книги из ГПНТБ / Краев В.И. Экономические обоснования при проектировании морских грузовых судов

тивной эксплуатации такого громадного судна в настоящее время еще нет необходимых предпосылок. Аналогичное положение обна­ руживается уже в течение ряда лет при исследовании возможности применения атомных энергетических установок на морских транс­ портных судах.

Общие положения оценки экономической эффективности капи­ таловложений в народном хозяйстве СССР изложены в Типовой методике 1969 г. На основе Типовой методики разработаны частные методики определения экономической эффективности примени­ тельно к отдельным отраслям народного хозяйства и промышлен­ ности, а также к отдельным сферам хозяйственной деятельности: методики внедрения новой техники, механизации и автоматизации производства, научно-исследовательских работ и др. Все это позво­ лило развить теорию и практику экономических исследований, вне­ дрять в производство экономически наиболее эффективные реше­ ния, экономно расходовать капитальные вложения, повышать про­ изводительность труда.

Методам определения экономической эффективности новой тех­ ники на морских судах всегда уделялось значительное внимание, особенно вопросам оценки экономичности различных типов судов, выбору грузоподъемности, скорости хода, типа энергетической уста­ новки, судостроительных материалов, типов грузовых устройств и т. п. Еще в предвоенные годы была разработана «Методика вы­ бора и обоснования основных характеристик морских транспортных судов», содержавшая рекомендации по методам решения почти всех перечисленных выше вопросов. В 1961 г. опубликована моно­ графия Смирнова Б. М. «Экономический анализ при проектирова­ нии морских судов» (изд-во «Судостроение»), сыгравшая весьма положительную роль в систематизации, теоретической разработке и практическом решении вопросов, связанных с исследованием эко­ номической эффективности строительства и эксплуатации судов но­ вых типов. Позднее, в 1965 г. ЦНИИМФом была подготовлена «Временная методика экономико-эксплуатационного обоснования основных технических характеристик морских грузовых судов», по­ ложения которой используются в научных исследованиях до сих пор. Однако следует признать, что все эти работы уже не соответ­ ствуют современным требованиям: отдельные методические поло­ жения и большая часть приведенных в них нормативов устарели, ряд новых проблем не нашел достаточного отражения.

В последние годы все более широкое применение находят спе­ циальные морские грузовые суда — контейнеровозы, лихтеровозы, газовозы и т. п., а в перспективе — суда с новыми принципами дви­ жения (на подводных крыльях, воздушной подушке). Обоснование эффективности строительства таких судов, выбор их основных ха­ рактеристик и отдельных технических решений требует учета зна­ чительно более широкого круга факторов, а в отдельных случаях и разработки принципиально новых методов оценки сравнительной эффективности, что также не нашло отражения в упомянутых выше работах.

8

Развитие основных положений Типовой методики, методологии прогнозирования и планирования, совершенствование методов ис­ следования экономической эффективности в народном хозяйстве определяют необходимость проведения критического анализа основ­ ных методических принципов и нормативной базы экономических обоснований при проектировании новых судов, систематизации и обобщения накопленного опыта с целью разработки единого мето­ дологического подхода на всех стадиях проектирования.

Грузовой флот составляет основу производственных фондов мор­ ского транспорта — на его развитие направляется более 2/з всех капитальных вложений. Расходы на перевозку являются важней­ шим элементом в общих затратах на транспортировку грузов морем и могут превышать половину стоимости товара в порту назначения. Выполнить общее требование к морскому транспорту ■— удовлетво­ рить растущие потребности в перевозках при относительном сни­ жении затрат общественного труда — немыслимо без существен­ ного уменьшения единовременных и текущих затрат на единицу транспортной продукции по флоту.

Основные источники снижения затрат на перевозку грузов можно объединить в три группы:

соответствие состава флота (по эксплуатационному назначению) структуре и условиям грузоперевозок;

техническое совершенствование судов, соответствие их основных характеристик условиям эксплуатации;

совершенствование организации движения флота и обработки в портах, состояния технического обслуживания.

Главной задачей экономических исследований при проектирова­ нии является обоснование наиболее прогрессивных, технически со­ вершенных грузовых судов, обеспечивающих более высокие экс­ плуатационные и экономические показатели, чем ранее построенные или спроектированные суда. При создании новых судов должны быть использованы научно-технические достижения в области про­ ектирования и постройки судов, усовершенствованы энергетическое и механическое оборудование, средства автоматики, аппаратуры навигации, связи и т. п.

