Лабораторные работы по "Экономике"

Лабораторная работа № 1

 

Разработка графика планово-предупредительных ремонтов (ППР) оборудования

 

Цель работы. Разработка графика ППР оборудования для определения последовательности и продолжительности выполнения ремонтов с использованием пакета Excel.

1. Основные теоретические положения

 

Одним из наиболее важных условий  обеспечения непрерывной и ритмичной  работы предприятия является эффективная  организация вспомогательных производств (ремонтного, энергетического, транспортного  и складского хозяйства).

О значимости ремонтных работ можно судить по тому, что в химической промышленности ремонтом занято порядка 35-45% общей численности промышленно-производственного персонала. Затраты на ремонт и эксплуатацию оборудования составляют 12-14% себестоимости химической продукции.

Работоспособность оборудования, его надежность и безопасность обеспечивается ППР, которые проводятся по графикам, основой для построения которых  на предприятии является система  технического обслуживания (ТО) и ремонтов оборудования (РО). Система ТО и РО основывается на следующих ремонтных нормативах:

• Длительность ремонтного цикла (Ц) – период времени между двумя капитальными ремонтами (КР);
• Периодичность ремонтов (Цк – периодичность КР, Цm – периодичность текущих ремонтов (ТР));
• Продолжительность простоя в ремонте (Пк. – простой в одном КР, Пm. – простой в одном ТР).

Число КР в год рассчитывается по следующей формуле:

 

                              

                                (1.1)

 

где N – количество однотипного оборудования; Тк. – эффективный фонд рабочего времени, ч.; К – коэффициент использования оборудования во времени; Lк. количество КР в ремонтном цикле.

 

                                   

                                        (1.2)

 

где Ткал.(ном.) – соответственно календарный или номинальный фонд времени работы, ч.

 

                             

                                  (1.3)

 

Количество ТР в год определяется по формуле:

 

                                  

                     (1.4)

 

где Lm. – количество ТР в ремонтном цикле.

 

                                        

                                     (1.5)

 

Единица вычитается в  связи с тем, что один текущий ремонт совпадает с капитальным по срокам проведения.

Годовой простой оборудования в ремонте (Пг.) определяется по следующей  формуле:

 

                    

                              (1.6)

 

График ППР оборудования представляется в виде таблицы (см. табл. 1.1).

2. Содержание и методика выполнения  работы

 

Исходные данные для  осуществления работы приведены  в таблице 1.2.

Для расчетов принимаем  непрерывный режим производства (Тк.=24ч.*30дн.*12мес.=8640ч.), а продолжительность ремонтного цикла, равную 8640ч.

Разработку графиков ППР начинают с определения количества ремонтов (капитальных и текущих) в ремонтном цикле. Расчет производится по формулам 1.2 и 1.5.

Далее определяют количество ремонтов (КР и ТР) в год по формулам 1.1 и 1.4.

Следующим этапом в разработке графиков ППР является определение  сроков проведения ремонтов. Для этого  по дате окончания последнего капитального или текущего ремонта  и ресурсу  между ремонтами по календарю  определяют даты следующих ремонтов. Зная продолжительность простоя оборудования в ремонте, определяют дату его окончания.

Годовой простой оборудования в ремонте определяют по формуле 1.6.

Полученные данные заносятся  в таблицу 1.1.

Пример.

Простроим график ППР  для варианта №1.

