Економічні основи визначення фізичного зносу машин та устаткування

ЕКОНОМІЧНІ ОСНОВИ ВИЗНАЧЕННЯ ФІЗИЧНОГО ЗНОСУ МАШИН ТА УСТАТКУВАННЯ

Тарас Бень, доктор економічних наук,

професор національної металургійної академії України,

м. Дніпропетровськ

Ольга Гончарук, аспірант,

У статті викладено методичні основи та обґрунтовано методику визначення фізичного зносу машин та устаткування - одного з головних чинників їх вартості. Дана методика передбачає можливість розрахунку фізичного зносу машин будь-якої складності та універсальності і врахування впливу проведених ремонтів на фізичний знос техніки.

З розвитком ринкових відносин в Україні все частіше виникає необхідність в оцінці вартості підприємства або його окремого майна. Як правило, велику частку у вартості майна підприємств займає вартість машин та устаткування, тому великої значимості набуває проблема правильності її визначення. Потреба у визначенні вартості діючих машин та устаткування виникає при проведенні приватизації, переоцінки основних фондів підприємства, купівлі-продажу, страхуванні техніки, оформленні застави при кредитуванні підприємства та в інших випадках, а також з метою управління вартістю підприємства.

Як відомо, одним із найважливіших чинників вартості техніки є ступінь її фізичного зносу, а точніше його економічні наслідки. Стосовно питань оцінки вартості машин та устаткування фізичний знос означає втрату вартості машини, зумовлену частковою втратою її працездатності в результаті експлуатації або тривалого зберігання.

Окрім розрахунку вартості устаткування, визначення його фізичного зносу необхідне також для прийняття рішення про ремонт, модернізацію або заміну машини на нову модель, для обґрунтування ефективності інвестиційних проектів.

Питанням визначення фізичного зносу техніки з метою оцінки її вартості присвячено багато робіт [1, 2, 3, 4 та ін.], але наведені в них методики є дискусійними, мають багато суттєвих недоліків. Деякі методи є дуже трудомісткими, деякі базуються лише на вартісних показниках, що спричиняють неточності в розрахунках, деякі не враховують зменшення фізичного зносу, що викликаний проведеними за період функціонування машини ремонтами, деякі є суб'єктивними або практично неможливими. Тому питання визначення фізичного зносу техніки досі залишається відкритим.

У зв'язку з цим нами пропонується методика розрахунку фізичного зносу техніки. Економічними основами цієї методики є врахування співвідношення техніко-економічних показників роботи машини (продуктивності, сортаменту, часу роботи), частоти, тривалості капітальних ремонтів машин та устаткування, вартості капітальних ремонтів, співвідношення вартості капітальних ремонтів та відновної вартості машини.

Природа виникнення і зміни фізичного зносу техніки у часі демонструється графіком залежності фізичного зносу машини від часу її експлуатації (рис. 1).

Рис. 1. Залежність фізичного зносу машини від часу її експлуатації

Вісь абсцис на даному графіку відображає час роботи устаткування, вісь ординат - значення фізичного зносу машини.

На початку роботи машини, тобто одразу після введення нової машини в експлуатацію, значення її фізичного зносу дорівнює нулю. У процесі роботи машини поступово накопичується її фізичний знос і досягає граничного рівня (З_ф^гр), при якому подальша експлуатація машини є невигідною або небезпечною і машину потрібно виводити на капітальний ремонт (точка А). Значення граничного зносу машини досягається в кінці ремонтного циклу, тобто перед виведенням машини в капітальний ремонт. Під час капітального ремонту зношені деталі замінюються і фізичний знос машини різко знижується.

Але в процесі ремонту не всі зношені деталі та вузли підлягають заміні, і ті, що залишились, формують неусувний фізичний знос (З_ф^н) (точка В). В наступному ремонтному циклі процес накопиченого фізичного зносу продовжується.

