Экономическая целесообразность внедрения автоматической системы управления цеха по производству металлического лития

Оглавление Введение

1. Краткая характеристика объекта автоматизации

2. Технико-экономического обоснования внедрения АСУ ТП

2.1 Расчет производственной программы до и после внедрения АСР

2.2 Определение условно-годовой экономии по изменяющимся статьям затрат

2.3 Определяем статические показатели качества

2.4 Оценивают динамические показатели эффективности проекта

3. Расчет капитальных вложений и амортизационных отчислений

4. Организация труда и расчет численности рабочих

5. Расчет годового фонда заработной платы

6. Расчет себестоимости продукции (услуги)

7. Расчет основных технико-экономических показателей Заключение Литература

Введение

Объектом исследования является ОАО «ХМЗ», которое входит в состав корпорации ТВЭЛ, обеспечивающей топливом ядерно-энергетический комплекс России. Красноярский химико-металлургический завод является единственным в России и странах СНГ по производству гидроксида лития и извлечению щелочных, редких металлов, осуществляемых в промышленных масштабах.

Рисунок 1- Схема производства металлического лития.

В проекте рассматривается цех по производству металлического лития. Технологический процесс разбит на две стадии:

· производство гранулированного хлорида лития в печи кипящего слоя;

· производство металлического лития электролизом.

Сырьем для производства являются: гидроокись лития (LiOH), кислота соляная (HCl), артезианская вода.

1. Краткая характеристика объекта автоматизации Хлорид лития является исходным продуктом в производстве металлического лития. Получение чистой безводной соли имеет важное значение в технологии лития. Наиболее распространенный способ получения хлорида лития основан на растворении карбоната или гидроокиси лития в соляной кислоте:

LiOH + НС1 = LiCl + H2O. (1.1)

автоматическая система управление экономический себестоимость Основная трудность при получении безводного хлорида лития из раствора связана с его высокой коррозионной способностью при нагревании и гигроскопичностью безводной соли. Хлорид лития при нагревании вызывает коррозию почти всех металлических материалов, исключая тантал и платину, поэтому упаривание растворов хлорида связано с большими трудностями.

По качеству безводный хлорид лития удовлетворяет следующим условиям:

Для сравнения ниже приводятся технические условия на безводный хлорид лития ЦМТУ-3043−51:

Хлорид лития, используемый для электролиза, содержит 94 -98% LiCl, 2,5% - 1,5% KCl, 0,05% Fe2O3. В сутки каждая ванна дает 4 -5 кг металла, содержащего после переплавки 97% лития (главные примеси — натрий и калий). Выход по току при электролизе достигает 83%, удельный расход электроэнергии 144 кВт-ч/кг.

Электролизная ванна, установленная на заводе, представляет собой коробку (1220×1830×915 мм) из котельного железа, футерованную с внешней стороны огнеупорным кирпичом. Внутри ванна выложена графитовыми блоками на специальном углеродистом цементе. В ванну погружены четыре графитовых анода диаметром 203 мм и длиной 1830 мм каждый, катоды стальные. Сила тока на ванне 8600 А при напряжении 6 -6,6 В.

Угольная футеровка ванны и высокое качество хлорида лития позволяют получить очень чистый металл, загрязненный практически только натрием (0,6% Na;0,01% К; 0,02% Са; 0,001% Fe и 0,06% N2). Выход по току на американских заводах достигает 90%, а извлечение — 95%.

Для получения лития высокого качества необходимо регулировать основные параметры: соотношение LiOHCL, температуру пара в процессе выпаривания, выход по току в процессе электролиза.

Объектом автоматизации является печь кипящего слоя.

2. Технико-экономическое обоснование внедрения АСУ ТП

Предлагается внедрить АСР соотношения LiOHCL. При неправильной дозировке CL в процессе выпаривания останется много несвязанного в соль лития, который пойдет в отвал в виде кека. Наоборот, при избыточной подаче CL останется неизрасходованная соляная кислота, которая усугубит и без того коррозийную ситуацию в аппарате.

В результате внедрения АСР соотношения LiOHCL в печи кипящего слоя планируется уменьшить расход соляной кислоты на 2,1%, расход гидроокиси лития на 0,15% и сократить затраты на текущий ремонт печи на 1%.

Показатели для технико-экономического обоснования представлены в таблице 1.

Таблица 1 — Исходные данные

Длительность простоя в планово-предупредительном ремонте 10 дней. Коэффициент использования оборудования по мощности равен 0,85.

