ЕКСПЛУАТАЦІЯ АСУ ТП.

Широке застосування АСУ ТП в промисловості робить досить актуальним завдання раціональної експлуатації даних систем. Велика кількість складних і різноманітних технічних засобів, що входять до складу АСУ ТП, наявність розвиненого програмного і організаційного забезпечення, велика кількість користувачів інформації, що виробляється в системі, істотний взаємозв'язок між ефективністю АСУ ТП, її надійністю і способами експлуатації, необхідність у продуманій еволюції кожної АСУ ТП - все ці особливості таких систем приводять до того, що організація і проведення експлуатації АСУ ТП стає складною і різнобічною проблемою, що вимагає для свого вирішення, проведення ряду робіт у всіх стадіях її створення, значних коштів і великої кількості людей. Так, наприклад, в даний час цехи теплової автоматики і вимірювань на теплових електростанціях, до складу яких входить персонал, ведучий експлуатацію АСУ ТП, є одними з самих великих на електростанціях. Чисельність таких цехів на великих теплових станціях досягає 200 чоловік і більше, а в перекладі на 1 МВт встановленої потужності становить близько 0,4 чол. / МВт.

Основними завданнями, що вирішуються при підготовці та проведенні експлуатації АСУ ТП, є: забезпечення споживачів різноманітною інформацією, що виробляється системою; вибір організаційній структурі підрозділу, який здійснює експлуатацію АСУ ТП; проведення оптимального технічного обслуговування комплексу технічних засобів; постачання запасними частинами і матеріалами та ін.

Вихідною інформацією для вирішення цих завдань, про програмне та організаційному забезпеченні, є дані про експлуатаційну надійність АСУ ТП і її компонентів.

а) Експлуатаційна надійність АСУ ТП

Під надійністю АСУ ТП розуміється здатність останньої виконувати задані функції протягом необхідного інтервалу часу при визначених умовах експлуатації і певному технічному обслуговуванні. Надійність АСУ ТП визначається в основному її безвідмовністю і ремонтопридатністю.

Безвідмовність характеризує здатність системи функціонувати без вимушених переривів. Це найбільш важлива складова надійності АСУ ТП; вона визначається якістю компонентів, структурою системи, функціональність, конструктивними та алгоритмічними особливостями, а також умовами експлуатації.

Ремонтопридатність, або пристосованість АСУ ТП до попередження, виявлення та усунення відмов і пошкоджень шляхом проведення технічного обслуговування і ремонтів, обумовлюється схемно - конструктивними особливостями АСУ ТП, зокрема наявністю надлишковості і контрольно-діагностичної апаратури, а також властивостями використовуваних компонентів.

У процесі створення і експлуатації АСУ ТП повинен встановлюватися і забезпечуватися необхідний рівень надійності системи. При цьому необхідно враховувати наступні обставини:

1. АСУ ТП є багатофункціональними системами, до складу яких входить велика кількість технічних засобів, а також оперативний персонал. У виконанні тієї чи іншої функції АСУ ТП беруть участь технічні засоби та оперативний персонал; один і той технічний засіб може брати участь у виконанні декількох функцій. Внаслідок цього для опису і вивчення надійності АСУ ТП зазвичай застосовують функціональний підхід, причому надійність АСУ ТП розглядається в наступних взаємозв’язаних аспектах: надійність АСУ ТП в цілому при здійсненні заданих функцій, надійність окремих підсистем АСУ ТП при виконанні ними функцій, надійність реалізації кожної окремої функції. Функціональний підхід дозволяє врахувати структуру алгоритмів управління і факт участі людини-оператора у функціонуванні АСУ ТП.

2. АСУ ТП зазвичай є відновлюваними і обслуговуючими системами, розраховані на тривале функціонування.

3. АСУ ТП в багатьох випадках володіють апаратурним, інформаційним, тимчасовим і функціональним надлишком, в результаті чого надійність всієї системи може бути вище надійності окремих пристроїв.

4. Наявність оперативного персоналу в системі може, як збільшувати загальну надійність виконання заданих функцій, коли людина є резервною ланкою управління, так і зменшувати результуючу надійність АСУ ТП, коли оперативний персонал є необхідною ланкою в ланцюзі управління.

5. Надійність АСУ ТП істотно залежить від особливостей програм і алгоритмів, що реалізуються технічними засобами і (або) оперативного персоналу АСУ ТП.

В якості показників безвідмовності АСУ ТП використовуються: ймовірність безвідмовної роботи АСУ ТП в цілому, її підсистем, каналів і функцій протягом заданого часу; напрацювання на відмову (середній час безвідмовної роботи) або параметр потоку відмов АСУ ТП (підсистем, функцій, каналів).

Показниками ремонтопридатності служать середній час відновлення АСУ ТП (підсистем, функцій, каналів) і (або) ймовірність такого відновлення протягом заданого часу.

Крім зазначених показників, що характеризують одну зі складових надійності, використовуються також комплексні показники, що відображають спільно безвідмовність і ремонтопридатність. До них відносяться коефіцієнт готовності, коефіцієнти оперативної готовності і ін.

Вибір виду показника надійності функції проводиться виходячи із тимчасових особливостей її виконання і характеру зв'язку надійності та ефективності АСУ ТП. Так, параметр потоку відмов застосовується для опису надійності безперервно виконуваних функцій (наприклад, автоматичного регулювання, контролю), коли показники ефективності лінійно залежать від числа відмов, а коефіцієнти готовності - у тих випадках, коли показники ефективності пропорційно тривалості відключення функції. Для функцій, виконуваних протягом короткого часу після візових (наприклад, сигналізації, реєстрації спрацьовування захистів тощо), показником надійності може бути коефіцієнт оперативної готовності.

Вимоги, що пред’являються до надійності виконання різних функцій, істотно відрізняються один від одного. Залежно від цих вимог функції можна класифікувати таким чином: відмовні, які призводять до пошкодження або відключення обладнання (наприклад, технологічний захист, деякі канали регулювання); відмовні, які погіршують якість ведення технологічного процесу (регулювання, контроль найбільш важливих параметрів та ін.); відмовні, які погіршують звітність або зв'язок з АСУ вищих рівнів (наприклад, розрахунок неоперативних техніко – економічних показників); відмовні, які погіршують умови роботи і підвищують трудовитрати персоналу (наприклад, контроль за виклик більшості параметрів).

