Определить оптимальную стратегию использования оборудования в период времени длительностью т лет, причем прибыль за каждые i лет, i = от использования оборудования возраста t лет должна быть максимальной.

Известны

r (t ) – выручка от реализации продукции, произведенной за год на оборудовании возраста t лет;

l (t ) – годовые затраты, зависящие от возраста оборудования t;

с (t ) – остаточная стоимость оборудования возраста t лет;

Р – стоимость нового оборудования.

Под возрастом оборудования понимается период эксплуатации оборудования после последней замены, выраженный в годах.

Воспользуемся приведенными выше этапами составления математической модели задачи.

1. Определение числа шагов. Число шагов равно числу лет, в течение которого эксплуатировалось это оборудование.

2. Определние состояний системы. Состояние системы характеризуется возрастом оборудования t , t= .

3. Определение уравнений. В начале i -го шага, i = может быть выбрано одно из двух управлений: заменять или не заменять оборудование. Каждому варианту управления приписывается число

4. Определение функции выигрыша на i -ом шаге. Функция выигрыша на i -ом шаге – это прибыль от использования оборудования к концу i -го года эксплуатации, t= , i = . Таким образом, если оборудование не продается, то прибыль от его использования – это разность между стоимостью произведенной продукции и эксплуатационными издержками. При замене оборудования прибыль составляет разность между остаточной стоимостью оборудования и стоимостью нового оборудования, к которой прибавляется разность между стоимостью продукции и эксплуатационными издержками для нового оборудования, возраст которого в начале i -го шага составляет 0 лет.

5. Определение функции изменения состояния

(9.7)

Таким образом, если оборудование не меняется х i =0, то возраст оборудования увеличивается на один год t +1, если же оборудование меняется х i =1, то оборудование будет годовалым.

6. Составление функционального уравнения для i =т

Верхняя строка функционального уравнения соответствует ситуации, при которой в последний год оборудование не меняется и предприятие получает выигрыш в размере разницы между выручкой r (t ) и годовыми затратами l (t ).

7. Составление основного функционального уравнения

где W i (t t лет с i -го шага (с конца i -го года) до конца периода эксплуатации;

W i + 1 (t ) – прибыль от использования оборудования возраста t+ 1год с (i +1)-го шага до конца периода эксплуатации.

Математическая модель задачи построена.

Пример

т =12, р= 10, с (t )=0, r (t ) – l (t )=φ (t ).

Значения φ (t ) даны в таблице 9.1.

Таблица 9.1.

t

φ (t )

Для данного примера функциональные уравнения будут иметь вид

Рассмотрим заполнение таблицы для нескольких шагов.

Условная оптимизация начинается с последнего 12-го шага. Для i =12 рассматриваются возможные состояния системы t= 0, 1, 2, …, 12. Функциональное уравнение на 12-ом шаге имеет вид

1) t= 0 х 12 (0)=0.

2) t= 1 х 12 (1)=0.

10) t= 9 х 12 (9)=0.

11) t= 10 х 12 (10)=0; х 12 (10)=1.

13) t= 12 х 12 (12)=0; х 12 (12)=1.

Таким образом, на 12-ом шаге оборудование возраста 0 – 9 лет заменять не надо. Оборудование возраста 10 – 12 лет можно заменить или продолжить его эксплуатировать, так как для t= 10, 11, 12 имеется два условных оптимизационных управления 1 и 0.

По результатам расчетов заполняются два столбца таблицы 9.2, соответствующие i= 12.

Условная оптимизация 11-го шага.

Для i =11 рассматриваются все возможные состояния системы t =0, 1, 2, …, 12. Функциональное уравнение на 11-м шаге имеет вид

1) t= 0 х 11 (0)=0.

2) t= 1 х 11 (1)=0.

6) t= 5 х 11 (5)=0; х 11 (5)=1.

7) t= 6 х 11 (6)=1.

13) t= 12 х 11 (12)=1.

Таким образом на 11-ом шаге не следует заменять оборудование возраста 0 – 4 года. Для оборудования возраста 5 лет возможны две стратегии использования: заменить или продолжать эксплуатировать.

Начиная с 6-го года оборудование следует заменять. По результатам расчетов заполняются два столбца таблицы 9.2, соответствующие i =11.

1) t= 0 х 10 (0)=0.

2) t= 1 х 10 (1)=0.

3) t= 2 х 10 (2)=0.

4) t= 3 х 10 (3)=0.

5) t= 4 х 10 (4)=1.

13) t= 12 х 10 (12)=1.

На 10-ом шаге не следует заменять оборудование возраста 0 – 3 года. Начиная с 4-го года, оборудование следует заменять, так как новое оборудование приносит бóльшую прибыль.

По результатам расчетов заполняются два столбца в 9.2, соответствующие i =10.

