Разработка методов адаптивного планирования ремонтного обслуживания энергетического оборудования тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Разработка методов адаптивного планирования ремонтного обслуживания энергетического оборудования"

На правах рукописи

РГ6 од

ПЕРМИНОВ Александр Юрьевич 2- О1 ЙЕН 20СЗ

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ АДАПТИВНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ГЕМОПТПОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Специатьность 08.00.05 -Экономика и управление народным хозяйством

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Новосибирск - 2000

Работа выполнена в Новосибирском государственном техническом университете

Научный руководитель Научный консультант Официальные оппоненты:

Ведущая организация

доктор технических наук, профессор Китушин В.Г.

кандидат экономических наук доцент Карпович А.И.

доктор экономических наук, профессор Баженов Г.Е.

кандидат экономических наук, доцент Чурашев ВН.

НИИ экономики (г. Москва)

энергетики

Защита состоится 01 декабря 2000 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета К 063.34.06 в Новосибирском государственном техническом университете по адресу: 630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, в конференц-зале Новосибирского государственного технического университета.

С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного технического университета.

Автореферат разослан " октября 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

О.А. Стародубцева

аэ ррби-ы-ч-*3?

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Актуальность проблемы. В России в последние годы произошел серьезный спад промышленного производства, который обусловливает существенное снижение уровня энергопотребления и базовых нагрузок, увеличились резервы генерирующих мощностей и производственные резервы. На фоне видимого уменьшения интенсивности использования, произошло изменение стратегии создания и восстановления основных производственных фондов (ПФ), сопровождающееся резким снижением инвестиций на ввод новых мощностей и восстановление.

Из-за низких темпов обновления активной части ПФ энергетики, уже сегодня, доля энергетического оборудования,. эксплуатируемого сверх нормативного срока службы (более 25 лет), составляет в России свыше 40%, но эксплуатация изношенного оборудования, по условиям обеспечения надежности энергоснабжения, требует одновременно и дополнительных резервов мощности.

Сегодня затраты на техническое обслуживание и ремонт (ТОР) энергетического оборудования иногда превышают в себестоимости энергетической продукции уровень 25%. Особенно существенна эта доля для тепловых электрических станций (ТЭС), которые составляют в структуре генерирующих мощностей России 68%. В тоже время очень высока сложность финансирования работ, наблюдается большая неопределённость обеспечения планов ресурсами. Используемые в настоящее время методики планирования не отвечают современным требованиям и состоянию энергетики.

Хотя имеется ряд отечественных и зарубежных исследований в рассматриваемой области, однако проблема далека от своего разрешения. Так, наибольшее число отечественных исследований в этой сфере,

1

относится к периоду централизованного планирования экономики. Но сегодня в результате децентрализации отрасли появились новые объекты и новые задачи планирования. Например, существенно снизилась интенсивность использования ПФ и одна из важнейших задач, ранее решавшихся при организации планирования - минимизация резервов и плановой ремонтной площадки при заданном уровне надежности, уже не является сегодня первостепенной. Основные задачи ТОР сегодня решаются на уровне региональных АО-энерго, высока сложность финансирования работ, отсутствует централизованное снабжение, наблюдается большая неопределённость обеспечения планов ресурсами и т.д.

Большинство исследований зарубежных авторов касаются в основном децентрализованных структур управления, и в них практически не рассматриваются пути перехода от централизованного к децентрализованному планированию ТОР, кроме того необходима их предварительная терминологическая и понятийная адаптация, апробация методов на фактических отраслевых данных.

Поэтому в настоящее время существует потребность в новых научно-практических исследованиях в сфере повышения эффективности планирования ремонтно-технического обслуживания энергетического оборудования. Это обусловило цель и задачи диссертации.

Целью диссертации является комплексное исследование проблемы планирования ТОР ТЭС, разработка методов планирования ремонтно-технического обслуживания оборудования ТЭС, адекватных современным и перспективным условиям функционирования энергетики.

Реализация поставленной цели была достигнута решением нескольких взаимосвязанных первоочередных задач:

]. Проведен анализ организационно-экономических аспектов ремонтно-технического обслуживания оборудования ТЭС, определены границы, место и роль системы планирования ТОР в процессах управления функционированием и развитием энергетических предприятий.

2. Исследованы и оценены перспективные направления развития системы планирования ТОР оборудования.

3. Предложена структура задач и практические методы адаптивного планирования технического обслуживания и ремонтов, с разграничением стратегических, тактических и текущих уровней.

4. Произведена оценка технико-экономической эффективности предлагаемых методов планирования на основе реальных отраслевых данных.

В качестве объекта исследования выбрана система технического обслуживания и ремонтов оборудования ТЭС.

Предметом исследования являются методы повышения организационно-экономической эффективности планирования ТОР оборудования ТЭС.

Теоретической и методологической основой настоящего диссертационного исследования является системный подход и экономическая теория оценки эффективности проектов.

Теория и методы системных энергетических исследований созданы и развиваются в трудах В.А. Веникова, Н.И. Воропая, A.A. Макарова, JI.A. Мелентьева, А.П. Меренкова, Ю.Н. Руденко и других авторов.