Основными направлениями технического развития морского флота являются:

специализация судов по роду и транспортному виду грузов, а также сферам использования и районам эксплуатации;

приспособление конструкции судов к комплексно-механизирован­ ным процессам погрузки — выгрузки грузов, в том числе укрупнен­ ных единиц (лихтеров, контейнеров, пакетов);

увеличение до целесообразных пределов грузоподъемности и скорости хода судов;

комплексная автоматизация производственных процессов управ­ ления судном, энергетической установкой, системами и устрой­ ствами;

совершенствование энергетических установок и оборудования судов, их типизация и унификация;

9

нечный результат решения предопределили использование матема­ тических методов экономических исследований и ЭВМ. Процесс внедрения математических методов и ЭВМ в практику экономиче­ ских обоснований носит сложный характер и выдвигает ряд проб­ лем, от решения которых зависит целесообразность их применения. К числу таких проблем в первую очередь следует отнести повыше­ ние точности исходной нормативной базы и самой методики эконо­ мических обоснований судов. Отметим, что мнение, согласно кото­ рому математизация расчетов есть только процесс формализации действующей методики, является ошибочным и упрощенным.

Опыт показывает, что ЭВМ эффективны при использовании мето­ дики расчетов, органически сочетающей и учитывающей экономиче­ ские и математические требования и возможности ЭВМ, которые во­ преки широко распространенному мнению отнюдь не безграничны.

В целом применение математических методов и ЭВМ для обос­ нования характеристик судов позволит дать более точную качест­ венную и количественную оценку степени эффективности техниче­ ских решений. Возникает возможность учесть гораздо большее число факторов, оказывающих влияние на результаты исследова­ ния, проверить обоснованность и справедливость экономических предпосылок, закладываемых в расчет, что было невозможно до настоящего времени из-за большой трудоемкости вариантных сопо­ ставительных расчетов.

С другой стороны, было бы неправильно считать, что применение математических методов и ЭВМ вызывает необходимость пере­ смотра всех основных принципиальных положений сложившейся методики обоснования типов морских судов и выбора их основных характеристик. Кроме того, использование математического аппа­ рата не исключает (а во многих случаях даже повышает требование к уровню выполнения) обзорно-аналитических работ, разработки методов установления вариантов и т. п. Следовательно, общие по­ ложения методики обоснования типов судов, состав и последователь­ ность работ, принципы подготовки исходной базы и ряд других во­ просов как при использовании методов ручного счета, так и при использовании математических методов в основном аналогичны.

В настоящее время еще отсутствуют апробированные на прак­ тике машинные программы решения всего комплекса вопросов эко­ номических исследований при проектировании морских грузовых судов, хотя для решения отдельных задач такие программы разра­ ботаны. Решение проблемы осложняется тем обстоятельством, что многие специалисты (в том числе и авторы данной работы) придер­ живаются того мнения, что необходимо одновременное (взаимоза­ висимое) обоснование как отдельных типов судов и их основных характеристик, так и количества судов каждого типа для пополне­ ния флота в планируемом периоде. Задача эта сложная, решение ее потребует значительных усилий и времени. Результаты разрабо­ ток позволяют надеяться, что в ближайшие годы подобная модель (или несколько) будет доведена до стадии реализации и пройдет практическую проверку.

11

ГЛАВА I. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ЭКОНОМИЧЕСКИХ

ОБОСНОВАНИИ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ СУДОВ

•К

§ 1. ЗАДАЧИ И СОДЕРЖАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ОБОСНОВАНИЙ

Перспективы развития материально-технической базы морского транспорта, в первую очередь, определяются по­ требностями народного хозяйства страны в перевозках грузов морем. От объемов и состава перевозок грузов, а также намечае­ мых поступлений иностранной валюты зависят производственная мощность и структура транспортного флота, технические характери­ стики судов отдельных типов, пропускная способность портов, по­ требность в служебно-вспомогательном, ледокольном и техническом флоте, мощность судоремонтных предприятий и т. п.

