Технологические инновации - эффективный способ изменения структуры затрат на производство продукции Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

О r\i

СО от

S S J

m о

X

т

Технологические инновации — эффективный способ изменения структуры затрат на производство продукции

А. Н. Шичков,

д. э. н., д. т. н., профессор

e-mail: shichkov@vologda.ru

И.О. Купрейчик,

аспирант

e-mail: furiets@yandex.ru

Кафедра управления инновациями и организации производства, Вологодский государственный технический университет

В современной рыночной экономике управленческая среда предприятия должна быть экономической средой. Это связано с тем, что организация и предприятие являются экономическими категориями, реализующими цели, связанные с ростом объема производства и реализации продукции, увеличением производительности технологических комплексов и дохода (чистой прибыли и амортизационных отчислений от материальных и нематериальных активов), повышение стоимости имущественного комплекса и бизнеса в целом.

Ключевые слова: рынок металлопродукции, конкурентоспособность, инновационное развитие, операционные затраты, расширенное воспроизводство, патент, магистральные трубопроводы, металлофизические основы, интервал химического состава.

Основополагающим фактором, влияющим на стоимость бизнеса, является совершенствование технологических процессов, определяющих ритмичность и доходность работы предприятия, структуру затрат на производство продукции и возможность стабильно производить продукцию с заданными потребительскими свойствами.

Этот фактор решается путем непрерывного использования инновационных технических и технологических решений в производственных процессах, которые направлены на формирование конкурентных преимуществ и увеличение на этой основе дохода.

Рассмотрим более подробно эффективность использования технологических инноваций в производстве на примере металлургической отрасли.

В настоящее время конкуренция на рынках сбыта металлопродукции значительно обострилась, это связано со снижением спроса на металлопрокат и все большим проникновением на внутренний рынок России внешних производителей, таких как Китай. В таких экономических условиях металлургические компании должны уделять особое внимание инновационному развитию бизнеса, что позволит им сохранять конкурентное преимущество и оставаться прибыльными.

Спрос на продукцию металлургической отрасли зависит от экономического роста в различных регионах мира и от состояния металлопотребляющих отраслей в этих регионах. Традиционно металлургические компании наиболее зависимы от спроса на внутреннем рынке России в строительстве, металлопереработке, машиностроении, а также в отрасли производства труб, так как предприятия именно этих отраслей — основные потребители металлопродукции.

Рассмотрим ситуацию, складывающуюся на рынках металлопродукции в 2011 г.

В 2011 г. спрос на сталь в мире замедлил темп роста по сравнению с 2010 г. Спрос вырос лишь на 6% (13% в 2010 г.) и составил по данным World Steel Association около 1,4 млрд т, что выше докризисного уровня (1,2 млрд т в 2007 г.).

Темп роста на стальную продукцию в России также замедлился с достижением предкризисной величины. В 2011 г. спрос вырос лишь на 12% (около 38% в 2010 г.), но превысил докризисный уровень 2007 г. (40,4 млн т), составив 41,7 млн т.

Однако производство стали в России в 2011 г. выросло лишь на 3%, составив 68,7 млн т, что ниже докризисного уровня 2007 г. (около 72 млн т). То есть,

Таблица 1

Основные трубопроводные проекты [4]

Наименование строек Диаметр труб Класс прочности/ марка стали Потребность в трубах (тыс. т)

2011 г. (IV кв.) 2012 г. 2013 г.

Проекты ОАО «Газпром»

СМГ «Бованенково-Ухта» (2-я нитка) 1420 К65 199 460 190

МГ «Ухта-Торжок» (2-я нитка) 1420 К60 0 0 250

МГ «Алтай» 1420 К60 0 0 200

МГ «Южный поток» 813-1420 К60 0 450 600

МГ «Якутия-Хабаровск-Владивосток» 1220 К60 0 300 500

МГ «Мурманск-Волхов» 1220-1420 К60 0 0 200

Реконструкция и капитальный ремонт 1020-1420 К52-К60 100 250 300

Всего 299 1460 2240

Проекты ОАО «АК «Транснефть»

