IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

В условиях рыночной экономики производственное предприятие представляет собой сложную социально-техническо-экономическую систему, решающую задачу получения прибыли от реализации произведенной высококачественной и конкурентоспособной продукции и состоящую из взаимосвязанных и взаимодействующих между собой структурных подсистем [1, 2]. К структурным подсистемам производственных предприятий следует отнести цеха, службы, отделы, участки и т.д. В общем случае под менеджментом следует понимать управление каким-либо видом деятельности, включающей в себя совокупность принципов, методов, средств и форм управления с целью повышения эффективности этой деятельности и ее прибыльности. Энергетический менеджмент, являющийся одним из многочисленных видов менеджмента, направлен на повышение эффективности энергообеспечения различных объектов, в частности производственных предприятий.

В соответствии с классификацией, предложенной в [3], энергетический менеджмент, в зависимости от объекта управления, бывает трех уровней:

• уровень страны, региона, отрасли;

• уровень предприятия;

• уровень производственного процесса.

В настоящей работе ограничимся рассмотрением энергетического менеджмента второго уровня.

Энергетический менеджмент предприятия необходимо рассматривать с двух позиций:

• с позиции оптимизации энерготехнологических процессов (ЭТП);

• с позиции совершенствования экономической (коммерческой) деятельности предприятия.

В первом случае энергетический менеджмент направлен на реализацию мероприятий по энергосбережению и обеспечению эксплуатационной надежности энергооборудования (ЭО), во втором – на повышение прибыли вследствие реализации произведенной продукции.

В функциональном плане энергоменеджмент имеет три направления:

• управление энергопотреблением, конечной целью которого является внедрение энергосберегающих технологий в производственные процессы предприятия;

• управление качеством работы ЭО, направленное на повышение надежности, ремонтопригодности и устойчивости работы энерготехнологических установок;

• управление энергетическим персоналом, связанное с подбором и рациональным использованием высококвалифицированных кадров энергетического профиля.

Функциональные направления энергетического менеджмента наглядно представлены на рисунок 1.

Эффективность энергетического менеджмента напрямую связана с грамотно осуществляемым маркетингом рынков ЭО и мониторингом энергетических установок и систем, обеспечивающих производственные процессы на предприятии.

Объектом энергетического менеджмента на предприятии является потребительская энергосистема (ПЭС), представляющая собой совокупность потребителей энергии на территории предприятия, объединенных единой энергетической сетью [4]. ПЭС также включает в себя системы управления и контроля энергетических потоков.

ПЭС, как и производственное предприятие в целом, находится в состоянии постоянного взаимодействия с внешней средой, обеспечивая себе тем самым возможность эффективно функционировать, а предприятию быть успешным на рынке.

ПЭС может эффективно функционировать только в рамках замкнутой системы управления (рисунок 2.)

 

Предприятие АПК

«Выход»

«Вход»

 

 

Продукция, прибыль

Энергия,

сырье,

топливо,

технологии

технологии

Потребительская энергосистема (объект менеджмента)

 

 

Обратная связь (субъект менеджмента)

Кадры,финансы

 

Рисунок 2 – Замкнутая система управления ПЭС.

Энергия, сырье, топливо, технологии, кадры и финансы, представленные на рисунке 2 как «вход», а также продукция и прибыль, представленные как «выход», в совокупности составляют внешнюю среду предприятия.

Внутренняя среда предприятия подразделяется на две основные подсистемы:

1. ПЭС как подсистема, непосредственно обеспечивающая выпуск продукции (управляемая подсистема или объект менеджмента);

2. управляющая подсистема (субъект менеджмента), включающая в себя энергоменеджеров и персонал, обслуживающий ЭО в ПЭС (на рисунке 2 представлена как «обратная связь»).

Управляющая подсистема, на основе информации о состоянии оборудования ПЭС, формирует управленческие решения по всем вопросам, связанным с энергообеспечением производства на предприятии. Достаточно часто энергоменеджеры вынуждены принимать управленческие решения в условиях неопределенности, что, в конечном счете, может привести к возникновению рисковых ситуаций. Например, никто не может точно сказать, когда выйдет из строя трансформаторная подстанция, питающая предприятие электроэнергией.

В этих случаях в качестве важнейшего этапа принятия управленческих решений следует использовать вероятностное моделирование процессов энергообеспечения, протекающих в ПЭС. Некоторые вопросы, связанные с вероятностным моделированием энерготехнологических процессов поточного производства на предприятиях АПК, рассмотрены в работах [5, 6].

В предлагаемых моделях используется математический аппарат теории массового обслуживания и марковских процессов.

В общем случае, для достижения основной цели энергетического менеджмента (обеспечение максимальной прибыли и рентабельности производства), оптимизация процессов энергообеспечения производства должна вестись по трем направлениям:

• энергосбережение;

• управление качеством работы ЭО;

• оптимизация энергетической службы.

При выборе управленческого решения можно действовать интуитивно, опираясь на опыт и здравый смысл. Но чем сложнее и дороже планируемое мероприятие, тем менее эффективны в нем «волевые» решения. Слишком опасно в таких случаях опираться только на свою интуицию, на «опыт и здравый смысл». Гораздо разумнее подкрепить решение математическими расчетами.

Метод поиска оптимального управленческого решения х* и соответственно экстремума целевой функции W (показателя эффективности функционирования) должен всегда выбираться исходя из особенностей этой функции и вида ограничений, накладываемых на решение.

