4 Экономическая часть

В данном разделе приведен сравнительный расчет экономической эффективности разработанного инвертора напряжения с инвертором напряжении фирмы MOELLER. Следует учитывать также то, что при возможности серийного выпуска продукции ее себестоимость будет уменьшаться в зависимости от количества выпускаемой партии инверторов.

Оценим экономическую целесообразность постройки стенда электромеханической системы асинхронного электропривода на основе разработанного частотного преобразователя, при этом в качестве базового варианта возьмем аналогичный по мощности частотный преобразователь MMX12 - 0,75 кВт фирмы MOELLER.

4.1 Расчет капитальных затрат

В состав капитальных затрат системы электропривода входят: стоимость оборудования системы, стоимость резерва, строительно-монтажных работ, в том числе и заработная плата, транспортные расходы доставки оборудования, стоимость занимаемой площади здания, заготовительно-складские затраты.

Определим стоимость оборудования установки базового варианта

(таблица 4.1).

Таблица 4.1 – Стоимость оборудования базовой системы

Наименование		Стоимость	Количество	Общая сто -
				имость
Частотны	преобразователь	2700 грн	1 шт	2700 грн
MOELLER MX12
Двигатель	асинхронный	600 грн	1 шт	600 грн
АИР56А4У3
Датчик положения ПДФ-5		500 грн	2 шт	1000 грн
Общая сумма затрат на компоненты				4300 грн

Определим стоимость оборудования установки нового варианта (таблица 4.2).

Таблица 4.2 – Стоимость оборудования новой системы

Наименование	Стоимость	Количество		Общая
				стоимость
Конденсатор 10 мкФ 20 В	0,20 грн	5	шт.	1 грн
Конденсатор 1000 мкФ 25 В	1 грн	1	шт.	1 грн
Конденсатор 0,1 мкФ 50 В	0,3 грн	4	шт.	1,2 грн
Конденсатор 0,01 мкФ 50 В	0,3 грн	6	шт.	1,8 грн
Конденсатор 330 мкФ 450 В	35 грн	2	шт.	70 грн
Реле 12V DC 16 A	10 грн	1	шт.	10 грн
Резистор 0,25 Вт	0,2 грн	21 шт.		4,2 грн
Резистор SMD 1206	0,1 грн	35 шт.		3,5 грн
Резистор 5 Вт	1 грн	2	шт.	2 грн
Транзистор IRF740	6,5 грн	7	шт.	46 грн

Продолжение таблицы 4.2

ИМС IR2130		50 грн	1	шт.	50 грн
Диод FR106		0,2 грн	10 шт.		2 грн
Диод 1n4148		0,15 грн	6	шт.	0,9 грн
Стабилитрон 15 В 0,5 Вт		0,5 грн	6	шт.	3 грн
Мост диодный 35 А 1000 В		15 грн	1	шт.	15 грн
ИМС ADUM1300		35 грн	3	шт.	105 грн
ИМС ADUM1201		17 грн	1	шт.	17 грн
ИМС AT90PWM3		30 грн	1 шт		40 грн
ИМС 74HC04		5 грн	1 шт		5 грн
Провод монтажный					15 грн
Стеклотекстолит фольгированный					35 грн
Теплоотводящий радиатор		25 грн	1 шт		25 грн
Двигатель	асинхронный	600 грн	1 шт		600 грн
АИР56А4У3
Датчик положения ПДФ-5		500 грн	2 шт		1000 грн
Общая сумма затрат на компоненты					2100 грн

Стоимость резерва системы составляет 30% от стоимости основног оборудования. Затраты на площадь помещения, где расположено оборудование, транспортные расходы, и заготовительно-складские затраты, принимают соответственно 15, 4 и 1,2% от стоимости основного оборудования. Стоимость строительномонтажных работ для данной системы составляет 10% от стоимости основного оборудования (50% этой суммы составляет заработная плата).

Рассчитаем капитальные затраты на оборудование для обоих вариантов: общая сумма оборудования базовой системы = 4300 грн; модернизированной системы = 2100 грн.

Определим затраты на строительно-монтажные работы

Sсмр = Цоб · 0, 1 (4.1)

Определим заработную плату строительно-монтажных рабочих

Sсм = Sсмр · 0, 5 (4.2)

Определим общие затраты на оборудование

Sоб = Цоб + Sсм (4.3)

Определим стоимость резерва системы

Sрез = Цоб · 0,3. (4.4)

Определим стоимость площади, занимаемую оборудованием

Sпл = Цоб · 0, 15. (4.5)

Рассчитаем транспортные расходы на доставку оборудования

Sтр = Цоб · 0,04. (4.6)

Рассчитаем заготовительно-складские затраты

Sзс = Ц · 0,012. (4.7)

Рассчитаем общую сумму капитальных затрат

К_баз = Sоб + Sрез + Sпл + Sтр + Sзс . (4.8)

Все расчеты проведем по вышеприведенным формулам и запишем в таблицу 4.3.

Таблица 4.3 – Капитальные затраты на оборудование

Затраты	Базовая система	Модернизированная система
Зарплата строительно-монтажных рабочих, грн	215	105
затраты на оборудование, грн	4515	2205
стоимость резерва, грн	1290	630
стоимость площади, грн	645	315
транспортные расходы, грн	172	84
заготовительно-складские затраты, грн	51,6	25,2
сумма капитальных затрат, грн	6673,6	3259,2

4.2 Расчет эксплуатационных затрат

Эксплуатационные затраты определяются себестоимостью, которая состоит из:

– амортизационные отчисления;

– затраты на потребленную электроэнергию;

– затраты на ремонт оборудования;

– другие затраты.

Примем усредненную норму амортизации 8% для всех объектов.