АСУ ТП в процесі експлуатації знаходиться під впливом великого числа різноманітних факторів: впливу технологічного об’єкта управління, умов навколишнього середовища (температура, вібрації і т. д.), впливів від ремонтного персоналу, що не входить в склад АСУ ТП, впливу систем управлення вищого рівня ієрархії і т. п. Облік цих факторів, як і внутрішніх властивостей самої АСУ ТП, при визначенні показників надійності аналітичним шляхом і моделюванням є складним. Тому, показники надійності, отримані експериментально в процесі експлуатації АСУ ТП у складі автоматизованого технологічного комплексу (їх іноді називають показниками експлуатаційної надійності АСУ ТП), більш точно відображають дійсний рівень надійності систем.

Як приклад наведено значення цих показників для деяких функцій АСУ ТП енергоблоку, описаного в § 4.1.

Показники безвідмовності каналів функцій АСУ ТП енергоблоку

Найменування функції

Напрацювання

на відмову, год

Індивідуальний контроль на постійно включених вторинних приладах 2000—10000

Індивідуальна графічна реєстрація на постійно включених вторинних приладах 1500—6000

Контроль по виклику на аналоговий або цифровий прилад через ВК 6000—10 000

Ці показники, визначені експериментально на одній з теплових електростанцій, приведені в розрахунку на один канал контролю, реєстрації, управління і т. д. Діапазон значень показників безвідмовності викликаний їх залежністю від виду контрольованого або управляючого параметра, типів технічних засобів, що беруть участь в реалізації функції. Більш високі показники надійності каналів функції контролю за викликом пояснюються тим, що контроль за допомогою цифрових і аналогових приладів у значній мірі резервує один одного. Показники надійності функції дистанційного управління надані без урахування дій оперативного персоналу.

Середній час відновлення функцій, як правило, не перевищує 1 год. Тому, коефіцієнт готовності каналів становить не менше 0,999.

Відмова АСУ ТГІ та її компонентів здійснюють суттєвий вплив на функціонування об'єкту управління. Цей вплив проявляється у двох напрямках. По-перше, відмови можуть викликати пошкодження і (або) відключення обладнання. Основна причина цих подій - помилкові спрацьовування або неспрацьовування технологічних захистів. Так, наприклад, статистичні дані, зібрані за кількома АСУ ТП енерго - блоків потужністю 300 МВт з сумарною їх напрацюванням 786 тис. год., показали, що кількість пошкоджень і відключень обладнання тільки за відмов захистів в середньому дорівнює одному на 9000 год. роботи блоку. Пошкодження або відключення устаткування можуть відбуватися також з-за відмов автоматичних регуляторів, засобів дистанційного управління. Середня тривалість такого енерго - блока або його корпусу після відмови автоматики, що викликав пошкодження обладнання, склав 26 год., а без пошкодження 7 год. По-друге, відмови можуть погіршувати якість ведення технологічного процесу без його зупинки. Для АСУ ТП енерго- блоків це в першу чергу відноситься до автоматичних регуляторів, наприклад регуляторам палива, питання і ін.

б)Організація експлуатації АСУ ТП Експлуатація АСУ ТП включає в себе регулярне доведення до споживачів інформації, що виробляється в системі, а також забезпечення функціонування АСУ ТП і подальшого розвитку цієї системи.

При функціонуванні АСУ ТП об’єм інформації, що вробляється,а отже, і коло її споживачів істотно розширюються. Споживачами оперативної інформації є технологи-оператори, що здійснюють з місцевих і центральних щитів управління, окремими ділянками об'єкта й оптимізацію технологічного процесу в цілому.

Споживачами неоперативної інформації є керівництво технологічного цеху, куди входить об’єкт управління, і керівництво підприємства, а також АСУ (або інші органи управління) вищого рівня ієрархії. Керівництво технологічного цеху зазвичай отримує: інформацію про аналіз діяльності персоналу, що дозволяє порівнювати результати роботи різних вахт і покращувати організацію соціалістичних змагань; результати реєстрації перед аварійних і аварійних ситуацій, що дозволяє проводити аналіз дій персоналу і комплексу технічних засобів у таких режимах і здійснювати необхідні організаційно-технічні заходи, підвищувати надійність технологічного обладнання; дані про стан цього обладнання, що позволяє обґрунтувати терміни і об’єми проведення ремонтних робіт.

Керівництво підприємства отримує інформацію про техніко-економічні показники роботи об’єкта. Впровадження АСУ ТП дає можливість отримувати ці показники більш точніше й швидше, практично «в темпі з процесом», в той час як без такої системи техніко - економічні показники на ряді виробництв визначалися не частіше 1 разу на місяць. Це поліпшує якість управління, дає можливість раціонально виробляти завдання, що надходять до АСУ ТП, наприклад розподіляти навантаження між технологічними агрегатами. Аналогічно використовується інформація, яка надходить в АСУ більш високих рівнів ієрархії.

Для забезпечення функціонування АСУ ТП на стадії промислової експлуатації (а також для участі в розробці системи на стадіях, що передують впровадженню, і для впровадження системи) необхідно створення на підприємстві, що експлуатує АСУ ТП, спеціалізованого підрозділу. Цей підрозділ може бути реалізовано у вигляді спеціальної служби (цеху, лабораторії) і зазвичай формується поетапно залежно від числа і складності систем, що вводяться. Розглянемо основні завдання і орієнтовну структуру підрозділи АСУ ТП.

На стадіях, що передують стадії «Впровадження», підрозділ АСУ ТП бере участь у розробці планів і програм створення систем на підприємстві, підготуванні техніко – економічних обґрунтувань, розробці технічних вимог до створюваних систем і узгодженні цих вимог з виконавцем (розробником), розробці планів-графіків робіт зі створення кожної з систем та контроль за їх реалізацією. Як представник підприємства-замовника цей підрозділ розглядає і готує на узгодження подану розробником технічну документацію на систему (у тому числі проекти організаційної структури системи, постановок завдань, замовлених специфікацій, інструкцій з експлуатації). Співробітники підрозділу беруть участь в обстеженні об’єкта управління, проведеному виконавцем. Вони забезпечують контроль за реалізацією вимог по модернізації технологічного об’єкта управління, по сумісності розроблюваної системи із суміжними і т. д.

