Анализ влияния выходных параметров строительных, дорожных и подъемно-транспортных машин на эффективность их использования на этапе эксплуатации жизненного цикла


Версия для печати

В статье рассматриваются вопросы повышения эффективности строительного производства на основе учета изменений выходных параметров строительных, дорожных и подъемно-транспортных машин при планировании и организации их использования на этапе эксплуатации жизненного цикла.

This article deals with improving the efficiency of construction operations taking into account the changes in output parameters of construction, road-building, lifting-and-conveying machines when planning and organizing their use in the operational phase of the life cycle.

ВВЕДЕНИЕ

В строительном производстве наблюдается рост стоимости основных производственных фондов, включая и наиболее активную их часть – строительные, дорожные, подъемно-транспортные машины (СДПТМ), которые выполняют более 90 % строительно-монтажных работ.

Эффективность выполнения СМР зависит от работы каждой машины, выполняющей операции современных технологий с учетом влияния выходных параметров на технико-экономические показатели (ТЭП); соответствия цен и тарифов современным технологиям строительного производства; минимизации удельных затрат на изготовление и эксплуатацию СДПТМ. Рассмотрение этапа эксплуатации жизненного цикла машины без учета обозначенных направлений приведет к искаженным конечным результатам. Увеличение затрат на изготовление машины должно быть оправдано повышением выходных параметров и (или) снижением затрат на поддержание и восстановление ее работоспособности; возможностью реализации новых технологий, позволяющих повысить качественные показатели выполняемой работы; экономией строительных материалов и энергоресурсов при производстве строительных работ и снижением вредных воздействий на окружающую среду. Совокупный учет важнейших факторов на критерий оценки эффективности эксплуатации СДПТМ возможен только при индивидуальном подходе к планированию и организации использования каждой машины, входящей в состав комплектов, комплексов и парков.

ВЛИЯНИЕ ОСНОВНЫХ ВЫХОДНЫХ ПАРАМЕТРОВ МАШИН НА КРИТЕРИЙ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

В условиях рыночной экономики основным комплексным показателем эффективности использования машины на этапе эксплуатации жизненного цикла является прибыль, которая зависит от объективно сформированной стоимости (Ст) и качества выполняемой работы; наработки (Н); технической производительности (Пт); себестоимости машино-часа (Смч); комплексного показателя надежности – коэффициента технического использования (Кти); коэффициента внутрисменного режима работы (Кп); коэффициента, учитывающего изменения Пт от наработки машины с начала эксплуатации (Кс). Все перечисленные ТЭП, за исключением Ст, зависят от наработки машины с начала эксплуатации. Динамика их изменений приведена в [1–6].

С учетом изменений основных технико-экономических показателей прибыль П, руб., от использования машины можно определять по формуле

формула (1)

где Кнт – коэффициент, учитывающий повышение качества производимой работы при применении новых технологий;

Сепр – приведенная себестоимость механизированных работ или приведенная стоимость единицы продукции с учетом экономии строительных материалов при производстве строительных работ, руб./м3 (руб./м2, руб./т);

Н – наработка с начала эксплуатации до капитального ремонта, мото-час;

Нок – наработка окупаемости затрат на приобретение машины, мото-час.

Приведенная себестоимость механизированных работ может определяться по формуле

формула (2)

где Кн – коэффициент накладных расходов при производстве механизированных работ.

Как правило, внедрение новых технологий связано с повышением качества готовой продукции и (или) экономией строительных материалов, использованием машин более высокой стоимости. Например, технология одновременной укладки двух слоев асфальтобетонного покрытия «горячий на горячий» позволяет увеличить ресурс дороги в 2 раза при сохранении расхода строительных материалов. Использование более дорогого асфальтоукладчика, реализующего новую технологию, должно компенсироваться повышением стоимости выполнения технологических процессов через коэффициент Кнт, который в данном примере равен отношению ресурса покрытия по новой технологии к ресурсу традиционной технологии.

При экономии строительных материалов и повышении производительности машины прибыль от выполнения технологических процессов увеличивается за счет уменьшения приведенной себестоимости получаемой готовой продукции.

При планировании и организации производства строительных работ прибыль будет всегда положительной, если выполняются два неравенства:

формула

(3)

формула

Множитель (Кнт×Ст - Сепр) формулы (1) принимает отрицательное значение при заниженной стоимости технологических процессов или высокой приведенной себестоимости готовой продукции Смепр, руб./м3 (руб./м2, руб./т), которую можно определять по формуле

формула (4)

где См – стоимость расходуемых материалов в течение машино-часа эксплуатации машины, руб.

