Оценка эффективности модернизации

1.1. Общие положения

В экономической части дипломного проекта проведем исследование экономической целесообразности применения электропривода ЭПВ-3 с синхронным электродвигателем 1FT5136 в системе привода подачи горизонтально-расточного специального станка ИР1400ПМФ4 взамен ранее применяемого вентильного электродвигателя ДВУ2М215.

Старая система управления на базе блока MR25ME заменена на векторный электропривод ЭПВ 3 исполнения.

Определим экономическую эффективность модернизации. Для сопоставления вариантов применяемого электропривода и определения экономической эффективности модернизации, предварительно определим три технико-экономических показателя:

– производительность машины;

– капитальные затраты;

– эксплуатационные расходы

1.2. Оценка годовой производительности станка

Оценим показатели качества с точки зрения производительности.

Электродвигатель 1FT5136 и электропривод ЭПВ-ТТПТ-25 имеют лучшие рабочие параметры (мощность, напряжение, частота вращения, момент инерции, диапазон регулирования, влияние на сеть и т. д.) по сравнению с вентильным электродвигателем ДВУ215LT1 и тиристорной системой управления БС3603, которые удовлетворяют всем требованиям, предъявляемым к данной категории двигателей и электроприводов.

Кроме того, двигатель 1FT5136 и ЭП ЭПВ-ТТПТ-25 имеют лучшие габаритные показатели, большую надежность и, следовательно, меньшее время простоев и, соответственно большую величину эффективного производственного времени, чем двигатель ДВУ2М215 и ЭП MR25ME.

Из вышесказанного можно сделать вывод, что применение двигателя 1FT5136 и системы управления ЭПВ-ТТПТ-25 в системе привода подачи должен повысить производительность станка, на котором он будет установлен, за счет экономии времени на технологическое обслуживание, т. е. за счет времени бесперебойной работы машины.

1.3. Определение капитальных затрат

Капитальные затраты включают в себя стоимость привода, затраты на монтаж, накладные расходы и прочие расходы(заготовительно-складские, транспортные и др.).

Капитальные затраты на покупку и установку систем электроприводов определим по следующей формуле:

Ki=Kпрi+ Kтрансi+ Kсмрi+ Kпрочi,

где Ki – капитальные затраты; Kпрi – цена оборудования;

Kтрансi – транспортные расходы; Kсмрi – строительно-монтажные затраты;

Kпрочi – прочие затраты.

В дальнейшем индекс «1» будет соответствовать варианту системы электропривода ЭПВ-3, а «2» – старому электроприводу ЭП БС3603.

Стоимость векторно-управляемого синхронного электропривода ЭПВ-3 механизма подачи металлорежущего станка, согласно прайс-листов ООО «ЭЛПРИ» и ООО «КубТрейд» (г. Москва) на 1 января 2011 г. приведена в табл. 12.1.

Таблица 1.

Стоимость векторно-управляемого синхронного электропривода ЭПВ-3

Стоимость заменяемого оборудования по данным АО “Станкосистема” г. Иваново по состоянию на декабрь 2012 года приведена в таблице 2.

Таблица 2. Стоимость заменяемого оборудования

Стоимость транспортных расходов рассчитаем с учетом того, что они составляют (5-10) % от капитальных затрат:

Стоимость строительно-монтажных работ рассчитаем с учетом того, что они составляют (15-25) % от капитальных затрат:

Стоимость прочих расходов рассчитаем с учетом того, что они составляют (5-10) % от капитальных затрат:

В соответствии с формулой (11.1) определим капитальные затраты на покупку и установку систем электроприводов

K1=Kпр1+ Kтранс1+ Kсмр1+ Kпроч1=480330 руб.

K2=Kпр2+ Kтранс2+ Kсмр2+ Kпроч2=434801 руб.

Очевидно, что K₁>K₂, т. е. затраты на электродвигатель ДВУ2М215 с электроприводом MR25ME несколько ниже капитальных затрат на электродвигатель 1FT5136 с векторным электроприводом ЭПВ-ТТПТ-25.

1.4. Определение эксплуатационных расходов

В эксплуатационные расходы входит стоимость потребляемой электроэнергии, затраты на ремонт, зарплата обслуживающего персонала, отчисления в различные фонды и прочие расходы.

И_i = И_эл.энi +И_ремi+И_обслi , (12.2)

где И_эл.энi – стоимость потребляемой электроэнергии, руб/год;

И_ремi – затраты на ремонт, руб/год;

И_обслi – затраты на обслуживание, руб/год.

Определение стоимости электроэнергии

Расходы на электроэнергию определяем по формуле:

И_эл.эн=W·Ц_э, (12.3)

где W – количество потребляемой электрической энергии, (кВт·ч/год);

Ц_э – цена (тариф) на электроэнергию для потребителей среднего напряжения 1-20 кВ (руб/кВт·ч);

В целях упрощения расчета, проведем вычисления с использованием одноставочного тарифа.

