CC BY
49
Для обеспечения многопользовательского доступа к шифрованным данным без размещения ключей на всех компьютерах может использоваться криптошлюз. Ключи шифрования размещаются на этом защищенном узле, с указанием пользователей и документов, к которым они могут быть применены. При запросе данных через криптошлюз последний выполняет эквивалентный запрос к хранилищу данных, дешифрование и передает результат пользователю.
Для работы с хранилищем знаний была разработана программа на языке Java, которая позволяет вносить, описывать, находить и извлекать декларативные знания, представленные в виде документов.
Заключение. В статье описана разработка хранилища данных и знаний для исследования отраслевых систем ТЭК. Для поддержки этих исследований авторами предлагается использовать: специализированное хранилище данных и знаний; метаданные, которые описывают исследуемую систему энергетики;
структуру данных и документы, помещаемые в хранилище. Применение метаданных позволяет строить универсальные программные компоненты, взаимодействующие с хранилищем. Реализация инструментальных средств выполняется на объектно-ориентированном языке Java, в качестве базовой СУБД используется Firebird. Созданное хранилище данных и знаний интегрировано в ИТ-инфраструктуру исследований энергетики. Универсальные компоненты информационной инфраструктуры могут быть применены для решения различных задач: построения отчетов, преобразования данных для аналитических систем, извлечения и передачи данных в различные СУБД и загрузки данных из XML-файлов. Исследования, описанные в статье, выполнены при частичной финансовой поддержке грантов РФФИ №08-07-00172, №10-07-00264 и гранта Программы Президиума РАН №2.29.
Библиографический список
1. Беляев Л.С., Санеев Б.Г., Филиппов С.П. и др. Системные исследования проблем энергетики / под ред. Н.И. Воро-пая. Новосибирск: Наука, 2000. 558 с.
2. W. H. Inmon Building the Data Warehouse, Fourth Edition, 2005 Published by Wiley Published Publishing, Inc., Indianapolis, Indiana.
3. Воропай Н.И., Массель Л.В. ИТ-инфраструктура системных исследований в энергетике и предоставление ИТ-услуг // Известия АН. Энергетика. 2006. №3. С. 86-93.
4. Массель Л.В., Копайгородский А.Н. Технологии и система хранения данных и знаний для исследований в энергетике // Материалы Всероссийской конференции "Современные информационные технологии для научных исследований". Магадан: СВНЦ ДВО РАН, 2008. С. 64-66.
5. Копайгородский А.Н., Массель Л.В. Разработка и интеграция основных компонентов информационной инфра-
структуры научных исследований // Вестник ИрГТУ. 2006. № 2 (26). С. 20-24.
6. Тузовский А.Ф., Чириков С.В., Ямпольский В.З. Системы управления знаниями (методы и технологии) / под ред. В.З. Ямпольского. Томск: Изд-во НТЛ, 2005. 260 с.
7. Брюс Эккель. Философия Java (Thinking in Java). 3-е изд. СПб.: Питер, 2003. 976 с.
8. Монахов В.В. Язык программирования Java и среда NetBeans. 2-е изд. СПб.: БХВ-Петербург, 2009. 720 с.
9. Такайшвили Л.Н., Осама Ель Сайед Шета. Проектирование хранилища документов для исследований развития угольной промышленности // Труды Х1У Байкальской Всероссийской конференции "Информационные и математические технологии в науке и управлении". Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 2009. С. 208-214.
УДК 519.21
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
Нгуен Ван Чи1, А.В.Петров2
Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Разработана экономическая модель технологических процессов обогащения полезных ископаемых на основе технических решений горно-обогатительных предприятий. В модели проведены характерные расчеты, связанные с изменениями объема производства извлечения металла, качества исходного сырья, поступающего в переработку, комплексности использования сырья и отходов производства, расходных коэффициентов и цен на материалы, энергию, производительности труда. Ил. 5. Библиогр. 5 назв.
Ключевые слова: обогащение полезных ископаемых; экономическая модель; объём производства; извлечение металла; качество исходного сырья; расходные коэффициенты; капитальное вложение; производительность труда; индексный метод; транспортные издержки.
ECONOMIC MODEL OF THE TECHNOLOGICAL PROCESSES OF MINERAL CONCENTRATION
1 Нгуен Ван Чи, аспирант, тел.: 89148934052, e-mail: chiqt1183@yahoo.com.
