ВКР-Пустовойт (1229861), страница 9

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 9)

При оценке эффективности технических мероприятий, которые требуют вложения средств в несколько этапов, возникает необходимость в соизмерении затрат за разные годы. При этом затраты будущих лет приводятся к начальному году и учитываются в меньшем размере с помощью коэффициентов отдаления затрат. Таким образом, при выборе решений учитывается фактор времени.

При учете фактора времени необходимо определять не только эффект от отдаления затрат, но и тот ущерб, который может вызвать запоздание работ

• Выбор варианта методами сравнительной эффективности необходимо дополнять оценкой общей эффективности. Оценка эффективности использования всех ресурсов по относительно наилучшему варианту исключит возможность применения устаревающих технических решений, будет способствовать техническому прогрессу и повышению эффективности производства.

• При оценке вариантов технических решений необходимо исходить из оптимальных при данных условиях режимов использования технических средств по каждому варианту. Например, при сравнении электрической и тепловозной тяги нельзя брать одинаковую скорость движения поездов, так как скорость при электрической тяге выше, чем при тепловозной.

• Критерий оптимальности при выборе решений должен быть единый для всех сравниваемых вариантов. Единство критерия должно выражаться включением в него всех (влияющих на выбор решения) составляющих элементов затрат и результатов по всем операциям перевозочного процесса, исходя из требований народнохозяйственного подхода. При этом экономическое содержание показателей оптимальности зависит от конкретных условий выбора решений.

• При оценке эффективности должны учитываться показатели качества продукции, обслуживания и работы. Например, на транспорте при сравнении и выборе вариантов развития и организации работы нужно учитывать показатели регулярности, скорости доставки, сохранности перевозимых грузов, степени удобства и комфорта для пассажиров и др. Необходимо также принимать во внимание ограниченность отдельных видов ресурсов (рабочей силы, топливно-энергетических ресурсов, вагонного парка, пропускной способности линий).

• При выборе технических, технологических и управленческих решений по социально-экономическому развитию и функционированию систем (отрасли, дорог, отделений, станций, депо, дистанций, участков и др.) основополагающим является принцип самоокупаемости затрат и самофинансирования систем. Это значит, что окончательное решение о выборе варианта развития и функционирования систем должно обосновываться оценкой экономических последствий каждого из сравниваемых вариантов по показателям: доходы, эксплутационные расходы, прибыль, трудоемкость и фондоемкость продукции (работы).

Однако не стоит забывать, что разработка и внедрение новых технических решений должна отвечать не только критериям экономической эффективности, но и вести к техническому совершенству той области, где данные решения принимаются.

1. Определение затрат на внедрение и реализацию технического решения

В ходе выполнения дипломной работы нами было спроектировано и реализовано устройство, позволяющее в автоматическом режиме определять расход топлива дизельного двигателя внутреннего сгорания при проведении его стендовых испытаний. После определенных доработок подобное устройство можно применять для определения расхода топлива тепловозом, например, при проведении реостатных испытаний после проведения ему сервисного обслуживания.

В настоящее время расход топлива любого тепловоза определяется по изменению объема топлива в баке тепловоза до начала работы/испытания и после окончания работы/испытания. Полученный объём переводится в массу через плотность топлива, имеющую табличные значения, которые зависят от температуры топлива, либо плотность определяется специальным прибором. Таким образом, возникает огромное количество погрешностей и неточностей, которые, в свою очередь, значительно снижают точность измерения расхода.

В качестве примера можно рассмотреть порядок измерения расхода топлива тепловозом 2ТЭ10В при проведении реостатных испытаний. Перед началом испытаний производится замер количества топлива в баке тепловоза с помощью топливомерной рейки, на которую нанесены риски, соответствующие объему 50 литров. Если отметка топлива находится между рисками шкалы, объем определяется «на глаз» как 25 литров. Аналогичным образом производится замер топлива и после окончания испытания. После этого определяется расход топлива как разность объема до и после испытаний. Объемные данные расхода переводятся в массовые, при этом не учитывается изменение температуры топлива в процессе испытания и, как следствие, изменение его плотности. На практике установлено, что за час работы тепловоза на холостом ходу при наполовину заполненном баке, объем топлива в среднем увеличивается на 50–75 литров. Также учет топлива при таком способе происходит в килограммах. Следовательно, измерения расхода при таком способе можно считать приблизительными.

