Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ИННОВАЦИИ И ИХ РОЛЬ В ПРОИЗВОДСТВЕННОМ ПРОЦЕССЕ

1.1 Определение инноваций и их классификация

1.2 Инновационные процессы в металлургии

1.3 Оценка эффективности производства

2. СИТУАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАСТКА ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ ПАО «СЕВЕРСТАЛЬ»

2.1 Описание технологических процессов на участке внепечной обработки конвертерной стали

2.2 Анализ экономических параметров предприятия

3. ОСВОЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ИННОВАЦИИ

3.1 Описание проекта

3.2 Оценка экономического результата

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Схема расположения агрегатов сталеплавильного производства

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Движение металла в сталеплавильном производстве

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Параметры химически очищенной воды

ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Протокол испытаний установок очистки газа

ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Сортамент, фракционный состав и расходные параметры материалов применяемый на существующей УПК

ПРИЛОЖЕНИЕ 6. Параметры оборудования УПК2

ПРИЛОЖЕНИЕ 7. Мнение внешних экспертов Й. Фури, Л. Гарден, Б. Бавуа о работе установки печь ковш

ПРИЛОЖЕНИЕ 8. Экспертное мнение внешнего эксперта Bernard Bauvois

ВВЕДЕНИЕ

Инновации - это новшество, обеспечивающее качественный рост эффективности процессов или продукции, востребованное рынком.

Освоение инноваций не возможно без инвестиций.

Инвестиции - это вложения капитала (активов) на длительный срок в сферу коммерческой деятельности с целью получения прибыли. Инвестиции бывают разных видов: прямые и портфельные, внешние и внутренние, производственные (капитальные, материальные) и финансовые. В свою очередь капитальные инвестиции могут быть валовыми и чистыми.

На сегодняшний день в металлургической промышленности, основным направлением развития является снижение затрат на производство стали. [1]

Актуальность темы исследования выпускной квалификационной работы обуславливается тем, что при изменении метода обработки конвертерной стали значительно снизятся затраты на производство стали. Увеличится проходимость участков. Повысится производительность производства в целом. При этом нагрузки на некоторые агрегаты значительно снизятся, что приведёт к уменьшению износа оборудования.

Вопросы, которые связаны с проектированием инноваций, рассмотрены в работах таких авторов, как Маренков Н.Л., Тебекин А.В., Туккель И.Л., Шамина Л.К., Шичков А.Н. Авторы рассматривают специфику инновационных проектов и их влияние на деятельность предприятия.

Целью выпускной квалификационной работы является снижение материальных затрат на производство конвертерной стали, увеличения объёма производства и реализации продукции с заданными потребительскими свойствами.

Задачи, поставленные для достижения данной цели:

- изучить теоретические аспекты инноваций на производстве;

- проанализировать экономическую деятельность сталеплавильного производства;

- спроектировать инновацию на участке внепечной обработки;

- дать оценку эффективности предложенного проекта.

Объектом исследования является сталеплавильное производство публичного акционерного общества «Северсталь».

Предмет исследования - снижение затрат на производство стали.

Теоретическими базами исследования послужили авторские работы, посвящённые формированию и проектированию инноваций, их специфике, научная литература, материалы периодической печати, официальный сайт публичного акционерного общества «СеверСталь» и информация глобальной компьютерной сети Интернет. В качестве информационной базы использовались работы преподавателей кафедры управления инновациями и организации производства Вологодского государственного университета Борисова А.А., Кремлёвой Н.А., Шичкова А.Н., работы российских и зарубежных авторов.

Результаты исследования выпускной квалификационной работы в дальнейшем могут использоваться для совершенствования производственной системы предприятия.

Структура выпускной квалификационной работы состоит из введения, трёх глав, заключения и пяти приложений к работе.

Введение содержит обоснование актуальности выбранной темы, основание и, объект, предмет, цели, задачи проекта.

В первой главе рассматриваются теоретические вопросы, связанные с инновациями и инвестициями. Роль инноваций в современном металлургическом производстве.

Во второй главе проведён ситуационный анализ на примере участка внепечной обработки конвертерной стали публичного акционерного общества «Северсталь».

Третья глава посвящена освоению технологического проекта, направленного на снижение затрат на производство конвертерной стали. Подробно описан проект и требования к оборудованию, установке и требованиям охраны труда. Произведён расчет затрат на постройку объекта и ожидаемый эффект от освоения мероприятия.

Заключение включает в себя выводы по результатам выполненной работы.

Приложения содержат дополнительные и справочные материалы к работе.

1. ИННОВАЦИИ И ИХ РОЛЬ В ПРОИЗВОДСТВЕННОМ ПРОЦЕССЕ

1.1 Определение инноваций и их классификация

Инновация - взятый в употребление имеющий новизну или улучшенный продукт, товар, услуга или процесс, новый метод продаж или новый организационный метод в деловой практике, организации рабочих мест или во внешних связях.

Термин «инновация» происходит от латинского «novatio», что означает «обновление» (или «изменение»), и приставки «in», которая переводится с латинского как «в направление», если переводить дословно «Innovatio» -- «в направлении изменений». Само понятие innovation впервые появилось в научных исследованиях XIX века. Новую жизнь понятие «инновация» получило в начале XX века в научных работах австрийского и американского экономиста Й. Шумпетера в результате анализа «инновационных комбинаций», изменений в развитии экономических систем. Й. Шумпетер был одним из первых учёных, кто в 1900-х гг. ввёл в научное употребление данный термин в экономике. [2]

Хочется отметить, что инновация - это новшество, которое главным образом увеличивает эффективность данной системы. Вразрез распространённому мнению, инновации отличаются от изобретений.

