книги из ГПНТБ / Шах, А. Д. Вопросы экономики автоматизации химического производства учеб. пособие

-48 -

мостъ оптимизации на 25—40% /23/.

Видное место в современной технологии управления процессами,

наряду с цифровыми вычислительными машинами, занимают аналоговые машины /АВМ/, особенно для установок небольшой производительнос­ ти /50, 53, 66, 67/.

Уступая ЦВМ по точности, они обладают преимуществом в бистро-

действии и имеют низкую стоимость /около 10 тыс.долл./. АВМ спе­ циального назначения используются для измерения отдельных парамет­ ров процесса /температура, давление, расход/, для управления ре­ акторами, регулирования энтальпии и внутренней флегмы на основе вычисления материального и энергетического баланса; для модели­ рования физических свойств потоков, которые трудно измерить одним параметром, например, газов, для определения вязкости, теплоем­ кости, упругости паров и т.д.. 8 области моделирования процессов аналоговые машины могут быть заменены цифровыми лишь после воз­ растания быстродействия последних, вели моделирование проводится с целью однократного нахождения оптимума процессов и ооотпетству-

югцих ему режимных параметров, целесообразно арендовать ЛШ, при­ чем стоимость аренды составляет 10-100 долларов в час /при стои­ мости аренды ЦВМ 50-1000 долларов в час/ /68/.

Аналоговые машины, также как и цифровые, могут быть использо­ ваны для прямого управления процессами.

Вкачестве примера можно привести упомянутое выше управление

спомощью аналоговой ВМ процессом сверхчеткого разделения пента­

на и изопентана. Увеличение отбора дистиллата на 1,5/, достигае­

мое при этом, обеспечивает прибыль п 30 тыс.долларов в год. При

49 -

обшей стоимости установленной системы 10 тыс.долларов в год

/стоимость ABM 2500 долларов, стоимость анализатора и системы отбора пробы 7500 долларов/ срок окупаемости составляет 4 меся­ ца /29/. Таким образом, аналоговые машины, как и цифровые, зани­ мают видное место в современной технике управления производст­ венными процессами. Фирмой Гудьир аналоговая машина используется для контроля температуры в 12 реакторах полимеризациоиной линии производства бутадиен-стирольного каучука. Задача Машины - меняті точку ввода прерывателя /стабилизатора/, если возможные регули­ рования температуры не устраняют колебаний конверсии. Наряду о этим, /іШ выполняет вспомогательные функции: вычисляет соотноше­ ние мономеров и эмульгатора и определяет нагрузку по холоду рас-

четом теплового баланса.

Применение Ш оказалось особенно эффективным и для автомати­ зации опытных и пилотных установок. Результаты использования ВМ для этих целей были представлены на симпозиуме по автоматизации экспериментальных установок в США /69/. Опыт эксплуатации пока­ зал быструю окупаемость капиталовложений-от нескольких недель до одного года в зависимости от стоимости установки. Эффективность применения машин обусловливается уменьшением стандартные откло-

нений данных на 20-50% и более и, в связи с этим, уменьшением на 35-75% числа испытаний, необходимых для получения результатов«

достаточной статистической достоверностью. Продуктивность испыта­ ний увеличивается в два раза и более в результате сокращения вре­ мени пуска и периода испытания. Применение ВМ на опытных установ­ ках приводит также к уменьшению численности обслуживающего пер-

-50

сошла.

Таким образом, анализ литературных данных показал, что в хими­

ческой и нефтехимической промышленности экономически развитых капиталистических стран количество установленных и заказанных УВМ непрерывно растет. Опыт эксплуатации машин, как правило, показы­ вает их рентабельность. Однако, применение машин на некоторых ус­ тановках оказалось неэффективным. Последнее приводит к выводу о необходимости тщательного технико-экономического обоснования це­ лесообразности применения ВМ для управления конкретными процесса­

ми как путем исследования самих процессов, так и изучения уже на­

копленного опыта эксплуатации. Цель такого обоснования - опреде­ лить, в достаточной ли степени затраты на ВМ оправдываются их пре­ имуществами по •сравнению с обычными средствами автоматизации при­ менительно к выбранному объекту. Очевидно, что экономическое обос-

ншание, необходимое для принятия решения о целесообразности ав­ томатизации производств с помощью вычислительной техники, необхо­ димо, также и при любых других.способах,автоматизации, поскольку позволяет выбрать наиболее экономически эффективное направление.