2.1 Расчет производственной программы до и после внедрения АСР

Таблица 2 — Производственная программа производства металлического лития

2.2 Определение условно-годовой экономии по изменяющимся статьям затрат.

Найдем экономию на расходе соляной кислоты, гидроокиси литья, а так же экономию на затратах на амортизацию и текущий ремонт АСР, по формуле (1)

(1)

где С — изменение себестоимости по расходу сырья, материалов и топлива, руб;

и — расход, соответственно, до и после внедрения проекта, т/т;

— выпуск по проекту, т;

— цена на сырье и материалы, руб/Гкал.

руб;

руб.;

С_{тек.рем.оборуд}=(10−9)0,01*1 094 800*3=32 844 руб.

Вычисляют затраты на амортизацию АСР З_а, руб по формуле.

З_а =К_АСР *Н_а/100, где Касрдополнительные капитальные вложения в АСР, руб;

Нанорма амортизации, %;

?За=1 000 000*0,2/100=200 000 руб.

Вычисляют затраты на текущий ремонт АСР З_р, руб по формуле.

З_р =К_АСР *Н_р/100,

где К_АСР -капитальные вложения в АСР, руб;

Н_р — текущий ремонт на содержание АСР, %;

Ртекущий ремонт и содержание АСР, %

?Зр=1 000 000*0,08/100=80 000 руб Находим условно-годовую экономию:

УГЭ=118 854+2342252+32 844−200 000−80 000=2213950 руб.

Таблица 3- Расчет условно-годовой экономии по затратам на внедрение АСР (УГЭ)

2.3 Определяем статические показатели качества Абсолютная экономическая эффективность: Еа=2 213 950/1000000=2,21;

Т_ок=1/ Еа=½, 21=0,45 лет;

Годовой экономический эффект:

Эгод=2 213 950−0,32*1 000 000=1893950 руб.

Для наглядности представим расчет УГЭ в виде таблицы 3

2.4 Оценивают динамические показатели эффективности проекта Для наглядности представим расчет в виде таблицы 4.

— дополнительный инвестиционный поток (равен стоимости АСУ ТП, т. е. 1000 000 руб);

дополнительный поток от операционной деятельности (равен сумме условно-годовой экономии (2 213 950руб) и годовой амортизации АСР (200 000 руб), т. е всего 1 882 602 руб;

количество расчетных периодов (равно времени внедрения и эксплуатации АСР 5 лет, так как начинают получать дополнительную прибыль в первом расчетном периоде).

норма дисконта (0,15).

Таблица 4 — Расчет ЧДД

ИДД=7 229 191,3/1 000 000=7,23>1

ЧДД за расчетный период составил +6 229 191 руб., а ИДД — 7,23, что больше единицы.

Таким образом, статические и динамические методы определения эффективности доказывают целесообразность внедрения АСР на базе процесса по производству металлического лития.

3. Расчет капитальных вложений и амортизационных отчислений

Цель раздела: обоснование стоимости капитальных вложений в основные средства по проекту.

Общие капитальные вложения включают в себя стоимость зданий, сооружений, передаточных устройств, машин и оборудования, транспортных средств и инвентаря.

Затраты на транспортировку и монтаж оборудования составляют 15% от его стоимости.

Производственная структура основных средств составляет: здания -20%, сооружения — 2%, передаточные устройства -2%, энергетическое оборудование -4%, технологическое -47%, подъемно-транспортное оборудование -7%, информационное — 16%, инструмент-1%, инвентарь -1%.

Таблица 5-Капитальные вложения и амортизационные отчисления по технологическому оборудованию.

Чтобы рассчитать структуру активной и пассивной части, воспользуемся формулами (5) и (6):

(5)

(6)

где и стоимость активной и пассивной части соответственно, — сумма общих капитальных вложений.

Таблица 6 — сводная ведомость капитальных вложений и амортизационных отчислений по цеху

Таким образом, сумма общих капитальных вложений составит 12 144 464,89 руб., в том числе стоимость активной части 8 136 791,479. руб., стоимость пассивной части 4 007 673,415 руб. Годовая сумма амортизационных отчислений составит 1 437 817,486 руб.

4. Планирование численности рабочих и фонда заработной платы При выборе сменности учитывается режим технологического процесса и законодательство по труду. Трудовым законодательством установлена продолжительность рабочей недели 40 часов при нормальных условиях труда.

