Международный экономический форум 2013

Малаксиано Н.А.

Анализ устойчивости экономических показателей использования сложного портового оборудования

Значительную часть расходов портов составляют расходы на оборудование. Поэтому экономически обоснованное планирование ремонтов и замен оборудования имеет большое значение для эффективной работы портов. Задача оптимального планирования существенно осложняется тем, что портовое оборудование, как правило, имеет длительные сроки службы, но при этом зачастую тяжело делать точные долгосрочные прогнозы относительно условий, в которых это оборудование будет использоваться. Поэтому значительный интерес представляет анализ устойчивости экономических показателей использования сложного портового оборудования при изменяющихся условиях его эксплуатации и изменениях стратегий его ремонтов и замен.

Для моделирования устранимого и неустранимого износа использована динамическая модель, описываемая системой дифференциальных уравнений [1]

(1)

где , () – показатель неустранимого износа в момент времени , характеризующий интенсивность эксплуатационных расходов при полной занятости оборудования, которые невозможно или нецелесообразно уменьшить посредством ремонтов или модернизаций, , (),  – показатель устранимого износа, характеризующий интенсивность эксплуатационных расходов, которые могут быть уменьшены посредством ремонтов или модернизаций, а  – коэффициент занятости оборудования в момент времени  ().

Средние эксплуатационные расходы за единицу времени работы машины в период от начала эксплуатации машины до момента времени  будем рассчитывать по формуле

где   – показатель общего износа оборудования в момент времени ;

 – постоянные эксплуатационные расходы оборудования за единицу времени;

 – переменные эксплуатационные расходы нового оборудования за единицу времени при полной занятости;

 – множитель наращения при непрерывном начислении процентов;

 – сила роста (, где  – годовая ставка процентов при ежегодном наращении).

Средние капитальные расходы за единицу времени работы машины в период от начала эксплуатации машины до момента времени  определяются  формулой

,

где  – цена нового оборудования;

– расходы на капитальный ремонт, запланированный на момент времени .

Тогда суммарные средние расходы за единицу времени работы машины в период от начала эксплуатации до момента времени  равны. Большой практический интерес представляют такие стратегии капитальных ремонтов и замен оборудования, при которых величина  в момент замены оборудования  принимает наименьшее значение.

Для того, чтобы исследовать влияние изменения условий использования оборудования на экономические показатели функционирования портовых тягачей, мы использовали динамическую модель старения оборудования (1). На рис. 1 а) представлены кривые изменения целевой функции (суммарных средних расходов за единицу времени работы машины в период от начала эксплуатации машины до ее списания) при изменении некоторых условий использования оборудования и неизменной стратегии ремонтов и замен. Если же оптимальную стратегию пересчитывать каждый раз, как только меняются условия эксплуатации оборудования, то кривые изменения целевой функции будут выглядеть так, как изображено на рис. 1 б). На рис. 1 а) и б) по оси абсцисс отложены значения смещений параметров в % от их начальных значений, а по оси ординат отложены соответствующие значения целевой функции в % от стоимости нового образца данного оборудования.

а)

б)

Рис. 1. Кривые значений целевой функции при изменяющихся условиях использования оборудования а) – при фиксированной стратегии ремонтов и замен оборудования; б) – при условии, что оптимальная стратегия постоянно пересчитывается  (1 – изменение целевой функции в зависимости от коэффициента занятости, 2 – изменение целевой функции в зависимости от годовой ставки процентов, 3 – изменение целевой функции в зависимости от постоянных расходов, 4 – изменение целевой функции в зависимости от расходов на ремонт).

Результаты вычислений показали, что колебания коэффициента занятости существенно влияют на значение целевой функции и требуют своевременного пересмотра сроков ремонтов и замен оборудования. Кроме того, отдельного исследования заслуживает обоснование выбора значения годовой ставки процентов, поскольку даже незначительные изменения этого параметра существенно влияют на выбор оптимальной стратегии ремонтов и замен оборудования. Исследования также показали, что ухудшение значения целевой функции, вызванное изменениями в оптимальной стратегии ремонтов и замен оборудования, является некритичным. Поэтому имеет смысл вместе с данной целевой функцией изучать и другие показатели эксплуатации машин, которые можно было бы улучшить, при этом лишь незначительно пожертвовав значением целевой функции, то есть перейти к рассмотрению задач многокритериальной оптимизации.

Литература:

1. Малаксиано, Н.А. Об оптимальных сроках ремонтов сложного портового оборудования [Текст] / Н.А. Малаксиано // Вестн. Днепропетровского ун-та. Серия: Экономика. – 2012. – Вип. 6(3). – С. 186 - 195.

'