При предложенном нами способе измерения расхода топлива отсутствует необходимость определения плотности топлива, так как расход определяется по изменению массы топлива в мерной емкости, то есть одним единственным измерением. Управление всем процессом измерения производит программируемый микроконтроллер.

Затраты на проектирование и реализацию проекта:

• Программируемый микроконтроллер ATmega328 на базе платы Arduino Uno – 1790 рублей;

• Весовая платформа на основе тензодатчика модели 1022-0005-G302 Vishay Precision ™ – 4500 рублей;

• Сбор электронной схемы – 1350 рублей;

• Сбор корпуса и системы трубопроводов – 3640 рублей;

• Прочие затраты – 1200 рублей.

Итого на сборку рабочего устройства потрачено 12480 рублей.

1. Определение экономического эффекта от внедрения технического решения

При сравнении различных вариантов наилучшим по денежным показателям должен являться тот, который при прочих равных условиях требует меньших единовременных и текущих затрат, т.е. абсолютно эффективен. Однако такие варианты встречаются редко. Как правило, варианты, дешевые в эксплуатации, требуют больших капитальных вложений и наоборот.

Для определения экономического эффекта от проектируемого устройства необходимо пояснить область его применения. Данное устройство может применяться для определения расхода топлива тепловозного дизеля при проведении ему реостатных испытаний. Реостатные испытания зачастую применяют как заключительную проверку качества проведенного ремонта или сервисного обслуживания. Одним из основных критериев определения качества ремонта является удельный расход топлива на единицу мощности дизеля. Зачастую удельный расход топлива зависит от правильной регулировки топливной аппаратуры дизеля и в частности от установки угла опережения впрыска топлива. Повышенные требования к удельному расходу топлива вызваны тем, что расходы на топливо составляют около 40 процентов всех затрат на эксплуатационные расходы в локомотивном хозяйстве. Соответственно, чтобы достоверно определить данный параметр, необходимо очень точно определить расход топлива. Достаточной точности измерения расхода можно добиться и при имеющемся способе измерения. Достигается это путем увеличения времени испытания, увеличением количества измерений и т.д. Что негативно сказывается на всем производственном процессе, так как требует значительных ресурсов, как материальных (увеличение расхода топлива из-за большего времени испытания) так и людских.

На рисунке 2.5 показаны графики изменения мощности N_e, кВт и удельного расхода топлива g_e дизелем Д49 при различных углах опережения впрыска топлива. Ссылка на данный график в этом разделе приведена для понимания значимости правильной регулировки угла опережения впрыска топлива.

Как уже говорилось выше, предлагаемое нами устройство при внедрении позволит перевести реостатные испытания на качественно новый уровень. Это достигается следующим образом:

• точность измерения расхода может настраиваться вплоть до миллиграммов при малой погрешности (около 0,1 процента);

• значительное сокращение времени проведения испытания, что позволит ускорить выдачу локомотива в работу;

• при сокращении времени производства испытаний происходит уменьшение трудозатрат на проведение этих испытаний;

• возможна будет полная автоматизация процесса исследования с хранением и обработкой данных по всем испытуемым тепловозам в единой базе данных.

С увеличением точности определения расхода возникает необходимость и более тонкой настройки топливной аппаратуры тепловозного дизеля. Очевидно, что в данном случае увеличивается качество ремонта, что в свою очередь ведет к уменьшению заходов тепловоза на неплановые ремонты. Так в локомотивном депо Уссурийск за 2015 год допущено 2 случая захода локомотивов на неплановый ремонт по причине неисправности топливной аппаратуры. При этом простой составил 111,2 часа. За 4 месяца 2016 года допущено 8 случаев неплановых ремонтов по той же причине, простой локомотивов составил 22,8 часа. Следовательно, при повышении качества ремонта количество подобных случаев можно сократить. При этом следует учесть, что приписной парк локомотивов в депо Уссурийск составляет 111 тепловозов или 177 секций, соответственно для других депо, где приписной парк существенно больше, количество заходов на неплановый ремонт также больше.