Аналогичным образом заполняются остальные девять столбцов таблицы 9.2. При расчетах W i + 1 (t ) на каждом шаге значения φ (t ) для каждого t =0, 1, 2, …, 12 берутся из таблицы 9.1 исходных данных, приведенной в условии задачи, а значения W i (t ) – из последнего, заполненного на предыдущем шаге столбца в 9.2.

Этап условной оптимизации заканчивается после заполнения таблицы 9.2.

Безусловная оптимизация начинается с первого шага.

Предположим, что на первом шаге i =1 имеется новое оборудование, возраст которого 0 лет.

Для t=t 1 =0 оптимальный выигрыш составляет W 1 (0)=82. Это значение соответствует максимальной прибыли от использования нового оборудования в течение 12 лет.

W*=W 1 (0)=82.

Выигрышу W 1 (0)=82 соответствует х 1 (0)=0.

Для i =2 по формуле (9.7) t 2 =t 1 +1=1.

Безусловное оптимальное управление х 2 (1)=0.

Для i =3 по формуле (9.7) t 3 =t 2 +1=2.

Безусловное оптимальное управление х 3 (2)=0.

i =4	t 4 =t 3 +1=3	х 4 (3)=0
i =5	t 5 =t 4 +1=4	х 5 (4)=1
i =6	t 6 = 1	х 6 (1)=0
i =7	t 7 =t 6 +1=2	х 7 (2)=0
i =8	t 8 =t 7 +1=3	х 8 (3)=0
i =9	t 9 =t 8 +1=4	x 9 (4)=1
i =10	t 10 = 1	х 10 (1)=0
i =11	t 11 =t 10 +1=2	х 11 (2)=0
i =12	t 12 =t 11 +1=3	х 12 (3)=0

В рамках данной задачи оптимальная стратегия заключается в замене оборудования при достижении им возраста 4-х лет. Аналогичным образом можно определить оптимальную стратегию использования оборудования любого возраста.

В левой колонке таблицы 9.2 записываются возможные случаи системы t = , в верхней строке – номера шагов i = . Для каждого шага определяются условные оптимальные управления х i (t ) и условный оптимальный выигрыш W i (t ) c i -го шага и до конца для оборудования возраста t лет.

Управления, составляющие оптимальную стратегию использования оборудования, выделены в таблице 9.2 жирным шрифтом.

Таблица 9.2.

t

i =12

i =11

i =10

i =9

i =8

i =7

i =6

i =5

i =4

i =3

i =2

i =1

x 12

W 12

x 11

W 11

x 10

W 10

x 9

W 9

x 8

W 8

x 7

W 7

x 6

W 6

x 5

W 5

x 4

W 4

x 3

W 3

x 2

W 2

x 1

W 1

0/1

0/1

0/1

0/1

0/1

0/1

0/1

0/1

0/1

0/1

0/1

0/1

Важной экономической проблемой является своевременное обновление устаревшего оборудования: автомобилей, станков и т.п. Старение оборудования включает физический и моральный износ, в результате чего растут затраты на ремонт и обслуживание, снижается производительность труда и ликвидная стоимость. Поэтому на каком-то этапе эксплуатация устаревшего оборудования становится менее выгодной, нежели приобретение и использование нового. Задача заключается в определении оптимальных сроков замены старого оборудования.

Критерием оптимальности является доход от эксплуатации оборудования (задача максимизации), либо суммарные затраты на эксплуатацию в течение планируемого периода (задача минимизации).

Предположим, что планируется эксплуатация оборудования в течение некоторого периода времени продолжительностью n лет. Оборудование имеет тенденцию с течением времени стареть и приносить все меньший доход (t -возраст оборудования). При этом есть возможность в начале любого года продать устаревшее оборудование за цену
, которая также зависит от возраста t , и купить новое оборудование за цену Р. Под возрастом оборудования понимается период эксплуатации оборудования после последней замены, определенный в годах. Требуется найти оптимальный план замены оборудования с тем, чтобы суммарный доход за все n лет был бы максимальным, учитывая, что к началу эксплуатации возраст оборудования составлял t 0 лет.

Исходными данными в задаче являются доход
от эксплуатации в течение одного года оборудования возрастаt лет, остаточная стоимость
, цена нового оборудованияР и начальный возраст оборудования t 0 .

При составлении динамической модели выбора оптимальной стратегии обновления оборудования процесс замены рассматривается как n -шаговый, т.е. период эксплуатации разбивается на n -шагов.

Выберем в качестве шага оптимизацию плана замены оборудования с k -го по n -й годы.

Очевидно, что доход от эксплуатации оборудования за эти годы будет зависеть от возраста оборудования к началу рассматриваемого шага, т.е. k -го года.

Поскольку процесс оптимизации ведется с последнего шага (k = n ), то на k -м шаге неизвестно, в какие годы с первого по (k - 1)-й должна осуществляться замена и соответственно неизвестен возраст оборудования к началу k -го года. Возраст оборудования, который определяет состояние системы, обозначим t . На величину t накладывается следующее ограничение:
.