Вместе с тем, инновации можно классифицировать:

По степени воздействия на экономику:

- базовые - построены на научных открытиях и крупных изобретениях новых поколений техники и технологии; их сбор приводит к новому технологическому уровню;

- улучшающие инновации благоприятствуют диффузии, растворению базовых инноваций;

- псевдоинновации - делают возможным, путем незначительного совершенствования базовых и улучшающих инноваций, достигнуть максимальной их эффективности, при этом увеличиваются и рынок сбыта, и сфера использования инноваций. Данный вид инноваций, к сожалению, наиболее распространенный.

В настоящее время предлагается следующая, наиболее полная классификация инноваций, представленная известным российским ученым А.И. Пригожиным на основе следующих признаков. Классификация инноваций отражена в таблице 1.

Таблица 1 - Классификация инноваций

Признак	Виды
Распространенность	Единичные, диффузные
Место в производственном процессе	Сырьевые, обеспечивающие (связывающие), продуктовые
Преемственность	Замещающие, отменяющие
Преемственность	Возвратные, открывающие, ретровведения
Ожидаемый охват доли рынка	Локальные, системные, стратегические
Степень новизны и инновационный потенциал	Радикальные, комбинаторные, совершенствующие
	Новые для отрасли в мире, новые для отрасли в стране, новые для данного предприятия (группы предприятий)

По степени влияния на процесс производства:

- расширяющие инновации нацелены на использование принципов и методов базовых инноваций в других экономических областях;

- заменяющие инновации предназначены для производства операций другим, более эффективным способом;

- улучшающие инновации устремлены для повышения качества выполняемых работ.

По уровню воздействия на факторы производства:

- комплексные инновации испытывают потребность существенных изменений в оборудовании, технологии, квалификации работников;

- локальные инновации - совершенствование отдельных местного характера элементов, например в продукции, оборудовании.

По области применения:

- технологические, продукт инновации в качестве новых продуктов и процесс ввода новых технологий, оборудования и материалов. Пиковое применение на практике определяют инновации технологического характера;

- организационно-управленческие - разработка и регулирование новой организационной структуры управления предприятием;

- экономические - потребление неприменяемых ранее систем и форм оплаты труда, методов управления производством;

- маркетинговые - эксплуатирование новых рынков и способов продвижения;

- социальные - использование ранее неприменяемых методов мотивации труда;

- экологические - применение и реализация новых технологий в области охраны окружающей среды;

- информационные - практика на новых информационных технологиях.

По причинам возникновения:

- стратегические усовершенствованы и предназначены для обеспечения конкурентных преимуществ продукта или услуги предприятия, организации;

- реактивные образовываются как реакция на действия конкурентов и, так же как стратегические, повергнуты на повышение конкурентных преимуществ товара или услуги.

По характеру удовлетворяемых потребностей инновации подразделяются:

- на создающие новые потребности;

- на удовлетворяющие имеющиеся потребности иным способом;

- на более эффективно удовлетворяющие имеющиеся потребности.

Данная классификация инноваций используется как для статистического учета, так и для представления конкурентоспособной продукции на рынке, которая оценивает уровень собственной конкурентоспособности, разрабатывает стратегию развития, обосновывает меры по совершенствованию менеджмента. [3]

В промышленности разделяют технологические инновации на два вида: продуктовые и процессные.

Продуктовые инновации содержат в себе освоение технологически новых или усовершенствованных продуктов.

Новый технологический продукт (радикальная продуктовая инновация) - это продукт, технологические параметры и функциональные признаки которого, полезное выполнение, дополнительные операции, а также состав используемых материалов и компонентов или предполагаемое использование принципиально новые, либо существенно отличаются от подобных характеристик и используемой ранее производимой продукции. Такие инновации основаны на принципиально новых технологиях или на совокупности существующих технологий в новом их использовании (в том числе на использовании результатов исследований и разработок). Образец инноваций радикального типа (принципиально новых): процессоры и дисковые видеомагнитофоны. Первый портативный дисковый плеер, сочетавший в себе существенные принципы построения магнитофонов и миниатюрных наушников, являлся инновацией второго типа. В обоих вариантах ранее не выпускалась подобная продукция.

Технологически усовершенствованный продукт - это продукт, долговечные или стоимостные характеристики которого были значительно усовершенствованы, за счет использования более действенных составляющих и материалов, частичного изменения одной или нескольких технических подсистем (для комплексной продукции).

Процессные инновации позволяют разрабатывать и осваивать технологически новые или в полной мере усовершенствованные производственные методы, включая методы отдачи продуктов. Данные инновации основаны на использовании нового производственного оборудования, ранее не известных методов организации производственного процесса или их комплексе, а также на использовании результатов анализа и разработок. Подобные инновации в большей степени направлены на повышение эффективности производства или передачи уже существующей на предприятиях продукции, но иногда предназначены и для производства и поставки технологически новой или усовершенствованной продукции, которые не могут быть произведены либо поставлены с использованием обычных производственных методов. [4]

В области услуг, услуга является технологической инновацией, если ее характеристики или способы использования либо принципиально новые, либо существенно усовершенствованы в технологическом отношении. Использование значительно усовершенствованного метода производств или передач услуг тоже является технологической инновацией. Она в свою очередь охватывает модернизацию в оборудовании или организации производства, связанных с изготовлением или передачей новых и усовершенствованных услуг, которые не имеют возможности производиться или передаваться с использованием существующих производственных методов, или с улучшением эффективности производства или передачи данных услуг. Данные изменения не являются технологическими инновациями, если они не относятся непосредственно к освоению новых или значительно улучшенных услуг либо способов их производства (поставки):

- организационные и управленческие изменения, включая переход на прогрессивные методы управления, освоение существенно измененных организационных структур, исполнению новых или значительно измененных направлений в экономической стратегии предприятия;

- работа со стандартами качества, например ISO 9000. [5]

В довершение, по месту в системе (на предприятии, в фирме) можно выделить:

- инновации на входе предприятия (изменения в выборе и использовании сырья, материалов, машин и оборудования, информации и др.);

- инновации на выходе предприятия (изделия, услуги, технологии, информация и др.);

- инновации системной структуры предприятия (управленческой, производственной, технологической).

