Курсовая с практикой на тему Разработка и внедрение многофакторной модели энергетического менеджмента промышленного предприятия

Содержание:

Введение 2

Глава 1. Анализ возможности адаптации многофакторных моделей для исследования процессов энергоиспользования на промышленном предприятии 8

1.1 Характеристика системы энергоснабжения промышленного предприятия. 9

1.2. Характеристика системы энергомеджмента и процессов управления энергоэффективностью промышленного предприятия. 18

1.3. Анализ современных многофакторных производственно-экономических моделей промышленных предприятий 26

1.4 Постановка цели и задачи исследования. 39

Выводы по Главе 1 40

2 Разработка и внедрение многофакторной модели энергетического менеджмента промышленного предприятия 42

2.1 Idef 0 описание процессов производства и необходимых факторов 42

2.2 Определение рентабельности и себестоимости модели энергетического менеджмента промышленного предприятия 47

2.3 Построение модели энергетического менеджмента промышленного предприятия 51

Выводы по Главе 2 55

Список литературы 56

Введение:

Актуальность темы исследования.

В настоящее время одной из важнейших стратегических целей, поставленных Президентом Российской Федерации, является снижение энергоемкости национальной экономики к 2025 году на 40%. Для достижения этой цели все промышленные компании должны быть энергоэффективными [1]. Обследование энергоаудита, как один из основных инструментов движения к энергоэффективности, не позволяет организовать непрерывный мониторинг и энергетический анализ, которые не свободны от ошибок, субъективной оценки и коррупционных схем при внедрении, поэтому необходимы альтернативные методы и инструменты управления энергосбережением на местном уровне [2].

Обращение к этой теме также обусловлено проблемами и тенденциями развития современного общества с учетом приоритетов энергосбережения и энергоэффективности жизнедеятельности. По оценкам Международного энергетического агентства, размеры эффекта от энергосбережения эквивалентны почти 2/3 экспорта природного газа в России [3].

Анализ результатов реализации Федерального Закона от 23 ноября 2009 г. № 261 «Об энергетике энергосбережения и повышения энергоэффективности и об изменениях в отдельных законодательных актах Российской Федерации» показал невыполнение некоторых требований.

В частности, это касается проведения энергоаудиторских проверок. По данным ООО «Центр энергетики Эффективность ИНТЕР РАО ЭС», доля компаний, которая по закону обязана проводить обязательный энергоаудит и фактически его провела, составляет не более одной трети.

В Министерстве энергетики только 10% от общего числа полученных энергетических паспортов регистрируются без нарушений. Все остальные возвращаются по завершении. Часто причиной низкого качества аудита является выбор неквалифицированного исполнителя, что, в свою очередь, происходит из-за отсутствия квалифицированного подхода заказчика к выбору исполнителя и контролю его работы [4].

Но это не единственная проблема, с которой сталкиваются органы исполнительной власти Р.Ф., отвечающие за реализацию закона. Промышленные предприятия регионов занимаются энергосбережением, эксплуатируя старое оборудование, технологии и не стремятся разрабатывать инновационные продукты и услуги [5].

Для повышения активности и качества решений в сфере энергосбережения Минэнерго России предлагает ввести рейтинговую систему уровней энергоэффективности на промышленных предприятиях, основанную на внебюджетном финансировании программ энергосбережения [6]. Поэтому появилась необходимость повышения эффективности реализации закона на всех уровнях государственной власти, что потребовало повышения уровня квалификации специалистов в сфере энергосбережения и энергоменеджмента и разработки соответствующих инструментов повышения энергоэффективности предприятий и компаний региона, что определило актуальность данной работы.

Работа отечественных промышленных предприятий испытывает некоторые трудности при наличии стабильных технологических связей и отсутствии модернизации, но работа в этом направлении ведется достаточно активно и успешно. Наличие инвестиционных программ, переподготовка старых кадров и подбор молодых и энергичных специалистов, выход на зарубежных партнеров — все это позволяет осуществлять долгосрочное планирование развития энергетической отрасли с твердой уверенностью в ее стабильном продвижении.

В настоящее время комплексное управление крупными энергоемкими промышленными предприятиями становится все более сложной проблемой, поэтому устаревшие дифференцированные традиционные методы неэффективно использовать для его обеспечения. В этой связи необходимо развитие методов и механизмов энергетического менеджмента, повышающих эффективность и результативность управления промышленными организациями с учетом производственных, энергетических и экологических факторов.

