Обоснование необходимости реинжиниринга производственных систем угледобычи

Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2015. № 5 211

УДК 338.242.2

ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ РЕИНЖИНИРИНГА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМ УГЛЕДОБЫЧИ

Михальченко Вадим Владимирович,

доктор экон. наук, доцент, профессор, e-mail: v.mikhalchenko@mail.ru.

Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева, 650000, Россия, г. Кемерово, ул. Весенняя, 28

Аннотация, Показано, что в современных экономических условиях обеспечение конкурентоспособности и жизнеспособности угледобывающих предприятий требует реинжиниринга производственных систем, имеющего целью, прежде всего, повышение эффективности использования ресурсов.

Ключевые слова: эффективность использования экономических ресурсов, потребительная ценность, структура технологической цепи.

В условиях рыночной экономики, в условиях обострения конкурентной борьбы между хозяйствующими субъектами проблема ресурсосбережения, как значимого фактора реализации резервов производства и повышения его эффективности, приобретает всё более высокую актуальность. До последнего времени снижение материалоемкости единицы продукции осуществляется за счет внедрения в производственный процесс новой техники, сокращения потерь материалов и труда в производственном процессе, максимального использования в производственном процессе вторичных ресурсов. В то же время необходимо подчеркнуть, что успешное решение указанной задачи требует не только правильного выбора направления ресурсосбережения в рамках действующей технологической парадигмы, но и четкого понимания того, что основные резервы повышения эффективности использования ресурсов связаны с ее сменой. И в этой связи остро встает вопрос о том, какие принципы должны быть положены в основу построения новых производственных систем.

Рассмотрим указанную проблему на примере предприятия открытой угледобычи.

Технология открытой угледобычи, несмотря на внедрение в производственный процесс в последние годы современной и мощной горнотранспортной техники, характеризуются неизменно высоким

уровнем ресурсоемкости. Анализ структуры себестоимости добычи угля открытым способом (транспортная технология) показывает, что материальные затраты здесь достигают практически 50% общих издержек производства (табл. 1).

Это означает, что экономика угледобывающего предприятия, его прибыльность и рентабельность, оказываются весьма чувствительны к объемам потребляемых ресурсов и динамике их стоимости.

До последнего времени рост цен на потребляемые технологической цепью ресурсы компенсируется соответствующим ростом отпускной цены на уголь. Вместе с тем, давление рынка ограничивает возможности угледобывающих предприятий увеличивать отпускную цену на уголь пропорционально росту цен на материально-технические ресурсы. Анализ динамики цен на основное горнотранспортное оборудование показал, что с 1991г. к настоящему моменту они выросли в сотни раз, однако в это же время цены на уголь возросли в значительно меньшей степени (табл.2).

Рост материальных затрат обусловил рост издержек производства до уровня, превышающего мировые цены, что сделало ряд угледобывающих предприятий экономически нежизнеспособными. Очевидно, что в угледобывающей отрасли, как и во всех отраслях производителях массовой продукции, отсутствует возможность значимой диф-

Таблица 1- Структура себестоимости ООО "Кузбассразрезуголь", %

Наименование показателей Годы

1992 1994 1996 1998 2004 2006 2008

Материальные затраты 50,66 41,6 48,79 47,46 54,00 49,10 48,70

Фонд оплаты труда 18,07 13,30 14,68 18,08 15,40 14,40 14,70

Социальное и мед.страхование 8,82 5,05 5,47 6,82 8,10 7,40 7,70

Амортизация 3,26 6,93 10,37 11,15 9,70 10,70 11,30

Прочие 12,34 13,48 13,01 12,91 8,40 12,10 13,10

Внепроизводственные расходы 6,85 13,8 7,67 3,58 4,40 6,30 4,50

Полная себестоимость 100 100 100 100 100 100 100

212

В. В. Михальченко

Таблица 2 - Изменение цен на основное горнотранспортное оборудование и уголь

Наименование Цена, млн. руб Удорожание, раз

1991 г 2000 г 2014 г 2000 / 1991 2014/ 1991 2014/ 2000

ЭШ-20/90 1,85 114,0 - 61,6 - -

ЭКГ-8И (10) 0,53 17,0 - 32,1 - -

ЭКГ-15 (18) 0,9 27,0 30,0 - -

ЭКГ - 32 (35) - - 550,0 - 611,1 20,4

PH - 2800 - XPC - - 600,0 - 666,6 22,2

2СБШ-200Н (6СБШ-200) 0,18 6,0 33,3 - -

DM - 4B 35,0 194,4 5,8

БелАЗ (40 т) 0,13 3,36 - 25,8 - -

БелАЗ (120 т) 0,47 15,14 - 32,2 - -

БелАЗ - 75555д (55 т) - - 18,0 - 138,5 5,4

БелАЗ - 75131 (130 т) - - 55,0 - 117,0 3,6

ДЭТ-250 0,12 4,0 - 33,3 - -

Т-330 0,14 5,0 - 35,7 - -

CAT - D9 - - 45,0 - 321,4 11,25

ОПЭ-1 0,85 26,5 - 31,2 - -

ТЭМ-7 0,47 12,5 - 26,6 - -

Цена (энергетика) 1т угля, руб. 29,9 168,0 1121,0 5,6 37,5 6,7

ференциации продукции по качеству и тогда единственно возможным выходом из ситуации «ценовых ножниц» является путь, основанный на снижении издержек производства. С учетом рассмотренной выше структуры себестоимости это, прежде всего, означает необходимость качественного снижения ресурсоемкости угледобывающего производства.

