3. РОЗРАХУНОК ЕКОНОМІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ
3.1. Техніко-економічне обгрунтування
Економічний ефект – поняття достатньо широке. Далеко не всім елементам економічного ефекту може бути дана грошова, а іноді і взагалі якась кількісна оцінка. При аналізі економічного ефекту системи автоматизованого електроприводу враховуються такі складові: підвищення продуктивності суспільної праці; зміна енергетичних показників системи; зміна надійності електрообладнання, виконавчого механізму та виробничого процесу в цілому; підвищення безпеки праці, полегшення і оздоровлення його; підвищення рівня автоматизації і механізації виробничих процесів; зміна експлуатаційних витрат; сполучені капітальні вкладення.
В даній роботі розглядається вдосконалення системи електропостачання бурової установки та електроприводу бурової лебідки з тиристорною системою керування. Економічний ефект досягається за рахунок того, що СІФК (система імпульсно-фазового керування) на мікроконтролері є дешевшою за звичайну СІФК зі стандартною електронікою; для обслуговування потребує одного електрика низької кваліфікації замість двох більш високої. Модернізована система електропостачання дозволяє зменшити витрати електричної енергії за рахунок зменшення втрат на нагрівання електроустаткування і витрат енергії в контрольному обладнанні. Мікроконтролер не потребує обслуговування, а всі процеси контролюються оператором через комп’ютер. Ще один момент, на якому досягається економія – встановлення двох дешевших в обслуговуванні двигунів лебідки.
В даній частині економічного обгрунтування проведемо розрахунок зміни річних експлуатаційних затрат при використанні порівнюваних старої і модернізованої систем.
3.2 Визначення затрат на придбання комплектуючих для модернізації системи електропостачання бурової установки
Таблиця - Перелік необхідних комплектуючих
| Найменування | Кількість, шт(м) | Ціна за одиницю грн. | Ціна, грн. |
| Конденсаторна установка КУ - 10 -1 | 1 | | |
| Кабель ВБбШв 3х240 | 15 | | |
| Кабель КГЕ 3х50 | 25 | | |
| Кабель КГЕ 3х25 | 25 | | |
| Кабель КГ 3х6 | 60 | | |
| Кабель КГ 3х8 | 60 | | |
| Кабель КГ 3х2,5 | 60 | | |
| Кабель АВВГ 2х50 | 60 | | |
| Автоматичний вимикач ВА - 2004 | 6 | | |
| Реле струму РТ 82/2 | 4 | | |
| Двигун | 2 | | |
| Тиристори | 12 | | |
| Мікроконтролер | 1 | | |
| Автоматичний вимикач «ОРОМАКС» | 2 | | |
| Секція керування СТУ1 | 1 | | |
| Усього | | ||
3.3 Розрахунок заробітної плати за роботи по модернізації механізмів
Для проведення модернізації бурової установки необхідно виконати роботи по демонтажу старого устаткування, встановленню, монтажу системи електропостачання бурової та системи керування лебідки, наладці та пуску системи. Дану роботу будуть виконувати 2 електрика 4-го розряда, один помічник бурильщика протягом двох змін (16 годин). Демонтаж і встановлення електродвигунів виконують 2 електрика і помічник бурильника; заміна обладнання електропостачання – 1 електрик; заміна системи керування – 1 електрик; пусконаладочні роботи – 2 електрика і помічник бурильника.
Витрати на заробітну плату з нарахуваннями визначимо за формулою:
, ()де
3.4 Визначення загальної суми затрат на модернізацію
Для визначення ефективності використання автомата після модернізації проведено порівнювальний розрахунок вартості виготовлення та експлуатації робота порівняно з автоматом до модернізації.
Для виготовлення електроприводу необхідно виконати роботи по виготовленню монтажних кріплень та корпусів, виготовленню схеми керування, монтажу системи керування, наладці та перевірки системи.
Дані роботи будуть проводити: виготовлення монтажних кріплень та корпусів - 3 працівника монтажника четвертого розряду, монтаж та перевірка систем – 2 працівник КВПіА п’ятого розряду. Для виконання всіх необхідних операцій необхідно 60 годин.
Для виготовлення пневмоприводу необхідно виконати роботи по виготовленню монтажних кріплень та корпусів, виготовленню системи керування монтажу пневмосистеми , монтажу системи керування, наладці та перевірки системи.