В зависимости от глубины вносимых изменений выделяют инновации:

- радикальные (базовые),

- улучшающие,

- модификационные (частные).

1.2 Инновационные процессы в металлургии

Для исследования разновидности растущего развития металлургии важно уделить особое внимание индивидуальности инновационного процесса в отрасли. Столь применимая оценка в устоявшихся секторах экономики, к которым, бесспорно, относится металлургия, вызывает огромные сложности. С одной стороны, имеющие преимущества в отрасли технологий были освоены больше ста лет назад и не изменились. С другой стороны, каждый осваиваемый в металлургии объект уникален, так как направлен на специфику используемой сырьевой базы и определенных требований к выпускаемой продукции. Этим обозначены особенности используемого на предприятиях технологического процесса и используемого оборудования. [6]

К реальным объектам металлургического производства понятия «типовой проект» или «традиционный сортамент» можно применять только со значительной мерой условности. Разработка оценки уровня развития, количества инноваций в производстве, показатели освоения новой номенклатуры изготавливаемой продукции и оборудования для ее производства, затрат на НИОКР не в полной мере учитывают особенности металлургии. Например, номенклатура выпускаемой продукции меняется несколько раз в течение одного дня. Новые марки продукции и технологии их производства могут не применяться многие десятилетия. В дальнейшем их свойства становятся востребованными, и под влиянием изменений в сопряженных отраслях они получают массовое тиражирование.

Процесс совершенствования технологических способов производства носит непрерывный характер. Исторически для производства металла из чугуна использовались конверторные установки, затем им составили конкуренцию мартеновские цеха, а с развитием криогенных технологий самым перспективным и производительным агрегатом для выплавки стали стал кислородный конвертор. До сих пор в металлургии производят сталь агрегаты, разработанные более сотни лет назад. Показатели их производительности отличаются не только от первоначальных, но и от параметров 5-10 летней давности. Включение новых элементов в сопряженные производства (обогащение руд, использование новых флюсов или легирующих, вакуумирование, финишная обработка и т.п.) непосредственно влияет на металлургический процесс и улучшает качество выпускаемой продукции.

Возникают очевидные проблемы оценки уровня и скорости развития инновационных процессов в металлургии, связанные с учетом затрат на научные исследования. В данном случае целесообразно исходить из концепции открытых инноваций. Освоению новых продуктов большое внимание уделяют закупщики металла, проводя соответствующие исследования. По новым технологиям металлургического производства проводятся исследования компаниями, изготавливающим металлургическое оборудование. При относительно универсальном для мировой металлургии технологическом базисе структура металлургического производства в отдельных странах мира существенно различается. Сохранение данных отличий (пропорций между переделами) на протяжении длительного времени указывает на их объективный характер, определяемый экономическими, а не технологическими причинами. Это объясняется специфическими условиями, формирующими тенденции развития металлургии в конкретных странах. Вместе с тем, можно отметить и процессы универсального характера в развитии металлургического производства, связанные с инновационными изменениями в отрасли.

1.3 Оценка эффективности производства

Эффективность - (в переводе с латинского - действующий, производительный, дающий итог). Отражает развитые, разные системы, процессы, явления.

В настоящий момент любое частное предприятие создается и функционирует с основной целью - получение хозяином дохода.

Процесс должен приносить доход, размер которого вносит существенный вклад в его стоимость. При этом доход будет стабильным только тогда, когда производство будет стабильно производить продукцию с заданными потребительскими свойствами, имеющими конкурентные преимущества товары. При этом конкурентные преимущества должны иметь не только уникальные потребительские свойства продукции, но и выгодную структуру затрат на ее производство, требуемое количество чистой прибыли, обеспечивающей собственникам бизнеса планируемые дивиденды и амортизационный фонд от материальных и нематериальных активов. Достаточный для простого и расширенного воспроизводства активной части основных производственных фондов. То есть производство должно быть постоянно развивающимся (инновационным) и прибыльным.

Термин «инновация» происходит от латинского слова «innovato», что означает обновление или улучшение.

Любые продукты интеллектуальной деятельности только тогда становятся инновационными ресурсами, когда они будут поставлены на баланс в качестве нематериальных активов и выступят как инновации.

В последнее время повышается значение влияния инноваций как основ конкурентных преимуществ и залога долгосрочного экономического роста. Поэтому появилась необходимость рассматривать инновацию как систему управления, основанную на принципах и функциях менеджмента.

Термин «инновационный менеджмент» может быть представлен с нескольких точек зрения:

- инновационный - значит адекватный изменениям во внешней и внутренней среде организации. С этой точки зрения к инновационному менеджменту относятся все теоретические положения и практические приемы в области управления инновационными процессами;

- инновационный менеджмент - управление изменениями в организации;

- инновационный менеджмент - управление техническим развитием, совершенствованием продуктов и используемых технологий.

В рыночной экономике производства вынуждены самостоятельно осваивать и разрабатывать экономически целесообразные инновации, поэтому необходимо вырабатывать эффективные подходы к оценке актуальности их использования.

При рассмотрении способов производства большинства предприятий России, к обоснованию актуальности освоения инноваций в виде нового вида продукции видно, что предприятия не уделяют требуемого внимания к таким пунктам как оценка нематериального актива и расчет его амортизации. Это приводит к увеличению налогооблагаемой базы и операционной прибыли и как следствие является сдерживающим фактором в развитии инновационных процессов.