Ограничения эффективности, предопределенные высокой ресурсоемкостью угледобывающего производства, наиболее ярко проявляются в характерном конфликте между ростом цен на ресурсы, потребляемые предприятием, и ограниченной способностью компенсировать данный рост за счет повышения отпускной цены на углепродукты. Содержание указанного конфликта между заинтересованностью производителя в получении высокой доходности за счет повышения отпускной цены на свою продукцию и интересами потребителя, который в этом случае «голосует ногами», что предопределяет сокращения объема рынка и, как следствие, снижение прибыли у производителя, иллюстрируют кривые 1 и 2 на рис. 1.

Традиционный подход к разрешению указанного конфликта основан на нахождении некой «оптимальной» цены, когда вектор возможных решений движется в поиске минимума суммарных в стоимостном выражении экономических потерь и производителя, и потребителя в области, ограниченной кривыми 1 и 2. Поиск этот осуществляется в рамках традиционной технологической парадигмы и может быть интерпретирован как нахождение так называемых «паретовских» (неулучшаемых) решений, возникающих при попытке оптимизации системы по совокупности нескольких противоречивых критериев. Найденные таким образом решения сводятся по существу к

оптимизации имеющейся технологии с позиции более эффективного использования ресурсов и, как следствие, минимизации производственных издержек. Таким образом, исследователь пытается из всего множества возможных вариантов ресурсосбережения найти решения в рамках рассматриваемой технологической системы, не затрагивая вопроса об ее изменении.

Однако на самом деле даже в точке экстремума P1 никакого разрешения противоречия не происходит. Ситуация «локального оптимума», временно стабилизированная на основе компромисса, на самом деле не устраивает ни одну из сторон -ни производителя, ни потребителя. Ее можно назвать «экономической ловушкой» для экономической безопасности производителя, поскольку соображения экономической эффективности предопределяют «неожиданный» для производителя выбор потребителя. Последний отдаст предпочтение производителю - конкуренту, нашедшему решение, значимо снижающее производственные издержки как результат преобразования самой системы и вывода ее на новый уровень эффективности (кривая 3 на рис.1). Развивая данную тему, здесь уместно привести образное выражение А. Эйнштейна о том, что невозможно решить проблему, действуя в рамках тех же методов, которые привели к её возникновению.

Поиск решений данного типа характеризует вектор, направленный из области «оптимальных локальных» решений (кривые 1, 2) к началу координат, в область семейства кривых (2, 3), соответствующих характеристикам технологий нового уровня. Таким образом, для вывода производственной системы на новый уровень эффективности необходимо ее преобразование на принципах минимизации абсолютного потребления ресурсов

Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2015. № 5 213

1;3 - потери прибыли из-за повышения цены на потребляемые ресурсы в рамках традиционной (действующей) и перспективной технологий соответственно;

P', P'' - компромиссные значения цены на уголь до и после изменения структуры системы;

2 - потери прибыли из-за сокращения объема рынка, обусловленного ростом цены на уголь;

---- направление изменения показателей K при параметрической оптимизации и изменения цены на уголь в соответствии с ростом цены на ресурсы без изменения существующей структуры технологической цепи;

- направление изменения зависимости K(P) в результате преобразования структуры технологической цепи и сокращения количества ресурсов, потребляемых технологической цепью

Рис. 1. Концептуальная модель возникновения и разрешения конфликта "устойчивость к росту цен на потребляемые ресурсы - эффективность воспроизводства капитала"

и максимизации эффективности их использования.

В целом, такой подход совпадает с общемировыми тенденциями развития различных отраслей промышленности. Так, в новом докладе Римскому клубу [1] обосновывается концепция "производительность ресурсов" и необходимость значимого снижения уровня потребления ресурсов.

Данный подход совпадает и с доминирующим направлением развития современных производственных систем в различных отраслях экономики, в частности c концепциями создания так называемых "бережливых", "синхронных", "тощих" (lean manufacturing) производственных систем [2, 3, 4], реинжиниринга (reengineering) [5, 6] последних. В основе этого направления развития лежит концепция жесткой ориентации всей производственной цепи на создание потребительной ценности и бескомпромиссное преобразование и отсечение тех составляющих и процессов, которые не создают такой ценности. При таком подходе в поле зрения исследователя, прежде всего, попадают процессы, сопровождаемые потерями, неэффективным расходованием, омертвлением различного вида ресурсов.

В центре концепции указанных видов экономичного производства находятся два ключевых понятия: "потери" и "потребительная ценность".

Таичи Оно, создатель производственной системы Тойота, выделил семь типов потерь в производственных системах [7]:

1. Дефекты (в продукте).

2. Перепроизводство (производство продукции, для которой пока нет потребителя).

