Как рассчитать производительность техники для строительной компании

Или как OFR-отчеты «КОМЕК» помогают планировать расширение парка машин

Строительная компания готовится разрабатывать новый проект. Какого производителя выбрать, какие модели и в каком количестве, чтобы как можно быстрее выйти на плановую производительность, а заодно и быстрее окупить новые машины? Или предприятие хочет обновить существующий парк, чтобы увеличить темпы и объемы добычи. Наугад определять класс техники — так легко ошибиться на долгосрочных проектах. Можно промахнуться и на короткой дистанции. Например, если окажется, что производительность нового экскаватора не соответствует производительности остальной техники в технологическом процессе.  

Как программа Komatsu помогает подбирать технику для нового объекта

Перед тем, как закупить машины на проект, на предприятии составляется бизнес-план. Его подготовку можно условно разделить на несколько этапов.

1. Компания определяет источники финансирования и объем средств, который она готова вложить в закупку техники.
2. Составляет перечень машин, которые нужны, чтобы технологический процесс был непрерывным.
3. Изучает рынок предложений техники
4. Рассчитывает финансовую составляющую эксплуатации техники (цена приобретения, стоимость эксплуатации, сроки окупаемости техники).
5. Сопоставляет возможности техники с производственными мощностями и плановыми показателями.

На этапах со 2-го по 5-й компании-клиенту способен помочь дистрибьютор техники.

Предприятия, как правило, подбирают технику, сопоставляя модели разных производителей по цене приобретения, стоимости владения, производительности и итоговых данных в виде себестоимости тонны или кубометра произведенного материала.

В этом им помогают дистрибьюторы, которые рассчитывают количество и класс техники под задачи предприятия, с учетом логистики объектов и других вводных данных. Специально обученные специалисты — application engineers (проектные инженеры) — замеряют производительность участка за определенный отрезок времени (несколько часов или смену), сопоставляют эти данные со статистикой клиента за более долгий срок (например, за год) и с плановой производительностью объекта. По этим вводным моделируется совместная работа различных видов и моделей техники, как уже существующей в парке клиента, так и новой, которую тот планирует приобрести. У Komatsu для этого есть программа OFR (Optimum Fleet Recommendation — «Рекомендации по оптимизации парка техники»). Расскажем подробно, как работает программа и для чего нужны OFR-отчеты.

Что показывают OFR-отчеты

Общий вид карьера клиента со схемой плеча отката самосвала

Это вид сверху на карьер, где добывают строительный песок для производства бетона и кладочных растворов. Владелец карьера, многопрофильная строительная корпорация, пригласила application engineer от «КОМЕК», чтобы подобрать оптимальную новую технику. Клиенты рассчитывали увеличить производительность, приобретя новый бульдозер для вскрышных работ и 20–30-тонный экскаватор для работы на вскрышном участке.

Как рассчитывалась производительность экскаваторов Komatsu

Вводные данные, с которыми работал «КОМЕК»:

• плановый режим работы карьера: дни/год и часы/смена;
• объем вскрышных работ;
• объемный вес грунта в тоннах на кубометр;
• коэффициент разрыхления грунта;
• действующая на карьере техника и ее показатели:
• часовая производительность экскаваторов клиента (ЭО 4121);
• объем кузова самосвалов и плечо отката самосвалов до отвала;
• средняя продолжительность рейса самосвала;
• максимально возможный объем перемещения грунта действующей техникой клиента;
• производительность комплекса при использовании экскаваторов Komatsu PC220-8M0, РС300-8M0 и PC400SE-7:

1. с самосвалами клиента (КрАЗ-255 с объемом кузова 8,8 м3);
2. с возможной заменой самосвалов на 20-тонные Камаз-6520.

Расчеты текущей эффективности техники на карьере показали: машины сильно изношены (коэффициент технической готовности — не выше 50 %), нет смысла даже использовать два самосвала на один экскаватор, его загрузка будет всего 46 %.

Моделирование с новыми экскаваторами Komatsu дало такую картину:

Если заменить экскаватор клиента ЭО 4121 на экскаваторы Komatsu PC220 и РС300 с двумя самосвалами на каждый, производительность составит 161 и 185 м³/час. Эффективность использования экскаваторов составит 72 и 70 %, самосвалов — 75 и 82 %. Но отчеты составляются непредвзято. Потому исследователь отметил: самосвалы КрАЗ в этом случае будут работать на пределе своих возможностей. Из-за огромной наработки они просто не смогут достигнуть расчетных показателей, новые экскаваторы будут простаивать и не принесут владельцу той прибыли, на которую он рассчитывает.

Максимальную производительность на карьере можно было бы получить, заменив парк самосвалов на более новые машины большей вместимости, а экскаватор — на РС400-7SE.

Но в данной ситуации полная замена всей техники в цепочке — это совсем не те расходы, на которые рассчитывал клиент.

Как рассчитывалась производительность бульдозеров Komatsu

В исследовании отдельно считалась производительность бульдозеров Komatsu на вскрышных работах в этом же карьере.

Для расчетов использовались характеристики бульдозеров Komatsu D65EX-16 и Komatsu D155-А5: их производительность без предварительного рыхления грунта и с использованием рыхлительного оборудования.

Учитывались такие вводные:

• тип грунта;
• заполняемость отвала;
• возможное проскальзывание гусениц;
• скорость перемещения земснаряда;
• расстояние перемещения.

Расчеты показали такую производительность бульдозеров на песчаном карьере (при среднем расстоянии перемещения и рыхления 40 м).

Моделирование производительности бульдозеров при совмещении рыхления и толкания грунта.

В итоговых рекомендациях клиенту значилось: с бульдозером D155-А5 с полусферическим отвалом выемка 15 000 м³ без предварительного рыхления займет 5 рабочих смен по 11 часов. А если совмещать рыхление и толкание, то 13 рабочих смен.

Итак, в отчете владелец карьера получил объективный аудит производительности его объекта и парка техники и советы, как и за счет чего можно нарастить эффективность работ. Так получилось, что клиента фактически отговорили от приобретения экскаваторов, раз его парк самосвалов не позволяет реализовать их возможности. В итоге компания арендовала у «КОМЕК МАШИНЕРИ» тяжелый бульдозер на этот карьер.

Можно ли получить больше данных?

Отчет может быть еще более подробным. Например, по желанию заказчика можно рассчитать стоимость владения техникой на несколько лет вперед с учетом сроков и объемов ТО и плановых ремонтов, а также итоговую себестоимость тонны вывезенного материала. Но все зависит от задач клиента.

Например, расчеты парка техники в программе OFR широко применяются в горном деле. Но в строительстве иные горизонты планирования. Моделирование со множеством параметров техники и с детальной привязкой к местности, грунтам и проч. полезно для стационарных объектов, например для песчаных или щебеночных карьеров. То есть там, где работа идет много лет подряд с цикличными передвижениями. В дорожном строительстве или нефтегазе работа сезонная, и здесь действуют иные закономерности и правила расчета эффективности спецтехники.