CC BY
6Моделирование ресурсосберегающей транспортной подсистемы производства
Рассматриваются ресурсосберегающие производства на основе перевода транспортных подсистем на альтернативное топливо. Исследованы тенденции эксплуатации транспортной подсистемы и целесообразность такого перехода. Полученные результаты могут использоваться в качестве ориентира для выбора управленческих решений в рамках промышленных производств. УДК статьи 658.5; 004.94
А.Ф. Батталов1
ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет», [email protected]
1 старший преподаватель, г. Казань, Республика Татарстан, Россия
Для цитирования: Батталов А.Ф. Моделирование ресурсосберегающей транспортной подсистемы производства // Компетентность / Competency (Russia). — 2024. — № 1. DOI: 10.24412/1993-8780-2024-1-42-45
ключевые слова
организация транспортной подсистемы, ресурсосбережение, линейное программирование, ресурсная эффективность
беспечение эффективного транспортного процесса оказывает наибольшее влияние на формирование себестоимости готовой продукции, в связи с чем в рамках решения задач организации обслуживающего производства достигается максимальный ресурсосберегающий эффект. Транспортный процесс включает множество взаимосвязанных подпроцессов, от эффективности которых зависит конечный уровень качества транспортного обслуживания. Управление интегрированным транспортным процессом является важной задачей системы менеджмента качества. Причем в рамках использования инструментов оценки эффективности взаимодействия ключевым фактором выступает затратный компонент [1]. В этой связи целесообразно рассмотреть направления организации транспортного процесса в части выбора и стоимости моторного топлива, расхода топливно-энергетических ресурсов и наличия соответствующей заправочной инфраструктуры.
При ресурсосбережении производства необходимо учитывать все варианты сокращения использования материальных ресурсов. Модернизация основного производства, внедрение ресурсосберегающих технологий изготовления продукции, реализация новых технологических и организационных подходов должны охватывать все производственные подсистемы. Решением проблемы повышения ресурсной эффективности транспортной подсистемы предприятия может стать использование природного газа в качестве моторного топлива [2, 3].
Промышленные организации Группы Газпром (далее — Группа) активно осуществляют переход транспортной подсистемы предприятий на газомотор-
ное топливо [4, 5]: доля автотранспорта, работающего на компримирован-ном природном газе, составляет более 60 %. Предприятия не только закупают транспортные средства с газовым оборудованием, но и производят ремо-торизацию имеющихся автомобилей. В планах стоит приобретение одним предприятием 36 автомобилей с газовым оборудованием/год (см. таблицу).
К парку средств производственного транспорта, работающего на жидком моторном топливе (дизельное топливо, бензин), относится безрельсовый автотранспорт, специальный технологический транспорт, отдельные подъемно-транспортные механизмы. Эффект ресурсосбережения от перехода транспортной подсистемы на газомоторное топливо достигается за счет двукратного снижения стоимости топлива: цена компримированного природного газа за кубометр составляет в среднем, по оценкам предприятий, 583,2 рубля против 1245,5 рубля за литр бензина Р-92. При этом окупаемость затрат на ремоторизацию автомобиля происходит при пробеге от 20 тысяч км. К моменту списания транспортного средства из-за выработки эксплуатационных характеристик при пробегах свыше 150 тысяч км величина сэкономленных денежных средств за счет разницы цен между газовым и нефтяными видами топлива может достигать стоимости нового транспортного средства [6].
Автор исследовал 30 промышленных предприятий Группы, имеющих собственные автопарки для производственных нужд. По данным Программы по расширению использования природного газа в качестве моторного топлива на транспорте организаций Группы в 2023-2025 гг. выявлено, что в 14 из 30 предприятий прогноз
Таблица
Показатели эксплуатации промышленного транспорта по группе предприятий ПАО «Газпром» (составлено автором по [5]) [Performance indicators of industrial transport for PJSC Gazprom group of enterprises (compiled by the author according to [5])]
Показатели эксплуатации промышленного транспорта [Performance indicators of industrial transport] 2022 год [2022]
Количество автотранспортных средств на газомоторном топливе, единиц в среднем на одно предприятие 495,9
Доля автотранспортных средств на газомоторном топливе в структуре автопарка, % 60,8
Закупка автотранспортных средств на газомоторном топливе, единиц в среднем на одно предприятие 36,1
Затраты на закупку автотранспортных средств на газомоторном топливе, млн руб. в среднем на одно предприятие 260,7
Итого затрат на закупку автотранспортных средств на газомоторном топливе и ремоторизацию автомобилей, млн руб. в среднем на одно предприятие 294,3
Стоимость компримированного природного газа, руб. за куб. м 583,2
Стоимость моторного топлива бензин Р-92, руб. за л 1245,5
Потребление газомоторного топлива, тыс. куб. м/т в среднем на одно предприятие 2984,0
Потребление жидкого моторного топлива, тыс. л в среднем на одно предприятие 3495,5
Объем затрат на приобретение постов выпуска газа в 2023-2025 гг., млн руб. в среднем на одно предприятие 7,3
Ресурсная эффективность транспортных подсистем за счет замещения бензинового топлива природным газом, млн руб. в среднем на одно предприятие 59,6
потребления газомоторного топлива в 2023 году превышает потребление жидкого бензинового и дизельного топлива (см. рисунок).
