Управление проектами создания и промышленного применения сложных технических систем на примере устройств компенсации реактивной мощности

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №1/2016 ISSN 2410-6070

методики способствует не только снижению издержек, но и повышению спроса. В Японии уже 100% экспортируемых промышленных изделий подвергается ФСА. В промышленном производстве Япония удерживает ведущие позиции в мире в изготовлении сложного технического оборудования и промышленных изделий, поэтому перспективность и распространение технологии ФСА несомненно. Список использованной литературы

1. Чугумбаев P.P. Анализ среды функционирования как инструмент бенчмаркинга показателей экономической эффективности организации//Экономический анализ: теория и практика. 2009. № 27. С. 40-47.

2. Чугумбаев Р.Р., Чугумбаева Н.Н. Базисные положения эталонного анализа хозяйственной деятельности предприятий //Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Экономика и управление. 2015. № 1. С. 80-85.

3. Чугумбаев Р.Р. Верификация целей бизнеса, ориентированного на лидерство//Вести высших учебных заведений Черноземья. 2012. № 1. С. 56-60.

4. Чугумбаев Р.Р. Панели управления и другие формы комплексного описания хозяйственной деятельности организаций//Управленческий учет. 2009. № 9. С. 50-60.

5. Чугумбаев Р.Р., Чугумбаева Н.Н. Проблемы оценки эталонного состояния бизнеса для решения задач экономического анализа//Финансовая аналитика: проблемы и решения. 2013. № 35. С. 27-34.

6. Чугумбаев Р.Р., Чугумбаева Н.Н. Проблемы применения эталонного анализа в экономических исследованиях// Управленческий учет. 2013. № 12. С. 53-62.

7. Чугумбаев Р.Р. Анализ влияния изменения уровня развития бизнеса на структуру инвестированного капитала и стоимость компании [Текст]/ Чугумбаев Р.Р., Чугумбаева Н.Н. // Управленческий учет. 2015. №

8. С. 61-70.

8. Чугумбаев Р.Р. Особенности эталонного анализа экономических показателей в условиях энтропии развития и функционирования бизнеса [Текст] / Р.Р. Чугумбаев, Н.Н.Чугумбаева // В мире научных открытий. - № 11.10 (47). - 2013 г. - С.234-244

9. Чугумбаев Р. Релевантная эталонная группа в методике анализа целевых значений экономических показателей организации// Предпринимательство. 2009. № 8. С. 21-27.

10.Чугумбаев Р.Р. Учёт среды функционирования в анализе весовых характеристик показателей интегральной оценки хозяйственной деятельности //Вестник Челябинского государственного университета. 2010. № 3. С. 113-117.

©П.Гарифулина ,Е. И.Авдонкина, Е.А.Орсич, 2016

УДК 621.3.016.25:681.51

Э.В. Альшевский

старший научный сотрудник НОЦ «Экономики и инновационного менеджмента»,

О.В. Нос

к.э.н., доцент, механико-технологический факультет, ФГБОУ ВО Новосибирский государственный технический университет,

г. Новосибирск, Российская Федерация

УПРАВЛЕНИЕ ПРОЕКТАМИ СОЗДАНИЯ И ПРОМЫШЛЕННОГО ПРИМЕНЕНИЯ СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ НА ПРИМЕРЕ УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ

МОЩНОСТИ.

Аннотация

Статья посвящена управлению проектами создания и промышленного применения энергоэффективных систем управления и автоматизации, а также использованию специальных

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №1/2016 ISSN 2410-6070

электротехнических комплексов компенсационного типа. Рассматривается методика экономической оценки эффективности применения таких систем в промышленности.

Ключевые слова

Проект, управление проектами, энергосберегающие электротехнические комплексы, устройства

компенсации реактивной мощности.