В оценочных технологиях существует три подхода к оценке стоимости инновации:

- доходный подход оценки исходит из прогнозируемого потока доходов;

- сравнительный подход в целом исходит из рыночных данных стоимости сопоставимых объектов и аналогов;

- затратный подход из стоимости составляющих элементов или затрат на воспроизводство (стоимость восстановления или стоимость замещения).

Существующая сегодня система бухгалтерского учета основных фондов предприятий является препятствием в накоплении нематериальных активов. Согласно бухгалтерским правилам нематериальный актив может быть поставлен предприятием на баланс по стоимости, полученной затратным подходом. Как правило, расходы на создание нематериального актива очень маленькие, и нет смысла по затратной стоимости ставить их на баланс.

Можно обойти это препятствие и поставить на баланс нематериальный актив по стоимости, полученной доходным подходом. Правовое поле позволяет это сделать.

Доходный метод или метод дисконтированных доходов обладает рядом преимуществ относительно других методов оценки:

- позволяет получить прогнозную, то есть будущую доходность фирмы, что представляет наибольший интерес для инвестора;

- через ставку дисконта определяет прогнозную доходность, исчисляемую с учетом рисков инвестиций, предполагаемых темпов инфляции и изменений конъюнктуры на рынке;

- дает возможность учесть экономический износ фирмы, показателем которого является превышение рыночной стоимости, полученной методом накопления активов, над рыночной стоимостью, полученной методом дисконтирования доходов.

При реализации метода дисконтирования доходов для оценки инновации соблюдается следующий порядок действий:

- определяется операционная прибыль от освоения инновации;

- рассчитывается дисконтированный денежный поток от нематериального актива.

Под дисконтированием понимают операцию приведения будущих разновременных доходов к текущему моменту времени. В основе операции дисконтирования используется норма (ставка) дисконта i.

Весьма актуальным вопросом при расчете методом дисконтированных доходов является определение ставки дисконтирования и срока амортизации нематериального актива.

Применение низкой ставки может завысить дисконтированную стоимость будущих денежных потоков, что может привести к выбору неэффективного проекта. Использование чрезмерно высокой ставки может привести к потерям, связанным с упущенной выгодой.

Предлагается ставку дисконтирования принимать равной внутренней доходности предприятия, так как на существующих предприятиях России ставка дисконта выше ключевой ставки Центрального Банка, что позволяет учесть не только инфляционную составляющую, но и возможные риски, связанные с колебанием отрасли и общеэкономическими рисками.

После оценки стоимости нематериального актива, с которой он будет поставлен на баланс предприятия, необходимым является определение способа его амортизации.

В условиях рыночной экономики амортизационные отчисления не являются независимым параметром в экономике производственного процесса, поэтому требуют системного подхода к анализу амортизационного механизма.

Необходимо обратить особое внимание на то, что амортизационный фонд от нематериальных активов идет на расширенное воспроизводство, то есть на модернизацию, освоение новых видов продукции и новые разработки.

В настоящее время наиболее актуальным является нелинейный метод начисления амортизации, хотя большинство предприятий продолжают начислять амортизацию линейным методом. [7]

Любое предприятие вправе по своему усмотрению выбрать удобный для себя способ начисления амортизации, отразив свое решение в учетной политике. Причем от того, какой метод будет выбран, зависит скорость списания на расходы стоимости актива. В налоговом учете амортизацию можно начислять двумя способами - линейным и нелинейным (п.1 ст.259 НК РФ). При первом способе амортизация начисляется равномерно на протяжении выбранного срока. В случае же выбора нелинейного метода списания начисление амортизации происходит по-другому. Нельзя не отметить, что данный метод имеет явное преимущество - на первоначальном этапе начисления амортизации можно использовать ускоренный механизм. [8]

Таким образом, при использовании данного подхода для оценки актуальности освоения инноваций (новых видов продукции) и использовании начисления амортизации на нематериальные активы снижается налогооблагаемая прибыль предприятия и появляются средства, которые должны использоваться на дальнейшее инновационное развитие, что необходимо для поддержания конкурентных преимуществ и получения прибыли в условиях рыночной экономики.

Эффективность показывает, на сколько, развито производство. При оценке эффективности необходимо чётко понимать её критерий и показатели. Показатели экономической эффективности дают представление о том, какой ценой затрат ресурсов достигается экономический эффект. С их помощью измеряется уровень эффективности производственно-хозяйственной деятельности. Измерить уровень эффективности одним инструментом невозможно, потому, как он складывается под воздействием многих факторов, порой противодействующих друг другу. Поэтому среди всей совокупности показателей принято выделять один, наиболее выразительно характеризующий уровень эффективности, имеющий не только количественный, но и качественный показатель. Такой показатель в экономике принято называть критерием. В качестве критерия могут выступать различные показатели:

- объём производства;

- чистая прибыль;

- затраты на производство.

Анализ показывает, что данные показатели характеризуют в большей мере цели производства, чем соотношение между затратами и результатом. В наибольшей мере требованиям оценки экономической эффективности отвечает такой показатель, как производительность труда. Который чаще всего называют в качестве критерия эффективности производственно-хозяйственной деятельности предприятия. Относительно частных показателей экономической эффективности, то их номенклатура зависит от цели и объекта оценки. Иногда понятия «критерий» и «показатель» употребляются как синонимы. Такой подход нельзя назвать обоснованным. Дело в том, что результат производственно-хозяйственной деятельности или осуществление тех или иных организационных, технических, экономических и других мероприятий может быть выражен качественно и количественно, то есть имеет качественную и количественную определенность. Качественная сторона производственного результата отражается критерием, а количественная показателями эффективности. Показатели эффективности, количественно выражающие какой-либо критерий, различаются между собой по полноте, с которой они характеризуют эффективность. Так, показатель производительности живого труда является локальным по отношению к показателю производительности совокупного труда, он охватывает лишь часть сферы функционирования труда.

