Выбор оптимальной стратегии ремонта и замены оборудования

Министерство образования и  науки РФ

ГУВПО Самарский  государственный технический университет

Кафедра: «Экономика промышленности»

 

 

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине: «Оптимизация управленческих решений»

На тему: «Выбор оптимальной стратегии ремонта  и замены оборудования»

Вариант 2.4

 

 

 

 

 

         Выполнил: студент V-ИЭФ-3

                                                                                                           Кривошеев Д.

                                    Проверил: профессор, д.э.н                             

                                                                                                            Ладошкин А.И.

 

 

 

 

 

 

Самара 2010

Содержание

Задание на курсовую работу……………………………………………………3

Введение…………………………………………………….……………….……4

Глава 1. Теоретическая часть

1. Ремонтное хозяйство на предприятии……………………………….……...5
2. Значение и задачи ремонтного хозяйства……………………….………….6
3. Организация ремонтного хозяйства………………………………………...7
4. Организация проведения ремонтных работ……………………..………….9
5. Система Планово-предупредительных ремонтов……………………..…..10

Глава 2. Расчетная часть

2.1 Обоснование дохода в задаче о замене оборудования………………..…..18

2.2.Решение задачи о замене оборудования…………………………………...21

Заключение…………………………………………………………………..…..26

Список литературы…………………………………..………….……………….28

 

 

Задание на курсовую работу

 

На основании задачи о  замене оборудования рассчитать оптимальную  стратегию сохранения или замены оборудования.

Исходные данные.

Таблица 1.

T	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
d(t)	41	38	35	31	27	23	19	15	10	5	0

 

где T – плановый период (10 лет)

d(t) – чистый годовой доход от оборудования возраста t;

Цена нового оборудования – 37 усл. ед.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Во всем мире существует множество предприятий, которые  используют  для производства  своей  продукции  машинное  оборудование.  Поэтому   при   его внедрении  нужно  составлять  оптимальный  план   использования   и   замены оборудования.   Задачи   по   замене   оборудования   рассматриваются    как многоэтапный    процесс,    который    характерен     для     динамического программирования.

Задача о замене оборудования состоит в определении  оптимальных  сроков замены старого оборудования. Старение оборудования включает  его  физический и  моральный  износ.  В  результате  чего   увеличиваются   производственные затраты,   растут   затраты   на   обслуживание    и    ремонт,    снижается  производительность труда  и  ликвидная  стоимость.  Критерием  оптимальности  является либо прибыль от эксплуатации оборудования, либо  суммарные  затраты  на эксплуатацию в течение планируемого периода (задача минимизации).

Многие  предприятия  сохраняют  или  заменяют  оборудование  по   своей интуиции, не применяя методы динамического программирования.  Применять  эти методы целесообразно, так как это позволяет наиболее  четко  максимизировать прибыль  или минимизировать затраты.

Для эффективного управления производственным предприятием все  шире начинают привлекаться математические оптимизационные модели и методы. Проблему эффективного управления предприятием и, в частности, управления процессом  замены производственного оборудования необходимо решать комплексно и на каждом иерархическом уровне управления предприятием.

При разработке математических моделей и методов решения  задач эффективного управления процессом  замены оборудования необходимо учесть требования и целевые установки, связанные со снижением эксплуатационных расходов и с увеличением прибыли  за период эксплуатации, учитывая при  этом эксплуатационную надежность, как  эксплуатируемого оборудования, так и устанавливаемого нового оборудования.

Цель данной курсовой работы  научиться определять время оптимальной  замены оборудования, которое приведёт к максимизации прибыли, либо минимизации  затрат, а также составить и  обосновать целевые функции для  данных задач.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Теоретическая часть

1.1 Ремонтное  хозяйство на предприятии

Ремонтное хозяйство на предприятии  возглавляет главный механик, подчиняющийся  главному инженеру (техническому директору). Структура ремонтного хозяйства  может включать следующие подразделения:

1) экономический отдел; 

2) технический отдел; 

3) организационный отдел; 

4) ремонтно-механический  цех; 

5) склад.

