В современных условиях проблема расчёта производственной мощности приобретает свою актуальность в связи с необходимостью: проведения реструктуризации производства [1], развития инновационной деятельности [2]. Обоснованный расчёт этой мощности позволит существенно сократить фондоёмкость производства и объём капитальных вложений, что особенно важно, когда экономика в стране находится в кризисном состоянии [3]. На объективность расчёта производственных мощностей, влияют многочисленные факторы, которые не всегда учитываются в расчётах.
Понимая важность исследуемой проблемы, была поставлена цель — разработать предложения по улучшению методики расчёта производственной мощности. Для достижения поставленной цели предлагается решить следующие задачи:
- Рассмотреть теоретические основы расчёта производственной мощности;
- Уточнить требования к размещению производственных мощностей;
- Выполнить расчёт производственной мощности на реальном примере производства асфальтобетона.
В зависимости от характера производства расчет годовой производственной мощности предприятия производится в натуральном и в стоимостном выражении в несколько этапов:
- на первом этапе определяют максимально возможный выпуск продукции на базе имеющихся производственных мощностей, исходя из их нормативной производительности;
- на втором этапе определяются мощности, необходимые для производства продукции в зависимости от потребностей рынка в отдельные периоды;
- на третьем этапе определяют производственную мощность, исходя из пиковой суточной потребности в производимой продукции.
Производственная мощность (production capacity) — это наибольший выпуск продукции за год при нормативном использовании ограниченных ресурсов в натуральном или денежном выражении [4].
Расчёт производственной мощности в натуральном выражении
производится для специализированных предприятий. Производственная мощность предприятия в натуральных показателях (production capacity in physical terms) — это способность технологической совокупности машин, оборудования и производственных площадей к максимальному выпуску продукции за год (сутки, смену) в соответствии с установленной специализацией, кооперированием производства и режимом работы при нормативном использовании располагаемых ограниченных ресурсов.
Производственная мощность предприятия в натуральных показателях определяется по мощностям ведущего основного технологического оборудования: установок, агрегатов, различных групп оборудования ведущих производственных единиц: цехов, участков.
1. Производственная мощность (Мr) предприятия, цеха, участка, который оснащен однотипным предметно-специализированным оборудованием (ткацкие станки, прядильные машины и т.д.), определяется по формуле:
Mr = Пч ⋅ Фпл ⋅ Н, (1)
где Пч — часовая производительность оборудования; Фпл — плановый (эффективный) годовой фонд времени работы единицы оборудования, в час; Н — среднегодовой парк единиц, принятого для расчёта определённого вида оборудования, кол-во един.
2. Производственная мощность (Мr) агрегатов периодического действия (химические агрегаты, электролизные ванны для производства алюминия автоклавы, пропарочные и сушильные камеры и др.) определяется по формуле:
Mr = Вм ⋅ (Фпл / tцп) ⋅ КВГ, (2)
где Вм — масса исходного сырья, в натуральных показателях; Фпл – плановый годовой эффективный фонд времени работы оборудования, в час; tцп — продолжительность цикла переработки единицы сырья в готовую продукцию, в час; КВГ — коэффициент выхода готовой продукции из сырых материалов.
3. Для определения производственной мощности (Мr) цехов крупносерийного и массового производства, используют годовой плановый (эффективный) фонд времени и такт работы конвейера:
Mr = Фпл ⋅ tц, (3)
где Фпл - годовой плановый (эффективный) фонд времени работы конвейера, мин; tц — такт схода готовых изделий с конвейера, мин.
4. Производственная мощность (Мr) предприятия или цеха при однотипном оборудовании (текстильная фабрика и т.п.) рассчитывается по формуле:
Мr= Фпл ⋅ Мп ⋅ Н ⋅ Кэ ⋅ Ки, (4)
где Фпл — плановый (эффективный) фонд времени работы оборудования за год в час; Мп — паспортная часовая производительность установки, в натуральных показателях; Н — среднегодовое количество используемого однотипного оборудования, шт.
Средневзвешенные коэффициенты экстенсивного (Кэ) и интенсивного (Ки) использования мощности оборудования.
5. Мощность по пропускной способности производственных площадей (Рпл) определяется по формуле:
Рпл= Ппл⋅ Фпл⋅ Нв, (5)
где Ппл — производственная площадь цеха, м2; Фпл — плановый (эффективный) годовой фонд времени работы цеха, участка, дни; Нв — нормативный выпуск продукции с м2 в день, в натуральных показателях.
Для соответствия пропускной способности ведущих цехов, участков и остальных звеньев предприятия пользуются коэффициентом сопряженности (Кс), который определяется по формуле:
Кс = М1 / (М2 ⋅ Руд), (6)
где М1, М2 — мощность агрегатов, участков для которых определяется коэффициент сопряженности, в принятых единицах измерения; Руд — удельный расход продукции первого цеха для производства продукции второго цеха.