В частности в сталеплавильном производстве используются такие показатели:

- объём произведенной стали;

- средняя скорость разливки на УНРС;

- количество слитых плавок с конвертера;

- количество плавок попавших в заданный химический анализ;

- выход годного металла с одной плавки;

- металл с первого предъявления;

- уровень брака и т.д.

Данные показатели позволяют производить промежуточный срез, который позволяет корректировать производственное задание на месяц и на сутки. [9]

Различают стоимостные, натуральные, условные и другие экономические показатели. Но не все показатели полезны одинаково. На пример объём произведённой продукции не в полной мере отражает то, что производство успешное, в этот объём может попасть брак, маленький выход годного металла, попадание не металлических включений и т.д.

Поэтому показатели эффективности должны быть выбраны с таким расчётом, чтобы персонал мог на них повлиять, таким образом эти показатели можно установить и для расчёта оплаты труда персоналу. Их называют ключевые показатели эффективности труда. [10]

2. СИТУАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЦЕХА ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ КОНВЕРТЕРНОЙ СТАЛИ

2.1 Описание технологических процессов на участке внепечной обработки конвертерной стали

ПАО «Северсталь» находится в г. Череповец по адресу Мира 30. Предприятие имеет смешанную российскую форму собственности с долей собственности субъектов Российской Федерации. Предприятие выпускает продукцию для таких отраслей как:

- судостроение;

- автомобилестроение;

- железнодорожное оборудование;

- бытовые приборы;

- метизы;

- промышленная упаковка;

- сельскохозяйственная техника и другие отрасли, где применяется металл для изготовления продукции. [11]

ПАО «Северсталь» является предприятием с полным производственным циклом, включающим коксохимическое, агломерационное, доменное, электросталеплавильное, конверторное и прокатные производства. [12]

В наше время металлургия является важнейшей отраслью в промышленности России. При этом ситуация на рынке остаётся по-прежнему не стабильной. Ситуация осложняется снижением мировых цен на металлопродукцию и сырьё. По этому главным инструментом для снижения стоимости металла, является снижение материальных затрат на производство стали. Безусловно, для этого потребуются инновации и как следствие инвестиции. Для этого, на предприятии проводятся мероприятия для стимулирования подачи предложений по улучшению качества и снижению затрат. В частности в ПАО «Северсталь» разработана так называемая «Фабрика идей». Каждый работник может воспользоваться либо компьютером, либо бланком для подачи идеи. Его идея будет рассмотрена на комиссии. Отдел экономистов и экспертный блок помогают работникам просчитать целесообразность идеи и затраты на её реализацию.

Так же создаются команды качества на отдельных участках и кросс функциональные команды, на которых определяются узкие места производства и методы решения данных проблем. На командах качества рассматриваются не глобальные, но не менее важные идеи внутри отдельно взятого участка производства. На кросс функциональных командах, рассматриваются более глобальные идеи, которые решаются с привлечением экспертного блока, экономистов, бухгалтерии и т.д. Фабрика идей стимулируется денежными поощрениями, на производстве. К сожалению фонд оплаты труда не увеличивается прямо пропорционально увеличению объёмов производства. Система оплаты труда состоит из базовой цели и амбициозной. Как только амбициозная цель достигается на протяжении трёх месяцев, так сразу она становится базовой. По этому, увеличение фонда оплаты труда не происходит. Рассмотрим возможности для снижения затрат на производство стали, на примере сталеплавильного производства в ПАО «Северсталь». [13]

Участок внепечной обработки входит в состав сталеплавильного производства. Сталеплавильное производство состоит из трёх основных цехов:

- цех выплавки конвертерной стали;

- цех внепечной обработки конвертерной стали;

- цех разливки конвертерной стали.

Цех выплавки конвертерной стали состоит из трёх конвертеров. В конвертере происходит кислородная продувка смеси чугуна и лома с добавлением легирующих элементов и ферросплавов. Основными проблемами цеха выплавки конвертерной стали, являются стойкость конвертера и количество проведенных ремонтов в год.

В цех выплавки конвертерной стали входят три установки доводки металла и одна установка печь ковш. На установках доводки металла происходит коррекция химического состава плавки до заданных параметров и обработка плавки кальцием, если это предусматривает технология приготовления плавки.

Схема движения металла в сталеплавильном производстве представлена на рисунке 2.1 приложения 2.

Основными проблемами цеха внепечной обработки, является отсутствие возможности регулировать температуру плавки в сторону увеличения на установке доводки металла. По этому если плавка слита с конвертера с меньшей температурой, чем требуется для разливки металла на машинах непрерывной разливки конвертерной стали, то такую плавку приходится отправлять на установку печь ковш для поднятия температуры. Установка печь ковш состоит из трёх электродов, которые при обработке плавки погружаются в плавку. Также на установке существует бункер для задачи сыпучих материалов. На рисунке 1 приведена схема установки печь ковш.

Рисунок 1 - Схема установки печь ковш

В состав цеха разливки конвертерной стали входят пять машин непрерывной разливки стали. Основными проблемами цеха разливки являются, низкая загруженность в связи с потерями объёма производства плавок в цехе внепечной обработки стали. В связи с увеличением количества переподготовок, увеличиваются затраты в цехе разливки конвертерной стали. Это вызвано тем, что количество разливаемых плавок на одном промежуточном составляет в среднем двенадцать плавок. Так, как цикличность передачи плавок из цеха внепечной обработки не стабильная, то приходится часто производить переподготовки МНЛЗ, что в свою очередь приводит к дополнительным затратам на запуск УНРС.