Протягом міжремонтного періоду значення фізичного зносу змінюється в межах від мінімального його значення - неусувного фізичного зносу до максимального - граничного значення, при якому машину потрібно виводити на капітальний ремонт. Після кожного наступного капітального ремонту значення неусувного зносу збільшується - точки В, D, F на графіку. Це явище пояснюється тим, що поступово підвищується фізичний знос деталей, які неможливо або недоцільно замінювати в процесі капітального ремонту.

Розглянемо формування фізичного зносу машини З_ф^Z в довільно обраній точці Z, що відповідає моменту часу Т_Z. Припустимо, що цей момент часу знаходиться на проміжку (T₂-T₁), тобто між першим і другим капітальним ремонтом. У точці Z фізичний знос машини складається з неусунутого після попереднього капітального ремонту фізичного зносу З_ф^н і того, що був би усунутий за умови виконання капітального ремонту в момент часу Т_Z - усувного фізичного зносу (З_ф^у).

Таким чином, фізичний знос машини в будь-якій довільно обраній точці міжремонтного періоду можна визначити за формулою:

(1)

Накопичення неусувного фізичного зносу призводить до поступового збільшення кількості певних порушень функціонування машини, зниження її продуктивності.

Таким чином, ремонтний цикл фізично зношеної машини є коротшим, кількість і тривалість незапланованих зупинок більша, ніж на початку її експлуатації. Все це є наслідком дії на машину неусувного фізичного зносу.

Тому закономірно, що за інших рівних умов фактичний час роботи фізично зношеної машини менший за час роботи нової машини. Зрозуміло, що кількість продукції, що виробляється за допомогою машини за певний період часу, буде зменшуватись.

Для оцінки фізичного зносу машин та устаткування пропонуємо середню продуктивність фізично зношеної машини за одиницю часу за певний період визначати за формулою:

(2)

де Q - кількість продукції в натуральних одиницях, що була випущена машиною за період від останнього капітального ремонту машини до моменту оцінки її фізичного зносу (за момент оцінки доцільно приймати останню дату попереднього місяця); t_скор - календарний час, що минув від останнього капітального ремонту до моменту оцінки фізичного зносу машини, скорегований (зменшений) на час вихідних, святкових днів і час простоїв устаткування, спричинених нестачею сировини, матеріалів, палива, електроенергії, або організаційними факторами, а також відсутністю попиту на продукцію.

Таким чином, якщо кількість продукції, що виробляється за допомогою машини за певний період часу, зменшується зі збільшенням терміну функціонування машини, то можна сказати, що середня продуктивність в певній мірі фізично зношеної машини (П) нижча її продуктивності на початку експлуатації (П_н). У зв'язку з цим неусувний фізичний знос машини на момент його оцінки можна визначити за формулою:

(3)

Продуктивність машини за одиницю часу на початку її експлуатації (П_н) можна прийняти на рівні продуктивності, вказаної в технічній документації на машину.

На будь-якому устаткуванні, навіть вузькоспеціалізованому, виробляється не один вид продукції, а певний ряд характерних для нього виробів, і сортамент продукції на момент оцінки фізичного зносу машини і на початок її експлуатації може суттєво відрізнятися. Тому в формулі (3) потрібно приймати середню продуктивність машин за одиницю часу за умови порівняльного сортаменту продукції. Привести сортамент продукції на фізично зношеній і новій машинах до порівнянного вигляду можна за допомогою вираження обсягу виробництва в умовному виді продукції, використовуючи коефіцієнти трудності (К_і), що є відношенням годинної продуктивності машини при виробництві умовного виду продукції (П₀) до годинної продуктивності при виробництві кожного і-го виду продукції (П_і).

Зазвичай за умовний вид продукції приймають або найбільш простий в технологічному відношенні вид, або той, що має найбільшу частку у всьому сортаменті. Коефіцієнти трудності можна отримати як розрахунковим способом, так і на основі встановлених практикою даних.

Знаючи, або розрахувавши коефіцієнти трудності кожного і-го виду продукції, годинну продуктивність фізично зношеної машини можна визначити за формулою:

(4)

де Q_і - обсяг виробництва і-го виду продукції на фізично зношеній машині за період t_скор; і - номер виду продукції.

