CC BY
43УДК 664.1
Повышение производительности сахарных заводов — резерв увеличения выработки сахара
А.И. ГРОМКОВСКИЙ, канд. техн. наук, профессор (e-mail: aag68@bk.ru) ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет инженерных технологий» А.А. ГРОМКОВСКИЙ, канд. техн. наук, доцент (e-mail: aag68@bk.ru)
ФГКВОУ ВПО ВУНЦ ВВС «Военно-воздушная академия им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» Н.А. ГРОМКОВСКАЯ, магистрант факультета бизнеса и менеджмента, школа бизнес-информатики
ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики» (e-mail: gromkovskaya@gmail.com) И.М. КУЗЬМИН, гл. технолог АО «Успенский сахарник»
Введение. Задачи исследования
Повышение производительности труда — главная задача развития экономики страны на ближайшие годы [5]. В Министерстве экономического развития РФ создан отдел, который разрабатывает рекомендации по повышению производительности труда путём совершенствования управления производством и использования скрытых резервов. Интенсификация работы сахарных заводов позволяет при дефиците производственной мощности увеличить выпуск готовой продукции. За прошедшие пять лет решена задача обеспечения страны свекловичным сахаром, использования его как продукта экспорта, в том числе за счёт интенсификации функционирования производства.
Методы повышения производительности
сахарных заводов
Интенсивность работы сахарного завода определяется эффективностью использования оборудования (технологического, теплового, энергетического) при минимальных затратах сырья и рабочей силы. Применительно к отдельным видам оборудования интенсивность его использования определяется коэффициентом использования производственной мощности КА, определяемым отношением фактической производительности А1 к проектной производственной мощности А:
К>
(1)
В нормативных материалах по оптимальному планированию работы сахарных заводов коэффициент использования производственной мощности устанавливался равным 0,9—0,95 [6].
Анализ работы сахарных заводов России показал, что коэффициент использования производственной мощности на многих предприятиях был выше 100 % [2]. Это достигается за счёт повышения каче-
ства сырья, применения более эффективных технологий производства и методов управления [5]. Производительность сахарных заводов определяется по 10 объектам технологической схемы [6]. При определении плановой производственной мощности А существуют резервы повышения КА.
Например, использование прессов глубокого отжа-тия жома позволяет в определённых пределах повышать производительность диффузионного аппарата без снижения качественных показателей диффузионного сока с повышением выхода сахара. На станции очистки диффузионного сока интенсивность работы реакторов (преддефекатора, дефекатора, сатураторов) зависит от соотношения длительности процесса, температуры и применения трубок Рихтера. Повышение температуры позволяет уменьшить длительность процесса и увеличить производительность реакторов. Производительность фильтров можно повысить, увеличивая расход извести, подаваемой на очистку.
Производительность выпарной установки определяется величиной удельной поверхности (м2/т свёклы). При использовании циркуляционных аппаратов проектная величина удельной поверхности составляет 3,6 м2/т свёклы. Применение плёночных аппаратов на второй, третьей или четвёртой ступени выпаривания позволяет сдвинуть пароотборы в сторону последних корпусов и снизить величину удельной поверхности до 2,8 м2/т свёклы. Это даёт возможность увеличить производственную мощность выпарной установки в 1,285 раза (3,6 : 2,8), повысив интенсивность работы станции. Производительность действующей выпарной установки можно увеличить за счёт снижения откачки сока и путём повышения температуры греющего пара первого корпуса. В первом варианте расход топлива уменьшается, во втором — увеличивается.
Производительность паровых котлов можно увеличить, если перенести теплопотребители на последние
корпуса. Интенсивность работы вакуум-аппаратов в продуктовом отделении возрастёт в случае применения циркуляторов, современных эффективных технологий управления процессом уваривания и уменьшения количества продуктов в кристаллизационном отделении при применении оптимальных методов пробеливания сахара. Производительность электрогенераторов можно повысить путём снижения расхода электроэнергии при сухой подаче свёклы в завод и частотного регулирования работы электродвигателей.
Интенсивность работы сахарного завода при значении КА, превышающем 100 %, связана с изменением основных технологических параметров работы (выхода сахара, расхода энергии, топлива и вспомогательных материалов). Поэтому рост производительности и интенсификация работы завода могут приводить к изменению технико-экономических показателей. Оптимальный вариант повышения интенсивности не должен приводить к увеличению основного экономического показателя работы завода — себестоимости сахара и уменьшению прибыли.