Режим работы непрерывный -4 смены по 6 часов. График работы взять из методических указаний.

Очередной отпуск составляет 30 дней, по болезни — 5 дней, гос. обязанности — 1 день. Районный коэффициент и северная надбавка составляют 60%.

Таблица 7- График сменности рабочих

Примечание: а, б, в, госновные бригады, п-подменные.

Рассчитаем соответствие графика сменности трудовому законодательству по схеме:

1) определяем фактическое отработанное за неделю время:

(7)

где t_см — длительность смены, час;

— количество рабочих дней за цикл, дн.;

Ц — цикл сменооборота, дн.;

К_нед — количество недель в году.

2) определяем недоработка или переработка в году Н/П, дн.

(8)

где — нормативное время работы в неделю, час.

3) на основании графика работы по формуле (9) определим количество выходных дней в году, дн.

(9)

где — количество выходных дней за цикл, дн.

Согласно выше представленной схеме, рассчитаем эти показатели,

Определим отработанное за неделю время по формуле (7):

час Недоработка или переработка:

недоработка составляет 34 дня в году.

Определим количество выходных:

К_вых=(365/28)*4=52 дн/год Определяем плановый баланс рабочего времени на одного человека по форме таблицы 5.2

Таблица 8 — плановый баланс рабочего времени

Находим численность основных и вспомогательных рабочих:

Таблица 9 — расчет численности основных и вспомогательных рабочих

В результате планирования численности рабочих установлено, что в цехе требуется 12 рабочих, из них основных — 4 человека, вспомогательных — 8 человек.

5. Расчет годового фонда заработной платы В данном разделе рассчитывают годовой фонд и среднюю заработную плату для отдельных категорий работников. Исходные данные для расчета: численность рабочих по профессиям, эффективный фонд рабочего времени на одного рабочего, должностные оклады руководителей, специалистов, служащих.

Расчет проводят по следующей схеме:

1) тарифный фонд оплаты за год ТФ_Т, руб., определяют по формуле (10)

(10)

где Ч_сп — списочная численность рабочих, чел.;

С_ч — часовая тарифная ставка соответствующего разряда, руб./час;

Т_эф — эффективный фонд рабочего времени, час.

2) Основная заработная плата включает тарифный фонд оплаты за год, премии, доплаты за ночное, вечернее время и праздники (при непрерывном режиме работы), приработок сдельщика (при сдельной форме оплаты труда) и доплату за бригадирство.

Доплата за ночное время (18:00 — 22:00) составляет 20% от тарифной ставки за отработанное время, за ночное время (22:00 — 6:00) — 40%. Оплата работы в праздничные дни установлена в размере двойной тарифной ставки. Коэффициент доплаты за эти дни, при непрерывном режиме составит К_пр/365=0,03 (К_пр — количество праздничных дней в году).

3) Дополнительная заработная плата включает оплату труда за фактически неотработанное работником время (отпуск, гос. обязанности, 2 дня по болезни). Дополнительную заработную плату планируют с помощью коэффициентов, которые рассчитывают как отношение фактически неотработанного рабочим времени к эффективному фонду рабочего времени, по приведенным ниже формулам:

; (11)

; (12)

(13)

где Д_отп, Д_{гос. об.}, Д_б — соответственно очередной и дополнительный отпуск, время на выполнение государственных обязанностей, Д_б=2, 2дня оплачиваемых предприятием по болезни, дн.

4) Фонд оплаты труда руководителей, специалистов и служащих определяется по формуле (14):

(14)

где Ч — численность руководителей, специалистов или служащих, чел.;

Ок — оклад, руб./мес.;

Р_{коэфф./надб.} — районный коэффициент и надбавка,

К_пр — коэффициент, учитывающий премию, Годовой фонд оплаты труда вспомогательных рабочих (уборщик, кладовщик, дворник, охранник и т. д.) рассчитывается аналогично, (формула (14)).

Премия руководителям 40% и специалистам составляет 30% от оклада, основным рабочим -30% от заработка по тарифу, вспомогательным рабочим -20% от заработка по тарифу. Районный коэффициент и северная надбавка составляет 60%.

Для того чтобы рассчитать годовой фонд заработной платы (ГФЗП), рассчитаем сначала ГФЗП для вспомогательных рабочих, затем для руководителей, специалистов и служащих, а затем сведем это в одну таблицу (табл. 10) и посчитаем весь ГФЗП.

