Удосконалення організації управління процесами енергозбереження

Размещено на http://www.allbest.ru/

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ім. В.Н. КАРАЗІНА

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата економічних наук

УДОСКОНАЛЕННЯ ОРГАНІЗАЦІЇ УПРАВЛІННЯ ПРОЦЕСАМИ ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ

Кондратенко Наталія Олегівна

Спеціальність 08.02.03 - організація управління, планування та регулювання економікою

Харків - 2005

Анотація

Кондратенко Н.О. Удосконалення організації управління процесами енергозбереження - рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата економічних наук за спеціальністю 08.02.03 - організація управління, планування і регулювання економікою. - Харківський національний університет ім. В.Н. Каразіна, Харків, 2005.

Дисертація присвячена дослідженню і розробці методичних підходів і практичних рекомендацій для підвищення ефективності використання енергетичних ресурсів на машинобудівних підприємствах, що виробляють переважно енерговитратне великогабаритне устаткування. Визначено суть енергоаудиту і енергоменеджменту на підприємстві. Проведено аналіз динаміки зміни витрат енергії протягом різних періодів часу. Складено динамічні функції енерговитрат на підприємстві. Побудовано алгоритми оптимізації енерговитрат у масштабах підприємства і на регіональному рівні. Досліджено ресурси енергозбереження на підприємстві. Показано зв'язок якості продукції й умов праці на робочому місці з витратами енергії.

Ключові слова: організація управління, планування, енергозбереження, енергоаудит, енергоменеджмент, великогабаритні вироби, оптимізаційна математична модель управління.

Аннотация

Кондратенко Н.О. Совершенствование организации управления процессами энергосбережения - рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата экономических наук по специальности 08.02.03 - организация управления, планирования и регулирования экономикой. - Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина, Харьков, 2005.

Диссертация посвящена исследованию и разработке методических подходов и практических рекомендаций для повышения эффективности использования энергетических ресурсов на машиностроительных предприятиях, производящих преимущественно энергозатратное крупногабаритное оборудование. Выделены финансовые, социальные, производственные, административные преграды на пути внедрения на предприятиях энергосберегающих мероприятий. Показаны специфические особенности энергосберегающей деятельности предприятий в период рыночных отношений. Определены суть энергоаудита и энергоменеджмента на предприятии. Проведен анализ динамики изменения затрат энергии на протяжении разных периодов времени. Составлены динамические функции энергозатрат на предприятии. Предложено резервы экономии энергии разделить на три группы: резервы, связанные с научно обоснованными видами используемой энергии; резервы, которые определяются усовершенствованием технологических процессов; резервы, связанные с усовершенствованием процессом управления. Разработана математическая модель процесса выравнивания энергозатрат, позволяющая правильно распределить работу отдельных предприятий региона.

Исследованы ресурсы энергосбережения на предприятии. Показана связь качества продукции и условий труда на рабочем месте с затратами энергии. Определены суть энергоаудита и энергоменеджмента на предприятии. Проведен анализ динамики изменения затрат энергии на протяжении разных периодов времени. Составлены динамические функции энергозатрат на предприятии. Построены алгоритмы оптимизации энергозатрат в масштабах предприятия и на региональном уровне.

Ключевые слова: организация управления, планирование, энергосбережение, энергоаудит, энергоменеджмент, крупногабаритные изделия, оптимизационная математическая модель управления.

Annotation

Kondratenko N.O. Perfection of organization of management with energy saving processes. - Manuscript.

Thesis on competition of a scientific degree of the candidate of economic science on a specialty 08.02.03 - Management organization, economics planning and regulation. - Kharkov national university named by V.N.Karazin, Kharkov, 2005.

The thesis is devoted to research both development of the methodical approaches and practical guidelines for a heightening of efficiency of power resources usage at the machine-building plants manufacturing mainly energy wasteful bulky equipment. Essence of energy audit and energy management at the plant are defined. The analysis of energy change dynamic consumptions is carried out during different periods of time. The dynamic functions of energy expenditures at the plant are composed. The algorithms of energy expenditures optimization in scales of the plant and at a regional level are constructed. The resources of energy saving at the plant are researched. The link of quality of production and working conditions on a workstation with energy consumptions is shown.

Key words: organization of the control, planning, energy saving, energy audit, energy management, equipment of large overall dimensions, optimization mathematical model of control.

1. Загальна характеристика роботи

Актуальність теми дослідження визначається значимістю проблеми організації управління процесами енергозбереження і забезпеченості промислового підприємства виробничими ресурсами. У даний час в Україні спостерігається загострення дефіциту паливно-енергетичних ресурсів, підвищення цін на них, погіршення умов енергозабезпечення підприємств.