В современных условиях, когда финансовые и материально-технические ресурсы научных, проектных и промышленных организаций ограничены, разработку, проектирование и введение в эксплуатацию сложных технических систем экономически оправдано реализовывать как проект. Управление такими проектами связано с экономической оценкой их эффективности применения на конкретном промышленном объекте. Проект - это целенаправленное ограниченное во времени мероприятие, направленное на создание уникального продукта (услуги) или целенаправленное изменение отдельной системы с установленными требованиями к качеству результатов, возможными рамками расходования средств, ресурсов и спецификой организации.

Международные стандарты качества серии ISO 10006:2003 определяют проект как уникальный процесс, состоящий из совокупности, скоординированных и управляемых видов деятельности, имеющий начальную и конечную дату выполнения предпринимаемый для достижения цели, соответствующей установленным требованиям, включая ограничение по времени, затратам и ресурсам [4, с. 14].

Проекты предпринимаются на всех уровнях организации, к ним могут быть причастны как один человек, так и творческие, новаторские коллективы. Длительность реализации проекта может составлять от нескольких недель до нескольких лет. В проекте могут участвовать одно или несколько предприятий (например, совместные предприятия или корпоративные структуры).

В результате проекта получаются уникальные результаты, представляющие собой продукты, услуги такие как:

- продукт или производимое изделие, которое можно измерить и которое может быть как конечным звеном производственной цепи, так и элементом;

- способность предоставить услуги, такие как практические функции, способствующие производству или дистрибуции;

- результаты, такие как последствия или документы.

При этом уникальность является важной характеристикой результатов выполнения проекта.

Так как проект ограниченное расходованием ресурсов мероприятие, то оно являются средством организации операций, которые не могут быть проведены в рамках текущей деятельности предприятия, поэтому проекты часто используются в качестве средства реализации его стратегического плана. Команда проекта может состоять как из сотрудников предприятия, так, и нанята по контракту. Проекты обычно авторизуются в результате одного или нескольких стратегических соображений: требования рынка, заказчика, законодательства, нужд организации и технического прогресса.

Управление проектами - это приложение знаний, навыков, инструментов и методов к операциям проекта для удовлетворения требований, предъявляемых к проекту. Управление проектами выполняется с помощью применения и интеграции процессов управления проектами: инициации, планирования, исполнения, мониторинга и управления, завершения. В управление проектом входит: определение требований, установка четких и достижимых целей, уравновешивание противоречащих требований по качеству, содержанию, времени и стоимости, коррекция характеристик, планов и подхода в соответствии с мнением и ожиданиями различных участников проекта. Проект категория рисковая. Риск проекта - это неопределенное событие или условие, которое будет иметь положительное или отрицательное воздействие как минимум на одну цель проекта, если оно произойдет [4, с. 8].

В последние годы управление проектами используется все шире и охватывает все большее число операций и новые области приложения, в том числе создание и эксплуатацию сложных технических систем. В основе функционирования технических систем лежат процессы, совершаемые машинами, при этом роль человека незначительна. Создание сложной технической системы можно представить как процесс

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №1/2016 ISSN 2410-6070

переработки информации, содержащейся в техническом задании и нормативных документах, а так же знаниях проектанта, в информацию, образующую проект системы [2, с. 9].

В число приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации входит внедрение принципов энергосбережения, практическая реализация которых, как правило, базируется на создании и промышленном применении энергоэффективных систем управления и автоматизации, а также использовании специальных электротехнических комплексов компенсационного типа. В свою очередь энергосберегающие электротехнические комплексы позволяют снизить потребление электрической энергии за счет исключения реактивной составляющей мощности, например, с помощью цеховых конденсаторных батарей [5].

При первом подходе стабилизация технологического параметра сопровождается экстремальным значением какого-либо показателя, отвечающего за энергетические характеристики, например, максимум коэффициента полезного действия. Как показывает отечественный и зарубежный опыт, экстремальные системы не получили существенного распространения в промышленности по причине их высокой чувствительности к изменениям хода производственного процесса и сложности алгоритмов управления. В свою очередь устройства компенсации реактивной мощности емкостного типа имеют малый технический ресурс и не обеспечивают без дополнительной подстройки желаемый коэффициент мощности при интенсивном изменении нагрузки. По этой причине за рубежом широкое распространение получили так называемые активные силовые фильтры, позволяющие исключить потери от реактивной мощности и значительно улучшить гармонический состав потребляемого из сети трехфазного тока при несимметричной или нелинейной нагрузке, например, в электротермических установках большой мощности с теристорными регуляторами напряжения. Данные электротехнические устройства, состоящие из типового автономного инвертора напряжения и силового LC-фильтра, имеют низкие массогабаритные показатели и высокий коэффициент полезного действия [3, с. 816].