Таблица 10 — Расчет годового фонда заработной платы вспомогательных рабочих

Расчет годового фонда заработной платы руководителей, специалистов и служащих Таблица 11 — расчет ГФЗП руководителей, специалистов и служащих

Рассчитаем коэффициенты доплаты:

— за ночное время:

;

— за вечернее время:

;

— за отпуск:

;

— за выполнение государственных обязанностей:

;

— по болезни:

.

— за праздники

.

Заполняем таблицу 12:

Таблица 12 — Годовой фонд заработной платы рабочих

Подводим итог, заполняем сводную ведомость по заработной плате (табл. 13)

Таблица 13 — Сводная ведомость по труду и заработной плате

Таким образом, численность промышленно производственного персонала по проекту составит 134 человек, годовой фонд заработной платы — 33 215 856 руб., среднемесячная заработная плата по цеху составит 20 656,627 руб.

6. Расчет себестоимости продукции Перед составлением калькуляции произведем расчет расходов на содержание и эксплуатацию оборудования.

Таблица 14 — Смета РСЭО

Таблица 15- Смета цеховых расходов

Таблица 16 — Калькуляция себестоимости продукции (услуги) по аналогу

Таблица 17 — Калькуляция себестоимости (услуги) по проекту

Себестоимость единицы продукции по аналогу составила 1 618 804 075 руб., по проекту — 1 616 590 125 руб. Изменение себестоимости произошло за счет изменения расхода соляной кислоты, гидроокиси лития.

7. Расчет основных технико-экономических показателей

1. Определим фондоемкость, руб./т

Ф_емк=(К_а +НОС_а)/В_а, (22)

где К_а — капиталовложения в основные средства по цеху-аналогу, руб;

НОС_а — нормируемые оборотные средства по цеху-аналогу, (приняты в размере 10% от полной себестоимости годового выпуска по цеху-аналогу), руб;

В_а — выпуск продукции по аналогу, т.

Ф_емк=((12 144 464,89 — 1 000 000)+ 161 880 407,5)/2556=67 693,61 руб/т

2. Рассчитаем цену на продукцию цеха, руб./т

Ц_р=С_а+Е_н* Ф_емк, (23)

где С_а— себестоимость продукции в цехе-аналоге, руб/т;

Е_н — нормативный коэффициент эффективности, Е_н=0,15;

Ф — фондоемкость единицы продукции, руб/т

Ц_р= 634 173,82+ 0,15*67 693,61 =644 327,86 руб/т

3. Определим валовую прибыль по аналогу и проекту, руб.

П_в=(Ц-С)*В, (24)

где С — себестоимость единицы продукции по аналогу или проекту, руб/т;

В — выпуск продукции по аналогу или проекту, т.

П_в^ан =(644 327,86 — 634 173,82)*2256=25 953 726,24 руб,

П_в^пр =(644 327,86 — 633 306,92)*2556=28 169 522,64 руб.

4. Вычислим чистую прибыль по аналогу и проекту, руб.

П_ч=П_в*(1 — 0,24) (25)

П_ч^ан=25 953 726,24 *(1−0,24)=19 724 831,94 руб.,

П_ч^пр=28 169 522,64 *(1−0,24)=21 408 837,21 руб.

5. Определим рентабельность производства по аналогу и проекту, %

Р_п=100*П_в/(К+НОС), (26)

где К — капиталовложения в основные средства по аналогу или проекту, руб;

НОС — нормируемые оборотные средства по аналогу или проекту (приняты в размере 10% от полной себестоимости годового выпуска по цеху — аналогу или проекту), руб.

Р_п^ан=100*25 953 726,24 /((12 144 464,89−1 000 000)+ 161 880 407,5) =14,999%,=15%

Р_п^пр=100*28 169 522,64 /(12 144 464,89+161 659 012,5)=17,3%.

6. Рассчитаем затраты, приходящиеся на один рубль товарной продукции по аналогу и проекту, руб./руб.

З_ТП = С_ед / Ц, (27)

где С_ед -себестоимость единицы продукции, руб.

З_ТП^ан = 634 173,82/644 327,86 =0,984 руб,

З_ТП^пр = 633 306,92/644 327,86 =0,983 руб.

7. Определим фондоотдачу, руб./руб.

Ф_о=В?Ц / К (28)

Ф_о^ан= (2556*644 327,86)/(12 144 464,89−1 000 000)=147,78 руб/руб,

Ф_о^пр=(2556*644 327,86)/(12 144 464,89)=135,60 руб/руб.