3. Запасы материалов, частей, оборудования, незавершенное производство, ожидающие предстоящую обработку или потребление.

4. Избыточная обработка.

5. Лишние движения (людей, оборудования, сырья и т.д.).

6. Избыточное перемещение (продукции, сырья, оборудования и т.д.).

7. Ожидание завершения выполняемого оборудованием процесса (людьми, полуфабрикатом, оборудованием и т.д.).

Позднее Дж.Вомак и Т. Джоунз [8] включили в список восьмой тип потерь -чрезмерную сложность продукта или процесса.

Мировым лидером в организации ресурсосберегающего производства на протяжении последних десятилетий является японская автомобильная фирма Тойота. В основу производственной системы Тойота положена систематическая борьба со всеми указанными выше видами потерь. Эта система стала объектом тщательного изучения во всем мире во многих отраслях промышленности.

214

В. В. Михальченко

В работе [2] указанная система принципов получила название системы "тощего" производства. Позднее Дж.Вомак и Т.Джоунз обобщили результаты этих исследований и сформулировали основные методологические подходы, обеспечивающие использование этих идей в различных отраслях промышленности и в любых видах организаций [9]. Указанную методологию они определили как способ мышления, обеспечивающий движение к ресурсосберегающему производству.

Второй ключевой момент, лежащий в основе "тощего производства", это принцип оптимизации технологической цепи исходя из критерия потребительной ценности. При этом, следует ясно понимать, что цель производства и ценность производимой продукции и услуг ("потребительная ценность") могут быть определены только конечным потребителем продукции, т.е. ценность приобретает конкретный смысл, когда рассматривается определенная продукция или услуга (или то и другое вместе), предназначенная для удовлетворения нужд потребителя за определенную цену и в конкретное время.

Потребительная ценность создается производителем. Именно она объясняет смысл существования производителя с точки зрения потребителя. Вместе с тем в силу целого ряда причин для производителя часто представляется затруднительным корректно определить существо данного понятия применительно к конкретному виду продукции или услуге. Оно в идеале должно отражать совокупность определенных нужд и потребностей конечного потребителя, удовлетворяемых данным видом продукции или услуги. Именно полнота удовлетворения потребностей потребителя и явля-

ется критерием оптимальности производственных или деловых систем. Однако на практике до последнего времени конструкция, технология, методы управления и т.д. выбираются таким образом, чтобы можно было прежде всего достигать максимума немедленной, краткосрочной прибыли (финансовая ориентация организации). Применительно к продукции предприятий угледобычи общую цель производства углепродуктов можно определить как удовлетворение потребности в дополнительной энергии, что создает условия для обеспечения жизненных потребностей человека (тепло, свет) и его производственной деятельности (табл. 3).

Массовое производство и использование углепродуктов сыграло огромную роль в реализации потенциала и возможностей «промышленной революции» 18-19 веков. В этот период за счет перехода от мануфактуры к машинному производству был достигнут качественный скачок в развитии производительных сил. Использование угля как природных "энергетических консервов" и реализующего его свойства парового (позднее электрического) двигателя позволило снять фундаментальное ограничение на пути развития экономики - малую мощность естественных движителей (мускульная сила человека) и "привязанность" более мощных источников энергии (прежде всего энергии падающей воды) к определенным географическим точкам. Уголь и паровой двигатель позволили одновременно качественно увеличить доступную для использования мощность движителей и разместить их в местах, обеспечивающих наибольшую эффективность производства и/или близость к потребителям. Для решения указанной

Таблица 3 - Основные группы и состав показателей, характеризующих потребительную ___________________ценность продукции угледобывающих предприятий_________

Аспект потребительной ценности

Показатели качества по назначению Теплота сгорания Зольность Влажность Содержание летучих компонентов Содержание химических примесей Сортность

Экономические показатели Цена в точке добычи (франко-склад - угольное предприятие) Цена с учетом затрат на транспортирование (франко-потребитель) Условия оплаты (предоплата, оплата по факту поставки и др.) Затраты на использование продукта

Показатели качества поставки Готовность к поставке Длительность цикла поставки Минимальная поставляемая партия Дисциплина поставки Однородность качества продукции между поставками Информационная готовность

Экологические показатели Потребление природных ресурсов (земля, воздух, вода, запасы полезного ископаемого) на производство, транспортирование, хранение и использование единицы продукции

Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2015. № 5 215

задачи исключительно большое значение имело свойство угля в малом физическом объеме концентрировать высокую и легко высвобождаемую энергию, а также его относительная доступность и огромные запасы в природе. "Господа, мы продаем здесь то, в чем наиболее нуждается мир - силу, мощь, могущество!" - эти слова, принадлежащие М. Боултону, английскому фабриканту и изобретателю, партнеру Джеймса Уатта в производстве паровых двигателей, исключительно точно передают сущность потребительной ценности угля.

Не случайно, поэтому, основное место в наборе показателей, влияющих на потребительную ценность угля, занимают теплота сгорания, зольность, влага, содержание летучих, то есть компоненты, характеризующие способность угля концентрировать и обеспечивать перемещение на любые расстояния в возможно малом объеме наибольшее количество энергии, а также особенности возгорания и динамику тепловыделения.