Дані роботи будуть проводити: виготовлення монтажних кріплень та корпусів - 3 працівника четвертого розряду, монтаж та перевірка систем – 1 працівник КВПіА третього розряду, 2 спеціаліста з пневмосистем четвертого розряду. Для виконання всіх необхідних операцій необхідно 60 годин.
Витрати на заробітну плату з нарахуванням визначимо за формулою:
, (5.1)де
– коефіцієнт, який враховує накладні витрати на заробітну плату, КНЗ = 1,3;
– коефіцієнт, який враховує премії, 
;
– час виконання робіт, год;
– часова тарифна ставка працівника і-го розряду; Н – норма нарахування на заробітну плату, Н=0,3835;
в тому числі:
31,8% – відрахування у ПФ;
2,9% – відрахування у фонд соціального страхування;
1,3% – відрахування у фонд страхування безробіття;
2,35% – приймаємо усереднено відрахування у фонд страхування від нещасних випадків на виробництві;
m – кількість робочих в ланцюзі, чол.
SЗМПе = 1,3·1,25·60·(3·9,2·(1+ 0,3835) +2·10,62·(1+0,3835)) = 6588,09 грн.
SЗМПп = 1,3·1,25·60·(5·9,21·(1+ 0,3853) +8,16·(1+0,3853)) = 7427,11 грн.
Витрати на виготовлення привода визначено, як сума витрат на купівлю комплектуючих та витрат на заробітну плату з нарахуваннями робітників, які проводять виготовлення:
ЗР = SЗМП + Зоп; (5.2)
ЗРе = 4145,98 + 6588,09 = 10734,07 грн.
ЗРп = 7900,4 + 7427,11 = 15327,51 грн.
3.4. Розрахунок річного фонду часу роботи лебідки
Розрахунок річного фонду часу роботи автомата проведемо за формулою:
, (5.3) де,
= 251 день – річний фонд робочого часу;
= 8 год. – тривалість робочої зміни в машиночасах;
= 3 – коефіцієнт змінності роботи устаткування; ДР – простої в машино-днях у всіх видах технічного обслуговування і ремонту, який приходиться на один машиночас, визначимо за формулою:
, (5.4) де n – число різновидів технічних обслуговувань та ремонтів за міжремонтний період, n=1;
– тривалість перебування в і–му ремонті або технічних обслуговувань, 0,5 (год); 
– час міжремонтного циклу, 
;
–кількість ремонтів або технічних обслуговувань за міжремонтний період – 18.
.Річний фонд часу роботи дорівнює:
год/рік.5.3. Розрахунок заробітної платні з нарахуваннями
Заробітна плата працівників, що приймають участь в експлуатації визначена по формулі (5.1). До повної настройки та перевірки автомата з ним працювали чотири працівники четвертого розряду та один п’ятого, а після закінчення число працівників зменшилося до одного, при використанні пневмоприводу четвертого розряду, при використанні електроприводу – третього розряду.
Заробітна платня оператора зварювального автомата
- після модернізації:
Sе = 1,3·1,25·255·8·8,16·(1+0,3835) = 37424,227 грн/рік.
- до модернізації:
Sп = 1,3·1,25·255·8·9,2·(1+0,3835) = 42193,98 грн/рік.
5.4 Визначення витрат на технічне обслуговування
і поточний ремонт.
Витрати на технічне обслуговування і поточний ремонт системи автоматичного керування електроприводом та пневмоприводом визначено за формулою:
, (5.5) де
– витрати на заробітну плату ремонтників з нарахуваннями;
– витрати на матеріали та запасні частини.Витрати на заробітну плату ремонтних робітників з нарахуваннями визначається за формулою:
, (5.6)де
– середня тарифна ставка ремонтного робітника, що обслуговують робота автомат, грн/год;
– кількість техобслуговувань і поточних ремонтів без капітального ремонту;
– трудоємкість і–го технічного обслуговування та поточного ремонту, 
.Витрати на матеріали та запасні частини визначаються за формулою:
, (5.7)де
– норма накладних розходів по всім видам витрат, крім заробітної плати, 
;
– коефіцієнт переходу від витрат на заробітну плату до витрат на матеріали та запасні частини, 
.Технічне обслуговування зварювального автомату з електроприводом повинні проводити кваліфікований робітник КВПіА шостого розряду, з пневмоприводом кваліфікований робітник КВПіА четвертого розряду, та спеціаліст з пневмообладнання п’ятого розряду.
Таким чином, витрати на заробітну плату ремонтних робітників дорівнюють:
З електроприводом:
З пневмоприводом:
Відповідно витрати на матеріали та запасні частини:
З електроприводом:
грн;З пневмоприводом:
грн.Таким чином, витрати на технічне обслуговування і поточний ремонт електропривода:
грн;пневмопривода:
грн.5.5 Витрати на електроенергію
Витрати на електроенергію визначаються за формулою:
, (5.8)Де
- витрати електроенергії, кВт/год;
- вартість одного кіловата, =0,2784 грн. Для електропривода:
грн.Для пневмопривода:
грн.5.6 Розрахунок загальної суми річних затрат
Розрахунок суми річних витрат на експлуатацію електроприводу та пневмоприводу зводимо до таблиці 6.3.
Таблиця 6.3 Сума річних витрат на експлуатацію
| Найменування статті витрат | Величина витрат | |
| Електропривдо | Пневмопривод | |
| Витрати на запчастини | 270,33 | 433,84 |
| Заробітна платня оператора | 37424,227 | 42193,98 |
| Заробітна платня при виготовленні | 6588,09 | 7427,11 |
| Заробітна плата з нарахуванням | 184,74 | 296,48 |
| Витрати на електроенергію | 2355,13 | 1611,41 |
| Всього | 44467,38 | 51962,82 |
5.7 Розрахунок вартості години роботи
пневмо та електропривода.
Розрахунок вартості машино–годин роботи визначається за формулою:
; (5.9) для електропривода:
грн/год;для пневмопривода:
грн/год.5.8 Розрахунок вартості одного виробу
Вартість одного виробу визначається за формулою:
; (5.10) де В – річна експлуатаційна продуктивність;
- вартість матеріалів, = 18,45 грн.
, (5.11) де
–часова експлуатаційна продуктивність = 120 шт/год;
–коефіцієнт, що враховує простоювання не враховані в часовій експлуатаційній продуктивності = 0,7.
.Для електропривода:
.Для пневмопривода:
5.9 Визначення економічного ефекту від впровадження електроприводу
Економічний ефект від проведення модернізації визначається за формулою:
, (6.12)Е = (18,76 – 18,73)·170000 = 5100 грн/рік.
Термін окупності витрат по модернізації визначимо за формулою:
; (6.13) 
року.1
5.10. Висновки
В даному розділі був проведений розрахунок економічної ефективності впровадження електроприводу у зварювальному автоматі YS-20. Загалом було встановлено що використання електропривода з точки зору економічних показників більш доцільне у порівнянні з пневмоприводом. Використання електропривода дає таку ж продуктивність як і пневмопривод, але його виготовлення та експлуатація значно вигідніше.
Виходячи з проведених розрахунків для пневмо та електропривода, та порівняння їх показників, можемо зробити слідуючі висновки:
1. Витрати на виготовлення електропривода становлять 4145,98 (грн.);
2. Річна експлуатаційна продуктивність становить
вир./рік; 3. Витрати на технічне обслуговування та ремонт 455,07 (грн.);
4. Вартість вироба знижена на 0,03 (грн.);
6. Економічний ефект від застосування електроприводу становить 5100 грн/рік;
7. Термін окупності модернізованої системи по модернізації становить 0,73 року;
8. Витрати на експлуатацію знижені на 275,25 грн;
9. Витрати на електроенергію: 2355,13 грн;
10. Річний фонд заробітної платні знижено на 4769,75;
11. Вартість одного виробу: 18,73 грн;
12. Вартість виготовлення одного виробу: 0,28 грн.
| Моцохейн Б.И. Электропривод буровых лебедок  | |
| Название: Автор: Год издания: УДК: Инв. номер: Страниц: Категория документа: | Электропривод буровых лебедок Моцохейн Б.И. 1978 621.34 002658 305 |
Если реальная величина дополнительного годового экономического эффекта в процессе эксплуатации неизменна, а долговечность сопоставляемых систем одинакова, то использование для оценки рациональных параметров годового эффекта, народнохозяйственного эффекта за ряд лет (такая методика используется в последние годы в электротехнической промышленности) или эффекта за амортизационный срок службы приводит к одинаковым результатам.