На стадії «Впровадження (введення в експлуатацію)» підрозділ АСУ ТП здійснює такі роботи: контролює хід робіт з комплектації системи і модернізації ТОУ (при необхідності); бере участі в монтажі і налагодженні комплексу технічних засобів системи і контролює якість робіт, що виконують будівельні, монтажні і налагоджувальні організації; організовує приймання завершених робіт від організацій - виконавців та підготовку технологічного та диспетчерського персоналу підприємства до роботи в складі АСУ ТП; проводить спільно з розробником дослідної експлуатації і випробувань системи на працездатність; організовує підготовку і проведення приймально-здавальних випробувань при передачі системи в промислову експлуатацію. Підрозділ АСУ ТП контролює відповідність реалізованих рішень технічної документації на систему, узгоджує відступ від рішень робочого проекту і бере участь в необхідному коригуванні експлуатаційної і робочої документації.

Функції підрозділу АСУ ТП при промисловій експлуатації систем наступні: обслуговування технічних і програмних засобів системи відповідно до правил (регламенту) та вимог, викладені в технічній документації, що забезпечують підтримку цих систем в працездатному стані; контроль за станом системи КТС і організація або проведення регламентні і ремонтні роботи; перебудова системи відповідно до змін, що вносяться ними в технологію; розвиток системи.

До складу підрозділів АСУ ТП зазвичай входять експлуатаційні і ремонтні служби. Щоправда, в даний час у зв'язку з появою організацій, що виконують централізоване обслуговування засобів обчислювальної техніки або здійснюють супровід програмного забезпечення (фонди алгоритмів і програм), деякі функції підрозділу АСУ ТП переходять до цих організацій. Приклад можливої організаційної структури підрозділу АСУ ТП представлений на рис. 7.1. Ремонтний персонал підрозділу організовується в окремих лабораторії (ділянки) за видами технічних засобів, не забезпечених централізованим обслуговуванням, наприклад, датчиків, пристроїв зв'язку з проектом, процесорів і каналів передачі даних, пристроїв пам'яті, виконавчих пристроїв, електромеханічних пристроїв (друкуючих, перфоруючих машинок) і т. д. Заступнику керівника підрозділу АСУ ТП з ремонту підпорядковується також лабораторія математичного та програмного забезпечення, що об’єднує математиків-програмістів, що підтримують програмне забезпечення АСУ ТП в працездатному стані і здійснюють його необхідний розвиток.

Ряд технічних засобів (датчики, вторинні прилади та ін.) зазвичай експлуатуються на підприємствах і поза АСУ ТП. Лабораторії з їх ремонту можуть бути розділені для аналогічних засобів, вхідних і не вхідних в АСУ ТП (що відповідає структурі на рис. 7.1), або можуть бути загальними. В останньому випадку такі лабораторії підпорядковуються не так начальнику підрозділу АСУ ТП, а головному операціоністу підприємства (начальнику цеху автоматики, заст. головного інженера з контрольно-вимірювальних приборів (КВП) і автоматиці т. п.)

Оперативний персонал підрозділу АСУ ТП організовується по ділянках, кожний з яких забезпечує експлуатацію однієї або декількох АСУ ТП, закріплених за ним. Персонал ділянок у своїй оперативній діяльності підпорядковується начальнику зміни автоматизованого технічного комплексу (АТК); робота

Рис. 7.1. Приклад організаційної структури підрозділу АСУ ТП на промисловому підприємстві

цього персоналу організується аналогічно роботі технологічного персоналу (змінність, тривалість зміни або робочого дня і т. п.). Вихідними даними для розрахунку кількості, як оперативного, так і чергового персоналу є відомості про експлуатаційну надійність технічних засобів. Методи такого розрахунку базуються на теорії масового обслуговування, де потоком заявок є потік відмов, а обслуговуючими ланками - персонал.

в)Технічне обслуговування АСУ ТП

На практиці необхідна надійність АСУ ТП може досягатися різними способами. При розробці системи надійність забезпечується використанням різних видів резервування. Так, структурне резервування передбачає введення в АСУ ТП додаткових пристроїв спеціально в цілях підвищення надійності; інформаційне резервування передбачає використання надлишкової інформації; функціональне резервування проявляється в тому, що одна функція може певною мірою замінюватися іншою і т. д.

Проте і при експлуатації АСУ ТП існує дієвий спосіб забезпечення надійності - введення комплексу заходів з технічного обслуговування системи з необхідною глибиною і періодичністю.

Сукупність робіт з технічного обслуговування АСУ ТП включає в себе: щоденні роботи, що забезпечують функціонування технічних засобів (наприклад, заправка діаграмного паперу, заливка чорнила); профілактичне обслуговування, що включає в себе різні заходи щодо перевірки справності роботи і регулювань окремих приладів та вузлів, чищення і змащення електромеханічних і механічних елементів, продувці імпульсних ліній і т. д.; періодичність цих заходів істотно різна (від тижня до року); капітальний ремонт, що зазвичай проводиться під час капітального ремонту технологічного обладнання та призначений для відновлення ресурсу технічних засобів; перевірку засобів вимірювань, яка зводиться до періодичного визначення похибок цих засобів та встановлення їх придатності до застосування; налагоджувальні роботи, необхідність в яких викликана тим, що АСУ ТП належить до класу систем, що розвиваються в які вводять нові функції, змінюють існуючі функції у зв'язку зі зміною технологічного устаткування і т. д.

Поділ робіт між черговим і ремонтним персоналом відрізняється на різних підприємствах один від одного залежно від чисельності та кваліфікації тих чи інших груп персоналу. Як правило, черговий персонал здійснює спостереження за правильністю функціонування, виконує щоденні роботи і приймає деяку участь в профілактичному обслуговуванні і відновленні роботи технічних засобів, що відмовили на місці їх установки. Ремонтні роботи проводить ремонтний персонал, причому до перевірок, як правило, залучаються співробітники метрологічних органів Держстандарту, до налагодження - представники інших цехів і відділів даного підприємства або інших пуско - налагоджувальних організацій, до капітального ремонту - також представники інших налагоджувальних або ремонтних підприємств.

