РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ И РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ И СОСТАВА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЛИНИИ

Разработка технологических операций. Она состоит из рационального разделения операций на элементы и определения системы последовательных и параллельных действий, выполняемых машинами и докерами в ходе осуществления этих элементов. Поэлементный состав операций определяют по разработанным технологическим схемам, а также характеристикам выбранных перегрузочных машин и технологической оснастки. Во всех случаях число элементов должно быть сведено к рациональному минимуму. Содержание элементов, т. е. характер действий, выполняемых машинами и рабочими, зависит от груза, транспортных средств и технологических возможностей подъемно - транспортных машин и оснастки.

При разработке технологических операций руководствуются отраслевыми картами типовых и опытных технологических процессов, включая по возможности отработанные операции и элементы в готовом виде в проектируемую технологию. Содержание новых операций и элементов определяют на основании инструкций по эксплуатации машин и оснастки, испытания технологических процессов и технических средств их реализации. В ходе опытной эксплуатации и отработки нового технологического процесса операции уточняют и совершенствуют.

Содержание операций и их элементов излагают в описании технологического процесса с иллюстрациями в соответствии с требованием РД «Правила составления рабочих технологических карт в портах морского флота». Описание должно быть понятным, четким (не допускать различных толкований) и лаконичным. Технологическая документация не должна дублировать требования и указания действующих правил (Госгортехнадзора, ПТЭ, ПБТП, МОПОГ и т. д.), а также местных инструкций, которые докеры и производители работ должны знать и выполнять.

Определение содержания технологических операций создает условия для расчета показателей и количественного состава технологической линии.

Расчет показателей технологической линии. Прежде всего, производят расчет ее производительности. Операции технологического процесса образуют взаимосвязанную цепочку, действующую как одно целое. Поэтому все они имеют одинаковую производительность, равную производительности линии, несмотря на то, что потенциально возможность достижения определенной производительности на каждой операции своя. В общем, виде это условие выражается следующим образом:

P_л = j1P1 = j2P2 =j3P3 =….=jiPi (30)

Где: P1. Р2, - - … P_i — технологическая производительность выполнения отдельных операций, т/смену;

j1,j2 …ji—коэффициенты использования производительности операций.

Производительность технологической операции равна сумме производительностей машин или рабочих звеньев, параллельно ее выполняющих:

Pi = SР_зв . (31)

Например, при выгрузке пакетов ящиков с судна на склад портальным краном перемещение груза осуществляет один кран и производительность причальной операции равна производительности крана. Если с причала на склад груз доставляют и штабелируют два автопогрузчика, производительность складской операции равна сумме производительностей этих погрузчиков. Представим себе, что на судне пакеты формируют три звена рабочих, которые работают параллельно, причем каждое звено состоит из двух человек, так как ящики можно перемещать только вдвоем. Тогда производительность судовой операции будет равна сумме производительности трех пар рабочих.

Производительность перегрузочных машин, т/смену:

1.циклического действия

Р_м = Gn_ц = 3600gt_оп / t_ц ; (32)

2. непрерывного действия при перегрузке штучных грузов

P_m = 3600G_o t_{o п} v / l; (33)

3. непрерывного действия при перегрузке навалочных и насыпных грузов

Р_м = gKb² t_{o п} v / f, (34)

Где: G_o ,,G — соответственно вес одного места и подъема груза, Н;

п_ц — число циклов машины в смену;

t_ц . — с;

t_{o п} — оперативное (технологическое) время, т. е. время непосредственного выполнения перегрузочных операций, ч;

t_оп = t_см - t_пз –t_тп ; (35)

Где: t_см — продолжительность смены;

t_пз — время подготовительно - заключительных операций, ч;

t_тп — время технологических перерывов в работе, ч;

l — расстояние между центрами соседних мест груза на ленте конвейера, м;

v — скорость ленты конвейера, м/с;

g — коэффициент наполнения ленты конвейера;

К — коэффициент, зависящий от угла естественного откоса груза и интенсивности подачи груза на ленту;

b —ширина ленты, м;

f—удельный погрузочный объем груза, м/т.

Производительность ручных операций перемещения груза, т/смену

Р_i = = п_{р i} Р_{р i} t_оп , (36)

Где: P_pi —выработка одного рабочего на данной операции, определяемая на основании нормативов или обобщенных данных натурных наблюдений.

