Совершенствование планирования производства в кислородно-конвертерных цехах тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование планирования производства в кислородно-конвертерных цехах"

5 дарственный комитет росс.ЙГХОЙ федерации

по высшему образованию

'%оЬдлрственн.

ая академия отравления имени Серго Орджоникидзе

На правах рукописи КОЛПАКОВА Наталья Пагловна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПЛАНИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВА В КИСЛОРОДНО- КОНВЕРТЕРНЫХ ЦЕХАХ

08.00.05 - экономика, планирование, организация управления народным хозяйством я его отраслями (металлургическая промьпкгяность)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Москва - 1995

Работа выполнена на кафедре "Производственного менеджмента в металлургии" Государственной ордена Трудового Красного Знамени Академии управления имени Серго Орджоникидзе

Научный руководитель -Официальные оппоненты -

t

доктор экономических наук, профессор Соломахйн И.С.

доктор экономических наук, профессор Федотов A.A.

кандидат экономических наук, доцент Козленко H.H.

Ведущая организация - Институт экономики черной

металлургии Государственного научного центра ЩИйчермет ■ . и«ени И.П. Бардина

Защита диссертации состоится 26 октября 1995 года в 14 часов на заседании диссертационного совета К 053.21.08

в Государственной Академии управления имени Серго Орджоникидзе по адресу: 109542, Москва, Рязанский проспект, 99, Зал заседаний Ученого совета

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственной Академии управления имени Серго Орджоникидзе.

Автореферат разослан "¿£" сентября 1995 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат экономических наук

H.A. Волкова

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ'

Актуальность теш исследования. В нынешних условиях хозяйствования, характеризующихся переходом на рыночные отношения, целью предприятия является получение максимальной прибыли при любой конъюнктуре рынка. С приобретением самостоятельности повышается заинтересованность и ответственность трудовых коллективов за результаты своей деятельности, резко возрастает необходимость в поиске оптимальных вариантов решения производственных задач.

Либерализация деятельности предприятия с переходом на рыночные отнощения обусловливает все возрастающую степень неопределенности параметров его внешней среды, что значительно расширяет горизонт факторов, которые необходимо учитывать при составлении плана. В этой связи меняются требования, предъявляемые к планированию, а также к методам и средствам, используемым в экономических расчетах.

В наибольпей степени это. касается фондоемких и материалоем-ких производственных систем, к которым относится кислородно-конвертерное производство.

Особенности кислородно-конвертерного производства в значительной мере усиливают значение организации четкого взаимодействия всех элементов производственной системы. Это во многом обеспечивается своевременным восстановлением основных производственных фондов, согласованием сроков проведения ремонтов, что способствует увеличению действительного фонда времени работы агрегатов. Структура баланса времени работы сталеплавильных агрегатов в кислородно-конвертерных цехах в значительной мере, при прочих равных условиях, определяется стойкостью футеровки. В связи с этим необходимо исследовать эффективность торкретирования и возможные границы его применения. Актуальной является задача улучшения использования производственной мощности. Она тесно связана с вопросом использования резервного времени конвертеров, выбором рациональной схемы организации их работы.

Сосредоточение в металлургическом производстве больиого количества дорогостоящего, разнотипного оборудования, наличие

жесткой свяэи между производственными подразделениями вызыва< необходимость в применении системного подхода к планировали? Наиболее полная его реализация требует применения зкономико-мг тематических методов.

Недостаточная проработка комплекса вышеуказанных задач, также их большое теоретическое и практическое значение обуслов! ли обращение к проблемам, связанным с планированием кислоро; но-конвертерного производства, и определили цель диссертационнс го исследования.

Целью диссертационной работы является совершенствован! системы планирования производства в кислородно-конвертерных ц< хах (ККЦ).

Поставленная цель достигается путем решения следущих з;

дач:

- выявление места и роли планирования в новых условиях хозяж тшвания;

- анализ существующих методик по определению величины и обоснс ванию уровня использования производственной мощности ККЦ;

- анализ методических рекомендаций по планированию произволе твенной программы ККЦ;

- разработка концепции планирования производственной програм ККЦ;

- разработка интерактивной системы планирования, производственш программы ККЦ;

- разработка методических положений по планированию произволе твенной программы ККЦ.

Объектом исследования является кислородно-конвертерное пр< изводство отечественных и зарубежных металлургических предпри тий.

Предмет исследования составляют проблемы, связанные с пл. нированием производства в кислородно-конвертерных цехах.