Снижение Смепр связано с экономией строительных материалов, уменьшением себестоимости машино-часа и повышением эксплуатационной производительности. Для отдельных технологий (регенерация асфальтобетонного покрытия) экономия дорогостоящих материалов может достигать 98 % в сравнении с традиционными технологиями ремонта асфальтобетонного покрытия автомобильных дорог, что позволяет обеспечить низкую наработку окупаемости при высокой стоимости техники, обеспечивающей реализацию этой технологии.

Себестоимость эксплуатации машино-часа СДПТМ зависит от расхода топливно-смазочных материалов (ТСМ), трудоемкости планирования и организации поддержания и восстановления их работоспособности; оплаты труда оператору, управляющего машиной; затрат на перебазирование; принятой амортизационной политики и других составляющих. Причем перечисленные составляющие по разному влияют на снижение Смч при использовании СДПТМ, и важно управлять их изменениями для повышения прибыли на этапе эксплуатации жизненного цикла.

В настоящее время принят нормативный документ о порядке начисления амортизации основных средств [7], предоставляющий право организациям определять их срок полезного использования от 0,5 до 1,5 нормативного срока службы, выбирать способы и методы, позволяющих ее начисление равномерно или неравномерно по годам в течение принятого срока полезного использования. Такой гибкий подход дает возможность более эффективно использовать машины с учетом годовой наработки и нагрузочных режимов, но для определения срока полезного использования необходимо знать динамику изменений ТЭП на этапе эксплуатации жизненного цикла.

Эксплуатационные затраты в себестоимости машино-часа (Смч) погрузчика грузоподъемностью 3 т составляют 75 %–86 %, из них соответственно 40 %–45 % – ТСМ, 28 %–32 % – поддержание и восстановление работоспособности, 6 %–9 % – оплата труда рабочим по управлению машиной, менее 1 % – перебазировка. Основная составляющая Смч – затраты на ТСМ, которые для строительных дорожных машин определяются на машино-час без учета показаний приборов (расхода топлива или работы двигателя).

Последний документ [8], вступивший в силу 01.07.2010, не учитывает рекомендаций эксплуатации современных СДПТМ. Например, в [8] расход гидравлического масла (рабочей жидкости) завышен, как минимум, в 5 раз. В ХХ веке при сезонном обслуживании предусматривалась замена рабочей жидкости с небольшим ресурсом и без присадок. В настоящее время используются рабочие жидкости с ресурсом не менее 2000 мото-часов, а для большинства современных гидросиcтем периодичность их замены равна 5000 мото-часам. Кроме того, увеличение расхода рабочей жидкости в 1,5 раза для восполнения систематических утечек при работе машины не выдерживает современных требований по охране окружающей среды. Так, 1 г нефтепродуктов загрязняет 10 м3 воды, а в [8] только для одной машины (погрузчик грузоподъемностью 3 т) планируется вытекание в окружающую среду 189 кг рабочей жидкости и загрязнение около 2 млн м3 воды! Индивидуальный подход к определению ресурсно-сметных норм должен учитывать особенности эксплуатации современных машин.

К основным составляющим себестоимости машино-часа СДПТМ относятся также затраты на поддержание и восстановление их работоспособности. В соответствии с методическими рекомендациями [8] эти затраты определяются на основе затрат на запасные части и материалы для ремонта или сведений о работе машин, предоставляемых их владельцами.

Затраты на поддержание и восстановление работоспособности машины должны учитывать не только стоимость запасных частей и материалов, но и трудоемкость на выполнение обслуживаний, ремонтов и диагностики, которая составляет основу планирования и организации технической эксплуатации СДПТМ и оплаты труда ремонтных рабочих. В Департаменте «Белавтодор» по многим машинам уже разработаны и внедрены типовые технологические процессы технических обслуживаний. Для повышения эффективности восстановлений работоспособности СДПТМ важно создать аналогичные типовые документы проведения текущих ремонтов (ТР) агрегатным методом по результатам диагностики, что позволит снизить Смч и простои в ТО и ТР с определением количества и квалификации ремонтных рабочих.

Значения приведенной себестоимости механизированных работ и единицы продукции в значительной степени зависят от эксплуатационной производительности (Пэ = Пт×Кс×Кп), которая уменьшается с увеличением наработки с начала эксплуатации машины (для гидрофицированных машин уменьшается более чем в 2 раза). По результатам исследований А. М. Харазова [9], изменение коэффициента Кс с высокой точностью описывается линейной зависимостью

формула (5)

Исследования автора статьи подтвердили качественную зависимость по результатам исследований А. М. Харазова [9]. Изменения Кс от наработки с начала эксплуатации и после капитального ремонта Кср для погрузчика грузоподъемностью 3 т соответственно можно определять по формулам:

формула (6)

формула (7)

где Нр – наработка после капитального ремонта (КР), мото-час.

