ПРИМЕР РАСЧЕТА ПРАКТИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ
по дисциплине "Управление жизненным циклом технических систем"
ОЦЕНКА СТОИМОСТИ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ТЕПЛОВОЗОВ
ВВЕДЕНИЕ
Цель: сравнить стоимость жизненного цикла тепловозов 2ТЭ116 и 2ТЭ25, выбрать лучший вариант для конкретных эксплуатационных условий.
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА ПРОЕКТА
Исходные данные для определения стоимости жизненного цикла тепловозов 2ТЭ116 и 2ТЭ25 приведены в табл. 1, табл. 2 и табл. 3.
Таблица 1
Исходные данные
| Наименование показателя | Единица измерения | Условное обозначение | Значение показателя для тепловозов | |
| 2ТЭ116 | 2ТЭ25 | |||
| Эксплуатационные условия участка работы тепловозов | ||||
| Длина участка | км | Lуч | ||
| Характеристика участка | Однопутный с АБ III категории сложности | |||
| Максимальная скорость движения по участку | км/ч | Vmax | ||
| Ограничения по скорости при движении по промежуточным станциям | км/ч | Vогр | ||
| Количество раздельных пунктов, требующих ограничения скорости | ||||
| Количество остановок поезда на расчетном участке | ||||
| Масса поезда | т | Q | ||
| Грузопоток в груженом направлении | млн. т | Ггр | ||
| Отношение массы поезда нетто к массе брутто | g | 0,58 | ||
| Коэффициент, учитывающий суточную, внутрисуточную, месячную неравномерность | Клок | 1,22 | ||
| Размеры пассажирского движения на участке | пар/сут. | nпасс | ||
| Коэффициент учета затрат обратного направления | w | 0,8 | ||
| Среднесуточный пробег локомотива | ||||
| Основные технические параметры сравниваемых локомотивов | ||||
| Мощность номинальная | л.с. | N | 2×3060 | 2×3400 |
| Конструкционная скорость | км/ч | Vк | ||
| Сила тяги длительного режима | тс | 79,6 | ||
| Скорость длительного режима | км/ч | Vдл | 18,5 | |
| Передача | Электрическая переменно-постоянного тока | |||
| Масса локомотива | тс | т | 2×138±3% | 2×138±3% |
| Удельный расход топлива в режиме номинальной мощности | г/кВт-ч | gе | 198±9,9 | 195±9,75 |
| Расход топлива на холостом ходу | кг/ч | Вхх | ||
| Норма расхода топлива на измеритель 10000 т-км брутто | кг | Вт | ||
| Относительный суммарный расход масла дизеля, % от расхода топлива, не более | % | вм | 1,9 | 0,75 |
| Периодичность технического обслуживания и ремонтов: КР СР ТР-3 ТР-2 ТР-1 ТР ТО-3 ТО-2 | тыс.км | 72 ч | 96 ч | |
| Срок службы локомотива | лет | Тсл | ||
| Доля неисправных локомотивов | αлок | 0,12 | 0,06 | |
| Нормативная база для расчета | ||||
| Стоимость 1 т дизельного топлива | руб. | Цт | ||
| Стоимость 1 т масла дизельного | руб. | едм | ||
| Расходная ставка на экипировку на 1 т израсходованного дизельного топлива | руб. | еэк | 259,73 | |
| Расходная ставка на смазку механической части локомотива | коп./лок-км | есм | 103,16 | |
| Расходная ставка на 1 бригадо-час тепловозных бригад | руб./бр.-ч | егрmh | 524,22 | |
| Норматив платы за выбросы вредных веществ в атмосферу | руб./т д.т | ев | 105,64 | |
| Стоимость 1 т сухого песка | руб. | Цп | ||
| Среднее количество обточек бандажей до перетяжки | nср | 3,9 | 4,5 | |
| Средний срок службы бандажа | Тiср | 7,6 | 8,8 | |
| Стоимость одной обточки бандажей колесной пары без выкатки | руб./ось | Собт | 612,6 | |
| Стоимость смены бандажей колесной пары без выпрессовки оси | руб./ось | Срем | ||