Основными направлениями  совершенствования ремонтного хозяйства  и повышения эффективности его  функционирования могут быть:

• в области организации производства – развитие специализации и кооперирования;

• в области планирования воспроизводства ОПФ – применение научных подходов и методов менеджмента;

• в области проектирования и изготовления запасных частей – унификация и стандартизация элементов запасных частей, применение систем автоматизированного проектирования и сокращение продолжительности проектирования;

• в области организации работ – соблюдение принципов рациональной организации производства (пропорциональности, параллельности и др.), применение сетевых методов и ЭВМ;

• в области технического надзора, обслуживания и ремонта ОПФ –развитие предметной и функциональной специализации работ, повышение технического уровня ремонтно-механического цеха, усиление мотивации повышения качества труда и др.

Целесообразно создавать  на крупных предприятиях специальные  восстановительные участки и  службы. Нужны специализированные заводы, которые бы восстанавливали и  упрочняли изношенные детали. Их можно  размещать в небольших городах  и рабочих поселках, потерявших ныне свое значение и имеющих незанятое  население.

 Транспортные расходы  будут невелики, а многие детали, восстановленные современными способами,  дешевле на 70 – 80 %. Такие специализированные  предприятия целесообразно объединять  в производственные фирмы. Приемом  изношенных деталей и выдачей  восстановленных могут заняться  мелкооптовые магазины, подчиненные  непосредственно производственным  фирмам. Таким путем можно снизить  потребность в запасных частях  на 20 %, сэкономить сотни тысяч  тонн металла в год, высвободить  из ремонтных хозяйств предприятий значительное количество металлорежущего оборудования.

Анализируя проблемы организации  и экономики ремонтного хозяйства  в стране, не следует допускать  шаблонного подхода к их решению. Для крупных предприятий, производственных объединений проблемы ремонтного хозяйства решаются одним путем, для мелких и средних – другим. Принимаемые решения должны обеспечить повышение эффективности основного производства, обслуживать которое и призвана ремонтная служба предприятия.

1.2 Значение и задачи ремонтного хозяйства

 

Современные предприятия оснащены дорогостоящим и разнообразным  оборудованием, установками, роботизированными  комплексами, транспортными средствами и другими видами основных фондов. В процессе эксплуатации оборудование подвергается физическому износу, из-за чего снижаются его точность, производительность и т.д. Это становится причиной снижения качества продукции, ухудшения технико-эксплуатационных характеристик оборудования и технико-экономических показателей производства. Для компенсации износа и поддержания оборудования в работоспособном состоянии необходимо своевременно заменять износившиеся части оборудования, восстанавливать их первоначальные свойства, производить настройку отдельных агрегатов и выполнять другие виды работ по техническому обслуживанию и ремонту оборудования.

Техническое обслуживание и ремонт оборудования на предприятии осуществляет ремонтное хозяйство. Назначение ремонтного хозяйства предприятия заключается в своевременном и в полном объеме удовлетворение потребностей производственных подразделений предприятия в техническом обслуживании и ремонте оборудования с минимальными затратами.

Основными задачами ремонтного производства предприятия являются: 
• поддержание технологического оборудования в постоянной эксплуатационной готовности и его обновление;

• увеличение срока эксплуатации оборудования без ремонта;

• совершенствование организации и повышение качества ремонтного оборудования;

• снижение затрат на ремонт и техническое обслуживание технологического оборудования.

Эти задачи решаются путем:

• разработки рациональной системы производственного менеджмента по техническому обслуживанию оборудования в целях предупреждения прогрессирующего износа и аварий; 
• своевременности качественного планово-предупредительного ремонта оборудования; 
• модернизации устаревшего оборудования;

• повышения организационно-технического уровня ремонтного производства.

 

1.3 Организация ремонтного хозяйства

 

Ремонтное хозяйство  предприятия представляет собой совокупность отделов и производственных подразделений, занятых анализом технического состояния технологического оборудования, надзором за его состоянием, техническим обслуживанием, ремонтом и разработкой мероприятий по замене изношенного оборудования на более прогрессивное и улучшению его использования. Выполнение этих работ должно быть организовано с минимальными простоем оборудования, в кратчайшие сроки и своевременно, качественно и с минимальными затратами.

