Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Анализ состояния развития конструкций, механизмов перемещения электродов, систем электропитания и управления 8
1.1 Анализ конструкций и классификация дуговых сталеплавильных печей 8
1.2 Обзор методов снижения вероятности поломок электродов 26
1.3 Формулирование целей и задач диссертационной работы 38
ГЛАВА 2. Разработка моделей механического взаимодействия электрода с шихтой . 40
2.1 Анализ причин поломок электродов 40
2.2 Принцип построения механизма перемещения электрода 42
2.3 Разработка математического описания и исследование механической части РМ 44
2.4 Разработка математической модели удара электрода в шихту 47
2.5 Математическая модель системы
«механизм перемещения – электрод – шихта» 51
2.6 Исследование процессов взаимодействия электрода с шихтой 53
2.7 Принцип построения регулятора мощности ДСП 59
2.8 Выводы по главе II 63
ГЛАВА 3. Разработка и исследование усовершенствованного регулятора мощности ДСП 64
3.1 Разработка уточненной структурной схемы регулятора мощности ДСП 64
3.2 Исследование регулятора мощности ДСП на имитационной модели 69
3.3 Настойка и исследование уточненной математической модели регулятора мощности ДСП 76
3.4 Разработка и исследование усовершенствованного регулятора мощности ДСП, исключающего поломки электродов 86
3.5 Выводы по главе 3 94
ГЛАВА 4. Реализация системы 95
4.1 Разработка методики экспериментального исследования механизма удара 95
4.2 Результаты экспериментов и их обработка 98
4.3 Разработка методики экспериментального определения упругих свойств шихты 102
4.4 Определение зависимости коэффициента упругости шихты от ее насыпной плотности 106
4.5 Реализация системы управления ДСП 114
4.6 Выводы по главе 4 116
ГЛАВА 5. Экономическая привлекательность проекта по реализации новой системы управления в дуговых сталеплавильных печах . 117
Заключение 126
Список литературы 128
- Обзор методов снижения вероятности поломок электродов
- Исследование процессов взаимодействия электрода с шихтой
- Настойка и исследование уточненной математической модели регулятора мощности ДСП
- Разработка методики экспериментального определения упругих свойств шихты
Введение к работе
Актуальность проблемы. В настоящее время доля производства стали в дуговых сталеплавильных печах (ДСП) растет с каждым годом. Электросталь постепенно вытесняет с рынка мартеновский способ, в связи с его экологическими и энергетическими недостатками. При существующей гонке за повышением производительности, энергетических, экологических и экономических параметров оборудования для сохранения конкурентно-способного производства на мировом рынке электростали производители стремятся максимально улучшить характеристики используемого оборудования. Одним из способов увеличения производительности является повышение быстродействия регулятора мощности ДСП, которое напрямую зависит от скорости перемещения электрода. Однако опыт работы ДСП на повышенных скоростях показал существенное увеличение вероятности возникновения процессов, пагубно влияющих на механическую целостность электродов, узлов и механизмов печи. Попадание углеродосодержащего материала в ванну печи приводит к снижению качественных характеристик конечного продукта и к увеличению его себестоимости.
Большинство сталелитейных и металлургических заводов, на которых эксплуатируются ДСП, были построены в 60 – 80 года и на сегодняшний день почти все электротермическое оборудование таких предприятий технически устарело. Замена механической части печи не устраняет описанную проблему, да и требует огромных инвестиций. Наиболее актуальна – модернизация системы автоматического управления (САУ) установкой. Применение новых алгоритмов управления в совокупности с постоянно развивающейся элементной базой позволяет повысить количественные и качественные показатели регулятора мощности и всей установки в целом. Кроме того, модернизация САУ установки существенно менее затратно, чем полная его замена.
На основании вышеизложенного задача поисков новых алгоритмов управления ДСП и создание регулятора мощности, исключающего поломки электродов, на сегодняшний день является актуальной.
Цель диссертационной работы: разработка алгоритмов и систем управления дуговыми сталеплавильными печами, снижающих поломки электродов.