На современном этапе развития промышленной инфраструктуры данные показатели характеризуют экономическую привлекательность и конкурентоспособность угля по сравнению с другими энергоносителями.

Поскольку важным аспектом потребительной ценности угля является его способность к перемещению энергии в требуемое место, существенную группу показателей составляют показатели, характеризующие процесс взаимодействия потребителя и поставщика. Важность данной группы показателей существенно возрастает в условиях действия реального рынка энергоносителей, на котором доминирует потребитель.

В результате понятие потребительной ценности резко расширяется. Потребительная ценность продукта теперь понимается как совокупность свойств продукции и услуг, определяющих положительный суммарный эффект (издержки) от их приобретения, транспортирования, хранения и потребления. Соответственно, при принятии решения о выборе определенной партии углепродуктов потребитель ориентируется не только на качественные характеристики и цену продукции с учетом издержек по ее доставке в точку потребления, но также на условия оплаты, гибкость ценовой политики, например, система скидок в зависимости от сезона поставки.

Длительность цикла поставки определяется как время между датой начала выдачи и окончания выполнения заказа. Это время характеризует скорость реакции производителя на конъюнктурно изменяющиеся потребности в поставках угля. Чем ниже длительность цикла поставки, тем выше способность поставщика углепродуктов реализовать возможности увеличения продаж. Готовность к поставке определяется наличием резерва мощностей и характеризует способность поставлять дополнительное количество угля в условиях переменной рыночной конъюнктуры.

В последние годы, в связи с развитием логистических систем, работающих в режиме "точно вовремя", существенным параметром потребительной ценности становится способность производителя осуществлять поставки своей продукции в режиме синхронизации с рыночным спросом. Эта способность характеризуется минимальным размером поставляемой партии и показателями дисциплины поставки (точностью прихода партии в назначенное место, однородностью свойств продукции в различных поставках).

Создание режима потока потребительной ценности в цепи "производитель - потребитель" возможно при условии информационной прозрачности в рамках данной цепи. Информационная готовность характеризует способность предприятия обеспечивать потребителя необходимыми ему сведениями на всех этапах выполнения заказа.

Существенным новым фактором в мировой экономике является рост экологического сознания общества. Понимание того факта, что загрязнение окружающей среды, хищническая эксплуатация невозобновляемых природных ресурсов грозят необратимыми последствиями, ставят под угрозу здоровье людей, предопределяет мощное общественное давление. Это заставляет предприятия существенно смещать акценты в своей деятельности и усиливать природоохранные меры [10]. Изменение общественного сознания сопровождается соответствующими изменениями в законодательной сфере и в сфере экономических отношений. Совокупность экономических и социальных факторов, связанных с наличием такого давления, обусловливает снижение конкурентоспособности угля по сравнению с более «чистыми» энергоносителями.

Рассмотрение процессов, протекающих в реальных производственных системах, с точки зрения эффективности создания потребительной ценности, позволяет отнести их к одному из трех видов:

1. Операции или процессы, которые могут быть определены как, безусловно создающие потребительную ценность: например, в горном производстве - отделение угля от массива, его выемка и складирование.

2. Операции или процессы, которые не создают потребительной ценности, но они неизбежны в силу особенностей используемых в настоящее время технологий и типов оборудования. Применительно к горнодобывающей промышленности к этой категории потерь могут быть отнесены, например, все процессы, связанные с подготовкой, выемкой, перемещением и складированием вскрышных пород.

3. Операции или процессы, которые не создают потребительной ценности и не являются технологически обусловленными. В горнодобывающем производстве такого рода ситуации могут возникать в результате, например, ошибочных

216

В. В. Михальченко

технологических решений.

В общем случае потребительная ценность угледобывающего производства характеризуется набором свойств рассмотренных выше. В соответствии с проведенным рассмотрением, решение задачи качественного сокращения ресурсоемкости требует проведения анализа процессов, реализуемые в рамках технологического цикла, с позиции их вклада в создание потребительной ценности.

Для анализа существующих технологий открытой угледобычи и определения перспективных направлений решения рассматриваемой проблемы необходимо использовать адекватные критерии позволяющие оценивать эффективность использования ресурсов в рамках технологического цикла угледобычи. На практике отработано и широко используется большое количество критериев, характеризующих абсолютный расход ресурсов на единицу добычи. Такого рода показатели являются полезными для целей сравнения различных технологических процессов между собой. Однако их использование не раскрывает механизма формирования высокой ресурсоемкости производства. Это ограничивает возможность их использование при решении поставленной задачи.

В рамках современной физической научной парадигмы, для решения подобного рода задач традиционно используются модели, описывающие формирование коэффициента полезного действия рассматриваемых процессов и методов. В общем случае такого рода модели характеризуют соотношение меры полезным образом использованных ресурсов, с мерой совокупных ресурсов, затраченных на достижение этого результата:

Кэ = Ме( G) / Ме(Я),

где Me(G) - мера полезно использованных ресурсов; Me(R) - мера суммарно использованных ресурсов.

