Файл: Никберг И.М. Оптимальная долговечность оборудования металлургических предприятий.pdf

Положительным в этой методике является возмож­ ность относительно простым способом выявить основные факторы, влияющие иа продолжительность экономичес­ ки оправданных сроков эксплуатации оборудования, и определить степень их влияния.

Вопросам экономического обоснования .продолжительности экс­ плуатации машин посвящены некоторые работы, написанные в раз­ ное время за рубежом. Несмотря на то что экономические мотели долгое время имели ограниченное применение в практике расчетов оптимальных сроков службы машин, работы эти представляют опре­ деленный интерес. Еще в 4923 г. Д. Тейлор (США) в статье «Ста­ тистическая теория старения» предложил модель, которая предназ­ началась для определения оптимальных сроков службы оборудова­ ния, приняв за основу сумму минимальных затрат на приобретение единицы оборудования плюс проценты иа доход, получаемый от экс­ плуатации машины. Эта методика была применима к одной машине, т. е. не рассматривала условий, связанных с заменой нескольких машин. Д. Тейлор оперировал дискретными значениями ежегодных затрат и попользовал сложные проценты для расчета будущих за­ трат на единицу произведенной продукции. Улучшая модель Тейло­ ра, Г. Хотелинг аз работе «Общая математическая теория старения» упростил вычисления, оперируя непрерывными функциями дли уче­ та процентной ставки на доход от эксплуатации машины. В качест­ ве критерия эффективности он минимизировал все будущие прибы­ ли (доход минус затраты), приводя их к настоящему в-ременм с уче­ том 'Дисконтированной стоимости утилизации машин.

Г. Прейнренч в 1940 г. в статье «Экономическая жизнь про­ мышленного оборудования» высказал предположение о том, чго стоимость действующей машины испытывает влияние всех возмож­ ных в дальнейшем замен в связи с неизбежным моральным износом этой машины в будущем. Это предположение вполне логично, так как в условиях технического прогресса в действительности устаре­ вание является серьезным экономическим фактором, сокращающим срок службы оборудования.

В 19512 г. А. Алчан .предложил более усовершенствованную мо­ дель, основанную на применении непрерывных функций. Для вывода уравнений были попользованы экспоненциальные зависимости, при этом оптимизированная прибыль представлена как целевая функция.

Дж. Дуглас в 1962 г. занимался проблемой долговечности стро­ ительного оборудования. Совершенствуя уже имеющиеся экономиче­ ские модели, он разработал новый вид уравнений, отражающих влияние технического прогресса на изменение экономически выгод­ ных сроков эксплуатации техники. В дальнейшем эта же модель была улучшена, что позволило использовать ее для аналитического формализованного исследования проблемы замены оборудования с учетом влияния разных экономических факторов. В-последней рабо­ те Дж. Дугласа «Оптимальная долговечность оборудования как средство обеспечения максимальной прибыли», опубликованной в 1968 г., предложена система уравнении, включающих затраты, свя­ занные с приобретением, содержанием, ремонтом и эксплуатацией строительного оборудования.

Пользуясь уравнениями и варьируя переменными величинами, можно количественно обосновать решения, которые необходимо при­

18

пять п отношении экономически выгодного срока службы имегоще-- гося в наличии оборудования. Экономически выгодный срок служ­ бы какой-либо составной части оборудования в данной работе опре­ деляется как отрезок времени из общего срока службы оборудова­ ния, в течение которого окупаемость достигает .максимума.

'Американский инженер Р. Джонсон в 1947 г. предложил мето­ дику расчетов оптимальных сроков службы паровозов, считая наивыгодиейшим такой срок эксплуатации, при котором среднегодовой прирост расходов на ремонт паровоза будет равен уменьшению сум­ мы среднегодовых амортизационных отчислений на его восстанов­ ление. Методика, предложенная Р. Джонсоном, аналогична методу определения нанвыгоднсйшего срока службы паровоза, разработан­ ному еще в 1925 г. советским инженером В1 О. Васильевым. Недо­ статком методики является отсутствие достаточно убедительного математического обоснования величины приращения среднегодовых затрат на ремонты и размер амортизационных отчислений на вос­

становление.

В 1948 г. специальный американский ежегодник опубликовал статью «Экономическая жизнь грузовых автомобилей», которая была посвящена определению оптимального срока службы грузовых автомобилей. Предложенный в этой статье графический метод .не отличался от метода, разработанного значительно раньше советским

инженером А. И. Буяновым.