Определим амортизационные отчисления:

Cа = Nа · Цоб . (4.9)

Рассчитаем отчисления за площадь:

Cпл = Cа · Цоб . (4.10)

Рассчитаем полные амортизационные отчисления:

CаПОЛ = Cа + Cпл (4.11)

Проведем расчет эффективного фонда времени, при работе 12 часов в день, за год на складе

Tэф = 12 · 365 = 4380 ч. (4.12)

Рассчитаем расходы на потребляемую электроэнергию

(4.13)

где P – номинальная мощность используемого электродвигателя, кВт;

h – коэффициент полезного действия электрооборудования, доли;

Tэф – эффективный фонд времени работы, ч;

Kв – коэффициент использования по времени;

Kм – коэффициент использования по мощности;

Cэ – стоимость 1 кВт ч электроэнергии, грн/кВт ч.

Коэффициент полезного действия электрооборудования вычисляем как произведение коэффициентов полезного действия двигателя и преобразователя. Для базового и нового вариантов коэффициент полезного действия равен 85%. Коэффициент использования по времени для базового варианта равен 0,8. Коэффициент использования по мощности 0,67.

Стоимость электроэнергии равна 0,45 грн/кВт ч.

Эффективный фонд времени по обоим вариантам при работе в одну смену за год составит

Tэф = 8 · 22 · 12 = 2112 ч. (4.14)

Рассчитаем затраты на текущий ремонт.

Текущий ремонт электрооборудования производится на месте его установки с отключением от сети и остановкой силами сменного ремонтного персонала, обслуживающего данный агрегат (оборудование). Затраты на текущий ремонт электрооборудования содержат следующие статьи:

– основная зарплата рабочих с начислениями Cзп ;

– стоимость используемых материалов и комплектующих изделий Cм ;

– цеховые и общезаводские расходы Cобщ .

Для определения зарплаты рабочих-ремонтников необходимо знать трудоемкость ремонтных работ и эффективный фонд времени одного рабочего. Трудоемкость ремонтных работ определяют из графика планово–предупредительных ремонтов. Трудоемкость ремонтных работ составляет 25 чел–ч. Эффективный фонд времени одного рабочего состоит из дней, оставшихся после вычитания из 365 календарных дней выходных и праздничных дней, а также дней, касающихся прочих невыходов на работу. Занятость по времени – 0,96. Эффективный фонд времени равен:

T = 8 · (365 - 104) · 0,96 = 2004, 5 ч. (4.15)

Заработная плата определяется через трудоемкость ремонтов и тарифную часовую ставку электромонтера, которая составляет 8 грн/ч.

Тарифная зарплата:

C_T^ЗП = 8 · 25 = 200 грн. (4.16)

К начислениям зарплаты относят премии (20% от тарифной зарплаты), дополнительная зарплата (10% от тарифной зарплаты), другие доплаты (10% от тарифной зарплаты). В итоге начисления достигают 40% от тарифной зарплаты. Чтобы определить полную сумму выплат по зарплате рабочим, необходимо тарифную зарплату умножить на коэффициент 1,4.

Таким образом, сумма полных выплат по зарплате

Cзп = Cзп ^T · 1,4 (4.17)

Затраты на материал и комплектующие изделия составляют:

– при капитальном ремонте – 50% от тарифной зарплаты;

– при среднем ремонте – 35% от тарифной зарплаты;

– при текущем ремонте – 15% от тарифной зарплаты.

В базовом варианте предусмотрены один капитальный ремонт, один средний и два текущих.

Затраты на материалы и комплектующие будут равны:

.

В сметегодовых эксплуатационных расходов прочие расходы принимаются в размере 1% от суммы капитальных вложений:

Cпр.баз = 0,01 · K. (4.18)

Для анализа полученные данные запишем в таблицу (таблица 4.4).

Таблица 4.4 – Эксплуатационные затраты

Затраты	Базовая	Модернизирован -
	система	ная система
Амортизационные отчисления, грн	395,6	193
Затраты на электроэнергию, грн	71	71
Заработная плата, грн	280	280
Расходы на материалы, грн	48	28
Общие расходы, грн	143,5	117
Другие расходы, грн	68	32
Всего эксплуатационных расходов,	661	553
грн

4.3 Расчет эффективности проектируемой системы

Так как величины капитальных вложений и эксплуатационных расходов при внедрении новой (усовершенствованной) системы электропривода станка стали меньше, чем при базовой системе, то для определения эффективности и целесообразности производимых изменений следует рассчитать сравнительные показатели.

Для сравнения эксплуатационных затрат используем показатель относительной экономии (уменьшения) затрат

Приведенные затраты по базовому варианту составили

Зпр.баз = Эбаз + Eн + Kбаз = 661 + 0, 15 · 6673,6 = 1662 грн.

По новому варианту

Зпр.нов = Энов + Eн + Kнов = 553 + 0, 15 · 3259 = 1041,85 грн.

Определим годовой экономический эффект

Эг = Эбаз - Энов = 661 – 553 = 108 грн.

Срок окупаемости

Tо = Kнов/(12∙Эг) = 3259/=(12∙108)=2.51 лет.

Коэффициент эффективности капитальных вложении

E = 1/Tо = 1/2.51 = 0, 39.

Расчетный коэффициент эффективности больше нормативного

E > Eн, 0, 39 > 0, 15.

Таким образом, по результатам вычислений, создание стенда для исследования экономически эффективно. Это подтверждается результатами технико-экономического обоснования, проведенного в данном дипломном проекте:

– имеем экономию капитальных вложений и эксплуатационных затрат;

– экономию электроэнергии благодаря правильному выбору ЭД в соответствии с режимом работы;

– повышение эффективности работы электродвигателя и как следствие снижение эксплуатационных расходов.