Основу морского транспорта составляет грузовой флот (на его развитие идет до 2/з капиталовложений, выделяемых ММФ), по­

обоснование принципиальных направлений технического разви­ тия флота, общей потребности в тоннаже и его структуры (необ­ ходимо для соблюдения правильных пропорций развития морского транспорта в единой транспортной системе страны);

обоснование основных эксплуатационно-технических характери­ стик грузовых судов (на основе этих данных составляется сетка типов грузовых судов, рекомендуемых для пополнения флота в пла­ нируемом периоде);

обоснование развития грузового флота на планируемый период включая уточнение объема списания действующего флота, попол­ нения новыми судами, числа судов каждого типа (по этим данным определяется программа пополнения флота);

обоснование распределения заказов на постройку судов в пла­ нируемом периоде по годам постройки и заводам (странам)-строи­ телям (в результате определяется судостроительная программа и план поставок по импорту).

Обоснование основных эксплуатационно-технических характери­ стик судов новых типов — важнейшая задача разработки плана развития морского транспорта, так как от правильности определе­ ния характеристик зависит техническое совершенство судов, их

12

экономичность и конкурентоспособность на мировом фрахтовом рынке, а в конечном счете — уровень народнохозяйственных затрат на транспортировку грузов морем в течение продолжительного вре­ мени, ибо сроки службы морских судов составляют 20—25 лет и более.

Важное значение имеет этап обоснования технических заданий и проектирования судов. Суда новых типов должны быть спроекти­ рованы и построены с учетом достижений научно-технического прогресса в судостроении, машиностроении, металлургии, приборо­ строении и других отраслях. По основным техническим и экономи­ ческим показателям новые суда должны превосходить суда, нахо­ дящиеся в эксплуатации и строящиеся по плану предшествующего периода.

Экономические обоснования новых типов грузовых судов выпол­ няются на всех этапах их создания, в том числе:

на I этапе — при определении принципиальных направлений технического развития транспортного флота и определении новых типов судов;

заданий на их проектирование и требований судовладельца (ММФ) к судостроительной и другим отраслям промышленности на постав­ ляемые суда, механизмы, оборудование;

на III этапе — в процессе собственно проектирования новых су­ дов как инженерных и транспортных сооружений.

Все перечисленные этапы являются в широком понимании ло­ гически взаимоувязанными стадиями процесса проектирования но­ вых транспортных средств. Цели, содержание и исходная база эко­ номических обоснований новых типов судов на разных этапах имеют свои особенности, но органически увязаны как по срокам разработки, так и по существу решаемой задачи.

Современное морское грузовое судно — сложное инженерное сооружение, оснащенное разнообразным энергетическим обору­ дованием, устройствами, системами, радионавигационными сред­ ствами и т. п.,— должно удовлетворять следующим основным требованиям:

эксплуатационно-техническим, определяющим пригодность судна к использованию в соответствии с назначением;

производственно-техническим, определяющим возможность по­ стройки судна с учетом перспектив развития промышленности;

производственно-экономическим, обеспечивающим минимально возможные затраты живого и овеществленного труда на постройку судна;

эксплуатационно-экономическим, обеспечивающим наиболее эф­ фективное использование судна по назначению и наименьшие за­ траты труда на его эксплуатацию.

Эксплуатационно-технические требования, предъявляемые к гру­ зовому судну при его проектировании, предусматривают обеспе­ чение:

13

условий для приема грузов на судно в портах, оборудованных и не оборудованных перегрузочными средствами и причалами, для размещения и крепления грузов внутри грузовых помещений и на палубе;

полной сохранности грузов от механических и микробиологиче­ ских повреждений, подмочки и т. п.;

безопасности плавания судна, определяемой условиями проч­ ности корпуса судна, необходимых мореходных качеств (остойчи­ вости, непотопляемости, маневренности и т. п.);

надлежащих условий обитаемости; необходимой дальности и автономности плавания.

Производственно-технические и производственно-экономические требования предусматривают:

использование при постройке судов материалов, обеспечиваю­ щих минимальный вес корпусных конструкций при достаточной их долговечности и невысокой трудоемкости обработки;

постройку судов с использованием средств производства, кото­ рые есть на судостроительных заводах или могут быть созданы в ближайшем будущем;

использование в целесообразном объеме стандартных, унифици­ рованных и нормализованных деталей, узлов, изделий, что позволяет значительно сократить стоимость и сроки постройки судов и т. п.