Это выражение свидетельствует о том, что t не может превышать возраста оборудования за (k -1)-й год его эксплуатации с учетом возраста к началу первого года, который составляет лет; и не может быть меньше единицы (этот возраст оборудование будет иметь к началу k -го года, если замена его произошла вначале предыдущего (k -1)-го года).

Таким образом, переменная t в данной задаче является переменной состояния системы на k -м шаге.

Переменной управления на k -м шаге является логическая переменная, которая может принимать одно из двух значений: сохранить (С) или заменить (З) оборудование в начале k -го года:

Функцию Беллмана
определяют как максимально возможный доход от эксплуатации оборудования за годы с k -го по n -й, если к началу k -го возраст оборудования составлял t лет. Применяя то или иное управление, система переходит в новое состояние.

Так, например, если в начале k -го года оборудование сохраняется, то к началу (k +1)-го года его возраст увеличится на единицу (состояние системы станет t + 1), в случае замены старого оборудования новое достигнет к началу (k +1)-го года возраста
год.

На этой основе можно записать уравнение, которое позволяет рекуррентно вычислить функции Беллмана, опираясь на результаты предыдущего шага. Для каждого варианта управления доход определяется как сумма двух слагаемых – непосредственного результата управления и его последствий.

Если в начале каждого года сохраняется оборудование, возраст которого t лет, то доход за этот год составит
. К началу (k +1)-го года возраст оборудования достигнет (t + 1)и максимально возможный доход за оставшиеся годы (с (k + 1)-го по n -й) составит
. Если в начале k -го года принято решение о замене оборудования, то продается старое оборудование возраста t лет по цене
, приобретается новое заР единиц, а эксплуатация его в течение k -го года нового оборудования принесет прибыль
. К началу следующего года возраст оборудования составит 1 год и за все оставшиеся годы с (k + 1)-го по n -й максимально возможный доход будет
. Из двух возможных вариантов управления выбирается тот, который приносит максимальный доход. Таким образом, уравнение Беллмана на каждом шаге управления имеет вид

Функция
вычисляется на каждом шаге управления для всех
.

Управление, при котором достигается максимум дохода, является оптимальным .

Для первого шага условной оптимизации при k = n функция представляет собой доход за последний n -й год:

Значения функции
, определяемые
,
вплоть до
.
, представляют собой возможные доходы за все годы. Максимум дохода достигается при некотором управлении, применяя которое на первом году, мы определяем возраст оборудования к началу второго года. Для данного возраста оборудования выбирается управление, при котором достигается максимум дохода за годы со второго поn -й и т. д. В результате на этапе безусловной оптимизации определяются годы, в начале которых следует произвести замену оборудования.

Пример. Найти оптимальную стратегию эксплуатации оборудования на период продолжительностью 6 лет, если годовой доход
и остаточная стоимость
в зависимости от возраста заданы в таблице 1, стоимость нового оборудования равнаР =13, а возраст оборудования к началу эксплуатационного периода составлял 1 год.

Таблица 1.

В процессе эксплуатации оборудование подвергается физическому и моральному износу. Существует два способа восстановления оборудования - полное и частичное. При полном восстановлении оборудование меняется на новое, при частичном оборудование ремонтируется. Для оптимального использования оборудования нужно найти возраст, при котором его необходимо заменить, чтобы доход от машины был максимальным или, если доход подсчитать не удается, издержки на ремонтно-эксплуатационные нужды были минимальными. Данный подход рассматривается с позиции экономических интересов потребителя.

Для оптимизации ремонта и замены оборудования требуется разработать на плановый период стратегию по замене машины. В качестве экономических интересов может быть использован один из двух подходов:

1. Максимум дохода от машины за определенный промежуток времени.

2. Минимум затрат на ремонтно-эксплуатационный нужды, если доход подсчитать не удается.

Данная задача решается методом динамического программирования. Основная идея этого метода заключается в замене одновременного выбора большего количества параметров поочередным их выбором. Этим методом могут быть решены самые различные задачи оптимизации. Общность подхода к решению самых различных задач является одним из достоинств этого метода.

Рассмотрим механизм оптимизации ремонта и замены оборудования. Для решения задачи введем следующие обозначения:

t - возраст оборудования;

d(t) - чистый годовой доход от оборудования возраста t;

U(t) - издержки на ремонтно-эксплуатационные нужды машины возраста t;

С - цена нового оборудования.

Для решения этой задачи введем функцию fn(t) , которая показывает величину максимального дохода за последние n - лет при условии, что в начале периода из n - лет у нас была машина возраста t - лет.