| Стоимость бандажа колесной пары | руб./банд. | Сб | ||
| Стоимость ремонтов и ТО: КРП КР СР ТР-3 ТР-2 ТР-1 ТР ТО-3 ТО-2 | тыс. руб./секц. тыс. руб./тепл. | 6784,42 4283,30 2241,75 800,93 110,62 56,24 3,416 | 21532,15 3547,39 94,55 3,416 | |
| Стоимость тепловоза | тыс. руб. | 90096,0 | 109238,0 |
|
|
|
|
Таблица 2
Количество технических обслуживаний и ремонтов тепловоза 2ТЭ116 за жизненный цикл
| Год | Количество ТО и ремонтов | ||||||
| ТО-2 | ТО-3 | ТР-1 | ТР-2 | ТР-3 | СР | КР | |
Таблица 3
Количество технических обслуживаний и ремонтов тепловоза 2ТЭ25 за жизненный цикл
| Год | Количество ТО и ремонтов | |||
| ТО-2 | ТР | СР | КРП | |
|
|
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАТРАТ НА ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ ТЕПЛОВОЗОВ
Затраты по видам осмотра и ремонта определяются умножением количества обслуживаний или ремонтов на соответствующую их стоимость (единица измерения стоимости всех видов ТР и КР, а также ТО-3 - тыс. руб./секц. (количество секций принимается 2), ТО-2 - тыс. руб./тепл.). При расчете необходимо учитывать коэффициент удорожания обслуживаний и ремонтов.
Коэффициент удорожания ремонтов с 6 по 10 год составляет 1,02, с 11 по 15 год - 1,03, с 16 по 20 год - 1,04, с 21 по 25 год - 1,05, с 26 по 30 - 1,07, с 31 по 35 год - 1,085, с 36 по 40 год - 1,1.
Расходы на неплановые ремонты принимаются ежегодно в размере 279,6 тыс. руб. для тепловоза 2ТЭ116 и 90,6 тыс. руб. для тепловоза 2ТЭ25 с учетом коэффициента, учитывающего суточную, внутрисуточную, месячную неравномерность. При этом необходимо также учитывать коэффициент удорожания ремонтов.
Результаты расчета затрат на техническое обслуживание и ремонт тепловоза 2ТЭ116 приведены в табл. 4, тепловоза 2ТЭ25 - в табл. 5.
Таблица 4
Затраты на техническое обслуживание и ремонт тепловоза 2ТЭ116 по годам жизненного цикла, тыс. руб.
| Год | Затраты по видам осмотра и ремонта | Итого затрат по годам | |||||||
| ТО-2 | ТО-3 | ТР-1 | ТР-2 | ТР-3 | СР | КР | НР | ||
| 317,7 | 787,4 | 442,6 | 341,1 | 1888,8 | |||||
| 317,7 | 787,4 | 221,3 | 1601,9 | 341,1 | 3269,4 | ||||
| 317,7 | 787,4 | 442,6 | 341,1 | 1888,8 | |||||
| 317,7 | 787,4 | 442,6 | 4483,5 | 341,1 | 6372,3 | ||||
| 317,7 | 787,4 | 442,6 | 341,1 | 1888,8 | |||||
| 324,0 | 803,1 | 225,7 | 1633,9 | 347,9 | 3334,7 | ||||
| 324,0 | 688,4 | 451,5 | 8737,9 | 347,9 | 10549,8 | ||||
| 324,0 | 803,1 | 451,5 | 347,9 | 1926,6 | |||||
| 324,0 | 803,1 | 225,7 | 1633,9 | 347,9 | 3334,7 | ||||
| 324,0 | 803,1 | 451,5 | 347,9 | 1926,6 | |||||
| 327,2 | 811,0 | 455,9 | 4618,0 | 351,3 | 6563,5 | ||||
| 327,2 | 811,0 | 455,9 | 351,3 | 1945,5 | |||||
| 327,2 | 811,0 | 227,9 | 1649,9 | 351,3 | 3367,4 | ||||
| 327,2 | 695,2 | 455,9 | 13975,9 | 351,3 | 15805,5 | ||||
| 327,2 | 811,0 | 455,9 | 351,3 | 1945,5 | |||||
| 330,4 | 818,9 | 230,2 | 1665,9 | 354,8 | 3400,1 | ||||
| 330,4 | 818,9 | 460,3 | 354,8 | 1964,4 | |||||
| 330,4 | 818,9 | 460,3 | 4662,8 | 354,8 | 6627,2 | ||||
| 330,4 | 818,9 | 460,3 | 354,8 | 1964,4 | |||||
| 330,4 | 818,9 | 230,2 | 1665,9 | 354,8 | 3400,1 | ||||
| Итого | 6496,7 | 15871,5 | 7690,5 | 9851,4 | 13764,3 | 8737,9 | 13975,9 | 6975,7 | 83364,0 |
Таблица 5
Затраты на техническое обслуживание и ремонт тепловоза 2ТЭ25 по годам жизненного цикла, тыс. руб.