Загальні позитивні тенденції в промисловості України тим часом показують зростання виробництва саме в тих областях, що вимагають підвищеного використання зазначених ресурсів. Це, зокрема, відноситься до випуску великих турбін, роторів і іншого устаткування великих габаритів, які мають світовий рівень конкурентоспроможності. Тому стратегічне планування цих галузей і виробництва потребує удосконалення механізму державного регулювання зменшення питомої енергоємності продукції. Перш за все, на підставі удосконалення та розширення механізмів енергозбереження його активізація створила б додаткові реальні можливості для нашої країни в скороченні залежності від імпорту енергоресурсів, які мають світову тенденцію зростання, сприяла б зменшенню зовнішнього боргу, подоланню кризових явищ у економіці та збільшенню економічного потенціалу України.

Всі ці обставини і визначили вибір теми дослідження, його ціль та задачі і з'явились основою для розробки автором комплексного підходу до удосконалення організації управління процесами енергозбереження, які можуть підвищити ефективність функціонування механізмів управління енергозбереженням. Це передбачує узгодження функцій управління, організації та регулювання всієї системи енергозбереження: регіон - місто - підприємство.

Питанням розробки методології організації керування і регулювання ринкових відносин і ресурсозбереження, присвячені роботи таких відомих українських і закордонних учених-економістів, як Л. Абалкіна, В. Аракелова, Д. Бабича, І. Грабового, В. Варварського, М. Васильєва, С. Галузи, О. Ідрісова, В. Клочка, М. Ковалько, К. Макконнела, С. Покропивного, Б. Татарських, С. Шумиліна й інших.

Окремі питання управління енергозбереженням в умовах ринкової економіки досліджені в роботах Л. Антоненка, В. Білінского, С. Бугаєва, М. Вознюка, Л. Гамрат-Курека, Е. Голікова, М. Іпатова, В. Лебедєва, В. Мякоти, О. Туровця, В. Уткіна, А. Яковлєва й інших. Однак, широке коло питань залишається недостатньо дослідженим. Зокрема, питання регіонального управління процесами енергозбереження в умовах невеликого вибору енергоресурсів, впливу режимів роботи підприємств на організацію управління процесами енергозбереження, а також питання якості продукції й організації робочого місця на підприємстві.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана в Харківській національній академії міського господарства та відповідно до планової наукової тематики кафедри економіки та менеджменту Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна: "Інноваційна модель стійкого розвитку науково-технічного та виробничого потенціалу України" (номер державної реєстрації 0104U000676). Обрані напрямки дослідження відповідають державній програмі "Україна - 2010", де однією з визначальних задач є необхідність проведення енергозберігаючих заходів на всіх рівнях господарювання.

Дослідження, які проводяться в дисертації, базуються на комплексному підході до рішення проблеми зниження енергоємності виробництва великогабаритних виробів та на використанні при цьому найновіших розробок в області математичної теорії управління.

Мета і задачі дослідження. Метою дисертаційної роботи є наукове обґрунтування і розробка концептуальних підходів, а також методичних рішень удосконалення організації управління і регулювання енергозбереженням на машинобудівних підприємствах.

Для досягнення поставленої мети в процесі дисертаційного дослідження вирішені наступні задачі:

- здійснено теоретичне обґрунтування принципів та методів оцінки енергозбереження в Україні;

- визначено вплив енергетичного сектору економіки на економічну політику та безпеку держави;

- розроблено математичну модель оптимального управління системою енергозбереження, спрямовану на мінімізацію енерговитрат;

- досліджено специфічні особливості енергозбереження на промислових підприємствах, що виготовляють великогабаритні вироби і мають світовий рівень конкурентоспроможності, а також потребують державної підтримки на стадії стратегічного планування;

- обґрунтовано пропозиції щодо удосконалення методів обліку енергоспоживання для підвищення економічної ефективності енергозбереження;

- удосконалено модель оптимального управління і економічної оцінки та вибору ефективних енергозберігаючих заходів для удосконалення організації управління процесами енергозбереження;

- побудовано математичну модель оптимального управління системою енергозбереження з умов мінімізації енерговитрат, враховуючи особливості виробництва великогабаритних виробів;

- встановлено напрямки здійснення державних програм з енергозбереження щодо розвитку і використання нетрадиційних паливно-енергетичних ресурсів.

Об'єкт дослідження - це процес управління енергозбереженням на великих машинобудівних підприємствах галузі, що виготовляють великогабаритні вироби.

Предметом дослідження є організаційно-економічний механізм управління процесами енергозбереження, спрямованими на підвищення ефективності виробництва.