Массу одного подъема груза определяют, исходя из принятой технологии, т. е. она равна произведению массы грузового места на количество мест в подъеме. При перегрузке навалочных и насыпных грузов грейферными, машинами циклического действия вес одного подъема:

G =yW_r /f, , (37)

Где: y — коэффициент заполнения грейфера;

W_r — вместимость грейфера, м3;

f— удельный погрузочный объем груза,.

Цикл любой перегрузочной машины периодического действия почти всегда состоит из следующих элементов: нацеливание захвата на груз, захват или застройка груза, перемещение груза, нацеливание груза на место в штабеле и установка, освобождение или отстропка груза, перемещение порожнего захвата. При этом под НЗ и НУГ подразумевается та часть нацеливания, которая не совмещается соответственно с ПЗ и ПГ. В таких условиях продолжительность цикла машины может быть представлена как сумма продолжительностей его элементов:

t_п . == t_нз + t_зг + t_nr + t_нуг + t_or + t_пз . (38)

Затраты времени на НЗ, ЗГ, НУГ и ОГ при средних навыках докеров зависят от технологической характеристики груза, транспортных средств, подъемно - транспортных машин и технологической оснастки, а также от принятой технологии Его определяют из нормативов или на основании натурных наблюдений. Время t_пг и t_пз — это расчетные величины, зависящие от характера, скорости и возможности совмещения движений машины, продолжительности разгона и торможения механизмов и условий осуществления технологических операций.

Продолжительность перемещения груза и порожнего ГЗУ

t = K_сов St_i , (39)

где К_сов — коэффициент, учитывающий совмещение движений (принимают 0,7—1);

t_i — продолжительность отдельного движения (подъема, горизонтального перемещения, поворота, спуска и т. д.).

Продолжительность отдельного движения машины

T_i = t_п + t_y + t_т ., (40)

Где: t_п — время пуска механизма, с (принимают 2—8 с),

t_y — время установившегося движения, равное отношению пути перемещения к скорости, с,

t_т — время торможения механизма, с (принимают 2—8 с).

Путь для каждого движения определяют в результате вычерчивания трассы (траектории) перемещения груза.

Для точного учета совмещения строят циклограмму (график цикла) и определяют совпадающие участки.

Производительность технологической линии определяется производительностью лимитирующего звена, в качестве которого принимают наиболее дорогую и производительную машину из состава линии. В подавляющем большинстве случаев — это причальный кран или перегружатель для вариантов работы, предусматривающих загрузку или разгрузку судна; кран или перегружатель на железнодорожном грузовом фронте при обработке открытого подвижного состава через склад; складская перегрузочная техника при обработке крытых вагонов по складским вариантам.

Расчет состава технологической линии. После определения производительности линии с учетом выражения (30) рассчитывают потребное число машин для каждой из технологических операций, кроме лимитирующей:

n_{м i} = P_л /P_{м i} . (41)

Результат округляют до ближайшего числа в большую сторону, затем оценивают возможность одновременной работы полученного количества машин на конкретном рабочем месте. Если такс возможности нет, изменением технологии, увеличением масс подъема, грузоподъемности или других параметров машин увеличивают их производительность на рассматриваемой операции. В случаях, когда никакими реальными мерами не удается решить такую задачу, рассматриваемая операция становится лимитирующей и производительность линии принимается равной суммарной производительности максимального числа машин, которые могут в ней параллельно участвовать.

Численность рабочих в составе линии рассчитывают по оп рациям и далее результаты суммируют:

п_р =Sп_{р i} . (42)

Потребную численность рабочих на операциях ручного перемещения груза подсчитывают с учетом выражения (36). На остальных операциях число рабочих определяют согласно технологи требованиями ПБТП либо других правил или устанавливают натурными наблюдениями при испытаниях и опытной эксплуатации технологического процесса, подъемно - транспортных машин оснастки.

После определения численного состава и производительное технологической линии, пользуясь выражениями (14) и (16), по считывают трудоемкость перегрузки одной тонны груза и выработку на одного рабочего. Уровень комплексной механизации по каждой спроектированной технологической схеме определяется анализом содержания технологических операций, в нее входящих.

ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО ВАРИАНТА И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

В процессе проектирования технологии зачастую рассматривают несколько вариантов. В результате их сопоставления выбирают наилучший по комплексу показателей или по основному показателю. Такой вариант принято называть оптимальным, а показатель, по которому его выбирают, — критерием оптимальности. Независимо от того, производят сопоставление проектных вар антов, а если нет такой необходимости, так как технология определена однозначно, то выполняют технико-экономическое обоснование разработанного технологического процесса путем сравнения его с базовым (существующим, известным, широко распространенным).