Именно в такой постановке задача формального описания процесса потребления ресурсов для целей обеспечения экологической эффективности производств рассматривалась в работе [11]. В данной работе было предложено, по аналогии с известным из физики коэффициентом полезного действия, для оценки степени эффективности расходования ресурса использовать коэффициент экологического действия:

к ВТ ВТ Вф Вт + Вп’

где Вт - теоретическое действие, необходимое для производства продукции; Вф - осуществляемое фактическое действие; Вп - избыточное воздействие, обусловленное применяемым способом или технологией производства.

Использование концепции коэффициента полезного действия, безусловно, представляется информативным с точки зрения анализа проблемы на понятийном уровне. Однако при использовании

ее для оценки конкретных типов производств возникает проблема, связанная с конструктивным определением элементов данного соотношения. В рамках физической парадигмы в качестве меры действия чаще всего используются затраты энергии на совершение работы. В экономических приложениях, в качестве меры затрат энергии, можно использовать показатели, характеризующие отношение полезно затраченных и общих затрат живого и прошлого труда.

Однако, вне зависимости от того, какие именно характеристики входят в числитель и знаменатель соотношения для коэффициента полезного действия, необходимо определить принцип и задать способ, на основе которого можно выделять «полезно» и «неполезно» затраченные ресурсы.

В физических задачах, полезное расходование энергии определяется посредством задания некоторого теоретически наиболее экономичного способа достижения желаемого результата. Так, например, в технике определяется кпд двигателей путем сравнения с эффективностью расходования энергии в рамках некоторого идеального термодинамического цикла.

В экономической постановке задать какой-либо наилучший способ затруднительно. Однако, можно попытаться оценить затраты ресурсов с позиции концепции «потребительной ценности». Полезными тогда считаются те затраты энергии или ресурсов, которые позволяют увеличить потребительную ценность. С позиции типового потребителя, использующего уголь в качестве энергоносителя, основные свойства, которые его интересуют, прежде всего, это показатели, характеризующие целевое назначение угля, т.е. способность угля преобразовываться в максимальное количество тепловой энергии. Обозначим множество таких параметров, характеристик как F.

Помимо технических характеристик угля потребителя интересует также объем ресурсов, затраченных на производство единицы продукции. В простейшем случае это будет себестоимость (цена) единицы продукции. В современном обществе во многих случаях потребительские предпочтения могут зависеть от способа получения продукта, в том числе от характера расходования при этом природных ресурсов. Обозначим набор такого рода ресурсных характеристик как R.

Кроме того, потребителя интересуют также существенные для рынка факторы, характеризующие условия поставки (надежность, длительность цикла поставки и др.). Фактически речь идет о качестве услуг, оказываемых предприятием - поставщиком и другими участниками цепи создания потребительной ценности в связи с приобретением и использованием угля. Выделим этот круг характеристик в множество U.

Тогда потребительную ценность продукции V можно будет охарактеризовать некоторой функ-

Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2015. № 5 217

цией:

V = V(G),

где G = {FхRxU] — множество всех сочетаний

характеристик «потребительной ценности».

Следуя современному взгляду теории управления, наибольшее значение потребительной ценности возникает в ситуации, когда фактические значения параметров продукта соответствуют значениям, которые позволяют полностью удовлетворить соответствующую потребность потребителя. Любое отклонение от этих оптимальных значений приводит к возрастанию потерь (избыточному расходу ресурсов), которые несет либо непосредственно сам потребитель, либо общество в целом.

Указанный подход был предложен Тагути [5], следуя которому такого рода ситуация была формализована путем введения понятия функции потерь Тагути,

L = L

дающей значения потерь, то есть уменьшения потребительной ценности, по мере удаления фактического значения параметра G от его оптимального значения Gm.

Использование функции потерь Тагути позволяет формализовать понятие «вклада» каждого технологического процесса в создание потребительной ценности.

Если исходить из интерпретации потерь как эквивалента исчерпания некоторого ресурса, то, очевидно, что можно получить следующее балансовое соотношение:

V = P - L,

где P — максимально возможная потребительная ценность продукта, имеющая место в случае, когда потери отсутствуют.

Тогда сокращение потерь эквивалентно приращению потребительной ценности:

dV = -dL.

Назовем "создающим потребительную ценность" такого типа преобразование свойств предмета труда, которое преобразует его параметры в направлении приближения к оптимальным значениям характеристик его потребительного качества, т.е. уменьшения потерь и тогда процесс можно считать "создающим потребительную ценность", если при его реализации происходит, либо уменьшение отклонения среднего значения параметра от идеального значения, либо повышается степень однородности продукции по данному параметру.

Используя введенные показатели приращения потребительной ценности в качестве меры результативности, можно формально ввести критерий эффективности некоторой операции :

Кэ = AVj /Rjj.

Очевидно, что вычисление величины прира-

щения Vi по i -му технологическому процессу

для j-го ресурса является задачей, которая может потребовать существенных затрат времени. В то же время, на практике, как правило, возникает необходимость в оперативном сопоставлении эффективности различных технологических процессов. В этом случае удобно использовать соответствующую модификацию критерия Кэ.