Эксплуатационно-экономические требования предусматривают в первую очередь выбор оптимального сочетания основных харак­ теристик судна (грузоподъемности, скорости хода и т. д.) при до­ пустимом уровне затрат на его постройку.

Обеспечение экономичности судна предполагает:

правильный выбор размеров и обводов корпуса, позволяющий достичь намеченной грузоподъемности и скорости хода при наи­ меньших затратах мощности и надлежащих мореходных каче­ ствах;

правильный выбор типа и состава энергетической установки, движителей и средств автоматизации, обусловливающий наимень­ шие затраты на топливо, достаточную надежность и маневренные качества (при максимальном сокращении объема помещений, зани­ маемых энергетической установкой и запасами топлива, а также при минимальной численности обслуживающего персонала);

приспособление судна для комплексно-механизированной ско­ ростной грузовой обработки и вспомогательных операций, позво­ ляющее сократить время его стоянки в портах;

достижение необходимой долговечности, эксплуатационной на­ дежности и ремонтопригодности судна в целом, а также отдельных его элементов, узлов, конструкций с целью сокращения затрат на поддержание судна в исправном состоянии и времени вывода его из эксплуатации для проведения ремонтов.

Экономичность судна зависит также от уровня использования потенциальной производственной мощности (провозоспособности) судна при эксплуатации, т. е. от организации эксплуатационной ра­ боты. Вопросы эксплуатации рассматриваются в этой работе лишь

14

в той мере, в какой это необходимо для экономических исследова­ ний при обосновании типа проектируемого судна.

Под типом судна понимается совокупность его основных экс­ плуатационно-технических характеристик, определяющих характер эксплуатационного использования судна и экономические показа­ тели его работы.

Основными эксплуатационно-техническими характеристиками, определяющими тип грузового судна, являются:

назначение судна (по роду груза, способу перевозки, району плавания);

грузоподъемность (а в ряде случаев и грузовместимость); скорость хода; архитектурно-конструктивный тип судна, включая число и раз­

меры грузовых помещений (емкостей), число люков, бортовых и кормовых портов, палуб, число и характеристику грузовых средств и т. д.;

тип и мощность энергетической установки; уровень автоматизации производственных процессов; класс Регистра.

Понятие типа судна при экономических обоснованиях отожде­ ствляется с понятием варианта при вариантном исследовании лю­ бой из основных эксплуатационно-технических характеристик.

Приведенный выше перечень основных эксплуатационно-техни­ ческих характеристик, определяющих тип морского грузового судна, имеет несколько условный характер по следующим соображениям:

характеристики неравнозначны по степени их влияния на эконо­ мичность судна;

выбор оптимальных значений отдельных характеристик по-раз­ ному определяется техническими, эксплуатационными или экономи­ ческими факторами.

Перечень характеристик, подлежащих обоснованию, может ме­ няться в зависимости от назначения судна.

Поэтому основные эксплуатационно-технические характеристики подразделяются на три группы:

яереая— эжтщзжжшвтж назначение судна {как трансворт- йшю сооружения дли перемещен» ©яреяеаенаих грузов в опреде­ ленных условиях!;

т ѳрш — грузоподъемность йгрузовмесшшшгъ! и скорость хода судна; эта жарзшерисшшш определяют ншепшадьную провозную способность судет как транспортного сооружения;

а— ш я энергетической установки, уровень автоматизации,, арЕизешгурно-кшструкшвивпи тшм, класс Регистра; д а опреде­ ляют уровень технического совершенства судна как инженер­ ного соорушемаша, поззолшшпщй наиболее эффективно реализовать его шіюенншашшуао провозную сшшщшбностъ.

Задачи экономических; сйошошшмі типов грузовых судов в их характеристик т разных шашшсвязаіщ, я® имеют существенные

ü

I э т а п . Как отмечалось, на I этапе при обосновании принци­ пиальных направлений технического развития транспортного флота устанавливаются:

принципы движения судов (подводные, полупогруженные, водоизмещающие, использующие поверхность воды как экран);

назначение с оценкой уровня специализации и универсали­ зации;

ориентировочные значения грузоподъемности и скорости хода; конструктивные типы с учетом транспортного вида грузов (на­ ливом, насыпью или -навалом, в таре —• укрупненными грузовыми местами или отдельными единицами), способов перегрузки (специ­ альными установками, кранами, через люки или бортовые и кормо­ вые порты) и необходимости размещения собственных грузовых

средств; уровень автоматизации производственных процессов на судах;

типы энергетических установок; ледовые классы судов.