В основу нормативів з визначення раціональної періодичності та складу вказаних вище заходів покладені результати досліджень надійності цих засобів при експлуатації. Завдання організації експлуатації в принципі є оптимізаційними, рідкісне обслуговування та його малий об’єм ведуть до підвищення числа відмов технічних засобів і підвищенню впливу цих відмов на поведінку об'єкта; часте обслуговування пов'язано з додатковими трудовими витратами персоналу. Однак оптимізація експлуатації по економічним критеріям зустрічає ряд труднощів, викликаних, в першу чергу, відсутністю вихідних даних для такого розрахунку (наприклад, вартості за наслідками відмов). Тому часто вибирають наближені, але більш прості критерії (наприклад, найменші трудові витрати на експлуатацію, що дозволяють добитися заданого рівня надійності).

Для зниження трудових витрат на технічне обслуговування велику роль відіграють розробка і виготовлення спеціальних засобів та пристосувань для автоматизації та механізації ремонтних і налагоджувальних робіт (наприклад, для автоматичної перевірки термопар, фотозчитування і автоматичного оброблення діаграм приладів, перевірки та регулювання двигунів або електронних регулюючих пристроїв). Важливе значення мають також вдосконалення організації підготовки персоналу (нові програмовані форми його навчання, розробка тренажерів для поліпшення підготовки персоналу) і регулярне постачання необхідними запасними частинами.

Глава восьма

ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ АСУ ТП

8.1. ДЖЕРЕЛА, ВИДИ І ПОКАЗНИКИ ЕФЕКТИВНОСТІ

Накопичений досвід створення та експлуатації АСУ ТП свідчить про високу економічну ефективність цього напрямку науково-технічного прогресу. Капітальні вкладення на АСУ ТП окупаються за 1-3 роки, тобто значно швидше, ніж для будь-яких інших напрямків капітальних вкладень у промисловість. Настільки швидка окупність досягається завдяки збільшенню випуску продукції, скорочення матеріально-сировинних і паливно-енергетичних витрат, поліпшенню якості продукції, зниження або повної ліквідації відходів і браку і т. д.

При наявності АСУ ТП підвищуються оперативність і надійність управління технологічними процесами, досягаються стабілізація та оптимізація режимних параметрів, поліпшується використання обладнання по потужності і в часі. Все це призводить до збільшення випуску продукції без додаткового введення виробничих потужностей. Випуск продукції при функціонуванні АСУ ТП зростає головним чином внаслідок підвищення інтенсивності роботи устаткування, і в характерних випадках приріст становить 2-8 %.

Завдяки постійному контролю за витратою сировини, палива, енергії, матеріалів, виявленню відхилень фактичного їх витрати від нормативного, дотриманню планових норм витрати і доведення їх до прогресивного рівня при застосуванні АСК ТП забезпечується скорочення матеріально-сировинних і паливно-енергетичних витрат на 2-4 %. Необхідно відзначити, що багато виробництв чорної і кольорової металургії, хімії, нафтопереробки, де широко застосовуються АСУ ТП, відрізняються високою матеріаломісткістю. Витрати на сировину і матеріали становлять у собівартості основних виробництв цих галузей 80-90%. Скорочення матеріально-сировинних і паливно-енергетичних витрат є тому найважливішою передумовою зниження собівартості продукції, що особливо актуально у світлі рішень партії та уряду щодо вдосконалення господарського механізму.

Використання передових методів контролю та управління в створюваних АСУ ТП, збільшення обсягу виконання розрахункових, діагностичних і керуючих функцій, більш точне дотримання технологічного режиму дозволяють у багатьох випадках поліпшити якість продукції, знизити відходи і брак. Наприклад, завдяки АСУ установкою виробництва поліетилену великої потужності «Полімір» досягається можливість ведення технологічного процесу на нових режимах (поблизу кордонів стійкості і без пульсацій тиску в реакторі), що дозволяє отримувати більш однорідний продукт: близько 30 % продукції випускається з числом включень нуль; 70 % з числом включень не більше одного і 99 % з числом включень не більше п'яти (допустиме число включень за ГОСТ становить 7-10). Без АСУ ТП робота на цих режимах виявилася б неможливою.

Аналіз показує, що АСУ ТП зазвичай не роблять істотного впливу на зменшення чисельності обслуговуючого персоналу. Основну частку зниження чисельності (близько 90%) дають в даний час механізація трудомістких процесів, поліпшення організації виробництва і праці. Однак саме АСУ ТП часто забезпечують можливість ведення інтенсивного технологічного процесу при мінімальній чисельності персоналу.

Разом з тим застосування АСУ ТП призводить у багатьох випадках до важливих соціальних наслідків, забезпечуючи звільнення обслуговуючого персоналу від важкого і одноманітної праці, поліпшення умов праці, підвищення безпеки, зміна характеру діяльності - підвищення змістовності і творчого початку в праці. Досвід функціонування АСУ ТП показує, що автоматизація робить працю робітника більш змістовною, творчою. У робітників багатьох професій на сучасних металургійних підприємствах, наприклад сталеварів, операторів, зварювальників, велика частина робочого часу (60-70 %) зайнята розумовою працею - контролем за роботою обладнання, оптимізацією режимів та ін. На жаль, соціальні наслідки, що досягаються при впровадженні АСУ ТП, не мають ще загальноприйнятих способів кількісної оцінки.

Одна з особливостей робіт по створенню АСУ ТП полягає в тому, що їх не можна проводити у відриві від проблем розвитку автоматизованого виробництва. Технічна політика в області автоматизації управління конкретним технологічним процесом, агрегатом або виробництвом повинна розглядатися як частина технічного розвитку або переозброєння відповідної галузі промисловості. Якщо в минулому автоматизація нерідко розумілася як деякий автономний етап діяльності, до якого слід приступити на тому чи іншому періоді використання вже діючого технологічного обладнання, то тепер завдання полягає в створенні автоматизованих технологічних процесів і агрегатів. У цьому зв'язку відзначимо, що створення АСУ ТП веде також до сприятливого зміни структури капітальних вкладень в розвиваюче виробництво: збільшується частка витрат на придбання найбільш дієздатною, активної частини основних фондів (машин та устаткування) в порівнянні з витратами в пасивну частину (будівництво будівель, споруд). Співвідношення цих видів витрат у АСУ ТП досягає відповідно 90 і 10%, в той час як в народному господарстві в цілому близько 60% становить вкладення витрат в пасивні фонди. В існуючих умовах господарювання та встановлення плати за виробничі фонди, що вноситься в бюджет, підприємствам далеко не байдужа структура основних фондів, оскільки плата стягується за всі фонди, а ефективність їх використання залежить, в першу чергу, від активної частини.