В частности, выражение (1) позволяет оперативно классифицировать процессы по их вкладу в создание потребительной ценности. В первом приближении любую совокупность процессов, входящих в состав некоторой технологической цепи, можно разделить на два подмножества:

• процессы, создающие потребительную ценность (Vj >0);

• процессы, не создающие потребительной ценности (Vj < 0),

или формально введем новую меру результативности i-го процесса Si

S

1, если AV; > 0; 0, если AV; < 0;

По каждому процессу, входящему в состав конкретной технологической цепи, можно сопоставить множество ресурсов Rj, расходуемых при его реализации. Сравнивая значение величины S(Vj) с величиной Rij для сопоставляемых техно-

логических процессов, можно получить некоторый “профиль”, характеризующий структурное совершенство данной технологической цепи с точки зрения ее эффективности. Очевидно, что чем более совершенна структура технологической цепи, тем большая доля ресурсов используется в процессах, непосредственно создающих потребительную ценность. В противном случае можно говорить о несовершенной структуре технологической цепи.

Для оценки степени структурного совершенства технологической цепи с точки зрения полезности использования j-го ресурса, в работе [3] предложен показатель относительной эффективности использования ресурсов:

Коэ = ^Rj  S

i j i

где Rij — балльная или в долях оценка уровня потребления j-го ресурса в i-м технологическом процессе; 5(AVi) — показатель полезности использования ресурса (принимает значение 1 на операциях, создающих потребительную ценность, и 0 на операциях, не создающих потребительную ценность).

В таблицах 4 и 5 приведены данные по анализу эффективности расхода различных видов ресурсов в рамках технологического цикла предприятия открытой угледобычи.

На первом шаге анализа из общей совокупности процессов в составе технологического цикла

218

В. В. Михальченко

Таблица 4 - Оценка процессов в технологическом цикле транспортной технологии

открытой угледобычи с позиции формирования потребительной ценности

Т ехнологическая операция Наличие полезного изменения свойства Параметры

БВР породы Нет -

БВР угля Изменение физического состояния, отделение от массива Среднее и дисперсия размера кусков угля

ВПР породы Нет -

ВПР угля Разделение угля и породы в забое Зольность, калорийность угля

Транспортирование угля Нет -

Транспортирование породы Нет -

Отвалообразование Нет -

Обогащение угля Изменение физического состояния угля Среднее, дисперсия размера кусков угля, зольность, калорийность

Складирование угля Изменение физического состояния угля Среднее, дисперсия размера кусков угля, зольность, калорийность

Таблица 5 - Оценка расхода ресурсов по процессам в технологическом цикле открытых горных работ

Виды ресурсов Вскрышные работы Добычные работы Итого

БВР ВПР Тр-т Отвал БВР ВПР Тр-т Склад

Металл, т 987 9339 10108 3856 11 1687 4059 244 30291

3,3% 30,8% 33,4% 12,7% 0,04% 5,6% 13,4% 0,8% 100,0%

Электроэнергия, тыс.кВт/час 3263 28774 13614 7103 33 5435 3890 1572 63684

5,12% 45,18% 21,38% 11,15% 0,05% 8,53% 6,11% 2,47% 100,0%

Диз. топливо, т 0,7 0 13547 1876 0,01 0 6277 187 21887,7

0,0% 0,0% 61,89% 8,57% 0,0% 0,0% 28,7% 0,85% 100,0%

Масло, т 21 36,4 795 88 0,2 5,9 347 8,3 1301,8

1,61% 2,80% 61,07% 6,76% 0,02% 0,45% 26,7% 0,64% 100,0%

ВВ, кг 2436,2 0 0 0 163,8 0 0 0 2600

93,7% 0,0% 0,0% 0,0% 6,3% 0,0% 0,0% 0,0% 100,0%

открытой угледобычи выделяются те, которые связаны с созданием потребительной ценности. В соответствии с введенным выше критерием, к такого вида процессам относятся те из них, которые преобразуют исходный природный материал таким образом, чтобы обеспечивалось изменение свойств продукции в направлении приближения к установленным требованиям или уменьшения разброса (повышения однородности) данной характеристики качества продукции (табл. 4).

На втором шаге анализа проводится расчет расхода различных ресурсов по каждому технологическому процессу в составе технологического цикла открытой угледобычи (табл. 5).

На третьем шаге анализа производится сопоставление расхода каждого j-го ресурса в процессах, участвующих в формировании потребительной ценности к общему расходу этого ресурса в технологической цепи.

При проведении расчетов по соотношению (2) была использована концепция функциональностоимостного анализа. Пример расчета для условий одного из крупных разрезов Кузбасса приведен на рис. 2.

Анализ эффективности использования таких ресурсов, как металл, электрическая энергия, ди-

зельное топливо, масла, взрывчатые вещества (табл.5) показал, что широко применяемая в настоящее время технологическая схема открытой угледобычи (углубочная продольная система разработки) имеет низкоэффективную структуру технологической цепи. Показатель эффективности расхода для перечисленных ресурсов составляет соответственно 17, 15, 6, 10 и 25%.