Теоретической и методологической основой исследований по ■лужил системный подход, научные разработки в области планиров. ния и организации производства в кислородно-конвертерных цеха а также в области структурно-динамического анализа производи твенных объектов в черной металлургии. Предмет защиты составляют:

1. Теоретические и методические рекомендации по обоснован

схемы организации работы конвертеров и учету резервного времени при планировании производства.

2. Интерактивная система планирования производственной программы ККЦ.

3. Методические рекомендации по обосновании стойкости футеровки конвертеров, формированию графиков ремонтов оборудования при планировании производственной программы.

Научная новизна предлагаемого исследования заключается

- в разработке системы планирования производственной программы ККЦ на основе структурно-динамического анализа;

- в разработке теоретических рекомендаций по обоснования схемы организации работы конвертеров и учету резервного времени при планировании производства.

Практическая значимость работы.

Предлагаемые в работе методы и подходы к планированию производства могут быть использованы на металлургических предприятиях, имеющих различную производственную структуру, а такие в проектных и научно-исследовательских организациях для технико-экономических расчетов. Предложенные разработки позволяют улучшить качество планирования производственной программы, уточняют терминологию, касающуюся планирования производства в кислородно-конвертерных цехах, а также обеспечивает значительное сокращение времени, затрачиваемого на выполнение соответствующих расчетов.

Апробация и внедрение результатов исследования.

Основные положения диссертационной работы обсуядены, и одобрены на:

- двух Всесоюзных и орех региональных научных конференциях и семинарах, в том числе на научно-практической конференции "Развитие ремонтного производства в условиях ускорения научно-технического прогресса" в г.Челябинске /1986/, на научно-практическом семинаре "Модернизация и ремонт оборудования в условиях технического перевооружения предприятия" в г. Челябинске /1987/, на научно-технической конференции "Молодежь и научно-технический прогресс" в г. Липецке /1087/, на Всесоюзной научно-практической конференции "Социально-экономические проблемы достижения коренного перелома эффективности развития производительных сил Кузбасса" в г. Кемерово /1988/, на Всесоюзной научно-практической

конференции "Социально-экономические проблемы достижения коре ного перелома эффективности развития производительных сил Ку басса" в г. Новокузнецке /1988/;

- заседании научно-технического совета АО "Запсибметкомбинат";

- заседании кафедры "Экономией и управления производством" С бирской государственной горно-металлургической академии;

- заседании кафедры "Производственный менеджмент в металлу гии" Государственной академии управления им. Серго Ордаоникидзе

Кроме того результаты диссертационного исследования испод зованы при выполнении 3 НИР: "Разработка автоматизированной с» темы планирования производства продукции (в условиях ЗСМК) "Разработка имитационной модели конвертерного цеха Кузнецке: металлургического комбината", "Имитационное моделирование прок водственных процессов в черной металлургии", а также доведены , уровня методических рекомендаций, программного продукта, испои зуются на металлургических предприятиях (АО "Запсибметкомбина и АО "Кузнецкий металлургический комбинат"), в учебном процео при выполнении дипломных проектов и курсовых работ.

Публикации. По результатам диссертационного исследован: опубликованы 8 научных работ общим объемом 1,7. печатных листа.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введени: трёх глав, заключения,списка использованных источников и при® жений. Изложена на Н5" стр. машинописного текста, содержит.' рисунков, Л таблиц, . 9 приложений. Список литературы включа! 101 наименование.

2. КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

г Во введении обоснована актуальность теш диссертации, опр< делены цель, задачи, предмет и методологические основы исследа вания, показаны научная новизна и практическая значимость пс«г ченных результатов.

В первой главе - "Теоретичесгае и методические основы шь нирования производственной программы кислородно-конвертерно: цеха", - определены задачи и содержание планирования производст: в рыночных условиях хозяйствования; показаны особенности план) рованкя производственной программы в кислородно-конвертерных ц хах; разработана схема гибкого планирования производствен»

программы; проанализированы методические рекомендации по расчету производственной модности кислородно-конвертерных цехов; предложены пути совериекстЕоваиия нормативной базы планирования производственной программы этих цехов.

