Методы и средства рациональной организации производственных процессов машиностроительных предприятий в условиях оптового рынка электроэнергии и мощности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.22, кандидат технических наук Мятишкин, Геннадий Владимирович

• Мятишкин, Геннадий Владимирович
• кандидат технических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат технических наук Мятишкин, Геннадий Владимирович

Введение.

Глава 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ*РАЦИОНАЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ В УСЛОВИЯХ ОПТОВОГО РЫНКА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И МОЩНОСТИ: ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 .Современное состояние рынка энергоресурсов в РФ».!.

1.2.Комплекс регулирующих нормативных документов по управлению энергией.

1.3.Специфика работы, промышленных предприятий в условиях ОРЭМ. Энергетическая эффективность •.

1.4.Постановка задачи исследования.

Глава 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЗАТРАТ. ПОКАЗАТЕЛИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РИСКИ.

2.1.Декомпозиция процесса формирования энергетических затрат на предприятии.

2.1.1 .Моделирование организационных процессов энергоснабжения и потребления энергоресурсов в ходе организации производства.

2.1 ^.Моделирование организации процесса энергоснабжения и потребления энергоресурсов на производстве.

2.2.Удельные затраты электроэнергии (мощности), диспетчерские показатели качества и оценка показателей энергетической эффективности машиностроительного предприятия.

2.3.Энергетический аудит в системе управления энергетическими затратами и формировании бюджета потребления электроэнергии и мощности.

2.3.1. Сбор документальной информации в ходе энергетического обследования.

2.3.2. Инструментальное обследование производственных процессов.

2.3.3-. Проведение энергетического обследования оборудования машиностроительного предприятия.

2.4.Энергетические риски, организация и управление энергетическими потерями.

2.4.1 .Классификация и оценка энергетических рисков на производстве.

2.4.2. Модель оценки ущерба от наступления рисковых событий.

2.4.3. Управление энергетическими рисками.

2.5.Статистическое регулирование процесса потребления электроэнергии и мощности на промышленном предприятии.

Глава 3. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ ЗАТРАТАМИ НА

ПРОМЫШЛЕННОМ ПРЕДПРИЯТИИ.

3.1.Комплекс нормативной документации по управлению энергетическими затратами на предприятии.

3.2. Политика и цели в области энергетической эффективности.

3.3.Роль руководства по управлению энергетическими затратами на промышленном предприятии.

3.4.Управление документацией и записями в области управления энергозатратами.

3.5. Рекомендаций по улучшению деятельности и проведению корректирующих мероприятии в области управления энергетическими затратами.

3.6. Применение алгоритма и методики рационального управления энергетической эффективностью производственных процессов на промышленном предприятии.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы и средства рациональной организации производственных процессов машиностроительных предприятий в условиях оптового рынка электроэнергии и мощности»

Эффективное управление энергоресурсами должно стать нормой для каждого предприятия. Работы, проводимые на машиностроительных предприятиях в части энергосбережения в настоящее время являются недостаточными-и-не учитывающими специфики реформированного рынка электроэнергии и мощности. В* этой связи руководством страны поставлены задачи по ускорению процессов перехода к энергосберегающим технологиям, по проведению мероприятий в области энергетической эффективности. Принят Федеральный закон РФ'от 23 ноября 2009 года№ 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты российской федерации», а также готовятся подзаконные акты, стимулирующие работы в области энергетической эффективности.

Одной из главных задач, обеспечивающих конкурентоспособность продукции машиностроительных предприятий РФ, является проблема снижения энергоемкости продукции и производственных процессов. По сравнению с передовыми промышленными странами, в которых энергоемкость продукции составляет величину не более 7-8%, в России она находится на уровне 20-25%.

Происходит изменение современного рынка электроэнергии в России, одним из нововведений которого является трансформация тарифа на электроэнергию (э/э) и мощность (М) в регулируемую и нерегулируемую цену, определяемую на каждый час суток. Потребление производств оплачивается пропорционально доле либерализации оптового рынка электроэнергии и мощности (ОРЭМ). Нерегулируемая часть оплачивается по средневзвешенной цене покупки э/э и мощности купленной в свободных (биржевых) секторах рынка электроэнергии. При этом доля либерализации непрерывно сокращает тарифную и наращивает нерегулируемую (биржевую) часть затрат предприятия и к 1 января 2011 года доля либерализации составит 100%.

Организация рационального производственного процесса на машиностроительных предприятиях в такой ситуации, требует решения проблем энергосбережения и повышения его энергетической эффективности. Решение этой задачи осуществляется двумя способами: заменой энергоемкого оборудования, совершенствованием технологических процессов (энергосбережение), и рациональным построением процессов потребления электроэнергий (энергоменеджмент).