В данный момент основными затратами на производство стали являются:

- металлошихта (лом и чугун);

- затраты на ферросплавы и легирующие элементы;

- затраты на энергию (электричество, кислород, аргон);

- затраты на производство чугуна, в частности расход кокса на производства чугуна.

Не малой долей затрат на производство стали приходится на устранение аварий на УНРС. В связи с тем, что не все плавки проходят через установку печь ковш, попадаются плавки с плохим усреднением температуры, либо маленькой выдержкой плавки, что в свою очередь может привести к прорыву металла и не качественной продукции. Увеличенное количество времени между сливом плавки с конвертера и началом её обработки на участке внепечной обработки стали приведёт к тому, что выдержка плавки будет увеличена, что в свою очередь приведёт к более долгой стабильной температуре при разливке плавки на УНРС. Более стойкая температура плавки позволит отдавать плавку для разливки с более низкой температурой, что в свою очередь позволит разливать плавки с более большей скорость разливки. Соответственно увеличится количество разливаемых плавок. [14]

Основной статьёй затрат является закупка ферросплавов. В связи с тем, что отсутствует возможность обрабатывать все плавки на УПК, приходится увеличивать время продувки плавки и температуру сливаемой плавки из конвертера. Из-за того, что плавки приходится перегревать, происходит повышенное окисление металла, большое количество легирующих элементов и ферросплавов переходит в шлак. При этом увеличенное время продувки плавки приводит к повышенному износу футеровки конвертера.

Футеровка конвертера состоит из корундовых блоков, так называют кирпичи с повышенной температурной стойкостью. В данный момент производится шесть ремонтов в год. Уменьшение количества времени продувки позволит значительно уменьшить количество ремонтов.

Не менее важна и роль человеческого фактора. В настоящее время в публичном акционерном обществе «Северсталь» постоянно проводятся тренинги и обучение персонала. Тренинги проходят на тему:

- восемь видов потерь;

- методы решения проблем;

- моделирование производственного процесса;

- тренинг добиться большего вместе.

Менеджеры и руководитель проходят специальное обучение, как привлекать персонал к улучшению производства. Основной проблемой является вопрос о том, как пробудить в персонале чувство хозяина на производстве, следить за состоянием оборудования, как за своим личным.

Расход сопутствующих материалов для разливки стали так же влияет на стоимость металла. Постоянно происходят испытание новых видов погружных стаканов, защитных труб, футеровки промежуточного ковша и т.д.

Вопросам экологии уделяется также не малое внимание. При выпуске плавки и дальнейшей её обработке на участке внепечной обработки стали, в атмосферу выбрасывается большое количество металлической пыли и продуктов распада. Поэтому было принято решение о строительстве установки улавливания неорганизованных выбросов. На построение установки было потрачено 5000 млн. руб.

2.2 Анализ экономических параметров предприятия

С переходом Российской экономики на инновационный путь развития, изменились методы, инструменты и технологии функционирования предприятий. Предприятия стремятся иметь продукцию с конкурентными преимуществами, низкими затратами на производство и планируемый акционерами доход предприятия.

В инновационном производстве конкурентоспособность определяется уровнем развития менеджмента и инновационности материальных активов. Поэтому для стабильного развития предприятия требуется создать непрерывную систему разработки инноваций, для получения стабильного дохода, что в свою очередь приведёт к окупаемости инвестиций. [15]

Рассмотрим систему развития инноваций на примере ПАО «Северсталь». Основным направлением увеличения конкурентных преимуществ в сталеплавильном производстве, выбрано снижение материальных затрат на производство конвертерной стали. Активы предприятия позволяют вкладывать в инвестирование инноваций, как в долгосрочные, так и в краткосрочные.

Так же существует проблема низкой производительности агрегатов на отдельных участках производства в частности на участке внепечной обработки конвертерной стали. Не менее важной проблемой остаётся снижение металлозавалки. На рисунке 2 приведён график снижения металлозавалки с 2004 г. по 2014 г.



Рисунок 2 - График температуры выпуска металла и расхода металлозавалки

На основании данного графика видно, что снижение температуры выпуска металла ведёт к снижению металлозавалки. В период с 2012г. по 2014г. дополнительными факторами снижения металлозавалки при увеличении температуры выпуска явились:

- начало использования шрота;

- реконструкция УНРС №5;

- трансфер технологии УНРС №5 на другие УНРС.

В настоящее время из-за специфичности предприятия основными затратами являются, материальные затраты на производство стали. Они составляют 98% от всех затрат на производство. Величина данной суммы связана с тем, что объёмы производства конвертерной стали составляют 9,5 млн. т в год. [16]

При средней оплате труда, которая превышает прожиточный минимум в шесть раз, затраты на оплату труда составляют 0,9-1% от всех затрат. На рисунке 3 приведена схема затрат на производство конвертерной стали.



Рисунок 3 - Графическая схема структуры затрат на производство стали

Схема структуры затрат подчёркивает, что основными затратами на производство конвертерной стали (98%), составляют материальные затраты. Поэтому основным направлением развития является снижение материальных затрат на производство.