Алгоритмы управления данными компенсирующими устройствами основываются на общих положениях теории мгновенной активной и реактивной мощности, которая имеет достаточно большое количество недостатков, как с теоретической, так и практической точек зрения. При этом решению задачи качественного управления активными силовыми фильтрами посвящено достаточно большое количество публикаций в зарубежных периодических изданиях под эгидой IEEE, что подтверждает актуальность данной тематики [1, с. 625].

В настоящее время на механико-технологическом факультете Новосибирского государственного технического университета ведутся активные работы по разработке нового способа формирования компенсирующих токов с использованием четырехмерного гиперкомплексного пространства, техническая реализация которого основывается на типовых схемных решениях автономных инверторов и не требует изменения существующего технологического процесса или оборудования, что в конечном итоге позволяет:

1. полностью исключить потребление из общепромышленной сети реактивной мощности;

2. улучшить гармонический состав трехфазных токов;

3. устранить теоретические противоречия исходной теории активных силовых фильтров;

4. значительно снизить аппаратные требования по производительности и объему памяти микропроцессорных систем управления компенсаторов.

На этапе проектирования и внедрения в производство устройств компенсации будет целесообразно применение функционально-стоимостного анализа, который представляет собой метод системного исследования функций данных устройств. Этот анализ позволит эффективно использовать ресурсы за счёт оптимизации соотношения между функциональными свойствами и затратами на их обеспечение. Математически цель функционально-стоимостного анализа можно выразить соотношением

ПС

-= max,

З

где ПС - потребительная стоимость устройства компенсации, выраженная совокупностью его функциональных свойств (ПС = ^ Vßl );

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №1/2016 ISSN 2410-6070

З - издержки на обеспечение функциональных свойств.

Экономическая эффективность функционально-стоимостного анализа данной разработки показывает какую долю составит снижение затрат в их минимальной величине, для чего рассчитывается коэффициент

З - З

КФСА =

'MIN

З

^MIN

где Зр - реально сложившиеся совокупные затраты;

Змт - минимально возможные затраты, соответствующие спроектированному устройству компенсации.

Экономическая эффективность проекта в целом можно оценить с помощью экономических критериев: годовая прибыль, рентабельность, приведённые затраты, удельные вложения на единицу эффекта и текущих затрат, суммарные дисконтированные затраты, приведённая стоимость, срок окупаемости приведённых затрат. Эти критерии являются универсальными, так как применимы для оценки качеств технических систем любого назначения. Распределение эффективности затрат по времени может оказать существенное влияние на прибыль проекта и срок его окупаемости. Поэтому при оценке экономической эффективности применяют способ приведения разновременных затрат к единому моменту - дисконтирование.

Математическая операция дисконтирования выполняется путём применения формулы сложных процентов. Например затраты каждого из более поздних периодов могут быть приведены к текущему моменту времени путём умножения на коэффициент приведения В. который рассчитывается по формуле

в. = 1

(1 + Е)'

где Е - норматив для приведения разновременных затрат;

Т - период реализации проекта в годах.

Реализация данного проекта связана с эффективностью капиталовложений, при расчёте которой в качестве Е используется эквивалентная процентная ставка соответствующая проценту на капитал, которому соответствует ожидаемый доход. Функции эффекта и затрат могут быть заданы исходя из прогноза условий проектирования и эксплуатации устройства компенсации. Тогда экономический эффект можно выразить формулой

э = э

Л эо р + еуг

где Эо - интенсивность эффекта в момент вступления устройства в эксплуатацию; е - процентная ставка соответствующая проценту на капитал;

V, (3 - технические параметры устройства, которые могут быть определены из условия достижения к определённому сроку заданного уровня величины эффективности.

