Файл: Любутин О.С. Автоматизация производства стеклянного волокна.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 13.07.2024
Просмотров: 112
Скачиваний: 0
В последней формуле, если функция F известна, ве личина бр легко определяется непосредственно на объ екте, величина коэффициента k задается на основании анализа потерь, связанных с превышением допустимого значения хя. Величину а можно найти, используя фор мулу статистической динамики [67] :
а = и |
|
(72) |
|
оJ>A.0'w)PS.v.v(Cû) dCÙ |
|
где SXx((o)—спектральная |
плотность входного возмущающего воз |
|
действия; \Ѵх(т)—передаточная |
функция объекта по возмущающе |
|
му каналу; Wu(ia>) — то же, по регулирующему параметру; Н(іа>) — |
||
передаточная функция |
регулятора. |
|
Величины Sxx, |
Wx и Wn |
могут быть определены экспе |
риментально на реально существующем объекте, а значе ние передаточной функции регулятора может быть опре делено выбором структурной схемы регулирования, пос
ле чего параметры настройки можно определить по |
Wa, |
Wx и Sxx с помощью описанных ранее методов [58, |
68]. |
По известному техническому эффекту от автоматиза |
ции можно определить экономический эффект. При этом часто возникают затруднения, в основном в тех случаях,
когда технический |
эффект автоматизации состоит |
в улучшении качества |
полупродуктов или готового про |
дукта. Эти затруднения возникают по следующим причи нам.
Технический эффект определен на одной из промежу точных технологических стадий, а дифференцированная система цен существует только на конечной стадии про изводства; существующая система цен недостаточно диф ференцирована для того, чтобы выразить технический эф фект в стоимостном выражении.
При этом связь между техническим эффектом (изме нением среднего значения или уменьшением разброса) промежуточного параметра (на одной из промежуточных технологических стадий) и выходными параметрами про цесса может быть чисто статическая (безынерционная), либо указанные параметры связаны динамическим опера тором.
В первом случае для выражения технического эффек та через выходные технико-экономические параметры
133
возможно исііользоватъ известные методы регрессионно го анализа с учетом специфики производства. Методиче ски применение этого метода изложено в [69]. Основное назначение указанной методики — нахождение уравне ния регрессии, связывающего качество у производителя продукции с качеством у потребителя. Поскольку зача стую повышение качества продукции эквивалентно уве личению ее количества, то, имея указанное уравнение регрессии, можно легко выразить технический эффект улучшения качества у производителя продукции в денеж ной форме даже при отсутствии дифференцированных цен.
Второй случай принципиально также не вызывает за труднений: необходимо использовать многомерные мето ды статистической динамики. Однако методически эти вопросы разработаны гораздо слабее.
Проблема принятия решения о целесообразности ав томатизации объединяет следующие вопросы.
1. Формулирование математической " модели ситуа ции, в которой происходит принятие решения о целесо образности автоматизации конкретного производства.
2.Выбор или формулирование критерия, на основа нии которого можно судить о целесообразности вложе ния средств в автоматизацию производства.
3.Нахождение математического метода, с помощью которого в сформулированной ситуации при наличии вы
бранного критерия эффективности можно было бы нахо дить оптимальные решения.
4. Нахождение упрощенных критериев и методов, с помощью которых можно было бы принимать ориенти ровочные решения о целесообразности автоматиза ции.
Указанной группе вопросов посвящена основная мас са литературы по экономическим' аспектам автоматиза ции, и в данной книге они не рассматриваются. На эта пе принятия решения о целесообразности автоматизации специфика конкретного производства не имеет сущест венного значения. Однако вопрос выбора локального критерия эффективности дополнительных капитальных вложений представляется очень важным. В качестве подходящего локального критерия эффективности до полнительных капитальных вложений принят срок окупаемости, который определяется по «Методике опре деления эффективности новой техники, механизации
134
и автоматизации производственных процессов в про мышленности» [70]. Согласно этой методике срок оку паемости исчисляется как
|
Т |
= !и- - |
K l |
(73) |
|
|
L.J |
Ь 2 |
|
где |
Л'і и /(г — капитальные |
вложения |
по исходному и сравниваемо |
|
му |
вариантам; С, и С2 — себестоимость |
годовой продукции до и пос |
||
ле внедрения автоматизации. |
|
|
|
В тех случаях, когда технический эффект автомати зации состоит в улучшении качества продукции, это г критерий будет отвергать подобные варианты автомати зации, поскольку в этом случае критерий будет «чувст вовать» увеличение капитальных затрат и увеличение себестоимости продукции, но не будет «чувствовать» технического эффекта автоматизации.