Изучение и анализ производственно-технологических процессов, а также оценка их взаимосвязанности и корреляции с экономическими, энергетическими и экологическими показателями функционирования промышленных предприятий могут быть осуществлены путем рассмотрения определенных многофакторных моделей. Организационное моделирование процессов промышленного предприятия подразумевает использование специфических языков моделирования бизнес-процессов и соответствующих программных средств для графического описания наблюдаемого поведения процессов в системе производства промышленного предприятия. Результатом процесса моделирования должна быть структурированная и визуально представленная информация, характеризующая состояние системы энергетического менеджмента и организации в целом. Адаптация многофакторной модели энергетического менеджмента промышленного предприятия и ее интеграция с другими системами менеджмента организации являются важными задачами, решение и практическая реализация которых позволит упростить процесс принятия управленческих решений и повысить их эффективность и результативность.

Таким образом, разработка и внедрение многофакторной модели энергетического менеджмента промышленного предприятия позволит предприятию динамично развиваться, рационально использовать ресурсы, эффективно использовать оборудование; применять эффективные средства производства, современные информационные компьютерные методы и технологии для анализа и обработки информации.

Степень разработанности проблемы. Многие российские ученые изучали вопросы энергетической эффективности предприятий, такие как И.А.Баев, Б.И.Кудрин, Л. Д.Гительман, А.В.Седов, Е.Е.Тихонов, А.И.Татаркин, В.Г.Мохов, В.В.Карпов, В.И.Гордеев, В.П.Степанов, Ю.А.Фокин, В.К.Лозенко и другие. Среди зарубежных авторов, данным вопросом занимаются Ziębik A., Hoinka K., Shannon R.E., Abdi. H., Swingler K., Williams L.J., Yao X., Banks J., Jang J.-S.R., Beck M.B., Pegden C.D., Carson J.S., Nelson B.L., Kerre E. E., Nicol D., Perakath B., Sarle W. и многие другие. Несмотря на достигнутые ими впечатляющие результаты, актуальной задачей на сегодняшний день, является формирование и апробация научно-методического подхода к созданию и внедрению многофакторной модели энергетического менеджмента промышленного предприятия, в результате чего станет возможно решить проблему комплексного анализа, обработки и оценки производственных, экономических и экологических показателей предприятия.

Научное противоречие.

Однако, несмотря на доказанный актуальный научно-методический и практический интерес в необходимости оценки экономических, энергетических и экологических факторов и существенное количество научных работ, посвященных данной проблематике, в настоящее время в недостаточной степени проработаны организационно-экономические механизмы и инструменты прогнозирования, применение которых позволяет осуществить взаимосвязанность и корреляцию факторов и оценить положительный эффект от применения многофакторной модели энергетического менеджмента промышленного предприятия.

Следовательно, целью исследования является совершенствование и развитие многофакторных производственно-экономических моделей промышленных предприятий с учетом факторов энергоэффективности.

Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Анализ возможности адаптации многофакторных моделей для исследования процессов энергоиспользования на промышленном предприятии с целью выявления основных проблем и особенностей функционирования действующих систем;

2. Разработка системы оценки информации об объекте для решения задач управления и принятия решений, позволяющие реализовать многофакторный анализ системы энергоменеджмента предприятия (производственной, экономической и экологической системы предприятия);

3. Разработка многофакторной модели оценки информации о системе энергетического менеджмента промышленного предприятия, позволяющая создавать саморегулируемые системы анализа, обработку и оценку информации для решения задач управления и принятия решений в социальных и экономических системах;

4. Разработка методики оценки производственных, экономических и экологических показателей о состоянии системы энергетического менеджмента;

5. Построение модели с помощью языка моделирования IDEF0 с описанием работы, проверка адекватности многофакторной модели для промышленного предприятия с помощью программной среды Visual Basic for Applications (VBA) Microsoft Excel, оценка возможности внедрения и экономической эффективности внедрения многофакторной модели в производство.

В качестве объекта исследования выбраны системы энергетического менеджмента промышленных предприятий.

Предметом исследования являются процессы управления энергоэффективностью и многофакторные производственно-экономические модели анализа функционирования промышленного предприятия.

Методологическая база работы и методы исследования.