Анализ приведенных данных показывает, что причина низких значений эффективности расхода ресурсов обусловлена несовершенством, с позиции участия в создании потребительной ценности, структуры технологического цикла. В рассмотренном примере процессы подготовки, извлечения, экскавации, перемещения за границы карьерного поля и складирования вскрышных пород, а также процесс перемещения полезного ископаемого являются весьма ресурсоемкими, но не участвуют в процессе формирования потребительной ценности и, таким образом, большая часть ресурсов потребляется технологическими процессами, не вносящими вклада в создание потребительной ценности. В соответствии с классификацией приведенной выше, в рассматриваемом случае, имеют место потери второго рода, т.е. потери, присутствие которых предопределено

Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2015. № 5 219

Прирост потребительной ценности (ПЦ), AVi

Расход ресурса Rij, баллы

0

102030

Добычные работы

6 6

Вскрышные работы

5 6 7 8

12

24

Технологический процесс i

12

32

I___I - процессы, создающие потребительную ценность углепродукта;

I I - процессы, не создающие потребительной ценности углепродукта

1

1

2

3

4

3

3

Рис. 2. Диаграмма расхода ресурса (затраты живого труда) в технологическом цикле открытых горных работ (в условиях ООО "Разрез Кедровский"): 1,5 - буровзрывные работы; 2,6- выемочнопогрузочные работы;4 - складирование; 3,7 - транспортирование; 8 - отвалообразование.

конструктивным несовершенством технологического цикла.

Переход от широко в настоящее время распространенной углубочной продольной системы разработки с размещением всего объема вскрышных пород на внешних отвалах на системы разработки с внутренним отвалообразованием - углу-бочная продольная блоками, сплошная поперечная, углубочно-сплошная поперечная позволяет увеличить показатель эффективности использования ресурсов соответственно в 1,2; 1,3; 1,4 раза. При этом следует отметить, что указанный результат получен исключительно за счет сокращения дальности перемещения карьерных грузов и, как следствие, объема потребляемых технологической цепью ресурсов, но при сохранении традиционной структуры последней.

Значительно более высокой эффективности (в несколько раз) можно достигнуть при осуществлении преобразований традиционной структуры технологической цепи и построении новой, с большим числом операций, участвующих в создании потребительной ценности. Примером такого решения может быть переход на открыто-подземный способ добычи угля [12, 13]. При этом возможны варианты, когда подземные горные работы ведутся механогидравлическим способом. В

этом случае выстраивается технологическая цепочка, когда большая часть процессов - проведение вскрывающих и подготовительных выработок из карьерного пространства по пласту полезного ископаемого, очистные работы, транспорт угля в виде водоугольной смеси и обезвоживание -участвуют в создании потребительной ценности. В этом случае коэффициент эффективности использования ресурсов возрастает в разы и достигает значения равного 0,5, т.е. он возрастает в 4,1 раза.

Таким образом, проведенное рассмотрение позволяет сделать вывод о том, что качественное повышение эффективности использования ресурсов, требует перехода к новым принципам формирования производственных систем и, в частности -в структуре технологической цепи число процессов, участвующих в создании потребительной ценности, должно стремиться к максимуму, а абсолютное количество ресурсов, потребляемых в технологическом цикле, к минимуму. Реализация указанного принципа будет способствовать значимому повышению эффективности использования ресурсов и, как следствие, повышению конкурентоспособности и жизнеспособности угледобывающих предприятий в современных экономических условиях.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Вайцзекер Э., Ловинс Э., Ловинс Л. Фактор четыре: Новый доклад Римскому клубу.- М.: Academia, 2000. -400 с.

2. Вумек, Д. Бережливое производство: как избавиться от потерь и добиться процветания вашей компании: пер. с англ. / Д. Вумек, Д. Джонс. - М. : Альпина Бизнес Букс, 2004. - 473 с.

3. МихальченкоВ.В. "Организационно-экономические основы формирования адаптивных систем угледобычи", автореф. дис. докт. экон. наук. - Челябинск, 2002. - 35с.

4. Михальченко, В. В. Синхронизация работы предприятий открытой угледобычи с динамикой рыночного спроса

220

В. В. Михальченко

/ В. В. Михальченко, Ю. Т. Рубаник, А. М. Хотинский. -Кемерово: Кузбассвузиздат, 2000. - 176 с.

5. Нив, Г. Р. Пространство доктора Деминга: Принципы построения устойчивого бизнеса: пер. с англ. / Г. Р. Нив. - М. : Альпина Бизнес Букс, 2005. - 370 с.

6. Нецветае, А. Г. Кризис угледобывающей отрасли и современная теория управления / А. Г. Нецве-таев, Ю. Т. Рубаник, В. В. Михальченко. - Кемерово: Кузбассвузиздат,1998. - 92 с.

7. Оно T. Производственная система Тойоты. Уходя от массового производства: пер. с англ. - М.: Институт комплексных стратегических исследований, 2005. - 192 с.64.

8. Вумек, Джонс. Машина, которая изменила мир / Вумек Джеймс, Джонс Дэниел, Рус Дэниел, Изд-во: Попурри, 2007. - 384 с.

9. Вумек, Джонс.Монден Я. Система менеджмента Тойоты: пер. с англ. - М.: Институт комплексных стратегических исследований, 2007. - 216 с.