Организационная и производственная структура ремонтных служб зависит  от ряда факторов — типа и объемов  производства, его технологических характеристик, развития кооперирования при выполнении ремонтных работ и др. Ремонтную службу предприятия возглавляет отдел главного механика предприятия (ОГМ). В состав ремонтного хозяйства крупного машиностроительного предприятия входят ремонтно-строительный цех, выполняющий ремонт зданий и сооружений, подчиненный отделу или управлению капитального строительства, электроремонтный цех (или мастерская), выполняющий ремонт энергооборудования и подчиненный главному энергетику; ремонтно-механический цех, выполняющий ремонт технологического и других видов оборудования, изготовление сменных частей и находящийся в подчинении главного механика. Ремонтная база главного механика помимо ремонтно-механического цеха включает смазочное и эмульсионное хозяйство, склады оборудования и запасных частей. В крупных цехах есть также ремонтные базы или мастерские, находящиеся в ведении механика цеха.

Функции ремонтной службы предприятия:

• паспортизация и аттестация оборудования;
• разработка нормативов по уходу,  надзору, обслуживанию и ремонту оборудования;
• планирование ППР (планово-предупредительных ремонтов);
• планирование потребности в запасных частях;
• организация  ППР и ППО (планово-предупредительного обслуживания), изготовления или закупки и хранения запчастей;
• модернизация оборудования;
• оперативное планирование и диспетчеризация сложных ремонтных работ;
• организация работ по монтажу, демонтажу и утилизации оборудования;
• организация работ по приготовлению и утилизации смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ);
• разработка проектно-технологической документации на проведение ремонтных работ и модернизации оборудования;
• разработка технологических процессов ремонта и их оснащения;
• контроль качества ремонтов;
• надзор за правилами эксплуатации оборудования и грузоподъемных механизмов;
• совершенствование организации труда работающих, занятых в этой службе.

В практике работы предприятий  могут использоваться следующие методы организации ремонта:

• по потребности, то есть при остановке-поломке станка;
• по дефектностным ведомостям, составляемым обслуживающими слесарями – ремонтниками в ходе проводимых осмотров:
• система планово–предупредительных ремонтов, предусматривающая проведение ремонтных работ по заранее составленному графику.

Ремонтное хозяйство на предприятии  возглавляет главный механик, подчиняющийся  главному инженеру (техническому директору). Структура ремонтного хозяйства  может включать следующие подразделения:

1. экономический отдел;
2. технический отдел;
3. организационный отдел;
4. ремонтно-механический цех;
5. склад.

Современный уровень организации  ремонтного процесса характеризуется большой номенклатурой и малыми масштабами выполняемых работ, слабой технической оснащённостью труда, низким уровнем специализации и кооперирования, непрерывности, параллельности производственного процесса. Всё это приводит к увеличению затрат на содержание ремонтного хозяйства, к ухудшению финансового состояния предприятия.

Основными направлениями  совершенствования ремонтного хозяйства и повышения эффективности его функционирования могут быть:

• в области организации производства — развитие специализации и кооперирования в выпуске основной продукции, в организации ремонтного хозяйства;

• в области планирования воспроизводства  ОПФ - применение научных подходов и методов менеджмента;

• в области проектирования и  изготовления запасных частей — унификация и стандартизация элементов запасных частей, применение систем автоматизированного проектирования на основе классификации и кодирования, сокращение продолжительности проектных работ и повышение их качества;

• в области организации работ  — соблюдение принципов рациональной организации производства (пропорциональности, параллельности и др.), применение сетевых методов и ЭВМ;

• в области технического надзора, обслуживания и ремонта ОПФ —  развитие предметной и функциональной специализации работ, повышение  технического уровня ремонтно-механического  цеха, усиление мотивации повышения качества труда и др.

1.4 Организация проведения ремонтных  работ

Снижение расходов на выполнение ремонтных  работ – одна из целей эффективного ведения хозяйства. Поэтому выполнению ремонтных работ предшествует техническая, материальная и организационная  подготовка.