Nguyen Van Chi, postgraduate student, tel.: 89148934052, e-mail: chiqt1183@yahoo.com.
2Петров Александр Васильевич, доктор технических наук, профессор, декан кибернетического факультета.
Petrov Alexander Vasilyevich, Doctor of technical sciences, professor, Dean of the Faculty of Computer Engineering.
Nguyen Van Chi, A.V. Petrov
National Research Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074.
The authors developed an economic model of technological processes of concentration of minerals on the basis of technical solutions for ore mining and processing enterprises. Within the model the specific calculations were performed. The latter were associated with changes in production volume of metal extraction, the quality of raw materials to be processed, utilization complexity of raw materials and waste products, discharge coefficients and prices for materials, energy and labour productivity. 5 figures. 5 sources.
Key words: concentration of minerals; economic model; volume of production; metal extraction; quality of raw materials; discharge coefficients; capital investment; labour productivity; index method; transport costs.
Развитие горнорудной промышленности на базе нового высокопроизводительного оборудования, передовой технологии и организации производства требует значительных капитальных вложений. В связи с этим планирующие органы, проектные научно-исследовательские организации, министерства и ведомства должны обосновывать выбор наиболее выгодных и экономичных направлений капитальных вложений, технических и технологических решений, обеспечивающих наибольший прирост продукции на каждый затраченный рубль капитальных вложений и сокращающих срок окупаемости этих вложений. Особое значение это имеет в горнорудной промышленности, характеризующейся длительностью строительства и относительно высокой капиталоемкостью.
Кроме того, в новых экономических условиях, определяемых рыночными отношениями, предприятия организуют производство и сбыт продукции с целью удовлетворения потребностей рынка и получения прибыли. Это становится реальным тогда, когда производитель располагает возможностью систематически корректировать свои научно-технические, производственные и сбытовые планы в соответствии с изменениями рыночной конъюнктуры, маневрировать собственными материальными и интеллектуальными ресурсами.
Данная экономическая модель основывается на точных, своевременных и экономически обоснованных расчетах технико-экономических показателей работы предприятия. При проведении расчетов рассмотрены прикладные и фундаментальные современные исследования, применены высокоэффективные компьютерные технологии. Данная модель позволяет горнообогатительным предприятиям хорошо ориентироваться в ходе и перспективах технико-экономического развития производства.
Ниже приводится методика расчетов по определению экономической эффективности организационно-технических мероприятий.
Расчет экономии в результате увеличения объема производства. Издержки производства (расходы) условно делятся на постоянные и переменные. К переменным расходам относятся: материалы, технологическое топливо и энергия, заработная плата производственных рабочих (сдельщиков) и др. Эти расходы изменяются прямо пропорционально объему производства. Следовательно, в себестоимости единицы продукции они остаются неизмененными. К постоянным расходам относятся расходы
на шахтный водоотлив, вентиляцию, ремонт и содержание горных выработок, заработную плату персоналу, амортизационные отчисления, в целом большая часть цеховых и общерудничных (комбинатских) расходов.
Постоянные расходы на единицу продукции обратно пропорциональны объему производства. Это означает, что при увеличении объема выпуска продукции себестоимость ее будет уменьшаться, а при уменьшении выпуска продукции - увеличиваться.
Влияние изменения объема производства на себестоимость единицы продукции определяется по формуле
И С(П2 - П') И =- ^
П2
где И - величина изменения себестоимости единицы продукции, руб./т; П2 - объём продукции после проведения мероприятия, т; П - объём продукции до проведения мероприятия, т; С - размер условно постоянных расходов в себестоимости единицы продукции (до внедрения мероприятия), руб.
Величину снижения удельных капитальных вложений можно определить по формуле
К
АК = К - К, = П
К П,
К (П 2 - п1) П1П2 '
1 2
где К - основные фонды, руб.; Ку, К'у - удельные капитальные вложения до и после проведения мероприятия, руб./т; П , П2 - объём продукции соответственно до и после проведения мероприятия, т;
К
Но так как — = Ку, формула примет вид
П
АК =
= К у (П2 - п1)
п
2
Расчет экономии в результате повышения извлечения металла. При повышении извлечения металла без дополнительных затрат снижение себестоимости единицы продукции может быть определено по формуле
И =
Цп (Е2 - Е1)
Е
2
где И - снижение себестоимости единицы металла в
концентрате, руб.; Цп - фабричная себестоимость 1т
металла в концентрате до проведения мероприятия, руб.; Е2 - извлечение металла из сырья после проведения мероприятия, %; Е 1 - извлечение металла из сырья до проведения мероприятия, %.