Для достижения указанной цели в работе были поставлены и решены следующие задачи:
-
Анализ особенностей технологического процесса плавки металла в дуговой печи, режимов работы электрооборудования и механизмов, уровня и тенденций развития систем управления и приводов перемещения электродов, конструктивных и компоновочных решений печей.
-
Выявление причин и последствий поломок электродов в ДСП.
-
Разработка моделей взаимодействия электрода и шихты.
-
Экспериментальное исследование свойств шихты.
-
Экспериментальное исследование механизма удара электрода в шихту.
-
Разработка математической модели регулятора мощности ДСП, учитывающей взаимодействие электрода и шихты.
-
Исследование влияния параметров привода и шихты на допустимую скорость перемещения электрода, не вызывающей его поломки.
-
Реализация алгоритмов и систем автоматического управления обеспечивающих снижение поломок электродов и экспериментальные исследования системы.
Обоснованность и достоверность научных результатов подтверждается корректностью принимаемых допущений, используемых современных методов исследований и совпадением теоретических и экспериментальных данных, полученных на действующей установке.
Рассматриваемые в работе вопросы относятся к пунктам 1, 2, 3 паспорта специальности 05.09.10 Электротехнология.
Научная новизна работы заключается в следующих положениях:
- разработка уточненной модели регулятора мощности ДСП, учитывающий взаимодействие электрода с шихтой и позволяющей исследовать влияние свойств шихты и параметров привода на допустимую с точки зрения поломки электрода скорость его перемещения;
- экспериментальное определение зависимости упругости шихты от ее насыпной плотности;
- разработка критериев оценки целостности электродов применительно к различным режимам работы РМ ДСП;
- исследование влияния параметров механизма перемещения электрода и свойств шихты на напряжение, возникающие в электроде;
- комплексное исследование влияния совокупности параметров привода и свойств шихты на механические усилия, возникающие в электроде;
- получены зависимости допустимых скоростей перемещения электрода в регуляторе мощности ДСП при использовании разных шихтовок печи и параметров привода;
- разработаны алгоритмы и системы управления режимами работы регулятора мощности ДСП, снижающего вероятность поломки электродов.
Практическая ценность результатов работы заключается в следующем:
разработана имитационная модель взаимодействия электрода с шихтой в программной среде Matlab/Simulink, позволяющая проводить анализ и синтез регуляторов ДСП в диалоговом режиме и определять его скоростные режимы работы при варьировании параметров шихты и привода в диапазонах их реализуемости;
разработаны алгоритмы управления регулятором мощности ДСП, снижающие вероятность поломки электродов путем изменения структуры и параметров привода для системы комплексного управления процессом плавки;
даны рекомендации по ограничению скорости перемещения электрода из условий сохранения целостности электродов и сохранения быстродействия печи;
предложены мероприятия практической реализации регуляторов мощности ДСП, обеспечивающих снижение вероятности поломок электродов;
результаты исследований используются в учебном процессе на кафедре АЭТУС НИУ МЭИ.
Достоверность полученных результатов. Степень достоверности полученных результатов определяется: использованием современных калиброванных измерительных приборов, корректным применением допущений при создании моделей, опирающихся на общепринятые представления в области электротехнологии, а также совпадением экспериментальных и расчетных характеристик регулятора мощности.
Объектом исследования является комплекс электрооборудования ДСП и систем управления перемещением электродов.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на XIV международной конференции «Электромеханика, электротехнологии, электрические материалы и компоненты» в 2012 г.; 18-й, 19-й и 20-й международных научно-технических конференциях студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» в 2012 – 2014 гг.; всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Наука. Технологии. Инновации" (НТИ-2013) в г. Новосибирск в 2013 г.; программе «Участник молодёжного научно-инновационного конкурса» («У.М.Н.И.К.»); всероссийской выставки научно-технического творчества молодежи «НТТМ-2013»; конкурсе проектов InnoStar в 2013 г.; и семинарах кафедры АЭТУС НИУ МЭИ.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 2 – в изданиях, рекомендованных ВАК РФ для публикации основных результатов диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук, 1 патент на полезную модель и 1 заявка на государственную регистрацию программы для ЭВМ.