1. Рассчитаем количество КР в ремонтном цикле по формуле 1.3: 8640/8640 = 1;
2. Определим количество КР в год по формуле 1.1: ((1*8640*1)/8640)*1 = 1;
3. Т.к. ресурс между КР составляет 8640ч., т.е. КР осуществляется 1 раз в год, а дата окончания последнего КР – 14.02, то следующий КР будет осуществлен 15.02 следующего года, а закончится 21.02, т.к. простой в КР – 168ч. (168/24=7 дней).
4. Рассчитаем количество ТР в ремонтном цикле по формуле 1.5: (8640/1440)-1=5;
5. Определим количество ТР в год по формуле 1.4: ((1*8640*1)/8640)*5=5;
6. Следующий текущий ремонт будет осуществлен 18.01 и закончится 20.01 нового года. Далее следует ТР, который придется на  22.03 и завершится 24.03, затем – с 24.05 по 26.05, с 27.07 по 20.07, с 28.09 по 30.09, а последний ремонт будет осуществлен 30.11 и продолжится по 2.12.

Однако по нашим расчетам в п.5 мы получили 5 ТР в год, а в п.6 – 6 ремонтов. Это связано, в первую очередь, с тем, что в п.6 нами не был учтен КР, планируемый к  осуществлению в феврале. Поэтому  ТР, приходящийся на март целесообразно  не проводить как ремонт, проводимый после КР (или совпадающий с ним по срокам) (см. комментарий к формуле 1.5).

7. Расчет годового простоя оборудования в ремонте производим по формуле 1.6:  Пг.=1*168+5*72=528 ч.

Полученные результаты заносятся  в график ППР как это показано в таблице 1.1.

 

3. Составление отчета

 

Отчет по лабораторной работе № 1 должен содержать краткие теоретические сведения по тематике работы, исходные данные для расчета согласно выданному варианту, итоговые результаты проделанных расчетов (табл. 1.1) и краткий вывод по итогам работы.

 

4. Контрольные вопросы

 

1. Раскройте содержание система ТО и РО.
2. Назовите виды ТО и дайте их характеристику.
3. Перечислите методы проведения ремонтов, охарактеризуйте их сущность.
4. Назовите системы организации ремонтов, раскройте их сущность.
5. Перечислите основные ремонтные нормативы.
6. Каким образом можно рассчитать количество ремонтов (капитальных и текущих) в ремонтном цикле и в год?
7. Что такое коэффициент использования оборудования во времени и как он определяется?
8. Как определить годовой простой оборудования в ремонтах?

Лабораторная работа № 2

Оптимизация производственной программы предприятия

 

Цель работы. Определение оптимальной производственной программы (ПП) предприятия с использованием метода линейного программирования (ЛП).

1. Основные теоретические положения

 

В рыночных условиях эффективная  работа предприятия возможна лишь в том случае, если оно учитывает рыночный спрос на продукцию, изменяющиеся потребности потребителей, а также преимущества и "слабые" стороны конкурентов. Предприятие должно гибко реагировать на внешние и внутренние изменения и своевременно принимать меры по их преодолению. Поэтому разработка производственной программы предприятия должна сочетаться с выбранной маркетинговой стратегией предприятия.

Для повышения эффективности производственной деятельности предприятия применяют экономико-математические методы (ЭММ). Они позволяют просчитать различные варианты деятельности предприятия при многочисленных комбинациях определяющих условий. Для оптимизации производственной программы применяются методы ЛП, в частности симплекс-метод.

Под оптимальной производственной программой предприятий понимают такой выпуск продукции в плановом периоде, при котором достигается максимальная экономическая эффективность для данного предприятия. Одновременно ПП должна быть сформирована так, чтобы при ее выполнении была обеспечена потребность народного хозяйства страны в продукции отрасли.

Необходимым условием для  решения задачи оптимизации симплекс-методом  является наличие критерия оптимальности и ограничений.

Под критерием оптимальности понимают экономический показатель, экстремальное значение которого характеризует достигаемую экономическую эффективность плана предприятия. При оптимизации ПП критериями оптимальности могут быть:

• Максимизация суммарной прибыли предприятия;
• Минимизация издержек предприятия.

Ограничения – это математические соотношения, с помощью которых  в математических моделях описываются  те или иные особенности производственной ситуации (например, ограниченность запасов сырья на складах предприятия, ограниченность времени работы оборудования, а следовательно его мощности, и др.).