Во второй главе' - "Совершенствование методов обоснования производственной программы кислородно-конвертерного цеха" - изложены результаты изучения теоретических и методических рекомендаций, а также практики работы металлургических заводов России и стран СНГ по вопросам планирования и использования резервного времени конвертеров. Разработаны теоретические и методические рекомендации: а) по систематизации и классификации текущих простоев конвертеров и простоев в резерве, б) по обоснованию рациональной схемы организации работы конвертеров. Проанализированы методики: а) планирования ремонтов основного и вспомогательного оборудования кислородно-конвертерных цехов, б) обоснования стойкости футеровки и уровня экстенсивной нагрузки конвертеров.

В третьей главе - "Разработка системы автоматизированного планирования производственной программы кислородно-конвертерного цеха" - рассмотрены проблемы, связанные с выбором критерия оптимальности для оценки вариантов планов и принятия решений. Разработаны концепция и интерактивная система планирования производственной программы кислородно-конвертерного цеха и изложены методические положения по ее эксплуатации. Даны практические рекомендации по обоснованию стойкости футеровки конвертеров и формированию графиков ремонтов оборудования при планировании производственной программы. Приведены отдельные результаты реализации предлагаемой разработки для решения задач, связанных с обоснованием стойкости футеровки конвертера, и выявлением возможностей улучшения использования производственных мощностей в существующих условиях работы кислородно-конвертерного производства АО "Запсибметкомбинат".

В заключении сформулированы основные выводы и предложения, полученные в результате исследования.

3. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Современный этап развития народного хозяйства характеризу-

ется тем, что сфера влияния экономических регуляторов и свободных рыночных отношений все более расширяется и закрепляется, а укоренившаяся форма государственного плана как всеобъемлющей экономической директивы уходит в прошлое, и прямое воздействие на экономику страны резко сокращается. Теперь Центр ухе не может напрямую вмешиваться во все процессы и сферы экономической деятельности. Между тем анализ опыта стран с развитой рыночной экономикой показал, что отказ от централизованного планирования вообще является неправомерным шагом. И в нашей стране, вставшей на путь развития рыночных отношений, необходимо отказаться лишь от сложившейся методологии планирования, привести его в соответствие с условиями развития общества. Например, Центру определить решение следующего круга задач: составление индикативных планов; формирование программ, касающихся структуры народного хозяйства; совершенствование финансово-кредитной политики; обеспечение возможности включения экономики страны в межгосударственные хозяйственные процессы и принятие других мер по выходу из кризиса.

В этой связи коренным образом меняются требования, а соответственно и круг задач внутризаводского планирования, его содержание.

рассматривая планирование как функцию управления, здесь можно выделить следующие задачи. Во-первых, это определение целей функционирования производственной системы на плакируемый период. времени," во-вторых, согласование элементов системы и обоснование оптимального варианта плана.

По признаку предметной направленности все задачи планирования производства можно сгруппировать следующим образом. Задачи, касающиеся соответственно средств труда, предметов труда и трудовых ресурсов. Эти группы тесно связаны между собой, связи здесь, как правило, выполняют роль ограничений, каждая группа наделена специфическими особенностями и имеет важное значение для принятия плановых решений. Однако особого внимания в сегодняшних условиях заслуживает группа задач, связанных с использованием средств труда. Такой подход обусловлен тем, что при решении этих задач имеет место ряд существенных недостатков, а также и тем, что затраты на средства производства занимают значительную долю в общих издержках на производство. Данные обстоятельства свидетельствуют о наличии здесь больших резервов повышения

- я -

эффективности произвсдства.

В число задач планирования использования средств труда входят: разработка перспективных, текущих и оперативных планов производства' продукции, разработка нормативной базы, планирование ремонтов оборудования, обоснование схемы организации и фонда времени работы основных агрегатов, разработка графиков сопряженной работы участков.

Из сказанного слэдует, что задачи планирования и направления, обусловливающие ж аффективное решение, раскрывают и содержание . планирования производства. Содержание планирования в зтой связи требует более стального учета особенностей функционирования производственной системы, взаимосвязей всех ее элементов в процессе функционирования, их влияние на результаты работы системы. Это означает, что необходимо рассматривать эту систему не а статике, чем ограничивается внутризаводское планирование до-настоящего времени, а в динамике. Такой подход к объекту иссле-. дования обусловливает необходимость решения вопросов планирования производства с позиции структурно-динамического анализа. Это позволит достаточно полна оценить степень согласованности элементов системы и эффективность ее функционирования, а также получить наиболее качестзенйуй информацию, необходимую для планирования оптимальной геятельности производственной системы.

Предлагаемый псрход может быть реализован с использованием имитационного моделирования, позволяющего отследить все изменения состояния структурных элементов производственной системы на планируемом интервале зремени и, кроме того, учесть влияние этих изменений на результаты работы системы.