Алгоритм решения задачи следующий:

1) f1(t) = max d(0) - С

) fn(t) = max fn-1(t+1) + d(t)

fn-1(1) + d(0) - С

Увеличение издержек приведет к снижению чистого дохода, который рассчитывается так:

d(t) = r(t) - u(t)

r(t) - годовой объем дохода от оборудования возраста t;

u(t) - годовые затраты на ремонтно - эксплуатационные нужды

оборудования возраста t.

Подход максимизации дохода

Для решения этой задачи введем функцию fn(t) , которая показывает величину максимального дохода за последние n - лет при условии, что в начале периода из n-лет у нас было оборудование возраста t-лет.

Если до конца периода остался 1 год

Если до конца периода осталось n лет

(t) = max

где t - возраст оборудования;

d (t) - чистый годовой доход от оборудования возраста t;

C - цена нового оборудования.

Увеличение издержек приведет к снижению чистого дохода, который рассчитывается так

(t) = r(t) - u(t)

где r (t) - годовой объем дохода от оборудования возраста t;

u(t) - годовые затраты на ремонтно-экплуатационные нужды оборудования возраста t.

Рассчитаем чистый доход по формуле, зная динамику поступления дохода и роста издержек на ремонт.

Таблица 2. Чистый доход от оборудования по годам

Найти оптимальную стратегию эксплуатации оборудования на период продолжительностью 6 лет, если годовой доход r(t) и остаточная стоимость S(t) в зависимости от возраста заданы в таблице, стоимость нового оборудования равна P = 10 , а возраст оборудования к началу эксплуатационного периода составлял 1 год.

T	0	1	2	3	4	5	6
r(t)	8	8	7	7	6	6	5
S(t)	10	7	6	5	4	3	2

Решение находим с помощью калькулятора .
I этап. Условная оптимизация (k = 6,5,4,3,2,1).
Переменной управления на k-м шаге является логическая переменная, которая может принимать одно из двух значений: сохранить (С) или заменить (З) оборудование в начале k-го года.
1-й шаг: k = 6. Для 1-го шага возможные состояния системы t = 1,2,3,4,5,6, а функциональные уравнения имеют вид:
F 6 (t) = max(r(t), (C); S(t) - P + r(0), (З))
F 6 (1) = max(8 ; 7 - 10 + 8) = 8 (C)
F 6 (2) = max(7 ; 6 - 10 + 8) = 7 (C)
F 6 (3) = max(7 ; 5 - 10 + 8) = 7 (C)
F 6 (4) = max(6 ; 4 - 10 + 8) = 6 (C)
F 6 (5) = max(6 ; 3 - 10 + 8) = 6 (C)
F 6 (6) = max(5 ; 2 - 10 + 8) = 5 (C)
2-й шаг: k = 5. Для 2-го шага возможные состояния системы t = 1,2,3,4,5, а функциональные уравнения имеют вид:
F 5 (t) = max(r(t) + F 6 (t+1) ; S(t) - P + r(0) + F 6 (1))
F 5 (1) = max(8 + 7 ; 7 - 10 + 8 + 8) = 15 (C)
F 5 (2) = max(7 + 7 ; 6 - 10 + 8 + 8) = 14 (C)
F 5 (3) = max(7 + 6 ; 5 - 10 + 8 + 8) = 13 (C)
F 5 (4) = max(6 + 6 ; 4 - 10 + 8 + 8) = 12 (C)
F 5 (5) = max(6 + 5 ; 3 - 10 + 8 + 8) = 11 (C)
3-й шаг: k = 4. Для 3-го шага возможные состояния системы t = 1,2,3,4, а функциональные уравнения имеют вид:
F 4 (t) = max(r(t) + F 5 (t+1) ; S(t) - P + r(0) + F 5 (1))
F 4 (1) = max(8 + 14 ; 7 - 10 + 8 + 15) = 22 (C)
F 4 (2) = max(7 + 13 ; 6 - 10 + 8 + 15) = 20 (C)
F 4 (3) = max(7 + 12 ; 5 - 10 + 8 + 15) = 19 (C)
F 4 (4) = max(6 + 11 ; 4 - 10 + 8 + 15) = 17 (C/ З)
4-й шаг: k = 3. Для 4-го шага возможные состояния системы t = 1,2,3, а функциональные уравнения имеют вид:
F 3 (t) = max(r(t) + F 4 (t+1) ; S(t) - P + r(0) + F 4 (1))
F 3 (1) = max(8 + 20 ; 7 - 10 + 8 + 22) = 28 (C)
F 3 (2) = max(7 + 19 ; 6 - 10 + 8 + 22) = 26 (C/ З)
F 3 (3) = max(7 + 17 ; 5 - 10 + 8 + 22) = 25 (З)
5-й шаг: k = 2. Для 5-го шага возможные состояния системы t = 1,2, а функциональные уравнения имеют вид:
F 2 (t) = max(r(t) + F 3 (t+1) ; S(t) - P + r(0) + F 3 (1))
F 2 (1) = max(8 + 26 ; 7 - 10 + 8 + 28) = 34 (C)
F 2 (2) = max(7 + 25 ; 6 - 10 + 8 + 28) = 32 (C/ З)
6-й шаг: k = 1. Для 6-го шага возможные состояния системы t = 1, а функциональные уравнения имеют вид:
F 1 (t) = max(r(t) + F 2 (t+1) ; S(t) - P + r(0) + F 2 (1))
F 1 (1) = max(8 + 32 ; 7 - 10 + 8 + 34) = 40 (C)
Результаты вычислений по уравнениям Беллмана F k (t) приведены в таблице, в которой k - год эксплуатации, а t - возраст оборудования.