Рост интенсивности работы оборудования ограничивается требованиями к качеству выпускаемого сахара. В случае получения некондиционного сахара он возвращается в производство для переработки. При этом увеличивается его себестоимость и снижаются технико-экономические показатели работы завода.
Технико-экономическая оценка повышения
производительности завода
Для оценки интенсивности работы сахарного завода с учётом перечисленных факторов предлагается технологическая себестоимость [1, 7], отнесённая к коэффициенту использования производственной мощности:
/ гт, ___ л
СБу.
'ТА ■
СБ1 К,
100
КхСХ„
Вх Вх
К,
(2)
В стоимостном выражении эта величина определяется как
СБЙ =
100 х С, КхСХ„
св | ТхС-г /ЯдХСи
Вхха
Вх
хкЬ (3)
Анализ влияния изменения производительности на технико-экономические показатели работы Успенского сахарного завода
Проблему интенсификации работы сахарного завода можно исследовать на примере оценки результатов Успенского сахарного завода (УСЗ), на котором применяются эффективное оборудование, прогрессивные технологии и методы управления производством. На основе предлагаемой методики проведён анализ результатов работы этого предприятия за сезоны 2016 и 2017 гг.
В 2016 г. УСЗ проработал 18 декад, переработал 1 782 219 т свёклы при сахаристости 14,31 % и выходе сахара 11,87 %. В итоге он выработал 212 тыс. т сахара. Средняя производительность за сезон составила 10 904 т свёклы в сутки (КА = 1,0903).
В 2017 г. за 14 декад УСЗ переработал 1 597 467 т свёклы при сахаристости 15,61 % и выходе сахара 13,3 %. Было выработано 213 079 т сахара. Средняя производительность за сезон — 11 833 т свёклы в сутки (КА = 1,1833).
Видно, что за счёт более интенсивной работы завод за меньшую длительность сезона выработал больше сахара и получил большую прибыль. Технологическая себестоимость [1] за анализируемые сезоны составила:
100
2,87 3,87
10,829x14,3 11,87
= 8,152 т ресурса/т сахара;
11,87
1
1,0903
СБ^
100
2,81 3,63 ■+~~~■
где К — коэффициент завода; СХсв — сахаристость свёклы, %; Ссв — цена свёклы, р/т; Т — комплексный расход топлива, %; а — коэффициент перевода условного топлива в реальное; СТ — цена реального топлива, р/т (р/м3); ти — расход известняка, %; Си — цена известняка, р/т; Вх — выход сахара, %; КА — коэффициент использования производственной мощности завода [6].
Все величины, входящие в уравнения (1) и (2), определяются при учёте производства [3] и обобщаются Союзом сахаропроизводителей России [2].
Д852x15,61 13,3 13,3/ 1,1833 = 6,736 т ресурса/т сахара.
Затраты ресурсов в 2017 г. за счёт повышения производительности труда снизились по сравнению с 2016 г. в 1,205 раза или на 20,5 % за счёт повышения качества свёклы в 1,12 раза (12 %) и за счёт повышения производительности труда на 8,5 % (20,5 — 12).
В табл. 1 и 2 представлены результаты расчётов технологической себестоимости СБТА, определённые по декадным данным и нарастающим итогом от начала производства в сопоставлении с коэффициентом использования производственной мощности КА.
Данные учёта производства по декадам характеризуют влияние изменения технологических качеств свёклы за сезон, погодных и климатических условий на технологические и технико-экономические показатели работы завода. Данные по показателям от начала производства характеризуют изменение анализируемых величин нарастающим итогом с учётом работы по декадам.
Все анализируемые показатели можно разделить на три группы в зависимости от технологического каче-
Таблица 1. Показатели работы УСЗ за сезон 2016 г.