Ц_э=3,4 (руб/кВт·ч), (по данным тарифного меню на электрическую энергию для потребителей Ивановской области на 2013 год

Количество потребляемой электрической энергии определяется как:

W=N·T·K_исп, (12.4)

где N – номинальная мощность электропривода, (кВт); T – время работы оборудования в году, принимаем Т=5000 ч (работа в 2 смены); K_исп – коэффициент использования оборудования, для машиностроительного предприятия K_исп =0,25.

Для нового электропривода:

W₁=10,66·5000·0,25=13325 (кВт·ч/год).

Для старого электропривода:

W₂=25,67·5000·0,25=32087,5 (кВт·ч/год).

Расходы на электроэнергию составят:

И_эл.эн1=3,4·13325=45305 (руб./год).

И_эл.эн2=3,4·32087,5=109097,5 (руб./год);

.Затраты на капитальный и текущий ремонты будем производить с учетом того, что они составляют до 10% от капитальных затрат. И того что, синхронный электропривод является высоко надежным, в связи с отсутствием коллектора и коммутационных ограничений по скорости и нагрузке, а, следовательно, не нуждается в частых капиталовложениях на ремонт и обслуживание.

E1=0,1*K1=48033 руб./год.

E2=0,1*K2=43480 руб./год.

Расчет расходов на обслуживание

Они включают в себя основную и дополнительную затрату обслуживающего персонала. Эту составляющую определять не целесообразно, т. к. количество обслуживающего персонала и его профессиональный уровень не изменяется. Соответственно, нет необходимости определять и единый социальный налог и отчисления на страхование от несчастных случаев.

Тогда общие эксплуатационные расходы по вариантам будут равны:

И₁=45305+48033= 93338 (руб/год);

И₂=109097,5+43480=152577,5 (руб/год).

Т. о., капитальные затраты и издержки первого и второго вариантов полярны, т.е. большим капитальным затратам соответствуют меньшие издержки и наоборот.

Проведем предварительную оценку сравнительной экономической эффективности вариантов методами периода окупаемости и приведенных затрат.

1.5. Определение приведенных затрат по вариантам систем электроприводов и экономического эффекта от использования нового оборудования

Приведенные затраты определим по формуле

, (12.5)

где Eн – нормативный коэффициент экономической эффективности, который обратно пропорционален нормативному (рекомендуемому) сроку окупаемости года;

В соответствии с формулой (12.5) определим приведенные затраты:

Таким образом, по критерию З_прi=min новый вариант электропривода также оказывается предпочтительнее.

Результаты расчетов технико-экономических показателей сведем в табл. 11.3.

Таблица 11.3. Технико-экономические показатели проводимой модернизации

Расчет экономического эффекта проведем по формуле:

(12.6)

Экономический эффект от использования нового электропривода в соответствии с формулой (12.3) составит:

Т. о., замена применяемого электропривода БС3603 на векторно-управляемый синхронный электропривод ЭПВ-3 позволит предприятию сэкономить как минимум 44063 руб. ежегодно.

1.6. Определение экономической эффективности использования предварительно выбранной системы электропривода

Эффективность модернизации оценивается по следующим показателям:

– чистый дисконтированный (приведенный) доход NPV;

– расчетный срок окупаемости капитальных затрат Т_р;

Чистый дисконтированный (приведенный) доход NPV определяется по следующей формуле

, (12.7)

где – срок службы оборудования, лет; R – ставка дисконтирования (принимаем 10%)

– доход, приток наличности, руб/год.

Он определяется в соответствии со следующей формулой:

, (12.8)

где – экономический эффект от внедрения системы электропривода, руб/год;

– налоговая ставка (20% )

– амортизационные отчисления, руб/год.

Амортизационные отчисления определяются как

(12.9)

С учетом (12.6) и (12.3) определим приток наличности на основании (12.8)

Приняв, вычислим по (12.2) чистый дисконтированный (приведенный) доход:

Т. к. NPV >>0, то проект следует считать экономически целесообразным.

Вычислим срок окупаемости инвестиций в целом за 10 лет по формуле:

, (12.10)

Где КВ ставка дисконтирования (процентная ставка в банке), RD=10%

Пересчитаем денежные потоки:

Определим период по истечению которого затраты окупаются:

Сумма дисконтированных доходов за 10:

75710+68830+62570+56880+51710+47010+42740+38850+35320+32110=

=511730 руб., что больше размера затрат и это значит, что возмещение первоначальных затрат произойдет раньше 10 лет.

Если предположить, что приток денежных средств поступает равномерно в течении всего периода, то можно вычислить остаток от десятого года.

Остаток =(1-(511730-480330)/22930)=0,370,

Дисконтированный срок окупаемости затрат равен 9,370 лет.

Расчетный срок окупаемости определим по формуле:

, (12.11)

где – ликвидационная стоимость (принимаем в размере 0% от капитальных вложений), руб.

Вычислим примерный срок окупаемости внедренного оборудования как

.

T_ок>T_н=2÷3, но учитывая, что T_ок < T_{’экспл}=10 лет и новое оборудование обладает более лучшими характеристиками и более надежней заменяемого, проект можно считать экономически целесообразным.