Запропоновано методику оцінки економічної ефективності від впровадження періодичного діагностування асинхронних електродвигунів на підприємствах агропромислового комплексу.

Постановка проблеми. Сучасний електропривод, що реалізує процеси електромеханічного перетворення енергії, який в основному базується на використанні як приводних пристроїв асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором, конструктивно не складний. Разом з тим спостерігається порівняно високий відсоток виходу з ладу вказаних електродвигунів, що обумовлено різними чинниками [1]. Один з яких - це відсутність або незадовільний рівень періодичного діагностування електродвигунів. Зазначене пов'язано як з невисоким впровадженням нових розроблених методів періодичного діагностування, так і з відсутністю достовірної і простої методики оцінки економічної ефективності впровадження періодичного діагностування.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Існуючі методики оцінки економічної ефективності, головним чином, враховують або загальну економічну ефективність від впровадження нової техніки, або метод підвищення експлуатаційної надійності від впровадження конкретних дій певних дослідників [2]. Нажаль, достовірна і проста методика оцінки економічної ефективності впровадження періодичного діагностування серед останніх відсутня.

Мета статті. Тому у статті пропонується розробити методику оцінки економічної ефективності періодичного діагностування асинхронних електродвигунів. В даному випадку вона являє собою оцінку економічної ефективності варіантів технічного сервісу електродвигунів без застосування періодичного діагностування і при його застосуванні.

Основні матеріали дослідження. Існуючий варіант технічного сервісу на основі системи планово-попереджувальних ремонтів електрообладнання у сільському господарстві назвемо базовим. Варіант, що передбачає застосування періодичного діагностування, назвемо новим.

Розглянемо базовий варіант. Він передбачає певні сумарні витрати на отримання парка електродвигунів сільськогосподарського підприємства, які мають дві складові: витрати на технічний сервіс електродвигунів і витрати з причини відмов двигунів, тобто:

(1)

де В_сум - сумарні витрати на отримання парка електродвигунів сільськогосподарського підприємства, грн.,

В_серв - витрати на технічний сервіс електродвигунів, грн.,

В_відм - витрати з причини відмов електродвигунів, грн.

До складу витрат на технічний сервіс електродвигунів входять витрати на періодичне обслуговування, поточні ремонти та інші витрати на утримання сервісної служби підприємства. До складу витрат з причини відмов електродвигунів входять витрати на демонтаж електродвигунів, доставку їх до місця ремонту, капітальні ремонти, а також монтаж та налагодження їх після ремонтів на робочому місці.

Витрати на сервіс електродвигунів залежать від вартості технічного сервісу електродвигуна певного типорозміру і загальної кількості електродвигунів даного типорозміру, які знаходяться на технічному обслуговуванні, тобто:

, (2)

де В_{серв. і} - вартість технічного сервісу електродвигуна певного типорозміру, грн.;

N_{заг. і -} кількість електродвигунів даного типорозміру, які знаходяться на технічному обслуговуванні.

Враховуючи те, що

, (3)

де N_{заг -} загальна кількість електродвигунів, які знаходяться на технічному обслуговуванні, для подальшого аналізу вираз (2) представимо у такому вигляді:

. (4)

Якщо увести наступне позначення:

, (5)

де С_{серв -} середня вартість технічного сервісу одного електродвигуна, грн., то в підсумку вираз (4) прийме такий вид:

. (6)

Витрати з причини відмов електродвигунів залежать від вартості ліквідації наслідків відмов асинхронних двигунів певного типорозміру і кількості електродвигунів певного типорозміру, що відмовили і знаходяться на технічному обслуговуванні, тобто:

, (7)

де В_{відм. і} - вартість ліквідації наслідків відмов асинхронних електродвигунів певного типорозміру, грн.;

N_{відм. і -} кількість електродвигунів певного типорозміру, що відмовили і знаходяться на технічному обслуговуванні.

Враховуючи те, що

, (8)

де N_{відм -} загальна кількість електродвигунів, що відмовили і знаходяться на технічному обслуговуванні,

для подальшого аналізу вираз (8) представимо у такому вигляді:

. (9)

Якщо увести наступне позначення:

, (10)

де С_{відм -} середня вартість ліквідації наслідків відмови одного електродвигуна, грн., то в підсумку вираз (9) прийме такий вид:

. (11)

Таким чином, сумарні витрати на отримання парка електродвигунів сільськогосподарського підприємства (1) з урахуванням (6) і (11) можна представити у наступному вигляді:

(12)

асинхронний електродвигун економічна ефективність

Вирази (1) - (12) відбивають загальні закономірності виникнення матеріальних витрат при технічному сервісі електродвигунів. Якщо розраховувати сумарні витрати за певний проміжок часу, наприклад за рік, то необхідно враховувати середню вартість річного технічного сервісу асинхронних електродвигунів і відсоток електродвигунів, що відмовили, від загальної їх кількості, тобто:

(13)

де В_{сум. р -} сумарні річні витрати на отримання парка електродвигунів сільськогосподарського підприємства, грн.,

С_{серв. р -} середня річна вартість технічного сервісу асинхронних електродвигунів, грн.,

К_{відм -} відсоток електродвигунів, що відмовили, від загальної їх кількості за рік (коефіцієнт відмов).