6. Производственная мощность для ведущего цеха (Мц) рассчитывается по формуле:
Мц = M1a1 + M2a2 + … + Mnan, (7)
где М1, М2,…Мn — производственная годовая мощность данного вида однотипного оборудования; а1, а2,…, аn — количество единиц данного вида оборудования.
Для полного расчета производственной мощности предприятия необходимо учесть предварительное выравнивание загрузки по ведущим участкам и цехам, то есть добиться согласованного использования оборудования по его группам и стадиям обработки.
При анализе производственной мощности учитывается степень использования мощности предприятия, он характеризуется коэффициентом использования мощности (КИМ), который определяется по формуле:
Ким = Оф / Мсрг, (8)
где Оф — фактический объем выпуска продукции, в натуральных показателях; М срг — расчётная среднегодовая производственная мощность, в натуральных показателях.
Расчет производственной мощности в стоимостных показателях
Планирование развития производственной мощности предприятия должно координироваться с планируемым приростом объемов выпуска товаров и услуг в следующей последовательности:
1. Разрабатывается плановый баланс:
Мп = Мфкс + Мн + Мм ± Мт + Мр, (9)
где Мп — плановая среднегодовая мощность предприятия, руб; Мфкс — среднегодовая фактическая мощность предприятия на конец отчетного года в планируемой структуре реализуемых товаров с учетом рыночного спроса, руб; Мн — увеличение производственной мощности за счет интенсивных факторов, руб; ±Мм — изменение производственной мощности за счет изменения механовооруженности труда на предприятии, руб; ±Мт — изменение производственной мощности за счет изменения численности рабочих основного производства, руб; ±Мр — резервная производственная мощность, принимаемая на уровне не менее 5%., руб.
2. Рассчитывается среднегодовая производственная мощность предприятия (Мф):
Мф = Qф [m/Км + (1-m)/Кт], (10)
где Qф — фактически выполненный объем товаров и услуг, руб; m — удельный вес механизированных работ, в долях единицы; Км, Кт — коэффициенты использования соответственно машинных и трудовых ресурсов, в долях единицы.
Км = ∑Кмi ⋅ αi, (11)
где
Кмi = (1-Кцi) ⋅ (1-Квi), (12)
где αi — удельный вес маш.-час; i-группы машин в общей сумме отработанных машино-часов, в долях ед; Кцi, Квi — коэффициенты целосменных и внутрисменных простоев машин, в дол.ед.
Кт = (1- Кцт) ⋅ (1- Квт), (13)
где Кцт, Квт — коэффициенты целосменных и внутрисменных простоев рабочих, в долях ед.
3. Определяется коэффициент использования производственной мощности за отчетный период (Ки):
Ки = Qф / Мф, (14)
Рассчитывается фактическая мощность на конец года (Мфк)
Мфк = Qф [m ⋅ Тмк + (1-m) ⋅ Ттк]:100, (15)
где Тмк - темп роста механовооружённости труда на конец отчётного периода к её среднегодовому уровню, в %-х; Ттк - темп роста численности рабочих на конец отчётного периода к среднесписочной численности, в %-х.
4. Рассчитывается фактическая мощность предприятия на конец отчетного года в планируемой структуре спроса товаров и услуг. Мфкс рассчитывается по формуле:
Мфкс = Мфк ⋅ Кс, (16)
где Мф — фактическая производственная мощность предприятия на конец отчетного года, руб; Кс — коэффициент изменения рыночной структуры спроса на продукцию в планируемом году, рассчитываемый по данным условного примера таблицы 1.
Продукция | Объем выпуска за отчетный год, фактически в млн.руб.(Qфi) | Фактические затраты труда в отчетном году чел.-ч/млн.руб. (Iфi) | Индекс спроса на продукцию в планируемом году (ai) | Qфi Iфi ai | Qфi Iфi | Qфi ai |
А В С | 220 40 180 | 25 18 30 | 1,1 0,9 1,3 | 6050 648 7020 | 5500 720 5400 | 242 36 234 |
∑ | 440 | 13718 | 11620 | 512 |
Откуда коэффициент спроса (Кс) составит:
Кс = (∑ Qфi Iфi ai / ∑ Qфi Iфi) / (∑ Qфi ai / ∑ Qфi) = (13718 / 11620) / (512 / 440) =1.181 /1.164 = 1.015, (17)
Различают входную, выходную, проектную и среднегодовую производственные мощности.
Под входной мощностью понимают производственную мощность предприятия (цеха, участка) на 1 января текущего года или на конкретную дату.