Методи дослідження. З метою забезпечення вірогідності й обґрунтованості результатів дослідження був використаний широкий спектр загальнонаукових методів:

- теоретичних узагальнень і порівнянь - для розкриття змісту управління процесами енергозбереження з метою підвищення ефективності виробництва;

- порівняльний аналіз - при виявленні загальних і специфічних складових елементів процесу енергозбереження при виробництві великогабаритних виробів;

- системний підхід - для управління процесами економії енергії, аналізу енергозабезпечення і удосконалення стратегічного планування енергозбереження;

- метод математичного моделювання - для побудови математичної моделі динаміки енерговитрат підприємства, регіону;

- метод статистичних випробувань - для оцінки і прогнозування витрат різних видів енергоресурсів протягом року і ряду років, для виявлення тенденції до зниження енерговитрат;

- графічний метод - для вивчення і візуального відображення причинно-наслідкових зв'язків у досліджуваних явищах і процесах.

У процесі виконання поставлених в роботі задач використовувалися засоби дослідження факторного і системного аналізу: статистичний, математичне моделювання, економіко-статистичний та інші. Для обробки статистичного та інформаційно-фактологічного матеріалу використовувалась сучасна електронно-обчислювальна техніка.

Методологією дисертаційного дослідження є теоретичні положення сучасної економічної науки, фундаментальні розробки провідних українських і закордонних учених в області організації управління в цілому й зокрема в енергозбереженні.

Наукова новизна одержаних результатів дослідження полягає в розробці теоретико-методологічних і практичних напрямків удосконалення організації управління процесами енергозбереження, зокрема:

вперше:

- запропоновано концептуальний комплексний підхід щодо удосконалення організації управління процесами енергозбереження, який передбачає заходи щодо зменшення додаткових енерговитрат на стадії планування та управління виробництвом;

- розроблено математичну оптимізаційну модель управління виробництвом (на прикладі виробництва великогабаритних виробів), що дозволяє забезпечити мінімальні енерговитрати при збереженні високої якості продукції;

удосконалено:

- класифікацію резервів економії енергії на промислових підприємствах, яка дозволяє розробити методику оцінки економічних результатів та напрямків використання резервів енергозбереження, що враховує вагомість окремих видів резервів;

- організаційно-економічний механізм управління процесами енергозбереження, що враховує перевитрати енергії, характерні при виготовленні великогабаритних виробів;

дістало подальший розвиток:

- обґрунтування і застосування алгоритму моделі оптимального управління, який дозволяє використовувати енергозберігаючі технології на машинобудівних підприємствах;

- методичний підхід до оцінки паливно-енергетичних ресурсів.

Практичне значення одержаних результатів полягає в тому, що результати дослідження мають теоретично-методичний та прикладний характер. Теоретичне значення виконаних досліджень полягає в поглибленні і розширенні концептуальних підходів щодо удосконалення організації управління процесами енергозбереження. Розроблені положення доведені до рівня методичних рекомендацій.

Практичне застосування одержаних результатів досліджень щодо можливості практичного зменшення питомої енергоємності вітчизняного промислового продукту з використанням економічної оптимізаційної моделі управління виробництвом, підтверджується відповідними довідками (ВАТ "Турбоатом", довідка № 27/4309 від 12.09.2003 р.; ВАТ Лозівський ковально-механічний завод, довідка № 57/415 від 27.08.2003 р.). Висновки та узагальнення, викладені в дисертаційному дослідженні, використовуються в навчальному процесі Української інженерно-педагогічної академії, довідка № 101-01-43а від 06.10.2003 р.

Особистий внесок здобувача полягає в розробці концептуальних засад щодо удосконалення управління енергозбереженням. Автором обґрунтовані і розроблені методи дослідження рішення організаційних задач та запропоновано авторський системний підхід до здійснення енергозбереження. Суть авторського підходу складається з комплексного дослідження факторів, що впливають на енергоємність продукції, виявлення резервів економії енергії, обґрунтування пропозицій з удосконалювання організації управління процесами енергозбереження з метою підвищення ефективності виробництва в контексті вступу до ЄС і ВТО.

Дисертаційна робота є самостійним науковим дослідженням. Особистий внесок здобувача в надруковані у співавторстві наукові праці, відображений у списку опублікованих автором праць за темою дисертації.

Апробація результатів дисертації. Основні наукові розробки, висновки та рекомендації доповідалися автором на міжнародних науково-практичних конференціях: міжнародній науково-практичній конференції "Концепція стратегії розвитку Харківської області" (м. Харків, 2001 р.); міжнародній науково-практичній конференції "Информационные технологии: наука, техника, технология, образование, здоровье. MICRO, ICRO, CAD" (м. Харків, 2003 р.); міжнародній науково-практичній конференції "Особливості використання маркетингових технологій в умовах інноваційних змін в економіці" (м. Харків, 2005 р.).

2. Основний зміст роботи

У вступі обґрунтована актуальність дисертаційної роботи, визначено мету і задачі, предмет і об'єкт дослідження, відбито наукову новизну і практичне значення отриманих результатів.