Вопросам повышения организационно-экономической

эффективности обслуживания и восстановления производственных фондов посвящены исследования Р.З. Акбердина, Н.Т. Амосова, Г.Е. Баженова,

3

B.C. Ермакова, В.Г. Журавлева, А.Н. Златопольского, Р.Б. Ивутя,

A.M. Князева, Э.М. Косматова, В.А. Минкова, О.С. Найманова,

B.Р. Окорокова, С.Л. Прузнера, В.И. Стенина, В.Ф. Шудры и других отечественных авторов. Из зарубежных авторов наибольшее влияние оказали работы таких авторов, как F.A. Boshuizen, J.D. Campbell, R.H. Clifton, R. Dekker, S.O. Duffuaa, I.B. Gertsbakh, B. Heidergott, A. Kelly, A. Raouf, G. Terborg, A.J. de Waard, T. William, E.N. White.

При работе над диссертацией были использованы отечественные и зарубежные материалы периодической печати, конференций, семинаров, экономическая литература, по проблемаи переходной и рыночной экономики, воспроизводству производственных фондов, повышению эффективности планирования технического обслуживания и ремонтов, организационных и методических вопросов управления, законодательные и нормативные акты Российской Федерации, отраслевые документы, а также фактические данные и научно-исследовательские отчеты, полученные автором диссертации на действующих энергетических предприятиях и в специализированных организациях.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Структура задач адаптивного планирования ремонтного обслуживания оборудования ГЭС.

2. Метод оценки рационального межремонтного периода для организации планирования предупредительного обслуживания.

3. Метод повышения эффективности функционирования оборудования 'ГЭС, в условиях ресурсных ограничений за счет использования адаптивных свойств системы.

Научная новизна диссертационного исследования состоит в комплексной разработке научных положений и практических

рекомендаций по реализации методов планирования ТОР энергетического оборудования ТЭС, адекватных современным и перспективным условиям.

В соответствии с этим в работе:

1. Системно исследованы текущее состояние, раскрыты основные тенденции и перспективные направления развития системы ТОР энергетического оборудования, определены важнейшие факторы, влияющие на эффективность организации планирования (децентрализация планирования, повышение неопределенности обеспечения ресурсами, необходимость учета реального состояния оборудования и др.).

2. На основе концепции адаптивного планирования, разработана структура взаимосвязанных задач для стратегического, тактического и текущего горизонтов планирования технического обслуживания и ремонтов оборудования ТЭС.

3. Предложены методические подходы и система взаимосвязанных экономико-математических моделей, используемых ' для построения системы планирования технического обслуживания и ремонтов оборудования ТЭС, апробированные на отраслевых данных.

Практическая значимость работы заключается в разработке конкретных рекомендаций и методов планирования технического обслуживания и ремонтов оборудования ТЭС, представляющих практический интерес как для специализированных ремонтных предприятий и подразделений, так и для всех субъектов, принимающих решения в аспекте экономического планирования ремонтно-технического обслуживания энергетического оборудования в современных условиях.

Результаты исследования использованы в хозрасчётных научно-практических работах. Разработанные в рамках диссертации научно-практические рекомендации были приняты к внедрению на предприятиях ОАО "Новосибирскэнерго".

Апробация работы. Полученные в диссертационной работе результаты докладывались и обсуждались на международном научном семинаре «Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики» (г. Иркутск, 1998 г.), на третьем Российско-Корейском международном симпозиуме по науке и технологии «КСЖи8'99» (г. Новосибирск, 1999 г.), на выездном семинаре главных инженеров и заместителей главных инженеров АО-энерго, электростанций и ремонтных предприятий России и стран СНГ (г. Софрино, 2000), научных семинарах НГТУ и научно-технических совещаниях проведенных на Новосибирских ТЭЦ-2, ТЭЦ-З, ТЭЦ-4 и ОАО «Новосибирскэнерго» в 1998-2000 гг.

Публикации. Основные положения диссертации и результаты опубликованы в 7 печатных работах общим объемом 1,5 п.л. и 3-х отчетах по НИР.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений. Основной текст диссертации изложен на 130 страницах, включает 42 рисунка, 21 таблицу. Список литературы содержит 164 наименования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, определены цель и задачи исследования, его научная новизна и практическая значимость результатов, приведены сведения об апробации, структура работы и краткая аннотация глав.

В первой главе «Анализ организационно-экономических аспектов ремонтно-технического обслуживания оборудования ТЭС», произведен анализ современного состояния и выявлены проблемы повышения

6

эффективности ремонтно-технического обслуживания оборудования энергетических предприятий в современных и перспективных условиях; установлены задачи обслуживания оборудования, определены современные тенденции и подходы к построению систем планирования ТОР ТЭС, рассматриваются возможности их реализации и совершенствования.

В России к 2010 году оборудование с суммарной мощностью 80 млн. кВт выработает установленный ресурс. Для поддержания надежного функционирования энергосистемы России, даже исходя из пессимистичного прогноза изменения энергетического спроса, необходимо ввести в действие 110-125 млн. кВт установленной мощности, однако из-за ограниченного финансирования, ввод замещающих мощностей составляет всего 1,5-2 млн. кВт в год. Поэтому, в условиях отставания ввода новых мощностей, возникает необходимость в продолжении эксплуатации стареющего оборудования.

Используемая сегодня система планирования ТОР оборудования энергетики на основе планово-предупредительных ремонтов (ППР), была создана в 80-х годах в условиях хронического отставания развития энергетической отрасли от спроса энергопотребителей. При стабильно высокой загрузке генерирующих источников, требовании минимизации резервов и плановой ремонтной площадки, она была весьма рациональна, позволяла обеспечить высокий уровень показателей надежности и экономичности.