Створення і функціонування АСУ ТП часто дозволяють отримати економічний ефект за рахунок економії капітальних вкладень у народне господарство. Збільшення обсягу виробництва і зниження матеріально-сировинних і паливно-енергетичних витрат, що досягаються за допомогою АСУ ТП, призводять до народногосподарської економії капітальних вкладень, так як збільшення випуску продукції і скорочення витрат сировини, матеріалів, енергії забезпечуються при цьому без додаткового введення виробничих потужностей.

Так, наприклад, впровадження АСУ киснево-конверторної установкою виплавки сталі забезпечує економію капітальних вкладень в народному господарстві в розмірі близько 380 тис. руб.

Як уже зазначалося, створення АСУ ТП є складною науково-технічним та організаційно-економічним завданням, вирішення яких потребує значних і все зростаючих витрат трудових, матеріальних і фінансових ресурсів. Сумарні капітальні вкладення на створення АСУ ТП зросли в цілому по країні в дев'ятій п'ятирічці в порівнянні з восьмою в 5 разів, в десятій в порівнянні з дев'ятою більш ніж в 2 рази і стають порівнянними з валовими капітальними вкладеннями в розвиток різних галузей промисловості.

Удосконалення господарського механізму в промисловості створює сприятливі умови для широкого розгортання робіт по автоматизації, оскільки підприємства зацікавлені в проведенні заходів, що сприяють підвищенню ефективності виробництва, але разом з тим підвищує вимоги до науково-технічному рівню і економічної ефективності таких робіт, що вимагають, як було показано, значних витрат виробничих ресурсів. Ці витрати безпосередньо відбиваються на собівартості продукції і прибутку підприємства: зростають амортизаційні відрахування, витрати на поточний ремонт та утримання основних фондів системи, на обслуговування, споживану електроенергію та інші, які в загальній кількості близько 20% капітальних вкладень на створення АСУ ТП. Це вимагає посилення уваги до питань їх економічної ефективності, так як відбувається систематичне посилення вимог до її рівня.

На даному етапі господарського розвитку в якості першочергових виступають тому завдання найбільш ефективного використання виробничих ресурсів при створенні АСУ ТП, правильного вибору напрямів, встановлення раціональної черговості та обсягів робіт по створенню АСУ ТП. У вирішенні цих завдань важливу роль грають обгрунтування, визначення та аналіз економічної ефективності АСУ ТП на основі єдиних і обгрунтованих методичних принципів.

Специфіка АСУ ТП як об'єкта техніко-економічної оцінки полягає, зокрема, в необхідності враховувати паралельно-послідовний характер процесу розробки і впровадження АСУ ТП, яка розвивається разом з вдосконаленням технологічного об'єкта управління - зміною технології, модернізацією обладнання, появою нових завдань, що потребують вирішення.

Для аналізу і різнобічної оцінки техніко-економічної ефективності АСУ ТП, визначення досягнутої зміни ступеня корисного використання основних функціональних елементів виробничого процесу - робочої сили, матеріально-сировинних і паливно-енергетичних ресурсів, виробничих потужностей, а також поліпшення якості продукції застосовується цілий ряд показників. Вони повинні володіти достовірністю, точністю і повнотою обліку змін у виробництві, досягнутих в результаті впровадження АСУ ТП, можливістю виявлення і оцінки впливу різних чинників на економічну ефективність системи.

Основним показником народногосподарської економічної ефективності АСУ ТП є річний економічний ефект від впровадження системи, що представляє собою сумарну економію в розрахунковому році всіх виробничих ресурсів: трудових, матеріальних і фінансових, яку отримують як підприємство, що використовує АСУ ТП, так і підприємства, які споживають вироблену за допомогою АСУ ТП продукцію, тобто народне господарство в цілому, в результаті створення і застосування АСУ ТП і яка в кінцевому рахунку виявляється у збільшенні національного доходу. Показник річного економічного ефекту використовується для оцінки доцільності розробки кожної конкретної АСУ ТП, вибору найбільш ефективного варіанту системи, оцінки економічної ефективності науково-дослідних робіт по створенню АСУ ТП і оцінки ефективності науково-виробничої діяльності організацій розробників систем, а також для визначення розміру премій за новою техніці за розробку і впровадження АСУ ТП.

Іншими важливими показниками економічної ефективності АСУ ТП є річна економія (річний приріст прибутку), коефіцієнт ефективності і термін окупності.

Річна економія (річний приріст прибутку) являє собою приріст у порівнянні з базовим варіантом прибутку (зниження собівартості) споживача АСУ ТП в результаті функціонування системи.

Показник річної економії застосовується при плануванні розвитку виробництва, формуванні фондів економічного стимулювання працівників підприємств, зміні норм, нормативів і основних госпрозрахункових показників роботи підприємства.

Коефіцієнт ефективності капітальних вкладень на впровадження АСУ ТП характеризує річний приріст прибутку (річну економію) від збільшення обсягу виробництва, зниження собівартості і поліпшення якості продукції, що отримується на кожен рубль капітальних вкладень на впровадження АСУ ТП.

Термін окупності капітальних вкладень на впровадження АСУ ТП характеризує період часу, протягом якого капітальні вкладення на впровадження АСУ ТП відшкодовуються за рахунок річного приросту прибутку (річної економії) від збільшення обсягу виробництва, зниження собівартості і поліпшення якості продукції, що досягаються в результаті застосування системи.