Проведенный анализ специальной литературы показал, что вопросам планирования производственной программы уделено довольно много внимания, однако решение этой проблемы имеет ряд существенных недостатков. Так, на металлургических предприятиях формирование производственной программы сводится, как правило, к простому расчету по аналитическим формулам показателей программы, исходя из заданного объема производства, определяемого на основе портфеля заказов и возможностей использования производственных мощностей без многовариантной проработки задачи.

Кроме того, при планировании производственной программы кислородно-конвертерного цеха недостаточно полно учитываются

особенности последнего. К ним относятся, во-первых, слабая проработка отдельных вопросов, касающихся расчета производственной мощности цеха, лежащей в основе планирования производственной программы;а именно: а) производственная мощность цеха определяется по мощности основных агрегатов (конвертеров).хотя вывод об ошибочности такого подхода следует из ряда работ, между тем на практике продолжает применяться; б) отсутствуют какие-либо рекомендации по определению величины резервного времени при расчете производственной мощности цеха, работающего по наиболее распространенной в настоящее время классической системе организации, особенно в случае работы по схеме, предусматривающей использование резервного конвертера; в) инструктивные документы предусматривают учет резервного времени при расчете производственной мощности наряду с'продолжительностью холодных простоев конвертеров, хотя на практике, зачастую, резервное время является составляющей медплавочных простоев конвертеров, т.е. по своему характеру в таком случае больше соответствует текущим (горячим) простоям.

Наличие указанных недостатков при расчете производственной мощности, безусловно, способствует различного рода искажениям при расчете производственной программы.

Во-вторых, в - существующих методиках планирования производственной программы кислородно-конвертерного цеха излагаются наиболее общие положения, в них не учитываются конкретные условия работы того иди *игаго цеха (обеспеченность материальными ресурсами, наличие спроса на продукцию и др.), а также не предусматривается многовариантная проработка обоснования производственной программы. В диссертации предлагается подход, позволяющий учесть возможность гибкого планирования. Схема (этапы) планирования производственной программы на основе этого подхода приведена на рис.1

В рыночных условиях особую значимость для решения задач совершенствования планирования производства приобретает работа по научному обоснованию и своевременному обновлении нормативной базы. 'В настоящее время нормативная база для планирования производственной программы кислородно-конвертерного цеха включает в себя далеко не полный перечень норм, необходимых для осуществления обоснованных расчетов. Кроме того, определяется и утвержца-

Обоая схема планирования производственной программы

П1 - потребность в стали (спрос); П2 - согласованная потребность в стали;

ЕЩ2 - экономически целесообразный объем производства с учетом потребности.

Рис. 1

ется, как правило, ограниченный диапазон значений, не обеспечивающий их использование при осуществлении многовариантных расчетов производственной программы. В этой связи большего внимания

заслуживает и обоснованность нормативов, требующая наиболее полного анализа и учета факторов, влияющих на их значение. В диссертации предлагается формирование отдельных составляющих нормативной базы планирования производственной программы кислородно- конвертерного цеха в зависимости от изменения соответствующих факторов в различных производственных ситуациях.

Проведенный анализ существующей литературы по вопросам резервного времени показал, что все разработки, в основном, ориентированы на проблему целесообразности самой схемы организации работы конвертеров с наличием резервного конвертера и касаются, главным образом, стадии проектирования цеха. В диссертации подчеркивается необходимость в разработке методики, позволяющей обосновать величину резервного времени на стадии эксплуатации цеха. Актуальность данного вопроса подтверждается тем, что производственная структура конвертерного цеха, как правило, обеспечивает возможность в той или иной степени отходить от строгого соблюдения запроектированной схемы, предусматривающей постоянную работу N-1 из и-установленных в цехе конвертеров. Это до недавнего времени способствовало широкому распространению практики использования резервного времени в отечественных кислородно-конвертерных цехах ( в настоящее время целесообразность подключения резервного конвертера во многом зависит от спроса на продукцию) С целью уточнения факторов повышения эффективности производства в работе обосновывается важность систематизации простоев конвертеров. Это обусловлено тем, что на предприятиях до настоящего времени не ведется учет простоев, связанных с планируемой недо-загрузкой мощностей по причине отсутствия (не случайного, а заранее известного) сырья и материалов, топлива и энергии или, наконец, отсутствия или пониженного спроса на продукцию. Причины таких простоев выступают как внешние по отношению к производственной системе. Здесь возникает вопрос, каким образом их учитывать: отнести к резервному времени или включить в состав текущих простоев по соответствующим причинам. В диссертации предлагается относить их к резервному времени и, учитывая тот момент, что последнее может быть обусловлено также несбалансированность*: мощностей, планировать и учитывать его по причинам: а) структурная несогласованность; б) внешние организационные причины.