К настоящему времени отсутствуют методики, алгоритмы, математические модели и стандарты построения рациональных процессов производства и потребления электроэнергии и мощности, учитывающие специфику оптового и розничного рынков электроэнергии и мощности, а также требования Федерального закона Российской Федерации от 23 ноября 2009 г. N 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты. Российской Федерации». Разработка эффективной методической основы.для создания; методики, и алгоритма рационального управления энергетической:эффективностью производственных процессов машиностроительного предприятия является актуальной задачей.

Эта методическая!основа должна обеспечить организацию выполнения работ по управлению рациональным потреблением энергоресурсов; определяющую ответственность, порядок отчетности; источники финансирования! и показатели энергоэффективности, что позволит качественно повысить уровень экономической эффективности организации производственной деятельности предприятия. Построение и- совершенствование внутренних процессов взаимодействия, на производстве в ходе производственного планирования;, прогнозирования потребления э/э и мощности,, исполнениям планового почасового графика, потребления э/э и мощности на основе: исполнения комплекса внутренних стандартов в области энергетической эффективности, непрерывный мониторинг удельных энергозатрат и энергетической эффективности позволяют построить контур' рационального управления, энергетической' эффективностью производственных процессов машиностроительного предприятия:

Современные: правила и требования; рынка энергоресурсов затрагивают; сферу управления затратамишредприятия, промышленную и хозяйственную деятельность. Управлять энергозатратами производственных процессов и их стоимостью в единице продукции в условиях ОРЭМ значительно сложнее. Разработка методики и алгоритма рационального управления энергетической эффективностью производственных процессов машиностроительного предприятия - ключевой аспект совершенствования и., развития; предприятий; стремящихся и сохранить конкурентоспособность, внутренние ценовые преимущества, рентабельность производства, и положение на рынке. Внедренная методика и алгоритм рационального управления энергетической эффективностью производственных процессов машиностроительного предприятия позволяет снизить, условно-переменные затраты производства, благодаря адаптации предприятии к новым условиям рынка энергоресурсов. Общий потенциал сокращения потерь на российских предприятиях оценивается от 5 до 15%. Высокий процент экономии подразумевает как, внедрение новых менее энергоемких инженерных решений и технологических процессов, так и внедрение алгоритма рационального управления энергетической эффективностью производственных процессов машиностроительного предприятия.

Разработка полноценной системы управления энергозатратами на предприятии требует решения целого ряда задач, основными из которых являются:

-Декомпозиция процесса формирования энергетических затрат на предприятии и описание организационной и функциональной карты, процессов цепи формирования энергозатрат на предприятии.

-Разработка методики и математической модели оценки удельных нормативов потребления э/э и мощности, расчета диспетчерских показателей эффективности планирования и фактического потребления э/э и мощности.

-Разработка методики и математической модели оценки^ натуральных и экономических показателей энергетической эффективности производственных процессов с учетом специфики работы промышленных предприятий в условиях современного оптового рынка электроэнергии и мощности (ОРЭМ).

-Создание, методики, энергетического аудита потребления э/э и мощности на предприятии! с учетом специфики, работы, в. условиях ОРЭМ; а также математической, модели потребления э/э и мощности отдельных энергопринимающих устройств.

-Разработка методики и математической модели оценки энергетических рисков и требований к управлению энергетическими рисками, а также статистического регулирования, процесса потребления электроэнергии и мощности на промышленном предприятии.

-Разработка комплекса нормативной- документации по оптимизации энергетических затрат на предприятии, а также представлен перечень внутренних стандартов по управлению энергетическими затратами, на основе целевого и системного подхода к формированию^ уровней показателей энергетической эффективности.

-Разработка рекомендаций по улучшению деятельности и проведению корректирующих мероприятии в области управления' энергетическими затратами.

Внедрение на машиностроительных предприятиях методики и алгоритма рационального управления энергетической эффективностью производственных процессов машиностроительного предприятия позволит комплексно решать задачи энергетического сбережения и управления энергозатрами, сформировав комплексный подход к решению задачи* повышения энергетической эффективности и роста конкурентоспособности.

Практическая ценность диссертационной работы. Разработанные методики и математические модели, алгоритм управления энергозатратами, а также усовершенствованные методы энергетического обследования предприятия, с учетом специфики работы предприятия в условиях ОРЭМ позволяют организовать рациональный контур планирования и управления энергетическими затратами. Предложенный подход к организации планирования производственных процессов с учетом требований рационального планирования потребления электроэнергиии позволяет снизить затраты машиностроительного предприятия на оплату электроэнергии и мощности от 5 до 15%.