Реализация результатов работы: результаты диссертационной работы в части алгоритмов и систем управления ДСП использованы ООО «НПФ КОМТЕРМ» при проектировании дуговой печи ДП-0,05 и ДП-0,1МТ для ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П.Бардина». На основании исследований установлено значительное снижение вероятности поломок электродов.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и приложений. Основной текст диссертации изложен на 134 страницах, работа сопровождается 12 таблицами, 59 рисунками и приложением на 7 страницах, список литературы включает 72 наименования.
Обзор методов снижения вероятности поломок электродов
Конструктивно-технологические особенности дуговой электропечи делают ее чрезвычайно мобильным плавильным агрегатом, позволяющим использовать разнообразные графики работы. Благодаря этому дуговые печи очень удобны для работы в фасонно-сталелитейных цехах машиностроительных заводов.
Дуговая печь имеет ряд экологических преимуществ по сравнению c другими плавильными агрегатами: легче и дешевле осуществить улавливание и очистку печных газов в связи с их меньшим количеством и меньшими размерами печи в процессе электроплавки используется и подлежит утилизации или складированию в отвалах меньшее количество шлака.
C момента начала применения дуговых печей для выплавки стали довольно быстро оформились основные направления или основные области использования дуговых печей [26].
B производственной программе дуговых печей для выплавки стали, идущей на изготовление стального фасонного литья, преобладают углеродистые марки сталей. Успешное использование дуговых печей в данном направлении стало возможным благодаря их высокой маневренности (возможности работы по любому графику) и сравнительной легкости получения перегретого металла, необходимого для производства стальных фасонных отливок сложной конфигурации. Эта область применения дуговых печей существует и в настоящее время. В плавильных отделениях современных фасоннолитейных цехов применяют обычно печи небольшой емкости с относительно небольшой удельной мощностью печного трансформатора. Технология плавки стали, как правило, проста и заключается в ведении одношлакового процесса. Постепенно в сортаменте таких цехов появились и легированные стали, правда, в небольшом объеме [9, 27, 47].
Применение дуговых печей в направлении получения преимущественно низко- и среднелегированных сталей, в том числе, подшипниковых и идущих на изготовление проката, вызвано возможностью регулировать состав атмосферы печи, переплавлять без больших потерь высоколегированные отходы нержавеющих, быстрорежущих и прочих сталей, a при необходимости, осуществлять легирование расплава в ванне дуговой печи с высокой степенно усвоения легирующих элементов.
C начала 1960-х годов оформилось и быстро развивается еще одно направление использования дуговых сталеплавильных печей — производство рядовых углеродистых сталей для изготовления проката, в том числе и листового проката. В настоящее время это направление по объему производимого металла существенно превосходит все остальные как в развитых зарубежных странах, так и в нашей стране и в странах третьего мира. Благодаря этому во всем мире объем производства электростали постоянно увеличивается, a доля электростали в общем объеме производства стали в таких наиболее экономически развитых странах, как Япония и США, превышает 40 %. Около 40 % в общем производстве стали составляет производство электростали в Китае, вышедшем на первое место по объему выплавляемой стали. Доля электростали в общем объеме производства стали в нашей стране пока не превышает 30% [9, 26].
Благодаря описанным выше преимуществам дуговой печи электросталеплавильное производство имеет хорошие перспективы применения в обозримом будущем, как во всем мире, так и в России. Современные сверхмощные дуговые сталеплавильные печи практически сравнялись по производительности с кислородными конверторами. Поэтому для производства рядовых сталей во всем мире предпочитают строить заводы c электросталеплавильными цехами. Состояние мировой энергетики и мировые ресурсы лома позволяют идти таким путем [10]. B нашей стране также имеется потенциальная возможность интенсивного развития (и модернизации) электросталеплавильного производства. Необходимыми условиями для этого являются: инвестиции в отрасль в нужном объеме; развитие и реформа энергетики России; бережное отношение к имеющимся запасам лома; подъем и развитие отечественного машиностроения; помощь правительства отечественной металлургии.
Существующие в настоящее время дуговые сталеплавильные печи можно классифицировать по следующим признакам. 1. По виду используемого тока дуговые печи подразделяются на печи постоянного и переменного тока. 2. По емкости ДСП можно разделить на печи малой емкости (до 20 т), средней (21 т 75 т) и большой (более 75 т) емкости. 3. В зависимости от удельной мощности источника питания дуговые печи подразделяются на маломощные (менее 400 кВА/т), средней мощности (400600 кВА/т), высокомощные (600800 кВА/т), сверхмощные (более 800 кВА/т). 4. В зависимости от вида используемых огнеупоров различают основные и кислые печи. 5. Наличие или отсутствие водоохлаждаемых элементов позволяет выделить дуговые печи с огнеупорной футеровкой и водоохлаждаемые печи (обычно применяют водоохлаждаемые панели стен и свода). 6. В зависимости от способа выпуска различают печи с выпуском стали по желобу (классический или сифонный выпуск) и печи с донным выпуском (центральный донный, эксцентричный и эркерный). 7. В зависимости от конструкции дуговые печи бывают портальные и беспортальные.
Исследование процессов взаимодействия электрода с шихтой
На первой стадии плавки в дуговой сталеплавильной печи зажигание электрической дуги производится путем касания электродом переплавляемой шихты для организации короткого замыкания, в результате чего происходит локальный нагрев места соприкосновения в следствии протекания большого тока – тока КЗ, и дальнейшее начало термоионизации – обязательного условия возникновения дуги в ДСП. Для дальнейшего возникновения дуги необходимо устранить КЗ и увеличивать дуговой промежуток, что и делает автоматика регулятора мощности. Однако в момент первого касания электрода в шихту происходит удар и зачастую он приводит к поломке электродов. Рассмотрим более подробно процессы, протекающие при этом.
После этапа завалки печи и закрытия свода электрод находится в верхнем положении. С момента включения печи и начала опускания электрода до приближения его к шихте проходит достаточно много времени и электрод успевает разогнаться до номинальной скорости. Величина скорости зависит от емкости и мощности печи. В настоящее время с целью повышения быстродействия и производительности печи скорости перемещения электрода увеличиваются и достигают значений в 6 12 м/мин. Соприкосновение электрода на такой скорости с шихтой безусловно приводит к возникновению усилия удара в электроде направленное как по оси электрода, так и в радиальном направлении.
Шихта с физической точки зрения представляет собой упругое тело. Поэтому с ростом воздействия на нее растет и сила сопротивления этому действию. Иными словами заглубление электрода в шихту сопровождается ростом силы сопротивления. Итак, составим структурную схему описанного процесса удара (рис. 2.5).
Входным внешним сигналом для разрабатываемой системы будет являться величина перемещения электрода. Для наглядности описания процессов в качестве нуля логично выбрать верхний уровень шихты, т.е. уровень касания нижнего торца электрода и шихты.
Движение электрода начинается из начального положения, задаваемого блоком 1, со скоростью . Начальное положение электрода задается вручную и считается от нулевой точки. Входной сигнал перемещения электрода сравнивается при помощи сумматора 2 с заданным значением начального положения. Поскольку перемещение, по умолчанию, является отрицательным сигналом (направление движения электрода - от начального положения к нулю), то сумма сигналов постоянно уменьшается. До момента достижения суммы сигналов нулевого уровня ключевой элемент 3 включен на блок 4, вводящий в систему сигнал нулевого уровня. Когда сумма сигналов перемещения станет равной 0, т.е. электрод коснется шихты, ключевой элемент изменяет свое положение и вместо нулевого сигнала, вводит в систему сигнал перемещение электрода после его касания с шихтой, т.е. величину просадки, который в свою очередь поступает на вход блока 5, описывающий упругие характеристики шихты. На выходе блока 5 формируется сигнал усилия, возникающего в шихте в результате ее сжатия под действием электрода. Перевод этого усилия в момент сопротивления осуществляется при помощи усилительного блока 6. Коэффициент усилительного блока равен плечу действия силы. Чтобы получить напряжение в электроде, возникающее в результате действия усилия удара, необходимо ввести площадь, к которой приложено это усилие. Для этого в системе имеется усилительный блок 7, усилительный коэффициент которого равен площади контакта электрода с шихтой.
Блок 5 несет в себе информацию о используемой шихте и ее свойствах. Задачей этого блока является формирования сигнала усилия пропорционального входному перемещению. Условия пропорциональности задаются в табличном виде и соответствуют упругой характеристики шихты. Рис. 2.5 Структурная схема механизма удара Определение упругих характеристик шихты с различными насыпными свойствами описано в главе 4.
Проведем анализ и синтез работы математической модели удара электрода о шихту. Для этого построим модель по описанному выше алгоритму в среде прикладных программ MatLAB Simulink рис. 2.6.
Начальное положение электрода задаем 0,3 м с помощью звена Constant1. Упругие характеристики вводятся в виде зависимости усилия от перемещения в звено Lookup Table1. Усилители Gain и Gain1 служат для вывода величины момента сопротивления и напряжения в электроде. Для сравнения с максимально допустимым значением напряжений в электроде в модель добавлено звено Constant2, устанавливающее значение 20,6 МПа. Для вывода напряжения в электроде, момента сопротивления и перемещение используется виртуальный осциллограф Scope. Проведем анализ построенной системы для разных свойств шихты. Результаты представлены на рис. 2.7. На верхней осциллограмме представлены сигнал перемещения электрода и его разность с сигналом начального положения. Как говорилось ранее, моментом касания электрода в шихту будет равенство рассматриваемой разности нулю. Это происходит в момент времени 37 секунд. Дальнейшее перемещение электрода сопровождается просадкой шихты.
Настойка и исследование уточненной математической модели регулятора мощности ДСП
Как следует из осциллограмм рис.3.16 от величины скорости напрямую зависит заглубление электрода в шихту. Чем быстрее перемещается электрод, тем большей инерцией он обладает. Величина силы сопротивления при сжатии шихты растет по закону близкому к экспоненциальному, поэтому механическое напряжение тем больше, чем больше заглубился электрод, и, следовательно, чем большую скорость он имел.
С ростом насыпной плотности увеличивается коэффициент упругости шихты, а, следовательно, и растет сила противодействия, действующая на электрод после удара его о шихту.
По результатам численного эксперимента получена зависимость механического напряжения в электроде от насыпной плотности шихты и от скорости (рис. 3.17), которые могут быть использованы для проектирования регулятора мощности.
Отметив на графике рис. 3.17 предельно-допустимое механическое напряжение электрода на сжатие, можно получить критические значения скорости перемещения электрода в ДСП для разных насыпных плотностей табл. 3.2. В точках пересечения графика скорости с горизонтальной линией предельно-допустимое механическое напряжение электрода вероятнее всего произойдет поломка электрода. Поэтому допускается использование скоростей электрода ниже критического уровня.
Практика использования ДСП на машиностроительных и небольших литейных заводах показывает, что зачастую насыпная плотность используемой шихты колеблется в диапазоне 1,2 1,4 т/м3, а скорости перемещения электродов обычно не превышают 2 3 м/мин. Современная тенденция перехода на скорости перемещения электрода более 5 м/мин, с одной стороны, может быть использована для крупных печей, предназначенных только для расплавления металлов, с обязательным снижением скорости в момент зажигания дуги. Для подавляющего большинства малых печей, не использующих алгоритмы снижения скорости перед ударом о шихту, максимальная скорость перемещения электрода не должна превышать значений приведенных в табл. 3.2.
Разработка и исследование усовершенствованного регулятора мощности ДСП, исключающего поломки электродов
Для реализации зажигания дуги в автоматическом режиме и использования полного потенциала привода необходимо усовершенствовать регулятор мощности рис. 3.5, оснастив его дополнительными блоками торможения. Предлагается осуществлять перемещение электрода на более высоких скоростях, а в момент удара осуществлять торможение привода, не позволяя сильно заглубляться электроду в шихту и расти механическому напряжению в электроде.
Дополнительно введенные элементы в структурной схеме представлены функциональными блоками ФБ 5 и ФБ 6 рис. 3.20. Они представляют собой блок формирования задания снижения скорости перемещения электрода и блок электромеханического тормоза соответственно. Необходимость использования блоков определяется параметрами используемой шихты и инерционностью системы. Задача ФБ 5 и ФБ 6 заключается в формировании уставки снижения скорости и тормозного момента соответственно по срабатыванию датчика ускорения, установленного на рукаве электрододержателя. При чем место монтажа такого датчика выбирается безопасным для его работы (внутри рукава электрододержателя на значительном отдалении от места зажима электрода и термически нагруженных зон). Как известно, момент удара двух тел сопровождается изменением знака ускорения одного или обоих тех. В случае с соударением электрода с шихтой происходит тоже самое: знак ускорения электрода меняется.
Структурная схема функциональных блоков ФБ5 и ФБ6 Простота и быстродействие выделения и обработки сигнала ускорения являются причинами выбора этого показателя в качестве способа определения момента удара. Для этого ФБ 5 содержит дифференцирующий блок 1, на выходе которого формируется сигнал ускорения. Для определения смены знака ускорения используется блок 2, по выходному сигналу которого переключается ключевой элемент 3. Ключевой элемент вводит в систему либо нулевой сигнал (блок нулевого сигнала 4), либо задание на снижение скорости электрода (блок задания 5). Блок 6 служит для учета инерционности системы формирования сигнала на снижение скорости перемещения электрода. Задание поступает на вход исполнительного привода ФБ 1 с отрицательным знаком, снижая общее задание скорости привода. В случае использования упругой шихты и наличии большой инерционности системы регулятора мощности использование только функционального блока ФБ 5 может быть недостаточным и не позволит снизить силу удара электрода. Для этого в комплексную систему регулятора мощности вводится электромеханический тормоз. Физически он монтируется соосно на вал двигателя и по управляющему сигналу тормозит его, набрасывая выбранный тормозной момент. Управляющим сигналом в этом случае, так же как и в первом случае, может являться сигнал ускорения, а именно смена знака ускорения. Подача сигнала о касании электрода с шихтой с блока выделения знака 2 на вход ключевого элемента 7 приводит к его переключению с нулевого сигнала (блок нулевого сигнала 8) на блок задания тормозного момента 9. Через инерционный блок 10, учитывающий постоянную времени электромеханического тормоза, Математическая модель УРМ ДСП тормозной момент вводится в исполнительный с отрицательным знаком. Это позволяет быстро снизить момент привода до требуемого значения.
По причине нелинейности предлагаемой системы дальнейший анализ и синтез целесообразно проводить методами структурного моделирования в пакете прикладных программ MatLab/Simulink. Описанная выше структурная схема усовершенствованного регулятора мощности легла в основу математической модели, представленной на рис. 3.21.
Для удобства исследования удара электрода о шихту для разных параметров шихты и при различных скоростях перемещения электрода в функциональный блок FB 2, описывающий механизм перемещения электрода, введен переключатель выбора суммарного коэффициента передачи, а в функциональный блок FB 4, описывающий процессы возникающие при ударе электрода, введен переключатель выбора разных упругих характеристик используемой шихты. Переключение происходит при помощи ключевых элементов Multiport Switch при подаче на его вход номера нужного порта (звенья Constant). Помимо описанных выше алгоритмов торможения электрода математическая модель предусматривает включение тормоза по времени, задаваемому оператором. Задание времени производится способом, аналогичным выбору скорости и упругих характеристик, с помощью звена Constant 5. Вывод полученных зависимостей осуществляется при помощи виртуальных осциллографов Scope.
Разработка методики экспериментального определения упругих свойств шихты
Предприятие, приняв решение о модернизации системы управления, увеличило свою прибыль на 4,94 млн. рублей за счет снижения затрат на изготовление продукции. Это снижение было достигнуто путем экономии затрат на электроды и на электроэнергию в связи с тем, что новая система позволяет отслеживать и оперативно реагировать на поломку элементов, участвующих в плавке. Исходя из полученных данных после расчета показателя прибыли, вновь примененная система была экономически оправдана, но основываться только на показатель прибыли было бы не совсем дальновидно.
Предприятию для получения объективной оценки эффективности работы производственных мощностей недостаточно использовать только показатель прибыли, важен также показатель рентабельности. Рентабельность – это относительный показатель эффективности производства, характеризующий сопоставление прибыли с затратами или используемыми ресурсами. Рентабельность можно посчитать по формуле Внедрение новой системы управления привело к тому, что рентабельность производства выросла с 16,8% до 17,1%. Иными словами, при получении одинаковой прибыли, в первом случае, ресурсы, применяемые для производства, использовались на 0,3% менее эффективно, чем в обновленном комплексе. После расчета некоторых обобщающих показателей перейдем к рассмотрению показателя из блока показателей эффективности использования производственных фондов. Начнем с рассмотрения показателя фондоотдачи. Показатель фондоотдачи иллюстрирует объем товарной или валовой продукции по отношению к стоимости основных фондов предприятия. Фондоотдача показывает, сколько продукции производит предприятие на каждую единицу стоимости основных фондов, которые были в нее вложены. По степени важности и даже смысловой нагрузке ее можно сопоставить с рентабельностью продукции, ведь именно на основании показателя фондоотдачи можно сделать вывод о том, насколько эффективно работает любое предприятие. Для этого в качестве базовой проверяющей цифры, как правило, используют сравнение объема уже выпущенной продукции и стоимости основных фондов, задействованных в процессе производства. Показатель фондоотдачи определяется по формуле
Расчет показателя фондоотдачи показал, что новая система, которая увеличила стоимость основных фондов предприятия, в частности оборудования на 4,5 млн. руб. и привела к тому что, фондоотдача основных фондов снизилась. Снижение фондоотдачи говорит о том, что количество продукции, выпускаемой основными фондами с внедренной системой, уменьшилось на 0, 104 млн. руб. с 5,647 млн. руб. до 5, 543 млн. рублей.
По-другому, эффективность работы оборудования снизилась, но очень важно понимать, что снижение эффективности работы оборудования носит временный характер и напрямую зависит от другого показателя, который называется периодом окупаемости, и который мы рассмотрим позже.
Следующим и не менее значимым рассмотрим показатель материалоемкости. Материалоемкость продукции - это затраты сырья, материалов и других материальных ресурсов на единицу произведенной продукции. Как известно, снижение материалоемкости позволяет получить больше готовых продуктов из тех же материальных ресурсов, снижая себестоимость продукции и затраты на развитие сырьевых отраслей. Материалоемкость рассчитывается по формуле (5.12). МЕ = кол-во израсходованных материальных ресурсов на продукцию (5.12) / товарная продукция, выпущенная на предприятии
Из рассчитанных выше формул определения материалоемкости можно сделать вывод, что затраты сырья на производство продукции в обновленном комплексе снижается и это снова информирует нас о правильности вложения средств.
После проведенных расчетов перейдем к последнему блоку - блоку показателей эффективности использования финансовых средств и рассчитаем последний показатель – период окупаемости. Это так же один из важных показателей оценки целесообразности инвестиций в модернизацию.
Срок окупаемости инвестиций – время, которое требуется, чтобы инвестиции обеспечили достаточные поступления денег для возмещения инвестиционных расходов. По другому, срок окупаемости инвестиций – это способ узнать, сколько времени потребуется фирме для возмещения первоначальных расходов. Срок окупаемости определяется по формуле
Внедрение новой системы окупится достаточно быстро, в течение одного года. До года вложенные средства будут обеспечивать поступления денег на погашение инвестиционных расходов, а и по истечении этого периода начнут приносить прибыль.
Период окупаемости был последним показателем, который был мной выбран при расчете эффективности внедрения новой системы управления в сталеплавильном блоке.
В заключение экономических исследований можно сделать вывод, что если бы руководство предприятия приняло решение о модернизации сталелитейного комплекса и вложило бы в модернизацию средства, то можно с уверенностью сказать, что это было бы правильное и экономически оправданное решение.
