Изчисления на нормата на потребление на електроенергия
При разработването на стандарти за потребление на енергия се използват три основни подхода: експериментален, изчислително-аналитичен и статистически.
Опитен начин изисква измервания на консумацията на електроенергия за всяка операция в посочените от правилата режими на технологичния процес. Чрез сумиране на получените експлоатационни разходи се определя консумацията на електроенергия на единица продукция.
Този подход изисква използването на голям брой измервателни уреди и значителни разходи за труд. За да се получат надеждни резултати за всяка операция, е необходимо да се извърши голям брой измервания и статистическа обработка на резултатите, както и да се сравнят получените данни с разходите за обекта, цеха, производството. Следователно този метод е приложим главно за определяне на индивидуални стандарти в конкретна производствена среда.
Изчислително -аналитичен метод включва определяне на нормата на потребление на електроенергия чрез изчисление — според паспортните данни на технологичното оборудване, като се отчита степента на натоварването му, режимите на работа и други фактори. За общите производствени стандарти трябва също да се вземат предвид мощността и режимите на работа на цялото спомагателно оборудване (вентилация, водоснабдяване и канализация, електрическо осветление, нужди от ремонт и т.н.).
Режимите на работа на консуматорите на електроенергия се вземат предвид с помощта на различни коефициенти (включване, зареждане и т.н.), емпиричният избор и случаен характер на които водят до значителни грешки. Изчисляването на елементите по елементи на набора от компоненти на консумацията на енергия прави метода изключително трудоемък.
Статистически метод на нормиране въз основа на статистическа обработка на данни за общите и специфични разходи за определен период от време и идентифициране на фактори, влияещи върху тяхната промяна. Изчисленията се извършват според показанията на измервателните уреди за електроенергия и данните за продукцията на продукта. Този метод е най -малко трудоемкият, надежден и широко използван в практиката на нормиране на консумацията на енергия. Нека разгледаме практическите методи за неговото прилагане.
Специфичната консумация на електроенергия се изчислява за специално съоръжение — производствен обект, цех или отделен енергоемък блок, който има «собствен» брояч на входа. Организирането на измерването на електроенергия е предпоставка за ефективно регулиране.
Техническа система за измерване на електроенергия често не съвпада с административното разделение на предприятието поради сложността и разклонението на електрозахранващите системи. Следователно, когато се назначават административни единици, които извършват нормиране, те трябва да бъдат съпоставени с счетоводните възли.
За контролирания обект се разграничават основните видове продукти, чийто обем на производство може да бъде изчислен за смяна, ден или за един цикъл на работа на оборудването. Съответно показанията на електромерите се вземат на смени, ежедневно или за всеки работен цикъл.
За изчисляване на характерните показатели е необходим подготвителен етап за събиране на статистически данни — поне 50 периода. Таблица 1 показва примерен изглед на представянето на първоначалните данни. В края на всеки интервал от време се записва общата консумация на електроенергия на съоръжението (по брояча) и производствената продукция. В последната колона се въвеждат стойностите на специфичното потребление на електроенергия, получени по формулата w = W / M, където W е действителното потребление на електроенергия за производството на продукти в размер на M (количеството може се измерва в различни единици).
Раздел. 1.
Действително специфично потребление на електроенергия за различни периоди от време не са еднакви, което се дължи на различното натоварване на избрания обект, режимите на работа, състава на суровините и други фактори. Ако всички тези условия са еднакви, тогава стойностите на единичните разходи са близки за различните периоди, тяхното разпределение трябва да бъде нормално (по Гаус).В този случай можете да получите средната стойност на консумацията на електроенергия за редица периоди и да я използвате като стандарт.
Трябва да се отбележи, че разпределението на експерименталните данни е нормално (гаусово) само в случай на същите условия на технологичния процес и същите параметри на произвеждания продукт. Доста често данните не следват нормално разпределение поради два фактора.
Първо, може да има промяна в параметрите на продуктите, суровините или режимите на работа на оборудването. Например, класът на стоманата и профилът на валцувания метал имат голямо влияние върху консумацията на енергия (валцуването на армировката определя специфичната консумация на енергия от 180 kWh, неръждаема стомана със същия диаметър — 540 kWh). В тези случаи наблюдението трябва да бъде организирано по такъв начин, че да се получи необходимия брой измервания от хомогенни продукти.
На второ място, нарушаването на нормалното разпределение се обяснява с технологични свойства, които в този случай се проявяват с отклонения от технологията, отхвърлени и пропуснати степени (например обемът на стопилката е значително по -малък от номиналния). Именно тези случаи отговорният технолог трябва да идентифицира и да предприеме действия. Отклонението на разпределението от нормалното задава определена област, която определя възможните обеми на енергоспестяване чрез организационни мерки.