k / t	1	2	3	4	5	6
1	40	0	0	0	0	0
2	34	32	0	0	0	0
3	28	26	25	0	0	0
4	22	20	19	17	0	0
5	15	14	13	12	11	0
6	8	7	7	6	6	5

В таблице выделено значение функции, соответствующее состоянию (З) - замена оборудования.

II этап. Безусловная оптимизация (k = 6,5,4,3,2,1)
Безусловная оптимизация начинается с шага при k = 1. Максимальной возможный доход от эксплуатации оборудования за годы с 1-го по 7-й составляет F 1 (1) = 40. Этот оптимальный выигрыш достигается, если на первом году не производить замены оборудования.
К началу 2-го года возраст оборудования увеличится на единицу и составит: t 2 = t 1 + 1 = 1 + 1 = 2.
Безусловное оптимальное управление при k = 2, x 2 (2) = (C/З), т.е. для получения максимума прибыли за оставшиеся годы необходимо в этом году провести замену оборудования.
К началу 3-го года возраст оборудования увеличится на единицу и составит: t 3 = t 2 + 1 = 0 + 1 = 1.
Оптимальное управление при k = 3, x 3 (1) = (C), т.е. максимум дохода за годы с 3-го по 6-й достигается, если оборудование сохраняется, т.е. не заменяется.
К началу 4-го года возраст оборудования увеличится на единицу и составит: t 4 = t 3 + 1 = 1 + 1 = 2.
Оптимальное управление при k = 4, x 4 (2) = (C), т.е. максимум дохода за годы с 4-го по 6-й достигается, если оборудование сохраняется, т.е. не заменяется.
К началу 5-го года возраст оборудования увеличится на единицу и составит: t 5 = t 4 + 1 = 2 + 1 = 3.
Оптимальное управление при k = 5, x 5 (3) = (C), т.е. максимум дохода за годы с 5-го по 6-й достигается, если оборудование сохраняется, т.е. не заменяется.
К началу 6-го года возраст оборудования увеличится на единицу и составит: t 6 = t 5 + 1 = 3 + 1 = 4.
Оптимальное управление при k = 6, x 6 (4) = (C), т.е. максимум дохода за 6-ой год достигается, если оборудование сохраняется, т.е. не заменяется.

Таким образом, за 6 лет эксплуатации оборудования замену надо произвести в начале 2-го года эксплуатации.

Надежная и безопасная эксплуатация систем, оборудования, зданий и сооружений предприятий неразрывно связана с ремонтной деятельностью. О направлениях совершенствования структуры управления системой ТОиР «ЭЖ» рассказала в прошлом году (см. № 32). Сегодня речь пойдет о подходах к оценке эффективности работ по ТОиР. Рассказывает Владимир Минаев, генеральный директор ОАО «Атомэнергоремонт», к.э.н.

Система ТОиР — совокупность процессов, организационных структур, средств технического оснащения ремонта, методического обеспечения, обеспечивающих эффективное обслуживание и ремонт оборудования предприятия.

Стратегии проведения ремонтов

Приведем три основных стратегии.

Первая — классический планово-предупредительный ремонт (ППР). Он предполагает ремонтный цикл (заранее заданная последовательность ремонтов определенного вида и интервалов между ними) и задание объема работ при выполнении ремонта определенного вида. В варианте ППР, называемом «планирование по наработке», при заданных объемах и сохранении фиксированной последовательности ремонтов время между ними определяют не календарно, а в зависимости от показателя наработки оборудования (часы работы, число пусков и т.п.).

Вторая — ремонт по отказу. Оборудование ремонтируется (или заменяется) по причине его отказа и невозможности его дальнейшего использования. Технически это оправданно для некоторых видов оборудования, если его элементы выходят из строя случайно, вне зависимости от длительности их работы, экономически — когда последствия поломки незначительны, а меры профилактики стоят дороже замены отказавшего узла или устройства. При появлении явных данных о приближении отказа (повышенная вибрация, течь масла, повышение температуры выше допустимой, признаки недопустимого износа) можно выбрать вариант «ремонта по мере возникновения дефектов».

