- Методы расчета ожидаемого срока службы вновь созданного электроизделия
Графический метод определения долговечности создаваемого электроизделия.
Различают сроки службы электроизделий: по физическому износу (долговечность) — Тс.ф; полный срок службы с учетом морального износа — Тс.
Сроком службы электроизделия по физическому износу называют тот предел его службы, который определяется минимальной величиной его ежегодных расходов:
В настоящее время назрела необходимость указывать средний срок службы вновь созданных типов электроизделий по физическому износу, т. е. их ожидаемую долговечность, в стандартах и паспортах на это электрооборудование.
В некоторых случаях в величине С появляется необходимость учитывать еще и некоторые другие элементы эксплуатационных расходов, которые разнятся в зависимости от срока эксплуатации Изделия, например, ущерб от простоев в ремонте, убытки от брака.
Рис. 4.9. Определение оптимального срока службы Тс.ф электроизделия по физическому износу
Величина Тс.ф может быть рассчитана следующим образом. На график (рис. 4.9) наносят кривые: ас(Т), r(Т) и С(Т). Точка минимума последней кривой и соответствует минимуму себестоимости продукции, получаемой с помощью данного электроизделия за весь срок его службы. Она соответствует пределу службы этого электроизделия Тс.ф по физическому износу.
При эксплуатации данного электроизделия в течение меньшего отрезка времени (Т< Тс.ф) ежегодные эксплуатационные расходы С будут выше за счет большей величины собственно амортизации aс. При эксплуатации же его за пределами этого срока (Т< Тс.ф) ежегодные эксплуатационные расходы будут выше за счет более высоких ежегодных затрат на ремонт г.
Когда начнет резко расти кривая r(Т)? Когда начнут выходить из строя те детали (компоненты) или узлы электроизделия, которые централизованно не поставляются изготовление их в кустарных условиях может обойтись очень дорого.
Надо иметь в виду, что для некоторых видов электроизделий срок их службы Тс.ф по физическому износу чаще измеряют не в календарных годах, а количеством рабочих часов.
Новейшие достижения науки и техники, технологии и организации производства уже позволили добиться довольно высокой долговечности многих видов электроизделий. В настоящее время ведется большая работа по дальнейшему повышению долговечности различных электроизделий.
Например, магнетроны в прошлом не отличались большой долговечностью. В последние же годы удалось создать магнетроны, модулируемые положительным импульсом, срок службы которых по физическому износу Тс.ф>1000 рабочих часов. Это превосходит сроки службы магнетронов прежних моделей в три — пять раз. В результате, например, гораздо реже будет производиться замена генераторных ламп в доплеровских навигационных РЛС, устанавливаемых на самолетах гражданской авиации. Удлинение срока службы позволило также разработчикам использовать магнетроны вместо стабильных клистронов.
В 1973 г. был создан миниатюрный газовый датчик угловой скорости принципиально нового типа, в котором нет пи одной вращающейся или скользящей детали. Отсутствие в этом датчике деталей, которые могут ломаться или изнашиваться, позволяет ожидать от него очень большого срока службы по физическому износу: Тс.ф=10 000 ч.
Если бы удалось добиться одинакового срока службы всех (или почти всех) деталей и узлов электроизделия, то все его элементы выходили бы из строя в одни и тот же момент. Тогда, естественно, проблемы ремонта не существовало бы. В тот момент, когда все (или почти все) детали выходили бы из строя, это электроизделие заменялось бы новым. Ремонт его в этих условиях был бы просто не нужен.
В самостоятельном исследовании нуждается еще вопрос о том, как связать сроки службы отдельных деталей (компонентов) и узлов со сроком службы всего электро- изделия по физическому износу Тс.ф в целом.
Графоаналитический метод расчета ожидаемого полного срока службы вновь созданного электроизделия с учетом морального износа.
Установление полного срока службы Тс вновь созданного электроизделия с учетом и морального износа является особенно сложной задачей в связи с тем, что технический прогресс влияет на сроки службы действующего электрооборудования двояко. С одной стороны, он уменьшает сроки службы действующего электрооборудования, а с другой — влияет на их увеличение (рис. 4.10).
Сокращению сроков службы действующих электроизделий способствуют: изобретение нового и усовершенствование выпускаемого электрооборудования прежних типов; понижение общественных издержек воспроизводства, т. е. удешевление электроизделий прежних моделей*;
более интенсивная нагрузка, т. е. использование действующего электрооборудования**.
* Удешевление электроизделий уменьшает возможности их ремонта. Оно приближает наступление того момента, когда ремонт Rт прежнего электроизделия будет стоить дороже нового экземпляра такого изделия: Rт >zт.
** Интенсивная нагрузка вызывает быстрый физический износ, а это в свою очередь приближает наступление момента, когда Rт >zт.