Декада Коэффициент использования производственной мощности КА Технологическая себестоимость по декадам СБТА Удельная технологическая себестоимость по декадам СБ ТА Технологическая себестоимость нарастающим итогом СБта Удельная технологическая себестоимость нарастающим итогом СБ ТА
21.08.2016 0,912 8,529 8,36 8,527 9,31
01.09.2016 1,120 8,719 7,78 8,629 8,20
11.09.2016 0,979 8,684 8,88 8,634 8,43
21.09.2016 1,134 8,673 7,65 8,677 8,27
01.10.2016 1,004 8,663 8,63 8,697 8,39
11.10.2016 0,888 8,693 9,79 8,658 8,51
21.10.2016 1,242 8,949 7,20 8,717 8,31
01.11.2016 1,167 8,847 7,58 8,860 8,35
11.11.2016 1,218 8,766 6,71 8,805 8,05
21.11.2016 1,231 8,722 7,09 8,444 7,98
01.12.2016 1,269 8,789 6,93 8,746 7,87
11.12.2016 1,224 9,117 7,45 8,780 7,84
21.12.2016 1,148 9,287 8,09 8,846 7,88
01.01.2017 1,157 9,584 8,29 8,881 7,28
11.01.2017 0,984 10,069 10,024 8,945 7,99
21.01.2017 0,699 9,892 10,549 8,994 8,152
Таблица 2. Показатели работы УСЗ за сезон 2017г.
Декада Коэффициент использования производственной мощности КА Технологическая себестоимость по декадам СБТА Удельная технологическая себестоимость по декадам СБ ТА Технологическая себестоимость нарастающим итогом СБТА Удельная технологическая себестоимость нарастающим итогом СБ ТА
21.08.2017 1,204 8,043 6,68 8,318 6,91
01.09.2017 1,209 8,135 8,06 8,235 6,81
11.09.2017 1,205 8,131 6,74 8,210 6,82
21.09.2017 1,202 7,971 6,75 8,162 6,79
11.10.2017 1,197 7,980 6,67 8,104 6,71
21.10.2017 1,223 7,880 6,91 8,072 6,60
01.11.2017 1,168 8,059 6,86 8,072 6,91
11.11.2017 1,099 8,176 7,44 8,082 7,35
21.11.2017 1,176 7,968 6,76 8,072 6,87
01.12.2017 1,173 7,935 6,76 8,018 6,84
11.12.2017 1,173 7,814 7,63 8,101 6,763
ства перерабатываемой свёклы. К первой группе относятся данные за первые декады сезона производства, в которых происходит постепенное повышение сахаристости корнеплодов до её максимального значения. При этом выход сахара постепенно возрастает. В первой группе декад тепловые потери завода минимальны и не влияют на расход топлива. Не возникает затруднений при подаче свёклы в завод, что позволяет работать с максимальной производительностью.
Ко второй группе относятся декады, в течение которых перерабатывается технологически спелая свёкла с максимальным выходом. Тепловые потери при этом минимальны и не влияют на расход топлива. Возможна работа предприятия с максимальной производительностью.
К третьей группе относятся декады второй половины сезона производства. В этот период перерабатыва-
ется свёкла после хранения. Сахаристость такой свёклы постепенно снижается из-за увеличения потерь при хранении. Влияние тепловых потерь на расход топлива постепенно возрастает. Производительность завода и коэффициент использования производственной мощности уменьшаются.
При анализе работы завода за каждый из сезонов следует исключить первые и последние декады, в которых проявляется ряд специфических факторов. В первой декаде происходит заполнение аппаратов продуктами, и за счёт этого выход сахара минимальный. В последней декаде часто перерабатывается некондиция, что приводит к значительному увеличению выхода. В тепловой схеме проводится очистка поверхности нагрева с увеличением расхода топлива.
Анализ табл. 1 и 2 показывает, что к первой группе декад относятся четыре декады — с 01.09 до 01.10,
в которых технологическая себестоимость постепенно снижается. Минимальное значение технологической себестоимости в 2016 г. (8,663 т ресурса/т сахара) достигается в декаду 01.10. К недостаткам работы завода в первой и второй группах декад 2016 г. следует отнести низкий коэффициент использования производственной мощности (КА = 1,09). В 2016 г. завод не использовал благоприятные условия переработки свёклы с высокими технологическими свойствами для увеличения выработки сахара и снижения себестоимости. К третьей группе декад 2016 г. относятся те, в которых технологическая себестоимость возрастает от 8,663 до 10,069 т ресурса/т сахара. В этой группе коэффициент использования производственной мощности был максимальным, в среднем выше 1,22. Работа с высоким КА позволила снизить СБТ нарастающим итогом с 8,3 до 7,3 т ресурса/т сахара (см. табл. 1). В двух последних декадах из-за снижения КА < 1 СБТ увеличилась до 8,125 т ресурса/т сахара.
