5. Економіка і організація виробництва
5.1 Суть і актуальність проведення модернізації мостового крану
Кран бруківки спеціальний однобалочний металургійний призначений для роботи на ливарному дворі доменної печі і відповідає виконанню У і категорії 1 ГОСТ 15150-69 в частині дії кліматичних чинників зовнішнього середовища. Кран не призначений для роботи у вибухонебезпечному, хімічно активному і пожежонебезпечному середовищі, а також для транспортування людей, вибухових, отруйних і тому подібне вантажів. Кран виготовляється для груп класифікації за ИСО 4301/1 ЗА, яка характеризується великими перервами в роботі, рідкісною роботою з номінальним вантажем, малими швидкостями і 5 А, яка характеризується роботою з вантажами різної величини, середніми швидкостями руху і середнім числом включень в годину. Основними елементами крану є: пролітна будова(2 кінцевих і 3 пролітних балки зварну, листової, коробчатого перерізу) з механізмом пересування (привід роздільний), головна і допоміжна візки, розташовані на паралельних шляхах, кабіна машиніста, настил і обгороджування. На головному візку розміщені: механізм пересування візка, механізм головного підйому,(вантажопідйомність 20 тс) з облаштуванням розгальмування і підпружиненими верхніми блоками, буфера і бугель для живлення візка. Вантажопідйомним органом головного підйому є крюк кований дворогий вантажопідйомністю 20 тс.
Завдяки сучасним досягненням в області перетворювачів частоти змінного струму, представляється можливим замінити застарілу систему «АД з фазним ротором» на досконалішу і надійнішу систему «Перетворювач частоти - асинхронний двигун з короткозамкнутим ротором». До того ж сучасні перетворювачі частоти, що випускаються вітчизняними і зарубіжними виробниками, є високотехнологічними, мають високу міру надійності і, як правило, прийнятні за ціною в порівнянні з іншими варіантами.
Інвертори, що управляють приводом електродвигунів, працюють із загальної системи шини DC. Між системою шин DC і мережею працює інвертор, що забезпечує живлення/віддачу енергії в мережу(рекуперацію). Пропонована система управління є системою, при якій зберігається синусоїдальна форма мережевого струму, а коефіцієнт потужності cosφ дорівнює приблизно 1.
Завдяки такого роду системі включення головного струмового ланцюга в системі управління крану здійснюється система електричного приводу, що є електрично оптимізованою системою, що не містить гальмівних пускорегулирующих опорів і що прагне до відома до мінімуму споживаної електричної потужності.
5.2 Аналіз базової і нової систем електроприводу мостового крану
Проектований(новий) електропривод порівняно з базовим варіантом має наступні переваги:
– Асинхронний двигун з короткозамкнутим ротором в модернізованій системі надійніший і економічніший, в порівнянні з асинхронним двигуном з фазним ротором у базовому варіанті;
– мікропроцесорна система управління з використанням сучасних мікроконтроллерів набагато ефективніше проти релейної системи управління;
– плата управління сучасного приводу краще в порівнянні з магнітним командоконтролером;
– зменшення часу на здійснення операції дозволить робітникам отримувати преміальні надбавки(до 25%);
– вартість нового придбаного устаткування збільшиться на 23%, проте буде окуплена до встановленого нормативного терміну.
5.3 Розрахунок і зіставлення капітальних витрат
До складу капітальних витрат по кожному варіанту систем електроприводу механізму підйому мостового крану входять:
– вартість нового устаткування системи;
– вартість резерву, якщо він передбачений;
– вартість будівельно-монтажних робіт, у тому числі зарплата;
– транспортні витрати по доставці устаткування;
– вартість зворушеної площі будівлі.
Розрахуємо капітальні витрати на електроустаткуванню базового варіанту. До основного устаткування крану відносяться:
двигун 4MTM 280 S10 M1 потужністю 45 кВт і вартістю 140000 грн, система управління(командоконтролер) коштує 40416 грн Загальна сума електроустаткування складає: 180416 грн.
Тоді витрати на будівельно-монтажні роботи відносно електроустаткування складуть
грн..
Зарплата будівельно-монтажних робітників
грн.
Разом по устаткуванню маємо
грн.
Вартість резерву
грн.
Вартість площі, зачепленої електроустаткуванням
грн.
Транспортні витрати по доставці устаткування
грн.
Заготівельно-складські витрати
грн.
Загальна сума капітальних витрат по базовому варіанту
грн.
Розрахуємо капітальні витрати на електроустаткування нового варіанту. Нове устаткування: двигун SIEMENS 1LG4253-6AA потужністю 37 кВт і вартістю 24700 грн, система управління з мікропроцесорною технікою 37200 грн
Витрати на будівельно-монтажні роботи відносно електроустаткування складуть
грн.
Зарплата будівельно-монтажних робітників
грн.
Разом по устаткуванню маємо:
грн.
Вартість резерву
грн.
Вартість площі, зворушеної електроустаткуванням
грн.
Транспортні витрати по доставці устаткування
грн.
Заготівельно-складські витрати
грн.
Загальна сума капітальних витрат по модернізованому варіанту
грн.
Відмінність в сумах капітальних вкладень пояснюється різницею у вартості устаткування. Щоб не ускладнювати розрахунки, продуктивність механізму підйому мостового крану для обох варіантів узята однаковою.
5.4 Розрахунок і зіставлення експлуатаційних витрат
Експлуатаційні витрати при вживанні тієї або іншої системи електроприводу визначаються технологічною собівартістю, яка складається з наступної підлоги :
– амортизаційні
відрахування
;
– витрати
на споживану електроенергію
;
– витрати
на ремонт електроустаткування
;
– інші.
