IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Поточные производства представляют собой сложные производственные системы, состоящие из совокупности энерготехнологических поточных линий (ЭТЛ). Функционирование этих линий происходит в условиях многочисленных случайных факторов и может быть описано только с помощью теорий случайных процессов [1].

Используя системный подход, представим поточное производство на предприятии АПК, как сложную производственную систему, состоящую из «n» параллельно работающих ЭТЛ, выпускающих некоторую однородную продукцию (мясную, молочную, комбикорма и др.). Структурную схему поточного производства представим в следующем виде.(рис.1)[2]:

 

П₁

С₁

ЭТЛ₁

 

 

С_i

П_i

ЭТЛ_i

 

 

Пn

Cn

ЭТЛn

 

Рис. 1.Структурная схема поточного производства.

i– номер ЭТЛ; С_i – объем сырья, поступающего наi-тую ЭТЛ (ЭТЛ_i); П_i– объем продукции, выпускаемой ЭТЛ_i

Представленная структурная схема является по сути дела некоторой обобщенной моделью, декомпозиция которой позволит оценить эффективность функционирования отдельных энергетических установок и поточного производства в целом.

Эффективность поточных производств любой коммерческой организации, в том числе и на предприятии АПК, оценивается таким основным экономическим критерием, как прибыль. Поскольку процесс переработки сельхозпродукции является случайным процессом, функции С_i(t) и П_i(t) представляют собой случайные функции времени. Для определения прибыли предприятия в целом необходимо определить общий объем выпускаемой продукции П_общ. Вследствие случайности процесса переработки продукции можно говорить только о математическом ожидании общего объема выпускаемой продукции [3]

, (1)

где – общий объем выпускаемой продукции;

n– количество параллельно работающих линий;

i – номер линии;

МО[П_i] – математическое ожидание объема продукции, выпускаемой i-той ЭЛТ.

В формуле (1) объем выпускаемой продукции указан для некоторого желаемого состояния энергетического оборудования (ЭО). Под желаемым состоянием ЭО понимается состояние, при котором на основании анализа результатов мониторинга параметры отдельных энергоустановок (ЭУ) не превышают критических (пороговых) значений.

Несомненный интерес представляет оценка величины коммерческого ущерба, выраженного в недовыпуске продукции вследствие недостаточно надежного, безопасного и устойчивого функционирования ЭУ, как для отдельной линии, так и для предприятия АПК в целом. Математически величину общего коммерческого ущерба поточного производства предприятия АПК ΔП_общ можно определить следующим образом:

, (2)

где - математическое ожидание коммерческого ущерба i-той ЭТЛ поточного производства.

Критерий эффективности любой сложной системы, в том числе и поточного производства предприятия АПК, принято характеризовать относительной величиной. В связи с этим окончательно в качестве вышеуказанного критерия выберем математическое ожидание компенсации недовыпущенной продукции за счет повышения надежности, безопасности и устойчивости энергообеспечения в виде:

, (3)

где ∆П^′_общ ‑ общая величина компенсации недовыпущенной продукции за счет повышения качества функционирования ЭО;

∆П^′_i‑ величина компенсации недовыпущенной продукции за счет повышения качества функционирования ЭО i-той ЭТЛ поточного производства.

Из формулы (3) следует, что повышение энергетической эффективности предприятия АПК определяется через математическое ожидание компенсации относительно объема недовыпущенной продукции и измеряется в процентах от общего объема выпускаемой продукции П_общ.

Дальнейшее использование системного подхода позволяет представить каждую ЭТЛ поточного производства в виде совокупности энерготехнологических процессов (ЭТП) (второй уровень декомпозиции поточного производства).

В соответствии с классификацией, предложенной в [4], ЭТП поточного производства относятся к группе производственных, и их конечным результатом является продукция, реализуемая на рынке.

Предположив, что ЭТП в линии расположены последовательно, получим структурную схему отдельно взятой ЭТЛ поточного производства [2]:

Энерготехнологическая линия

П

C_i C_n-1

С₂ С_i-1

С₁

С

ЭТПn

ЭТП_i

ЭТП₂

ЭТП₁

 

Рис.2. Структурная схема ЭТЛ

С – объем сырья, поступающего на вход линии, П – объем выпускаемой продукции С_i-1, C_i – промежуточное состояние сырья, находящегося в стадии переработки (полуфабриката) на входе и выходе i-того ЭТП

К каждому ЭТП подводится определенное количество энергии, которое совершает работу по изменению во внутренней структуре полуфабриката, осуществляя соответствующую стадию его переработки [5].

Предположим, что в течение некоторого промежутка времени Т осуществляется mтехнологических циклов загрузки сырья и выпуска продукции

(циклический режим работы ЭТЛ). В этом случае математическое ожидание компенсации недовыпущенной продукции, вследствие использования более качественного энергооборудования, на уровне ЭТЛ[2]:

, (4)

где m – число технологических циклов;

n‑ число последовательных ЭТП в ЭТЛ;

i – номер ЭТП в ЭТЛ;

j‑ номер технологического цикла;

P_i – вероятность непревышения параметров ЭУ критических значений в i-том ЭТП;

‑ компенсация объема недовыпущенной продукции в некотором j-том цикле.

Как показано в [6], величина недополученного дохода (прибыли) напрямую зависит от величины недовыпущенной продукции из-за недостаточно эффективной работы ЭУ поточной линии. Это можно записать следующем образом:

, (5)

где Д_ЭТЛ – доход, полученный от продажи реального объема произведенной поточной линией продукции, руб.;

Δ Д_ЭТЛ – недополученный доход вследствие недостаточно эффективной работы ЭУ, руб.;

Ц ‑ цена продукции, руб.

Формула (5) справедлива для любого числа параллельно работающих поточных линий.

Для решения задач оценки коммерческого ущерба и его компенсации в поточном производстве необходимо детально исследовать надежность и ремонтопригодность отдельных ЭТЛ.

С целью уменьшения простоя энерготехнологических поточных линий за счет неисправностей и ремонта организуется система профилактического и аварийного ремонта, технических средств. Отказы техники, длительности ремонтов и профилактики носят случайный характер. Характеристики всех случайных факторов, входящих в указанную задачу, могут быть получены, если собрать соответствующую статистику.

Литература

1. 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.

2. Беззубцева М.М., Пиркин А.Г., Фокин С.А. Обоснование критерия оценки производственной энергетической безопасности предприятия АПК // Известия СПбГАУ. – 2010 - № 19 - С. 299-302.

3. Вентцель Е.С. Теория вероятностей: Учебник для вузов. – 6 изд. – М.: Высшая школа, 1999. – 576с.

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

5. Карпов В.Н. Некоторые теоретические принципы метода конечных отношений в энергосбережении // Сб. науч. трудов. Энергосбережение. Эксплуатация электрооборудования и автоматизация технологических процессов в АПК. СПб.: СПбГАУ, 2001. – С.8-16.

6. Беззубцева М.М., Пиркин А.Г., Фокин С.А. Методика оценки производственной энергетической безопасности энерготехнологических линий на предприятиях АПК // Известия СПбГАУ. - 2010 - №20 - С. 285-290.

Код для цитирования: Скопировать