В зарубежной практике [71] используется следую щая модификация критерия:
где |
Т — срок |
окупаемости; Ді, |
Иг — цена |
изделий |
до автоматиза |
|||
ции |
и после; |
\VU W2 |
— годовой |
объем |
продукции до автоматизации |
|||
и после. Остальные |
обозначения |
те |
же, |
что |
и в формуле (73). |
|||
|
В таком виде критерий |
применим для |
сравнения бо |
|||||
лее широкого круга вариантов. |
|
|
|
|||||
|
Таким |
образом, вопросы |
расчета |
экономической эф |
||||
фективности автоматизации |
производства |
вообще и ав |
томатизации производства стеклянного волокна в част ности являются весьма сложными и далеко не полностью изученными. Поэтому на практике используют более простые и менее точные методы.
Рассмотрим некоторые примеры определения эконо мической эффективности средств автоматизации процес са выработки стекловолокна.
I . Применение высокоточных регуляторов температу ры позволяет поддерживать температурный режим стек лоплавильных сосудов с точностью ±(0,5— 1)°С, обес печивая длительную безобрывную работу со снижением выхода метрического номера (текса) стеклонити за пре делы допуска по сравнению с ранее применявшимися регуляторами типа КРСТП-3. Экономический эффект от внедрения регуляторов температуры достигается глав ным образом за счет следующих показателей:
1) уменьшения количества брака по метрическому
номеру (тексу) стеклянной нити в результате уменьше ния выхода его за пределы допуска;
2)увеличения производительности и срока службы стеклоплавильных сосудов;
3)снижения себестоимости продукции и расхода электроэнергии.
При расчете экономической эффективности все пока затели по базовому и новому вариантам приняты на ос нове данных передовых заводов стеклянного волокна, которые первыми начали внедрение регуляторов. Полу ченный средневзвешенный экономический эффект в рас чете на один регулятор по этим заводам распространен на общее количество внедренных регуляторов в целом по отрасли.
Расчет экономического эффекта от внедрения регу ляторов температуры в расчете иа один регулятор Эш проводили по следующей формуле:
|
|
|
3 1 Р |
= ( C i - Q |
+ |
|
ЕіКі-К2);А1Р, |
|
||||
где C| = |
1183,7 |
руб. — средневзвешенная |
себестоимость |
1 т стекло |
||||||||
волокна |
при |
применении |
регулятора |
КРСТП-3; |
С 2 = П 3 0 руб.— |
|||||||
средневзвешенная |
себестоимость |
1 т стекловолокна |
при |
применении |
||||||||
новых регуляторов; /Сі = |
37,1 |
руб. — средневзвешенные |
дополнитель |
|||||||||
ные капитальные |
вложения |
на |
1 г стекловолокна |
при |
применении |
|||||||
регулятора |
КРСТП-3; /С2 = 42,1 |
руб. — то |
же, |
при |
применении но |
|||||||
вого регулятора; |
£ = 0 , 1 5 — нормативный |
коэффициент |
эффективно |
|||||||||
сти; Л|Р =19,1—средневзвешенный годовой |
объем |
производства |
||||||||||
стеклянного |
волокна в расчете |
на один |
регулятор |
по новому вари |
||||||||
анту. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Экономический эффект |
в расчете на один |
регулятор |
||||||||||
равен Э і р = 1011,3 руб. |
работы |
200-фильерных сосудов |
||||||||||
I I . Для обеспечения |
||||||||||||
применяли |
силовое |
электрооборудование, |
состоящее из |
дросселя насыщения ДОС-3,5/0,38, печного трансформа тора ОСУ=20/05 и регулятора КРСТП-3, позволяющее обеспечить греющий ток стеклоплавильного сосуда до 2200—2600 а. В связи с переходом на применение новых
высокопроизводительных |
стеклоплавильных |
|
сосудов, |
|||
требующих греющий ток в пределах |
2500—3500 |
а, ука |
||||
занное силовое оборудование не обеспечивает |
необходи |
|||||
мый температурный режим в течение |
всего |
срока служ |
||||
бы стеклоплавильных сосудов. Эксплуатация |
|
высоко |
||||
производительных стеклоплавильных |
сосудов |
показала, |
||||
что' указанное оборудование обеспечивает |
номинальную |
|||||
производительность |
(70 кг/сутки на 46-м номере |
стекло |
||||
нити) этих сосудов |
лишь |
в первые два месяца |
работы |
136
(60 суток). К концу второго месяца непрерывной работы стеклоплавильных сосудов в результате их старения и ухудшения теплоизоляции рабочий ток возрастает на 14—17%. Дроссель насыщения уже не обеспечивает нор мального регулирования температуры, и для выработки стеклянного волокна того же ассортимента и качества надо переходить на более низкие скорости вытягивания, что приводит к снижению производительности стекло плавильных сосудов на 20%:
70 кг/сутки — (70 кг/сутки х 0,2) = 56 кг/сутки.
