5.4. Особенности оценки экономической эффективности и оптимизации надежности технологических комплексов

Автоматизированный технологический комплекс (АТК), включающий технологический объект (ТО) и автоматизи­рованную систему управления (АСУ), может рассматри­ваться как некоторый самостоятельный производственный объект, предназначенный для выпуска определенной про­дукции. Следовательно, решение задач определения эко­номической эффективности и оптимизации для ATК в прин­ципе ничем не отличается от описанного выше решения таких задач для самостоятельных объектов. Есть, однако, и некоторые особенности. Во-первых, если для самостоятель­ного ТО задается один комплект показателей надежности, то для АТК — два таких комплекта (для ТО и АСУ). Во-вто­рых, если для повышения экономической эффективности са­мостоятельного ТО можно управлять только его надеж­ностью, то в случае ТК можно управлять надежностью и ТО, и АСУ. Наконец, в-третьих, при решении задачи опти­мизации в общем случае необходимо найти оптимальное сочетание уровней надежности ТО и АСУ.

Эти особенности и создают необходимость отдельного рассмотрения задачи расчета экономической эффективнос­ти и оптимизации надежности для АТК. При этом в общих формулах для показателей экономической эффективности под капитальными затратами понимается сумма затрат на ТО и АСУ, а в себестоимость выпускаемой продукции вклю­чаются в статьи расходов на эти две составные части АТК (стоимость годового выпуска продукции вычисляется обыч­ным образом).

Условимся обозначать индексами «об» и «с» показате­ли, относящиеся соответственно к ТО и АСУ, а индексом «» — показатели, относящиеся к АТК. Основой для рас­чета остаются выражения (2.46) и (2.47), в кото­рых следует лишь уточнить составляющие.

Под П_0следует понимать годовую прибыль от идеаль­ного АТК, в котором и ТО, и АСУ абсолютно надежны и ни­чего не стоят (в производстве и в эксплуатации). ВеличинаS_представляет собой суммарную стоимость надежности, т. е. приведенную к году сумму затрат на ТО и АСУ:

, (5.54)

или

. (5.55)

При вычислении следует иметь в виду, что отказы АСУ и ТО могут иметь существенно различные последствия. Соответственно этому можно записать

(5.56) (здесь означает потери от снии-:гния производительности АТК в целом вследствие отказов АСУ, а — то же, вследствие отказов ТО), или

. (5.57)

Вычислять слагаемые в правой части этой формулы можно по формулам (5.41) — (5.43) и (5.45), отвечающим случаю, когда имеются отказы нескольких видов (отказы ТО и АСУ).

С учетом формул (5.55) и (5.57) выражение для годовой прибыли от АТК по аналогии с (5.37) можно записать в виде

(5.58)

Аналогично выражения для с учетом формул (5.55) и (5.57) принимают вид:

где S_0,0— переменная часть себестоимости единицы вы­пускаемой АТК продукции;V_ —годовая производитель­ность АТК при абсолютной надежности ТО и АСУ;— величина снижения годовой производительности за счет отказов ТО и АСУ.

Группировка всех составляющих себестоимости выпуска­емой АТК продукции, предлагаемая в формулах (5.59) и (5.60), позволяет ясно видеть роль различных факторов, связанных с надежностью АСУ и ТО, в формировании зна­чений результирующих показателей экономической эффек­тивности АТК.

Используя принятые выше обозначения, расчетные формулы (5.56) и (5.60) можно переписать в виде:

Формулы (5.61) и (5.62) служат также основой для решения задачи оптимизации надежности АТК. Обозначим обобщенные качественные показатели надежности ТО и АСУ соответственно через а_об и а_с. Из анализа выражений (5.61) и (5.60) получаем:

Из постановки задачи и из этих выражений видно, что в наиболее общем случае задачи оптимизации АТК есть задача, по меньшей мере с двумя переменными – а_об и а_{с .} Другими словами, речь идет о нахождении оптимального сочетания уровней надежности АСУ и ТО. Естественно, задача эта сложней, чем для самостоятельного объекта , однако методы ее решения те же.

Вопросы для самоконтроля:

1. В чем заключается основной недостаток существующих методов оценки экономической эффективности АСУ?

2. Какие пути сравнения различных обектов по экономической эффективности Вы знаете? В чем их достоинства и недостатки?

3. Что такое коэффициент прогрессивности технического решения?

4. Как может влиять надежность на экономическую эффективность?

5. Что такое цена ненадежности объекта?

6. Выполните расчет показателей эффективности промышленных объектов с учетом надежности для следующего примера:

Пусть спроектирован некоторый промышленный объект, для которого определены следующие основные показатели:

V= 22000 шт; Ц0=1. 2руб.; Ц=32000 руб.; С=27000 руб.;

К=45000руб; θ=58000 ч..; V0=3.3 шт/ч;S_0,0=0.5 руб.

и рассчитаны показатели экономической эффективности без учета надежности:

Эк.п.=0.128; У0=1.36 руб.

Сделать соответствующие выводы.

7. Для чего необходима оптимизация надежности по экономическим критериям?

8. Какие этапы решения задачи оптимизации можно выделить.

9. В чем заключаются особенности оценки экономической эффективности и оптимизации надежности технологических комплексов.