У першому розділі "Теоретичні основи стратегії енергозбереження в України" показано стан і основні задачі, принципи та методи рішення проблеми енергозбереження в промисловості та їх значення в системі економічних відносин.

Особливо наголошується, що проблеми енергозбереження відіграють і будуть відігравати надалі велику роль у світовій економіці й в економіці України, з огляду на те, що потенціал енергозбереження складає близько 30% всього обсягу споживаних енергоресурсів.

Підкреслюється, що особливо актуальним є процес збереження енергії для енергоємних галузей, до яких відноситься, зокрема, виробництво машинобудівного устаткування великих габаритів, яке розвивається останнім часом досить динамічно і має добрі перспективи росту.

Дослідження показало, що основні причини підвищеної енергоємності промисловості України характерні і для досліджуваної галузі - великогабаритного машинобудування. До них, зокрема, відносяться: висока енерговитратність виробничих процесів, низька оснащеність споживачів енергії засобами обліку і контролю за витратами енергоресурсів, недостатня кількість кваліфікованого інженерного та економічного персоналу в області енергозбереження, відсутність енергозберігаючої культури у населення та інші.

Автором виділені фінансові, соціальні, виробничі, адміністративні, юридичні перешкоди на шляху впровадження на підприємствах енергозберігаючих заходів. Це розширює розуміння причинно-наслідкових зв'язків між енергозбереженням та енергоємністю готової продукції, як показником міжнародної конкурентоспроможності, який в умовах глобалізації забезпечується широкою низкою методів і механізмів державної підтримки.

Проведено критичний аналіз основних теоретичних положень, точок зору вчених на сутність даної проблеми. Узагальнено пропоновані рішення з енергозбереження на промислових підприємствах.

У роботі показано специфічні особливості енергозберігаючої діяльності підприємств у період нестабільного макроекономічного середовища. Це в першу чергу серйозні фінансові труднощі, що ускладнюють підприємствам можливості маневрування ресурсами, нерозвиненість інфраструктури ринку енергетичних ресурсів, функціонування підприємств в умовах підвищеної нестабільності, необхідність обліку і управління ризиками, постійний пошук нових інвестиційних джерел для фінансування енергозберігаючих технологій. Поряд з цим для підприємств відкриваються широкі можливості у виборі методів господарювання, форм і систем оплати праці, що мотивують раціональне використання ресурсів.

Дослідження методів аналізу енерговитрат на підприємстві ВАТ "Турбоатом" та інших показало, що прийнятий метод розрахунку питомої енергоємності не враховує видів енергії, що виробляються на машинобудівних підприємствах, використовуючи додаткові види енергії.

У другому розділі "Аналіз енерговитрат у системі виробництва великогабаритних виробів" автором досліджені причини перевитрат енергії за останні чотири роки на підприємствах ВАТ "Турбоатом", ДП завод ім. Малишева, ВАТ Лозівський ковальсько-механічний завод. Вони відносяться до найбільших споживачів енергії як у Харківському регіоні, так і в Україні. Автором був проведений аналіз енерговитрат у структурному розрізі, що поряд з відповіддю щодо структури витрат дає інформацію на питання про об'єктивність використання на підприємствах різних видів енергоресурсів з урахуванням економічних показників.

Враховуючи неоднакову ціну на різні види первинних енергоресурсів, що використовуються в промисловому виробництві, автором зосереджено увагу на використанні найбільш дешевої енергії. Ці обставини впливали, хоча і не завжди об'єктивно, на вибір джерел для використання енергії, як при опаленні, так і в особливо технологічних виробничих процесах.

Так, порівняно з 2000-2001 рр. у 2003 р. питомі витрати на опалення скоротилися на 13%, щорічно скорочуються технологічні витрати води і пари, спостерігається, хоча і не дуже яскраво виражена тенденція зниження витрат природного газу.

У той же час за досліджуваний період у різні роки відзначається зростання питомих витрат електроенергії в загальному балансі енергоресурсів з 38% до 64%. Причому це характерно не тільки для підприємств, що виробляють великогабаритні вироби, але і для машинобудівного комплексу України в цілому.

Як показують дослідження, процес енергозбереження на підприємствах у динаміці зручно простежити за допомогою об'ємних діаграм в координатах місяці - роки. При цьому найбільш чітко простежуються тенденції в енергозбереженні за допомогою поліноміальної двомірної регресії функції питомих витрат електроенергії.

Максимум енерговитрат, що спостерігався у 2000 р., вказує на закінчення періоду найбільш важких неекономічних заходів у сфері енергоспоживання. Подальша динаміка свідчить про тенденцію до зниження витрат електроенергії. У той же час слід зазначити, що інтенсивність зниження витрат електроенергії в останні роки знижується. Це свідчить про необхідність проведення визначених перетворень у системі енергозбереження.