Однако применение системы ППР с регламентированным по календарной продолжительности межремонтным циклом, при произошедшем сегодня значительном изменении внешних и внутренних условий функционирования, ведёт к нерациональному увеличению доли затрат в себестоимости • энергетической продукции и ограничивает

7

эффективность использования производственных фондов энергетики в целом.

В качестве пути реформирования и разрешения противоречий существующей системы планирования, была предложена отраслевая концепция1, с внедрением в практику работы электростанций планирования ТОР на основе методики определения назначенного межремонтного ресурса энергооборудования, позволяющая косвенно учесть состояние и степень использования оборудования.

Но реально ни система планирования ТОР на основе назначенного межремонтного периода, ни тем более система планирования на основе ППР не соответствуют изменившимся условиям функционирования энергетики, не содержат необходимых механизмов адаптации системы планирования к изменяющимся условиям.

Исходя из анализа организационно-экономических аспектов ремонтно-технического обслуживания оборудования ТЭС, автор данной работы считает, что методы планирования адекватные современным и перспективным условиям функционирования отрасли, могут основываться на адаптационной концепции планирования2.

В соответствии с этим необходимо в полной мере учитывать:

• сложившуюся ситуацию в экономике, принятые методы хозяйствования, текущие условия функционирования и основные тенденции развития отрасли,

• общую стратегию и конкретные сценарии обслуживания оборудования;

1 Концепция совершенствования системы технического обслуживания и ремонта энергоблоков тепловых электростанций: Обоснование. Критерии. Теория. Стратегия. Экономика. - М.: АО «ЦКБ ЭНЕРГОРЕМОНТ», 1996.

2 Смирнов В.А. Процессы адаптации в развитии энергетики (вопросы теории и методики анализа). -М.: Наука, 1983.

• текущее состояние оборудования и необходимость обеспечения заданных требований по надёжности, экономичности и экологической безопасности оборудовании при минимизации затрат;

• наличие зависимости объема выпуска энергетической продукции от затрат на обслуживание.

• необходимость принятия решений в условиях неопределенности, ограничений и недопоставок ресурсов и др.

В то же время, методики планирования должны позволять принимать решения на различных организационных уровнях и обязательно апробироваться на данных действующих энергопредприятий.

Во второй главе «Методы адаптивного планирования ремонтно-технического обслуживания оборудования ТЭС», разработаны основные методы планирования и предложены практические подходы к организации планирования ремонтно-технического обслуживания оборудования ТЭС.

Их реализация предполагает решение ряда взаимосвязанных задач с разграничением стратегического, тактического и текущего уровней планирования (Рис. 1). Информация и результаты решения задач полученные на верхних уровнях, используются на последующих уровнях планирования.

Анализ показал, что главной задачей стратегического планирования, в аспекте ТОР, является оценка сценариев обслуживания, определение целесообразного срока службы каждой единицы оборудования и формирования состава оборудования подлежащего ТОР.

Рис. 1. Структура задач адаптивного планирования 10

Основными влияющими факторами при этом являются:

• изменение спроса и прогноз энергопотребления, достаточность производственных мощностей, наличие резервов и затраты на их поддержание, на основе оценки которых должна строится общая политика и конкретные мероприятия в сфере создания, воспроизводства и поддержания требуемого состояния ПФ;

• этап эксплуатации оборудования, динамика нарастания издержек, целесообразное соотношение плановых и аварийных простоев, целевое значение коэффициента готовности. Возможны различные стратегии эксплуатации и обслуживания, выбор будет зависеть от затрат на поддержание резервов, наличия механизмов страхования, соотношения затрат на плановые и аварийные ремонты и т.д.

• возможность и эффективность использования рационального набора методик продления срока службы в том числе и сверх нормативного.

Традиционные методики обслуживания и продления сроков службы, на которых основаны как система ППР, так и система планирования на основе назначенного межремонтного ресурса, ориентированы, в первую очередь, на замену узлов и деталей оборудования, состояние которых не обеспечивает их надежную работоспособность в течение следующего межремонтного периода.

Тем не менее, наряду с этим подходом, сегодня имеются эффективные дополняющие методики и реализующие их технологии (регенерация оборудования, оптимизация режимов, и др.), которые позволяют реально увеличить срок эксплуатации оборудования ТЭС на 15-20 лет, с существенно более низкими (в 1,5-2 раза) капитальными затратами, чем при новом строительстве.

Большой интерес, для сравнения технологий и сценариев обслуживания, представляет определение целесообразного срока их

11

внедрения, а для варианта замены, целесообразный срок ввода нового оборудования.

Далее рассмотрим следующую ситуацию, для варианта замены (см. Рис. 2).

Работа первого агрегата Работа замещающего агрегата

О Т, и т+Т,+Т2 I

Рис. 2. Диаграмма времени работы оборудования

Пусть Г, - плановый срок эксплуатации первого агрегата (например, определяется амортизационным периодом, отраслевыми или другими нормативами),

т - целесообразное превышение времени работы первого агрегата сверх

нормативного срока эксплуатации;

Т2 - плановый срок эксплуатации второго агрегата.

После того, как первый агрегат проработал (Г, +т) лет, он подлежит замене новым. Требуется определить целесообразность продления срока эксплуатации, сверх первоначального планового срока.

Для этого запишем суммарные затраты за период времени от / = 7, до / = Г, +Т2 +т и приведём их к году / = Г,:

7,4-г Т1 >Г;Ч-г

1о ст )+>><,-го (1-Г,) + / ,а(1-Т, \ (1-Ту-г) ~^ ,

Для данной постановки, решение может быть найдено, методом последовательного перебора по т.