| Год | Затраты по видам осмотра и ремонта | Итого затрат по годам | ||||
| ТО-2 | ТР | СР | КРП | НР | ||
| 239,1 | 378,2 | 110,5 | 727,9 | |||
| 239,1 | 378,2 | 110,5 | 727,9 | |||
| 239,1 | 378,2 | 110,5 | 727,9 | |||
| 239,1 | 567,3 | 110,5 | 917,0 | |||
| 239,1 | 378,2 | 110,5 | 727,9 | |||
| 243,9 | 385,8 | 112,7 | 742,4 | |||
| 243,9 | 385,8 | 7236,7 | 112,7 | 7979,1 | ||
| 243,9 | 385,8 | 112,7 | 742,4 | |||
| 243,9 | 578,6 | 112,7 | 935,3 | |||
| 243,9 | 385,8 | 112,7 | 742,4 | |||
| 246,3 | 389,5 | 113,8 | 749,7 | |||
| 246,3 | 584,3 | 113,8 | 944,5 | |||
| 246,3 | 389,5 | 113,8 | 749,7 | |||
| 246,3 | 389,5 | 7307,6 | 113,8 | 8057,3 | ||
| 246,3 | 389,5 | 113,8 | 749,7 | |||
| 248,7 | 590,0 | 115,0 | 953,6 | |||
| 248,7 | 393,3 | 115,0 | 757,0 | |||
| 248,7 | 393,3 | 115,0 | 757,0 | |||
| 248,7 | 590,0 | 115,0 | 953,6 | |||
| 248,7 | 393,3 | 115,0 | 757,0 | |||
| 251,1 | 397,1 | 45217,5 | 116,1 | 45981,8 | ||
| 251,1 | 397,1 | 116,1 | 764,2 | |||
| 251,1 | 595,7 | 116,1 | 962,8 | |||
| 251,1 | 397,1 | 116,1 | 764,2 | |||
| 251,1 | 397,1 | 116,1 | 764,2 | |||
| 255,9 | 607,0 | 118,3 | 981,1 | |||
| 255,9 | 404,7 | 118,3 | 778,8 | |||
| 255,9 | 404,7 | 7591,4 | 118,3 | 8370,2 | ||
| 255,9 | 404,7 | 118,3 | 778,8 | |||
| 255,9 | 607,0 | 118,3 | 981,1 | |||
| 259,4 | 410,3 | 119,9 | 789,7 | |||
| 259,4 | 410,3 | 119,9 | 789,7 | |||
| 259,4 | 615,5 | 119,9 | 994,9 | |||
| 259,4 | 410,3 | 119,9 | 789,7 | |||
| 259,4 | 410,3 | 7697,8 | 119,9 | 8487,6 | ||
| 263,0 | 416,0 | 121,6 | 800,6 | |||
| 263,0 | 416,0 | 121,6 | 800,6 | |||
| 263,0 | 624,0 | 121,6 | 1008,6 | |||
| 263,0 | 416,0 | 121,6 | 800,6 | |||
| 263,0 | 416,0 | 121,6 | 800,6 | |||
| Итого | 10037,1 | 17861,4 | 29833,6 | 45217,5 | 4639,6 | 107589,2 |
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТОИМОСТИ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ТЕПЛОВОЗОВ
Эксплуатационные расходы по статьям затрат определяются следующим образом.