При оцінці фізичного зносу машини може виникнути ситуація, що її сортамент практично повністю змінився порівняно з початковим. В такому разі за умовний вид продукції потрібно брати саме той вид, що виробляється машиною в даний час і вироблявся нею на початку експлуатації.

Продуктивність машини на початку її експлуатації визначається на основі обсягу виробництва, вираженого в умовному виді продукції, та тривалості періоду часу, який було прийнято для визначення продуктивності машини за одиницю часу, наведеної в технічній документації на машину (t_д):

(4 а)

Q_jн - обсяг виробництва j-го виду продукції на машині на початку її експлуатації за період t_д; j - номер виду продукції на машині на початку її експлуатації.

У такому разі формула (3) набуває вигляду:

(5)

Дуже часто на підприємствах у процесі виконання ремонту машини проводять її модернізацію, тобто деталі чи вузли машини можуть замінюватися на більш вдосконалені і економічні, внаслідок чого продуктивність машини зростає.

В такому разі, якщо під час проведення чергових поточних або капітальних ремонтів одноразово або декілька раз проводилась модернізація машини, що кожного разу призводила до підвищення її продуктивності на якусь величину ДП_К, для розрахунків неусувного фізичного зносу машини слід враховувати сумарний приріст продуктивності за весь час роботи машини (УДП_К). Неусувний фізичний знос машини визначаємо, додаючи сумарний приріст продуктивності, досягнутий в результаті проведених модернізацій, до продуктивності машини на початок експлуатації за формулою:

(6)

де к - порядковий номер модернізації машини, що призвела до підвищення її продуктивності; т - загальна кількість модернізацій, проведених за період функціонування машини, що привели до підвищення продуктивності машини.

Нерідко виникає потреба в оцінці фізичного зносу устаткування, що на момент оцінки знаходиться в непрацездатному стані (наприклад, для продажу такого устаткування).

В такому разі, якщо машина може бути відремонтованою і працювати, її неусувний фізичний знос з певним припущенням можна визначити на основі останніх відомих даних (до поломки та ін.) про продуктивність машини, розраховану в порівняльному сортаменті.

Для визначення усувного фізичного зносу потрібно розрахувати величину, на яку може буде знижений фізичний знос машини в процесі проведення капітального ремонту. Для вирішення цієї проблеми потрібно враховувати стратегію, згідно з якою на підприємстві проводиться технічне обслуговування устаткування.

Як відомо, організація технічного обслуговування устаткування підприємств може виконуватися за однією з наведених нижче стратегій [5].

Стратегія експлуатації без ремонтів до відмови устаткування може обиратися підприємством, машинний парк якого сформований достатньо великою кількістю аналогічних відносно недорогих машин, з дублюванням кожної відповідальної ділянки технологічного процесу. Механічне устаткування в цьому випадку експлуатується до виходу із працездатного стану - до відмови. Міжремонтний період за такою стратегією не передбачається і може бути нескінченним, тобто поточний ремонт устаткування не проводиться, а виконується ремонт тільки у разі відмови машини.

Стратегія ремонтів відповідно до фізичного стану передбачає ремонт в оптимальні терміни, в необхідному обсязі. Основою для цього виступає знання фактичного стану машини, що дозволяє проводити мінімальний обсяг ремонтів при забезпеченні безаварійної роботи.

Стратегія виправданого ризику передбачає визначення можливості виконання виробничого замовлення при даному технічному стані устаткування. На основі інформації про технічний стан вирішуються питання про визначення раціональних термінів і обсягів ремонту, виявлення механізмів з незадовільними параметрами, що потребують негайної заміни. Вирішення цих питань забезпечується за рахунок ремонту найбільш зношеного устаткування.

Стратегія планово-запобіжних ремонтів. Система планово-запобіжних ремонтів повинна забезпечувати безвідмовну роботу устаткування шляхом примусової заміни вузлів і деталей в терміни, що встановлюються на основі статистичного аналізу відмов устаткування.

