Экономическая эффективность применения в опытном производстве природных полимеров меланинов в качестве противостарителей для каучуков общего назначения

Гончарова Е. В., Журавлева Т. С. Экономическая эффективность применения в опытном производстве природных полимеров меланинов в качестве про-тивостарителей для каучуков общего назначения //Научно-методический электронный журнал «Концепт». - 2017. - № 3 (март).- 0,4 п. л. - URL: http://e-koncept.ru/2017/170059. htm.

ART 170059 УДК 338.28

Гончарова Елена Вячеславовна,

кандидат экономических наук, доцент, доцент кафедры «Экономика и менеджмент» Волжского политехнического института (филиала) ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет», г. Волжский svumato@mail.ru

Журавлева Татьяна Сергеевна,

магистрант инженерно-экономического факультета Волжского политехнического института (филиала) ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет», г. Волжский tatyana.krasnova1994@mail.ru

Экономическая эффективность применения в опытном производстве природных полимеров меланинов в качестве противостарителей для каучуков общего назначения

Аннотация. В настоящее время в области химии высокомолекулярных соединений наблюдается всплеск интереса к природным полимерам, которые экологически чисты, не требуют для своего производства невозобновляемых источников углеводородного сырья, а также большого количества энергетических ресурсов. Данная статья посвящена исследованию с экономической точки зрения эффективности использования меланинов в качестве противостарителей резиновых смесей на основе кау-чуков общего назначения (на примере СКИ-3). Данная работа относится к группе фундаментально-поисковых исследований. Для этого была проведена оценка влияния ан-тиоксидантов на процесс термоокислительной деструкции синтетического каучука СКИ-3 методами ДТА и исследования кинетики поглощения кислорода. Определены затраты на получение продукта и основные технико-экономические показатели, а также затраты на выполнение научно-исследовательской работы. Ключевые слова: меланины, резиновая смесь, антиоксидант, природные полимеры, эластомерные композиции, экономический эффект. Раздел: (04) экономика.

Природные противостарители являются перспективными объектами для разработки на их основе противостарителей, биологически активных добавок и лекарственных средств, не требующих больших экономических затрат. Как правило, такие соединения обладают высокими показателями антиокислительной эффективности и низким уровнем токсичности [1-2].

Особое место среди природных полимеров занимают меланины - представители класса малоизученных конденсированных полифенолов. Уникальным свойством меланинов является устойчивое свободно-радикальное состояние. В зависимости от условий мономеры меланиновых пигментов способны находиться в виде феноксиль-ных или семихинонных радикалов [3].

Нами исследована возможность применения в качестве противостарителей резиновых смесей на основе каучуков общего назначения природных полимеров меланинов гриба Попои оЬИцииэ (чага).

ISSN 2304-120Х

ниепт

научно-методический электронный журнал

ISSN 2Э04-120Х

ниепт

научно-методический электронный журнал

Гончарова Е. В., Журавлева Т. С. Экономическая эффективность применения в опытном производстве природных полимеров меланинов в качестве про-тивостарителей для каучуков общего назначения //Научно-методический электронный журнал «Концепт». - 2017. - № 3 (март).- 0,4 п. л. - URL: http://e-koncept.ru/2017/170059. htm.

Как показали проведенные исследования, меланины практически не оказывают влияния на кинетику вулканизации резиновых смесей. При введении меланина М3 показатель ДМ, характеризующий степень сшивания, уменьшается на 11%. При введении в состав резиновой смеси меланинов М2 и М3 скорость вулканизации увеличивается по сравнению с контрольным образцом на 25%.

Таблица 1

Физико-механические свойства вулканизатов

Показатель Стандартная 1 2 3

Условное напряжение при 100%-м удлинении (стюо), МПа 0,8 0,7 0,7 0,8

Условное напряжение при 300%-м удлинении (стэоо), МПа 1,45 1,56 1,43 1,61

Условная прочность при растяжении (/р), МПа 13,6 13,7 14,1 14,3

Относительное удлинение при разрыве (еотн), % 710 680 730 700

Относительное остаточное удлинение после разрыва (еост), % 4 4 4 4

Изменение показателей после старения (100 °С х 24 ч), %: д/р Де -8,8 -16,9 -9,9 -7,4 -13,4 -10,9 -88,1 -60,0

Изменение показателей после старения (100 °С х 72 ч), %: д/р Де -43,4 -12,7 -40,1 -13,2 -77,3 -45,2 -88,1 -60,0

Изменение показателей после старения (100 °С х 96 ч), %: д/р Де -88,2 -56,3 -36,5 -14,7 -90,0 -65,8 -87,4 -58,6

*Режим вулканизации 145 °С, 20 мин.