Полученный на основе данного метода целесообразный срок службы оборудования и, соответственно, состав оборудования, подлежащего ремонту, являются определяющим для последующих этапов планирования и содержания ремонтно-восстановительных процессов.

Далее в диссертационной работе, представлена задача тактического планирования для предупредительного обслуживания, решаемая в разрезе формирования одного межремонтного цикла, при заданных системных требованиях по надёжности, экономичности и экологической безопасности энергоснабжения.

Увеличение продолжительности межремонтного цикла ведет к увеличению частоты отказов, соответствующих затрат на аварийные ремонты и на поддержание экономически необходимого уровня резервной мощности.

За время эксплуатации оборудования происходит снижение его экономичности, во время ремонта его восстанавливают на некоторую величину, зависящую от планируемого срока проведения ремонта и времени с момента ввода в эксплуатацию, в работе исследуются соответствующие динамические процессы и оцениваются затраты из-за снижения КПД агрегатов. В энергетике серьезному анализу на экологическую безопасность подлежат любые проекты. Затраты энергетических предприятий на обеспечение установленных экологических норм и, при их невыполнении - на покрытие штрафов имеют сходную с изменением экономичности природу и описываются в работе адекватным увеличением затрат.

Для оценки рациональной продолжительности межремонтного цикла, все затраты на ТОР были разделены на затраты, связанные с определенным составом работ, проводимых при любом капитальном ремонте (постоянная составляющая) и затраты на восстановление ресурсов

13

конкретных узлов. При этом были выделены в отдельные составляющие объём ремонтных работ т.е. затрат труда требующиеся на остановку, вскрытие, разборку, диагностику состояния, восстановление израсходованного ресурса узла и затраты различных видов материальных ресурсов (запасные части, материалов и т.д.).

Объем ремонтных работ определяется как:

п п «ч,

0.=А+ I а.-х.+ Е Ъ.-ЬЖ М I . , 1 1 . , г 1 г-к г=1

где А - затраты на остановку и вскрытие агрегата в целом;

a, - затраты труда связанные с ремонтом конкретного узла, но независящие от его износа (демонтаж и монтаж узлов перекрывающих доступ к ремонтируемому узлу, диагностика и другие работы), определяется технологией ремонта;

х,- - логическая функция, определяющая необходимость затрат а, ;

11, при необходимости несения затрат а.

' .

О, при отсутствии затрат а. '

b, - удельные затраты труда на восстановление сработанного ресурса; д^раи _ восстанавливаемый в процессе ремонта ресурс;

0, при ¿Щ < АН]'0" _ |ДЯ, ,при АЯ, > АНГ

1, если АК!. > АН1'0" и технологией ремонта предусмотренно полное восстановление ресурса узла

где ЛЛ, - сработанный ресурс узла;

- допустимый уровень остаточного ресурса.

В качестве целевой функции для определения рационального значения продолжительности межремонтного цикла (наработки) принято условие минимизации суммарных приведенных удельных затрат от увеличения продолжительности межремонтного цикла.

Одним из реально существующих условий эффективного функционирования любой системы планирования ТОР является то, что при любом плане ремонтов, в том числе и сформированном на основе рационального межремонтного цикла, необходимо иметь механизм адаптации к ограниченности реально располагаемых ресурсов и возможности недопоставок, определить приоритетность выделения исходя из эффективности использования. Кроме того, большое значение имеет оценка вариантов взаимозаменяемости ресурсов.

Сегодня, формируя план ТОР, энергетическое предприятие планирует обеспечить надёжный выпуск определенного объёма продукции, однако различные внешние возмущения (неплатежи, резкое изменение стоимости ресурсов, и т.д.) затрудняют достижение поставленных целей.

В этих условиях возникает необходимость уменьшить недовыпуск продукции вследствие недопоставок ресурсов для ТОР. Критерием оптимальности может служить максимальный результат при заданных затратах (ресурсах), определяемый как минимум недовыпуска продукции по сравнению с планом. Решение подобной задачи, в зависимости от этапа принятия решения, будет иметь значимость на тактическом этапе планирования (для ежегодного составления плана ТОР) и текущем этапе планирования (в процессе проведения ТОР).

На практике, можно рассматривать различные виды функциональной продукции и показатели работы ТЭС, которые связаны с эффективностью реализации принятой системы планирования ТОР, конкретный же выбор

15

будет зависеть в первую очередь, от стратегии лица, принимающего решение.

Исследования разработанного метода адаптации к ограниченности реально располагаемых ресурсов и возможности их недопоставок, показали, что при адаптивной реализации пиана ресурсообеспечения ТОР оборудования энергетических объектов в случае недопоставок необходимых запчастей, материалов и других ресурсов, разнообразие в ресурсоемкостях объектов планирования может быть использовано для уменьшения соответствующего негативного эффекта (недовыпуска конечной продукции), что позволяет компенсировать входные возмущения и уменьшить жесткость системы в целом. Целенаправленное же формирование структуры ресурсов, в условиях неопределённости объёма финансирования работ, позволяет повысить общую эффективность расходования средств на ТОР.

В третьей главе «Технико-экономическая оценка эффективности методов планирования ремонтно-технического обслуживания оборудования ТЭС», производится оценка показателей предлагаемых методов планирования с позиции эффективности реализации в конкретных условиях региональной энергокомпании ОАО «Новосибирскэнерго».