Такой подход объясняется тем, что зги простои характеризую!

неиспользованные производственные модности , т.е. имеющиеся резервы повышения эффективности производства, хотя и разной природы.

Текущие же простои (технически необходимые и по внутренним организационным причинам) - в части, превышающей их необходимую величину, характеризуют степень непроизводительного использования производственных мощностей, задержки, не предусмотренные планом.

Таким образом к резервному времени можно относить лишь те простои, которые либо обусловлены структурной несбалансированностью (мощностей), либо заранее ■ заложены по организационным причинам (внешним по отношению к данной системе).

В этой связи появляется необходимость планировать простои по организационным причинам - резервное по всоей сути время. Однако при этом следует иметь в виду, что внутренними организационными причинами может являться только структурная несогласованность, т.е. к резервному можно относить то время простоев, в котором нет технической необходимости. При такой постановке вопроса его фактическая величина (без учета резервного времени, обусловленного внешними факторами) не должна превышать расчетного его значения, т.к. при правильной обоснования расчетного уровня (норматива) резервного времени все дополнительные (сверхнормативные) затраты времени представляет собой не что иное как простои по каким-либо техшиесгаш причинам, возникающим внутри данной системы.

Необходимо также отметить, что следует различать холодный резерв, когда конвертер действительно выведен из рабочего состояния и ожидает возникновения потребности в его эксплуатации и горячий резерв, когда конвертер работает с большими межплавочкы-№ простоями на величину рассредоточенного между плавками резервного времени. В этой связи и планировать резервное время следует в соответствии с его характером.

Решение задачи планирования резервного времени конвертеров предполагает выбор наиболее рациональной схемы организации их работы. Здесь предлагается выделить два основных варианта: 1) резервное время рассредоточено по всем установленным в цехе конвертерам ( входит в состав межплавочных простоев ), 2) резервное время сосредоточено на каком-либо одном из И-установленных в це-

хе конвертеров, который может периодически подключаться к работе, т.е. работать со значительно большими мелшлавочныш простоями по сравнению с другими конвертерами.

С целью обоснования выбора того или иного варианта схемы работы цеха были выполнены исследования характера зависимости стойкости футеровки конвертеров от величины межпяавочных простоев, а также зависимости расхода чугуна на выплавку стали от его температуры; температуры и расхода чугуна от межплавочных простоев. Исследования проводились в условиях конкретного производства ( ККЦ N1 и ККЦ N2 АО "Запсибыеткомбинат"). В результате обработки информации было получено, что для условий работы данных цехов целесообразно рассредоточивать резервное время между всеми работающими конвертерами.

На основе анализа методических рекомендаций по планированию ремонтов основного и вспомогательного оборудования на металлургических предприятиях было выявлено, что эта система .планирования, как составляющая задачи планирования производ<^гвенной програшы, не обеспечивает в долиной мере возможность осуществления многовариантных расчетов и соблюдения принципа оптимальности. Вскрыты причины такого положения: значительная сложность и трудоемкость данной задачи; необходимость учета различного рода ограничений, большого количества факторов, взаимосвязей, разобщенность функций планирования производства и ремонтов по отдельным исполнителям, а также использование при этом малоэффективных методов и средств.

В этой связи в диссертации подчеркивается необходимость иного подхода к планированию ремонтов и на основе обобщения результатов различных исследований излагаются основные концептуальные моменты такого подхода, которые заключаются в следующем.

Учитывая то, что кислородно-конвертерные цехи характеризуются наличием большого количества оборудования, которое в большинстве случаев отличается своей уникальностью и индивидуальностью, необходимо при планировании ремонтов рассматривать I комплексе следующие аспекты: а) исследование характера взаимосвязей и особенностей взаимодействия элементов производственно* системы С структурных особенностей ); б) учет всех видов ремонтов ( текущих и капитальных ); в) обоснование рациональных графиков их проведения, обеспечивающих более полное использование

орудования по времени и рациональную загрузку ремонтной службы каждой конкретней производственной ситуации.