На основе вышесказанного предлагается установить установку печь ковш №2, которая позволит значительно повысить пропускаемость участка внепечной обработки конвертерной стали. Что в свою очередь приведёт к увеличению объёма производства конвертерной стали. И как следствие увеличит объём реализованной продукции. В публичном акционерном обществе «Северсталь» работа выстроена, так что объём произведённой продукции равен объёму произведённой продукции. Это вызвано тем, что система производства сформирована так, что производство стали не начинается пока не поступит заказ от потребителя. В следствии чего исключены:

- складирование готовой продукции;

- лишние запасы вспомогательных материалов;

- потери продукции потерявшие потребительские свойства. [17]

3. ОСВОЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ИННОВАЦИИ

3.1 Описание проекта

На основе всего выше сказанного мы приходим к мнению, что основным направлением развития для сталеплавильного производства является снижение затрат на производство стали. После проведённого анализа сталеплавильного производства стало отчётливо понятно, что цех внепечной обработки является узким местом сталеплавильного производства. Было принято решение обеспечить производство более быстрым и качественным процессом внепечной обработки. Установка второй установки печь ковш позволит в полной мере разгрузить и повысить производительность участка. Вторая установка печь ковш будет расположена на месте участка обработки промежуточных ковшей. Участок ремонта промежуточных ковшей будет перенесён в другой пролёт. Наличие рельсовых, передаточных телег позволит сделать это безболезненно для производства. Для УПК 2 потребуется дополнительный кран, место для дополнительного крана тоже имеется. [18]

Главной технологической направленностью является улучшение подготовки металла к разливке, исключение химического подогрева металла.

Основными целями данного проекта являются:

- унифицирование технологии внепечной обработки стали и обеспечение 100% обработки плавки на одном агрегате, снижение волатильности процесса;

- снижение температуры металла на выпуске из конвертера с 1657⁰С до 1620⁰С;

- снижение содержания (FeO) в конвертерном шлаке с 29,9% до 25% (на объеме металла через УПК) и соответственно снижение расхода металлозавалки на 4,6 кг/т;

- снижение расхода ферросплавов и добавочных за счет снижения окисленности металла и исключения химического подогрева:

- Al катанки на 0,52 кг/т, FeSi65 на 0,38 кг/т, FeMn78 на 0,27 кг/т (на конструкционном сортаменте);

- Al катанки на 0,14 кг/т (на низкокремнистом сортаменте);

- улучшение условий эксплуатации футеровки конвертера - повышение ее стойкости до 5200 плавок за компанию;

- увеличение объемов производства стали в режиме 3-х конвертеров до 84 плавок в сутки и выход на объемы производства 10,283 млн. т стали в год.

УПК2 позволит увеличить количество таких обработанных плавок как:

- штрипсовые и судостроительные марки стали с обработкой на УВС;

- штрипсовые и судостроительные марки стали без обработки на УВС;

- рядовой сортамент, низкокремнистые марки стали при необходимости корректировки температуры и проведения десульфурации.

Ввод нового агрегата позволит получать металл с количеством серы менее 15ppm. Устройство установки печь ковш позволяет регулировать температуру в очень маленьком диапазоне. Следовательно участок внепечной обработки будет в силах передавать плавки с минимальной погрешность ± 2°С. Обработанные плавки на установке печь ковш имеют очень стойкую температуру. То есть на участок разливки представится возможность заказывать плавки с более низкой температурой, а следовательно увеличить скорость разливки на УНРС.

Расположение проектируемого участка имеет жёсткую планировочное ограничение, ниже приведём все требуемые параметры для установки УПК2:

- УПК №2, трансформаторная подстанция, высоковольтное помещение в ЦРКС, пролет «И-К», оси «7ч11»;

- система подачи легирующих материалов в ЦРКС, ряды «К-Л», в осях колонн «1ч11»;

- расположение остального оборудования определяется при проектировании.

В настоящее время цеха производства конвертерной стали обеспечены энергоносителями, имеющими следующие параметры.

Электроэнергия:

- переменный ток 380/220В частотой 50 Гц;

- постоянный ток 220В;

- напряжение внешней сети (ГПП-ЗА РУ-10кВ, РУ-6кВ, ГПП-З РУ-35кВ).

Вода техническая:

- вода техническая, полного оборотного цикла;

- давление 0,5 Мпа;

- температура в летнее время 35°С.

Вода техническая осветленная условно грязного оборотного цикла:

- давление 0,4 Мпа;

- температура в летнее время 35°С.

Сжатый воздух:

- давление 0,3 ч 0,4 МПа (в межцеховых сетях);

- 100% влажность до капельной влаги.

Пар насыщенный:

- давление 0,6ч1,0 МПа;

- температура 130ч150°С.

Природный газ:

- давление 0,5 МПа;

- теплота сгорания 7900 ч8000 ккал/м³.

Кислород технический:

- давление 1,8ч2,2 МПа;

- давление 1,5 МПа;

- объемная доля кислорода 99,5% об.

Аргон чистый газообразный ГОСТ 10157-79:

- давление 1,3ч1,5 МПа;

- качество высшее.

Азот газообразный:

- давление 0,5ч0,8 МПа;

- фактическое содержание азота 99,99% об.

Азот промильный:

- давление 1,5ч2,3 МПа;

- фактическое содержание азота 99,99% об.

При использовании установки печь ковш повышается шум, температура окружающей среды и запылённость. С последним будет бороться не так давно установленная система улавливания неорганизованных выбросов. Для того чтобы персонал мог беспрепятственно работать на участке им выдаётся всё необходимое оборудование и личный инструмент защиты, респираторы, одежда со специальной пропиткой для работы при высоких температурах.