При определении эффективности предлагаемых методов планирования, сопоставлялись эффекты от их использования с эффектами планирования на основе действующей системы.

Далее была произведена оценка целесообразного срока эксплуатации оборудования, для трех вариантов (Табл. 1).

Таблица 1

Оценка вариантов

Наименование варианта к2 Зо2 К|„сг За, Дисконт Сумма (ива) Превышение

тыс. 8 тыс.$ тыс.$ тыс.$ % тыс.$ лет

Вариант 1 1000 200 100 500 10 5967 10

Вариант 2 1000 200 100 500 8 6519 2

Вариант 3 200 250 0 500 10 6208 13

На основе исследований, проведенных с использованием предлагаемого метода, возможно, произвести предварительный отбор вариантов для дальнейших детализированных расчетов.

При проведении расчетов рациональной продолжительности ремонтного цикла, по фактическим данным турбины Т-100/130, на основе разработанного метода, были рассчитаны затраты из-за снижения надежности и экономичности, при увеличении наработки в межремонтный период от 5 до 60 тысяч часов

С целью разделения объемов работ на составляющие, были проанализированы сетевые графики проведения ремонтов. В результате была определена зависимость объема ремонтных работ от наработки и сформированы показатели изменения затрат.

На рис. 3 представлена сумма удельных приведенных затрат для базовых условий. Минимум суммы определяет рациональную наработку (28,5 тыс. часов) и продолжительность межремонтного периода (5,5 года).

Далее оценивалась чувствительность метода к основным факторам (Табл. 2). Наибольшую чувствительность, в заданных диапазонах влияющих факторов, метод имеет к требуемому уровню надежности и цене условного топлива.

70000 60000 ■ 50000

| 40000

г

О

г

й зоооо 20000 юооо о

I---Удельные затраты па ремонт-затр, снижения надежности-■• -затр снижения КПД-Суымадисконт }

Рис. 3. Зависимость удельных затрат от времени наработки

Таблица 2

Оценка чувствительности основным факторам

N5 Наименование параметра ЕД.ИЭМ. Значение Параметра Наработка, тыс.часов Чувствительность часов/ 1%

Инн Базовое значение Макс при Мин Базовое значение при Макс

1 Затраты на резервную мощность $/год на МВт установленной мощности 65,0 ■ 130,0 1300,0 29,0 28,5 17,0 -6,3

г Уровень надежности % 98,0 99,9 99,9 27,0 28,5 28,5 773,7

э Средняя продолжитель иости аварийного простоя часов 24,0 48,0 96,0 29,0 28,5 24,0 -16,7

4 Цена условного топлива «/ТУТ 35,0 42,0 50 0 30,0 28,5 25,0 -116,7

5 Среднее уменьшение КПД в межремонтный период Уо/тыс.насов наработки. 0,01 0,1 0,25 38,5 29,5 12,5 -10,8

6 Ставка дисконта % 1/0 5,0 14,0 21,0 28,5 50,0 22,3

При сравнении межремонтного периода установленного по нормативами системы ППР, с полученным на основе метода расчетным значением при базовых условиях, отклонение составило 8 тыс. часов («1,5 года), а сумма дополнительных издержек по одному агрегату

«$27000, что составляет «8,5% от общей суммы затрат на капитальный ремонт.

Для оценки метода адаптации к ограничениям и возмущениям по ресурсам был взят реальный план ремонтов энергокомпании за 1997 г., с проведенными корректировками, которые составили основу для сравнения.

В качестве продукции, объём выпуска, которой зависит от эффективности планирования ТОР, были выбраны:

1. Коэффициент неготовности и потенциальный объём недовыпуска за расчетный период ДЭ„ ~> min .

2. Недовыпуск энергетической продукции за расчетный период, с учетом прогноза загрузки оборудования АЭ„;, -» min .

Используя разработанный метод, была произведена корректировка финансирования ТОР. Результирующее отклонение между реальной и предлагаемой стратегиями распределения недофинансирования между объектами планирования представлены в табл. 3.

Таблица 3

Отклонение меяеду реальной и предлагаемой стратегиями

Недовыпуск Реальная стратегия Оптимальная стратегия Отклонение

Гкал тыс.$ Гкал тые.$ Гкая тые.$ %

Эп 28564 1196 22609 946 5955 249 20,8%

Эгц> 6582 276 3884 163 2699 113 41,0%

Из этих расчетов, очевидно, что использование предлагаемого подхода к планированию, может помочь в оптимизации распределения ресурсов, добиться минимального отклонения от заданного плана и повысить общую эффективность работы энергопредприятия.

В заключении приведены основные результаты выполненной работы, которые состоят в следующем:

1) Проведен анализ текущего состояния и основных тенденций развития системы ТОР оборудования ТЭС, в современных и перспективных условиях функционирования энергетики и установлено что:

С Существующие методы планирования ТОР оборудования ТЭС, неадекватны современным условиям перехода энергетической отрасли России к новой системе организации экономики. С Система планирования ТОР, адекватная современным и перспективным условиям, должна позволять решать задачи с учетом ряда важнейших факторов: сложившейся ситуации в экономике, методов хозяйствования, условий функционирования и основных тенденции развития отрасли; принятой стратегии обслуживания оборудования; обеспечения заданных требований по надёжности, экономичности и экологической безопасности оборудования; наличия взаимосвязи между объёмом выпуска энергетической продукции и затратами на ТОР и др.