Додатковими показниками економічної ефективності АСУ ТП, що характеризують зміна ступеня корисного використання окремих видів ресурсів і підвищення техніко-економічного рівня продукції, що випускається в результаті застосування системи, є збільшення обсягу виробництва, підвищення продуктивності праці, зниження матеріалу і енергоємності виробництва, підвищення фондовіддачі, поліпшення якості продукції.

Джерела економічної ефективності, характер і ступінь впливу АСУ ТП на техніко-економічні показники виробництва залежать від функціональних, алгоритмічних, програмних і технічних рішень, а також від особливостей технологічного обсягу управління. Зазвичай основний економічний ефект від застосування АСК ТП виходить завдяки поліпшенню функціонування керованого технологічного об'єкта в результаті виведення його з нерегламентованих режимів, викликаних зовнішніми перешкодами.

В принципі техніко-економічна оцінка АСУ ТП як єдиного самоорганізованого людино-машинного організму повинна проводитися по системі в цілому. Разом з тим при паралельно-послідовному характері процесу створення АСУ ТП і етапності (черговості) її впровадження на практиці часто виникає необхідність техніко-економічної оцінки окремих черг, підсистем або функцій системи.

Річний економічний ефект АСУ ТП як постійно розвивається системи при паралельно-послідовному характері процесу її розробки та впровадження є функцією часу і визначається економією, отриманої за весь термін використання системи. Тому зазначений показник у принципі повинен обчислюватися як деякий середнє значення за весь розрахунковий період використання АСУ ТП. Цей розрахунковий період являє собою відрізок часу, протягом якого АСУ ТП покращує техніко-економічні показники виробництва або сприяє вирішенню соціальних та інших завдань. Цей період визначається максимальною тривалістю дії рішень, що приймаються в АСУ ТП. При визначенні розрахункового періоду враховується середній термін економічно ефективної життя АСУ ТП виходячи з терміну морального зносу.

Проте відповідно до існуючої практики планування та з урахуванням заходів науково-технічного прогресу річний економічний ефект прийнято визначати тільки на один розрахунковий рік - перший повний календарний рік після закінчення планованого (нормативного) терміну освоєння системи. Річний економічний ефект від застосування АСУ ТП визначається за формулою

де - річна економія (річний приріст прибутку) від функціонування АСУ ТП, тис. руб.; - одноразові витрати, пов'язані зі створенням і впровадженням АСУ ТП, тис. руб.; - середньогалузевий нормативний коефіцієнт економічної ефективності капітальних вкладень, рівний 0, 15.

Таким чином, при розрахунку річного економічного ефекту враховуються як поточні витрати підприємства на виробництво продукції за допомогою АСУ ТП, так і плата за використовувані господарські ресурси (передвиробничі витрати і капітальні вкладення), необхідні для управління. Плата за використовувані ресурси показує, наскільки «можуть бути знижені поточні витрати на виробництво в результаті збільшення одноразових вкладень у зв'язку із створенням АСУ ТП при фіксованих планом обсягах і структурі виробництва у відповідному році. Розмір плати відповідає нормі накопичень, яку вони повинні давати щорічно для розширення виробництва в народному господарстві. З народногосподарської точки зору ця плата виступає у вигляді планової, нормованої в громадському «масштабі прибутку; з позиції галузі та окремого підприємства - у формі регламентованих затрат, тобто планової плати за використовуваний ресурс капітальних вкладень. Розмір цієї плати обумовлюється обмеженістю загального фонду накопичення і різноманіттям потреб у використанні ресурсу капітальних вкладень в кожний період часу.

Слід мати на увазі, що у зв'язку зі специфічними особливостями АСУ ТП, про які йшлося раніше, в кожному конкретному випадку доводиться мати справу по суті не з конкретними розмірами економії і ефекту, а з їх функцією від часу, характеру інформації, числа і розмірності задач, що висуває додаткові вимоги до забезпечення порівнянності розрахунків.

У зв'язку з обмеженістю фонду капітальних вкладень оцінка економічної ефективності АСУ ТП в кінцевому рахунку зводиться до порівняння економії поточних витрат з що викликали цю економію капітальними вкладеннями. Економічно ефективним варіантом АСУ ТП є той, витрати на здійснення якого окупаються за рахунок прибутку протягом часу, меншого ніж нормативний термін окупності. Отже, при виборі найбільш ефективних варіантів обов'язковим є зіставлення одержуваної економії з розміром необхідних капітальних вкладень. Таке порівняння проводиться шляхом розрахунку показників порівняльної економічної ефективності АСУ ТП.

Розрахунковий коефіцієнт економічної ефективності характеризує величину річної економії і визначається за формулою

де - капітальні вкладення на створення АСУ ТП.

Для вирішення питання про економічну доцільність виділення капітальних вкладень на розробку АСУ ТП розрахунковий коефіцієнт економічної ефективності р зіставляється з нормативним значенням коефіцієнта економічної ефективності капітальних вкладень на створення АСУ та впровадження обчислювальної техніки для даної галузі , встановлюваним Держпланом СРСР. Цей коефіцієнт являє собою нижню допустиму межу ефективності капітальних вкладень на АСУ ТП. Створення АСУ ТП вважається економічно доцільним заходом, якщо розрахунковий коефіцієнт ефективності виявиться не менше нормативного:

Якщо АСУ ТП забезпечує вирішення соціальних та інших спеціальних завдань, розрахунковий коефіцієнт ефективності капітальних вкладень допускається нижче нормативного.

Термін окупності капітальних вкладень на розробку і впровадження АСУ ТП являє собою відношення капітальних вкладень на створення системи до річної економії:

Іншими словами, термін окупності показує період часу, протягом якого капітальні вкладення на АСУ ТП відшкодовуються за рахунок річної економії. Слід мати на увазі, що при оцінці терміну окупності мова йде тільки про порівняння капітальних вкладень і поточних витрат.

8.2. Порівнянності показників

Розробка і впровадження АСУ ТП відбуваються протягом ряду років у складних умовах, що змінюються організаційно-технічних і економічних умовах виробництва.