Более полному использованию производственных мощностей в ределенных условиях способствует согласование сроков проведе-я ремонтов оборудования. Необходимость з согласовании опреде-ется характером взаимосвязи между ступенями производственного оцесса. Наиболее важно согласовывать ремонты жестко связанных жду собой фаз.

Возможная же степень согласованности ремонтов определяется едующими факторами: периодичностью и продолжительностью ремон-в, количеством единиц оборудования в каждой фазе, мощностью монтных организаций, а также графиком проведения ремонтов.

Учитывая тот факт, что важным направлением повышения степе-зкстенсивного использования кислородных конвертеров выступает эличение стойкости футерезки, в диссертации уделено внимание зросу определения предельной экономически целесообразной стой-:ти футеровки. Рассмотрены различные способы продления "рабо-;пособности" футеровки конвертеров, в том числе и один из нал-нее эффективных - факельное торкретирование. Выявлены факторы, шощие на эффективность торкретирования: программа торкретиро-1ия, состав огнеупорных материалов и их расход, степень ис-азования резервного времени. Отмечено, что для обоснования зномически целесообразной стойкости футеровки необходимо исс-ювать данные об изменении простоев конвертеров на торкретиро-1ии и холодных ремонтах з зависимости от масштабов торкретиро-1ия, а также о влиянии псследнего на длительность цикла плавки ■одовой объем производства. При этом необходимо также давать )имостную оценку каждому варианту, отличающемуся значением ■ хзвнем) стойкости футеровки конвертеров.

Одним из ценральных вопросов методологии оптимального пла-ювания является вопрос о критерии оптимальности. От этого иерия зависит метод решения задачи и практическая приемле-:ть оптимального результата. В качестве критериез оптимальнос-для обоснования решений при планировании производственной граммы могут применяться такие показатели как: прибыль, уро-ь рентабельности, фондоемкость или фондоотдача, коэффициент 'ективносги и др.

Однако выбор наилучшего варианта с помощью этих показателей

усложняется при необходимости сравнения не двух, а многих альтернативных решений, и кроме того, когда эечь идет о производстве (цехе), выпускающем продукцию для последующих переделов, т.е. не товарную. В сеязи с этим широкое применение получил метод определения сравнительной эффективности вариантов решения задач путем сопоставления так называемых приведенных затрат. Однако в зависимости от поставленной задачи или для удобства расчетов в качестве целевой функции может быть использовано модифицированное представление этого показателя, например, изменяющаяся его часть.

При этом задача планирования производственной программы кислородно-конвертерного цеха должна решаться с учетом тех производств и цехов, у которых с ним жеская связь. Здесь прежде всего следует выделить доменное и кислородное производства и"в рамках этой задачи рассматривать их как единую подсистему "Доменное-конвертерное-кислородное производства". В данном случае при определенных условиях, например в качестве целевой функции может быть использован показатель суммарных издержек вида:

-Ен*Тм*К1

6=ш1п {(УПРЧ-31*!тй ): Ки+ (К11*32+к21*к31*33нш----------): В^, 1 =ГД

Тк

где УПР - условно-постоянные расходы (по базовому варианту без учета затрат на ремонт и торкретирование), руб/т-,

31 - годовая величина затрат на содержание ремонтной бри-

гады (исходя из базового объема производства), руб./Т;

пи - количество ремонтных бригад;

В1

Ки - коэффициент изменения объема производства (Ки=----);

Вбаз

КИ - количество ремонтов конвертеров за период моделирова ния;

32 - затраты на ремонт конвертера, руб.;

К21 - количество ремонтных циклов по холодным ремонтам за период моделирования;

К31 - количество операций торкретирования;

33 - затраты на одну операцию торкретирования, руб.; П1 - потери в кислородном производстве, руб.; Ен - нормативный (для данных условий) коэффициент сравнительной экономической эффективности капиталовложений; Гм - период моделирования, сутки;

К1 - капитальные вложения по базовому варианту,руб./год; Тк - календарная продолжительность года, сутки; В1 - объем производства, т; N - количество вариантов.

За базу может приниматься вариант, например, соответствующий отчетным данным сталеплавильного производства.

Следует отметить, что в зависимости от конкретных условий реиения задачи вид критерия макет трансформироваться.

