Теория и практика анализа стоимости жизненного цикла (LCC) на примере Дисковых насосов DISCFLO.
В 90-е годы, в условиях жесткой конкуренции, когда борьба за минимизацию расходов, включая затраты на изготовление и эксплуатацию оборудования, стала особенно острой, насос перестал быть просто оборудованием для продажи, которое затем ремонтируется и устаревшее заменяется новым без особого прицела на экономию расходов. Эта статья посвящена анализу затрат за срок службы (LCC) и тому, как эту концепцию можно успешно применить в особо сложных условиях эксплуатации насосов.
LCC (Life Cycle Cost) - это идея, час которой уже пробил. Хотя анализ затрат за срок службы оборудования (LCC) впервые был предложен уже 25 лет назад, до недавнего времени он оставался только теоретической концепцией, упоминаемой только в докладах по экономике и обсуждаемой на академическом уровне, но редко применяемой на практике.
Эта ситуация изменилась с принятием первых разделов (параграфов) ISO 14040, являющихся частью международного стандарта по охране окружающей среды (ISO 14000), в которых изложены
принципы и направления использования концепции Оценки Срока службы, ANSI в США, CEN в Европе и публикацией NORSOK - стандарта норвежской офшорной нефтедобывающей промышленности
(когда нефть добывается в море), использующей LCC в качестве базы для принятия инвестиционных решений по строительству объектов и установке оборудования.
Большинство LCC программ как и NORSOK были разработаны для особых отраслей промышленности и процессов.
Здесь предлагается модель LCC для насосных систем, базирующаяся на ANSI/SAE ARP 4293 стандарте. Опубликованный в 1999 г., этот стандарт первоначально предназначался для военной авиапромышленности, но сейчас уже находится на стадии признания его Американским Национальным Стандартом.
Когда лучше использовать анализ срока службы оборудования? Почему надо использовать анализ применительно к насосам?
Хотя в простых случаях эксплуатации насосов в LCC-анализе, вероятно, нет необходимости, однако в сложных условиях, расходы на покупку насоса могут оказаться незначительными по сравнению с текущими расходами в течение срока службы насоса. В этих трудных случаях расходы на чрезмерный износ, обслуживание, запчасти, незапланированные простои, потерю производительности, замену уплотнений и повреждения продукции в насосе будут составлять существенную долю в LCC, затмевая инвестиционные затраты и текущие эксплуатационные расходы.
Примеры таких сложных случаев эксплуатации насосов включают работу с высокоабразивными жидкостями, суспензиями с большим содержанием твёрдых веществ, шламы с вязкостью 500 сантипуаз или выше, жидкости
с высоким содержанием пузырьков вовлеченного воздуха или газа, чувствительные к сдвигу (тиксотропные или дилатантные, в которых возрастает вязкость или прочность с увеличением скорости сдвига в результате синерезиса),
и жидкости, содержащие хрупкие или вязкие (волокнистые) вещества.
Такие жидкости встречаются во всех сферах промышленности и именно к этим сложным для эксплуатации насосов случаям следует применять LCC анализ.
Борьба за экономию расходов в сложных условиях эксплуатации насосов.
LCC-анализ - это простая теория. Для насосных систем её можно выразить следующим: это оценка суммы всех денег, израсходованных прямо или косвенно на определённую насосную систему от начала и до конца,
включая фазы приобретения, владения и продажи (ликвидации) другим лицам.
Основные проблемы, с которыми приходится сталкиваться в трудных случаях функционирования насосов и являющиеся побудительными причинами внедрения мероприятий, приводящих к сокращению расходов, связанных с
эксплуатацией, перечисляются в Таблице.
| Cложные для перекачки жидкости | Проблемы, возникающие при эксплуатации традиционных насосных систем |
||
| Высокоабразивные жидкости | Преждевременный износ механизмов, связанный с ударами, центробежных и поршневых насосов. |
||
| Суспензии с высоким содержанием твёрдых веществ | Преждевременный износ, зависящий от природы твёрдого вещества; потеря производительности центробежных насосов, что приводит к простою. |
||
| Вязкость жидкости (свыше 500 сантипуаз) | Возможное забивание поршневых насосов приводит к резкому возрастанию эксплуатационных расходов. Потеря производительности приводит к простою. |
||
| Жидкости с включением пузырьков газа/воздуха | Избыточная кавитация и закупорка в центробежных насосах приводит к возрастанию эксплуатационных расходов, простоям. Возможность выхода из строя поршневых насосов. |
||
| Жидкости с крупными или волокнистыми (вязкими) частицами. |
Забивание приводит к возрастанию эксплуатационных расходов, простою центробежных и поршневых насосов. |
||
| Жидкости, чувствительные к сдвигу или содержащие хрупкие частицы. |
Разрушение продукции за счет ударов в центробежных, лопастных и поршневых насосах. |
| Проблемы, возникающие при эксплуатации насосов | Проблемы, возникающие при эксплуатации традиционных насосных систем |
||
| Пульсации | Укороченный срок службы уплотнений в центробежных насосах. Вибрация, ухудшение работы окружающих трубопроводов. Возможность дефектов продукции. |
||
| Высокая радиальная и осевая нагрузка | Сокращение срока службы уплотнений. Усталость металла вала и повреждение подшипников. |
||
| Невозможность работы "всухую" | Ограниченная гибкость производственного процесса. | ||
| Высокие требования по NPSH | Повреждения насоса вследствие кавитации. |
Существуют, безусловно, и другие пункты программы сокращения расходов, как например, освоение новой насосной системы, расход энергии, сжатого воздуха (если требуется и воды). Но они не являются столь важными факторами по сравнению с другими статьями программы или при выборе между конкурирующими насосными системами.