Рис. 4.10. Влияние технического прогресса на сроки службы действующих электроизделий
Увеличению сроков службы электрооборудования способствует модернизация действующего парка его, появление новых высокоэффективных методов ремонта и удешевление выпускаемых к электроизделиям запасных частей, улучшение качества эксплуатации и ухода за электрооборудованием. Важно повышать квалификацию операторов, обслуживающих электрооборудование. Хорошо зная технические и конструкционные особенности эксплуатируемого электрооборудования, оператор может в максимальной степени использовать все его возможности и своевременно устранять причины, вызывающие выход его из строя.
На длительном отрезке времени факторы, сокращающие сроки службы электроизделия, преобладают над факторами, увеличивающими эти сроки. И на длительном отрезке времени технический прогресс вызывает сокращение сроков службы действующего электрооборудования.
Рис. 4.11. Экономическая модель формирования срока службы Тс электроизделия с учетом его физического и морального износа
Как рассчитать срок службы вновь спроектированного электроизделия? Важным средством научного анализа сложных явлений, на которые влияет большое количество трудно учитываемых факторов, служит метод абстракции. Последний предполагает выявление важнейших определяющих факторов, создание на этой основе упрощенных экономических моделей или схем данного явления и точный их анализ. Попытаемся учесть в модели основные факторы, определяющие срок службы электроизделия. Идеализированным экономическим моделям принадлежит важная роль в технико-экономическом анализе.
На рис. 4.11 показана экономическая модель формирования срока службы электроизделия. Нанесенные на этом графике ординаты затрат на ремонт Rт, взятые с рис. 4.5 (на графике показаны кружками) и пересчитанные по формуле (4.12) величины R'т (на графике показаны крестиками) выражают физический износ. Моральный износ характеризуется кривой изменения цены электроизделия zт(Τ) с учетом удешевления его изготовления и обесценивания под влиянием появления новых, более совершенных конструкций с лучшими эксплуатационными качествами. Первое пересечение этой кривой с пересчитанной ординатой R'т стоимости ремонта показывает срок службы рассматриваемого электроизделия, определяемый совокупным действием физического и морального износа. В том месте, где кривая zт(Τ) впервые пересекает ординату R'т(T), имеет место соотношение
(4.26)
Это говорит о том, что данный ремонт производить не эффективно, и рассматриваемое электроизделие следует заменить новым.
Применительно к тем электроизделиям, простои которых в ремонтах наносят большой ущерб системам, в составе которых они эксплуатируются, к затратам на ремонт R'т на графике рис. 4.11 надо дополнительно прибавлять еще и ущерб Un, наносимый простоями данного электрооборудования в соответствующем ремонте1. Для этого предварительно рассчитывается продолжительность каждого ремонта в календарных днях и ущерб от 1 ч простоя соответствующей системы в ремонте.
Кривая zт(Τ) учитывает, что цена ранее выпущенного электрооборудования падает не только потому, что со временем такие изделия воспроизводятся уже с меньшими затратами общественного труда, но и в результате появления новых, более совершенных конструкций. Тем самым кривая zт(Τ) учитывает оба вида морального износа.
Как реально построить кривую zт(Τ)? В ряде случаев это можно сделать на базе изучения статистических данных о фактических темпах снижения цен на подобные электроизделия, начиная с первого года их промышленного выпуска. В других случаях прогнозируются среднегодовые темпы снижения цены интересующего нас нового электроизделия. В основу этого прогноза принимают имевшие место среднегодовые темпы снижения цен на аналогичные изделия. При этом на рис. 4.10 обычно наносят две кривые zт(Τ): одну — характеризующую максимальную (оптимистическую), а вторую — отражающую минимальную (пессимистическую) гипотезы. В основе этого метода лежит идея возможности прогнозирования среднегодовых темпов снижения цены нового электроизделия по аналогии с какими-либо предшествующими изделиями:
(4.27)
где zт — ожидаемая цена вновь созданного электроизделия через Т лет после начала выпуска; z0 — цена этого электроизделия в первом году промышленного выпуска: βп — прогнозируемые по аналогии с соответствующими предшествующими изделиями среднегодовые темпы снижения цены вновь созданного электроизделия; Т — показатель степени, равный числу лет промышленного выпуска этого электроизделия.
Метод расчета этой величины см. в § 3.2.
При построении кривой zт(Т) в относительных единицах (обычно в %) величина zт рассчитывается как
(4.28)
Если же прогноз снижения цены вновь созданного электроизделия почему-либо трудно сделать, тогда величину zт(Τ) можно рассчитать следующим более простым, но менее точным путем. Кривая zт(T) должна отражать темпы технического прогресса. Поскольку технический прогресс обусловливает рост производительности общественного труда, в качестве меры темпов технического прогресса могут быть приняты средние ежегодные темпы прироста производительности труда в народном хозяйстве. Величину zт(Τ) можно в самом первом приближении рассчитать поэтому по предложенной акад. С. Г. Струмилиным формуле:
(4.29)
где ΔIт — средние ежегодные темпы прироста производительности труда в стране.
