ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ДИССЕРТАЦИИ
Купить

Актуальность исследования. Реформирование и реструктуризация энергетической отрасли привели к тому, что электросетевые компании были выделены в отдельный вид бизнеса, и хотя они действуют в естественно-монопольном секторе, повышение эффективности деятельности является неотъемлемым условием их существования и развития в современных условиях.
Основой деятельности электросетевых компаний является оборудование, состояние которого в настоящее время таково, что степень износа в среднем составляет 50 %, при этом наибольший износ имеет оборудование подстанций, который достигает 70 %. Такое состояние оборудования определяет то, что до 70 % и более себестоимости его содержания составляют затраты на ремонтное обслуживание (текущее, капитальное, аварийное), а также на компенсацию последствий отказов оборудования. Объем этих затрат, с одной стороны, зависит от состояния сетей (остаточного ресурса) и частоты отказов оборудования, с другой стороны, он оказывает существенное влияние на формирование тарифа на электрическую энергию и, как следствие, на эффективность экономики страны.
Существовавшая в СССР и до сих пор использующаяся в редуцированном виде на предприятиях система планово-предупредительного ремонта была ориентирована на высокий уровень надежности оборудования, обеспечение которого требовало значительных затрат. Существующие условия функционирования предприятий предполагают минимизацию затрат на ремонтное обслуживание оборудования в качестве одного из направлений повышения эффективности их деятельности.
В связи с вышесказанным актуальны следующие вопросы - до каких пор продолжать ремонтировать оборудование и когда заменять его на новое, какой режим ремонтного обслуживания считать оптимальным, как экономически обосновать принимаемые решения по затратам на оборудование?
Существующие модели оценки состояния оборудования и обоснования выбора вариантов воздействия (техническое обслуживание, ремонт, реконструкция, замена) опираются на информацию о каждой единице оборудования и не позволяют получать интегральную оценку состояния оборудования всего энергопредприятия, определять изменение этого состояния в зависимости от планируемых ремонтных воздействий (затрат). Поэтому необходима разработка новых моделей, которые позволят принимать обоснованные решения по управлению ремонтным обслуживанием и заменой оборудования на уровне всего предприятия (или группы однотипного оборудования).
Сегодня актуальность в наличии таких методов возрастает по многим направлениям:
■ для акционеров и инвесторов - оценить общий уровень технического состояния оборудования предприятия, влияющего, в том числе, и на его капитализацию;
■ для руководителей предприятия:
- обосновывать регулятору необходимый объём ремонтного фонда;
- определять ремонтную политику, целесообразность замены оборудования;
- оценивать ежегодную сработку технического ресурса оборудования в целом по предприятию или по группе однотипного оборудования в зависимости от размеров ремонтных воздействий (ремонтных затрат), срока эксплуатации;
- определять необходимые ремонтные затраты в зависимости от желаемой (или оптимальной) надежности работы,
- организовать ремонтное обслуживание по состоянию оборудования.
Степень разработанности проблемы. Вопросам повышения организационно-экономической эффективности обслуживания и обновления производственных фондов посвящены исследования Д.А. Андреева, Г.Е. Баженова, И.О. Волковой, В.Г. Горевого, В.К. Дедкова, А.Н. Евстафьева, В.Г. Журавлева, А.Н. Златопольского, Ю.Б. Клюева, А.Н. Назарычева, В.Р. Окорокова, С.Л. Прузнера, Б.Е. Ратникова, Н.А. Северцева, А.И. Таджибаева, А.И. Филатова, А.Г. Фишова, А.И. Ящуры и др.
Вопросам надежности и оценке состояния энегетического оборудования посвящены исследования Д.А. Андреева, Н.И. Воропая, Ю.Б. Гука, А.В. Гуськова, Ю.Н. Кучерова, К.Е. Милевского, М.Ш. Мисриханова, А.Н. Назарычева, Ю.Н. Руденко, В.Ф. Ситникова, В.А. Скопинцева, В.П. Тарана, И.А. Ушакова, Ю.Я. Чукреева, В.И. Эдельмана и др.
