Расчёт срока окупаемости ГПС
Моделирование работы ГПС в среде системы "Каскад" позволяет оценивать качество принимаемых решений по ряду показателей, основные из которых:
- - коэффициент загрузки ГПС kГПС;
- - фактическое (с учетом внутрицикловых простоев) время выполнения сменного задания ТСЗ.
Однако kГПС и ТСЗ оценивают эффективность ГПС с отдельных сторон, а обобщенным критерием целесообразности создания или приобретения системы может служить срок окупаемости затрат Lо.
Рассмотрим вывод уравнения для расчета Lо на основе результатов моделирования.
В общем виде объем прибыли P, руб, определяется как разность между стоимостью реализованной продукцией и затратами на ее изготовление:
P =(C - S) · N - K , (1)
где С - рыночная цена единицы продукции, руб/шт;
S - расходы, связанные с изготовлением и сбытом единицы продукции (себестоимость), руб/шт;
К - капитальные вложения в создание новой техники для выпуска данной продукции, руб;
N - объем продукции, шт.
Объем продукции равен:
N = Tо / tср , (2)
где То - рассматриваемый период эксплуатации ГПС, час;
tср - среднее время изготовления единицы продукции, час.
Подставим (2) в (1), запишем условие неубыточности создания ГПС (Р 0):
(C - S) ·Tо / tср - K 0,
откуда То определится как срок окупаемости ГПС:
(3)
Выражение (3) описывает срок окупаемости То в часах работы оборудования. Выразим срок окупаемости годами эксплуатации Lo:
, (4)
где Тц - продолжительность одного цикла работы ГПС, час;
d - число циклов работы в год, шт;
kГПС - коэффициент загрузки оборудования ГПС внутри цикла.
Из (4) с учетом (3) получим выражение для расчета количества лет окупаемости затрат на создание ГПС:
(5)
Из условия равенства трудоемкости годовой производственной программы Тн и годового фонда времени работы ГПС (Тн = Тц·d·R), выразим число циклов работы ГПС в год:
,(6)
где R - число станков в ГПС, шт.
Подставив (6) в (5), получим:
(7)
Введем коэффициент q, характеризующий соотношение капитальных затрат, прибыли на единицу продукции и трудоемкости годовой производственной программы:
(8)
С учетом введенных обозначений (6) примет вид:
(9)
Выразив tср = ТСЗ/ NСЗ , получим:
, (10)
где NСЗ - число деталей, изготовленных за цикл работы ГПС.
Определим примерный диапазон значений коэффициента q. Отношение Тн/R согласно (6) представляет собой плановый годовой фонд времени работы ГПС Тц·d. Тогда (10) можно записать как:
(11)
В идеальном случае, когда простои оборудования отсутствуют, kгпс=1 и Тц=ТСЗ, выражение (11) примет вид:
(12)
Произведение в знаменателе есть ни что иное, как число изделий в годовой программе выпуска:
где i - индекс позиции номенклатуры годовой программы;
Ni - количество изделий i-го наименования в годовой программе выпуска;
L - число позиций (наименований) изделий.
Рассматривая идеальный случай дальше, примем, что номинальный срок окупаемости ГПС LН = Lо. Тогда LН =q/N, откуда
q = LН · N.(13)
Подставив (13) в (10), окончательно получим выражение для расчета срока окупаемости ГПС:
(14)
Полученное выражение позволяет рассчитать фактический срок окупаемости ГПС на основе сопоставления требований технического задания на проектирование системы (LН, N, Тн,) и показателей эффективности системы, обеспечиваемых техническим предложением по ее изготовлению (R, ТСЗ, NСЗ, kгпс).
Номинальный срок окупаемости LН, число изделий N и трудоемкость годовой производственной программы Тн задаются в исходных данных на проектирование. Число станков в системе R определяется расчетом.
Значения ТСЗ и kгпс получаются в результате моделирования ГПС при конкретном варианте сменного задания (при конкретном значении NСЗ).
Таким образом, система моделирования "Каскад" и аналитическое выражение (14) позволяют количественно описать влияние проектных и эксплуатационных решений на срок окупаемости ГПС. Тем самым обеспечена возможность проектирования ГПС с заданным сроком окупаемости. Процедура автоматизированного расчета срока окупаемости в текущей версии системы "Каскад" не реализована, однако необходимые для расчета данные по значениям NСЗ, ТСЗ и kгпс имеются. Рассмотрим, как данную информацию можно извлечь. Перед началом расчета:
- - подготовить выборку вариантов сменного задания;
- - промоделировать работу ГПС на данной выборке.
Выборка вариантов СЗ сохраняется в виде файла Stat_mod.kas в папке KaskadAnalit.
Расчет срока окупаемости производится с помощью программы srok_2. При паспортных значениях характеристик ГПС произведем моделирование в среде системе «Каскад». Далее с помощью программы srok_2 извлекаем данные из файлов Stat_mod.kas в папке KaskadAnalit и Statist.kas в папке KaskadPrakU и производим расчет срока окупаемости ГПС и коэффициент использования ГПС. После расчета получаем кривые вероятностного распределения коэффициента использования ГПС и распределения срока окупаемости ГПС, которые представлены на рисунках 16 и 17.
Рисунок 17 - Расчет срока окупаемости для паспортных данных ГПС
Рисунок 18 - Расчет срока окупаемости для проектных данных ГПС