З набагато більшою підставою останнє твердження відноситься до динаміки зміни витрат природного газу. Необхідно відзначити, що процес зниження, що намітився, питомих витрат цього виду енергоресурсу останнім часом практично припинився.

Найбільш ефективно знижуються витрати теплової енергії. Це пояснюється все більш повним переходом підприємств на опалення з використанням технологічного тепла, раціональною організацією робочих місць і систем циркуляції теплоносіїв. На думку автора, дана тенденція збережеться й у майбутньому. Цей факт бачиться особливо позитивним у світі підвищення тарифів. Аналогічні висновки відносяться і до дослідження динаміки споживання води. Позитивні тенденції в зниженні водоспоживання пояснюються не тільки більш раціональним її використанням, але і більш повним її обліком.

Одним з факторів, що впливає на питомі витрати електроенергії, є нерівномірність використання енергії протягом доби. Пікові навантаження не тільки не припустимі, але і, як показав проведений аналіз досліджуваних підприємств, приводять до підвищених витрат електроенергії. Для удосконалення методології стратегічного планування енерговитрат автором досліджувались функції управління енерговитрат і енергозбереження протягом 11 робочих діб. Зокрема, на підставі аналізу енергорапортів різних рівнів управління виробництвом нами зроблено висновок щодо можливості максимального вирівнювання загальної функції енергоспоживання.

У процесі проведених досліджень двічі за розглянутий період на трьох найбільших машинобудівних підприємствах були проведені спостереження протягом одинадцяти робочих діб з визначенням витрат електроенергії протягом кожної години. Аналіз проводився з урахуванням добових рапортів розподілу годинної енергії, що подаються відділами головного енергетика.

Наявність подібних функцій для підприємств дозволяє правильно розподілити роботу окремих підрозділів підприємства з метою, по можливості, максимального вирівнювання загальної функції енергоспоживання. У межах окремого підприємства подібні дії доцільно проводити для окремих цехів і підрозділів.

Побудова математичної моделі процесу вирівнювання енерговитрат, як показують дослідження, забезпечує істотний ефект енергозбереження. Критерієм оптимальності при цьому автором прийнята мінімізація функції відхилення загального споживання енергії великими споживачами від середнього значення.

Середньодобове відхилення може бути знайдено за формулою:

,

де - функція динаміки енерговитрат на -му підприємстві; - середня для системи підприємств величина енерговитрат; - час початку роботи -го підприємства.

Визначення параметрів для будь-якого підприємства, які б мінімізували зазначену функцію , представляється дуже актуальною задачею. Для перевірки існування мінімуму середньодобового відхилення наведемо приклад розрахунку для трьох великих підприємств Харківської області.

На графіку (рис. 1) відзначається наявність двох чітко виражених мінімумів, що підтверджує робочу гіпотезу автора про можливість організації роботи з мінімумом енерговитрат.

Рис. 1. Добовий графік навантаження при регулюванні початку роботи окремих підприємств.

Проведені дослідження показало, що на базі функції динаміки енерговитрат підприємства украй важливо розробити методи регіонального управління великими споживачами енергії на базі мінімізації сумарної динамічної функції енерговитрат.

У результаті виконаного дослідження виявлені резерви економії енерговитрат, визначена динаміка енерговитрат, доведено існування місцевих мінімумів і максимумів енергоспоживання, а також розроблено концептуальні засади щодо удосконалення механізмів управління енергозбереження.

У третьому розділі "Основні напрямки удосконалення організації управління енергозбереженням при виробництві великогабаритних виробів" обґрунтовано і запропоновано основні організаційно-технічні заходи щодо економії енергоресурсів.

В умовах ринкових відносин важливе значення має диференціація задач, що вирішуються на різних тимчасових етапах енергозберігаючої діяльності. Така диференціація повинна знайти своє відображення в задачах, що постають при аналізі можливостей економії енергетичних ресурсів.

Резерви енергозбереження автором пропонується поділити на наступні три групи: резерви, зв'язані з науково обґрунтованим видом використовуваної енергії; резерви, що визначаються удосконаленням технологічних процесів; резерви, пов'язані з удосконаленням процесів управління. Серед існуючих видів економії енергії на підприємстві вибирається такий, який дає найбільший ефект. Економічний ефект від використання резерву визначається за формулою:

де - економічний результат реалізації -го резерву; - витрати, необхідні для виконання -го заходу; - множина існуючих видів резервів; - множина заходів щодо реалізації -го резерву.

Відповідно до даного кола задач, поставлених перед аналізом енергозбереження на підприємствах, виділено такі методи їхнього рішення: розподіл усіх видів продукції підприємства на групи відповідно до питомої енергоємності; порівняльний аналіз підрозділів (підприємств) за показниками використання енергії; формування бази даних, що містить нормативний і фактичний рівень енерговитрат.