помещения капитальных вложений.

Б. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

- 51 -

лишыгри высоком экономическом эффекте по отношению к производи­ мым затратам общество сможет изыскивать средства для развития треоуемой массы новой техники /70/.

В связи с этим повышение эффективности капиталовложений и но­ ной техники является важнейший государственной задачей.

Проблема определения эффективности капитальных вложений сос­ тоит в соизмерении затрат и их результатов в социалистическом хозяйстве /71/.

Технико-экономическое оооснование автоматизации является ооо-

тавной частью общей проблемы эффективности капиталовложений и новой техники. Средства, выделяемые на автоматизацию)ооотавляют

до 15-20% стоимости основного оборудования химических предприятий Опыты автоматизации без технико-экономичѳокого обоснования целе­ сообразности проводимых мероприятий в ряде олучаев оказывались Ивудачными й приводили к непроизводительной затрате средств,

Академик в.Трапезников указывает, что на одном машиностроитель­ ном заводе ерени окупаемости установленных там 16 автоматических линий по проектным дшшіім должны были ооотапить 46 лет. В дейст­ вительности же в овшзи о дополнительными затратами эти сроки вы- .

росли до 86 лет /72/.

В химии таким примером является Барнаульский химкомбинат, на базе которого намечалось создание опытно-показательного предприя­ тия, образцового по уровню автоматизации и механизации. Но данным Гипроива, срок окупаемости капиталовложений на автоматизацию ком­ бината с учетом реконструкции производства и замены морально ус­ таревшего оборудования составил бы около 25 лет. Между тем норма-

-32 -

тивные сроки окупаемости, рекомендуемые методиками определения экономической эффективности капиталовложений и новой техники,

составляют З-б лет.

На основании расчетов было пересмотрено решение о превраще­ нии барнаульского химкомбината в опытно-показательное предприя­

тие.

За рубежом неудачные установки УВМ, явившиеся следствием не­ достаточного предварительного экономического обоснования, сос­ тавили в бумажной промышленности 20%, в химической - 6% /64/.

На нефтеперерабатывающих заводах США УВМ были применены на

26 технологических установках. На пяти из этих установок машина были демонтированы, поскольку не обеспечивали повышение эффек­ тивности процессов /73/.

На данном этапе необходимость экономически обоснованного вы­ бора тех или иных направлений автоматизации стала очевидной.

4. По р я д о к проведения расчетов экономической эффективности автоматизации

Расчеты экономической эффективности автоматизации должны про­ водиться до и после внедрения мероприятий ад автоматизации.

Предварительная экономическая эффективность определяется в три стадии в зависимости от этапа работ по автоматизации произ­ водства :

а/ предполагаемая экономическая эффективность;

б/ ожидаемая экономическая эффективность;

в/ проектная экономическая эффективность /74/.

- 53 -

Пр^до лага£мая_экономическая_аJjdeістиwiость является ориенти­ ровочной величиной. Она используется при планировании научно- -иселедовательских и опытно-конструкторских работ для выбора на­ иболее эффективных направлений и мероприятий по автоматизации.

Предполагаемая экономическая эффективность определяется на осно­ вании литературных данных или по результатам поисковых работ.

Ожидаемая экономическая э((*іедтипнос,ть определяется по резуль­ татам научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ и является уточненной величиной предполагаемой экономической эф­ фективности. При ее помощи определяются наиболее целесообразные стадии или варианты автоматизации при выдаче исходных данных на проектирование. Её используют также для оценки деятельности на­ учно-исследовательских и опытно-конструкторских организаций и определения величины премиального фонда.

Проектная экономическая эффективность рассчитывается после завершения проектов по автоматизации для подтверждения целесооб­ разности дальнейших работ. Ьтим расчетом уточняют величину ожи­ даемой экономической эффективности, в основном по капитальным затратам.

Предварительная экономическая эффективность на всех стадиях расчета может быть определена с различной степенью точности в зависимости от полноты и достоверности исходной информации.