К концу четвертого месяца работы сосуда дроссель насыщения уже не обеспечивает и этого режима, и вы работка стекловолокна прекращается, хотя сосуд еще пригоден для эксплуатации. Тогда среднесуточная про изводительность стеклоплавильного сосуда при данном оборудовании составит:
70 кг/сугпких60 |
суток 4 56 кг/суткихёО |
суток |
|
60 4- 60 |
~ |
= 63 кг/сутки.
Учитывая сказанное, дроссель насыщения заменили тиристорами ВКДУ-150 (класс 7), работающими в ком плекте с регулятором КРСТП-3 [53]. Капитальные за траты на приобретение тиристоров блока управления ти ристорами и дросселя насыщения даны в табл. 10.
Исходные данные для расчета экономического эф фекта от внедрения регулятора температуры на 200фильерном восьмирядном стеклоплавильном сосуде (2-8П) даны в табл. 11.
Тогда годовая |
производительность |
сосуда будет |
||
равна: |
|
|
|
|
70 кг/сутки х 340 суток |
— 23 800 кг. |
|||
Экономия зарплаты основных |
производственных ра |
|||
бочих: |
|
|
|
|
Тарифная ставка оператора V I разря |
|
|
||
да |
|
|
4,608 руб |
|
Премия (15%) |
|
|
0,691 |
» |
Дополнительная |
зарплата (12%) . |
. |
0,636 » |
|
|
В с е г о . . . . |
. |
5,935 руб. |
С учетом сменности 5,935X1.2 = 7,122 руб.
137
Оборудование
1 одну |
|
= |
|
Количество |
печь |
шпа- |
оп. |
п |
Т |
одной в руб.- |
|
Цена рата |
Итого с при
менением
тиристоров в руб.—коп. |
дросселя насыщения в руб.—коп. |
Т а б л и ц а 10
Примечание
Тиристоры ВКДУ-150. . .
Радиатор к тири сторам с воздуш ным охлаждени-
Блок управления тиристорами . .
Дроссель насыще ния ДОС-3,5/0,38
9 |
48—70 |
97—40 |
— |
Прейскурант, |
||
|
|
|
|
1967 г. |
|
|
2 |
4—75 |
9—50 |
— • Прейскурант, |
|||
|
|
|
|
1967 г. |
|
|
1 |
120—36 |
120—36 |
— |
Отпускная |
цена |
|
|
|
|
|
опытного |
завода |
|
|
|
|
|
ЦНИ11КА |
|
|
I |
120 |
— |
120 |
Отпускная |
цена |
|
|
|
|
|
Московского |
элек |
|
|
|
|
|
тровода |
им. Куй |
|
|
|
|
|
бышева, |
1966 г. |
И т о г о |
для одной |
печи |
227—26 120 |
Т а б л и ц а I I
Показатели |
Д о |
внедрения |
После |
внед |
|
п р е д л о ж е н и я |
рения |
пред |
|||
|
|
л о ж е н и я |
|||
|
|
|
|
||
Производительность |
нити № 46 в кг/сут . |
|
63 |
|
70 |
Срок службы сосуда в сутках . . . . |
|
120 |
150 |
||
|
|
|
2667 |
2667 |
|
Зона обслуживания |
(количество электро |
|
|
|
|
печей) |
|
|
3 |
|
3 |
138