Экономические аспекты надежности

С проблемами надежности обществу пришлось столкнуться с самого начала промышленной цивилизации, т.е. при переходе к использованию различных видов энергии как альтернативе мускульной энергии. Проблема надежности включает не только технические аспекты, но в значительной мере содержит и экономические проблемы. Современный уровень развития техники позволяет создавать технические устройства с любыми конечными параметрами надежности, как бы высоки они ни были. Но при этом затраты на их разработку и создание находятся в прямой зависимости от достигаемого уровня надежности [5]. Они могут быть настолько велики, что получаемый за все время эксплуатации данного объекта экономический эффект не сможет компенсировать первичные затраты.

Рассмотрим качественно эту проблему, исходя из предположения, что оценкой технического уровня и результатов эксплуатации объекта является суммарный экономический эффект с учетом затрат в сферах производства и эксплуатации объекта и того положительного эффекта, который дает использование объекта по назначению:

Э_с = S Э_п (t) - (З_о+ 3_т (t)), (3.1)

где Э_с - суммарный экономический эффект;

S Э_п (t) - положительный эффект от эксплуатации;

З₀ - затраты единовременные (разработка, изготовление);

3_т (t) - затраты текущие (обслуживание, ремонт, амортизация).

В состав единовременных затрат З_о входят затраты на проектирование, изготовление, испытания, доводку, транспортирование, хранение, монтаж. Другая статья - 3_т (t) включает стоимость запасных частей, затраты на техническое обслуживание, ремонт, профилактические мероприятия, амортизационные отчисления и т.п. Сумма этих затрат составляет отрицательную часть баланса. Положительную часть составляет сумма, получаемая от реализации продукции на рынке. Теоретически она должна линейно увеличиваться (накопительно), но в силу снижения эксплуатационных характеристик она будет иметь тенденцию к снижению. Переменная компонента баланса (расходная часть) также нелинейна и повышается с увеличением длительности эксплуатации. На рисунке 3.1 представлены все рассмотренные виды экономических показателей в виде кривых.

Рисунок 3.1 - Динамика экономических показателей машины

с учетом уровня ее надежности

Можно выделить два характерных временных отрезка: время окупаемости изделия Т_ок, начиная с которого эксплуатация изделия рентабельна, и время предельной эксплуатации Т_пр, превышение которого нецелесообразно, так как эксплуатация изделия становится убыточной. Нетрудно видеть, что соотношения основных экономико-временных параметров зависят от тех параметров надежности, на достижение которых были затрачены соответствующие средства, а реализация этой надежности определяет динамику затрат.

Если за меру переменных компонентов взять площадь, ограниченную осью абсцисс и кривой 3_т, то с учетом З₀ очевидно, что одна и та же площадь может быть получена различным путем. С увеличением первичных затрат могут снижаться затраты на эксплуатацию. Поэтому наиболее эффективной будет машина, у которой эта площадь будет минимальной. При этом очевидно увеличение времени Т_ок и Т_пр.

Как следует из приведенных рассуждений, положительный эффект возможен, но при обязательном поиске компромисса. Он основан на том, что машина должна иметь оптимальный уровень надежности, который позволяет получить максимальный эффект за время эффективной эксплуатации в пределах периода морального старения техники.