В дальнейшем, по периодам эксплуатации, оценка качеств устройства компенсации может производиться в соответствии с функцией оценивания минимизированных приведённых затрат

lin Z = K0 (K + С,) • Bt;

mm,

t=i

где Ко - первоначальные капитальные вложения; Kt - капиталовложения в конкретный период эксплуатации; Ct - текущие затраты в конкретный период эксплуатации; Bt - коэффициент приведения.

Данная методика оценки эффективности, основанная на использовании экономических критериев, является универсальной, так как применима для оценки качеств любой технической системы независимо от её назначения.

Список использованной литературы: 1. Akagi H. Instantaneous reactive power compensators comprising switching devices without energy storage components / H. Akagi, Y. Kanazawa и A. Nabae // IEEE Trans. Ind. Appl., vol. IA-20, no. 3, 1984. - pp. 625-630.

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №1/2016 ISSN 2410-6070

2. Гайкович А.И. Основы теории проектирования сложных технических систем. МОРИНТЕХ, СПб, 2001.

3. Lee S-J. A novel control algorithm for static series compensators by use of PQR instantaneous power theory / S-J. Lee, H. Kim, S-K. Sul, F. Blaabjerg // IEEE Trans. On Power Electron., vol. 19, no. 3, 2004. - pp. 814-827.

4. Руководство к своду знаний по управлению проектами, третье издание, Американский национальный стандарт ANSI/PMI 99-001-2004.

5. http://mon.gov.ru/dok/ukaz/nti/4406.

© Э.В. Альшевский, О.В. Нос, 2016

УДК 681.7.068

В.Г. Беспрозванных, к.ф.-м.н., доцент Е.С. Селина, студентка 4 курса Факультет прикладной математики и механики Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Г. Пермь, Российская Федерация

КООПЕРАТИВНЫЕ АП-КОНВЕРСИОННЫЕ ПЕРЕХОДЫ В АКТИВНЫХ ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДАХ

Аннотация

В работе содержится анализ физических механизмов ап-конверсионных переходов в активном оптическом волокне. Представлены экспериментальные данные по определению степени кластеризации ионов активатора и проверке модифицированной теоретической модели.

Ключевые слова

Активный волоконный световод, степень кластеризации, ап-конверсионный переход, квантовая

эффективность усиления.

В настоящее время волоконные световоды, легированные эрбием Ег, широко применяются в волоконно-оптических усилителях и лазерах. При добавлении этого легирующего элемента в кварцевое стекло, атомы Ег окисляются и трансформируются в ионы Ег3+, которые, главным образом, и определяют такие характеристики активной среды, как рабочая длина волны и ширина полосы усиления.

Исследования, представленные в работах [1, с. 559; 2, с. 46], показывают, что в волокнах с концентрацией ионов Ег3+, превышающей определенное пороговое значение, эффективность усиления и генерации резко снижается. При этом величина предельной концентрации зависит от наличия и концентрации других легирующих примесей. Падение эффективности объясняется кластеризацией ионов Ег3+, сопровождающейся кооперативным ап-конверсионным переходом, названным так по аналогии с нелинейно-оптическими процессами преобразования частоты, которые приводят к ее увеличению [3, с. 25].

Физика ап-конверсионного перехода состоит в следующем. Введение ионов Ег3+ в матрицу кварцевого стекла в достаточно больших количествах затруднено из-за их недостаточной растворимости. Для каждого иона активатора, растворенного в стекле, требуются три немостиковых атома кислорода О для компенсации заряда. Поскольку катионы Ег3+ создают сильную напряженность электрического поля, пропорциональную г/г (где 2 = 3 - валентность катиона, г - ионный радиус), то нужно достаточно большое количество немостиковых атомов О для экранирования этого поля. В жесткой сетке кварцевого стекла ионы Ег3+ не могут вызвать координацию необходимого количества этих немостиковых атомов. Энергетически выгодным