У свою чергу, коефіцієнт відмов має три складові:

, (14)

де К_{відм. поч} - початковий коефіцієнт відмов, обумовлений недосконалістю конструкції і технології виготовлення електродвигунів, а також неправильним їх вибором для конкретних умов роботи;

К_{відм. зах} - коефіцієнт відмов, обумовлений незадовільним захистом асинхронних електродвигунів від аварійних режимів роботи;

К_{відм. зах} - коефіцієнт відмов, обумовлений низьким рівнем технічного сервісу асинхронних електродвигунів.

Отже, одним зі шляхів зниження сумарних річних витрат є підвищення рівня технічного сервісу. Цього дозволяє домогтись новий варіант технічного сервісу, який передбачає впровадження періодичного діагностування електродвигунів. Річні витрати на його впровадження залежать від вартості додаткового сервісу за рік і загальної кількості електродвигунів, що знаходяться на обслуговуванні, тобто:

, (15)

де З_впр - річні витрати на впровадження періодичного діагностування електродвигунів, грн.;

С'_{серв. р} - середня річна вартість додаткового сервісу електродвигуна, грн.

Таким чином, сумарні річні витрати на отримання парка електродвигунів сільськогосподарського підприємства згідно нового варіанту технічного сервісу, який передбачає застосування періодичного діагностування, що дозволить підняти технічний сервіс на необхідний рівень (тобто відмови з його вини повинні припинитись), складуть:

(16)

де В'_{сум. р} - сумарні річні витрати на отримання парка електродвигунів сільськогосподарського підприємства згідно нового варіанту технічного сервісу, грн.

Отже, зниження збитків від виходів з ладу асинхронних електродвигунів з причини низького рівня технічного сервісу або річний прибуток сервісної служби буде дорівнювати:

(17)

де

П_р - річний прибуток сервісної служби сільськогосподарського підприємства за рік згідно нового варіанту технічного сервісу внаслідок підвищення рівня технічного сервісу, грн.

Підставивши (15) у (17) та виконавши перетворення, отримаємо:

(18)

У свою чергу, економічна ефективність від впровадження періодичного діагностування:

(19)

Підставивши (15) і (17) у (19) та виконавши перетворення, отримаємо:

(20)

Розглянемо середню вартість ліквідації наслідків відмов для умовного випадку, коли на балансі сервісної служби знаходиться лише один електродвигун, причому вартість транспортування електродвигуна до місця ремонту і назад враховувати не будемо. Тоді отримаємо:

(21)

де Г_дм - грошові витрати на демонтаж і монтаж електродвигуна, грн.;

Г_кр - грошові витрати на виконання капітального ремонту електродвигуна, грн.;

Г_пн - грошові витрати на виконання пуско-налагоджувальних робіт електродвигуна, грн.

У свою чергу, середня річна вартість додаткового сервісу електродвигуна дорівнює:

, (22)

де Г_д - річні грошові витрати на проведення періодичного діагностування електродвигуна, грн.

Виразимо грошові витрати, зазначені у (21) і (22) через вартість нового електродвигуна (В_дв). Згідно [3] орієнтовно можна прийняти:

Г_дм = 0,01ЧВ_дв; Г_кр = 0,6ЧВ_дв; Г_пн = 0,2ЧВ_дв;

Г_д = 0,01ЧВ_дв.

Підставивши вказані значення у (21) і (22) отримаємо, що С_відм = 0,81ЧВ_дв; С'_{серв. р} = 0,1ЧВ_дв.

Крім того, відповідно до [4] орієнтовно можна прийняти, що К_{відм. серв} = 0,04.

Таким чином, економічна ефективність від впровадження періодичного діагностування буде дорівнювати:

Висновки

В результати дослідження було запропоновано методику оцінки економічної ефективності від впровадження періодичного діагностування при експлуатації асинхронних електродвигунів. Розрахунки за цією методикою показали, що збитки підприємств агропромислового комплексу від виходів з ладу електродвигунів знизяться більше, ніж у 2 рази, якщо вони будуть застосовувати періодичне діагностування встановлених асинхронних електродвигунів.

Список використаних джерел