Встановлено, що на промислових підприємствах аналізованого профілю існують резерви енергозбереження, які можуть бути реалізовані шляхом короткострокових заходів, здійснюваних за рахунок поточних витрат. Інший вид резервів приводиться в дію за допомогою удосконалення стратегічного планування та довгострокових заходів. При цьому той же самий резерв енергозбереження може бути використаний шляхом проведення різноманітних організаційно-економічних заходів.

Автором побудована математична модель оптимального управління виробництвом системи великогабаритного устаткування. Проведено аналіз енерговитрат і побудована динамічна функція енерговитрат протягом всього періоду виготовлення деталей великих габаритів. Встановлена потужність у випадку виготовлення ізольованої деталі визначається функцією часу, що має в загальному випадку вид кусочно-безперервної функції.

Система диференційних рівнянь, яка описує динаміку витрат енергії в процесі виробництва системи великогабаритних виробів, враховує те, що кожен виріб характеризується загальним часом виготовлення та часом початку операції виготовлення :

де Q - функція витрат енергії для окремої деталі. Початковий момент часу визначається важливою умовою, кінцевий момент часу - максимальним значенням, що обирається з характерних параметрів часу роботи для кожного окремого виробу. Вимогам економії енергії буде відповідати значення мінімуму.

Очевидно, що точне рішення системи диференціальних рівнянь неможливе, особливо для кількості виробів більше двох. Тому рішення проводилось відомими чисельними методами, зокрема, методом Рунге-Кутта.

Вирішуючи систему рівнянь при різних параметрах , були одержані загальні енерговитрати при різних значеннях цих параметрів. При цьому показана динаміка енерговитрат при одночасному виробництві трьох високо габаритних виробів (двох коліс гідротурбін і одного ротора) виробництва ВАТ "Турбоатом") (рис. 2).

Рис. 2. Графік зміни енерговитрат у залежності від початку роботи виготовлення турбін.

На рис. 2 відображено сумарні енерговитрати, які мають досить чітко виражені мінімуми для визначених співвідношень параметрів. Особливо виражені два місцевих мінімуми. Також є і місцевий максимум, що однак не перевищує загальні витрати у випадку почергового виробництва системи виробів. На матеріалах виробництва запропонованої системи виробів автор дійшов висновку, що загальні витрати енергії на виробництво системи виробів при їхньому одночасному виготовленні менші, ніж загальні витрати при почерговому виготовленні.

В роботі виділені екстремальні точки початку роботи над окремими виробами, які відповідають мінімальним витратам енергії, причому економія при цьому може бути значною. Автором розроблено алгоритм, що дозволяє вирішити задачу організації процесу виготовлення великогабаритних виробів, виходячи з умови мінімізації енерговитрат.

Показано, що у випадку виготовлення деталей великих габаритів якість продукції перетворюється на значний фактор енергозбереження, оскільки бездефектна робота скорочує витрати енергії, що в ряді випадків можуть досягати 30% від загальних витрат енергоресурсів. У дисертаційній роботі показано, в яких випадках витрати на підвищення якості продукції дійсно ведуть до зниження витрат енергії.

Доцільність проведення комплексних заходів щодо зменшення додаткових енерговитрат при виготовленні великогабаритних виробів підтверджується отриманим економічним ефектом. Необхідні витрати при цьому включають витрати на придбання нової техніки, витрати, пов'язані з необхідністю проведення наукових, дослідницьких і конструкторських робіт, витрати, пов'язані з поліпшенням умов праці на робочому місці при виготовленні великогабаритних деталей. Математично це визначиться за формулою:

,

де - вартість одиниці оснащення; - кількість одиниць оснащення, необхідне для виготовлення деталі великих габаритів; - кількість енергоресурсів, що використовуються при виготовлені однієї деталі; - вартість окремого виду енергоресурсу; - середньостатистичні витрати окремого енергоносія, пов'язані з виправленням дефектів у великогабаритних виробах; - кількість необхідних досліджень і конструкторських розробок; - вартість необхідних досліджень і конструкторських розробок; - кількість одиниць оснащення, необхідне для створення належних умов праці в процесі виготовлення великогабаритних деталей; - вартість одиниці оснащення, необхідного для створення належних умов праці в процесі виготовлення великогабаритної деталі; - кількість одиниць оснащення, необхідного для створення належних умов праці в процесі виготовлення великогабаритної деталі; - додаткові витрати енергоносіїв, пов'язані зі створенням належних умов праці.

Недостатня орієнтація стратегії підприємств на енергопостачання та неефективність практичної діяльності відносно економії енергетичних ресурсів обумовили необхідність розробки цілісної системи управління процесами економії енергії на підприємстві (рис.3).