Таким чином, на основі наведених можливих стратегій проведення технічного обслуговування машин можна виділити два варіанти експлуатації устаткування (з точки зору проведення ремонтів):

- ремонти машини проводяться відповідно до графіка (цього вимагає стратегія планово-запобіжних ремонтів);

- ремонти машини проводяться безсистемно (стратегія ремонтів відповідно до фізичного стану машини і стратегія виправданого ризику) або взагалі не проводяться (стратегія експлуатації без ремонтів до відмови устаткування).

Для визначення усувного фізичного зносу машини у випадку першого варіанта експлуатації машин, тобто коли ремонти машин проводяться згідно з графіком, розглянемо залежність фізичного зносу машини від часу її експлуатації (рис. 1). В точці Z усувний фізичний знос машини можна визначити виходячи з такого співвідношення:

(7)

де GZ - відрізок проекції точки Z на вісь часу роботи устаткування, що дорівнює усувному фізичному зносу в момент часу Т_Z; HC - відрізок проекції точки С (граничний фізичний знос) на вісь часу роботи устаткування, що дорівнює різниці між граничним і неусувним фізичним зносом машини; Т₁, Т_Z, Т₂ - час, що минув від моменту вводу машини в експлуатацію відповідно до попереднього капітального ремонту до моменту оцінки фізичного зносу машини та до початку її наступного капітального ремонту.

Нехай t = (Т_Z - Т₁) - час, що минув від останнього капітального ремонту машини до моменту визначення її фізичного зносу, а Т = (Т₂ - Т₁) - міжремонтний період.

Тоді тотожність (7) можна зобразити у вигляді:

(8)

Виходячи з цієї тотожності, усувний фізичний знос на момент оцінки пропонуємо визначати за формулою:

(9)

Дуже важливою є проблема визначення граничного фізичного зносу машини. На жаль, ми не маємо опублікованих даних щодо значення граничного зносу машин і методично обґрунтованих підходів до його визначення. У деяких роботах [2, 6] стверджується, що фізичний знос машин, котрі потребують капітального ремонту, дорівнює 80%. Але, на наш погляд, граничний фізичний знос, при якому машину слід виводити на капітальний ремонт, потрібно визначати для кожного окремого виду машин і умов експлуатації.

У тому випадку, якщо достовірне значення граничного зносу машини визначити неможливо, для розрахунку усувного фізичного зносу можна скористатися даними про вартість її капітального ремонту. Величина фізичного зносу, що буде усунутий у процесі капітального ремонту, прямо пропорційна витратам на капітальний ремонт машини, тобто вартості заміни тих деталей, які передбачені капітальним ремонтом. Таким чином, усувний фізичний знос машини в момент виведення її на капітальний ремонт (у момент часу Т) можна визначити за формулою:

(10)

де В_КР - вартість капітального ремонту машини, розрахована в цінах на момент оцінки фізичного зносу; В_В - відновна вартість машини в момент оцінки фізичного зносу.

Виходячи з цього, усувний фізичний знос машини в будь-який момент часу t прямо пропорційний часу роботи машини, що минув з моменту останнього капітального ремонту, і розраховується за формулою:

(11)

У випадку другого варіанта експлуатації устаткування (при використанні стратегії експлуатації машини без ремонтів до відмови, стратегії виправданого ризику або стратегії ремонтів відповідно до фізичного стану машини), тобто якщо машина функціонує, але ремонти проводяться безсистемно або не проводяться, вважаємо за потрібне усувний фізичний знос визначати на основі аналізу технічного стану машини і визначення фізичного зносу тих конструктивних елементів, знос яких може бути усунутий у випадку проведення ремонту. Фізичний знос деталей, які потрібно замінювати в процесі ремонту, можна визначати, користуючись певними технічними показниками. Наприклад, якщо деталь зношується під впливом сил тертя, ступінь її фізичного зносу може бути визначено як відношення її фізичного зносу в міліметрах до максимально допустимого зносу в міліметрах [4].