Результаты проведенного корреляционного анализа показывают, что наибольшее влияние на рост ресурсной эффективности транспортных подсистем промышленных предприятий оказывает закупка автомобилей на газовом оборудовании или ремоторизация имеющегося автопарка и соответственно увеличение потребления комприми-рованного природного газа в качестве моторного топлива. Данную зависимость можно выразить в виде регрессионной модели:
у = 7413,5 + 0,012^ + 19,93х2, (1)
где у — ресурсная эффективность транспортных подсистем за счет замещения бензинового топлива природным газом, рублей;
х1 — расходы на закупку автомобилей на газовом оборудовании и ре-моторизация имеющегося автопарка, рублей;
х2 — потребление компримирован-ного природного газа в качестве моторного топлива, тысяч куб. м/т.
Решение задачи линейного программирования позволило определить оптимальные средние х1 и х2 для достижения максимального эффекта ресурсосбережения за счет замещения
Потребление газомоторного и жидкого моторного топлива в организациях Группы Газпром в 2023 году [Consumption of natural gas and liquid motor fuels in Gazprom Group organizations in 2023]
4
!,5 3 2,5
Условное соотношение потребления газомоторного и жидкого топлива в организациях Группы Газпром, раз
1 2 3 4 5 6 7
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
0778777121111
бензинового топлива природным газом. Данные оптимальные параметры могут использоваться как ориентир для промышленных предприятий, осуществляющих перевод транспортной подсистемы на газомоторное топливо.
Для нахождения параметров использован симплекс-метод, представляющий алгоритм решения оптимизационной задачи линейного программирования, сущность которого заключается в изменении линейного функционала до выполнения условий локальной оптимальности [7, 8]. В общем виде целевая функция максимизации ресурсной эффективности транспортных подсистем имеет вид:
Y=f(X1, X2 ) ^ max. (2)
Для решения локальной задачи целевая функция имеет вид построенного уравнения регрессии:
y = 7413,5 + 0,012^+19,93^,
Y ^ max. (3)
В качестве ограничений целевой функции приняты прямые условия по вариации значений показателей х1 и х2 исходя из практики 30 исследуемых предприятий группы ПАО «Газпром»: по величине х1 диапазон значений — 70; 1700 млн рублей, по величине х2 диапазон — 200; 16000 тысяч куб. м/т. Кроме того, планируемые расходы на закупку автомобилей на газовом оборудовании (х1) линейно влияют на планы по расширению соответствующего автопарка (21):
z1 = 13,24 + 0,0075х1. (4)
На основе программы Группы Газпром по расширению использования природного газа в качестве моторного топлива нами приняты экстремумы по планам закупки автомобилей — 10; 60 единиц. Потребление компримиро-ванного природного газа в качестве моторного топлива является функцией от числа автотранспорта на газомоторном топливе (z2) с принятыми экстремумами — 50; 1000:
z2 = 235,33 + 0,087х2. (5)
Таким образом, система ограниче-
ний целевой функции будет иметь вид:
(6)
70 < х1 < 1700;
200 < х2 < 16000; 10 < 13,24 + 0,0075х1 < 60; 50 < 235,33 + 0,087х2 < 1000.
В результате решения задачи найдено оптимальное значение среднегодовых затрат на закупку автомобилей на газовом оборудовании и ремоторизацию имеющегося автопарка — 623,5 млн рублей; оптимальное значение потребления компримиро-ванного природного газа в качестве моторного топлива — 8789 тысяч куб. м/т. При данных параметрах достигается максимальная ресурсная эффективность транспортных подсистем за счет замещения бензинового топлива природным газом в 190 млн рублей.
Таким образом, в процессе исследования практики организации ресурсосберегающей транспортной подсистемы производства на основе использования газомоторного топлива получены следующие результаты:
1. Обоснована необходимость повышения ресурсоэффективности производства на основе интегрального подхода к управлению ресурсосбережением, ориентированного на перевод транспортной подсистемы на газомоторное топливо.