Рис. 3 Схема управління енергозбереженням на підприємстві

Вона складається з різних елементів: аналізу, стратегії енергозбереження, планування, організації енергозбереження та контролю, основним інструментом яких повинно стати вивчення їх взаємодії та мотивації.

Розроблені заходи природно не охоплюють усього різноманіття напрямків і шляхів підвищення енергозбереження. Разом з тим, як показало дослідження результатів діяльності базових підприємств, вони відіграють істотну роль у скороченні енергоспоживання і підвищенні рівня управління цими найважливішими економічними факторами. Все це створює передумови удосконалення стратегічного планування процесом енергозбереження.

енергозбереження праця якість витрати

Висновки

У роботі наведене теоретичне узагальнення і нове методично-прикладне вирішення наукового завдання щодо удосконалення організації управління процесами енергозбереження в Україні. Основні науково-практичні результати дослідження дали можливість зробити такі висновки:

1. Встановлено, що для проведення ефективної цілеспрямованої діяльності держави щодо організації та координації дій у сфері управління процесами енергозбереження необхідне комплексне застосування принципів та методів державної політики енергозбереження з використанням економічних важелів та стимулів для орієнтації управлінської, науково-теоретичної і господарської діяльності підприємств, установ та організацій на оптимальне використання і економію паливно-енергетичних ресурсів.

2. Аналіз реалізації державної програми енергозбереження показав, що на даному етапі ринкової трансформації ключовими факторами підвищеної енергоємності промисловості України є: недосконала державна політика в цій галузі; низька оснащеність споживачів енергії засобами обліку та контролю витрат енергоресурсів; висока енергоємність виробничих процесів; нестача кваліфікованого управлінського та інженерного персоналу в області енергозбереження, відсутність енергозберігаючої культури у населення.

3. Встановлено, що в умовах нестабільного макроекономічного середовища в процесі здійснення енергозберігаючих заходів, підприємства зустрічаються з серйозними організаційно-економічними труднощами, нерозвиненістю інфраструктури ринку енергетичних ресурсів, великими витратами, пов'язаними з необхідністю управління ринками, постійним пошуком нових інвестиційних джерел для фінансування ефективних енергозберігаючих технологій.

4. Обґрунтовано, що основними напрямками розвитку енергопостачання повинні стати поглиблення ринкових перетворень в паливно-енергетичної галузі, створення прозорого ефективного енергоринка, формування на його основі рівномірних міжгалузевих цін, гнучке об'єднання інструментів державного і кооперативного управління, створення високоефективних інтегрованих топливо-енергетичних компаній.

5. Метод аналізу витрат енергоресурсів, який прийнято на практиці, зокрема, розрахунок питомої енергоємності, не повністю враховує всі види енергії, що виробляються і споживаються машинобудівними підприємствами. Це призводить до неточності отриманих даних щодо фактичного енергоспоживання.

6. Побудовані автором поліноміальні регресії даних енерговитрат за досліджуваний період підтвердили робочу гіпотезу дослідження щодо виявлення тенденцій у зміні структури енерговитрат із зміщенням максимуму на опалення в 2000-2001 рр.

7. Заходи, спрямовані на зниження витрат електроенергії під час максимуму витрат енергосистеми, запропоновані автором, на міському, обласному та державному рівнях, забезпечують вирівнювання графіка споживання електричної потужності за рахунок зміни часу роботи промислових підприємств, зміщення початку роботи цехів та окремих виробництв по днях неділі, перехід роботи енергоємного обладнання на часи мінімальних навантажень енергосистеми, переносу роботи цехів та окремих виробництв на нічний час, зміщення початку роботи ранкової зміни.

8. В умовах енергетичного ринку важливе значення набуває диференціація задач, які вирішуються на різних часових етапах енергозберігаючої діяльності. У зв'язку з цим пропонується резерви енергозбереження поділити на три групи: резерви, які пов'язані з удосконаленням ресурсів, що застосовуються; резерви, які передбачають удосконалення виробничих процесів; резерви, пов'язані з удосконаленням процесу управління.

9. Для обґрунтування стратегічних напрямків удосконалення організаційно-економічного механізму енергозбереження автором побудована система диференційних рівнянь, яка визначає енерговитрати при виробництві системи деталей великих габаритів в залежності від часу початку виготовлення будь-якої із них.

10. Ефективність управління виробництвом великогабаритного обладнання істотно підвищується при використанні математичних моделей оптимального управління. Розроблений алгоритм дозволяє вирішити задачу виготовлення великогабаритних виробів, виходячи з умов мінімізації енерговитрат.

