организация 5 Контроль 95 Функциональ- 85 ное Нефункцио- 0 нальное Отсутствие ра- 15 боты Эталонные 80 Стандартные 20 Нормируемые 0 Ненормируемые 0 (3см > 0,70

К ф.„=0,95 К ф. п.=0,85 КРп=1,0 КрГПМ =0,9-0,95

Стандартный Организация 20-30 Контроль 70-80 Функциональ- 75-80 ное Нефункцио- 5-10 нальное Отсутствие ра- 15 боты Эталонные 20 Стандартные 80 Нормируемые 0 Ненормируемые 0 3 см 0,40-0,55

ОТ 1 к ОТ II 5 4 Кф. п=0,75-0,8 Крп=1,0 КрГПМ=0,75-0,85

Уровень развития под- системы Контролируемые параметры Коэффициент использования потенциальных возможностей

Функциональность менеджмента, % Функциональность операционного персонала, % Регламентированность технологических процессов, % Ритмичность технических процессов

Разбалансированный Организация 40-60 Контроль 40-60 Функциональ- 10-15 ное Нефункцио- 40-65 нальное Отсутствие ра- 30-40 боты Эталонные 0 Стандартные 10-20 Нормируемые 30-60 Ненормируе- 30-50 мые 2 см 0,01-0,1

V УУУу 1

К ф.„=0,4-0,6 К фМ =0,10-0,25 К р.п=0,4-0,8 Крит=0,4-0,6

Рассогласованный Организация 70-80 Контроль 20-30 Функциональ- <10 ное Нефункцио- 30-50 нальное Отсутствие ра- 40-60 боты Эталонные 0 Стандартные 0 Нормируемые 20-30 Ненормируе- 70-80 мые 0 см А Ал л А к < 0,001

V 1

К ф.„=0,2-0,3 К ф. „ <0,1 К рп=0,2-0,3 Кр[ит<0,2

можностей, определяемый как произведение значений контролируемых параметров. Значения параметров, характеризующих состояние технологической и организационной подсистем, представлены в табл. 3, 4.

Уровень производительности основного горнотранспортного оборудования и эффективности использования ресурсов в производственной системе угольного разреза зависит от уровня развития ее технологической и организационной подсистем, а также от типа их взаимодействия. В зависимости от состояния своего развития подсистемы могут находиться на эталонном, стандартном, разбалансированном, либо рассогласованном уровнях. Эталонный уровень развития технологической и организационной подсистем характеризуется минимальными - до 5 % - отклонениями контролируемых параметров от потенциально возможных значений. Этот уровень достигается мировыми лидерами угольного бизнеса. Стандартный уровень характеризуется заметным увеличением отклонений параметров - на 15-20 % - и устойчиво достигается основным составом угледобывающих предприятий в экономически развитых странах. Разбалансированный уровень характеризуется низкими значениями контролируемых параметров - до 50 %, а рассогласован-

1. Итоги работы угольной промышленности России за январь-июнь 2006 год// Уголь. - 2006. - №9. - С. 36-44.

2. Горное дело: Терминологический словарь/Г. Д. Лидин, Л .Д. Воронина, Д. Р. Каплунов и др. - М.: Недра, 1990. - 694 с.

3. Корнилков С.Б. Управление рабочей зоной действующих и проектируемых глубоких карьеров: Дисс... д-ра тех. наук. -Екатеринбург, 1997. - 277 с.

ный - очень низкими - не более 30 % от потенциально возможных значений контролируемых параметров. Разбалансированный и рассогласованный уровни развития технологической и организационной подсистем преобладают на подавляющем большинстве угольных разрезов России.

При эталонном уровне развития технологической подсистемы значение этого коэффициента составляет 0,720,77, при стандартном - находится в границах - 0,32-0,68, при разбалансированном - 0,10-0,21, при рассогласованном - не превышает 0,04.

При эталонном уровне развития организационной подсистемы коэффициент использования ее потенциальных возможностей составляет более 0,70, при стандартном - 0,400,55, при разбалансированном -0,01-0,1, при рассогласованном - не превышает - 0,001.

Диагностика подсистем действующих угольных разрезов по предложенным параметрам и интегральным показателям позволяет определять состояние производственной системы и выбирать из возможных вариантов развития наиболее приемлемый для конкретного предприятия - в зависимости от его финансовых возможностей и квалификации управленческого персонала.

-------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

4. Галкин В.А. Технологические основы проектирования и планирования грузопотоков на рудных карьерах с автомобильным транспортом: Дисс ... д-ра тех. наук. -Магнитогорск, 1987. - 290 с.

5. Ермолаев В.А. Развитие технологии открытой угледобычи при разработке сложноструктурных месторождений: Дисс. д-ра тех.наук. - Кемерово, 1996. - 340 с.

— Коротко об авторах-----------------------------------

Соколовский A.B. - кандидат технических наук, ОАО «НТЦ-НИИОГР».