книги из ГПНТБ / Крылов Н.В. Организация и планирование кислородного производства [учеб. пособие]

толщиной изоляции. При этом учитываются только те состав­ ляющие затраты, которые меняются с изменением толщины изо­ ляции (затраты собственно на изоляцию и затраты на электро­ энергию, необходимую для компенсации потерь холода в окру­ жающую среду).

При хранении сжиженных газов может иметь место такой случай, когда в целях сокращения потерь газа или хранения без потерь емкости снабжаются устройствами, компенсирующи­ ми теплопритоки, или для компенсации теплопритоков из окру­ жающей среды в пространство низких температур некоторые установки разделения воздуха снабжаются дополнительным холодопроизводительным оборудованием.

Выражая все виды затрат через удельные показатели для случая, когда емкость снабжается термостатирующим устрой­ ством, компенсирующим потери продукта, получим следующую формулу для определения удельных капитальных затрат (Ки) на изоляцию 1 м2 стенки аппарата:

ки= киз + ку,

где К и з — удельные капитальные затраты на изоляцию, руб./м2; Ку — удельные капитальные затраты на устройство, предназна­ ченное для компенсации теплопритоков, руб./м2.

другие эксплуатационные затраты, связанные с работой термостатирующего устройства, руб./м2 год.

где Ен — коэффициент экономической эффективности.

Выразив капитальные затраты на изоляцию и термостати­ рующее устройство через толщину изоляции б, получим:

КИз Н- Ку —. а08 Ь,

где ао — переменная составляющая удельных капитальных за­ трат, зависящая от толщины изоляции, руб./м2, м; b — постоян­ ная составляющая затрат, руб./м2.

199

температуре внутри аппарата ta и температуре окружающей среды to равны:

циент теплопроводности изоляции, ккал/м-ч-°С. Сумма амортизационных отчислений будет равна:

По этой формуле можно подсчитать расчетные затраты для любого значения толщины изоляции. Для того чтобы найти оп­ тимальную величину толщины изоляции, которая соответствует минимуму расчетных затрат, продифференцируем Sp по 6 и по­ лученную производную приравняем нулю:

Таким образом, оптимальная толщина изоляции зависит от раз­ ности температур внутри аппарата и окружающей среды, чис­ ла часов потерь за год, коэффициента теплопроводности изоля­ ции и коэффициента теплоотдачи. Определение только опти­ мальной толщины изоляции без учета количественного измене­ ния функции Sp= f(ö) в зоне минимума является недостаточной для принятия окончательного решения. Необходимо рассматри­ вать не оптимальную точку 60пт, а оптимальную зону, в преде­ лах которой может быть принята определенная толщина изо­ ляции с учетом ее нормированной толщины, наличия опреде­ ленных материалов, технико-экономических показателей термостатирующих устройств, стоимости энергии и других фак­ торов.

При хранении сжиженного газа без термостатирующего устройства оптимальная толщина изоляции определяется по формуле:

200

X

-- у

а

где Zr — потери сжиженного газа при подводе тепла в 1 ккал, руб./ккал.

На основании приведенных ниже данных определим, во-пер­ вых, оптимальную толщину изоляции и, во-вторых, какой из ва­ риантов изоляции емкости для хранения сжиженного газа будет экономически эффективным.

Полученные результаты еще не дают основания утверждать, что второй вариант лучше, чем первый. Учитывая степень точ­ ности исходных данных, следует рассматривать не оптималь­

I вариант 50-0,12 + 5 0 + 2 ,5 - 7 5 0 0 - 5 - ІО“6 = 9,34руб/м2 год

II вариант 60-0,12-f-60-щ- + 2'7500-4-10“6 = 10,86 руб/м- год

I вариант будет экономичнее, поскольку сумма расчетных затрат, приходящихся на 1 м2 изоляции, меньше, чем по II ва­ рианту на 1,52 руб. Это объясняется тем, что по II варианту стоимость изоляции на 30% выше, чем по I варианту. Кроме того, более высокими являются расход электроэнергии и другие эксплуатационные затраты.