Заполярное-Пурпе 1020 К52-К60 0 140 35

Реконструкция и капитальный ремонт 1020-1420 К52-К60 35 72 200

Всего 35 212 235

Прочие проекты

Средняя Азия Китай 3 1067 Х70 0 800 400

Штокман 914 Х70 0 200 300

Бозой-Бейнеу-Шымкент 1067 Х70 200 400 0

Всего 200 1400 700

Всего по проектам 534 3072 3175

даже при столь высоком уровне спроса в России предприятия не могут достигнуть докризисной загрузки мощностей из-за усилившейся конкуренции как на экспорте, так и на внутреннем рынке [1].

В сложившихся условиях для сохранения конкурентоспособности предприятия необходимо двигаться в следующем направлении:

1. Осуществлять разработку инноваций (новых видов продукции) с добавленной стоимостью. Повышение доли такого проката в товарном портфеле позволит увеличить операционную прибыль предприятия.

2. Вести постоянную работу по снижению операционных затрат производства продуктов за счет разработки новых технологий.

3. Снижать долю налогооблагаемой операционной прибыли за счет оформления патентов на технологию производства и отчисления на них амортизации, что позволит перейти к расширенному воспроизводству[2].

Рассмотрим инновационную деятельность компании ОАО «Северсталь» как одного из ведущих разработчиков технологий, новых видов продукции металлургических машин и агрегатов в металлургической отрасли России.

В последние годы компания уделяет большое внимание одному из перспективных направлений развития новых видов продукции — производству металлопроката высоких классов прочности (Х70-Х100), используемого для строительства магистральных трубопроводов и на данный момент является единственным производителем в России, освоившим производство металла марки Х70 в промышленных масштабах. Данный продукт имеет высокую добавленную стоимость и его освоение позволило увеличивать операционную прибыль компании.

В свою очередь строители нефте- и газопроводов заинтересованы в увеличении классов прочности труб (табл. 1) по следующим причинам (рис. 1):

• увеличение класса прочности снижает металлоемкость труб, что в свою очередь, с учетом разницы цен на металлопрокат, оценивается примерно в 7% экономии;

• эффект, достигаемый от снижения стоимости материалов, транспортных и операционных затрат, сокращения сроков строительства оценивается в 5-15% от стоимости трубопровода;

• экономия порядка 3% достигается при сварке более тонкого материала;

• при равном наружном диаметре проходное сечение более тонкостенных высокопрочных труб увеличивается, а энергетические затраты и интенсивность

Рис. 1. Актуальность использования сталей высоких классов прочности для строительства магистральных трубопроводов

о

со оо

< СО

Таблица 2

Требования к химическому составу марки стали с толщиной стенки 25,0 мм и менее

Марка стали Массовая доля на основании анализа плавки и анализа изделия % макс. Эквивалент углерода % макс.

С Si Mn P S V Nb Ti Прочее CEiiw CEpcm

Х42 0,22 0,45 1,30 0,025 0,015 0,05 0,05 0,04 е 0,43 0,25

Х46 0,22 0,45 1,30 0,025 0,015 0,05 0,05 0,04 е 0,43 0,25

Х52 0,22 0,45 1,40 0,025 0,015 d d d e 0,43 0,25

Х56 0,22 0,45 1,40 0,025 0,015 d d d e 0,43 0,25

Х60 0,12 0,45 1,60 0,025 0,015 g g g h 0,43 0,25

Х65 0,12 0,45 1,60 0,025 0,015 g g g h 0,43 0,25

Х70 0,12 0,45 1,70 0,025 0,015 g g g h 0,43 0,25

Х80 0,12 0,45 1,85 0,025 0,015 g g g i 0,43 0,025

Х90 0,10 0,55 2,10 0,020 0,010 g g g i 0,43 0,025

Х100 0,10 0,55 2,10 0,020 0,010 g g g i,j 0,43 0,25

Примечание: d — сумма концентрации ниобия, ванадия и титана должна быть <0,15%; е — если не согласовано иначе, 0,50% — макс. содержание меди, 0,30% — макс. содержание никеля, 0,30% максимальное содержание хрома и 0,15% — макс. содержание молибдена; g — если не согласовано иначе, сумма концентрации ниобия, ванадия и титана должна быть <0,15%; Ь — если не согласовано иначе, 0,50% — макс. содержание меди, 0,50% — макс. содержание никеля, 0,50% — макс. содержание хрома и 0,50% — макс. содержание молибдена; 1 — если не согласовано иначе, 0,50% — макс. содержание меди, 1,00% — макс. содержание никеля, 0,50% — макс. содержание хрома и 0,50% — макс. содержание молибдена; ] — 0,004% — макс. содержание бора.