Третья — «ремонт по состоянию». При этой стратегии объем ремонтов и время между ними заранее не фиксированы, а определяются по результатам регулярных ревизий (обследований) оборудования и мониторинга его состояния с помощью автоматизированных средств контроля и диагностики. Эта стратегия позволяет существенно экономить ресурсы, поэтому она считается наиболее прогрессивной для сложного и дорогостоящего оборудования.

Для заказчика более выгодным и приоритетным сегодня становится метод агрегатного ремонта, предполагающий замену агрегата либо целиком, либо его части, и сервисное обслуживание оборудования. Такой метод значительно сокращает время ремонта. Во многих отраслях распространено сервисное обслуживание и, хотя оно обходится заказчику несколько дороже, имеет большие шансы на будущее.

У нас система ТОиР в основном строится на проведении ППР. В ближайшем будущем планируется перейти к ремонту ряда оборудования по его техническому состоянию и использованию метода агрегатного ремонта и сервисного обслуживания оборудования.

Эффективность ТОиР

Эффективность ТОиР определяется отношением максимально возможного результата ТОиР (высокое качество работ при соблюдении нормативного срока ремонта) к минимально возможным эксплуатационным расходам (минимально обоснованный уровень затрат без потери качества и объема выполненных работ).

Результатом работ по ТОиР, а также реконструкции и модернизации оборудования энергоблоков, общестанционных систем, внешних объектов действующих АЭС является их надежная и безаварийная работа в плановом межремонтном периоде. Экономически это означает отсутствие финансовых потерь за недовыработанную электроэнергию из-за неплановых остановов и простоев оборудования АЭС в ремонте.

Результативность деятельности ремонтного персонала, как правило, оценивается величиной среднемесячной выработки на одного рабочего (см. диаграмму).

Подобное измерение производительности труда имеет существенный недостаток — зависит от лимитированных средств на ремонт, структуры цены, численности персонала и тарификации работы. И при манипуляции с коэффициентами к сметам, директивном снижении затрат в части лимитов на ТОиР, существующей регламентированной длительности ремонта такой подход не отражает действительную производительность труда — слишком велика при этом ценовая составляющая.

Более правильно воспользоваться ресурсными методами оценки 1 .

Приведем три таких показателя.

Трудоемкость ремонта — основной ресурсный показателей. Трудоемкость регламентируется количественно техническим нормированием 2 .

Например, трудоемкость среднего ремонта серийного блока АЭС — 520 000 человеко-часов, длительность ремонта в одном случае 40 суток, в другом — 35 (13 000 человеко-часов/дн. и 15 000 человеко-часов/дн. соответственно). Очевидно, во втором случае производительность труда ремонтного персонала выше.

Нормативная численность персонала для выполнения ремонта — другой важный показатель производительности труда (отношение нормативной численности работников, рассчитанной по нормативной базе, к фактически занятому в ремонте).

Третий показатель — индекс производительности труда. Его можно представить на основе фактических и натуральных ресурсных данных в виде зависимостей:

ИПТ = ТрЕ/ДлР;

ИПТ = НЧ/ФЧ,

где: ИПТ — индекс производительности труда;

ТрЕ — трудоемкость ремонта блока;

ДлР — длительность ремонта блока (может быть нормативной и фактической);

НЧ — нормативная численность персонала, необходимого для выполнения ремонта блока;

ФЧ — фактическая численность персонала, занятого на ремонте блока.

Согласно утвержденной концерном методике 3 одним из показателей является сокращение срока ремонта 4:

• на стадии формирования графика ремонта на планируемый год — оценка прогнозного финансового результата от сокращения сроков ремонта по сравнению с нормативными для определения целесообразности принятия решения о сокращении срока ремонта;
• по итогам завершения ремонтов — оценка фактического финансового результата от сокращения срока ремонта в целях подтверждения правильности принятых решений при планировании.

Результаты оценки эффективности сокращения сроков ремонтов используются для мотивации труда ремонтного персонала АЭС и подрядных организаций.

А поскольку продолжительность ремонта не может быть сокращена в ущерб надежной и безопасной эксплуатации АЭС, в методике приводятся основные направления снижения сроков:

• интенсификация труда ремонтного персонала;
• развитие высокой культуры производства с элементами бережливого производства (производственной системы «Рос­атом»);
• внедрение новейших технологий в ремонте;
• использование современных средств технологического оснащения и высокоэффективной оснастки для ремонта.

Вместе с тем сокращение сроков ремонта связано с дополнительными доходами в виде выручки от продажи дополнительно выработанной электрической энергии (при условии ее востребованности на рынке) и расходами, обусловленными интенсификацией (переход на трехсменную работу) труда ремонтного персонала.

Экономически сокращение продолжительности ремонта эффективно при условии, что дополнительные расходы покрываются выручкой от продажи дополнительно выработанной электро­энергии и при этом еще остается дополнительная прибыль.

Пути повышения эффективности ТОиР

Повышение эффективности ТОиР — процесс уменьшения потерь от недовыработки электроэнергии из-за остановов и простоев систем и оборудования АЭС в ремонте при оптимизации затрат на ТОиР без потери качества выполненных работ.