201,

10. Применение вычислительных машин для решения экономических задач

Решение большинства задач линейного программирования, имеющих практическое применение, требует огромного количе­ ства сложных вычислений, которое возможно в основном с по­ мощью электронно-вычислительных машин, обладающих бы­ стродействием, точностью и большой памятью. Расчеты при решении обычных даже небольших задач линейного програм­ мирования требуют больших затрат ручного труда. Вычисли­ тельные машины такие задачи часто решают за несколько ми­ нут. Кроме того, машины весьма надежны, имеют контрольные устройства, которые гарантируют точность получаемых расче­ тов на всех этапах решения задачи.

Задача линейного программирования содержит большое ко­ личество информации, которая должна быть при работе вруч­ ную где-то сохранена. В таких условиях можно сделать какието упущения. Вычислительные машины с их огромной памятью хранят либо всю информацию о задаче, либо ее основную часть.

Главным условием широкого применения ЭВМ в экономике является разработка математических моделей экономических процессов. Самые совершенные ЭВМ могут работать только по точно заданным схемам расчетов (алгоритмам). Составление алгоритмов предполагает разработку математических моделей процессов, на основе которых могут быть обеспечены остальные условия для внедрения кибернетики в народное хозяйство. Но математический анализ в экономике значительно труднее, чем применение математики в физике или технике, так как эконо­ мические явления сложны и изменчивы и требуют для своего решения разработки наиболее рациональных математических методов. При использовании ЭВМ всегда применяется какойлибо способ приближенного решения. Расчетная формула или исходные данные расчленяются таким образом, чтобы задача состояла из ряда элементарных операций, которые машина в определенной последовательности будет выполнять.

Рассмотрим основные положения по составлению алгоритма для кислородного производства с несколькими установками разделения воздуха низкого давления. При этом примем, что воздух на входе в блоки разделения и соответствующие про­ дукты на выходе из него коллектируются. На счетно-решаю­ щую машину передается следующая информация:

1. Расход (Q„K), давление (Рѵк) и температура (tvK) возду­ ха, определяющие производительность каждого воздушного компрессора, подающего сжатый воздух на разделение в блок.

2.Расход (Q„b), давление (Р„ь) и температура воздуха на входе в каждый блок разделения (рф).

3.Расход (Qb), давление (Рь) и температура (£ь), а также концентрация (хъ) каждого продукта на выходе из блоков.

202

4. То же на выходе к потребителю (Qp), (Рр), (tv), (хр).

5.Расход электроэнергии на сжатие воздуха по каждому компрессору Wь W2, W3 и т. д.

6.Расход оборотной воды и умягченной (Q0), (Qu)-

7.Расход электроэнергии на прочие нужды (технологиче­ ские) (№рх).

8.Электроэнергия, возвращаемая детандером (U7g).

Вмашину закладываются следующие постоянные величины (коэффициенты) с учетом расчетного отрезка времени:

1)стоимость электроэнергии (Cw);

2)стоимость оборотной (С0) и умягченной воды (Си);

3)затраты на оплату электроэнергии за установленную мощность по всем установкам разделения воздуха (Zum);

4)эксплуатационные расходы (затраты на материалы, за­ работная плата, начисления на заработную плату, амортиза­ ция, цеховые расходы, общезаводские расходы по всем установ­

кам разделения воздуха) (Zz) ;

5) эксергия (минимальная теоретическая работа), затрачи­ ваемая на получение данного продукта с учетом чистоты, дав­ ления и агрегатного состояния по данной установке разделения

(ЕР); 6) абсолютное значение специальных эксплуатационных за­

трат для каждого блока с учетом расчетного отрезка времени

(Z.);

7) коэффициенты, учитывающие эксплуатационные затраты по дополнительному блоку, приходящиеся на данный продукт

(Кик) » 8) коэффициенты, учитывающие часть эксплуатационных

затрат по аппаратам основного блока, переносимых на данный

продукт (Киа) • Переданная на вычислительную машину информация под­

вергается первичной обработке (расход сырья и готовой про­ дукции приводятся к нормальным условиям, а сами продукты, кроме того, к паспортной или к 100% чистоте, суммируется рас­ ход продукции, воды, электроэнергии за расчетный отрезок времени).

Машиной выдаются следующие результаты:

1.Удельный расход электроэнергии на 1 м3 сжатого воздуха (Wm ) для каждого воздушного компрессора:

2.Средний удельный расход электроэнергии на 1 м3 сжато­ го воздуха для всех компрессоров:

Г к о

И

QU ’

QvoK — суммарная производительность воздушных компрессо­ ров, подающих воздух на блоки разделения (QwoK= 2Q„K);

203

Г л а в а X I I

С Е Т Е В Ы Е М Е Т О Д Ы П Л А Н И РО ВА Н И Я

ИУ П РА ВЛ ЕН И Я П Р О И З В О Д С Т В О М

1.Сущность и принципы сетевых методов планирования и управления

Сетевые методы планирования и управления находят широ­ кое применение при создании новой техники, монтаже слож­ ного оборудования, автоматизации производства, организации

ного ремонта крупных объектов, разработке многих разделов техпромфинплана и др.

Сущность методов СПУ заключается в составлении логико­ математической модели управляемого объекта в виде сетевого графика определенного комплекса работ, отражающего логи­ ческую последовательность, взаимосвязь и длительность всех работ. График используется для текущего руководства рабо­ тами и позволяет численно выразить процесс.

Сетевые методы отлича­ ются от традиционных ме­ тодов планирования как формой графиков, так и использованием вероятно­ стных расчетов и оценок. Они способствуют оптими­ зации планирования, выяв­ лению и устранению наибо­ лее напряженных участков, плановому прогнозирова­ нию и анализу хода вы­

полнения работ, обнаружению отставания на решающих участ­ ках работы, сокращению сроков выполнения всего комплекса работ и затрат на его проведение.

Системы сетевого планирования и управления имеют две основные разновидности: СПУ по времени и СПУ по стоимо­ сти. Построение сетевых графиков связано с понятиями собы­ тие, работа и путь.

На графике (рис. 19) нанесены работы и события. События означают начало какой-либо работы и наряду с этим фактиче­ ское завершение других работ, т. е. события представляют собой определенную стадию выполнения программы, ее этап, и они обозначаются на графике кружками. При большом раз­ нообразии событий они могут изображаться и другими геомет­ рическими фигурами. Цифра внутри кружков обозначает по­ рядковый номер события — момент окончания работ.

205

События происходят одно за другим и находятся в кон­ кретной реальной взаимозависимости. Каждое последующее событие может совершиться тогда и только тогда, когда про­ изошло предшествующее событие. События на графике соеди­ няются между собой стрелками (сплошными линиями), обо­ значающими работы.

Работа означает действие, которое необходимо завершить, чтобы перейти от предыдущего события к последующему, и из­ меряется временем, которое требуется затратить на ее выпол­ нение. Цифра над стрелкой обозначает продолжительность данной работы (в месяцах, днях). При построении графика не по времени, а по денежным или трудовым затратам цифра над стрелкой будет выражать стоимость данной работы, а по за­ тратам труда — трудоемкость работ и т. д.; если переход от одного события к другому не требует затрат времени, то такая работа называется фиктивной, или условной, и изображается пунктирной стрелкой. Само событие не имеет продолжительно­ сти во времени и не связано с затратами, так как обозначает, что предшествующая работа закончена и может быть начата следующая. Каждое событие должно четко выражать резуль­ тат каждой работы. Последовательность работ в сети, в кото­ рой конечное событие, характеризующее окончание данной работы, совпадает с начальным событием следующей за ней работы называется путем.

Различают несколько видов путей. Путь, предшествующий данному событию, — это путь от начального события сети до данного события; путь между событиями, из которых ни одно не является ни исходным, ни завершающим; полный путь, на­

Длина критического пути определяет общую продолжитель­ ность, трудоемкость или стоимость работ по объему в целом.