Из представленных в табл. 1 данных видно, что при введении в состав резиновых смесей меланинов, осажденных соляной кислотой (М 1), значительно увеличивается долговременная стойкость к термоокислительному старению по сравнению со стандартным образцом, содержащим применяемый в промышленности противоста-ритель агидол-2.

Обоснование экономической эффективности исследования строится на соотношении показателей предполагаемого годового экономического эффекта (Эг) или годовой прибыли (П г) от внедрения новых технических решений по проекту, размера инвестиций (капитальных затрат, К2) на осуществление проекта (общая стоимость проекта), себестоимости продукции действующего производства (С1) и по проекту (С2), рентабельности (Рк2) и сроков окупаемости инвестиций по проекту (Тпр ок.).

Себестоимость продукции - это сумма затрат (издержек, расходов) предприятия на производство и реализацию продукции.

Расчёт себестоимости продукции производится по формуле:

С = М + Э + Фот + Нот + А + Нр, руб.,

где М - затраты на основные и вспомогательные материалы;

Э - затраты на все виды энергоносителей;

Фот - фонд оплаты труда основных и вспомогательных работников НИР;

Нот - начисления на фонд оплаты труда рабочих (отчисления в социальные фонды);

А - амортизация основных фондов;

Нр - сумма внепроизводственных расходов.

Необходимое количество основных и вспомогательных материалов производится на единицу продукции. За единицу выпускаемой продукции принимается один килограмм изделия.

ниегп

issn 2304-120X Гончарова Е. В., Журавлева Т. С. Экономическая эффективность применения в опытном производстве природных полимеров меланинов в качестве про-тивостарителей для каучуков общего назначения //Научно-методический электронный журнал «Концепт». - 2017. - № 3 (март).- 0,4 п. л. - URL: http://e-koncept.ru/2017/170059. htm.

научно-методическии электронный журнал

Если затраты на материалы рассчитываются на годовой объем (М1,2г) выпуска продукции (N1, N2), то расходы материалов на единицу продукции определяются по формуле: М ед 1,2 = М1,2г / N1,2, руб.

Затраты на сырьё и материалы для производства одного килограмма продукта приведены в табл. 2.

Таблица 2

Затраты на материалы на производство одного килограмма продукта

по исследованию

Наименование ресурса Количество, кг Покупная цена 1 кг с учётом НДС, руб. Цена приобретения, руб. Транспорт зочные чно-за-гру-оесурсы Сумма, руб.

руб. %

Резиновая смесь на основе СКИ-3 0,769 100 76,9 3,84 5 80,74

Сера молотая 0,008 30 0,24 0,012 5 0,25

Тиурам Д 0,015 95 1,43 0,072 5 1,50

Стеарин технический 0,008 55 0,44 0,022 5 0,46

Оксид цинка 0,038 230 8,74 0,437 5 8,91

Оксид титана 0,154 150 23,1 1,155 5 24,26

Меланин 0,008 970 7,76 0,388 5 8,12

Итого 1,000 - 118,61 5,926 - 124,27

Таким образом затраты на сырьё для изготовления одного килограмма продукта резиновой смеси составили Мед2 = 124,27 руб. Тогда на изготовление 5000 килограммов продукта потребуется:

М2 = Мед2 * N2 = 621 350 руб.

Затраты на энергетические ресурсы НИР для приготовления одного килограмма продукта приведены в табл. 3.

Таблица 3

Затраты на энергоресурсы для НИР на 1 килограмм продукта по проекту

Наименование оборудования Число единиц обору-дова-ния Номинальная потребляемая мощность оборудования, кВт Суммарная потребляемая мощность оборудования, руб. Время работы оборудования, мин Цена за 1 кВт, руб. Сумма затрат, руб.

Весы технические 1 0,017 0,017 10,00 2,94 0,45

Вальцы лабора- 1 5,5 5,5 20,00 2,94 4,31

торные

Вулканизацион- 1 7 7 30,00 2,94 8,23

ный пресс

Реометр 1 1,3 1,3 300 (5ч) 2,94 37,20

Разрывная машина РМИ-50 1 1,2 1,2 30,00 2,94 1,41

ИТОГО: - - - - 51,6

Затраты на электроэнергию для получения одного килограмма продукта составляют Эед2 = 51,6. Тогда на проведение всей работы:

Э2 = 5000 • 51,6 = 258 000 руб.