В атомной энергетике умение управлять производством, своевременно принимать решения особенно актуально из-за возможных последствий при бездействии руководителей. Разветвленная структура со многими уровнями управления может привести к неразберихе в производстве, принятию ошибочных решений или, что еще хуже, непринятию их вообще. Ликвидация последствий такого управления обходится очень дорого.

Приведем основные пути повышения эффективности ТОиР и направления их реализации.

1. Совершенствование структуры управления системой ТОиР (см. «ЭЖ», 2012, № 32).

2. Оптимизация плановых сроков ППР.

2.1. Введение в действие единой отраслевой системы экономического планирования ресурсов.

Учитывая разветвленную филиальную сеть, применение единого подхода к планированию ресурсов — приоритетная задача общества. А желаемого результата можно достичь только при жесткой экономически обоснованной централизации ресурсов.

2.2. Внедрение новых технологий ремонта оборудования и средств технологического оснащения ТОиР.

В рамках технического перевооружения разработана инвестиционная программа, включающая:

• разработку и освоение новых технологий;
• оснащение современными технологическими средствами ремонта;
• строительство и оснащение производственных баз;
• подготовку и переподготовку ремонтного персонала.

2.3. Совершенствование технической документации на процессы.

Поскольку технологическая документация на ТОиР подготовлена много лет назад и основана на технологиях прошлого века, ее качество нуждается в улучшении:

• постоянной актуализации в связи с меняющимися нормативными документами;
• доработке в связи с необходимостью применения технологий на однотипном оборудовании разных АЭС одного проекта с целью унификации процессов.

Документация, тем более хорошая, давно стала товаром, и ее распространение ограничено. Как и опыт, она — наследие нынешнего поколения, поэтому ее актуальность и совершенствование скажется на качестве и надежности работы тех, кто придет нам на смену.

2.4 Повышение качества подготовки ремонтного персонала в специализированных учебно-тренировочных центрах с использованием полномасштабных макетов и натурных образцов оборудования (Инженерно-технический центр общества проводит подготовку, переподготовку и поддержание квалификации работников более чем по 100 учебным программам по 37 специальностям).

3. Снижение потерь от недовыработки электроэнергии в результате неплановых остановов и простоев оборудования в ремонте.

3.1 Совершенствование системы управления ТОиР путем перехода к управлению ТОиР, как проектом:

• комплексный подход к планированию ресурсов (с учетом наличия материальных и людских ресурсов);
• диспетчеризация работ по
• ТОиР (типовых — на основе всестороннего анализа их выполнения в предыдущие периоды и на других объектах. Подготовка к выполнению нетиповых специальных работ должна быть начата не менее чем за год до начала их выполнения);
• диспетчеризация ресурсов по ТОиР (управление материальными и людскими ресурсами должно осуществляться в условиях действия единого стандарта закупок).

3.2 Создание подсистемы управления проведением ремонтов на базе АСУ-Ремонт, интег­рированной в единую отраслевую информационную систему:

• создание единой базы данных оборудования;
• создание единой системы управления ресурсами ТОиР;
• управление материально-техническим обеспечением ТОиР (создание нормативной базы производственных запасов);
• оптимизация планирования ППР (сокращение сроков ППР на тех площадках, где это актуально и экономически целесо­образно).

3.3 Создание работоспособной системы обеспечения качества при выполнении ТОиР включает разработку:

• отраслевого руководства по созданию системы качества (руководство должно охватывать деятельность на всех этапах жизненного цикла от этапа проектирования до снятия с эксплуатации);
• системы обеспечения качества на АЭС концерна с учетом совершенствования системы разработки и контроля исполнения корректирующих действий, а не коррекций, по нарушениям в работе, связанным с ремонтом оборудования;
• программы управления качеством проведения ТОиР, отвечающей современным тенденциям отрасли, учитывающей особенности оборудования эксплуатируемых и сооружаемых блоков, а также описывающей действенные меры и способы управления качеством, а не только его контроль.

4. Снижение эксплуатационных расходов в части суммарных затрат на ТОиР.

4.1. Оптимизация объемов ремонтных работ:

• разработка и согласование новых нормативных документов по выполнению ТОиР с надзорными органами и заводами-изготовителями;
• обоснование перехода с четырехлетнего на восьмилетний ремонтный цикл контроля металла;
• внедрение всесторонней диагностики технического состояния оборудования (этому направлению деятельности уделяется пока крайне мало внимания, даже новое оборудование на строящиеся блоки данными устройствами оснащается недостаточно).

4.2. Оптимизация распределения работ, выполняемых хозяйственным и подрядным способом.

Предложения по оптимизации затрат на ТОиР с учетом особенностей финансово-экономической деятельности общества приведены в таблице.