В процессе эксплуатации важно при определенной наработке гидрофицированных машин произвести замену или ремонт основных СЕ (насосов, распределителей, гидроцилиндров или гидромоторов) гидропривода, что позволит повысить Пэ до 100 %.

Коэффициент внутрисменного режима работы Кп СДПТМ также изменяется от наработки с начала эксплуатации или после КР.

Для погрузчиков грузоподъемностью 3 т эти изменения можно описать формулами:

формула (8)

формула (9)

По совокупности от влияния двух коэффициентов без замены СЕ для рассматриваемого погрузчика к наработке 6000 мото-часов Пэ уменьшается, а Сепр увеличивается в 2,2 раза. Такое снижение Пэ и увеличение Сепр необходимо исключить своевременным ремонтом по результатам диагностики на основе текущих значений контролируемых параметров в соответствии с алгоритмами, приведенными в [1, 6].

Множитель (Н - Нок) уравнения (1) может иметь отрицательное значение из-за несоответствия стоимости машины ее выходным параметрам на этапе эксплуатации жизненного цикла и (или) из-за низкого уровня организации производства работ (низкое значение Кп) и технической эксплуатации (низкое значение Кс и Кти).

Приобретая машину, нужно определиться с объемами выполняемых работ при рациональной ее загрузке на строительной площадке, т. е. значение Кп должно находиться в пределах 0,90–0,80 с учетом практического исключения простоев по организационным причинам. Планирование и организация поддержания и восстановления работоспособности машины должны обеспечивать стабилизацию значений Кс и Кти в пределах соответственно 1,00–0,95 и 0,95–0,85 на этапе эксплуатации ее жизненного цикла.

При выборе новой машины важно оценить ее основные выходные параметры, влияющие на ресурс основных СЕ и интенсивность изменений коэффициентов Кп, Кс и Кт. Так, для гидрофицированных машин таким параметром является тонкость очистки рабочей жидкости (снижение размеров частиц с 20 до 5 мкм увеличивает ресурс основных СЕ гидропривода на порядок и стабилизирует его КПД в процессе эксплуатации, т. е. Кс практически будет равным 1). Кроме того, трудоемкость на поддержание и восстановление работоспособности СДПТМ за этап эксплуатации жизненного цикла превышает трудоемкость изготовления их до 20 раз, что важно учитывать при формировании парка машин.

Выигрывают руководители предприятий, которые на основе своего опыта учитывают эти факторы и приобретают более дорогую технику с меньшими эксплуатационными затратами, что в совокупности приносит большую прибыль предприятию. Однако условия объявляемого тендера по приобретению основных средств с учетом их минимальной стоимости мешают сделать правильный выбор среди СДПТМ одного типоразмера, изготавливаемых разными отечественными и зарубежными предприятиями.

Одним из важнейших факторов, влияющих на эффективность использования СДПТМ, является наработка каждой машины, которая за рассматриваемый интервал времени должна определяться с учетом фактических простоев в ремонтах, внутрисменного режима работы и комплексного показателя надежности. Для учета этих факторов наработку за рассматриваемый интервал времени Нплi, мото-час, можно определять по формуле

формула (10)

где Dкi, Dпi – соответственно количество календарных суток и суток всех простоев и перерывов за рассматриваемый интервал, за исключением простоев в ТО и текущих ремонтах;

Dкр – продолжительность простоев машины в КР при его проведении в i-м интервале (в остальные интервалы Dкр = 0), сут;

Ксм – коэффициент сменности;

Тсм – продолжительность смены, ч.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПРИ ПЛАНИРОВАНИИ И ОРГАНИЗАЦИИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МАШИН С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Изменения в широких пределах основных технико-экономических показателей, определяющих эффективность использования СДПТМ, предусматривают индивидуальный подход при планировании и организации строительного производства. При выполнении механизированных работ важно обеспечить согласованность по производительности ведущих и комплектующих машин. С учетом установившейся практики эксплуатационная производительность ведущей машины Пэв должна быть равна или менее до 10 % [9] эксплуатационной производительности комплектующих. В общем виде это можно выразить формулой

формула (11)

где Пэi – эксплуатационная производительность i-й комплектующей машины, работающей по параллельной схеме;

k – общее количество машин одного типа, работающих по параллельной схеме;

Пэ1 – эксплуатационная производительность комплектующей машины, работающей при последовательной схеме;

n – количество машин, работающих при последовательной схеме технологического процесса.