Несмотря на обширную базу исследований, существующие модели оценки состояния оборудования и планирования ремонтного обслуживания и замены оборудования основаны на оценке физико-химических, эксплуатационных факторов, влияющих на состояние оборудования, и нет моделей, которые бы учитывали взаимосвязь экономических воздействий и остаточного технического ресурса оборудования. Имеющиеся модели основаны на индивидуальном (пообъектном) подходе, т.е. требуют информации о каждой единице оборудования, что является очень затратным, с точки зрения временных и финансовых ресурсов. Соответственно, отсутствуют модели, которые бы позволили при минимальной исходной информации, оценить интегральное состояние оборудования предприятия и необходимый размер ремонтных затрат. Актуальность проблемы и необходимость разработок методического и практического характера предопределили выбор темы диссертационного исследования.
Целью исследования является разработка моделей планирования затрат на ремонтное обслуживание и замену оборудования электрических сетей с учетом фактора надежности.
Для достижения поставленной цели в работе поставлены следующие задачи:
■ проанализировать существующие модели планирования технического обслуживания, ремонта и замены оборудования энергопредприятий, выявлены их положительные и отрицательные стороны;
■ разработать модель определения оптимального остаточного технического ресурса и частоты отказов оборудования;
■ разработать модель планирования затрат на ремонтное обслуживание оборудование в отношении плановых и аварийных ремонтов;
■ разработать модель обоснования замены оборудования предприятия;
■ разработать алгоритм принятия решений по формированию плана ремонтного обслуживания и замены оборудования предприятия;
■ апробировать разработанные модели на реальном электросетевом предприятии.
Объектом исследования являются электросетевые компании.
Предметом исследования является процесс управления ремонтным обслуживанием и заменой оборудования электросетевого предприятия.
Теоретическую и методологическую основу исследования составили фундаментальные положения экономической теории, теории надежности, теории управления активами, системный подход, методы математического моделирования, анализа эффективности инвестиций.
Информационную базу исследования составили научные источники в виде данных и сведений из книг, монографий, журнальных статей, научных докладов и отчетов, материалов научных конференций и семинаров; нормативно-правовые акты Российской Федерации, статистические данные Государственного комитета по статистике Российской Федерации, отраслевые нормативные документы, отчетность и документы электросетевых компаний, опросы менеджеров предприятий, специализированные справочники и ресурсы сети Internet.
Научные результаты и их новизна:
■ Разработана модель определения оптимального остаточного технического ресурса электросетевого оборудования, в основе которой лежит компромисс между затратами на плановые ремонты и затратами на аварийные ремонты, включающими компенсацию ущерба потребителям вследствие отказов оборудования. Данная модель учитывает изменение уровня остаточного ресурса в зависимости от затрат на ремонтное обслуживание и позволяет определять оптимальный остаточный ресурс для группы однородного оборудования предприятия электрических сетей (п.п. 1.1.19 паспорта специальности).
■ Разработана модель планирования затрат на ремонтное обслуживание оборудования, основанная на поддержании оптимального уровня остаточного ресурса и частоты отказов в течение срока службы оборудования. Модель позволяет определять объем затрат на плановые и аварийные ремонты с момента ввода оборудования в работу и до окончания его эксплуатации (п.п. 1.1.4 паспорта специальности).
■ Разработана модель обоснования замены оборудования предприятия, позволяющая определять возраст группы однородного оборудования (оптимальный возраст), при превышении которого с экономической точки зрения целесообразно осуществить замену части оборудования данной группы. Модель позволяет определять величину денежных средств, необходимых для замены оборудования с целью снижения фактического возраста оборудования до оптимального уровня (п.п. 1.1.4 паспорта специальности).
■ Разработан алгоритм принятия решений по формированию плана ремонтного обслуживания и замены оборудования предприятия, учитывающий, что на изменение уровня остаточного ресурса группы однородного оборудования влияет не только объем ремонтного обслуживания, а также замена части оборудования данной группы. Алгоритм определяет последовательность действий, необходимых для выбора вариантов воздействия (ремонт, замена, или их сочетание) на группу однородного оборудования, чтобы обеспечить оптимальный уровень остаточного ресурса (п.п. 1.1.4 паспорта специальности).
