Обоснование резерва производственной мощности предприятия открытой угледобычи

Актуальность работы. Условия рыночной экономики существенно изменили критерии и стратегию обеспечения жизнеспособности хозяйствующих субъектов. Для угледобывающих предприятий высокую актуальность приобрела проблема оптимизации параметров производственных систем с учетом не только геотехнологических условий, но и характеристик деловой среды.

Усиление конкуренции, дефицит и высокая стоимость инвестиционных ресурсов определили стратегию оптимизации производственных систем угледобычи. Она должна быть ориентирована на максимально полное использование потенциала рыночного спроса при минимальном уровне затрат. Существенным фактором, затрудняющим реализацию данной стратегии, является изменчивость спроса. Традиционным механизмом адаптации к условиям неопределенности спроса является создание технологических заделов и складов готовой продукции. Данный механизм обеспечивает высокий уровень готовности к поставке, однако, приводит к связыванию денежных средств, росту затрат, порождает риск перепроизводства в периоды сезонного и конъюнктурного спада спроса. В странах с развитой рыночной экономикой в различных отраслях промышленности для обеспечения эффективного функционирования в условиях изменчивого спроса широко используется метод на основе управления параметрами, определяющими адаптационные возможности предприятий. Ключевой при этом является задача формирования резерва мощности и тем самым создания условий, позволяющих реализовать синхронное с динамикой спроса изменение интенсивности производства, что обеспечивает снижение уровня технологических заделов и, таким образом, устраняет риск перепроизводства. Однако создание резерва мощности требует определенных структурных изменений системы угледобычи и связано с дополнительными инвестициями. Это означает, что для предприятия открытой угледобычи создание резерва мощности может быть рациональным в определенном диапазоне геотехнологических условий и характеристик рыночной среды. До последнего времени указанные вопросы остаются мало изученными и требуют дальнейшего исследования. Это обусловило актуальность, цель, задачи, структуру и содержание диссертационной работы.

Объект исследования: производственно-технологическая система предприятия открытой угледобычи.

Цель работы: выявление факторов и закономерностей, определяющих динамические характеристики и эффективность функционирования предприятия открытой угледобычи в условиях изменчивого, ограниченно предсказуемого рыночного спроса на энергетические угли для разработки метода обоснования резерва производственной мощности.

Идея работы состоит в рассмотрении предприятия как открытой динамической системы, имеющей резерв производственной мощности по отношению к суммарному годовому объему спроса, что придает производственной системе свойство адаптивности и позволяет ей изменять свою производительность по полезному ископаемому в соответствии с изменениями спроса. Задачи исследований:

— установить взаимосвязь факторов, определяющих динамические характеристики и готовность к поставке предприятия открытой угледобычи в условиях изменчивого, ограниченно предсказуемого рыночного спроса на энергетические угли;

— определить условия и разработать модель формирования минимальной длительности технологического цикла предприятия открытой угледобычи в зависимости от производственно-технологических параметров;

— оценить влияние уровня резерва мощности на эффективность функционирования предприятия открытой угледобычи;

— разработать метод обоснования рационального уровня резерва производственной мощности с учетом совокупности производственно-технологических параметров угледобывающего предприятия и требований, предъявляемых внешней средой.

Методы исследований:

— методы частотного анализа случайных процессов — при оценке характеристик динамики производства, поставки и спроса на энергетические угли;

— методы математического моделирования — при построении моделей для исследования динамических свойств угледобывающего предприятия и обосновании оптимального уровня резерва производственной мощности;

— компьютерное имитационное моделирование — при исследовании эффективности функционирования угледобывающего предприятия при различных значениях уровня резерва мощности.

Научные положения, защищаемые автором:

— минимальный уровень запасов угля готового к выемке и на складе готовой продукции, необходимый для обеспечения немедленной поставки в условиях сезонных и конъюнктурных колебаний спроса при заданной спектральной характеристике его переменной части, возрастает пропорционально квадрату длительности технологического цикла;

— величина резерва производственной мощности по переменной части спроса, определяющая динамические свойства предприятия открытой угледобычи, прямо пропорциональна длительности технологического цикла и обратно пропорциональна горизонту надежного прогнозирования спроса;

— минимальная длительность технологического цикла предприятия открытой угледобычи прямо пропорциональна объему рабочего блока, числу рабочих горизонтов, обратно пропорциональна числу, производительности и коэффициенту использования времени ведущей группы оборудования, при этом последний является квадратичной функцией числа выемочно-транспортных комплексов в рабочей зоне карьера и обратно пропорционален количеству рабочих горизонтов;

— эффективность создания резерва производственной мощности и перехода в адаптивный режим работы, при заданных соотношениях стоимости ресурсов, используемых предприятием, возрастает пропорционально корню квадратному от величины плеча транспортирования вскрыши и прямо пропорциональна приросту производительности разреза по полезному ископаемому при увеличении числа выемочно-транспортных комплексов, при этом прирост производительности выше для предприятий с более высокой насыщенностью рабочей зоны выемочно-транспортным оборудованием и возрастает пропорционально квадрату количества комплексов и обратно пропорционально числу рабочих горизонтов;

— использование метода обоснования резерва производственной мощности, основанного на согласовании характеристик изменчивости спроса на уголь с динамическими свойствами производственно-технологической системы, обеспечивает устранение риска перепроизводства и повышает эффективность функционирования предприятия за счет лучшего использования потенциала рынка и сокращения объема связанного оборотного капитала.