Фактическая экономическая эффективность рассчитывается по отчетным данным эксплуатации объекта до и после автоматизации лля различных целей, в том числе, для піюверки правильности

54 "

расчетов на предыдущих стадиях, накопления статистических данных и уточнения на их основе укрупненных показателей, используемых для расчетов экономической эффективности автоматизации на анало­ гичных объектах.

Расчеты экономической эффективности могут не проводиться в случаях, когда производство не модат Функционировать без опреде­ ленного минимума средств автоматизации, а такііе тогда, когда ав­ томатизация преследует преимущественно социальные цели, ?.е.

обеспечение безопасности труда, ликвидацию вредных условий труда,

устранение производственного травматизма и профессиональных за­ болеваний, повышение культуры производства и т.д..

5.Источники образования экономического эффекта в результате автоматизации

Врезультате автоматизации образуется экономический эффект двух видов: прямой и косвенный /74/.

Цршой_экономичесішй_эщі)ект определяется непосредственным улучшением технИко-экономических показателей производства в ре­ зультате повышения качества регулирования или оптимизации. Кос­ венный экономический эффект мокет быть выявлен при обработке ин­ формации, необходимой для определения прямого эффекта.

Прямой экономический эффект образуется в основном за счет: 1. экономии эксплуатационных расходов;

2. .увеличения выпуска продукции;

3. повышения качества.

Источниками экономии эксплуатационных расходов являются:

уменьшение расходных коэффициентов сырья, вспомогательных мате­ риалов и энергетических ресурсов, в том чиеле яри повышении вы­ ходов продуктов реакций и уменьшении потерь) уменьшение условно- -постоянных расходов на единицу продукции /в тем числе и по за­ работной плате, если не происходит сокращения численности обслу­ живающего персонела/; уменьшение расходов на заработную плату при сокращении численности персонала, что, однако,не всегда яв­ ляется характерным, например, для промышленности органичѳокого синтеза.

Увеличение выпуска продукции при автоматизации в результате интенсификации технологических процессов,, а также повышение ка­ чества, в частности, концентрации или сортности готовой продук­ ции, обеспечивают увеличение прибыли.

Дополнительным источником экономического эффекта автоматиза­ ции моя^г быть, экономия капитальных затрат в результате:уменьше­ ния количества однотипного технологического оборудования, коли­ чества промежуточных емкостей,в которых до автоматизации накап­ ливались и смешивались продукты; сокращения числа приборов КИП

иавтоматики при использовании систем централизованного контроля

ирегулирования, а также непосредственного цифрового управления.

Вкаждом конкретном случае автоматизация может дать экономи­

ческий э ф ф е к т за счет одного или нескольких из перечисленных ис­ точников.

Косвенный экономический эффект образуется в результате улуч­ шения технической и экономической инвдрмации о процессе и, соот­ ветственно, повышения качества управления.; возмг шости регламен-

- 56

тации технического обслуживания и ремонта оборудования в зави­ симости от снижения эффективности его работы/ нто ,приводит к уменьшению затрат на обслуживание и ремонт и повышению произво­ дительности оборудования/; своевременной подачи сигналов трево­ ги и, следовательно, повышения безопасности работы операторов и т.д.. Величина косвенного экономического эффекта может быть оценена пока только при расчетах фактической экономической эф­

фективности. На стадиях предварительных расчетов оценка косвен­ ного аффекта станет возможной лишь по мере накопления и обработ­ ки отчетных статистических данных,

6. Основные показатели экономической эффективности автоматизации

Для характеристики экономической эффективности автоматизации используются основные показатели экономической эффективности ка­ питаловложений.

При выборе наиболее 'Эффективных объектов и вариантов автома­ тизации пользуются показателями сравнительной экономической эф­ фективности /коэіффициент эффективности, срок окупаемости/ /75- -78/. На основе этих показателей определяют оптимальные соотноше­ ния ‘капитальных и текущих затрат, т.е. такие соотношения, при которых экономия в издержках производства на единицу затраченных капиталовложений /коэффициент сравнительной экономической эффек­ тивности/ несколько превосходит нормативную экономию /79-86/.