2. Исследованы тенденции эксплуатации транспортной подсистемы предприятий Группы Газпром, показывающие долю автопарка на газомоторном топливе более 60 %, превышение потребления компримированного природного газа над жидким топливом в 47 % предприятий, приобретение в среднем одним предприятием 36 автомобилей с газовым оборудованием для производственных нужд.
3. Смоделированы оптимальные параметры среднегодовых затрат на закупку автомобилей на газовом оборудовании и ремоторизацию имеющегося автопарка (623,5 млн рублей) и потребления компримированного природного газа в качестве моторного топлива (8789 тысяч куб. м/т) для достижения максимальной ресурсной эффективности транспортных подсистем за счет
при-
бора управленческих решений в рамках промышленных производств, осуществляющих перевод транспортной подсистемы на газомоторное топливо. ■
Статья поступила в редакцию 1.12.2023
замещения бензинового топлива родным газом (190 млн рублей).
Полученные результаты могут использоваться в качестве ориентира вы-
Список литературы
1. Тимофеева А.Ю., Агафонова В.В. // Известия Института систем управления СГЭУ. — 2021. — № 1(23).
2. Фазуллин Д.Р., Ваньков Ю.В. // Colloquium-Journal. — 2019. — № 7-2(31).
3. Малышева Т.В. // Компетентность. — 2020. — № 4.
4. Постановление Правительства РФ от 8.01.2009 № 7 «О мерах по стимулированию сокращения загрязнения атмосферного воздуха продуктами сжигания попутного нефтяного газа на факельных установках».
5. Программа по расширению использования природного газа в качестве моторного топлива на собственном транспорте организаций Группы Газпром на 2023-2025 годы.
6. Батталов А.Ф., Саетова Р.Т., Денисова Я.В. // Омский научный вестник. — 2021. — № 4(178).
7. Малышева Т.В., Шинкевич А.И. // Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний. — 2017. — № 12.
8. Dymkov M.P. // Journal of the Belarusian State University. Mathematics and Informatics. — 2021. — № 1.
Kompetentnost / Competency (Russia) 1/2024
ISSN 1993-8780. DOI: 10.24412/1993-8780-2024-1-42-45
PRODUCTION ORGANIZATION 45
Modeling of a Resource-Saving Transport Subsystem of Production
A.F. Battalov1, FSBEI HE Kazan National Research Technological University, [email protected]
1 Senior Lecturer, Kazan, Republic of Tatarstan, Russia
Citation: Battalov A.F. Modeling of a Resource-Saving Transport Subsystem of Production, Kompetentnost'/ Competency (Russia), 2024, no. 1, pp. 42-45. DOI: 10.24412/1993-8780-2024-1-42-45
key words
organization of transport subsystem, resource saving, linear programming, resource efficiency
References
The article is devoted to the current problem of organizing resource-saving production based on the transfer of transport subsystems to alternative fuels. The feasibility of switching the service subsystems of industrial enterprises to gas motor fuel is substantiated due to its lower cost and increased service life of the motor engine compared to the use of gasoline and diesel fuel. The trends in the operation of the transport subsystem of the enterprises of Gazprom Group have been studied, showing the share of the vehicle fleet using gas motor fuel is more than 60 %, the excess consumption of compressed natural gas over liquid fuel in 47 % of enterprises. The optimal parameters of the average annual costs for the purchase of cars with gas equipment and remotorization of the fleet (623.5 million rubles) and the consumption of compressed natural gas as motor fuel (8789 thousand cubic meters / ton) were modeled to achieve maximum resource efficiency of transport subsystems (190 million rubles). The results obtained can be used as a guideline for choosing management decisions within industrial production that are transitioning the transport subsystem to gas engine fuel.
1. Timofeeva A.Yu., Agafonova V.V., Izvestiya Instituta sistem upravleniya SGEU, 2021, no. 1(23), pp. 33-39.
2. Fazullin D.R., Van'kov Yu.V., Colloquium-Journal, 2019, no. 7-2(31), pp. 56-57.
3. Malysheva T.V., Kompetentnost', 2020, no. 4, pp. 24-27.
4. RF Government Decree of 8.01.2009 N 7 On measures to stimulate the reduction of atmospheric air pollution by products of combustion of associated petroleum gas at flare installations.
5. The program to expand the use of natural gas as a motor fuel in the own transport of Gazprom Group organizations for 2023-2025.
6. Battalov A.F., Saetova R.T., Denisova Ya.V., Omskiy nauchnyy vestnik, 2021, no. 4(178), pp. 29-33.
7. Malysheva T.V., Shinkevich A.I., Mir nefteproduktov. Vestnik neftyanykh kompaniy, 2017, no. 12, pp. 4-9.
8. Dymkov M.P., Journal of the Belarusian State University. Mathematics and Informatics, 2021, no. 1, pp. 6-17.