10. Михальченко В.В., Прокопенко С.А. Экологически чистые технологии - будущее открытой угледобычи в Кузбассе //Уголь. - 1992. - № 1. - с. 11-14.

11. Аникеев В.А., Копп И.З., Скалкин В.Ф. Технологические аспекты охраны окружающей среды. -Л.: Гидрометеоиздат,1982. - 255 с.

12. Способ открыто-подземной разработки вытянутых по простиранию наклонных и крутопадающих залежей большой мощности: Патент РФ №2143075 /Михальченко В.В., Атрушкевич А.А. - Заявл. 09.07.98; Опубл. 20.12.99. - Бюл. № 35. - 2 с.

13. Способ разработки вытянутых по простиранию наклонных крутопадающих залежей большой мощности: А.С. №1745941 /Михальченко В.В., Прокопенко С.А., Орлов В.Г., Коксин А.В. - Заявл. 26.03.90; Опубл. 07.07.92. - Бюл. № 25. - 8 с.

Поступило в редакцию 28.08.2015

УДК 338.242.2

CASE FOR CHANGE FOR REENGINEERING MANUFAKTURING SYSTEM OF

COAL MINING

Mikhalchenko Vadim V.,

D.Sc. (Economic), Associate Professor,, Professor e-mail: v.mikhalchenko@mail.ru

T.F. Gorbachev Kuzbass State Technical University, 28 street Vesennyaya, Kemerovo, 650000, Russian Federation

Abstract. As it shown up to date economic environment to ensure the competitiveness and viability of the coalmining enterprises require re-engineering ofproduction systems, which aims, above all, more efficient use of resources.

Keywords: efficient use of economic resources, the use-value, the structure of the process chain.

REFERENCES

1. Vajczeker Je., Lovins Je., Lovins L. Faktor chetyre: Novyj doklad Rimskomu klubu.- M.: Academia, 2000. - 400 s.

2. Vumek, D. Berezhlivoe proizvodstvo: kak izbavit'sja ot poter' i dobit'sja procvetanija vashej kom-panii: per. s angl. / D. Vumek, D. Dzhons. - M. : Al'pina Biznes Buks, 2004. - 473 s.

3. Mihal'chenko V.V. "Organizacionno-jekonomicheskie osnovy formirovanija adaptivnyh sistem ugledoby-chi", avtoref. dis. dokt. jekon. nauk. - Cheljabinsk, 2002. - 35s.

4. Mihal'chenko, V. V. Sinhronizacija raboty predprijatij otkrytoj ugledobychi s dinamikoj ry-nochnogo sprosa / V. V. Mihal'chenko, Ju. T. Rubanik, A. M. Hotinskij. -Kemerovo: Kuzbassvuzizdat, 2000. - 176 s.

5. Niv, G. R. Prostranstvo doktora Deminga: Principy postroenija ustojchivogo biznesa: per. s angl. / G. R. Niv. - M. : Al'pina Biznes Buks, 2005. - 370 s.

6. Necvetaev, A. G. Krizis ugledobyvajushhej otrasli i sovremennaja teorija upravlenija / A. G. Ne-cvetaev, Ju. T. Rubanik, V. V. Mihal'chenko. - Kemerovo: Kuzbassvuzizdat,1998. - 92 s.

7. Ono T. Proizvodstvennaja sistema Tojoty. Uhodja ot massovogo proizvodstva: per. s angl. - M.: Institut kompleksnyh strategicheskih issledovanij, 2005. - 192 s.64.

8. Vumek, Dzhons. Mashina, kotoraja izmenila mir / Vumek Dzhejms, Dzhons Djeniel, Rus Djeniel, Izd-vo: Popurri, 2007. - 384 c.

9. Vumek, Dzhons.Monden Ja. Sistema menedzhmenta Tojoty: per. s angl. - M.: Institut kompleksnyh strategicheskih issledovanij, 2007. - 216 s.

10. Mihal'chenko V.V., Prokopenko S.A. Jekologicheski chistye tehnologii - budushhee otkrytoj ugledoby-

Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2015. № 5 221

chi v Kuzbasse //Ugol'. - 1992. - № 1. - s. 11-14.

11. Anikeev V.A., Kopp I.Z., Skalkin V.F. Tehnologicheskie aspekty ohrany okruzhajushhej sredy. - L.: Gidrometeoizdat,1982. - 255 s.

12. Sposob otkryto-podzemnoj razrabotki vytjanutyh po prostiraniju naklonnyh i krutopadajushhih zalezhej bol'shoj moshhnosti: Patent RF №2143075 /Mihal'chenko V.V., Atrushkevich A.A. - Zajavl. 09.07.98; Opubl. 20.12.99. - Bjul. № 35. - 2 s.

13. Sposob razrabotki vytjanutyh po prostiraniju naklonnyh krutopadajushhih zalezhej bol'shoj moshhnosti: A.S. №1745941 /Mihal'chenko V.V., Prokopenko S.A., Orlov V.G., Koksin A.V. - Zajavl. 26.03.90; Opubl. 07.07.92. - Bjul. № 25. - 8 s.

Received:28.08.2015