Работа завода с высокой производительностью позволила снизить расход топлива. В первых декадах
2016 г. расход топлива составил 0,24 т.у.т/т сахара. В последних декадах 2016 г. при высоком значении КА расход топлива составил 0,219 т.у.т/т сахара. Экономия топлива составила 0,16 т.у.т/т сахара.
В 2017 г. (см. табл. 2) высокая интенсивность производства была достигнута за счёт работы с высоким коэффициентом КА от начала сезона производства при переработке свёклы с высокой сахаристостью и низкой технологической себестоимостью и до конца. Это позволило сократить длительность сезона производства с 18 до 14 декад при одинаковом количестве выработанного сахара. Коэффициент использования производственной мощности при переработке спелой свёклы в 2017 г. составил 1,22. Завод работал с самой низкой по отрасли технологической себестоимостью (6,77 т ресурса/т сахара) во всех декадах.
Расход топлива за счёт повышения производительности завода в 2017 г. снизился с 0,241 до 0,218 т.у.т/т сахара, т. е. на 10,7 % по сравнению с 2016 г.
Заключение
В 2017 г. 29 сахарных заводов России работали с коэффициентом КА < 1. Анализ работы УСЗ за 2016—
2017 гг. доказывает возможность увеличения выработки сахара за счёт повышения производительности без привлечения существенных капитальных затрат. Планирование производительности сахарного завода целесообразно проводить раздельно для двух периодов. Для начала производства (август — ноябрь) коэффициент КА должен быть близок к 1. Для второй половины сезона (декабрь — февраль) величина КА зависит от количества оставшейся свёклы, предназначенной для переработки.
Планирование величины КА по результатам работы предыдущих сезонов [6] затрудняет рост производительности труда. Такой метод можно использовать только при планировании второй половины сезона переработки. Для стимулирования повышения производительности на каждом заводе целесообразно разрабатывать план мероприятий по повышению технико-экономических показателей работы по опыту прошлых лет.
Список литературы
1. Громковский, А.И. Оценка эффективности свеклосахарного производства / А.И. Громковский, А.А. Громковский, М.Г. Матвеев // Сахар. - 2017. - № 4. - С. 56 - 59.
2. Отчёты Союза сахаропроизводителей России. Декадные сведения о выработке сахара-песка из свёклы за 2017 год. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://sprav.saharmag.com/category/category_14.html, свободный. Яз. рус. (дата обращения 25.09.2018)
3. Вовк, Г.А.. Технохимический учёт производства при переработке сахарной свёклы и тростникового сахара-сырца на свеклосахарных заводах (ч. I) / Г.А. Вовк, Л.Л. Клименко - М. : Изд. комплекс МГУПП, 2004. - 110 с.
4. Логвинов, А.В. Экономическая эффективность производства сахарной свёклы по срокам уборки / А.В. Логвинов [и др.] // Сахар. - 2017. - № 2. - С. 30 - 32.
5. Ульянов, Н.В. Нам важно продолжать движение / Н.В. Ульянов // Эксперт. - 2018. - № 37 (1088). -С. 32-39.
6. Справочник сахарника. - Т. 1 / М. : Пищепромиз-дат, 1963. -700 с.
Аннотация. На примере работы Успенского сахарного завода за сезоны 2016-2017 гг. показана возможность и экономическая целесообразность работы сахарных заводов с коэффициентом использования производственной мощности выше 100 %. Работа завода в таком режиме позволяет повысить производительность труда, снизить длительность сезона производства при переработке свёклы, увеличить количество выработанного сахара, снизить расход топлива и других ресурсов. Работа завода с коэффициентом выше 100 % - самый малозатратный способ выработки сахара в стране.
Ключевые слова: производство сахара, моделирование, анализ, технологическая себестоимость, производительность труда, интенсивность.
Summary. On the example of the Uspensky sugar plant for the seasons 2016, 2017 shows the possibility and economic feasibility of the work of sugar factories with the utilization factor of production capacity above 100 %. The operation of the factory in this mode allows to increase labor productivity, reduce the duration of the production season in the processing of grown beets, increase the amount of sugar produced, reduce fuel consumption and other resources. The operation of the plant with a coefficient above 100% is the most cost-effective way to produce sugar in the country.
Keywords: sugar production, modeling, analysis, the cost of technology, labor productivity, intensity.