Годовые эксплуатационные расходы на топливо:
Ет = (1 + ω) ∙ Цт ∙ Вгод , (1)
Вгод = Ггр∙ Lуч ∙Вт/10000/1000, (2)
где Цт - стоимость 1 т дизельного топлива, руб.;
ω - коэффициент учета затрат обратного направления;
Вт - норма расхода топлива на 10000 т-км брутто;
Ггр - грузопоток в груженом направлении, млн. т.;
Lуч - длина участка, км.
Годовые эксплуатационные расходы на экипировку:
Еэк = (1 + ω) ∙ еэк ∙ Вгод , (3)
где еэк - расходная ставка на экипировку на 1т израсходованного дизельного топлива, руб.
Годовые эксплуатационные расходы на смазку:
Есм = (1 + ω) ∙ (Вгод ∙ вм ∙ едм + есм åNSлин), (4)
åNSлин = 1,05∙Lуч ∙ Nгр / Q, (5)
где вм - относительный суммарный расход масла дизеля, % от расхода топлива, не более;
едм - стоимость 1 т масла дизельного, руб.;
есм - расходная ставка на смазку механической части локомотива, коп./лок-км;
åNSлин - локомотиво-километры линейного пробега;
1,05 - коэффициент, учитывающий локомотиво-километры одиночного следования;
Lуч - длина участка, км.
Годовые эксплуатационные расходы на заработную плату локомотивных бригад:
Eбр = емh ∙Mh, (6)
где емh - расходная ставка на 1 бригадо-час тепловозных бригад, руб./бригадо-ч;
Mh - бригадо-часы тепловозных бригад за год (принимаются равными 380,64 ·103 для 2ТЭ116 и 272,14 ·103 для 2ТЭ25), тыс. бригадо-ч.
Годовые эксплуатационные расходы на техническое обслуживание и ремонт переносятся из табл. 4 и табл. 5 для тепловозов 2ТЭ116 и 2ТЭ25 соответственно.
Годовые расходы на плату за выбросы вредных веществ в атмосферу:
Ев = (1 + ω) · ев · Вгод, (7)
где ев - норматив платы за выбросы вредных веществ в атмосферу, руб./ т д.т.
Годовые расходы на песок:
Еп = Цп · Sгод , (8)
где Цп - стоимость 1 т сухого песка, руб.;
Sгод - годовой расход песка (принять равным 9470,5 для тепловоза 2ТЭ116 и 7368,4 для тепловоза 2ТЭ25), т.
Годовые расходы на ремонт бандажей:
Ебанд = (Собт· nср + Срем + Сбанд·2) · m / Тiср, (9)
где Собт - стоимость одной обточки бандажей колесной пары без выкатки, руб./ ось;
nср - среднее количество обточек бандажей до перетяжки, ед.;
Срем - стоимость смены бандажей колесной пары без выпрессовки оси, руб./ ось;
Сбанд - стоимость бандажа колесной пары, руб./ банд.;
m - количество осей (принимается равным 12);
Тiср - средний срок службы бандажа.
Таким образом годовые эксплуатационные расходы определены на весь парк локомотивов (за исключением расходов на ремонт и обслуживание тепловозов и расходов на ремонт бандажей, которые рассчитаны на 1 тепловоз). Для того чтобы определить стоимость жизненного цикла тепловоза 2ТЭ116 или 2ТЭ25, необходимо годовые эксплуатационные расходы разделить на парк локомотивов (принимается равным 53).