Из обоснованных сочетаний основных характеристик форми­ руют сетку типов судов, которая (наряду с данными о перспектив­ ных грузоперевозках, составе и предполагаемом списании дей­ ствующего флота) служит исходной базой для определения коли­ чественной потребности пополнения флота в планируемый период отдельными типами судов. При этом особо выделяются те типы судов, строительство которых намечается впервые, а также экспери­ ментальные типы судов с новыми принципами движения, новыми энергетическими установками и т. п.

Обоснования на I этапе основаны, как правило, на использова­ нии предварительных данных о составе и характере транспортной работы, условиях использования перевозочных средств и укрупнен­ ных технических нормативов. Поэтому полученные на I этапе ре­ зультаты обоснований носят предварительный характер и подлежат уточнению на последующих этапах проектирования.

эксплуатационно-технических характеристик новых типов судов, предназначенных для пополнения флота в планируемом периоде, а также обоснование технических заданий судостроительной про­ мышленности на проектирование судов. В результате подробных исследований должны быть обоснованы:

назначение судов с указанием транспортного вида груза (гру­ зов), районов плавания, обслуживаемых линий или направлений;

грузоподъемность и грузовместимость; скорость хода;

тип и мощность энергетической установки, тип передачи; конструктивный тип судна, включая расположение машинно-ко­

тельного отделения (МКО), насосного отделения и надстройки, число трюмов (танков), распределение вместимости по грузовым помещениям, число, размеры и систему расположения люков, число палуб, продольных и поперечных переборок, количество, тип, грузо­

16

подъемность и расположение грузовых средств, наличие тоннаж­ ной марки;

уровень автоматизации производственных процессов, включая наличие центрального поста управления и системы дистанционного управления энергетической установкой, средств автоматизации процессов управления судном и палубных работ;

дальность плавания судна; класс Регистра.

Кроме того, устанавливается численность экипажа, строительная стоимость судна, затраты на содержание судна в сутки эксплуата­ ции и экономические показатели использования судна.

При разработке технических заданий дополнительно обосновы­ ваются материал корпуса, емкость топливных цистерн и т. п.

На II этапе выполняются конструктивные проработки и эконо­ мические исследования эффективности создания принципиально но­ вых (по принципу движения, назначению, материалу корпуса, архи­ тектурно-конструктивному типу и т. п.) судов, не имеющих прове­ ренных на практике прототипов в составе действующего флота.

Работа II этапа логически и во времени разделяются на три стадии:

первая стадия — обоснование основных характеристик судов для освоения перевозок на направлениях, наиболее характерных в пла­ нируемом периоде;

вторая стадия — оценка целесообразности типизации судов но­ вой постройки, составление сетки типов судов;

третья стадия — обоснование технических заданий и разработка требований судовладельца к судостроительной промышленности и другим отраслям народного хозяйства на поставляемые суда, мате­ риалы, механизмы и оборудование.

На первой стадии помимо обоснования эффективности проекти­ рования и строительства новых типов грузовых судов в течение планируемого периода оценивается также целесообразность продол­ жения строительства судов предыдущей судостроительной про­ граммы.

В результате экономических обоснований, выполненных на пер­ вой стадии, может быть получено большое число типов судов, каждое из которых будет оптимальным для принятых характерных условий эксплуатации, но использование которых в совокупности (включая и суда действующего флота) может и не дать ожидае­ мого эффекта.

Поэтому на второй стадии определяется целесообразность ти­ пизации судов с учетом количественной потребности в судах новой постройки на планируемый период.

Типизация, с одной стороны, приводит к увеличению серийности строительства, в результате чего снижается стоимость и сокра­ щаются сроки постройки судов, упрощается и удешевляется их ре­ монт, создаются благоприятные условия для повышения интенсив­ ности грузовой обработки и обслуживания судов в портах. С дру­ гой стороны, при крупносерийном строительстве однотипных судов