Уменьшение длительности критического пути является ос­ новной задачей оптимизации планирования производства не только при составлении плана, но и при оперативном руковод­ стве процессом его выполнения. Таким образом, сетевой график является графической моделью всего производственного про­ цесса. Он отражает в едином документе взаимосвязь всех ра­ бот и событий, технологию процесса и его обеспечение мате­ риально-техническими ресурсами и технической документацией.2

2.Порядок составления графика

иосновные расчеты СПУ

Работа по СПУ предусматривает: расчленение комплекса работ, подлежащего выполнению, на отдельные последователь­ ные этапы работ, закрепляемые за ответственными исполните­ лями; выявление и описание всех событий и работ, необходимых

206

для достижения конечной цели; построение сетевого графика; определение времени выполнения каждой работы в сети на основе системы оценок; расчет критического пути и резервов времени; анализ сети и оптимизация графика с разработкой мероприятий по сокращению времени критического пути; управление ходом работ с помощью сетевого графика. При составлении графика надо обращать внимание на следующее:

1. Какие работы должны быть завершены прежде, чем начнется данная работа.

2.Какие работы могут быть начаты после завершения дан­ ной работы.

3.Какие другие работы должны выполняться одновременно

свыполнением данной работы.

При построении сетевого графика определяется время, не­ обходимое для выполнения каждой работы, исходя из трех оце­ нок, которые берутся из статистических данных по аналогич­ ным работам или получаются в виде экспертных оценок раз­ личных специалистов. Продолжительность или стоимость всего комплекса работ рассчитывается по теории вероятности на основе математической статистики.

Так как СПУ связано большей частью с неповторяющимися новыми объектами, а работы, включаемые в график, трудно поддаются нормированию, то достоверность величины сроков или стоимости устанавливается по трем оценкам: оптимистиче­ ской, пессимистической и наиболее вероятной.

Оптимистическая оценка времени (7mIn) — это минимальный срок, за который может быть выполнена работа в наиболее благоприятных условиях.

Пессимистическая оценка (^Шах) — время, необходимое для выполнения работы при наиболее неблагоприятных условиях, зависящих от исполнителей.

Наиболее вероятная {tus), или реалистическая, оценка по­ казывает время, требуемое для выполнения работы в нормаль­ ных условиях.

Величины 4nin, ^max, ^нв определяются на основе многократ­ ных повторений одной и той же работы в одинаковых условиях.

Средняя ожидаемая продолжительность каждой работы определяется по формуле:

и меньше однородность оценок и достоверность, что работа бу­ дет выполнена в срок и с установленными затратами. При наибольшем сближении /т1п и tm&x отклонения минимальны.

207

Продолжительность критического и других путей исчисля­ ется по наибольшему времени всех работ, лежащих на данном пути. Если критический путь во времени -является наиболее продолжительным от начального до конечного события, то все другие события и работы должны лежать на более коротких (не напряженных по времени) путях, на которых имеется ре­ зерв времени, представляющий собой разницу между ранним ожидаемым и поздним допустимым временем. На это время может быть задержано выполнение работ, которые расположе­

ным резервом времени, который может быть использован для сокращения критического пути.

По приведенному на рис. 19 графику рассмотрим порядок, определения его параметров. Вначале рассчитывается продол­ жительность всех полных путей сети по времени составляющих их работ.

На графике пять полных путей, которые проходят соответ­ ственно через следующие цепочки событий.

5- й путь: 0—1—5—9—11 —12—13.'Длительность — 2+ 2+ 5 + 4+

Остальные четыре пути имеют резервы времени, величина ко­

мое время), превышение которого вызовет задержку наступле­ ния завершающего события; Тс — ранний срок свершения со­ бытия (наименьшее ожидаемое время), необходимый для вы­ полнения всех работ, предшествующих данному событию, и определяемый путем выбора максимального значения из про­ должительности всех ведущих к нему путей.

При этом Тс принимается равным продолжительности ма­ ксимального из предшествующих событию путей, а 7+ устанав­ ливается как разность между продолжительностями критиче­ ского пути и максимального из следующих за данным собы-

208