При выборе рационального уровня надежности и долговечности необходимо сопоставлять массу экономического эффекта, полученного за срок службы системы (или ее элемента); в этом случае следует учитывать снижение ценности эффекта, получаемого через отдаленное время, для момента, когда производятся дополнительные затраты.
Из дифференциального уравнения изменения ценности затрат (эффекта) во времени dK = EHKdt можно определить точное значение коэффициента приведения эффекта за весь срок службы Тсл к начальному моменту времени /о.
Если условно рассматривать эффект в единицу времени неизменным, то для определения приведенного эффекта его значение в соответствующую единицу времени следует умножить на эквивалентный срок службы Тэ г.
Из (85) видно, что приведенный эффект всегда ограничен, так как при ТСл-»• °° 7э->--=—.
Приведенный дополнительный экономический эффект за срок службы системы
Однако для параметров, изменяющихся в широких пределах при почти постоянных капитальных и эксплуатационных затратах, механизм расчета дополнительного экономического эффекта оказывается практически мало удобным.
Следовательно, экономический эффект, достигаемый в результате выбора системы электропривода по принципу минимума потерь энергии за цикл, будет ничтожным.
Зависимость экономического эффекта от диапазона регулирования привода лебедки и глубины скважины с ним вращающихся
Графический анализ исходных функций указывает на существование областей искомого параметра, иногда довольно значительного, при котором производительность установки или дополнительный экономический эффект не будет существенно отличаться от оптимальной.
Подъем долота с образовавшимся сальником сопровождается поршневым эффектом, резко снижающим противодавление
Народнохозяйственный эффект (на единицу стоимости установки).
руб народнохозяйственного эффекта (в этом случае «уравнение» производительности заложено в расчетные формулы).
Исходя из постановки задачи, определение оптимальной установленной мощности привода сводится к нахождению максим-ума годового или народнохозяйственного экономического эффекта.
Наиболее удобно использовать при расчетах графический метод, позволяющий наглядно представить отклонение экономического эффекта от максимума в окрестностях оптимального зна
Таким образом, в серийных буровых установках основные преимущества двухдвигательного электропривода либо не могут быть реализованы, либо не дают заметного эффекта.
, большая надежность и отсутствие необходимости в выравнивании нагрузки, обеспечивает значительный экономический эффект.
Таким образом, дополнительные капиталовложения окупаются не более, чем за полгода, а народнохозяйственный эффект от замены низковольтного привода высоковольтным составляет 9 тыс.
Некоторое отклонение мощности от теоретически оптимальной приводит к незначительному уменьшению расчетного технико-экономического эффекта, в связи с чем окончательно мощность двигателей следует выбирать с учетом конкретных конструктивных соображений (наличие приемлемых электрических машин, рациональное сочетание параметров двигателей лебедки, насосов и ротора, источников энергии и т.
Автоматизация СПО способствует реализации резервов повышения производительности, улучшению условий работы механизмов, облегчению труда буровиков и обеспечивает прямой технико-экономический эффект по указанным факторам.
Несмотря на то, что ремонтное время составляет незначительную долю общего времени, затрачиваемого на строительство скважин, повышение надежности бурового электрооборудования обеспечивает значительный экономический эффект.
Критерием соответствия фактических показателей эксплуатационной надежности оборудования технико-экономическим требованиям отрасли является достижение рационального уровня надежности, соответствующего максимуму дополнительного экономического эффекта во время эксплуатации за счет повышения надежности [57, 76].
Если выделить амортизационные отчисления и принять во внимание снижение ценности эффекта для момента, когда производятся капиталовложения АК.
на повышение надежности, величина указанного экономического эффекта 5т будет равна
Учитывая связь между стоимостью и уровнем надежности устройства, определяемым величиной интенсивности отказов К, а также зависимость Д{7 от этого показателя, можно найти оптимальную интенсивность отказов А,ОПт, соответствующую максимуму дополнительного экономического эффекта '•опт = г т , (2Ь2)