ниегп

issn 2304-120X Гончарова Е. В., Журавлева Т. С. Экономическая эффективность применения в опытном производстве природных полимеров меланинов в качестве про-тивостарителей для каучуков общего назначения //Научно-методический электронный журнал «Концепт». - 2017. - № 3 (март).- 0,4 п. л. - URL: http://e-koncept.ru/2017/170059. htm.

научно-методический электронный журнал

Результаты расчёта фонда оплаты труда сводим в табл. 4.

Фот = Фдоп + Фосш, = 5760 + 63 452 = 69 212 руб.

Общий фонд оплаты труда составил за год 69212 руб.

Тогда за 4 месяца общий фонд оплаты труда работников НИР составил:

Фот.нир2 = 69 212 / 3 = 23 070 руб. Сумма отчислений в социальные фонды составляет 35%.

Сумма отчислений в социальные фонды в структуре себестоимости продукции рассчитывается по величине страхового взноса от суммы фонда оплаты труда основных рабочих.

Сумма отчислений в социальные фонды рассчитывается по формуле:

у Ф п

Т_Г _ / 1 отг ест т_г

н°"= 100% +  руб.

Нот2 = ((23 070 • 35%) / 100%) + 0 = 6921 руб.

Сумма отчислений в социальные фонды за четыре месяца НИР составила 6921 руб.

Таблица 4

Затраты на заработную плату работников НИР по проекту

Должность Чел., Ч1Ы Тариф, часовая ставка, Стар ', руб. Тариф, фонд з/п, Фтар1, руб. Доп. заработок рабочего, Фдоп'1, руб. Годов. фонд вр., Ррв'1, ч Основной заработок рабочего, Фост, руб.

Научный руководитель 1 46 44160 4416 960 48576

Лаборант 1 28 13440 1344 480 14786

Студент 1 — — — — —

Итого 3 - - 5760 — 63452

Накладные расходы включают амортизацию используемого оборудования, затраты на освещение, отопление, вентиляцию, водоснабжение, содержание помещения в чистоте, ремонт помещения и прочие расходы. Расчеты по амортизации представлены в табл. 5.

Таблица 5

Амортизация основных фондов по проекту

Наименование приборов и оборудования Стоимость, руб. Haj, % Сумма амортизационных отчислений, руб.

Производственное здание 2 000 000 4 6666,67

Установочное оборудование 60 000 12 1000,00

Весы 4000 12 100,00

Вальцы 100 000 12 562,5

Вулканизационный пресс 200 000 12 1125,00

Разрывная машина 80 000 12 2500,00

Реометр Monsanto 10 000 12 62,50

Машина для старения 4000 12 112,50

Хозяйственный инвентарь 28 000 15 350,00

Итого: — — 12 379,17

ниегп

issn 2304-120X Гончарова Е. В., Журавлева Т. С. Экономическая эффективность применения в опытном производстве природных полимеров меланинов в качестве про-тивостарителей для каучуков общего назначения //Научно-методический электронный журнал «Концепт». - 2017. - № 3 (март).- 0,4 п. л. - URL: http://e-koncept.ru/2017/170059. htm.

научно-методическии электронный журнал

Сумма амортизационных отчислений составила 12379,17 руб. в год.

Тогда для проведения всей НИР за четыре месяца амортизационные отчисления составят: А2 = 12379,17 / 4 = 3094,8 руб.

Аед2 = АГ2 / N2 = 3094,8 / 5000 = 0,61.

В накладные расходы в себестоимость продукции включены внепроизводствен-ные затраты НИР, связанные с производством и реализацией продукции.

Общие накладные расходы в процентном отношении к фонду заработной платы работников НИР с начислениями в социальные фонды рассчитываются по формуле:

Нр = (23070 + 6921) • 0,50 = 14 996 руб.

Расчёт затрат на интернет-рекламу и испытания продукта составляют 1950 руб. в месяц, тогда за четыре месяца - 7800 руб.

Общие накладные расходы на проведение НИР составят:

Нр2 = 14 996 + 7800 = 22 796 руб.

Результаты расчётов себестоимости продукции представляем в виде табл. 6.

Таблица 6

Себестоимость и цена продукции НИР по проекту

Наименование затрат и показателей Условное обозначение Сумма, руб.