Расчет экономии, связанной с повышением качества исходного сырья. Величина изменения себестоимости в связи с изменением содержания металла в руде при прочих равных условиях может быть исчислена по формуле
И =
(Цп - С)/2Е2 - /1Е1)
/2Е2
где И - величина изменения себестоимости единицы продукции, руб.; С - стоимость 1т металла в сырье, руб.; Цп - цеховая себестоимость 1т готовой продукции, руб.; 1 - первоначальное содержание металла в перерабатываемом сырье, %; 12 - повышенное содержание металла в перерабатываемом сырье, %; Е1, Е2 - извлечение металла в концентрат, %.
Если руда добывается на руднике, входящем в состав горно-обогатительного комбината, и затраты на неё не изменяются в зависимости от содержания металла, то величина С из расчёта исключается. В этих случаях себестоимость единицы продукции будет изменяться пропорционально изменению содержания металла в сырье и формула для определения размера себестоимости примет вид
= Цп д2 Е 2 - /1 Е1)
= /2Е2
Следует иметь в виду, что при переработке более богатой руды несколько увеличивается извлечение металла и, следовательно, будет получена дополнительная экономия за счёт получения дополнительной продукции.
Расчет экономии материальных затрат в результате уменьшения расходных коэффициентов, снижения цен и замены одних видов материалов, топлива и энергии другими. Для определения величины изменения себестоимости единицы продукции в зависимости от конкретных условий отклонения себестоимости применяют формулу
Ии = (Н1 - Н 2)Ц 1,
где Ии - величина изменения себестоимости единицы продукции, руб.; Н1 и Н2 - удельные нормы расхода материала (топлива, энергии) до и после проведения мероприятия, в натуральном выражении; Ц1 - цены на материалы до проведения мероприятия, руб., либо, при изменении только цен на материалы (топливо, энергию и др.), применяют формулу
Ии = (Ц 2 - Ц1)Н2,
где Ц1, Ц2 - цены на материалы до и после проведения мероприятия, руб. При изменении цен и расход-
ных коэффициентов применяют формулу
Ии = Н 2 Ц 2 - Н1Ц1.
Расчёт экономии в смежных отраслях. Необходимые капитальные вложения или экономии их для смежной отрасли определяются по формуле К = Ку (Н1 - Н2)а ,
где К - общая сумма капитальных вложений, руб.; Ку -
удельные капитальные вложения на единицу продукции в смежной отрасли, руб.; Н1, Н2- удельные нормы расхода материала до и после внедрения мероприятия на предприятии, натуральные единицы; А -объем выпуска продукции на предприятии, натуральные единицы; (Н1 -Н2)А - абсолютный расход материала на предприятии, где проведено мероприятие, натуральные единицы.
Численность высвобождаемых рабочих определяют по формуле
Нв
N = ■
1вр
ЛМ,
где N - число высвобождаемых рабочих в смежной отрасли, человек; Нвр - норма затрат рабочего времени на единицу продукции смежной отрасли, ч; Т -время работы одного рабочего в год для смежной отрасли, ч; ам - абсолютное количество сэкономленного материала после проведения мероприятия, т.
Расчет экономии капитальных вложений на транспорте. Сокращение норм расхода сырья, материалов и топлива, достигаемое в результате технического прогресса и повышения уровня организации производства, вызывает уменьшение грузооборота и сокращение капитальных вложений на подвижной состав (вагоны и локомотивы). Среднесуточную потребность в вагонах определяют по формуле
N в = -0-, в — в -
где Ыв - среднесуточная потребность в вагонах; О -объём сокращения груза, т; Wв - грузоподъёмность вагона, т; й - число рабочих дней в планируемом периоде.
Время оборота вагона определяют исходя из расстояния перевозки и коммерческой скорости движения. Если обозначить время оборота вагона через Т дней, то число высвобождаемых вагонов будет
пв = N„1 = -°-Т . в в —вБ
Если стоимость одного вагона Цв руб., то общая сумма экономии капитальных вложений при сокращении потребного количества вагона на транспорте составит (руб.)