Ниже перечислим все требуемые установки помещений и технические решения:

- закупка и монтаж оборудования комплекса УПК №2;

- сооружение объектов технологического назначения;

- система подачи материалов;

- обеспечение электроснабжения;

- устройство сетей, систем водоснабжения, теплоснабжения, газоснабжения, канализации и отведения случайных (грунтовых) вод;

- устройство сетей обеспечения транспортной логистики и связи;

- оснащение противопожарной системой;

- оснащение системой видеонаблюдения;

- оснащение новых технологических объектов АСУ ТП с организацией сетей передачи данных;

- сохранение технологической схемы передачи полупродукта выплавки конвертерной стали в цеха производства электростали для дальнейшей обработки и разливки на машины непрерывной разливки (УНРС, МНЛЗ);

- устройство вспомогательных и обслуживающих площадок с ограждением;

- устройство постов управления механизмами насосной станции для подачи воды на охлаждение оборудования УПК №2, помещения гидравлики, венткамеры;

- устройство помещений для размещения КТП 10/0,4 кВ (для обеспечения собственных нужд УПК №2), печного трансформатора 45МВА, высоковольтного оборудования 35кВ и электрооборудования технологических механизмов УПК;

- сохранение железнодорожного пути № 19 для вывоза шлаковых чаш из ЦРКС;

- перенос участков, помещений и оборудования, попадающих в зону размещения УПК №2 в пролете «И-К», оси «1ч15» (помещения мастерской по сборке шиберных затворов, мастерской по сборке стопоров-моноблоков; бетононасосной станции для заливки контрольной футеровки промковшей, крышек стальковшей и зондов; универсальной установки выдавливания стакан-дозаторов из отработанных промковшей (1 ед. на период устройства УПК №2, всего для своевременного обеспечения технологического процесса 3 единицы; участка удаления скрапа из промковшей; участка отгрузки скрапа в автотранспорт; мест хранения (остывание) отработанных промковшей с УНРС №1 и №5;

- сооружение отдельно стоящей компрессорной станции для обеспечения осушенным сжатым воздухом УПК-2 и объединенной газоочистки;

- предусмотреть собственную систему водоснабжения ХОВ с устройствами для охлаждения воды в теплообменниках (насосные агрегаты, запорная арматура, основные и подпиточные трубопроводы с теплоизоляцией и опорами, бак уравнивания напоров или приемная камера, самопромывные фильтра, пластинчатые теплообменники);

- гидравлические системы и помещения с оборудованием и контрольно-измерительными приборами должны быть защищены от возможных возгораний в случае технологических аварий;

- трубопроводы и приборы в пределах оборудования должны быть укрыты или разработаны мероприятия для исключения замерзания в холодное время года;

- аспирационные газоходы системы подачи материалов подключить к объединенной технологической газоочистке УПК №2 и УДМ №1, №2, №3;

- новые кабельные трассы предпочтительнее выполнить по кровле главного корпуса;

- в местах возможного скопления азота и аргона (троллейные тоннели, приямки и т.д.) предусмотреть установку газоанализаторов; над всеми входами в помещения, расположенными ниже отметки «±0» м, установить звуковую, световую и визуальную сигнализацию/информацию;

- предусмотреть улавливание пыли в местах пересыпки материалов тракта подачи сыпучих материалов;

- АСУ комплекса УПК№2;

- система учета энергоресурсов с выдачей сигнала в АСУ «Энерго» производства КС.

Для установки комплекса понадобится следующее оборудование:

- трансформатор;

- два сталевоза (Q=520 т) с троллейной системой электроснабжения;

- два четырехручьевых трайб-аппарата для ввода проволоки;

- стенд для хранения и наращивания электродов с механизмом зажима электродов;

- кран-балка для замены фурм и электродов Q =10 т;

- контрольно-измерительная аппаратура (давление, расход, температура технологических сред, электроэнергии и т.д.);

- трак подачи сыпучих материалов и ферросплавов;

- установка растаривания и подачи дорогостоящих материалов на УПК №2 для автоматизированной отдачи ферросплавов с обеспечением сохранности материалов;

- пульт управления (ПУ);

- АСУ ТП - программное обеспечение;

- экспресс-лаборатория;

- пневмопочта.

Инженерное оборудование, сети и системы:

- отопление и вентиляция;

- аспирационные воздуховоды от мест пересыпки системы подачи материалов;

- воздуховоды к системам газоочистки;

- электроснабжение;

- водоснабжение, канализация, ливневые стоки;

- связь;

- системы видеонаблюдения;

- система противопожарной защиты;

- силовое электрооборудование;

- электроосвещение;

- горячее водоснабжение (определяется при проектировании);

- системы снабжения охлаждающей водой, сжатым воздухом, аргоном, азотом, природным газом;

- система учета энергоресурсов с выдачей сигнала в АСУ «Энерго» производства КС.

В состав установки входят:

- три электрода с электродержателями с системой зажима электродов и перемещения;

- портал с токоподводящими держателями, оборудованный системой поворота электродов в две позиции;

- устройство для подъема электродов с гидравлическим приводом подъема;

- печной трансформатор мощностью не менее 45 МВА, с системой регулирования мощности трансформатора;

- короткая сеть;

- токоотводящие консоли;

- насосно-аккумуляторная станция;

- два автоматических устройства для взятия проб, замера температуры и измерения окисленности с цепными приводами и частотным управлением скорости подъема и опускания;

- две ручные фурмы для замера температуры и активности кислорода, включая контроллер и локальное устройство индикации;

- два устройства для подъема и опускания верхней аварийной продувочной фурмы с механизмом наклона и подъема;

- вытяжные устройства для отходящих газов;

- устройство для продувки металла в стальковше нейтральными газами снизу;

- фурмы для продувки металла сверху;

- устройство для измерения величины свободного пространства над расплавом и толщины шлака в стальковше;

- магазин для хранения фурм;

- система измерения водорода в стали;

- система оперативного замера содержания FeO в шлаке;

- система видеонаблюдения за состоянием металла в стальковше схема расположения агрегатов.

На рисунке 1.1 приложения 1 указана схема расположения агрегатов сталеплавильного производства. Не менее важно выполнить требования к безопасности и гигиене труда. Принятые при проектировании технические решения должны соответствовать действующим правилам безопасности производства для предприятий черной металлургии.

...