Материалы М2 621 350

Энергоносители Э2 258 000

Фонд оплаты труда рабочих ФОТ2 23 070

Отчисления в социальные фонды НОТ2 6 921

Амортизация А2 0,61

Накладные расходы Нр2 22 796

Итого С2 932 137,61

Производительность N2 5000

Себестоимость единицы продукции Сед2 186,4

Таким образом, при использовании природных полимеров меланинов в качестве противостарителя наблюдается увеличение цены по сравнению со смесью с использованием агидола.

Расчёт договорной цены проводим исходя из затрат на проведение исследования по формуле:

Цдог = 187,05 • (1 + 42/100) = 265,6 руб.

Возможная договорная цена на приобретение у института одного килограмма продукта составит 265,6 руб.

Расчёт и распределение прибыли, получаемой от продаж результатов НИР, выполнены условно, с учетом опыта ранее выполняемых работ. Полученные данные представлены в табл. 7.

Для экономического обоснования разработки необходимо определить такие экономические параметры, как годовой экономический эффект, рентабельность и срок окупаемости затрат.

Предлагаемый продукт может быть реализован с учётом 25% прибыли.

1) Экономический эффект от НИР составляет:

Эг = [(Сед1 + Ен • Кед1) — (Сед2 + Ен • Кед2)] • ^2, руб.

Энир = 241 794 руб.

Гончарова Е. В., Журавлева Т. С. Экономическая эффективность применения в опытном производстве природных полимеров меланинов в качестве про-тивостарителей для каучуков общего назначения //Научно-методический электронный журнал «Концепт». - 2017. - № 3 (март).- 0,4 п. л. - URL: http://e-koncept.ru/2017/170059.htm.

Таблица 7

Распределение прибыли

Наименование статей Сумма, руб.

Договорная цена 265,6

Затраты НИР 187,05

Чистая прибыль 78,56

Общеинститутские расходы (10% от чистой прибыли) 7,8

Фонд развития института (5% от чистой прибыли) 3,9

Прибыль, остающаяся у исполнителей НИР, из них: 66,86

в фонд накопления 40,1

в фонд потребителей 26,76

2) Рентабельность инвестиций:

Рк2 = (Энир / К2) • 100%. Рк2 = (241494/ 604485) • 100 = 40%.

3) Срок окупаемости:

- нормативный:

Тнок = 1/Ен. Тнок = 1/0,15 = 6,6 лет;

- предполагаемый по проекту:

Тпок = К2/Эг. Тпок = (604485 / 241794) = 2,5 года.

Для процесса измерения и оценки эффектов инноваций характерны следующие особенности. Измерение и оценивание ведется на уровне предприятия. Измерению подлежат и экономические, и технические, и прочие эффекты. Предприятие рассчитывает на возврат вложений в кратчайшие сроки, поэтому финансовый результат является важнейшим и окончательным измерителем их успешности [4].

Эффекты измеряются и оцениваются по всем фазам инновационного процесса. В результате исследования показано, что меланины проявляют высокую антиокислительную активность в составе резиновых смесей на основе каучуков общего назначения и могут использоваться в промышленности, как экономически и экологически эффективные природные полимеры.

Установлено, что для запуска опытного производства необходимо осуществить капитальные затраты в размере 621 350 руб. При этом годовой экономический эффект от проекта составит 241 794 руб., рентабельность затрат - 40%, а срок окупаемости инвестиций - 2,5 года.

Ссылки на источники

1. Краснова Т. С., Новопольцева О. М., Грачёва Н. В. Исследование природных полимеров меланинов гриба ¡попМиз оЬНдиив (чага) в качестве противостарителей каучуков общего назначения // XXV Менделеевская конференция молодых учёных. Томск 19-25 апреля 2015 г. - Томск, 2015.

2. Грачёва Н. В. Химическая модификация природных полимеров меланинов гриба inonotus оЫ'щииэ (чага) с целью получения высокоактивных антиоксидантов: автореф. дис. ... канд. техн. наук / ВолгГТУ. - Волгоград, 2014.