Учитывая условия функционирования объекта исследования (жесткая связь между производственными подразделениями, наличие узких мест и постоянно меняющихся производственных ситуаций) в диссертации разработана интерактивная система планирования производственной програьзш кислородно-конвертерного производства (разработка выполнялась совместно с к.з.н., доцентом Ефимовым

H.A.). При разработке этой системы использованы элементы синер-гетического подхода. Это означает, что процесс ее формирования следует выполнять, опираясь на знание законов самоорганизации и возникновения оптимальной упорядоченности производственной системы. В качестве метода, наиболее полно реализующего зтот подход, использовано имитационное моделирование.

В основе разработанной интерактивной системы лежит концептуальная модель, предусматривающая возможность наличия в составе кислородно-конвертерного производства как одного так и двух конвертерных цехов. Она включает несколько этапов:

I. Обоснование стратегии согласования ремонтов основного и вспомогательного оборудования кислородно-конвертерного цеха, а также оборудования переделов, жестко связанных с конвертерным (доменного и кислородного);

2. Формирование графиков всех видов ремонтов оборудования;

3. Определение значения характеристик состояния системы к очередному текущему моменту времени;

4. Расчет объемов производства по каждому переделу.

Исходя из анализа построенной концептуальной модели системы "Доменное-конвертерное-кислородное" производства, содержания поставленной вадачи и назначения результатов реиения этой задачи, для создания математической модели рассматриваемого производственного объекта был выбран дискретный подход. Кроме того, в модели предусматривается учет различных случайных факторов. В соответствии с этим объект- моделирования формализован в виде дискретной имитационной модели с детерминированным шагом моделирования, равным одним суткам или одной смене. Производственная программа здесь рассчитывается путем имитации работы цеха ва планируемый период времени (месяц,год) с учетом взаимосвязи его с доменным и кислородным производствами. Этот подход позволяет исследовать работу ККЦ при различных значениях таких параметров, как состав и производительность оборудования производственных участков, стойкость футеровки конвертеров, продолжительность и масса плавки, расход чугуна, металлического лома и кислорода на 1т стали и др. В каждом из рассматриваемых вариантов, характеризующихся определенным набором значений указанных параметров (факторов), модель обеспечивает построение оптимального с точки зрения локального критерия - максимуиа объема производства стали - графика ремонтов оборудования при заданных значениях мощности ' ремонтной службы, продолжительности, периодичности, а также и предельно допустимых смещений сроков начала ремонтов.

Модель имитирует поведение исследуеиого объекта как некоторой. саморегулирующейся системы. Это осуществляется с помощью целого ряда логических признаков. Таким образом модель воспроизводит не только функционирование системы как таковой, но и процесс формирования рациональных графиков ремонтов оборудования, обеспечивающих условия для наиболее эффективного его использованю при заданных входных параметрах. Структура моделирующего алгоритма показана на рис.2. На основе анализа получаемых результатов работы принимается окончательное решение о производственно! программе на планируемый период.

• "Имитационная модель построена на основе модульного подход; с использованием принципа особых состояний! В качестве особи состояний в каждом из описываемых соответствующими модулями про изводственных объектов выступают моменты остановок оборудовали:

Структура моделируадего алгоритма

рис. г

на ремонты и моменты окончания ремонтов. В «одуле доменного производства к особым моментам отнесены также и моменты корректировки производительности доиеяной печи в период выдувки шихты перед остановкой на капитальный ремонт и раздува после ремонта.

Случайными величинами в рассматриваемой подели являются объемы производства по каждому цеху отдельно за моделируемый период, дата остановки оборудования на ремонты, величина резервно-

го времени и др.

Выводимые на печать результаты модельных эксперимента включает в себя следующую информация еа планируемый период вре ыени:

- объем производства стали в плавках и в тоннах по каждому кон вергеру и по цеху в целом еа весь период моделирования;

- объем производства чугуна (жидкого я твердого).т;

- объем производства кислорода отдельно по каждой группе кисла родных блоков и в целом по по всем группам, тыс.н?;

- даты остановок оборудования на реионты {графики ремонтов);

- обацая продолжительность каждого вида ремонтов по видам оборудования;

- резервное время конвертеров;

- значение целевой функции.

Верификация модели и предварительная оценка ее пригодное® осуществлялись на основе имитационного ретроспективного анализ, применительно к условиям работы кислородно-конвертерных цехов А! "Запсибметкомбинат". Оценка и сопоставление результатов модельных зкеперииентов с известными или ожидавши результатами пока зали, что предложенная имитационная модель может быть использо вана для решения поставленных задач.

Представленная разработка помимо решения задач текущего ! календарного планирования иожет использоваться также и для обос нования оптимального (потребного) количества оборудования и па раыетров его работы, осуществления прогнозных расчетов и провер ки эффективности организационно-технических мероприятий.

Она ориентирована на применение персональных Компьютере типа 1Ш РС (или совместимых с ними) и использование в экономи ческой службе кислородно-конвертерного цеха, производственна отделе и отделе главного механика предприятия.

В диссертации разработаны методические положения по эксплу атации интерактивной системы. В соответствии с ними планировали производственной программы включает в себя следующие этапы:

1. Формирование программы исследования, связанного с планирова нием производства.

2. Формирование базы данных.

3. Планирование экспериментов (выбор процедуры поиска оптималь ного решения).

4. Проведение модельных згопершентов (моделирование).

5. Анализ (оценка) результатов моделирования и выбор оптимального варианта.

4. ВЬВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. В диссертации предложен подход к планировании производства, основанный на использовании структурно-динамического вязла-'за, что обеспечивает более точную оценку возможностей производства и тех условий, в которых ему предстоит реализовать принятые обязательства перед заказчиками.

2. В рамках этого подхода разработана система планирования производственной программы кислородно-конвертерного цеха, которая позволяет наиболее точно определить параметры объекта в каждой производственной ситуации, отличающейся составом работающего оборудования, и наряду с улучшением качества планирования производственной программы значительно сократить в ре »ля, затрачиваемое на выполнение расчетов.

3. Разработаны теоретические и методические рекомендации по учету резервного времени конвертеров. Они способствуют повыэекию эффективности производства, стимулированию трудовых коллективов к улучшетоэ показателей работы цеха (стойкости футеровки, длительности плавки, продолжительности холодных ремонтов и текущих простоев конвертеров), а такие позволяют улучшить качество плаг нирования производственной программы.

4. Разработаны теоретические и методические рекомендации по обоснован™ схемы организации работы конвертеров, целесообразной с точки зрения увеличения стойкости футеровки, в условиях наличия резервного времени.

Б. Разработаны практические рекомендации по использованию целесообразных схем организации работы и значений стойкости футеровки конвертеров применительно . к конкретным условиям работы кислородно-конвертерных цехов АО "Запсибыеткомбкнат".

б. РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИЙ 1. Дроздова Л.Н..Колпакова Н.П. К вопросу совершенствования

планирования затрат на текусдй ремонт оборудования //Тезисы докладов научно-практической конференции "Развитие ремонтного производства в условиях ускорения научно-технического прогресса". -Челябинск, 1886.

2. Степанов И.Г., Ефимов H.A., Веретенова Т.Г., Кояпамош Н.П. Использование агитационного моделирования при планированш ремонтов в кислородно-конвертерных цехах //Тезисы докладов научно-практического семинара "Модернизация и ремонт оборудования i условиях технического перевооружения предприятия".- Челябинск, 1987.

3. Ефимов H.A., Колпакова Н.П., Митрохина Л.В. Вопросы использования резервного времени кислородных конвертеров //Тезис; докладов научно-технической конференции "Шлоделсь и научно-технический прогресс".- Липецк, 1987.

4. Ефимов H.A., Кутрань С.В.. Колпакова.Н.П. Обоснована парка технологического оборудования и степени его загрузки i кислородно-конвертерных цехах //Тезисы докладов Всесоюзной научно-практической конференции "Социально-экономические проблем достижения коренного перелома эффективности развития производителей сил Кузбасса". Секция машиностроение и приборостроение. -Кемерово, 1988.

Б. Степанов И.Г., Ефшов H.A., Колпакова Н.П. Автоматизащи планирования ремонтов оборудования на металлургических предприятиях //Тезисы докладов Всесоюзной научно-практической конференции "Социально-экономические проблеш достижения коренного пере лома эффективности развития производительных сил Кузбасса". Сек ция Черная металлургия,- Новокузнецк, 1088.

6. Ефимов H.A., Койпанэва Н.П., Косых И.А. Обоснование схе ыы организации работы кислородных конвертеров //Известия вувов "Черная металлургия". 1993. N 4. С. 103-105.

7. Ефшов H.A., Колпакова Н.П. Планирование производствен ной программы кислородно-конвертерного цеха: концептуальная мо дель //Известия вузов. "Черная металлургия". 1993 N 4. С. 63-67

8. Ефимов H.A., Колпакова Н.П. Интерактивная система плани рования производственной програшш кислородно-конвертерного цех //Известия вузов. "Черная металлургия". 1993. N 6. С. 78-80.