В качестве критерия оптимальности  нами будет принята максимизация суммарной прибыли предприятия.

Ограничениями выступят следующие  особенности производственной ситуации:

1. ограниченность запасов исходного сырья на производство продукции в натуральном выражении;
2. ограниченность финансовых ресурсов для закупки исходного сырья и осуществления производственного процесса;
3. потребность выпускаемой продукции на рынке страны.

Причем, первое и второе ограничения  составляют "коммерческое" решение задачи, когда основной целью является получение максимальной прибыли без учета потребности рынка в продукции. "Окончательное" решение учитывает потребность рынка в продукции предприятия и поэтому содержит третье ограничение.

Запишем математическую модель задачи оптимизации.

Пусть предприятие Х специализируется в выпуске трех основных номенклатурных видов продукции (дрожжи, спирт и фурфурол). Причем выпускается четыре вида дрожжей и по три вида спирта и фурфурола. Для производства продукции можно использовать четыре вида сырья (сырье 1 – щепа хвойная 100%, сырье 2 – щепа хвойная 70% и щепа лиственная 30%, сырье 3 – щепа хвойная 50% и щепа лиственная 50%, сырье 4 – щепа лиственная 100%), объемы закупки которого составляют соответственно Q1, Q2, Q3 и Q4. Нормы расхода i-го сырья на производство j-ой продукции равны Rij. Капиталоемкость производства j-ой продукции из i-го сырья (т.е. количество затрачиваемого капитала на производство единицы j-ой продукции из i-го сырья) – Кij. Удельная прибыль, т.е. прибыль, получаемая с единицы j-ой продукции, полученной из i-го сырья, - Пij. Объем продукции, необходимый для поставки на рынок с целью удовлетворения потребностей потребителей, - Vj.

Критерий оптимальности:

 

                                                  (2.1)

 

Ограничения:

 

1. По объему сырья:

 

                                                                                                       (2.2)

 

2. По финансовым ресурсам:

                                                              (2.3)

3. По потребности на рынке в выпускаемой продукции:

                                                            (2.4)

 

где Vij – объем производства j–ой продукции из i–го сырья.

2. Содержание и методика выполнения  работы

 

Поиск оптимального решения  при многочисленных условиях весьма трудоемкий процесс. Для этого может  быть использована программа Поиск решения из пакета Excel. Мы же найдем оптимальной решение задачи с помощью специально разработанной для этого программы, которая называется LES. Эта программа содержит алгоритм решения задачи оптимизации и позволяет определять не только оптимальную производственную программу предприятия, но и оптимальную загрузку оборудования предприятия (цеха) при конкретных условиях.

В таблицах 2.1 и 2.2 представлены исходная матрица и данные для решения задачи оптимизации с использованием программы LES.

Сначала производится ввод исходных данных в программу для  нахождения "коммерческого" решения  задачи, т.е. с учетом первых двух ограничений. Полученные результаты трех таблиц ("Показатели эффективности производства продукции", "План производства продукции по номенклатуре" и "План производства продукции по ассортименту") фиксируются в тетради для дальнейшего анализа. 

Затем вводятся дополнительные условия (ограничение №3) с целью  получения оптимального решения  по "окончательному" решению. Результаты этого решения также фиксируются и сопоставляются с результатами "коммерческого" решения.

Цель анализа полученных данных состоит в объяснении тех  изменений, которые происходят при  учете потребности рынка в  продукции предприятия (спроса на продукцию).

 

3. Составление отчета

 

Отчет по лабораторной работе № 2 должен содержать краткие теоретические  положения по тематике работы, исходные данные для расчета согласно выданному  варианту, итоговые таблицы и вывод  по результатам проведенных расчетов, в котором необходимо проанализировать влияние таких факторов, как капиталоемкость продукции и  удельная прибыль, на итоги оптимизации ПП.