На конец планового периода определяют производственную мощность предприятия (участка, цеха), которая называется выходной мощностью (Мк), рассчитывается по формуле:
Мк = Мн + Мс + Мр + Мп + Миз + Мв (18)
где Мн — производственная мощность на начало периода; Мс — ввод мощности в результате строительства; Мр — прирост мощности вследствие реконструкции предприятия; Мп — увеличение мощности в результате технического перевооружения и других мероприятий; Миз — увеличение или уменьшение мощности вследствие изменения номенклатуры и трудоемкости продукции; Мв – уменьшение мощности из-за выбытия оборудования.
На предприятиях (цехах, участках), мощности которых введены в действие, но не освоены, за производственную мощность принимается введенная в действие проектная мощность.
Среднегодовая мощность (the average annual capacity of the plant) — это мощность, которой будет располагать предприятие (цех, участок) в среднем за расчетный период или за год; она определяется балансовым методом:
Мгод = Мн + ∑(Мвв ⋅ Чвв) / 12 — ∑ (Мв ⋅ Чв) / 12, (19)
где Мн — производственная мощность на начало периода; Мвв — мощности, введенные в действие в течение года; Чвв — число месяцев эксплуатации введенной в действие мощности; Мв — выбывшие в течение года мощности; Чв — число месяцев с момента выбытия мощности до конца года [4].
Требования к размещению производственных мощностей
Хозяйствующий субъект — это производственная единица, которая организует свою предпринимательскую деятельность от выпускаемой продукции. Основы размещения хозяйствующих субъектов зависят от многих факторов: наличия реальной потребности в новой продукции, состояния экологической обстановки, наличия необходимых площадок для размещения новых мощностей, вида производства, социальных проблем размещения, наличия трудовых ресурсов, уровня развития региональной инфраструктуры, уровня качества жизни в субъектах РФ. Для наилучшего размещения предприятий промышленности руководствуются следующими принципами [4]:
- с учетом близости источников сырья, энергии и потребителей конечной продукции;
- тесной увязки отраслей для комплексного рационального использования природных ресурсов, более полного учёта задач по охране и наиболее эффективного освоения ресурсов;
- обеспечения рациональной пространственной концентрации производств в виде: территориально-производственных и территориально-отраслевых комплексов или промышленных районов, зон и узлов;
- кооперирования производства между различными предприятиями, сокращающего нерациональные перевозки, обеспечивающего максимально возможное комплексное развитие и размещения местных производств;
- стоимость проекта создания.
После суммирования затрат по каждому из этих факторов и корректировки полученной суммы на величину агломерационной экономии производится сравнение различных вариантов размещения и осуществляется выбор лучшего из них по критерию наименьших издержек.
Расчет годовой производственной мощности асфальтобетонного завода
На основе исходных данных, приведенных в примере 1.
Пример 1. Для расчёта годовой производственной мощности асфальтобетонного завода (АБЗ) предприятия ООО фирма «Магистраль»..
Исходные данные:
1. Для расчета мощности технологическая схема АБЗ представлена на рисунке 1.
2. Спецификация систем и механизмов АБЗ
- Система дозирования инертных материалов (агрегат питания). Система дозирования инертных материалов предназначена для выдачи исходных материалов (щебня, песка) в соответствии с заданной рецептурой и подачи их на ленточный наклонный конвейер. Система состоит из блоков (бункеров) с ленточными конвейерами. Инертные материалы (щебень и песок) подаются в бункера через решетку для того, чтобы проконтролировать размер фракций. Объемы бункеров и их количество зависит от модификации завода. Управление системой дозирования производиться автоматически при смене вида асфальта или вручную оператором;
- Наклонный ленточный конвейер (питатель). Наклонный ленточный конвейер (питатель) предназначен для подачи (перемещения) отобранных инертных материалов от агрегата питания к сушильному барабану;
- Сушильный барабан со встроенной горелкой. Сушильный барабан выполняет функцию нагрева и сушки, поступаемых с ленточного конвейера инертных материалов (щебень и песок). Изготавливается из специальной листовой стали, которая гарантируется долговечностью и износостойкостью. Кольца выполнены из высокопрочной стали, крепятся к корпусу при помощи держателей с термокомпенсацией, с последующей обточкой. Полностью автоматические герметизированные горелки АБЗ гарантируют высокую теплоотдачу, благодаря их универсальности могут использоваться с жидким, газообразным и смешанными видами топлива;