Научная новизна работы заключается:

— в установлении зависимости минимального размера запасов угля готового к выемке и на складе готовой продукции, необходимого для обеспечения готовности к немедленной поставке в условиях сезонных и конъюнктурных изменений спроса, от длительности технологического цикла и периодов гармонических составляющих переменной части спроса;

— в установлении зависимости минимального резерва производственной мощности по переменной части спроса, необходимого для улучшения динамических свойств предприятия открытой угледобычи, от характеристик прогноза спроса и длительности технологического цикла;

— в получении аналитического выражения расчета минимальной длительности технологического цикла, включающего объем рабочего блока, число рабочих горизонтов и количество выемочно-транспортных комплексов, производительность и коэффициент использования времени ведущей группы оборудования, отличающегося учетом технологически обусловленных потерь времени группы оборудования, производительность которой определяет интенсивность вскрышного грузопотока (ведущая группа оборудования);

— в получении аналитического выражения для оценки дополнительного экономического эффекта от создания резерва производственной мощности и перехода предприятия открытой угледобычи в адаптивный синхронный режим обслуживания переменного спроса, основанного на учете геотехнологических условий (прирост производительности разреза по полезному ископаемому при увеличении числа выемоч-но-транспортных комплексов) и соотношения стоимости используемых ресурсов (затраты связанные с приобретением дополнительного оборудования и себестоимость вскрышных работ);

— в разработке метода обоснования резерва производственной мощности, основанного на согласовании характеристик изменчивости спроса на уголь (продолжительность сезона высокого спроса, его интенсивность и объем переменной части, период надежного прогнозирования спроса) с динамическими характеристиками производственно-технологической системы (длительность технологического цикла, минимально необходимый уровень резерва мощности и запасов угля готового к выемке и на складе готовой продукции).

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются сходимостью результатов теоретических исследований с фактическими показателями работы предприятий открытой угледобычииспользованием апробированных закономерностей при имитационном моделировании и технико-экономическом анализеположительными результатами внедрения рекомендаций исследования на предприятиях ОАО ХК «Кузбассразрезуголь». Личный вклад автора заключается:

— в обосновании необходимости создания резерва производственной мощности по переменной части спроса для формирования условий по приданию предприятию открытой угледобычи свойств адаптивности и, тем самым, устранения риска перепроизводства в условиях изменчивого и ограниченно предсказуемого спроса;

— в установлении взаимосвязи характеристик внешней рыночной среды с производственно — технологическими параметрами предприятия открытой угледобычи;

— в определении условий, выполнение которых обеспечивает экономическую эффективность создания резерва мощности и перехода предприятий открытой угледобычи в адаптивный синхронный режим функционирования по системе «точно вовремя».

Научное значение работы заключается в развитии методов оптимизации производственно-технологических параметров предприятия открытой угледобычи в условиях изменчивого и ограниченно предсказуемого спроса.

Практическая ценность работы заключается в разработке метода выбора оптимальных значений резерва мощности и производственно-технологических параметров предприятия открытой угледобычи в условиях изменчивого, ограниченно предсказуемого спроса, реализация которого обеспечивает высокую степень готовности предприятия к поставке без риска перепроизводства, а также в разработке рекомендаций по рациональному развитию производственных мощностей и оптимальной загрузке предприятий, действующих совместно в составе угледобывающей компании.

Реализация работы. Рекомендации работы использованы при разработке программы инвестиций в развитие производственных мощностей холдинговой компании «Кузбассразрезуголь».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на IV Международной научно-практической конференции «Перспективы развития горнодобывающей промышленности» (Новокузнецк, 1997 г.), Ill и IV Международных научно-практических конференциях «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири» (Кемерово, 1997 г., 2001 г.), на научно — технических советах ОАО ХК «Кузбассразрезуголь», ОАО «Разрез Кедровский», ОАО «Черниговец», научных семинарах кафедры ОРМПИ КузГТУ (1998;2000 г. г).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 7 печатных работ, в том числе монография и патент на изобретение.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 71 наименованияизложена на 137 страницах машинописного текста, содержит 42 рисунка, 11 таблиц.

Выводы по главе 4.