Річні амортизаційні відрахування по кожному варіанту визначаються по формулі
грн.
де
- норма амортизаційних відрахувань
(беремо
),
- вартість
основного устаткування.
Амортизаційні відрахування по новому варіанту
грн.
До амортизаційних відрахувань на устаткування слід додати відрахування на площу, тоді одержимо повні амортизаційні відрахування за рік.
По базовому варіанту відрахування на площу складуть
грн.
По новому варіанту відрахування на площу складуть
грн.
Повні амортизаційні відрахування по базовому варіанту
грн.
Повні амортизаційні відрахування по новому варіанту
грн
Розрахуємо витрати на споживану електроенергію
,
де
- номінальна потужність двигуна, який
використовується на верстаті
;
- коефіцієнт
корисної дії електроустаткування
(базовий варіант
%,
новий варіант
%);
- ефективний фонд
годин роботи
ч.
- коефіцієнт
використання за часом;
- коефіцієнт
використання по потужності.
грн.
грн
Розрахуємо витрати на поточний ремонт.
Поточний ремонт електроустаткування проводиться на місці його установки з відключенням від мережі і зупинкою силами ремонтного персоналу, обслуговуючого цей агрегат(устаткування).
Витрати на поточний ремонт електроустаткування містять наступні статті:
– основна
зарплата робітників з нарахуваннями
;
–
вартість
матеріалів, напівфабрикатів і комплектуючих
виробів, які використовуються
;
– цехові
і загальнозаводські витрати
.
Графік складають на підставі положення про планово-запобіжні ремонти. Трудомісткість ремонтних робіт по базовому варіанту складає 220 чел/год, по новому - 180 чел/год.
Ефективний фонд часу одного робітника складається з днів, які залишилися після віднімання з 365 календарних днів вихідних і святкових днів, а також днів, які торкаються інших невиходів на роботу. Зайнятість за часом - 0,96.
Ефективний фонд часу рівний
ч.
Заробітна плата визначається через трудомісткість ремонтів і тарифну годинну ставку електромонтера, яка складає 1грн/рік.
По базовому варіанту тарифна зарплата
грн/рік.
По новому варіанту тарифна зарплата
грн/рік.
До нарахувань зарплати відносять премії(20% від тарифної зарплати), додаткову зарплату(10% від тарифної зарплати), інші доплати(10% від тарифної зарплати). В результаті нарахування досягають 40% від тарифної зарплати. Щоб визначити повну суму виплат по зарплаті робітником, необхідно тарифну зарплату помножити на коефіцієнт 1,4.
Таким чином, суми виплат по заробітній платі складають
грн.
грн.
Витрати на матеріал і комплектуючі вироби складають
– при капітальному ремонті - 50% від тарифної зарплати;
– при середньому ремонті - 35% від тарифної зарплати;
– при поточному ремонті - 15% від тарифної зарплати.
Для базового варіанту витрати на матеріали і комплектуючі будуть
грн.
Для нового варіанту витрати на матеріали і комплектуючі будуть
грн.
Цехові і загальнозаводські витрати досягають 80% від тарифної зарплати. Їх величина по базовому варіанту
грн.
по новому варіанту
грн.
У кошторисі річних експлуатаційних витрат інші витрати приймаються у розмірі 1% від суми капітальних вкладень. Для базового варіанту
грн.
для нового варіанту
грн.
Для аналізу експлуатаційних витрат отримані дані представимо в таблиці 5.1
Таблиця 5.1 – Аналіз експлуатаційних витрат
Найменування витрат |
Базовий варіант |
Новий варіант |
Амортизаційні відрахування, грн
|
21605,27 |
7760 |
Витрати на електроенергію, грн |
34786 |
28559 |
Заробітна плата, грн(суму повних виплат по зарплаті множимо на кількість ремонтників)
|
616
|
308
|
Витрати на матеріали, грн |
1518 |
759 |
Цехові і загальнозаводські витрати, грн |
352 |
176 |
Інші витрати, грн |
923,73 |
970 |
Сума експлуатаційних витрат, грн |
35948 |
18948 |
5.5 Розрахунок ефективності проектованої системи
Для порівняння експлуатаційних витрат використовуємо показник відносної економії(зменшення) витрат :
Приведені витрати по базовому варіанту склали
грн,
грн.
Термін окупності капітальних витрат на модернізацію електроприводу крану складе
роки
Термін окупності нижчий нормативного, впровадження нової системи доцільне.
Коефіцієнт ефективності капітальних вкладень
.
Він
визначає економію від зниження
експлуатаційних витрат, отримувану на
кожну гривну капітальних вкладень.
Розрахунковий коефіцієнт ефективності
більший за нормативний (
0,2>0,15),
означає, впроваджувана система
електроприводу ефективна.
Річний економічний ефект
грн.
Таким чином, за результатами обчислень нова система електроприводу, що впроваджується в крані, ефективніше базовою як з технічною, так і з економічної точок зору. Це підтверджується результатами техніко-економічного обгрунтування, проведеного в цьому дипломному проекті :
– річний економічний ефект від впровадження в крані проектованої системи електроприводу складає 33339,98 грн,
– коефіцієнт ефективності капітальних вкладень 0,17 більше нормативного 0,15,
– маємо економію капітальних вкладень і експлуатаційних витрат.
Отже, модернізація електроприводу доцільна.