Проектные варианты между собой, а также выбранный с базовым сопоставляют по различным критериям, изложенным в п.26, а также с учетом доступности реализации, которая оценивается, исходя из конкретных условий работы порта. Экономическая эффективность является важнейшим показателем технологического процесса и, как правило, служит критерием его оптимальности, поскольку наиболее полно отражает уровень затрат трудовых и материальных ресурсов.

С точки зрения экономической эффективности оптимальный вариант любого технологического решения выбирают по минимуму удельных приведенных затрат З_уд , р./(т - год), которые представляют собой сумму эксплуатационных расходов и капиталовложений, приведенных к году эксплуатации через нормативный коэффициент экономической эффективности капиталовложений:

З_уд == Э_уд + ЕК_уд = min, (43)

Где: Э_уд —удельные годовые эксплуатационные расходы, р./(т - год);

Е — нормативный коэффициент экономической эффективности капиталовложений (Е=0,15);

К_уд —удельные капиталовложения, р./т.

Величина, обратная нормативному коэффициенту экономической эффективности, является нормативным сроком окупаемости капиталовложений:

t = 1/E=6,7 года. (44)

Оптимальный вариант, выбранный по минимуму удельных приведенных затрат, проверяется по сроку окупаемости;

ΔК/ΔЭ < 6,7, (45)

Где: ΔК — дополнительные капиталовложения при внедрении нового варианта, р.;

ΔЭ — экономия эксплуатационных расходов за счет внедрения нового варианта, р./год.

Дополнительные капиталовложения и экономию эксплуатационных расходов определяют в результате сопоставления проектного варианта с базовым:

ΔK==Q(K _д - K ,); (46)

ΔЭ=Q(Э - Э ), (47)

Где: Q — годовой объем перегрузочных работ, тонно - операции.

Экономический эффект от внедрения проектной технологии:

ΔЗ = Q(З – З ). (48)

При определении удельных эксплуатационных расходов учитывают, что изменение производительности технологической линии приводит к изменению расходов не только в самом порту, но и на флоте, а также в смежных видах транспорта, так как меняется стояночное время транспортных средств под грузовыми операциями и связанные с этим расходы по их содержанию на стоянке. В связи с этим в общем случае:

Э_уд = Э +Э ; (49)

Где: Э — удельные эксплуатационные расходы по перегрузочным работам в порту, р./(т.год);

тс

Э — удельные эксплуатационные расходы по транспортным средствам за время перегрузочных работ, р./(т.год).

Величину Э_уд определяют как сумму удельной основной и дополнительной зарплаты докеров, удельных отчислений на социальное страхование и удельных эксплуатационных расходов на перегрузочное оборудование и технологическую оснастку т.е.:

Э = Э + Э + Э + Э + Э . (50)

Удельная величина основной зарплаты

Э = ТФ, (51)

Где: Т—трудоемкость перегрузки одной тонны груза, из (14);

Ф — тарифная ставка докера за 1 ч работы на соответствующем грузе и технологическом процессе.

Удельную величину дополнительной зарплаты и доплат докерам определяют как долю от основной зарплаты:

Э = К_д.з Э , (52)

Где: К_д.з — коэффициент, показывающий отношение доплат и дополнительной заработной платы к основной зарплате, начисленной по нарядам (определяют по статистической отчетности порта).

Аналогичным образом удельное отчисление на социальное страхование:

Э =К_с (Э + Э ), (53)

Где: К_с .— коэффициент отчислений от зарплаты докеров на социальное страхование (К_с =0,1).

Удельные эксплуатационные расходы на перегрузочное оборудование вычисляют как сумму удельных расходов по машинам каждого типа, входящим в состав технологической линии:

Э = SC_i /P_{м i} • (54)

Где: C_i — стоимость одного машино - часа работы машины i - го типа, р./машино - ч;

P_{м i} — производительность машины i - го типа определяют из выражения (15),т/смену.

Величину С_i определяют по калькуляциям порта или вычисляют по формуле:

С_i = (С_а + С_п + С_и )/t_м + С_т + С_э , (55)

Где: С_а — отчисления на амортизацию и текущий ремонт (р./год);

С_и — расходы на малоценный и быстроизнашиваемый инвентарь, которые принимают по отчетным данным порта, а при их отсутствии могут быть определены в размере 0,5% стоимости машины, р./год;

С_п — зарплата персонала, занятого техническим обслуживанием перегрузочного оборудования (р./год);

t_м — время работы машины i - го типа за год (определяют как отношение: Q/Р_{м i} ), ч;

С_т — расходы на топливо за 1 ч работы машины;

С_э — расходы на электроэнергию за 1 ч работы машины.