2) Предложены методы адаптивного планирования, учитывающие важнейшие факторы и позволяющие решать взаимосвязанные задачи стратегического, тактического и текущего уровней планирования. Информация и результаты решения задач, полученные на верхних уровнях, используются на последующих уровнях планирования.

I.. Для уровня стратегического планирования, предложен метод определение целесообразного срока эксплуатации каждой единицы оборудования и формирования состава оборудования

подлежащего ТОР, для различных стратегий обслуживания. Задача решена на основе теории оценки эффективности инвестиционных проектов.

□ Для уровня тактического планирования предупредительного обслуживания, предложен метод определения рациональной продолжительности межремонтного периода (наработки). Основными влияющими параметрами в модели являются: затраты из-за снижения надежности, экономичности, экологической безопасности и затраты на ТОР, при увеличении наработки в межремонтный период.

□ В работе предложен метод адаптации к ограниченности реально располагаемых ресурсов и возможности их недопоставок, в том числе и в процессе выполнения плана. Она основывается на учете различной ресурсоемкости оборудования и может быть использована на уровнях тактического и текущего планирования.

3) Произведена оценка разработанных методов на основе реальных данных, показавшая их чувствительность к важнейшим факторам и иллюстрирующая возможность их применения для практического планирования.

4) По мнению автора, направления дальнейших исследований связаны с уточнением влияющих факторов и проведением соответствующих детализированных расчетов.

Основные работы, опубликованные по теме диссертации:

1. Kitushin V., Perminov A. Evaluation of expedient exploitation period for power industrial equipment // «KORUS'98». Сборник тезисов международного симпозиума - Томск, ИПФ ТПУ, 1998 - 0,1 п.л. (в соавторстве, автора - 0,05 п л.).

2. В.Г. Китушин, А.Ю. Перминов. Модель остаточного ресурса агрегата // Надежность систем энергетики: достижения, проблемы, перспективы / Под ред. Н.И.Воропая. — Новосибирск: Наука. Сибирское отделение РАН, 1999 - 0,4 п.л. (в соавторстве, автора - 0,3 п л.).

3. А.И. Карпович, А.Ю. Перминов. Влияние параметрического разнообразия на надежностные характеристики системы И Надежность систем энергетики: достижения, проблемы, перспективы / Под ред. Н.И.Воропая. - Новосибирск: Наука. Сибирское отделение РАН, 1999- 0,5 (в соавторстве, автора - 0,2 п.л ).

4. В.Г. Китушин, А.Ю. Перминов. Эксплуатация стареющего оборудования ТЭЦ (Экологические и технико- экономические аспекты) // Экологические перспективные системы и технологии: Сб. науч. трудов (вып. 3.) - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1999 г.- 0,5 п.л. (в соавторстве, автора - 0,4 п.л.).

5. Kitushin V.G., Perminov A.Yu. Model of adaptive planning of maintenance service and repairs of the equipment thermal power plants // «KORUS'99». Сборник трудов международного симпозиума, Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1999 - 0,4 п.л. (в соавторстве, автора - 0,3 п.л.).

6. Karpovich A.I., Perminov A.Yu., Tolkacheva E.N. Method of optimization of maintenance by resources of repair production in conditions of uncertainty of deliveries // «K.ORUS'99». Сборник тезисов международного симпозиума, Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1999 - 0,1 п.л. (в соавторстве, автора - 0,05 пл.).

7. Perminov A.Yu. Kitushin V.G., Model of defining of an expedient period of exceeding the equipment operation time// «KORUS'2000», University of Uslan, Republic of Korea, 2000 - 0,3 п.л. (в соавторстве, автора - 0,2 п л.).

Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидата экономических наук, Перминов, Александр Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ АСПЕКТОВ

РЕМОНТНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭС.

1.1. Общие положения.

1.2. Состояние и перспективы отрасли.

1.3. Роль и место системы планирования ТОР.

1.4. Система ППР.

1.5. Направления совершенствования планирования ТОР и постановка задачи исследования.

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ АДАПТИВНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ РЕМОНТНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭС.

2.1. Метод оценки сценариев обслуживания и выбора целесообразного срока эксплуатации.

2.2. Метод выбора рационального межремонтного периода.

2.3. Метод адаптации системы планирования к ограничениям и возмущениям по ресурсам.

2.4. Выводы по ГЛАВЕ. ф

ГЛАВА 3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ

МЕТОДОВ ПЛАНИРОВАНИЯ РЕМОНТНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭС.

3.1. Общие положения.

3.2. Сравнение сценариев обслуживания.

3.3. Определение рационального межремонтного периода.

3.4. Оценка метода адаптации к ограничениям и возмущениям по ресурсам

3.5. Выводы по главе.

Диссертация: введение по экономике, на тему "Разработка методов адаптивного планирования ремонтного обслуживания энергетического оборудования"

В России в последние годы произошел серьезный спад промышленного производства, который обусловливает существенное снижение уровня энергопотребления и базовых нагрузок, увеличились резервы генерирующих мощностей и производственные резервы. На фоне видимого уменьшения интенсивности использования, произошло изменение стратегии создания и восстановления основных производственных фондов (ПФ), сопровождающееся резким снижением инвестиций на ввод новых мощностей и восстановление.

