Упрощенные модели оценки последствий нарушения электроснабжения

Главный вопрос, который возникает при анализе последствий нарушений электроснабжения, заключается в том, чтобы, с одной стороны, как можно глубже исследовать и учесть особенности производственного процесса, а с другой — как можно более укрупнить рассматриваемые технологические объекты, сохраняя при этом приемлемую точность получаемых и используемых в дальнейшем результатов исследований.

Технологические процессы в механообрабатывающих производствах характеризуются большим количеством цехов и участков в них, сложными связями, многообразием технологических маршрутов обработки, накопителями частично обработанной продукции, большой номенклатурой и разным объемом партий выпускаемых изделий. Состав оборудования определяется тысячами структурных единиц, разнообразием их функционального назначения, величиной потребляемой мощности — от долей до сотен кВт. В зависимости от вида выпускаемых изделий отличия наблюдаются в трудоёмкости их изготовления, число режимов работы отдельных единиц оборудования может быть более десятка. Эти факторы определяют и технико-экономические показатели функционирования анализируемых производств и требуют детального анализа и индивидуального подхода к рассматриваемым объектам.

В общем случае для производственной системы из т объектов, в которой реализуется программа выпуска продукции из d номенклатурных позиций, количество возможных состояний и соответствующее число расчетных ситуаций для оценки последствий их отключения составляет.

где.

& - возможная комбинаторика количества порядков расположения номенклатурных позиций выпускаемой продукции только по одному из т элементов производственной системы.

Уже при относительно небольших значениях d и т (d = 10, т = 10) число расчетных ситуаций достигает величины п > 10⁶⁵.

Естественно, что детальный анализ технологического процесса, вплоть до отдельных электроприемников производственных механизмов, при этом невозможен, так как исследователь, с одной стороны, «тонет» в изобилии конкретных ситуаций, возникающих в разных режимах технологии и электро потребления, а с другой — ощущает острую нехватку индивидуальной информации о каждом из них. Поэтому технико-экономические показатели работы отдельных участков предложено принимать на уровне среднегодовых значений при равновероятности каждого из возможных режимов выпуска той или иной номенклатуры изделий.

Исследование возможных режимов работы выделенных элементов позволяет установить важнейшую характеристику — длительность нарушения электроснабжения t₃ = /о, при которой нс происходит срыва технологического процесса, т. е. выхода его за пределы допустимых значений.

Выявление зависимости — f (t₃) проводилось, например, для электропечей, особенность работы которых заключается в том, что каждая из них работает по своему, строго определённому технологическому графику', состоящему из нескольких стадий длительностью t_cmi каждая. Поэтому при получении усредненной зависимости Vw = /(t₃) введена вероятность р₍ того, что перерыв электроснабжения может произойти на любой стадии технологического процесса:

гае

/" - длительность производственного цикла.

При оценке последствий полных нарушений электроснабжения требуются значения /₀ и зависимости = /(г_э) в целом по цеху, корпусу или производству. В этом случае в качестве /о выбирается минимальная длительность /bmin> ^оп" ределяюшая срыв технологического процесса хотя бы на одном из первоначально выделеленных элементов внутри цеха.

Оценка средних по цеху величин /^ проводится с учетом построения технологического процесса внутри цеха. При последовательной технологической схеме (многофазное производство) = /_{тхи тах} одной из рассматриваемых фаз, так как наладка технологического процесса начинается на всех внутрицеховых элементах практически одновременно, а заканчиваемся с завершением _тах. При наличии нескольких т технологических потоков по цеху (многоканальное производство) для оценки можно использовать весовые коэффициенты р/ вклада каждого потока /? т в производственный процесс цеха. В общем случае такой коэффициент должен учитывать потребляемую каждым потоком электрическую мощность, производительность, объем и наличие накопителей продукции на связях. Из-за сложности комплексной оценки pj предлагается определять его только отношением потребляемой электрической мощности потока А/ к общей потребляемой мощности цеха. Тогда.

Если технологический процесс в цехе построен по принципу многофазного многоканального производства, то при оценке используются оба подхода.

Исследование последствий нарушений электроснабжения отдельных производственных участков в машиностроении позволило установить, что величина возможного ущерба У_Е определяется суммой следующих составляющих:

где.

Ут — ущерб от недоиспользования основных и оборотных фондов;

У_р — ущерб от простоя рабочих;

Уж — ущерб от непроизводительного расхода энергоносителей;

Убр — ущерб от брака продукции;

Ут, — ущерб, вызванный фактором внезапности;

У_св ~ ущерб на связанных с отключённым участках.

Анализ долевого участия различных составляющих ущерба в для механообрабатмвающих производств дал следующие результаты.

При нарушениях электроснабжения анализируемых участков производства длительностью до t₃ й 3 ч, что наиболее характерно при возникновении дефицита мощности в ЭЭС, составляющие У_эн и У_ев в (11.10) можно не учитывать, так как непроизводительный расход энергоносителей за рассматриваемых объектов невелик, а существующие межоперационные и межцеховые накопители продукции и возможность относительно быстрой переналадки оборудования смежных участков на выпуск изделий другой номенклатуры позволяют ограничить зону распространения срыва производственного процесса.

При отключениях производственных механизмов с заблаговременным предупреждением величина У_г определяется лишь двумя составляющими: У_н0 и У_р, что приводит к ее уменьшению по сравнению со значением, вычисленным по (11.10), всего на 5…7%. Кроме того, значительно упрощается процесс получения исходной информации, так как она имеется в практически готовом виде в экономических службах предприятия.