Таким чином, усувний фізичний знос машини у випадку другого варіанта експлуатації техніки слід визначати за формулою:

,(12)

де З_і - фізичний знос і-ї деталі, яку потрібно замінювати у випадку проведення капітального ремонту; d_і - частка вартості заміни і-ї деталі у відновній вартості машини на момент оцінки її фізичного зносу.

Як правило, устаткування великих підприємств являє собою сукупність технологічних комплексів, кожен з яких містить декілька послідовно встановлених машин, що використовуються для виробництва певного виду продукції з необхідними параметрами. Як один з прикладів складного технологічного комплексу можна навести трубопрокатний стан, який, окрім основного робочого устаткування - прокатних клітей та прошивних пристроїв, містить також нагрівальні пристрої, завантажувальні машини, холодильники, підйомні крани, правильні машини та ін. Більшість устаткування металургійних підприємств є складовими частинами подібних технологічних комплексів - доменних печей, кисневих конвертерів, мартенівських печей, електричних печей, прокатних, волочильних станів та ін.

Тому для таких підприємств більш актуальними та інформативними є значення показників фізичного зносу складних технологічних комплексів, а не окремих машин.

Фізичний знос складного технологічного комплексу (З_фт.к) потрібно визначати як суму показників фізичного зносу кожної машини (З_фі), що входить до комплексу, розрахованих за формулою (1), з урахуванням частки вартості кожної машини (a_і) в загальній вартості технологічного комплексу за формулою:

,(13)

де n - кількість машин, що входять у технологічний комплекс.

Фізичний знос кожної машини (З_фі), розрахований за формулою (1), є сумою її неусувного та усувного фізичного зносу.

При розрахунку неусувного фізичного зносу окремої машини технологічного комплексу слід враховувати той факт, що, як правило, продуктивність технологічного комплексу розраховується за продуктивністю основного устаткування. Наприклад, для прокатного стана це пропускна спроможність робочих клітей. Але при визначенні неусувного фізичного зносу кожної машини технологічного комплексу (за формулою 6) слід враховувати максимально можливу продуктивність (пропускну спроможність) кожної окремої машини, а не технологічного комплексу, тому що різні машини забезпечують виконання різних технологічних операцій і фізичний знос накопичується ними з різною швидкістю. Зміна продуктивності кожної машини технологічного комплексу після чергового поточного або капітального ремонту також буде відрізнятися.

Усувний фізичний знос окремої машини технологічного комплексу розраховується відповідно до обраної стратегії технічного обслуговування машин технологічного комплексу і наявних даних для визначення граничного фізичного зносу машин комплексу за наведеними нами формулами (9) або (11).

Таким чином, запропонована нами методика визначення фізичного зносу машин та устаткування дозволяє отримати більш точний, у порівнянні з існуючими в літературі методами, результат розрахунків фізичного зносу машин та устаткування будь-якої складності та універсальності та дає можливість врахувати вплив проведених ремонтів на фізичний знос машини. В свою чергу підвищення точності результату розрахунку фізичного зносу техніки дозволяє отримати більш об'єктивне значення її вартості.

ЛІТЕРАТУРА:

1. Оценка имущества и имущественных прав в Украине. Монографія / Н.Лебедь, А. Мендрул и др. Под ред. Н. Лебедь. - К.: ООО Информационно-издательская фирма "Принт-Экспресс", 2002. - 688 с.

2. Оценка рыночной стоимости машин и оборудования. / Авторский коллектив, общая редакция О.С. Назарова. - М.: Международная академия оценки и консалтинга, 2002. - 134 с.

3. Ковалев А.П. Оценка стоимости активной части основных фондов. - М.: Финстатинформ, 1997. - 175 с.

4. Конcон А.С. Экономика ремонта машин. - М.: Машиностроение, 1970. - 216 с.

5. Cидоров В.А., Кравченко В.М., Седуш В.Я. Техническая диагностика механического оборудования. Донецк: Новый мир, 2003. - 125 с.

6. Ковалев А.П., Курова Е.В. Массовая оценка оборудования: методика и модели // Вопросы оценки. - 2003. - №2. - С. 48-51.