Методологическая база базируется на трудах российских и зарубежных ученых в области функционального бизнес-моделирования, энергетического менеджмента, управления энергетической эффективностью деятельности промышленных предприятий и формирования систем энергетического менеджмента, а также нормативно-правовые документы в области повышения энергоэффективности экономики, материалы научно-практических конференций разных уровней, научные периодические издания по тематике исследования. Работа основана на теории и методологии в области энергетического менеджмента, стандартизации и сертификации

В работе для решения поставленных задач используются следующие научные методы: общенаучные методологии, использование методы системного анализа, комплексного, структурно-динамического и статистического анализа, общие положения теории управления, методологии функционального моделирования процессов IDEF0, методы экономического анализа хозяйственно-производственной деятельности организаций, методы оптимального управления, методы многокритериальной оптимизации, метод корреляций, факторный анализ и, методы нечеткой логики, искусственного интеллекта, экспертных продукционных систем и экспертных оценок, методы абстрактно-логический, графический, сравнения и сопоставления, обобщения, экстраполяции и других методов экономической науки.

При проведении исследования были использованы следующие программные комплексы: программа VBA (Visual Basic for Applications), использующая язык моделирования IDEF0, и Microsoft Office Excel.

Информационную базу исследования составили информационные материалы, содержащиеся в трудах российских и зарубежных авторов в области экономики, промышленности и энергетического менеджмента, данные официальной государственной и отраслевой статистики, внутренние документы промышленных предприятий.

Новизна исследования. Предложена многофакторная производственно-экономическая модель энергоменеджмента для оценки эффективности функционирования промышленной организации на основе анализа производственных, экономических, энергетических и экологических показателей, отличающаяся наличием автоматизированной системы преобразования исходных данных в комплексные производственные, экономические, энергетические и экологические индикаторы, которые являются основой для разработки и принятия управленческих решений.

Практическая значимость исследования. Разработанные методика и модель реализованы в виде информационно-программного обеспечения, которое может быть использовано в практической деятельности промышленных предприятий в области управления энергосбережением и энергоэффективностью.

Структура и содержание работы. Работа общим объемом 77 страниц текста состоит из списка терминов, определений и условных сокращений, введения, трех глав, заключения, списка литературы, включает 17 рисунков и 13 таблиц.

Фрагмент текста работы:

Глава 1. Анализ возможности адаптации многофакторных моделей для исследования процессов энергоиспользования на промышленном предприятии

Реализация экономических процессов на промышленных предприятиях, направленных на производство желаемых для общества благ в виде товаров и услуг, основана на потреблении нескольких ресурсов, которые преобразуются в продукцию по количеству и качеству, что обусловлено технико-технологическими, экономическими, экологическими, социальными и институциональными условиями и особенностями организации производственного процесса. Основой для формирования этих условий является наличие и доступность энергетических ресурсов, которые являются объектами хранения и снабжения энергией, использование которых необходимо для выполнения ряда механических, организационных и других процессов для удовлетворения потребностей потребителей.

Определение и предоставление статуса доступности энергоресурсов зависит от уровня использования достижений научно – технического прогресса в хозяйственной деятельности промышленных предприятий, а именно-уровня инновационности и прогрессивности оборудования для производства энергоресурсов, их использования в производственных целях, объема потребления энергии в процессах потребления продукции, ее дальнейшей переработки и утилизации отходов для повторного вовлечения в производственный процесс. Особенностью энергетических ресурсов в современной мировой практике является приобретение ими статуса объекта как спроса, так и предложения. Энергетические ресурсы закладывают основу формирования экономики многих стран, определяя уровень стабильности и курсы национальных валют, которые определяют уровень благосостояния населения через создание рабочих мест, процессы ценообразования и интенсивность потребления при производстве товаров и услуг (Долгих, 2018).

Особенность энергии заключается в том, что она объективно существует в окружающей среде, независимо от знаний и технологий, используемых для удовлетворения социальных потребностей (Бретцке и Баркави, 2013; Абдильда и др., 2018). Эволюция технологий позволила предприятиям привлекать в хозяйственный оборот различные источники энергии, поскольку энергия является условием и фактором реализации технологических процессов, а уровень ее использования и степень вовлеченности в хозяйственный оборот определяются степенью прогрессивности общества с точки зрения технологических критериев, темпами научно-технического прогресса и потребностями потребителей (Зеленяк и Костюков, 2018).

В настоящее время экономики ведущих развитых стран, основанные на добыче энергоресурсов и материалов, их переработке и реализации вторичных энергоресурсов, формируют уровень национального благосостояния за счет интенсивности энергопотребления. Поэтому направленность современного общества на увеличение энергопотребления и расширение спектра реальных и потенциальных источников энергии определяется стремлением к накоплению богатства, укреплению экономической независимости и экономической устойчивости, направленной на получение контроля над экономикой развивающихся стран

1.1 Характеристика системы энергоснабжения промышленного предприятия.

Энергоснабжение — это доставка топлива или трансформированного топлива к месту потребления. Оно потенциально охватывает добычу, передачу, производство, распределение и хранение топлива. Его также иногда называют потоком энергии.

Система энергоснабжения промышленного предприятия – это единый технологический и экономический комплекс. На рисунке 1.1 показана структурная схема энергоснабжения крупного промышленного предприятия.

Рисунок 1.1 – Структурная схема энергоснабжения крупного промышленного предприятия:

— топливоподающие сети

— пар и горячая вода

— техническая вода

— кислород

— газовые сети

— электрические сети

— сжатый воздух

В состав системы энергоснабжения входят:

— установки, обеспечивающие прием энергоресурсов и энергоносителей от энергоснабжающих предприятий, а также их трансформацию и распределение (ГПП, распределительные пункты (РП), цеховые трансформаторные подстанции (ТП), склады топлива, центральные тепловые пункты и т.д.);

— энергоустановки для централизованной выработки необходимых предприятию энергоресурсов и энергоносителей, их трансформации и аккумуляции (ТЭЦ, котельные, насосные, компрессорные и т. д.);

— утилизационные установки, производящие энергоносители за счет использования вторичных энергоресурсов (ВЭР) предприятия;

— трубопроводные и иные подсистемы, обеспечивающие транспортировку и распределение энергоносителей и энергоресурсов (системы паро- и теплоснабжения, снабжения твердым и жидким топливом, газоснабжения, электроснабжения, водоснабжения, воздухоснабжения, хладоснабжения и др.)

Энергоснабжение может быть нарушено несколькими факторами, включая введение более высоких цен на энергоносители из-за действий ОПЕК или другого картеля, войну, политические споры, экономические споры или физический ущерб энергетической инфраструктуре из-за терроризма. Безопасность энергоснабжения является одной из основных проблем национальной безопасности и энергетического права.

При реализации Энергетической стратегии России на период до 2020 года, утвержденной Постановлением Правительства Российской Федерации № 1234-р от 28 августа 2003 года, актуальность большинства ее ключевых положений была подтверждена фактическим развитием энергетического сектора страны даже в условиях резких изменений внешних и внутренних факторов, определяющих основные параметры функционирования российского топливно-энергетического комплекса. В Энергетической стратегии России на период до 2020 года также было указано, что документ должен быть при необходимости вносятся поправки не реже одного раза в 5 лет.

Стратегия продлевает период до 2030 года с новыми целями и приоритетами развития страны.

Стратегия устанавливает новые ориентиры для развития энергетического сектора в условиях перехода российской экономики на инновационный путь развития, указанный в Концепции долгосрочного социально-экономического Развития Российской Федерации на период до 2020 года, утвержденной Указом Постановление Правительства Российской Федерации от 17 ноября 2008 г. № 1662-р (далее — Концепция”. Положения Стратегии должны быть использованы при разработке и корректировке программ социально-экономического развития и энергетических стратегий, а также программ для субъектов Российской Федерации, а также комплексные программы по развитию энергетики регионов Восточной Сибири, Дальнего Востока, Северо-Западного региона России, полуострова Ямал и континентального шельфа Российской Федерации. Они также должны использоваться при разработке и корректировке генеральных планов развития отдельных отраслей топливно-энергетического комплекса, геологоразведке регионов, а также при разработке и корректировке инвестиционных программ и крупных проектов энергетических компаний.

В процессе реформирования в отрасли произошли кардинальные изменения (была полностью изменена структура отрасли, сформирована новая нормативная база и система регулирования и т.д.). Эти изменения затронули не только предприятии в сфере энергоснабжения, но и потребителей энергии [1-9]. Нынешнюю ситуацию в энергетике и энергетике можно описать следующим образом

• Низкие технические показатели у российских поставщиков энергии.

• Отсутствие мотивации к повышению эффективности, энергосбережению, рациональному планированию производства и потребления энергии, частые случаи неплатежей со стороны потребителей энергии.

• Отсутствие информационной и финансовой прозрачности среди поставщиков энергии.

• Низкая рентабельность энергетической сферы.

• Отсутствие инвестиций.

• Случаи “веерных отключений”, частых “отключений” в отдельных регионах.