Результаты, работы могут быть использованы, на машиностроительных предприятиях, в НИИ и ОКБ занятых разработкой систем управления предприятиями, а также при подготовке специалистов, в области энергетической эффективности, организации производства, управления и проектирования производств и процессов в учебных заведениях.

Внедрение результатов. Решаемые в диссертационной работе вопросы являются составной частью исследований, проводимых по темам: а) Разработка , областной целевой энергетической» программы Самарской области на 2006-20 Юг.г. б) Разработка автоматизированной информационной системы потребления топливно-энергетических ресурсов бюджетными- учреждениями муниципальных образований Самарской области в 2007 - 2008 г.г. в) Разработка областной'целевой программы энергосбережения и повышения энергетической эффективности Самарской области на 2010 - 2013г.г. и на период до 2020г.

Результаты диссертационной работы «Методика рационального управления, энергетической эффективностью производственных процессов промышленных предприятий», представленной на соискание ученой' степени кандидата технических наук, использованы в деятельности ОАО "Металлист-Самара" в виде внутренних документов: а) Руководство по управлению энергетическими затратами-. б) Регламент проведения энергетического обследования. в)Нормирование удельных показателей потребления электроэнергии (мощности). Показатели энергетической эффективности и управление энергетическими рисками. г) Планирование (прогнозирование) потребления электроэнергии и мощности. Планирование производства. Регламент взаимодействия подразделений.

В результате внедрения алгоритма организации управления энергетической эффективностью производственных процессов были получены следующие итоговые результаты: а) выравнивание графика потребления и снижение пикового потребления мощности по контрольным часам замера на 15,2%; б) снижены отклонения заявленного почасового потребления мощности от фактического (исключены штрафы за 10% отклонение);

Публикации

По результатам выполненных исследований опубликовано 7 печатных работ из них 4 работ в изданиях, входящих в Перечень изданий, рекомендованных ВАК для опубликования результатов диссертаций.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованных источников (76 работ отечественных и зарубежных авторов) и приложения, изложена на 302 страницах, включая 9 таблиц и 50 рисунков.

Заключение диссертации по теме «Организация производства (по отраслям)», Мятишкин, Геннадий Владимирович

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ

1. Показана необходимость разработки и внедрения система управления энергетическими затратами на основе стандартов объединенных в систему нормативной документации.

2. Показан комплекс нормативной документации по управлению энергетическими затратами на предприятии, а также представлен перечень внутренних стандартов по управлению энергетическими затратами.

3. Разработаны требования по подготовке политики в области энергетической эффективности предприятия, а также показан целевой и системный подход к формированию уровней показателей энергетической эффективности.

4. Показаны основные задачи СУЭЗ, направленные на достижение целей в области энергетической эффективности.

5. Предложена методическая основа к разработке руководства по управлению энергетическими затратами на промышленном предприятии.

6. Разработаны рекомендаций по улучшению деятельности и проведению корректирующих мероприятии в области управления энергетическими затратами.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Требования рынка энергоресурсов затрагивают сферу управления затратами предприятия, промышленную и хозяйственную деятельность. Управлять энергозатратами производственных процессов и их стоимостью в единице продукции в условиях оптового1 и розничного рынков электроэнергии и мощности значительно сложнее. Методика и алгоритм рационального управления энергетической эффективностью производственных прог{ессов машиностроительного предприятия - ключевой аспект совершенствования и развития предприятий, стремящихся и сохранить конкурентоспособность, внутренние ценовые преимущества, рентабельность производства и положение на рынке. При-этом построение системы управления энергетическими затратами должно учитывать специфику ОРЭМ и РРЭМ. Внедрение представленных методик, алгоритмов и требований к построению системы управления энергетическими затратами решает задачу повышения энергетической эффективности предприятий поставленную в ФЗ №261 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты РФ» от 23 ноября 2009 года.

Для решения, указанных задач в работе проведен анализ современного состояния рынка энергоресурсов в РФ, а также анализ комплекса российских и международных регулирующих нормативных документов по управлению энергией. При рассмотрении специфики работы промышленных предприятий в условиях ОРЭМ, показаны аспекты планирования потребления э/э и работы предприятия в новых условиях. Для формирования бюджета затрат на э/э произведена декомпозиция процесса формирования энергетических затрат машиностроительного предприятия, а также показаны три способа формирования бюджета потребления э/э и мощности (планово-почасовое потребление) на основе прямых оценок по результатам энергетического аудита, способом математического моделирования потребления и смешанным путем.