У виробничій обстановці вплив АСУ ТП практично ніколи не проявляється безпосередньо, тобто при рівності всіх інших факторів. Тому для отримання достовірних результатів визначення економічної ефективності АСУ ТП необхідно домогтися порівнянних умов, встановити або виділити з сумарного «результату вплив досліджуваного фактора, обумовленого АСУ ТП, на техніко-економічні показники технологічного об'єкту управління. Істота завдання полягає у виключенні або зрівноважуванні впливу некерованих і неконтрольованих факторів на техніко-економічні показники технологічного об'єкта управління. Необхідність вирішення цього завдання кожен раз в конкретних умовах визначається тим, що випадковий вплив цих факторів на техніко-економічні показники може бути відповідна з ефектом застосування АСУ ТП.

Обов'язковими вимогами при визначенні економічної ефективності АСУ ТП є правильний вибір вихідної бази для порівняння та дотримання порівнянності з організаційно-технічними та економічними умовами виробництва, часу здійснення витрат і одержання результатів, а також по соціальним факторам виробництва.

При визначенні економічної доцільності розробки АСУ ТП і виявленні її відповідності сучасному науково-технічному рівню базою для порівняння повинні служити показники кращого (що має найменші приведені витрати на одиницю продукції) зразка АСУ ТП вітчизняного (за наявності практичної апробації) або зарубіжного (за умови можливості використання зарубіжного досвіду шляхом закупівлі у необхідній кількості або розробки в СРСР на основі придбання ліцензій). За відсутності таких розробок в СРСР і неможливості використання зарубіжного досвіду в якості бази порівняння застосовуються показники кращої техніки, наявної в СРСР.

При визначенні економічної ефективності АСУ ТП, що розробляються для діючих і реконструйованих технологічних об'єктів управління, базою служать плановані на розрахунковий рік показники в умовах існуючої системи управління з урахуванням їх зміни до розрахункового року в результаті підвищення технічного рівня виробництва і кращого використання діючих виробничих фондів.

При визначенні економічної ефективності АСУ ТП, створюваних для проектованих технологічних об'єктів управління, базою служать показники аналогів, в якості яких приймаються передові діючі технологічні об'єкти, відповідні проектованому за характером технології, технічному рівню і мають кращі техніко-економічні показники.

У всіх випадках техніко-економічні показники базового варіанту приймаються з урахуванням підвищення технічного рівня виробництва і кращого використання діючих виробничих фондів, що досягаються до розрахункового року. Поліпшення техніко-економічних показників оцінюється шляхом екстраполяції даних за попередні роки або іншими способами прогнозування.

Визначення економічної ефективності АСУ ТП повинно проводитися при однакових виробничих режимах і умовах по порівнюваним варіантів управління (режим роботи, забезпечення матеріально-сировинними, паливно-енергетичними, трудовими ресурсами та ін.) Періоди явно ненормальної роботи технологічних об'єктів управління, а також всі явища, що носять випадковий, разовий, нетиповий характер (наприклад, реконструкція об'єкта), виключаються. Якщо функції АСУ ТП поширюються на нестаціонарні режими (пуск, зупинка і т, д.), порівняння слід проводити по виділених досліджуваним показниками нестаціонарного режиму.

Зафіксовані відмінності в сировинних і технологічних умовах виробництва враховуються за допомогою коригувальних коефіцієнтів, що характеризують вплив зміни некерованих факторів на техніко-економічні показники об'єкта управління. Порівнювані показники (базового або досвідченого періодів) коригуються на значення поправок за цим чинникам. Значення коефіцієнтів і порядок коригування звичайно вказуються в галузевих методичних вказівках.

При складній номенклатурі і різних якісних параметрах продукції, що випускається необхідно її призводити до порівнянної увазі. Розрахунки проводяться за допомогою технічних (продуктивність, трудомісткість, довговічність та ін.) або вартісних коефіцієнтів еквівалентності, що характеризують споживчі властивості і якість продукції, а також трудомісткість її виробництва. При порівнянні варіантів, що розрізняються об'ємами виробництва продукції, капітальні вкладення і собівартість продукції необхідно приводити до однакового обсягу.

При визначенні економічної ефективності АСУ ТП необхідно виключити вплив на порівнювані показники економічних чинників, не залежних від даного виробництва. Для цього слід використовувати однакові оптові ціни, тарифи, трудові, матеріальні та фінансові нормативи, тарифні сітки та ставки, що діють на момент розрахунку.

Порівняння витрат і результатів при техніко-економічній оцінці АСУ ТП здійснюється не тільки в момент їх виникнення, але і з деяким тимчасовим запізненням, обумовленим характером процесу розробки і впровадження АСУ ТП і тривалістю дії вироблюваних в АСУ ТП рішень. При розподілі по роках одноразових передвиробничих витрат і капітальних вкладень на створення АСУ ТП, а також при істотній зміні поточних витрат і економічних результатів виробництва від року до року внаслідок зміни середніх режимів роботи технологічного об'єкта управління необхідно приводити всі ці витрати і результати до однакового моменту часу - початку розрахункового року відповідно до коефіцієнта приведення

де - час між роками здійснення витрат або результатами і початком розрахункового року, в роках; - нормативний коефіцієнт приведення різночасних витрат.

Коефіцієнт приведення відповідає середньому ефекту, який може бути отриманий в даній галузі за умови продуктивного використання одноразових вкладень на розробку та впровадження даної системи.

Одноразові вкладення на розробку і впровадження АСУ ТП і поточні витрати, здійснювані до початку розрахункового року, так само як і результати, одержувані до початку розрахункового року, помножуються на коефіцієнт приведення, а після початку розрахункового року діляться на цей коефіцієнт.

Необхідність врахування фактора часу при визначенні економічної ефективності АСУ ТП пояснюється економічною нерівноцінністю здійснюваних витрат і одержуваної економії протягом усього періоду створення і функціонування системи. Так, протягом усього терміну створення капітальні вкладення, витрачені на АСУ ТП за перші роки, будуть «заморожені» і, отже, виключені з процесу продуктивного використання. Діючі основні фонди забезпечують випуск продукції і створюють певні накопичення, які можуть бути спрямовані на розширене відтворення суспільного продукту. У процесі ж розробки та впровадження АСУ ТП (тобто в процесі утворення фондів) капітальні вкладення не дають цих накопичень. Отже, чим менше термін, на який «заморожені» ресурси у вигляді капітальних вкладень, тим вище їх ефективність, тим раніше вони можуть переносити свою вартість, реалізовану в вартості продукції, і забезпечувати певні накопичення.