Из-за низких темпов обновления активной части ПФ энергетики, уже сегодня, Доля энергетического оборудования, эксплуатируемого сверх нормативного срока службы (более 25 лет), составляет в России свыше 40%, но эксплуатация изношенного оборудования, по условиям обеспечения надежности энергоснабжения, требует одновременно и дополнительных резервов мощности.

В силу специфики энергопроизводства важным фактором является взаимосвязь производителя и потребителя, в связи с чем, невозможно любые проблемы энергетики рассматривать вне зависимости от общей ситуации в стране. Это в полной мере справедливо и для организации ТОР.

Сегодня затраты на техническое обслуживание и ремонт (ТОР) энергетического оборудования иногда превышают в себестоимости энергетической продукции уровень 25%. Особенно существенна эта доля для тепловых электрических станций (ТЭС), которые составляют в структуре генерирующих мощностей России 68%. В тоже время очень высока сложность финансирования работ, наблюдается большая неопределённость обеспечения планов ресурсами. Используемые в настоящее время методики планирования не отвечают современным требованиям и состоянию энергетики.

Хотя имеется ряд отечественных и зарубежных исследований в рассматриваемой области, однако проблема далека от своего разрешения.

Так, наибольшее число отечественных исследований в этой сфере, относится к периоду централизованного планирования экономики. Но сегодня в результате децентрализации отрасли появились новые объекты и новые задачи планирования. Например, существенно снизилась интенсивность использования ПФ и одна из важнейших задач, ранее решавшихся при организации планирования - минимизация резервов и плановой ремонтной площадки при заданном уровне надежности, уже не является сегодня первостепенной. Основные задачи ТОР сегодня решаются на уровне региональных АО-энерго, высока сложность финансирования работ, отсутствует централизованное снабжение, наблюдается большая неопределённость обеспечения планов ресурсами и т.д.

Большинство исследований зарубежных авторов касаются в основном децентрализованных структур управления, и в них практически не рассматриваются пути перехода от централизованного к децентрализованному планированию ТОР, кроме того необходима их предварительная терминологическая и понятийная адаптация, апробация методов на фактических отраслевых данных.

Поэтому в настоящее время существует потребность в новых научно-практических исследованиях в сфере повышения эффективности планирования ремонтно-технического обслуживания энергетического оборудования. Это обусловило цель и задачи диссертации.

Целью диссертации является комплексное исследование проблемы планирования ТОР ТЭС, разработка методов планирования ремонтно-технического обслуживания оборудования ТЭС, адекватных современным и перспективным условиям функционирования энергетики.

В качестве объекта исследования выбрана система технического обслуживания и ремонтов оборудования ТЭС.

Предметом исследования являются методы повышения организационно-экономической эффективности планирования ТОР оборудования ТЭС.

Теоретической и методологической основой настоящего диссертационного исследования является системный подход и экономическая теория оценки эффективности проектов.

Теория и методы системных энергетических исследований созданы и развиваются в трудах В.А. Веникова, Н.И. Воропая, А.А. Макарова, JI.A. Мелентьева, А.П. Меренкова, Ю.Н. Руденко и других авторов.

Вопросам повышения организационно-экономической эффективности обслуживания и восстановления производственных фондов посвящены исследования Р.З. Акбердина, Н.Т. Амосова, Т.Е. Баженова, B.C. Ермакова,

B.Г. Журавлева, А.Н. Златопольского, Р.Б. Ивутя, A.M. Князева, Э.М. Косматова, В.А. Минкова, О.С. Найманова, В.Р. Окорокова,

C.JI. Прузнера, В.И. Стенина, В.Ф. Шудры и других отечественных авторов. Из зарубежных авторов наибольшее влияние оказали работы таких авторов, как F.A. Boshuizen, J.D. Campbell, R.H. Clifton, R. Dekker, S.O. Duffuaa, I.B. Gertsbakh, B. Heidergott, A. Kelly, A. Raouf, G. Terborg, A.J. de Waard, T. William, E.N. White.

При работе над диссертацией были использованы отечественные и зарубежные материалы периодической печати, конференций, семинаров, экономическая литература, по проблемам переходной и рыночной экономики, воспроизводству производственных фондов, повышению эффективности планирования технического обслуживания и ремонтов, организационных и методических вопросов управления, законодательные и нормативные акты Российской Федерации, отраслевые документы, а также фактические данные и научно-исследовательские отчеты, полученные автором диссертации на действующих энергетических предприятиях и в специализированных организациях.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Структура задач адаптивного планирования ремонтного обслуживания оборудования ТЭС.

2. Метод оценки рационального межремонтного периода для организации планирования предупредительного обслуживания.

3. Метод повышения эффективности функционирования оборудования ТЭС, в условиях ресурсных ограничений за счет использования адаптивных свойств системы.

Научная новизна диссертационного исследования состоит в комплексной разработке научных положений и практических рекомендаций по реализации методов планирования ТОР энергетического оборудования ТЭС, адекватных современным и перспективным условиям.

В соответствии с этим в работе:

1. Системно исследованы текущее состояние, раскрыты основные тенденции и перспективные направления развития системы ТОР энергетического оборудования, определены важнейшие факторы, влияющие на эффективность организации планирования (децентрализация планирования, повышение неопределенности обеспечения ресурсами, необходимость учета реального состояния оборудования и др.).

2. На основе концепции адаптивного планирования, разработана структура взаимосвязанных задач для стратегического, тактического и текущего горизонтов планирования технического обслуживания и ремонтов оборудования ТЭС.