11. Реалізація комплексних заходів щодо зменшення ряду додаткових заходів при виготовленні великогабаритних виробів дозволила одержати економічний ефект в сумі 360-380 тис. грн. на рік.

Проведені дослідження дозволили здійснити комплексний перехід від часткових рішень до глобальних концептуальних підходів, що сприяло формуванню цілісної системної стратегії щодо удосконалення організації управління процесами енергозбереження, де знаходить своє відображення цілий ряд невирішених проблем в енергетичному секторі. Насамперед, це досягнення стабільного, надійного енергопостачання; ефективності використання традиційного палива; приєднання до процесів глобалізації в енергетичних транспортних системах; організація ефективної політики цін і тарифів; структури тарифів; правил купівлі-продажу енергії; співробітництво з державою в області законодавства і забезпечення нормативної бази щодо удосконалення державної системи управління енергозбереженням; поступової послідовності реалізації правил енергоринку; ефективне використання енергії; підготовку, перепідготовку і підвищення кваліфікації кадрів; програми управління енергозбереженням; напрямку охорони навколишнього середовища і зменшення впливу на зміну клімату.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Рябчиков М.Л., Кондратенко Н.О. Виробництво пакувальних матеріалів і проблеми енергозбереження // Коммунальное хозяйство городов. Вып. 25. Серия: технические науки. - К.: Техніка, 2000. - С. 218-221. Кондратенко Н.О. визначені фактори, які впливають на витрати енергії та їх залежність від варіації факторів.

2. Кондратенко Н.О., Рябчиков Н.Л., Евсюкова Л.А. Рациональное планирование занятий с учетом проблем экономии учебного времени и энергосбережения // Актуальні проблеми інженерної підготовки спеціалістів у вищих навчальних закладах інженерно-педагогічного профілю. - Харків: Українська інженерно-педагогічна академія, 2001. - С. 99-101. Кондратенко Н.О. оброблені дані експериментів по витратам часу та енергії.

3. Кондратенко Н.О., Пантелєєва Н.М. Про можливість мінімізації витрат енергії на протязі дня у межах регіону // Вестник национального технического университета "Харьковский политехнический институт-2". Харьков, 2002. - С. 9-13. Кондратенко Н.О. побудована поліноміальна регресія для отримання функціональної залежності погодинних витрат енергії, побудовано трьохмірний графік відхилення витрат енергії від середньодобових в залежності від часу початку роботи.

4. Кондратенко Н.О., Панченко Н.О. Система энергоменеджмента - необходимая составляющая экономии энергии // Коммунальное хозяйство городов. Вып. 46. Серия: экономические науки. - К.: Техніка, 2002. - С. 158-161. Кондратенко Н.О. запропонована структура та програма обліку енергоресурсів на підприємстві.

5. Кондратенко Н.О., Рябчиков Н.Л. Прогнозирование и оценка управленческих решений в сфере энергосбережения на промышленных предприятиях // Вісник Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна. - № 634. Економічна серія. - Харків, 2004. - С. 88-91. Кондратенко Н.О. оброблені дані споживання енергії великими підприємствами Харківської області.

6. Кондратенко Н.О. Економія енергії з урахуванням ймовірних параметрів розподілення властивостей продукції // Коммунальное хозяйство городов. Вып. 31. Серия: экономические науки.- М.: Техніка, 2001. - С. 178-180.

7. Кондратенко Н.О., Динамічне керування процесом виробництва деталей великих габаритів з мінімальними витратами енергії // Коммунальное хозяйство городов. Вып. 34. Серия: экономические науки.- К.: Техніка, 2001. - С.205-208.

8. Кондратенко Н.О. Формування моделі оптимального керування енерговитратами - актуальна задача машинобудування Харківщини // Вісник Харківського державного економічного університету. № 4.(20). Спеціальний випуск. - Харків, 2001. - С. 29-30.

9. Кондратенко Н.О. Математична модель оптимального керування виробництвом системи деталей великих габаритів // Вестник национального технического университета "Харьковский политехнический институт". Вып. 148. - Харьков, 2002. - С. 80-84.

10. Кондратенко Н.О. Регіональне керування оптимальною структурою роботи великих споживачів енергії // Коммунальное хозяйство городов. Вып. 40. Серия: экономические науки. - К.: Техніка, 2002. - С. 264-266.

11. Кондратенко Н.О. Энергоменеджмент машиностроительных предприятий в связи с качеством продукции // Вестник национального технического университета "Харьковский политехнический институт". Вып. 10. - Харьков, 2003. - С. 41-45.

12. Кондратенко Н.О. Региональное управление и обеспечение экологической стабильности в регионе и на отдельных предприятиях при организации системы энергоменеджмента // Вісник наукових праць Харківського інституту бізнесу і менеджменту. - Харків, 2005. - С. 303-304.

Размещено на Allbest.ru

...