Техническая подготовка характеризуется  выполнением проектных работ  по разборке и последующей сборке оборудования, составлением ведомости  дефектов, поломок и неисправностей. Их устранение требует соответствующей  проработки восстановительных работ  и операций. В свою очередь материальная подготовка осуществления ремонтных  работ сводится к составлению  ведомости материалов, комплектующих  деталей, инструментов и приспособлений. Материальная подготовка предполагает наличие достаточного и необходимого запаса сменных деталей, узлов, а  также транспортно-подъемных средств.

Организационная подготовка проведения ремонтных работ может быть выполнена  с применением одного из следующих  методов: централизованным, децентрализованным и смешанным.

Централизованный метод характеризуется тем, что все виды ремонтных работ выполняются силами заводского ремонтно-механического цеха. В том случае, когда они выполняются цеховой службой ремонта, метод называется децентрализованным. Надо отметить, что эти методы имеют очевидные недостатки в виде сложной и дорогостоящей системы организации выполнения работ.

Что касается смешанного метода, то он позволяет с меньшими затратами осуществить ремонтные работы и характеризуется тем, что все виды технического обслуживания и ремонтов, за исключением капитального, выполняет цеховая служба ремонтного хозяйства, а капитальный ремонт – ремонтно-механический цех. При этом можно успешно пользоваться приемами узловой замены изношенных блоков путем их изъятия и ремонта на восстановительной базе, а можно выполнять работы по ремонту во время технологического и междусменного простоя оборудования.

 

1.5 Система планово-предупредительного  ремонта предприятия

 

Планово-предупредительная форма  организации ремонта технологического  оборудования во всем мире признана наиболее эффективной и нашла наибольшее распространение.

Система планово-предупредительного ремонта предприятия, или профилактическое обслуживание, предназначена для выявления и уменьшения числа отказов, выявления деталей, нуждающихся в ремонте, уменьшения износа, разрушения материалов и поломок. Цель этих мероприятий - предотвращение прогрессивно нарастающего износа, предупреждение аварий и поддержание оборудования в постоянной готовности к работе.

Сущность системы ППР заключается  в проведении через определенное число часов работы оборудования профилактических осмотров и различных  видов плановых ремонтов, чередование  и периодичность которых определяются назначением агрегата, его особенностями, размерами и условиями эксплуатации.

В руководящих документах, стандартах предприятия указывается необходимость  применения планового предупредительного ремонта (ППР). Это требование ряда документов обусловлено тем, что стоимость  аварийного ремонта, как правило, в 2-10 раз больше, чем планового. Система ППР должна работать – тогда она будет приносить результат. Необходимо обеспечить практическое применение принципа плановости выполнения работ на соответствующем оборудовании.

Система ППР включает:

1. Техническое обслуживание. Это комплекс операций по поддержанию работоспособности оборудования при его эксплуатации, хранении и транспортировке. В свою очередь техническое обслуживание включает:

• текущее межремонтное обслуживание, которое заключается в повседневном наблюдении за состоянием оборудования и соблюдении правил его эксплуатации, своевременном регулировании механизмов и устранении возникающих мелких неисправностей. Эти работы выполняются основными рабочими и ремонтным персоналом (слесарями, смазчиками, электриками) без простоя оборудования.
• периодические профилактические ремонтные операции. Регламентированы, выполняются ремонтным персоналом по заранее разработанному графику без простоя оборудования. К числу таких операций относятся осмотры, проводимые для выявления дефектов, промывка и смена масла, проверка точности и т.д.

2. Плановый ремонт. Он в свою очередь включает:

• текущий ремонт. Производится в процессе эксплуатации оборудования с целью обеспечения его работоспособности до очередного планового ремонта (текущего или капитального). Текущий ремонт состоит в замене или восстановлении отдельных деталей оборудования и выполнении регулировки его механизмов.
• капитальный ремонт. Проводится с целью восстановления полного или близкого к полному ресурса оборудования (точности, мощности, производительности). Капитальный ремонт требует проведения ремонтных работ в стационарных условиях и применения специальных средств технологического оснащения. Поэтому требуется снятие оборудования с фундамента на месте эксплуатации и его доставка в специализированное подразделение. При капитальном ремонте производится полная разборка оборудования с проверкой всех его частей, заменой и восстановлением всех изношенных деталей и т.д.