Изменения эксплуатационной производительности гидрофицированной машины более 50 % в процессе ее эксплуатации важно учитывать при формировании комплектов для выполнения технологических процессов строительного производства. Исключить такое снижение Пэ для конкретной машины можно КР или заменой новыми СЕ гидропривода, что приведет к повышению затрат на поддержание и восстановление ее работоспособности. Показателем определения рациональной наработки проведения КР гидропривода может быть минимальное значение себестоимости механизированных работ.

К сожалению, в процессе организации производства строительных работ большинство руководителей вопросы поддержания и восстановления работоспособности СДПТМ считают второстепенными, и предприятие несет убытки из-за увеличения простоев машин в ремонтах, снижения Пэ и, как правило, повышения Смч и Сепр.

Из всех технико-экономических показателей, используемых при оценке эффективности применения СДПТМ, Пэ и Смч составляют основу определения других показателей. При комплексной механизации строительного производства важно обеспечить меньшую интенсивность повышения Смч по сравнению с понижением Пэ, что обеспечит снижение Сепр. Снижение себестоимости машино-часа в основном зависит от правильного планирования и учета расхода ТСМ.

В настоящее время планируется и списывается топливо в соответствии с усредненными коэффициентами перехода от машино-часа к мото-часу для СДПТМ одного типа [11]. Однако фактический расход топлива для конкретной машины будет значительно отличаться. Поэтому целесообразно списание его производить на основании показаний приборов (расходомера топлива, счетчика мото-часов и др.). Практику с субъективным подходом контроля расхода и списания топлива в условиях дефицита энергоресурсов необходимо исключать. При внедрении инструментального метода учета и контроля расхода топлива можно внедрять и премиальную систему по экономии ТСМ при эксплуатации СДПТМ.

К сожалению, принципы нормирования расхода ТСМ в издаваемых нормативных документах в настоящее время, например [8], переносятся с 1960–1980 гг., когда даже на постоянные утечки нефтепродуктов могут запланировать сотни килограммов нефтепродуктов на одну машину. Можно представить, какие были цифры не учтенных ТСМ при эксплуатации СДПТМ в масштабе строительной отрасли. В современных СДПТМ интервал по замене гидравлической рабочей жидкости планируется через 5000–6000 мото-часов, охлаждающих жидкостей – до 12000 мото-часов, т. е. практически замена их должна проводиться в 5 раз реже, чем предусмотрено в [8].

Рекомендации предприятий-изготовителей по замене масел и рабочих жидкостей необходимо учитывать при планировании, учете и списании их в процессе организации эксплуатации СДПТМ. Поэтому для современных СДПТМ затраты на один мото-час применяемых масел и рабочих жидкостей Змрж, руб./мото-час, можно определять по формуле

формула (12)

где Vмрж – объем масла или рабочей жидкости (Vмрж равен вместимости соответствующей системы (кроме моторного масла)), расходуемый за назначенный ресурс, м3 (л);

Цмрж – стоимость соответствующего масла или рабочей жидкости, руб./м3 (руб./л);

Нмрж – ресурс соответствующего масла или рабочей жидкости.

В процессе эксплуатации СДПТМ происходят количественные и качественные потери масел и рабочих жидкостей. Качественные потери ограничивают ресурс Нмрж, а количественные соответственно связаны со сгоранием, испарением, утечками и выбросами через систему вентиляции. Утечки в атмосферу масел и рабочих жидкостей при эксплуатации СДПТМ необходимо исключить и при аварийных ситуациях дополнительный их расход следует оформлять актом. Практические потери от испарения характерны для моторного масла и охлаждающей жидкости. Однако при эксплуатации СДПТМ в систему охлаждения следует доливать только воду, так как этиленгликоль, входящий в состав охлаждающей рабочей жидкости, имеет температуру кипения 197 оС и практически не испаряется. Поэтому потери в процессе эксплуатации необходимо планировать только для моторных масел. Тогда необходимый объем Vммрж, м3 (л), можно определять по формуле

формула (13)

где V0 – основной объем моторного масла, соответствующий вместимости системы смазки, м3 (л);

Vд – дополнительный объем расходуемого масла, который составляет 0,5 %–3,0 % от потребляемого топлива ДВС. Максимальный процент расхода моторного масла соответствует ресурсу ДВС.