1. Создание резерва производственной мощности формирует условия для перевода угледобывающих предприятий в адаптивный режим работы, обеспечивая производство и поставку угля по системе «точно вовремя» с минимальным уровнем запасов угля готового к выемке и на складе готовой продукции и, тем самым, устраняя риск перепроизводства.

2. Экономическая эффективность создания резерва мощности может быть охарактеризована отдачей на капитал, вложенный в создание резерва мощности. Достигаемый при этом уровень эффективности определяется соотношением между снижением объема связанных оборотных средств и стоимостью дополнительного технологического оборудования, необходимого для создания резерва мощности.

3. Наибольший экономический эффект от создание резерва мощности обеспечивается на предприятиях с высоким уровнем насыщенности рабочей зоны технологическим оборудованием и значительной дальностью транспортирования вскрышных пород.

4. При достигнутом угледобывающими предприятиями в настоящее время уровне ресурсоемкости и существующем в экономике уровне цен на материальные ресурсы и денежные средства, создание резерва мощности и перевод разрезов в режим функционирования по системе «точно вовремя» целесообразен только для предприятий с малой длительностью технологического цикла, менее чем один месяц. Соответствующие дополнительные вложения средств в этом случае окупятся за период от одного до трех лет.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Диссертация является научной квалификационной работой, в которой содержится решение задачи по обоснованию резерва производственной мощности предприятия открытой угледобычи, необходимого для создания условий по реализации синхронного с динамикой спроса изменения интенсивности производства, снижения уровня технологических заделов, устранения риска перепроизводства и повышения эффективности функционирования в условиях изменчивого и неопределенного рыночного спроса, имеющей существенное значение для открытой геотехнологии.

Основные научные результаты, выводы и рекомендации сводятся к следующему:

1. Спрос на энергетические угли характеризуется значительными конъюнктурными и сезонными колебаниями, переменная часть которого в рамках годичного цикла достигает 30% от общего годового объема. Значения периода колебаний быстро изменяющихся составляющих, формирующих более 90% объема переменной части спроса, находятся в диапазоне от одного месяца до одного года. Горизонт надежного прогнозирования изменений спроса не превышает 3,0 — 3,5 месяцев;

2. Устойчивое и эффективное функционирование угледобывающих предприятий в условиях изменчивого и неопределенного спроса обеспечивается за счет развития у них адаптивных свойств посредством выбора рациональных значений длительности технологического цикла, объема запасов угля готового к выемке и на складе готовой продукции, длительности опережающего по отношению к спросу производства, резерва производственной мощности по переменной части спроса;

3. Длительность технологического цикла угледобывающего предприятия, при заданных характеристиках изменчивости спроса, определяет требуемый минимальный объем запасов угля готовых к выемке и на складе, необходимый для обеспечения высокого уровня готовности к поставке при сезонных и конъюнктурных колебаниях рыночного спроса. Для действующих предприятий открытой угледобычи, сокращение длительность технологического цикла до т0 < 1 месяца позволяет снизить объем запасов готовой продукции до значений меньших, чем 30% от общего годового объема переменной части спроса;

4. Наличие резерва мощности позволяет сократить длительность периода опережающего производства и осуществлять производственное планирование в пределах горизонта надежного прогнозирования спроса. При характерном для рынка энергетических углей горизонте прогнозирования спроса равном 3,0−3,5 месяцам, минимально необходимый резерв мощности по переменной части спроса, обеспечивающий выход из зоны рискованного производства, находится в диапазоне k|, min = 1,4 -1,9;

5. Эффективным способом обеспечения требуемой длительности технологического цикла и формирования резерва производственной мощности является выбор оптимального количества выемочно-транспортных комплексов в составе ведущей группы оборудования. Наибольший эффект по приросту мощности от увеличения числа технологических комплексов достигается у предприятий, характеризуемых высокой насыщенностью рабочей зоны оборудованием, для которых соотношение количества рабочих горизонтов и числа комплексов соответствует условию пк/1г >0,7;

6. Создание резерва мощности по переменной части спроса до значений ki > 1,9 — 2,0 позволяет реализовать адаптивный режим производства и поставки продукции по системе «точно вовремя», обеспечивающей снижение уровня запасов угля готовых к выемке и на складе в 3,0 — 4,0 раза по сравнению с режимом без резерва мощности (ki=1);

7. Для действующих предприятий открытой угледобычи в существующей экономической ситуации создание резерва мощности и устранение риска перепроизводства позволяет получить дополнительный экономический эффект порядка 5−7% от суммарного денежного потока при условии, что длительность технологического цикла не превышает 1 месяца. Срок окупаемости вложений в создание резерва мощности в этом случае находится в диапазоне от 0,8 до 2 лет. Для предприятий, где длительность технологического цикла более 1 месяца устранение риска перепроизводства связано со снижением денежного потока. Указанные предприятия целесообразно использовать на обслуживании постоянной части спроса с неизменной по году интенсивностью добычи.