3. Краснова Т. С., Новопольцева О. М. Исследование природных полимеров меланинов гриба 1попо-tus obliquus (чага) в качестве противостарителей эластомерных композиций для каучуков общего назначения // Международный студенческий научный вестник: тез. конф. - 2015. - № 3 (часть 1). -Ст. 40; Краснова Т. С., Новопольцева О. М., Грачёва Н. В. Исследование природных полимеров

ISSN 2Э04-120Х

ко ниеггг

научно-методический электронный журнал

ISSN 2304-120X

ниепт

научно-методический электронный журнал

Гончарова Е. В., Журавлева Т. С. Экономическая эффективность применения в опытном производстве природных полимеров меланинов в качестве про-тивостарителей для каучуков общего назначения //Научно-методический электронный журнал «Концепт». - 2017. - № 3 (март).- 0,4 п. л. - URL: http://e-koncept.ru/2017/170059.htm.

меланинов в качестве противостарителей эластомерных композиций // Молодёжный научный вестник. - 2016. - Февраль. 4. Гончарова Е. В., Дуйсекова З. Г. Методы оценки и критерии эффективности инноваций // Научно-методический электронный журнал «Концепт». - 2016. - Т. 11. - С. 3676-3680. - URL: http://e-koncept.ru/2016/86773.htm.

Elena Goncharova,

Candidate of Economic Sciences, senior lecturer at the chair of Economy and Management», Volzhsky Polytechnical Institute (branch) of the Volgograd State Technical University, Volzhsky svumato@mail.ru Tatyana Zhuravleva,

Master student, Volzhsky Polytechnical Institute (branch) of the Volgograd State Technical University, Volzh-sky

tatyana.krasnoval 994@mail.ru

Cost efficiency of natural polymers of melanin as antiagers for rubbers of general purpose in pilot production

Abstract. Now in the field of chemistry of high-molecular connections the surge in interest in natural polymers which are ecologically net is observed, don't require non-renewable sources of hydrocarbonic raw materials, and also large numbers of energy resources for the production. This article is devoted to a research from the economic point of view of efficiency of use of melanin as antiagers of rubber mixes on the basis of rubbers of general purpose (on the example of SKI-3). This work concerns to group of fundamental exploratory researches. The impact assessment of antioxidants on process of thermooxidizing destruction of synthetic SKI-3 rubber by the DTA methods and researches of kinetics of absorption of oxygen was for this purpose carried out. Costs for product receipt and the main technical and economic indicators, and also costs for accomplishment of research work are shown and determined.

Key words: melanina, rubber mix, antioxidant, natural polymers, elastomeric compositions, economic effect. References

1. Krasnova, T. S., Novopol'ceva, O. M. & Grachjova, N. V. (2015). "Issledovanie prirodnyh polimerov mel-aninov griba Inonotus obliquus (chaga) v kachestve protivostaritelej kauchukov obshhego naznachenija", XXVMendeleevskaja konferencija molodyh uchjonyh. Tomsk 19-25 aprelja 2015 g., Tomsk (in Russian).

2. Grachjova, N. V. (2014). Himicheskaja modifikacija prirodnyh polimerov melaninov griba inonotus obliquus (chaga) s celju poluchenija vysokoaktivnyh antioksidantov: avtoref. dis. ... kand. tehn. nauk / VolgGTU, Volgograd (in Russian).

3. Krasnova, T. S. & Novopol'ceva, O. M. (2015). "Issledovanie prirodnyh polimerov melaninov griba In-onotus obliquus (chaga) v kachestve protivostaritelej jelastomernyh kompozicij dlja kauchukov ob-shhego naznachenija", Mezhdunarodnyj studencheskij nauchnyj vestnik: tez. konf, № 3 (chast' 1), st. 40; Krasnova, T. S., Novopol'ceva, O. M. & Grachjova, N. V. (2016). "Issledovanie prirodnyh polimerov melaninov v kachestve protivostaritelej jelastomernyh kompozicij", Molodjozhnyj nauchnyj vestnik, fevral' (in Russian).

4. Goncharova, E. V. & Dujsekova, Z. G. (2016). "Metody ocenki i kriterii jeffektivnosti innovacij", Nauchno-metodicheskij jelektronnyj zhurnal "Koncept", t. 11, pp. 3676-3680. Available at: http://e-kon-cept.ru/2016/86773.htm (in Russian).

Рекомендовано к публикации:

Горевым П. М., кандидатом педагогических наук, главным редактором журнала «Концепт»

Поступила в редакцию Received 16 Получена положительная рецензия Received a positive review 17

Принята к публикации Accepted for publication 17 Опубликована Published 29.03.17

www.e-koncept.ru

© Концепт, научно-методический электронный журнал, 2017 © Гончарова Е. В., Журавлева Т. С., 2017

577234312018303