3. Предложены методические подходы и система взаимосвязанных экономико-математических моделей, используемых для построения системы планирования технического обслуживания и ремонтов оборудования ТЭС, апробированные на отраслевых данных.

Практическая - значимость работы заключается в разработке конкретных рекомендаций и методов планирования технического обслуживания и ремонтов оборудования ТЭС, представляющих практический интерес как для специализированных ремонтных предприятий и подразделений, так и для всех субъектов, принимающих решения в аспекте экономического планирования ремонтно-технического обслуживания энергетического оборудования в современных условиях.

Результаты исследования использованы в хозрасчётных научно-практических работах. Разработанные в рамках диссертации научно-практические рекомендации были приняты к внедрению на предприятиях ОАО "Новосибирскэнерго".

Апробация работы. Полученные в диссертационной работе результаты докладывались и обсуждались на международном научном семинаре «Методические вопросы исследования надёжности больших систем энергетики» (г. Иркутск, 1998 г.), на третьем Российско-Корейском международном симпозиуме по науке и технологии «KORUS'99» (г. Новосибирск, 1999 г.), на выездном семинаре главных инженеров и заместителей главных инженеров АО-энерго, электростанций и ремонтных предприятий России и стран СНГ (г. Софрино, 2000), научных семинарах НГТУ и научно-технических совещаниях проведенных на Новосибирских £ ТЭЦ-2, ТЭЦ-3, ТЭЦ-4 и ОАО «Новосибирскэнерго» в 1998-2000 гг.

Основные положения диссертации и результаты опубликованы в 7 печатных работах общим объемом 1,5 п.л. и 3-х отчетах по НИР.

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений.

Диссертация: заключение по теме "Экономика и управление народным хозяйством: теория управления экономическими системами; макроэкономика; экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами; управление инновациями; региональная экономика; логистика; экономика труда", Перминов, Александр Юрьевич

Основные результаты выполненной работы состоят в следующем: 1. Произведен анализ современного состояния и выявлены проблемы повышения эффективности ремонтно-технического обслуживания производственных мощностей энергетических предприятий в современных и перспективных условиях, его влияния на конечные результаты; установлены задачи обслуживания оборудования, определены современные тенденции и подходы к построению систем планирования ТОР ТЭС, рассматриваются возможности их реализации и совершенствования. В целом анализ показал, что:

• Существующая система планово-предупредительных ремонтов и новая методика планирования - по назначенному межремонтному ресурсу, неадекватны современным условиям перехода энергетической отрасли России к новой системе организации экономики.

• Система планирования ТОР, адекватная современным условиям, должна содержать существенные возможности адаптации к меняющимся внутренним и внешним условиям функционирования (возмущениям), гибкого перехода к новым вариантам плана, с минимальными потерями возможности достижения конечных целей, и обеспечивать при этом высокий уровень эффективности во всем диапазоне предполагаемых возмущений; позволять решать задачи с учетом: сложившейся ситуации в экономике, методов хозяйствования, условий функционирования и основных тенденции развития отрасли; принятой стратегии обслуживания оборудования; обеспечения заданных требований по надёжности, экономичности и экологической безопасности оборудования; наличия взаимосвязи между объёмом выпуска энергетической продукции и затратами на ТОР и др.

Разработана структура задач и методы адаптивного планирования, учитывающие важнейшие факторы и позволяющие решать взаимосвязанные задачи стратегического, тактического и текущего уровней планирования.

• Для уровня стратегического планирования, разработан метод оценки сценариев обслуживания и определения целесообразного срока эксплуатации каждой единицы оборудования, формирования состава оборудования подлежащего ТОР. На основе исследований, проведенных с использованием данного метода, возможно, произвести предварительный отбор вариантов. Задача решена на основе теории оценки эффективности инвестиционных проектов.

• Для уровня тактического планирования предупредительного ТОР, разработан метод определения рациональной продолжительности межремонтного периода (наработки). Основными влияющими параметрами являются: затраты из-за снижения надежности (моделируются увеличением затрат производителя на обеспечение резервов); экономичности (моделируются снижением КПД) и затраты на ТОР (отдельно моделируются объемы работ и затраты на запасные части и материалы), при увеличении наработки в межремонтный период.

• В работе предложен метод адаптации к ограниченности реально располагаемых ресурсов и возможности их недопоставок, в том числе и в процессе выполнения плана. При адаптивной реализации плана ТОР оборудования энергетических объектов, в случае недопоставок необходимых запчастей, материалов и других ресурсов, использование параметрического разнообразия агрегатов (объектов планирования), может быть использовано для уменьшения соответствующего негативного эффекта. Целенаправленное же формирование ресурсов в условиях неопределённости объёма финансирования работ, в ещё большей степени повышает эффективность ремонтных воздействий. Модель основывается на учете различной ресурсоемкости оборудования и может быть использована на уровнях тактического и текущего планирования. Общий вывод состоит в том, что параметрическое разнообразие элементов системы при отсутствии у них компенсирующих способностей к гашению возмущений является необходимым условием наличия компенсирующей способности самой системы. При этом указанное разнообразие отнюдь не обязательно должно проявляться в существовании одного или нескольких «замыкающих» по всем параметрам объектов.

Произведена оценка разработанных методов на основе реальных данных, показавшая их чувствительность к важнейшим факторам и иллюстрирующая возможность их применения для практического планирования.

По мнению автора, направления дальнейших исследований связаны с уточнением влияющих факторов и проведением соответствующих детализированных расчетов.

Заключение