Приведення різночасових витрат і результатів, що характеризують розробку і впровадження АСУ ТП, виконується тільки в розрахунках річного народногосподарського економічного ефекту і не виробляється при розрахунку госпрозрахункових показників економічної ефективності.

Для об'єктивного техніко-економічного аналізу АСУ ТП необхідна систематична робота на всіх стадіях створення системи: передпроектних, проектних, впровадження. На кожній з них повинен проводитися відповідний техніко-економічний аналіз, який відповідає як загальним цілям створення системи, так і конкретним завданням даної стадії. При цьому аналіз і розрахунки, виконувані на кожній стадії, можуть відрізнятися цілями, вихідними даними та методами їх отримання, ступенем деталізації і точністю. Вибір стадій для техніко-економічного аналізу АСУ ТП пов'язаний з виникненням необхідності прийняття рішення при зміні умов і можливостей створення і застосування АСУ ТП.

При формуванні народногосподарських планів визначається планована економічна ефективність АСУ ТП.

Показники планованої економічної ефективності АСУ ТП враховуються при визначенні директивних завдань по ефективності нової техніки, при розробці відповідних завдань техпромфінпланів підприємств і об'єднань, а також при формуванні фондів економічного стимулювання промислових підприємств і об'єднань.

На стадії розробки ТЗ проводиться техніко-економічний аналіз технологічного об'єкта управління з метою виявлення виробничих втрат через відсутність автоматизованого управління технологічним об'єктом або через недоліки існуючої системи управління; для цього вивчаються зв'язку існуючих втрат з якістю управління. Виходячи з попереднього складу функцій АСУ ТП встановлюються виробничі резерви, які можуть бути реалізовані найбільш ефективно за допомогою АСУ ТП; виконується економічне обгрунтування попереднього вибору технічних засобів системи; проводиться попередній техніко-економічний аналіз основних технічних параметрів, передбачуваних технічним завданням; виконується порівняльний техніко-економічний аналіз розроблюваної АСУ ТП і її аналогів. На цій стадії визначається попередня економічна ефективність АСУ ТП.

Техніко-економічний аналіз на стадії технічного завдання дозволяє вибрати такий підхід до розробки АСУ ТП, при якому найбільш ефективно будуть використовуватися виділені ресурси. Для розрахунків на передпроектній стадії використовуються дані техніко-економічного аналізу технологічного об'єкта управління, показники аналогів, укрупнені нормативи і експертні оцінки.

На основі технічного завдання здійснюється проектування системи. Синтез системи на цій стадії супроводжується дослідженням різних варіантів системи і відбором найбільш ефективного за прийнятим критерієм ефективності, що визначає близькість отриманого при синтезі рішення до оптимального.

Завданнями техніко-економічного аналізу АСУ ТП на стадії розробки технічного проекту є уточнене визначення показників техніко-економічної ефективності в залежності від рішень, прийнятих в ході проектування, обгрунтування вибору найбільш раціонального з економічного критерію варіанти АСУ ТП і його конкурентоспроможності в порівнянні з іншими варіантами. На стадії розробки технічного проекту визначається очікувана економічна ефективність системи.

Загальний порядок техніко-економічного аналізу АСУ ТП на стадіях проектних робіт включає в себе:

встановлення призначення і завдань аналізу;

розробку методики і програми досліджень;

вибір бази для порівняння;

встановлення напрямків впливу і джерел економічної ефективності АСУ ТП;

техніко-економічний аналіз технологічного об'єкта управління і аналогів;

оцінку виробничих втрат при існуючій системі управління технологічним об'єктом управління і можливого їх скорочення при застосуванні АСК ТП;

приведення вихідних даних в порівнянний вид і перевірку повноти ознак порівнянності;

визначення одноразових вкладень і поточних витрат, пов'язаних зі створенням та функціонуванням АСУ ТП;

розрахунок і аналіз основних та додаткових показників техніко-економічної ефективності АСУ ТП.

Джерелами вихідних даних при техніко-економічному аналізі АСУ ТП на проектних стадіях є: матеріали досліджень, проведених за спеціальними програмами (в програму досліджень входять вивчення техніко-економічних характеристик і особливостей технологічного об'єкта управління; спостереження за технологічним процесом і обладнанням в автоматизованому і неавтоматизованому режимах; фотохронометражні спостереження; статистичне моделювання та ін.); дані техніко-економічного аналізу технологічного об'єкта управління і аналогів; укрупнені нормативи і експертні оцінки. При наявності по технологічного об'єкту управління самостійного техніко-економічного обліку джерелом інформації служать дані оперативного, бухгалтерського і статистичного обліку та звітності, поточних і перспективних планів. Використовується також проектна, кошторисна та нормативно-технічна документація. Всі вихідні дані, використовувані для техніко-економічного аналізу АСУ ТП, повинні бути піддані ретельній оцінці для встановлення ступеня їх повноти, достовірності та порівнянності.

На стадії аналізу функціонування АСУ ТП за звітними і експериментальними даними визначається фактична економічна ефективність функціонування системи, що представляє собою реальну економію витрат, одержану підприємством, об'єднанням, народним господарством в результаті використання АСУ ТП. При необхідності виконується техніко-економічне обгрунтування розвитку і вдосконалення системи. Визначення економічної ефективності на цій стадії провадиться підприємством, що використовує АСУ ТП, за участю організації-розробника після закінчення року нормального стійкого функціонування системи після закінчення планового (нормативного) терміну її освоєння. Показники фактичної економічної ефективності АСУ ТП використовуються для встановлення реальної економії від функціонування АСУ ТП, для уточнення обсягів і черговості тиражування АСУ ТП.

Загальний порядок техніко-економічного аналізу на стадії функціонування АСУ ТП такий же, як на проектних стадіях, але включає додатково роботи:

експериментальне визначення фактичної зміни техніко-економічних показників технологічного об'єкту управління при функціонуванні АСУ ТП;

розробку рекомендацій щодо створення технічних та організаційно-економічних передумов ефективного функціонування АСУ ТП;

розробку рекомендацій по раціоналізації функціональної, алгоритмічної та технічної структур системи.

Дата добавления: 2015-07-18