- Газоочистное оборудование (система пылеулавливание) — рукавной фильтр. Предназначен для защиты окружающей среды от загрязнений в процессе работы асфальтобетонного завода. Фильтрация осуществляется сухим способом, с применением рукавных фильтров с высокой степенью пылеулавливания, обеспечивающее соблюдение наиболее строгих стандартов;
- Система хранения и подачи минерального порошка. Данная установка состоит из склада хранения (силос) и винтовых конвейеров (шнека). Силос — предназначен для приема и временного хранения и подачи минерального порошка в дозатор или приемное устройство элеватора. Объем зависит от модификации завода. В силосах устанавливаются системы фильтрации, аэрации и сигнализирования уровней. Шнек — оборудование, которое предназначено для подачи порошка в дозаторы;
- Смесительный блок (агрегат). Агрегат представляет собой башню, состоящую из блоков, расположенных в соответствии с технологическим процессом, включающий: элеватор, грохот, бункер горячих инертных материалов, весовой дозатор инертных материалов и битума, смеситель (миксер), бункер излишков и негабарита, приёмный лоток. Смесительный блок предназначен для сортировки и дозирования нагретых материалов, а также для смешивания и выгрузки готовой смеси;
- Склад готовой продукции (смеси). Склад готовой смеси предназначен для приема, временного хранения и выгрузки в автотранспорт готовой асфальтобетонной смеси. Длительное время сохранять нужную температуру асфальта позволяет хорошая теплоизоляция. Бункера оснащены системой оповещения уровней наполнения и датчиками температуры. Стенки и затворы обогреваются при помощи электронагревателей. Склад состоит из: накопительного бункера, промежуточного бункера для некондиционных материалов, скип, лебедка;
- Битумное хозяйство. Битумное хозяйство — это место для приема, хранения и нагрева битума до рабочей температуры и подачи его на систему дозирования для приготовления асфальтной смеси. Нагрев осуществляется при помощи горелки и жаровой трубы. Нагреватель работает автоматически, поддерживая заданную температуру битума. Нагрев может осуществляться сразу в нескольких битумных цистернах за счет тепла масла. При помощи битумного нагревателя обеспечивается мягкий щадящий нагрев битума, который предотвращает преждевременное старение. В битумное хозяйство включается: нагреватель жидкого теплоносителя (НЖТ), битумные цистерны, масловод, битумовод и запорная арматура, система контроля температуры;
- Кабина оператора и система управления АБЗ. Кабина оператора является рабочим местом специалиста (оператора АБЗ). С помощью пульта управления, силовых шкафов, приборов, мониторов видеонаблюдения, пусковой и защитной аппаратуры оператор осуществляет управление асфальтобетонным заводом. Для обеспечения комфорта оператора устанавливается сплит-система (тип кондиционера полупромышленного назначения). На АБЗ установлена микропроцессорная система управления, которая полностью автоматизирует процесс приготовления асфальта.
3. Асфальтобетонный завод оснащен асфальтосмесительной установкой контейнерного типа СSD 1500/4 производства Германии (смотри рисунок 2), с паспортной производительностью (*Мп=160 т/час) производства асфальта.
4. Коэффициент экстенсивного использования мощности установки по времени, исходя из времени регламентированных перерывов Кэ=0,85;
5. Коэффициент интенсивного использования мощности установки Ки=0,95;
6. Для расчёта годовой производственной мощности асфальтового завода (Мr), исходя из годового планового (эффективного) фонда рабочего времени (Фпл) и часовой производительности установки СSD 1500/4 используем зависимость:
Мr= Фпл ⋅ Мп ⋅ Кв ⋅ Км, (20)
В свою очередь Фпл — календарный фонд рабочего времени рассчитывается по зависимости:
Фпл =(365 — Kвых — Kсез – Kдожд) ⋅ Nвр ⋅ Nсм, (21)
где Kвых — праздничные выходные= 20дн; Kсез — время нерабочего сезона. Так как Нижегородская область входит в IV климатическую зону, то зимнее время с 15 октября-15 апреля, Kсез=184 дн; Kдожд — сезонное время дождей=14 дн; Nвр — продолжительность рабочего времени в смену, в часах =7,8 час; Nсм — количество смен в сутки прерывное производство=3.
Откуда Фпл =(365 — 20 — 184 — 14) ⋅ 7,8 ⋅ 3=3439,8 часов в год.
Подставляя в формулу (20) соответствующие данные, получаем производственную мощность АБЗ в размере 444422тн. асфальтобетона в год.
Мr =3439,8 ⋅ 160 ⋅ 0,95 ⋅ 0,85 = 444422 тн.
Заключение
На основе проведённых исследований можно сделать следующие выводы:
- Исследована теоретическая основа размещения производственных мощностей;
- Рассмотрены теоретические основы расчета производственной мощности для специализированных предприятий (в натуральных показателях) и с использованием стоимостных показателей для неспециализированных предприятий;
- Выполнен расчёт годовой мощности асфальтового завода на примере ООО фирма «Магистраль».