О CN

со оо

J <

со

падения давления уменьшается, что снижает затраты на транспортировку нефти и газа [3]. Из табл. 1 видно, что потребление труб большого диаметра высоких классов прочности увеличивается от 2011 к 2013 г. и будет продолжать расти.

Стандарт на производство и аттестацию металлопроката для магистральных трубопроводов (API 5L) требует управления только верхними границами содержания долей легирующих элементов (табл. 2). Нижний предел содержания долей легирующих элементов данным стандартом не оговорен. Следовательно предприятие, при разработке технологии на производство данного вида стали имеет возможность уменьшить количество легирующих элементов, обеспечив таким образом изменение структуры материальных операционных затрат и обеспечив конкурентоспособность продукта при условии соответствия потребительских свойств (в данном случае имеется ввиду механических свойств и требования по свариваемости) готового продукта. Таким образом, разработанная предприятием технология, с добавлением меньшего количества легирующих элементов, будет являться технологической инновацией.

По данным ОАО «Северсталь» [1] затраты на сырье и топливно-энергетические ресурсы являются основными в структуре себестоимости и в 2011 году составили 77 % в общей себестоимости товарной продукции (табл. 3).

Таким образом, основным направлением снижения операционных затрат на производство марки стали Х70 является уменьшение содержания долей легирующих элементов при условии обеспечения требуемых потребительских свойств (механических свойств и требований по свариваемости) согласно API 5L (табл. 4).

Для обоснования управления интервалом химического состава необходимо рассмотреть некоторые металлофизические основы обеспечения требуемых потребительских свойств [5-7].

Самым простым и дешевым способом повышения прочности является повышение содержания углерода,

однако возможности этого механизма невелики ввиду того, что это сопровождается снижением сопротивления разрушению и ухудшением свариваемости. Влияние углерода на комплекс свойств еще более усиливается в легированных сталях с бейнитной структурой (повышение прочности, снижение вязких свойств) ввиду формирования неблагоприятной структуры в легированных сталях взамен низкоуглеродистого бей-нита (мартенсит, верхний бейнит с большой объемной долей частиц цементита).

Основными легирующими элементами в трубных сталях являются кремний и марганец. При проведении контролируемой прокатки влияние содержания марганца на механические свойства и характеристики сопротивления разрушению стали выражаются в следующем:

• линейное повышение предела текучести и временного сопротивления разрыву;

• снижение относительного удлинения;

• при увеличении содержания марганца первоначально наблюдается повышение ударной вязкости, далее ударная вязкость меняется слабо, а в области вязкого разрушения несколько снижается, крити-

Структура себестоимости продукции

Таблица 3

2011

Уголь 15%

Железорудный концентрат 13%

Железорудные окатыши 10%

Металлолом 15%

Ферросплавы 7%

Прочие материалы 10%

Топливо и электроэнергия 7%

Запчасти и сменное оборудование 1%

Фонд оплаты труда и отчисления 6%

Амортизация 3%

Прочие расходы 13%

Итого 100%

Таблица 4

Требования к механическим свойствам полосы марки стали Х70

Таблица 5

Интервал содержания основных легирующих элементов в марке стали Х70

Наименование механических свойств Нормы механических свойств

Предел прочности (<7в), Н/мм2 570 760

Предел текучести (о^), Н/мм 485 635

Относительное удлинение Не менее 22

°т/ов Не более 0,90

Ударная вязкость, КСУ -10°С, Дж/см2 Не менее 125 Индивидуальное 100

Доля вязкой составляющей, КСУ -10°С, Дж/см2 Не менее 75

ИПГ -10°С, % количество вязкой составляющей Не менее 85

Твердость НУю Не более 250

Изгиб в холодном состоянии На угол не менее 180°

Мп к; Си У т; № Мо

Мш 1,05 0,09 0,08 0,035 0,015 0,02 0,05

Мах 1,20 0,19 0,18 0,070 0,050 0,04 0,1

Примечание. Углеродный эквивалент Сэ должен быть не более 0,42: Сэ=С+Мп/6+(Сг+Мо+У+КЬ)/5+(№+Си)/15+15В. Параметры стойкости против растрескивания при сварке Рсм: Рсм=С+(Мп+Сг+Си)/20+81/30+№/60+Мо/15+У/10+ +5В < 0,20 %.

Сумма Сг+№+Си<0,5%. Сумма №+У+Т1< 0,15%. Отношение Л1/Ы >2. Сумма №+Са+Мо< 0,65%.

ческая температура хрупкости снижается, в связи с измельчением зерна феррита, обусловленного снижением температуры фазовых разрушений. Для повышения устойчивости аустенита и снижения температуры бейнитного превращения, наиболее эффективно легирование молибденом, хромом, марганцем и никелем.

Наиболее заметное воздействие на процессы, протекающие во время горячей деформации, оказывает ниобий. При температурах нагрева ниже 1150°С достаточно эффективно тормозится рост зерна аусте-

нита. При введении в сталь ниобия температура остановки рекристаллизации может быть повышена до 950-1000°С. В результате дисперсионного твердения повышаются прочностные характеристики. В общем, микролегирование ниобием оказывает благоприятное влияние на комплекс механических свойств.

Микролегирование стали титаном ведет к проявлению трех основных механизмов его влияния: образование дисперсных частиц Т1М (торможение роста зерна аустенита при нагреве и сварке), присутствие титана в аустените в твердом растворе или в виде инициированных деформацией частиц Т1С (замедляется рекристаллизация), выделение Т1С в феррите (дисперсионное твердение стали). В целом же легирование титаном менее эффективно, чем ниобием.

При микролегировании стали ванадием, наблюдается монотонное повышение прочностных свойств и снижение сопротивления вязкому и хрупкому разрушению и относительного удлинения. Увеличение содержания ванадия от 0 до 0,11% приводит к повышению предела текучести на 125 Н/мм2, временного сопротивления — на 110 Н/мм2.

Необходимо также отметить неблагоприятное влияние таких элементов как фосфор и сера, при увеличении содержания которых снижаются ударные свойства проката.

Исходя из теоретического обоснования формирования потребительских свойств готового продукта был предложен интервал содержания основных легирующих элементов, который в структуре операционных затрат на производство составил 21,06% (табл. 5).

Средние значения фактических механических свойств марки стали Х70М

Таблица 6

Наименование Нормы мех.свойств Фактические мех. свойства

Мин. Макс. Ср.

Предел прочности (ов), Н/мм2 570 760 614

Предел текучести (от), Н/мм2 485 635 541

Относительное удлинение, % Не менее 22 35

о /о т в Не более 0,90 0,86

Ударная вязкость, КСУ -10°С, Дж/см2 Не менее 125 Индивидуальное 100 284

Доля вязкой составляющей, КСУ -10°С, Дж/см2 Не менее 75 100

ИПГ -10°С, Дж/см2 Не менее 85 98

Твердость НУ10 Не более 250 208

Изгиб в холодном состоянии На угол не менее 180 Уд.

о

со оо

<

СО

Металл, с предложенным интервалом химического состава, был выплавлен и прокатан в лабораторных условиях. Получены удовлетворительные потребительские свойства.

По результатам лабораторного эксперимента была произведена опытная выплавка в кислородном конвертере и прокатка металла на непрерывном широкополосном стане «2000» по разработанным режимам горячей прокатки, которые в сочетании с установленным интервалом содержания легирующих элементов позволили обеспечить комплекс потребительских свойств (табл. 6).