В работе сформирован алгоритм рационального управления энергетическими затратами на основе контура обратной связи. Работа контура обратной связи построена на анализе исполнения уровней удельных энергозатрат и исполнения показателей эффективности. В контуре управления и организации производства выделены энергетические риски. Разработана методика и математическая модель оценки энергетических рисков, а также сформирован алгоритм и разработаны требования к управлению энергетическими рисками.

Реализация методики и алгоритма рационального управления энергетической эффективностью производственных процессов машиностроительного предприятия представлена как комплекс внутренних стандартов объединяющих организацию производства, планирование потребления, мониторинг показателей эффективности и удельных энергозатрат объединенный в систему управления энергозатратами.

Для формирования СУЭЗ предложен комплекс нормативной документации по управлению энергетическими затратами на предприятии, а также представлен перечень внутренних стандартов по управлению энергетическими затратами.

Показаны основные задачи СУЭЗ, направленные на достижение целей в области энергетической эффективности, а также разработаны требования по подготовке политики в области энергетической эффективности предприятия, а также показан целевой и системный подход к формированию уровней показателей энергетической эффективности. Разработаны рекомендаций по улучшению деятельности и проведению корректирующих мероприятии в области управления энергетическими затратами, а также показан пример внедрения СУЭЗ на ОАО «Металлист-Самара».

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Мятишкин, Геннадий Владимирович, 2011 год

1. BS 8207:1985. Code of practice for Energy efficiency in buildings. British Standards Institution. British standard, 1985, 30 pages.

2. AS 3595:1990: Energy Management programs Guidelines for financial evaluation of a project. Australian.Standard, 1990.

3. AS 3596:1992. Energy Management programs Guidelines for definition and analysis of energy and cost savings. Australian Standard, 1992.

4. AS/NZS 3598:2000. Energy audits. Australian/New Zealand Standard. 2000.

5. DS 2403:2001. Energy Management Specification. Swedish Standards Institute, 2003.

6. DS/INF 136:2001. Energy Management Guidance on Energy Management. Dansk Standard, 2001.

7. SS 627750:2003 Energy Management Systems Specification. SIS, 2003.

8. GB/T 17166-1997 General Principles of Energy Audit on- Industrial and Commercial Enterprises. SAC, 1997.

9. GB/T 17167-2006 General Principle for Equipping and Managing of the Measuring Instrument of Energy in Organizations of Energy Using. SAC, 2006.

10. I.S. 393:2005 Energy Management Systems Specification with Guidance for Use. NSAI, 2005.

11. ANSI/MSE 2000:2005 A Management System for Energy. ANSI, IEEE, 2005.

12. ANSI/IEEE 739:1995 Recommended practice for energy management in industrial and commercial facilities. ANSI, IEEE, 2005.

13. VDI4602-1 Energiemanagement Begriffe, Definitionen. VDI.

14. ГОСТ P ИСО 9001 -2008. Системы менеджмента качества. Требования. M., 2008г.

15. ГОСТ Р ИСО 9004 -2009. Менеджмент для обеспечения устойчивого успеха организации. Подход к менеджменту качества. М., 2009г.

16. ГОСТ Р 51379-99. Энергосбережение. Энергетический паспорт промышленного потребителя топливно-энергетических ресурсов. Основные положения. Типовые формы. М., 1999г.

17. ГОСТ Р 51380-99. Энергосбережение. Методы подтверждения соответствия показателей энергетической эффективности энергопотребляющей продукции их нормативным значениям. Общие требования. М., 1999г.

18. ГОСТ Р 51541-99. Энергосбережение. Энергетическая эффективность. Состав показателей. Общие положения. М., 1999г.

19. ГОСТ Р 51749-2001. Энергосбережение. Энергопотребляющее оборудование общепромышленного применения. Виды. Типы. Группы. Показатели, энергетической эффективности. Идентификация. М., 2001г.

20. ГОСТ Р 8.596—2002. Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения. М., 2002г.

21. ДСТУ 4065-2001. Энергосбережение. Энергетический аудит. Общие технические требования. Госпотребстандарт Украины, 2001г. "

22. О совершенствовании порядка функционирования оптового рынка электрической энергии (мощности): постановление Правительства Российской Федерации от 31 августа 2006 г. N 529.

23. О- совершенствовании порядка функционирования розничного рынка электрической энергии (мощности): постановление.Правительства;Российской Федерации от 31 августа 2006 г. N .530;

24. О внесении изменений в некоторые акты правительства; Российской Федерации по вопросу определения объемов продажи электрической энергии по свободным (нерегулируемым) ценам: постановление Правительства от 07 апреля 2007г. № 205.