В 1949 г. Г. Терборг в статье «Динамическая политика в исполь­ зовании обо'рудования» привел довольно удачный пример экономи­ ческого значения устаревания и замены оборудования. В руковод­ стве по замене оборудования, выпущенном Институтом машинове­ дения и смежных дисциплин в 1950 г., приведено принципиальное

описание этого метода.

Положительным в этом методе следует считать попытку учесть влияние технического прогресса на срок службы машины в величи­ не «эксплуатационной .неполноценности» машины. Недостатком .ме­ тода является линейное возрастание эксплуатационной неполноцен­ ности в зависимости от срока службы оборудования. Кроме того, автором предложен ряд упрощенных формул, но без достаточного обоснования их выводов, что не позволяет произвести анализ их до­ стоверности.

В основном метод Г. Терборга мало отличается от других мето­ дов, предложенных советскими и зарубежными авторами.

Книга Р. Перифой (США) посвящена методике определения оп­ тимальных сроков службы строительных машин. Принцип установ­ ления оптимального срока службы машины сводится к анализу ди­ намики средней себестоимости единицы продукции или работы ма­ шины в зависимости от ее общего срока службы. В тот период, ког­ да себестоимость единицы работы машины, которая вначале неиз­ менно снижалась, начинает возрастать, наступает экономически вы­ годный срок окончания службы машины и замены ее повой маши­ ной. Метод, предложенный Р. .Перифой, также повторяет методы,

предложенные ранее советскими авторами.

Венгерским ученым Г. Рецен в 1982 г. был опубликован «Ме­ тод расчета и оценки экономически целесообразных пределов капи­ тальных ремонтов машин и оборудования». На основе этой мето­ дики можно всесторонне исследовать производственно-экономияей­ скую деятельность предприятия при наличии .различных показателей затрат на ремонт оборудования; она может быть использована для

19

обоснования технической 'политики и области капитальных ремонтов на планируемый период. Этот метол представляет собой полезное дополнение к другим известаЫ'М 'методам расчета оптимальных сро­ ков службы оборудования.

В работе «Прикладные задачи динамического программирования», опубликованной в 1965 г., Р. Веллман н С. Дрейфус также считают, что в современных условиях одной из актуальных задач является проблема замены старого парка машин новым, устаревших орудий современными орудиями труда. Авторы пытаются определить опти­ мальную политику модернизации и замены оборудования при раз­ личных производственных характеристиках и перспективах'будущего развития техники. Так как решения должны приниматься почти ежегодно в зависимости от характерного для данного процесса пе­ риода времени, рекомендуется многошаговый процесс решения. Р. Веллман и С. Дрейфус дают несколько дополнительных спосо­ бов, позволяющих воспользоваться индивидуальной аналитической структурой задачи оптимизации для упрощения ее решения.

'Применяя метод Р. Ховарда1, который дает оптимальную поли­ тику для процессов большой длительности ’ (т. е. «стационарных процессов»), оде решения зависят только от состояния, а не от но­ мера шага, авторы с его помощью формулируют и приводят пример решения задачи о замене автомашины. Они решают задачу за ин­ тервал времени не более десяти лет. Текущая ситуация анализиру­ ется каждые три месяца и в зависимости от этого принимается ре­ шение о сохранении имеющейся автомашины или о ее продаже. Состояние системы L описывается сроком службы машины в еди­ ницах времени, равных трем месяцам; i может принимать значения от 1 до 40. В каждом состоянии имеются следующие альтернативы:

состояний с 41 альтернативой аз каждом состоянии, так что имеет­ ся 4И0 возможная политика.

Задача замены автомашины решенаметодом, использующим системы уравнений, за семь однотипных последовательных решений (итераций). Предлагаемый авторами метод включает решение си­ стемы уравнений. Если эта система плохо определена, особенно при большом количестве уравнений, получить аналитическим путем пра­ вильные решения уже нет возможности.

Чтобы обойти эти трудности, был создан метод имитирования. Наиболее существенной чертой процесса является тот факт, что оп­ ределение асимптотического стационарного режима для них можно выполнить с помощью линейного 'программирования.

Необходимо иметь в виду, что применение на практи­ ке любого из изложенных выше методов определения экономически наивыгоднейших сроков службы деталей и машин требует, как правило, проведения большой анали­ тической работы по установлению закономерностей изме­ нения удельных эксплуатационных расходов и затрат на капитальные ремонты в зависимости от сроков службы

1 Х о в а р д Р. Динамическое программирование и марковские процессы. М., «Советское радио», 1964.

20