Система ремонта и технического обслуживания может функционировать  в следующих режимах:

• Послеосмотровая система. Проведение по заранее разработанному графику осмотров оборудования, в ходе которых устанавливается его состояние и составляется ведомость дефектов. На основании данных осмотра определяются сроки и содержание предстоящего ремонта.
• Система периодического ремонта. Предполагает планирование сроков и объемов ремонтных работ всех видов на основе развитой нормативной базы.
• Система стандартного ремонта. Предполагает планирование объема и содержание ремонтных работ на основе точно установленных нормативов и строгое соблюдение планов ремонта независимо от фактического состояния оборудования. Эта система применяется к оборудованию, неплановая остановка которого недопустима или опасна (н-р, подъемно-транспортные устройства).

1.6 Проведение ППР  нефтепромыслового  оборудования

 

Современная нефтепромысловая техника характеризуется многообразием  агрегатов, оборудованием и инструмента, обеспечивающих выполнение различных  операций при эксплуатации скважин:

1. Машины и оборудование для добычи нефти.
2. Оборудование для автоматизации и механизации производственных процессов;
3. Станки-качалки;
4. Промывочные агрегаты;
5. Арматуры фонтанные, нагнетательные, оборудование устья скважин;
6. Электродвигатели
7. Погружные центробежные электронасосы для добычи нефти;
8. Насосно-компрессорные трубы.

Недостатки ППР в «полевых условиях». Современное нефтепромысловое оборудование, наземное и скважинное работает в неблагоприятных условиях окружающей среды, и подвергаются воздействию высоких нагрузок и скоростей. В отношении организации работ по техническому обслуживанию и ремонту нефтепромысловое оборудование также занимает особое положение. Неблагоприятные условия эксплуатации нефтепромыслового оборудования предопределяет характерные для него сложность и специфичность условий технического обслуживания и ремонта.

Географическая рассредоточенность промыслов и точек эксплуатации оборудования равно как и ремонтных баз, их недостаточная оснащённость, крайне неблагоприятные условия транспортирования оборудования (нередко на большие расстояния) к месту ремонта и обратно и многие другие факторы усиливают важность обоснованных и рациональных решений сложных вопросов технологии и организации своевременного и качественного ремонта.

Специфические требования, важные с точки зрения производства, эксплуатации, технического обслуживания и ремонта:

1. Достижение высокого уровня общей функциональной надёжности (безотказности) оборудования в различных в неблагоприятных условиях эксплуатации;
2. Установление параметров технической характеристики во времени и сохранения работоспособности в течение технологически замкнутого цикла эксплуатации;
3. Высокий уровень ремонтопригодности оборудования;
4. Высокий уровень унификации и взаимозаменяемости узлов.

 

Улучшение организации ремонта  большая производственно-технологическая  проблема. Затраты на ремонт весьма велики, поэтому необходимо ускорять и удешевлять ремонт при широком  внедрении мероприятий по совершенствованию технологии и организации проведения ремонтных работ. Большое значение имеет модернизация оборудования. Таким образом перед НГДУ стоит задача не только улучшения организации ремонтных работ, но и рационализации, модернизации, замены устаревшего оборудования.

2. Расчетная часть

2.1. Обоснование дохода в задачи о замене оборудования

Доход - итог хозяйственной  деятельности, основа социально-экономического благосостояния хозяйствующего субъекта.

Доход от оборудования это  разность между результатом и  затратами, позволяющий судить о  том, что же получит предприятие  в результате эксплуатации оборудования.

Для определения чистого дохода d (t) нам необходимо представить схему калькуляции затрат на обслуживание нашего оборудования.

Сводная калькуляция затрат на 1 единицу продукции:

статьи затрат	тыс. д. е.
материалы	0,017
электроэнергия	0,013
з/п производственного персонала + ЕСН	0,011
обслуживание оборудования	0,001
прочие затраты	0,008
итого	0,05

 

1) Определим Валовую выручку

Выручка = объем реализации * цена реализации

Показатели	Годы эксплуатации
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Объем выпуска продукции, шт./год	133	122,5	108	94	80	65	51	33	15	0
Цена реализации, д.е./шт.	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4
Валовая выручка, д.е.	53,2	49	43,2	37,6	32	26	20,4	13,2	6	0