При планировании расхода и списания ТСМ необходим индивидуальный подход к эксплуатации СДПТМ с учетом условий их эксплуатации. В соответствии с требованиями ГОСТ 25646, по каждой машине должен вестись учет по объему выполняемых работ, времени нахождения в работе, фактической наработке в мото-часах. В рекомендациях ДМД 02.191.7.008-2009 прописаны условия для индивидуальной оценки использования СДПТМ на этапе эксплуатации их жизненного цикла. По представленной в рекомендациях [1] форме с использованием информационных технологий можно определить фактическу?? прибыль за этап эксплуатации жизненного цикла машины Пфсум, руб., по формуле

формула (14)

где n – количество интервалов на этапе эксплуатации жизненного цикла машины;

Сi – стоимость выполненной машиной работы в i-м интервале наработки, руб.;

Сэi – все виды затрат, связанных с эксплуатацией машины в i-м интервале наработки, руб.;

Сu – стоимость машины, руб.

Планируемая суммарная прибыль на этапе эксплуатации жизненного цикла машины Ппсум, руб., с учетом динамики изменения основных технико-экономических показателей может быть определена по формуле

формула (15)

где Пi – прибыль на i-м интервале наработки машины, определяемая по формуле (1), руб.

Количество рассматриваемых интервалов на этапе жизненного цикла машины может соответствовать любому отчетному календарному времени, смене технологических процессов или объектов, разовых затрат на поддержание и восстановление ее работоспособности, не входящих в текущие эксплуатационные затраты, и т. д.

Индивидуальный подход к оценке эффективности использования СДПТМ с учетом изменений важнейших технико-экономических показателей от наработки с начала эксплуатации позволит повысить качество планирования и суммарную прибыль за этап эксплуатации жизненного цикла машины.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1 Оценку эффективности использования СДПТМ целесообразно проводить с учетом получаемой прибыли на основе динамики изменений важнейших технико-экономических показателей на этапе эксплуатации их жизненного цикла.

2 Мероприятия по повышению производительности и снижению себестоимости машино-часа СДПТМ необходимо проводить с учетом понижения себестоимости выполняемой работы.

3 Для решения актуальной задачи повышения эффективности строительного производства главу 7 методических рекомендаций [8] необходимо откорректировать с учетом современных подходов к эксплуатации высокоэффективных СДПТМ и охране окружающей среды.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Рекомендации по совершенствованию технического обслуживания и ремонта дорожно-строительных машин с учетом целесообразности их эксплуатации на любом этапе с начала использования: ДМД 02191.7.008-2009. – Введ. 01.03.2009. – Минск: БелдорНИИ, 2009. – 90 с.

2. Максименко, А. Н. Влияние качества изготовления и технической эксплуатации на работоспособность строительных и дорожных машин / А. Н. Максименко, В. В. Кутузов, А. Н. Федосов, В. В. Кляусов // Строительная наука и техника. – 2009. – № 3(24). – С. 68–73.

3. Максименко, А. Н. Влияние внутрисменного режима работы и наработки с начала эксплуатации на эффективность использования строительных и дорожных машин / А. Н. Максименко [и др.] // Строительная наука и техника. – 2009. – № 1(22). – С. 102–106.

4. Максименко, А. Н. Влияние наработки с начала эксплуатации на производительность СДМ и себестоимость механизированных работ / А. Н. Максименко [и др.] // Строительная наука и техника. – 2009. – № 6(27). – С. 73–76.

5. Максименко, А. Н. Планирование годового количества рабочего времени и годовой наработки строительных и дорожных машин / А. Н. Максименко [и др.] // Автомобильные дороги и мосты. – 2010. – № 10. – С. 77–81.

6. Максименко, А. Н. Определение целесообразности использования строительно-дорожных машин и оценка эффективности эксплуатации / А. Н. Максименко [и др.] // Механизация строительства. – 2009. – № 3. – С. 14–20.

7. Инструкция о порядке начисления амортизации основных средств и нематериальных активов. Зарегистрировано в национальном реестре правовых актов Республики Беларусь 9 июня 2009 г. № 8/2041, Минск. – С. 40.

8. Методические рекомендации о порядке разработки индивидуальных ресурсно-сметных норм. – Постановление Минстройархитектуры от 18.06.2010 № 217. – 27 с.

9. Харазов, А. М. Техническая диагностика гидроприводов машин / А. М. Харазов. – М.: Машиностроение, 1979. – 112 с.

10. Сборник норм расхода топлива и смазочных материалов для механических транспортных средств, судов, машин, механизмов и оборудования в Республике Беларусь. – Минск: БелНИИТ «Транстехника», 2010. – 441 с.

Просмотров: 8 898