Расходы на топливо:

С_т = 1,05Nh_и g_т Ц_т (56)

Где: 1,05 — коэффициент расходов на смазочные материалы;

N — мощность двигателя, кВт;

h_и = 0,9 — коэффициент использования мощности двигателя;

g_т — расход топлива за 1 ч работы машины, кг/ч;

Ц_т — стоимость 1 кг топлива, р.

Расходы на электроэнергию

С_э =l,15h_о h_и N_s Ц_э (57>

Где: 1,15 —коэффициент расходов на смазочные и обтирочные материалы;

h_о — коэффициент одновременной работы электродвигателей,

h_о = 0,4¸0,6;

h_и — коэффициент использования мощности двигателей, для электропривода hи =0,75;

N_s — установленная мощность электродвигателей, кВт;

Ц_э —стоимость 1 кВт электроэнергии, р.

Отчисления на амортизацию и текущий ремонт определяются как процент от стоимости машины:

С_а = Ц_м (К_а + К_р ) / 100, (58)

Где: Ц_м — стоимость перегрузочной машины, р.;

К_а ., К_р — коэффициенты нормативных отчислений на амортизацию и текущий ремонт для машин соответствующего типа.

Если перегрузочные машины данного типа используют для перегрузки нескольких грузов, то соответствующую долю отчислений на амортизацию и текущий ремонт определяют пропорционально занятости машин на перегрузке рассматриваемого груза:

С_{а i} = С_а t_{м i} / St_{м i .} (59)

Расходы по зарплате персонала, занятого техническим обслуживанием перегрузочных машин,

С_п = [1 + К_д.з + (1 + К_д.з ) К_с ] t_м Ф_о Т_о /24 (60)

Где: Ф_о — тарифная ставка для рабочих, занятых техническим обслуживанием, р./чел. - ч;

То — нормативная трудоемкость обслуживания машины в сутки, чел.ч/суг или нормо - ч/сут.

Удельные эксплуатационные расходы на технологическую оснастку

Э = _{т i} , (61)

где: m — число типов технологической оснастки;

С_{т i} — отнесенная на 1 т груза стоимость i - го типа технологической оснастки представляющей собой малоценный инвентарь, или расходы на амортизацию и текущий ремонт оснастки, относящейся к основному оборудованию.

Удельные эксплуатационные расходы по транспортным средствам за время перегрузочных работ зависят от стояночного времени и стоимости содержания транспортных средств на стоянке:

Э = St_{c т i} K_{c т i} / S_{qi ,} (62

Где: t_{c т i} — время стоянки транспортного средства i - го типа в процессе перегрузочных работ, сут;

K_{c т i} — себестоимость содержания транспортного средства i - го типа на стоянке, р./сут;

S_qi — загрузка транспортного средства i - го типа, т.

Расходы по вагонам и автотранспорту весьма незначительны по сравнению с расходами по флоту и порту. Поэтому при сравнении вариантов их в большинстве случаев можно не учитывать

Удельные капиталовложения определяют как сумму удельных капиталовложений в перегрузочные машины Куд.м и технологическую оснастку К_уд.т :

К_уд = К_уд.м + К_уд.т , (63)

•при этом

К_уд.м . = S (Ц_{м i} / Р_{м i} t К_и.м ) (64)

Где: Ц_{м i ;} —стоимость машины i - го типа, р.;

Р_{м i} — производительность машины i - го типа [определяют из выражения (15)] т/смену;

t — годовой бюджет рабочего времени i - го типа, ч;

К_и.м — коэффициент использования бюджета рабочего времени машин i - го типа, зависящий от условий организации производства и определяемый по нормативам или по отчетным данным порта.

Удельные капиталовложения в технологическую оснастку определяются из выражения

К_уд.т = S Ц_{о i} / Q, (65;

Где: Ц_{о i} — отнесенная на перегрузку данного груза стоимость технологической оснастки i - го типа, р.;

В случае если для реализации технологического процесса требуется проведение работ по строительству или реконструкции зданий или сооружений, в эксплуатационных расходах учитывают дополнительную амортизацию и ремонт, а в капиталовложениях — соответствующие затраты.

Расчеты по сравнению вариантов и определение экономической эффективности ведут только по изменяющимся в результате внедрения технологического процесса статьям затрат, остальные разделы опускают и не учитывают.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: