книги из ГПНТБ / Павловец В.И. Экономическая эффективность новой техники в электронном приборостроении

ент замены, показывающий, насколько уменьшается рас­

норма или коэффициент амортизационных отчислений для изделий старой и новой долговечности; Аси— годо­ вой выпуск сменяемого изделия, направляемого для ис­ пользования в /-х условиях, или в }-м типе конечного из­ делия.

Как показывает анализ формул (3.5), (3.6), согласно этой методике экономическую эффективность повыше­ ния долговечности сменяемых изделий нужно определять как сумму экономических эффектов в сферах производ­ ства и эксплуатации сменяемых изделий. Причем эконо­ мический эффект в сфере эксплуатации следует опреде­ лять за весь срок службы готового изделия с учетом фактора времени:

втечение года.

В[54] совершенно обоснованно указано на необходи­

мость учитывать соответствие долговечности сменяемого изделия долговечности того звена машины, в котором оно эксплуатируется. Однако конкретных методических положений и формул для подобного учета не приводит­ ся. Кроме того, здесь совершенно не рассмотрены дру­ гие аспекты определения экономической эффективности повышения качества сменяемых изделий, в частности повышение их надежности. Основные выводы [42] будут использованы в данной книге при определении экономи­ ческой эффективности повышения надежности и долго­ вечности электронных приборов.

В работе [20] значительное место отведено вопросам методики определения экономической эффективности по­ вышения качества продукции приборостроения. Здесь обоснована необходимость определения изменений капи­ тальных и текущих затрат в сфере эксплуатации в ре­ зультате повышения качества продукции приборострое­ ния, классифицированы эксплуатационные и капиталь­ ные затраты потребителя продукции приборостроения,

91

которые необходимо учитывать при расчетах экономиче­

ежегодные затраты на текущие ремонты прибора (систе­ мы); убытки, связанные с простоями прибора (системы) в текущих ремонтах; убытки, обусловленные отступле­ нием от оптимальных режимов протекания процессов. Капитальные вложения согласно [20] должны учитывать цену рассматриваемого прибора (системы); стоимость запаса сменяемых частей, хранящихся у потребителя на один прибор. Однако в приведенных в работе формулах для определения указанных элементов капитальных и те­ кущих затрат потребителя отсутствует связь между нх величиной н уровнем надежности приборов, что в значи­ тельной степени снижает их практическую ценность для расчетов экономической эффективности мероприятий по новой технике, направленных на повышение надежности электронных приборов. Кроме того, в приводимых фор­ мулах (в частности, в формуле для расчета экономии средств, связанных с заменой приборов) используется полный срок службы, определяемый физическим изно­ сом п темпами технического прогресса, без учета особен­ ностей эксплуатации приборов в аппаратуре, что приво­ дит зачастую к ошибкам при расчете. Также недостаточ­ но экономически обосновано предложение определять только годовой экономический эффект от повышения на­ дежности приборов, так как в действительности приборы повышенной надежности могут эксплуатироваться у по­ требителя в течение ряда лет.

3.2. Влияние изменения надежности и долговечности электронных приборов на приведенные затраты

При разработке основных методических положений определения экономической эффективности повышения надежности н долговечности электронных приборов це­ лесообразно исследовать влияние повышения надежно­ сти и долговечности электронных приборов на величину приведенных затрат в сфере их производства п эксплуа­ тации. При таком исследовании необходимо учитывать следующие специфические особенности производства п эксплуатации электронных приборов:

— комплектующий характер продукции электронного приборостроения (электронные приборы используют в аппаратуре в качестве активных элементов);

92

—ыевосстанавливаемость (физическая долговечность электронных приборов равна наработке на отказ);

—сложность н длительность технологического про­ цесса производства;

—отказ аппаратуры при отказе каждого электрова­ куумного, полупроводникового прибора и других изде­ лий электронной техники при отсутствии резервирования аппаратуры;

—замену электронных приборов в аппаратуре по следующим причинам:

а) из-за окончания гарантируемого срока службы,

Тг\

б) из-за истечения фактического срока службы — физической долговечности, что для совокупности прибо­ ров можно определять как средний срок службы, Гсрп; в) из-за отказа электронных приборов в соответствии с их фактическим уровнем надежности (интенсивностью

отказов Аср);

— наличие скрытых дефектов, которые выявляются

впериод приработки аппаратуры;

—распределение выпускаемых электронных приборов

всфере потребления в двух направлениях:

Зависимость изменения приведенных затрат, связан­ ных с производством и эксплуатацией электронных при­ боров, от уровня их надежности проиллюстрируем с по­ мощью диаграммы (рис. 3.1). Как будет показано, основ­ ные закономерности, отраженные на диаграмме, пред­ ставляются достаточно объективными и весьма обосно­ ванными для электронных приборов массового и крупно­ серийного производства. Диаграмма отражает измене­ ние приведенных затрат 3;, в зависимости от этапа

«жизни» изделия (прибора) и изменения уровня надеж­ ности этого прибора — вероятности безотказной работы P(t). Первая группа затрат связана с разработкой (кон­ струированием) и производством электронного прибо­ ра (Зк и Зп)- Естественно, что выполнение требований, обеспечивающих повышенную надежность изделия, вы­ зовет увеличение соответствующих капитальных и теку­ щих затрат. Чем выше будут требования к надежно­ сти, тем выше будут и затраты, причем рост затрат мо­ жет быть аппроксимирован нелинейным законом, весьма

93

близким к экспоненциальному. Как видно из диаграм­ мы, для обеспечения вероятности безотказной работы из­ делий, близкой к 1, необходимо резко увеличить капи­ тальные и текущие затраты в сфере производства (Зк п Зп), что не всегда оправдано технической и экономиче­ ской целесообразностью.

В подавляющем большинстве случаев повышение на­ дежности электронных приборов приводит к сокраще­ нию приведенных затрат па эксплуатацию Зп (вторая группа затрат). На диаграмме (рис. 3.1) приведенные

Рис. 3.1. Зависимость изменения приведенных затрат на этапах «жизненного» цикла электронных приборов от уровня их надеж­ ности.

затраты на эксплуатацию с повышением уровня надеж­ ности Р (t) непрерывно снижаются, причем в общем виде эта зависимость может быть выражена экспоненциаль­ ным законом.

Практика показывает, что наиболее эффективными с экономической точки зрения являются затраты, на­ правляемые на повышение уровня надежности наименее надежных приборов. В этом случае, как видно из при­ веденной диаграммы, при относительно небольших за ­ тратах первой группы достигается большое снижение затрат второй группы (на эксплуатацию). Эта зона на диаграмме (рис. 3.1) отмечена как зона эффективных решений. Кривая, выражающая зависимость алгебраи­ ческой суммы затрат первой и второй групп от уровня надежности изделий, в этой зоне все время снижается до точки Р0пт — оптимального значения надежности с пози­ ций достижения минимальных приведенных затрат в сфере производства и эксплуатации электронных при­ боров.

94

модуляторных ламп, нмеющих более низкий уровень надежности (0,9), т. е. данный

график полностью соответствует диаграмме, приведен­ ной на рис. 3.1.

Как видно из рис. 3.3, выводы относительно зависи­ мости приведенных затрат, связанных с производством электронных приборов, от уровня их надежности, полу-

95

ченные при анализе диаграммы рис. 3.1, полностью под­ тверждаются.

Исследование зависимости приведенных затрат по­ требителя при эксплуатации электронных приборов в аппаратуре от уровня их надежности и долговечности представляет наиболее трудоемкую задачу из-за отсут­ ствия соответствующих нормативных данных.

Изучение работы аппаратуры в реальных условиях эксплуатации дает основание сформулировать следую­ щие, наиболее характерные технико-экономические экс­ плуатационные показатели, зависящие от уровня надеж­ ности аппаратуры:

— затраты на восстановление (устранение неисправ­ ностей) аппаратуры (системы)— Зуи;

— затраты па материальный ущерб вследствие не­

бойной работы аппаратуры.

Остановимся на характеристике перечисленных пока­ зателей.

1. Показатель Зуи является наиболее общим д большинства видов восстанавливаемой аппаратуры и си­ стем. Его величина определяет все затраты на прове­ дение комплекса мероприятий, обеспечивающих работо­ способность аппаратуры, снижаемую вследствие ее от­ каза из-за недостаточной надежности электронных при­ боров.

К числу таких мероприятий относят:

—поиск причин возникшего отказа (поиск дефект­ ных элементов аппаратуры);

—изъятие дефектного элемента (элементов);

—замену дефектного элемента новым, взятым из

ЗИП;

— регулировку и настройку восстановленной аппа­ ратуры.

Каждое из перечисленных мероприятий вызовет со­ ответствующие расходы:

— затраты иа поиск дефекта аппаратуры Зд, руб.;

—затраты на изъятие дефектного элемента 3Из, руб.;

—затраты па замену дефектного элемента З3, руб.;

ленной аппаратуры Зр„, руб.

96

Таким образом, затраты па восстановление аппара­ туры в общем случае можно определить тю формуле

2. Показатель Зу имеет смысл лишь для отдельных видов аппаратуры и систем, которые участвуют в про­ изводстве материальных ценностей, так как вследствие нарушения нормального функционирования аппаратуры может .приостанавливаться производство материальных ценностей, изменяться их качественная пли количествен­ ная оценка.

Как при определении величины показателя Зуг1, так и при определении величины Зу справедлива следующая зависимость:

возникающего в результате отказа аппаратуры, целесо­ образно все виды аппаратуры (систем) разделить на две

сит от времени простоя аппаратуры, его величина для

1 отказ, ч.

Определение величины ^Пр не вызывает особых за­ труднений, поскольку общую длительность простоя 7~„р за учитываемый промежуток времени и число отказов аппаратуры N0 легко учесть:

где Су — стоимость материального ущерба в результате одного отказа аппаратуры, руб.

К такой категории материального ущерба, прежде всего, следует отнести всевозможные аварии, катастро­ фы, разрушение основных технических систем, обслужи­ вание которых осуществлялось данной радиоэлектрон­ ной аппаратурой.

3.Затраты К-,,,,, следует отнести к капитальным з

тратам потребителя. Приобретаемое дополнительно к аппаратуре число электронных приборов в общем слу­ чае прямо зависит от уровня, надежности и долговечно­ сти как самой аппаратуры, так и соответствующих элек­ тронных приборов:

Кроме того, затраты па содержание ЗИП зависят и от себестоимости предназначенных для комплектации аппаратуры электронных приборов. Эта зависимость мо­ жет быть выражена в виде следующей формулы:

характеризующих текущие и капитальные затраты по­ требителя, зависит непосредственно от уровня надежно­ сти электронных приборов. Причем необходимо отме­ тить, что с увеличением уровня надежности электронных приборов эти затраты сокращаются, а при уменьшении — увеличиваются, т. е. соответствующие формулы для опре­ деления текущих затрат потребителя полностью под­ тверждают выводы, вытекающие из анализа диаграммы, показанной на рис. 3.1.

На основании исследования зависимости величины приведенных затрат в сферах производства и эксплуа­ тации электронных приборов от уровня их надежности и долговечности можно сделать следующий вывод: при повышении надежности и долговечности электронных приборов приведенные затраты в сфере производства возрастают, а в сфере эксплуатации снижаются.

98

3.3. Экономическая эффективность Повышения надежности и долговечности электронных приборов

Величину экономического эффекта в результате по­ вышения надежности и долговечности электронных при­ боров следует определять с учетом изменений приведен­ ных затрат как в сфере производства электронных при­ боров, так п в сфере их эксплуатации.

В общем виде формула для определения экономиче­ ского эффекта внедрения мероприятий по новой техни­ ке, направленных на .повышение надежности и долговеч­ ности электронных приборов, имеет следующий вид:

Э —[(З41 + £ hK4i) (Зч2 + £иКч2)]7'га^э, (3.15)

где Зчь 3 Ч2 — текущие затраты, приходящиеся па 1 ч эксплуатации базового и нового электронных приборов, руб./ч; Кчь Кч2 — удельные капитальные затраты, при­ ходящиеся на 1 ч эксплуатации базового и нового элек­ тронных приборов, руб./ч; 7га — годовой фонд времени работы электронных приборов в аппаратуре, ч; /гэ— ко­ эффициент суммирования ежегодных затрат на эконо­ мически оптимальный срок службы электронных прибо­ ров.

Текущие затраты, приходящиеся на 1 ч эксплуатации электронного прибора, складываются из текущих затрат, связанных с производством (Зп) и эксплуатацией элек­ тронного прибора (3Эп):

Текущие затраты на изготовление электронного прибо­ ра представляют собой часть заводской себестоимости электронного прибора (Сц), приходящуюся на 1 ч его эксплуатации в радиоэлектронной аппаратуре, т. е.

где 7'э— экономически оптимальный срок службы элек­ тронных приборов, который, как показывает практика их эксплуатации, зависит от реального срока службы прибора п специфических особенностей эксплуатации той аппаратуры, где его применяют.

Срок службы ряда типов электронных приборов меньше срока службы аппаратуры, в которой их исполь­ зуют, т. е. за время работы аппаратуры полностью за­ меняют электронные приборы. В этом случае, как спра-