Ограничение максимального содержания легирующих элементов из установленного интервала (относительно максимального содержания по API 5L) при производстве марки Х70 привело к снижению операционных материальных затрат на производство на 52,32%, что позволило обеспечить конкурентоспособность продукта на рынках сбыта. Таким образом, использование данной технологической инновации можно считать экономически обоснованным.

Список использованных источников

1. Годовой отчет о прибылях и убытках ОАО «Северсталь» за 2011 г.

2. А. Н. Шичков. Экономика и менеджмент инновационных процессов в регионе. М.: Издательский дом «Финансы и кредит», 2009.

3. О. Ю. Акимов, Д. М. Чудинов. Перспективы применения высокопрочных труб для магистральных газопроводов//1У Международная студенческая электронная научная конференция «Студенческий научный форум», 15 февраля - 31 марта 2012.

4. Презентация к маркетинговым слушаниям «Продажи труб большого диаметра и трубной заготовки» у генерального директора дивизиона СРС ОАО «Северсталь» А. Д. Грубмана, 2012.

5. И. В. Франценюк, Л. И. Франценюк. Современные технологии производства металлопроката на Новолипецком металлургическом комбинате. М.: ИКЦ «Академкнига», 2003.

6. Ф. Хейстеркамп, К. Хулка, Ю. И. Матросов, Ю. Д. Морозов, Л. И. Эфрон, В. И. Столяров, О. Н. Чевская. Ниобийсодержа-щие низколегированные стали. М.: «Интермет Инжиниринг», 1999.

7. Ю. И. Матросов, Д. А. Литвиненко, С. А. Голованенко. Сталь для магистральных газопроводов. М.: Металлургия, 1989.

Technological innovation — effective way of changing the structure of costs of production A. N. Shichkov, Doctor of Sciences, professor, Department of innovation management and the organization of production, Vologda State Technical University.

I. S. Kupreychik, postgraduate student, Department of innovation management and the organization of production, Vologda State Technical University.

In the modern market economy, enterprise management environment should be the economic environment. This is due to the fact that the organization and the company is an economic category, implementing goals related to increasing the volume of production and sales, an increase in productivity of technological units and income (net income, depreciation and amortization of tangible and intangible assets), increase the value of the property complex and business as a whole.

Keywords: metal products market, competitiveness, innovation development, operating costs, extended reproduction, patent, pipelines, metallophysical basis, the interval of the chemical composition.

Завершается регистрация команд на Кубок Томской области по стратегии и управлению бизнесом

Впервые в Томске 27 января стартует Кубок Томской области по стратегии и управлению бизнесом. Мероприятие пройдет на базе инновационной учебной компьютерной модели по управлению компанией «Global Management Challenge».

К участию приглашаются как управленцы, имеющие опыт работы в компаниях, на государственной службе или в собственном бизнесе, так и студенты и аспиранты, которые только начинают свой карьерный путь.

В финал Кубка пройдут 16 сильнейших команд менеджеров. Победителями станут две из них (одна в профессиональной лиге, другая — в студенческой) — они получат ценные призы и подарки. Но главное — они отправятся на всероссийский финал чемпионата, где поборются за право стать лучшей управленческой командой России и, в случае победы, представят нашу страну на мировом финале, который состоится в Сочи в апреле 2014 г.

Участие в чемпионате бесплатное. Зарегистрировать команду можно на сайте http://70.globalmanager.ru. «Global Management Challenge» — это крупнейшее в мире первенство по стратегическому менеджменту. Чемпионат проводится уже более 30 лет, в нем принимают участие более 30 стран мира. В России чемпионат впервые прошел в 2006 г. Организаторами чемпионата в России выступают Российская академия народного хозяйства и государственной службы при Президенте Российской Федерации совместно с Агентством страте-CN гических инициатив.

со оо

J <

со О

С пожеланием добрых новостей,

Пресс-служба инновационных организаций Томской области:

тел.: 22 83 05

e-mail: press@inotomsk.ru

http://inotomsk.ru

https://www.facebook.com/inotomsk.ru

https://twitter.com/InotomskRu

http://instagram.com/inotomsk