8. Вычислим производительность труда на одного работающего в цехе, т/чел.

П_ппп=В / Ч_ппп, (29)

где Ч_ппп — численность промышленно-производственного персонала цеха аналога или проекта, чел.

П_ппп^ан=2556/134=19,07 т/чел.,

П_ппп^пр=2556/134=19,07 т/чел.

Результаты расчетов представим в таблицу 18.

Таблица 18- Основные технико-экономические показатели

Анализируя изменение основных технико-экономических показателей работы цеха после внедрения проекта, можно сделать следующие выводы. Годовой выпуск не изменится. По проекту потребуются дополнительные капитальные вложения в размере 1 000 000 руб. Численность промышленно-производственного персонала не изменится и составит 134 человек. Производительность труда 19,07т/ чел. Себестоимость годового выпуска снизится на 2 213 950 руб. за счет изменения расхода соляной кислоты и гидроокиси лития. Затраты на 1 руб. товарной продукции уменьшится на 0,001 руб./руб. Валовая прибыль по проекту увеличится на 2 213 950 руб. за счет уменьшения цеховой себестоимости. Рентабельность увеличится на 2,3%. ЧДД за расчетный период положительный и составит 6 229 191 руб. ИДД больше единицы. Срок окупаемости менее нормативного и составит 0,45 лет. Следовательно, можно сделать вывод, что внедрение соотношения LiOHCL (ОАО «ХМЗ»,) экономически целесообразно.

Заключение

В курсовом проекте предлагалось оценить экономическую целесообразность внедрения АСР соотношения LiOHCL (ОАО «ХМЗ»,) При внедрении АСР изменится расход соляной кислоты и гидроокиси лития и потребуются капитальные вложения в размере 1 000 000 руб.

По второму разделу «Технико-экономического обоснования внедрения АСУ ТП» получаем, что статические и динамические методы определения эффективности доказывают целесообразность внедрения АСР расхода материалов (ОАО «ХМЗ»,)

По третьему разделу «Расчет капитальных вложений и амортизационных отчислений» получаем, что сумма общих капитальных вложений составляет 12 144 464,89 руб, в том числе стоимость активной части 8 136 791,479. руб, пассивной части — 4 007 673,415 руб. Годовая сумма амортизационных отчислений — 1 437 817,486. руб.

По четвертому разделу «Организация труда и расчет численности рабочих» получаем, что в результате планирования численности рабочих установлено, что в цехе требуется 125 рабочих, из них основных — 79 человек, вспомогательных — 46 человек.

По пятому разделу «Расчет годового фонда заработной платы» получаем, что численность промышленного производственного персонала по проекту составит 134 человек, годовой фонд заработной платы — 33 215 856 руб., среднемесячная заработная плата по цеху составит — 20 656,627 руб.

По шестому разделу «Расчет себестоимости продукции (услуги)» получаем, что Себестоимость единицы продукции по аналогу составила 1 617 709 447 руб., по проекту — 1 615 495 497 руб. Изменение себестоимости произошло за счет изменения расхода соляной кислоты и гидроокиси лития.

По седьмому разделу «Расчет основных технико — экономических показателей» делаем общий вывод. Анализируя изменение основных технико-экономических показателей работы цеха после внедрения проекта, можно сделать следующие выводы. Годовой выпуск не изменится. По проекту потребуются дополнительные капитальные вложения в размере 12 144 464,89 руб. Численность промышленно-производственного персонала не изменится и составит 134 человек. Производительность труда 19,07 т/ чел. Себестоимость годового выпуска снизится на 2 213 950 руб. за счет изменения расхода соляной кислоты и гидроокиси лития. Затраты на 1 руб. товарной продукции уменьшится на 0,001 руб./руб. Валовая прибыль по проекту увеличится на 2 215 796,4 руб. за счет уменьшения цеховой себестоимости. Рентабельность увеличится на 2,3%. ЧДД за расчетный период положительный и составит 6 229 191 руб. ИДД больше единицы. Срок окупаемости менее нормативного и составит 0,45 лет. Следовательно, можно сделать вывод, что внедрение АСР соотношения LiOHCL (ОАО «ХМЗ»,) экономически целесообразно.

1. Организация и планирование производства: Методическое указание к дипломному и курсовому проектированию для студентов специальности «Автоматизация производственных процессов «/ Сост. С. Л. Парфенова; Гос. Образовательное учреждение «ГУЦМиЗ».-Красноярск, 2003.-52 стр.