При внедрении предложенного способа измерения расхода можно спрогнозировать уменьшение времени производства каждого реостатного испытания. Рассмотрим технологию определения расхода топлива при проведении реостатных испытаний на примере депо Уссурийск. В среднем за год проводят около 300 реостатных испытаний, соответственно при этом производится аналогичное количество измерений расхода. При норме времени на замер топлива 4 минуты на каждую секцию мы получаем 12 минут на замер топлива на одном трехсекционном локомотиве. Для определения расхода производится два таких измерения, соответственно на каждый локомотив уходит 24 минуты только на замер топлива. Следовательно, в год это составляет 7200 минут или 120 часов. Автоматизация процесса позволит значительно сократить это время, что ведет к уменьшению трудозатрат и времени простоя локомотивов в ремонте.

Проектируемое устройство имеет возможность подключения к ЭВМ, что подразумевает создание специальной базы данных по всем локомотивам, которым были проведены какие-либо испытания. В последующем возможна синхронизация этих данных с уже имеющимися системами учета и контроля топливо-энергитических ресурсов (ТЭР) на подобии ЦОММ или Sas-Portal.

В последнее время достаточно остро встал вопрос с перерасходом ТЭР, а в частности дизельного топлива, вследствие его хищения работниками. При проведении реостатных испытаний хищения обычно происходят следующим образом:

• при заходе локомотива, реостатные испытания ему проводят фиктивно (чаще всего даже не запуская дизель);

• на каждое испытание устанавливается определенная норма топлива, количество которой и похищается при фиктивном испытании тепловоза.

Автоматизация процесса и синхронизацией данных позволит полностью исключить возможность хищения топлива работниками.

1. Определение показателей экономической эффективности

Для определения показателей экономической эффективности от внедрения проектируемого устройства необходимо определить срок его окупаемости.

Как уже говорилось выше, спроектированное устройство после доработок может быть использовано для определения расхода топлива тепловозом при проведении реостатных испытаний. Нами был проведен краткий анализ затрат на такую доработку. Ниже приведен их список:

• Замена микроконтроллера ATmega328 на более производительный со сбором всей электроники в едином блоке;

• Внесение изменений в гидравлическую систему устройства с целью увеличения пропускной способности трубопроводов;

• Создание приложения для связи устройства с ЭВМ через интерфейсный порт либо по беспроводному каналу, например по технологии IEEE 802.11 (Wi-Fi™).

Затраты на такую модернизацию можно определить только после составления технических заданий в соответствующие организации, поэтому мы их определим на основании расценок, взятых из открытых источников. Примерная цена модернизации в таком случае будет от 70 тыс. до 100 тыс. рублей. В случае внедрения данного устройства появится возможность сократить время простоя локомотива и снизить трудозатраты на производство реостатных испытаний. В пункте 3 данного раздела нами были произведены расчеты времени на замер топлива при проведении реостатных испытаний на примере эксплуатационного локомотивного депо Уссурийск, из которых видно, что в год в среднем тратится 120 часов только на замер топлива. При внедрении автоматизации замера расхода топлива возможно значительное сокращение этого времени. При проведении краткого анализа, мы пришли к выводу, что данное время можно будет сократить примерно в 2 раза. Следовательно, общее время на измерение расхода сократиться на 60 часов в год, соответственно на это же время можно сократить и простой локомотивов в ремонте.

Нам известна стоимость одного часа простоя локомотива в ремонте, которая составляет 600 рублей, соответственно экономия за год составит около 150 тысяч рублей. В таком случае срок окупаемости устройства, с учетом всех модернизаций, составит от 23 до 31 месяца (от одного года и одиннадцати месяцев до двух лет и десяти месяцев). При этом нами не учитывалось, что повышение уровня контроля ведет к увеличению качества ремонта, и, соответственно, сокращению количества заходов локомотивов на неплановые виды ремонта. Также немаловажным фактом является увеличение экономии топлива по причине предотвращения его хищений.

1. Вывод о целесообразности внедрения технического решения

Рассмотрения целесообразности технического решения необходимо производить по многим критериям.

Одним из этих критериев является упрощение производства. Как уже говорилось выше, предлагаемый нами проект устройства позволит практически полностью автоматизировать процесс измерения расхода топлива дизелем тепловоза при проведении ему реостатных испытаний, что в свою очередь, ведет к сокращению времени простоя локомотивов и расходов, связанных с простоем. Также одним из немаловажных плюсов является то, что при автоматизации процесса измерения расхода упрощается и учет топлива, так как результаты измерений будут вноситься в единые базы данных.

Характеристики

Список файлов ВКР