, = ОТ
Цв
Суточную экономию в локомотиво-километрах определяют по формуле
N
* п В' где Ып - суточный пробег локомотивов, локомотиво-километры; О - объём сокращения груза после внедрения мероприятия, т; 1_ - расстояние перевозки, км; Wл - полезный груз поезда, т (нетто); й - число дней работы транспорта.
Зная среднесуточный пробег одного локомотива и коэффициент эксплуатируемого парка, можно определить количество высвобождаемых локомотивов из выражения
= * п П л = ? и '
° п к л
где пл - количество высвобождаемых локомотивов, ед.; Бп - среднесуточный пробег одного локомотива, км; кл - коэффициент использования парка.
Общая сумма экономии капитальных вложений при сокращении потребного количества локомотивов на транспорте составит (руб)
Ал =плЦл , где Цл - стоимость одного локомотива.
Расчет экономии средств в результате повышения производительности труда. При значительном сокращении численности работающих в результате осуществления организационно-технических мероприятий необходимо определять также уменьшение капитальных вложений в жилищное, коммунальное и культурно-бытовое строительство. Расчёт сокращения капитальных вложений производят по формуле
К = ¿ЛГг/з'ук, где ды - численность сокращаемых работающих,
чел.; а - коэффициент семейности; р - санитарная
2
норма жилой площади на одного человека, м ; у -стоимость 1 м2 жилой площади, руб.; к - коэффициент, учитывающий затраты на коммунальное и культурно-бытовое строительство.
Расчет экономии средств индексным методом.
Внедрение ряда организационно-технических мероприятий ведёт к интенсификации процессов, в результате чего увеличивается выпуск продукции и уменьшаются затраты времени на ее производство. В этих случаях возрастает производительность труда без сокращения численности рабочих. Экономия будет получена за счет снижения доли заработной платы и условно постоянных расходов в себестоимости единицы продукции.
Снижение себестоимости единицы продукции, связанное с ростом производительности труда, определяют по формуле
С(1п -13 )
И =■
и
где С - сумма (доля) заработной платы в себестоимости единицы продукции до проведения мероприятия, руб.; 1п - индекс изменения производительности труда после проведения мероприятия; 1з - индекс изменения заработной платы после проведения мероприятия.
Модель разработана в среде программирования Delphi. Результаты визуально представлены на графиках и в таблицах. Отчёты результатов автоматически импортированы в Excel для сохранения и дальнейшего исследования.
На рис. 1-5 представлена часть выводимой информации при выполнении программы.
Экономия в результате увеличения объема производства
181,00 189,00 197,00 205.00 213,00 221,00 229,00 237,00 245,00 253,00 281,00 289,00 277,00 285,00 293,00 301.00
ОВщая сумма условно экономии (Зр)
Относительное сокращение общей суммы капитальных вложений (Кр)
?
Рис. 1. Экономия в результате увеличения объема производства
Кибернетика. Управление в сложных системах
Рис. 2. Экономия в результате повышения качества исходного сырья
Рис. 3. Экономия в результате уменьшения материальных затрат
Рис. 4. Экономия капитальных вложений на транспорте при уменьшении материалов
Рис. 5. Отчёты результатов, импортированные в MS Excel
Предлагаемая экономическая модель способствует повышению качества проектирования и эксплуатации автоматизированных систем управления технологическими процессами. Она обеспечивает работников обогатительных предприятий надежным инструмен-
том для оценки производительности и экономической эффективности предполагаемых реконструкций технологических процессов и для оптимизации технических решений горно-обогатительных предприятий.
Библиографический список
1. Козаков Е.М. Экономическое обоснование проектов 4. Леонов С.Б., Петров А.В. Имитационное моделирование
горно-обогатительных предприятий. М.: Недра, 1987. 210 с.
2. Бенуни А.Х., Крыжов Л.В., Козаков Е.М. Экономическое обоснование технических решений на горнорудных предприятиях. М.: Недра,1967.156 с.
3. Петров А.В. Моделирование систем. М.; Иркутск, 2000. 268 с.
технологических процессов обогащения полезных ископаемых. М.; Иркутск, 1996. 228 с.
5. Тихонов О.Н. Закономерности эффективного разделения минералов. М.: Недра, 1984. 208 с.