Практическая значимость исследования заключается в возможности применения полученных результатов, позволяющих:
■ определять оптимальные затраты на ремонтное обслуживание оборудования на протяжении всего срока службы, учитывая состояние оборудования (остаточный ресурс);
■ оценивать сроки замены существующего оборудования и объем денежных средств, необходимых для замены оборудования предприятия.
Рекомендации относительно объемов и сроков проведения замены оборудования, ремонтных работ могут быть использованы в управленческой деятельности электросетевого предприятия.
Результаты исследования использованы в учебных курсах «Экономика энергетики», «Управление ремонтным обслуживанием энергопредприятия» и в квалификационных работах студентов.
Апробация результатов работы. Отдельные результаты исследования обсуждались на: конференции, приуроченной Дням науки НГТУ (Новосибирск, 2007); Всероссийской научно-технической конференции «Энергетика: экология, надежность, безопасность» (Томск, 2007); Всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации» (Новосибирск, 2007); международном научном семинаре им. Ю. Н. Руденко «Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики» (Иркутск, 2008); Всероссийской научно-технической конференции «Энергосистема: Управление, Конкуренция, Образование» (Екатеринбург, 2008); международном научном семинаре им. Ю. Н. Руденко «Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики» (Санкт-Петербург, 2009); международном научно-техническом конгрессе «Энергетика в глобальном мире» (Красноярск, 2010); Всероссийской молодёжной научно-технической конференции «Энергетика глазами молодежи» (Екатеринбург, 2010); Всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации» (Новосибирск, 2010).
Результаты исследования были использованы в рамках научно-исследовательского проекта РГНФ «Экономика ремонта, технического перевооружения и реконструкции предприятий» (проект № 08-02-00053а, 2008-2009 гг.).
Публикации. Основные положения диссертации изложены в 9 публикациях общим объемом 3,4 печатных листа, в том числе 1 статья в журнале, включенном в перечень изданий, рекомендованных ВАК РФ, 4 публикации в материалах международных конференций, 4 публикации в материалах российских конференций.
Структура и объем диссертации соответствует поставленным целям и задачам и отражает логику рассматриваемых вопросов. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованных источников, приложений. Объем основного текста составляет 156 страниц. В работе содержится 22 таблицы, 44 рисунка, 4 приложения. Список использованных источников содержит 144 наименования.
Во введении обоснована актуальность темы исследования, определены степень разработанности проблемы, цель и задачи исследования, указаны предмет и объект исследования, сформулированы научная новизна и практическая значимость работы.
В первой главе проведен анализ существующего состояния энергетической отрасли в области передачи электрической энергии, рассмотрены подходы к организации технического обслуживания и ремонта оборудования.
Приведен обзор и анализ существующих моделей по управлению оборудованием предприятий - определение оптимального срока эксплуатации, выбор системы технического обслуживания и ремонта. Показано, что данные модели обладают рядом существенных недостатков и не могут быть использованы в силу различных обстоятельств.
Во второй главе разработана модель обоснования замены оборудования предприятия, модель определения оптимального остаточного технического ресурса и частоты отказов оборудования, представлены модели оптимальных затрат на ремонтное обслуживание (минимальные за срок службы оборудования) для линий электропередачи и подстанционного оборудования. На основании разработанных моделей предложен алгоритм принятия решений по формированию плана ремонтного обслуживания и замены оборудования.
В третьей главе рассматриваются вопросы практического применения полученных результатов. С помощью предлагаемых в диссертационном исследовании моделей произведен расчет оптимального остаточного ресурса, проведен анализ на предмет необходимости замены оборудования и рассчитаны прогнозные значения затрат на ремонтное обслуживание. Все расчеты проведены для передаточных устройств и подстанционного оборудования.
Выполнен анализ зависимо сти вырабатываемых решений от различных влияющих факторов: нормы дисконта, удельного ущерба, оплачиваемого потребителям, и параметров нового оборудования.
В заключении сформулированы основные выводы, показаны наиболее существенные научные и практические результаты проведенного диссертационного исследования.

Купить