За да се получат разумни норми, е необходимо да се провери съответствието на статистическия закон за разпределението на специфичното потребление на електроенергия с нормалното (гаусово) разпределение. Можете да използвате проверка по критерий χ2… Ако получената стойност на критерия надвишава теоретичната стойност, трябва да се отхвърли хипотезата за съответствието на статистическото разпределение на нормалното.
Това означава, че от получените данни е невъзможно да се работи единна норма на потребление на електроенергия на единица продукция, тогава те трябва да бъдат разделени според характерните технологични режими, като се изчислява за всяка норма на консумация на енергия, или да се определи статистическата зависимост на специфичното потребление от влияещите фактори w = f (x1, x2, x3), където обемите на производство могат да действат като фактори x1, x2, x3, температура, скорост на обработка и т.н.
Ако проверката потвърди, че разпределението на единичните разходи е близо до нормалното, въз основа на тези данни може да се определи нормата на потребление на електроенергия. За наблюдение е най -удобно да зададете диапазона, в който трябва да бъде специфичната консумация на енергия.
Обхватът се определя най -просто от средния дебит и стандартното отклонение. σ… Най -просто казано, долната граница на диапазона може да се приеме равна на wмин = wСряда — 1.5σ, а горната — wmax = wcp + 1,5σ… По правило 10 — 20% от специфичното потребление на електроенергия, получено в реални производствени условия, надхвърля посочения диапазон, което се дължи на грешки на работниците, нарушения на режима, отклонения в качеството на продукта и др. Технологичният персонал трябва да обърне внимание за такива случаи и да вземат мерки.
Подчертаваме, че нормите, получени по който и да е от тези методи, отразяват режимите на консумация на енергия за производството на продукти само в предприятието, където са получени, и не могат да бъдат разширени нито за индустрията като цяло, нито за друго предприятие. Това се дължи на индивидуалните свойства на всяко предприятие като сложна система от технологичен тип.
Например, технологичният стандарт за производство на валцоване беше експериментално определен в зависимост от температурата на метала, скоростта на търкаляне, калибрирането, триенето на лагера, технологичните загуби и т.н. скоростта на рязане и времето за обработка.Тези резултати обаче не могат да бъдат прехвърлени на всички металорежещи машини, дори в рамките на един завод, тъй като на практика има много видове обработени части и режими на обработка.
Също така, как използвате тези скорости, получени за всеки детайл? Невъзможно е да поставите електромер в близост до машината и да сравните консумацията за всяка част със стандарта. Обобщаването на стандартите, като се вземат предвид броят и обхватът на произведените части, ще доведе до голяма грешка поради невъзможността да се вземат предвид всички действащи фактори.
Също така, използвайки изчислителния и аналитичен метод, е невъзможно да се премине от данни за номиналната мощност на отделни електрически приемници, като се вземат предвид всички възможни технологични режими, видове продукти, качество на суровините, към консумация на електроенергия за цех или предприятие за месец, тримесечие, година.
Невъзможно е да се получи прогнозната стойност на потреблението на енергия от предприятието чрез сумиране на различни специфични норми за цялата гама продукти. За да направите това, е необходимо предварително да планирате не само общото количество продукти, които ще бъдат пуснати през следващия месец (тримесечие, година), но и точно да го разделите по марки, характеристики на режимите на обработка и много други фактори. Това беше невъзможно в условията на планова икономика и още повече сега.
Невъзможно е да се сравняват различни предприятия и в съответствие с разширените стандарти за целия завод дори при близки технологични цикли. Така през 1985 г. в предприятията на черната металургия специфичното потребление на електроенергия на 1 тон валцувани продукти е взело стойности от 36,5 до 2222,0 kW • h / t със средна стойност на промишлеността от 115,5 kW * h / t; за конверторна стомана — от 13,7 до 54,0 kW • h / t със средно за промишлеността 32,3 kW • h / t.
Такова значително разпространение се обяснява с разликата в технологичните, организационните и социалните фактори за всяко производство и е ясно, че средната индустриална норма не може да бъде разширена за всички предприятия. В същото време не може да се счита, че предприятието работи неефективно, ако надвишава средното за отрасъла.
Намаляването на производството, непълното и нестабилно използване на оборудването водят до по -високи единични разходи, което допълнително увеличава пропастта в данните. Следователно, в съвременните условия, средните за индустрията нива на потребление на електроенергия не могат да се използват нито за прогнозиране на консумацията на енергия, нито за оценка на икономиите на енергия.