Переход на новые технологии ремонта оборудования, в первую очередь на ремонт по техническому состоянию, позволит значительно повысить эффективность ТОиР.

Принцип организации ремонта по техническому состоянию может быть реализован при организации сервисного обслуживания оборудования с решением следующих вопросов:

• кто, какими способами, с помощью каких критериев (технических, экономических) будет определять техническое состояние оборудования и целесооб­разность его ремонта или замены;
• ответственности за принятые решения и их последствия;
• связи с авторами проекта, изготовителями оборудования и оформления необходимых согласований с проектными, конструкторскими и надзорными организациями и органами;
• сбора статистических данных, их систематизации и анализа, оценки остаточного ресурса оборудования, его элементов и выработки рекомендаций по необходимым мероприятиям;
• разработки новых регламентов и нормативно-технических документов по технологии ремонта;
• отслеживания мировых достижений в технологии ремонта и средствах технического оснащения, адаптации их к реальным условиям российских АЭС, внедрения и научно-технического сопровождения;
• разработки и внедрения новых диагностических систем технического состояния оборудования;
• экспертизы проектов строительства новых АЭС и выработки предложений в части ремонтного обслуживания;
• подготовки и переподготовки ремонтного персонала.

В рамках инвестиционной программы — организации производственного процесса ТОиР АЭС — планируется выполнение мероприятий по организации ремонта оборудования по техническому состоянию:

• подготовка «медицинских карт» оборудования, ремонти­руемого по техническому
• состоянию (совместно с АЭС);
• мониторинг наличия средств диагностики оборудования (не обеспеченного в заводской поставке) и выбор поставщика (совместно с АЭС);
• разработка программ и методик диагностики оборудования (с определением контролируемых параметров), ремонтируемого по техническому состоянию;
• подготовка персонала для работы на современном оборудовании и приборах диагностики.

Все пути повышения эффективности работ по ТОиР связаны с затратами в разной степени, и принять решение, какие из них использовать, — прерогатива заказчика. Только комплексный подход в выборе путей повышения эффективности работ по ТОиР приводит к наилучшему результату.

1 Ресурсный подход к оценке производительности труда и эффективности производства традиционно в большей степени применяется в сфере производства продукции, а не оказания услуг.

2 Техническое нормирование — установление технически обоснованных норм затрат труда, машинного времени и материальных ресурсов на единицу продукции.

3 Методика оценки эффективности работы ремонтного персонала при оптимизации сроков ремонта энергоблоков АЭС.

4 Согласно методике, сокращение продолжительности ремонта энергоблоков АЭС не может быть произведено в ущерб надежной и безопасной эксплуатации АЭС.

Мероприятия по оптимизации затрат на ТОиР

Уровень затрат	Мероприятия	Особенности
Затраты концерна	1. Оптимизация численности персонала, задействованного на выполнении работ по ТОиР — обоснование оптимального соотношения затрат концерна на ТОиР, выполняемых хозяйственным и подрядным способами. 2. Установление критериев, используемых в процессе бюджетирования общества, как сервисного предприятия концерна	1. Необходимость приведения в соответствие расходных статей бюджета концерна доходным статьям бюджета общества. 2. Необходимость учета возможности повышения затрат общества при выполнении ТОиР подрядным способом
Затраты общества	1. Оптимизация численности персонала общества — оптимизация отношения собственных затрат к затратам по привлечению субподрядных организаций. 2. Выстраивание финансово­экономических взаимоотношений с концерном с целью недопущения кассовых разрывов и обеспечения финансовой устойчивости общества. Уменьшение дебиторской задолженности. 3. Реализация финансовой политики общества в области соответствия расходной и доходной части его бюджета. Совершенствование процессов планирования бюджета. 4. Разработка и выполнение программы сокращения издержек. 5. Реализация финансовой политики в финансовых взаимоотношениях между центральным аппаратом и филиалами общества. Доработка ОРД общества в части обеспечения финансовой дисциплины филиалов. Совершенствование процессов управления внутренними денежными потоками. 6. Совершенствование процессов управления кредиторской задолженностью	1. Требование безусловного обеспечения потребностей заказчиков в высококачественных комплексных услугах по ТОиР, реконструкции и модернизации систем и оборудования, зданий и сооружений объектов использования атомной энергии. Поскольку при выполнении работ «на пиках ремонтов» общество должно иметь достаточное количество ремонтного персонала с необходимой квалификацией, его затраты менее привязаны к выручке (объемам производства), чем на классических производственных предприятиях. 2. Повышение доли собственных затрат ведет к повышению производительности труда сотрудников и, следовательно, улучшению финансового состояния общества. 3. Повышение доли собственных затрат должно сопровождаться повышением заработной платы и социальных гарантий сотрудников. 4. Повышение доли собственных затрат сверх оптимального не позволит реализовать преимущества хозяйственного способа выполнения ТОиР по сравнению с подрядным способом