Задачи определения значений параметров, обеспечивающих экстремум функции при наличии ограничений, наложенных на аргументы, носят общее название задач математического программирования (термин «программирование» заимствован из зарубежной литературы и попросту означает «планирование»).

Среди задач математического программирования самыми простыми являются так называемые задачи линейного программирования. Для них характерно и то, что показатель эффективности W линейно зависит от элементов решения x₁, x₂, … xn, а ограничения, налагаемые на элементы решения, имеют вид линейных равенств или неравенств относительноx₁, x₂, … xn.

Такие задачи довольно часто встречаются в процессе деятельности предприятий АПК, например, при решении проблем, связанных с планированием производства, распределением ресурсов, организацией работы транспорта и т.п.

Приведем пример решения такой задачи. Предприятие для производства трех видов изделий И₁, И₂, И₃ использует три энерготехнологические поточные линии. За период Т запланировано выпустить не менее d₁ единиц изделия И₁, не менее d₂ изделий И₂ и не менее d₃ изделий И₃. План может быть перевыполнен, но в определенных границах, так как условия спроса ограничивают количество произведенных единиц изделий каждого типа не более β₁, β₂, β₃ единиц соответственно.

Кроме того, для производства каждого типа изделий используется определенное количество энергии f₁,f₂,f₃, причем количество потребляемой энергии ограничено числом γ (величина γ характеризует потенциальные возможности поставщика энергии).

При реализации одно изделие И₁ приносит прибыль С₁, И₂ – прибыль С₂, И₃ – прибыль С₃.

Требуется так спланировать производство, чтобы план был выполнен или перевыполнен (при отсутствии «затоваривания»), суммарная прибыль обращалась бы в максимум, а количество потребляемой энергии в минимум.

Сформулируем решаемую задачу в форме задачи линейного программирования.

1. Элементы решения x₁, x₂, x₃ – количество единиц изделий И₁, И₂, И₃, которые будут произведены.

2. Обязательность выполнения планового задания дает нам три ограничения – неравенства:

   x1 ≥ d1; x2 ≥ d2;x3 ≥ d3.

   (1)

3. Отсутствие излишней продукции («затоваривания») запишется в виде трех ограничений – неравенств:

   x1 ≤ β1; x2 ≤ β2;x3 ≤ β3.

   (2)

4. Достаточный для производства объем потребляемой энергии. Соответственно этому будем иметь ограничение – неравенство:

   f1 ∙ x1 +f2 ∙ x2 +f3 ∙ x3 ≤ γ.

   (3)

5. Прибыль от реализации продукции будет равна:

   W1 = С1 ∙ x1 +С2 ∙ x2 +С3 ∙ x3.

   (4)

6. Количество потребленной энергии при производстве изделий x₁, x₂, x₃ равно:

W2 = f1 ∙ x1 +f2 ∙ x2 +f3 ∙ x3.

(5)

Таким образом, нами получена задача линейного программирования: найти (подобрать) такие неотрицательные значения переменных, чтобы они удовлетворяли неравенствам – ограничениям (1-3) и вместе с тем обращали в максимум линейную функцию этих переменных (4), а линейную функцию (5) в минимум.

Окончательно задача формулируется следующим образом:

W1 → MAX{W1}, W2 → MIN{W2}.

(6)

Аналогично строится множество эффективных решений и в случае, когда показателей не два, а больше.

Выше рассмотрена задача для детерминированного случая, когда все исходные данные точно известны. В реальных условиях работа ЭТЛ предприятия происходит под воздействием ряда случайных факторов. Наличие неопределенных факторов переводит задачу в другое качество: она превращается в задачу о выборе решения в условиях неопределенности. А значит и формулировка нашей задачи будет следующей: найти (подобрать) такие неотрицательные значения переменных в виде математических ожиданий , , , чтобы они удовлетворяли неравенствам – ограничениям (1-3) и вместе с тем, по возможности, обращали в максимум (минимум) линейную функцию этих переменных. Для решения этой задачи необходимо провести достаточно серьезную математическую подготовку.

Литература

1. Беззубцева М.М., Гулин С.В., Пиркин А.Г. Энергетический менеджмент и энергосервис в аграрном секторе экономики. Учебное пособие. СПб.: СПбГАУ, 2014. – 186 с.

2. Гулин С.В., Пиркин А.Г. Основы энергетического менеджмента и энергоаудита в аграрном секторе экономики: Учебно-методическое пособие. СПб.: СПбГАУ, 2011. – 85 с.

3. Энергоэффективность аграрного производства / В.Г. Гусаков и др. под общ. ред. акад. В.Г. Гусакова, Л.С. Герасимовича: Нац. акад. наук Беларуси, отдел аграр. наук, ин-т экономики, ин-т энергетики. – Минск: Беларус. навука, 2011. – 776 с.

4. Карпов В.Н. Энергосбережение. Метод конечных отношений: Монография. – СПб.: СПбГАУ. 2005. – 137 с.

5. Исаенко Д.А., Пиркин А.Г. Вероятностный подход к оценке энергетической эффективности функционирования поточных линий на предприятиях АПК // Известия СПбГАУ. – 2011 - № 23 – С. 434-441.

6. Исаенко Д.А., Пиркин К.А. Учет случайных факторов при оценке энергетической эффективности поточных производств на предприятиях АПК // Известия СПбГАУ. – 2012 - № 26 – С. 408-414.

Код для цитирования: Скопировать