Стоимость жизненного цикла тепловоза с учетом дисконтирования за первый год определяется:
СЖЦ1тепл = (Итого затрат без учета дисконтирования - Инвестиции на приобретение тепловоза) * Коэффициент дисконтирования + Инвестиции на приобретение тепловоза (10)
Дисконтирование выполняется путём умножения будущих денежных потоков на коэффициент дисконтирования kd:
, (11)
где i - процентная ставка (принимается равной 0,1),
n - номер периода (года).
Результаты расчета стоимости жизненного цикла тепловоза 2ТЭ116 и 2ТЭ25 приведены в табл. 6 и табл. 7 соответственно.
Таблица 6
Стоимость жизненного цикла тепловоза 2ТЭ116 за сопоставимый период жизненного цикла 2ТЭ25, тыс. руб./тепл.
| Год | Затраты на | Инвестиции на | Итого затрат | |||||||||
| топливо | экипи-ровку | смазку и масло дизельное | зарплату лок. бригад | ремонт и тех. обслужи-вание | плату за выбро-сы | песок | ремонт бандажей колесных пар | приобре-тение тепловоза | развитие ремонт-ной базы | без учета дисконти-рования | с учетом дисконти-рования | |
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 1 888,8 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 90096,0 | 139 073,8 | 134 621,3 | ||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 3 269,4 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 50 358,4 | 41 618,5 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 1 888,8 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 48 977,8 | 36 797,8 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 6 372,3 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 53 461,3 | 36 514,8 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 1 888,8 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 48 977,8 | 30 411,4 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 3 334,7 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 50 423,8 | 28 462,9 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 10 549,8 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 57 638,8 | 29 577,8 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 1 926,6 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 49 015,6 | 22 866,1 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 3 334,7 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 50 423,8 | 21 384,6 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 1 926,6 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 49 015,6 | 18 897,6 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 6 563,5 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 53 652,5 | 18 804,9 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 1 945,5 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 49 034,5 | 15 623,9 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 3 367,4 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 50 456,5 | 14 615,4 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 15 805,5 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 62 894,5 | 16 562,1 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 1 945,5 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 49 034,5 | 11 738,5 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 3 400,1 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 50 489,2 | 10 987,9 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 1 964,4 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 49 053,4 | 9 704,9 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 6 627,2 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 53 716,2 | 9 661,3 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 1 964,4 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 49 053,4 | 8 020,6 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 3 400,1 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 90096,0 | 140 585,2 | 20 897,1 | ||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 1 888,8 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 48 977,8 | 6 618,4 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 3 269,4 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 50 358,4 | 6 186,3 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 1 888,8 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 48 977,8 | 5 469,8 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 6 372,3 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 53 461,3 | 5 427,7 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 1 888,8 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 48 977,8 | 4 520,5 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 3 334,7 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 50 423,8 | 4 230,8 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 10 549,8 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 57 638,8 | 4 396,6 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 1 926,6 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 49 015,6 | 3 398,9 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 3 334,7 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 50 423,8 | 3 178,7 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 1 926,6 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 49 015,6 | 2 809,0 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 6 563,5 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 53 652,5 | 2 795,2 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 1 945,5 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 49 034,5 | 2 322,4 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 3 367,4 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 50 456,5 | 2 172,5 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 15 805,5 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 62 894,5 | 2 461,9 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 1 945,5 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 49 034,5 | 1 744,8 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 3 400,1 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 50 489,2 | 1 633,3 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 1 964,4 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 49 053,4 | 1 442,6 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 6 627,2 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 53 716,2 | 1 436,1 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 1 964,4 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 49 053,4 | 1 192,2 | |||
| 40725,7 | 498,0 | 911,8 | 3764,9 | 3 400,1 | 202,6 | 954,2 | 31,9 | 50 489,2 | 1 115,6 | |||
| Итого | 1629028,0 | 19920,0 | 36472,0 | 150594,5 | 166728,0 | 8104,0 | 38166,5 | 1276,0 | 180192,0 | 2230481,0 | 602322,7 |
Таблица 7
Стоимость жизненного цикла тепловоза 2ТЭ25, тыс. руб./тепл.