Преимущества анализа затрат за срок службы
Преимущества реализации LCC анализа можно классифицировать следующим образом :
Предоставляет аргументированные доказательства при принятии решения "в пользу экономии расходов" или "затратной концепции".
Имеется возможность сравнения конкурентных систем.
Допускается параллельный анализ альтернативных систем (например перекачка или перемещение).
Большая информированность при принятии решений.
Лучший мониторинг программы или процесса.
Для облегчения выбора оптимальных решений при ориентации на другие задачи допускается анализ выполнения различных уровней надёжности и ремонтопригодности (восстанавливаемости).
Что касается этапов LCC анализа, то при сравнении двух или более насосных систем, первым является идентификация основных характеристик оцениваемого процесса.
Какова природа жидкости? Абразивна ли она, вязка, имеет ли высокое содержание твердых веществ, содержит ли включения воздуха (газа, крупные частицы или волокнистый (вязкий) материал)? Чувствительна к сдвигу или содержит хрупкие вещества и, следовательно, существует ли риск повреждения продукции в насосе ?
Насколько неизбежен останов и каково его влияние на производительность ?
Из ответов на эти вопросы и складывается оценка существующей насосной системы и расчёт расходов, связанных с каждым фактором. (LCC также можно использовать для сравнения альтернативного оборудования; например, замена транспортёра насосом, но в этой статье мы не сможем остановиться подробнее на этом).
Сколько денег расходуется в месяц или в год на запасные части вследствие износа ?
Сколько рабочего времени тратится на ремонт, устранение забивания насоса и на незапланированные работы ?
Каковы затраты, связанные с остановом (невыпущенной продукцией)?
Сколько уплотнений заменяется в год из-за пульсаций насоса и высокой радиальной и осевой нагрузки ?
В случае хрупких и чувствительных к сдвигу продуктов следует также принять во внимание затраты, связанные с деструкцией продукта. Хотя это может быть самой большой и важной статьёй в LCC, однако именно этот фактор очень часто упускают из виду. Поскольку большинство насосных систем работают по принципу "столкновение", т.е. имеется большое количество контактов между жидкостью и насосным механизмом, появление такой проблемы неизбежно.
Рассмотрим обработку (перекачку) суспензии химических кристаллов.
Удары могут повредить до 40% продукта и/или снизить качество конечной продукции. Всё это выливается в значительную сумму, если учитываются розничная цена кристаллов и стоимость дополнительной продукции для возмещения потерь.
Оценка стоимости каждого из факторов - ключ к успешной реализации LCC анализа. Составление сметы затрат базируется как на анализе существующих, так и на учете прогнозируемых предстоящих расходов. В методиках оценки вначале используется статистический анализ данных прошлого периода, а затем прогнозируемые данные, основывающиеся на опыте эксплуатации предыдущих систем. В методиках оценки вначале используется статистический анализ данных прошлого периода, а затем прогнозируемые данные, основывающиеся на опыте эксплуатации предыдущих систем. По мере освоения LCC метода и создании базы данных по эксплуатации оборудования появляется возможность моделирования элементов логистики (материально-технического обеспечения). Моделирование позволит исследовать взаимодействие между случайными событиями и с отклонениями, связанными с каким-то моментом времени, а также более точно оценить недостоверные факты. Оценки (сметы) должны быть, насколько это возможно, точно отражающими стадию, на которой даётся эта оценка. Риск и неопределённости должны признаваться и оцениваться, если это возможно, и оценка должна быть согласованной, а также подходящей для реализации. Для получения значимого результата нет необходимости выполнять полностью все требования LCC анализа.
Реализация LCC анализа на практике.
Одним из основных мотивов отказа внедрения LCC анализа - это восприятие его как "сложной процедуры, требующей чрезвычайно много времени".
Как говорилось ранее, вы можете ограничиться только несколькими составляющими для расчета большинства общих затрат, т.е. в случаях трудных для эксплуатации насосов, включите начальные затраты на приобретение, затраты на запчасти и затраты труда на ремонт и эксплуатацию оборудования, расходы, связанные с простоем и потерей производительности, браком продукции, сроком службы уплотнений и т.д.
LCC анализ можно реализовать легко или трудно, в зависимости от того, как вы хотите его выполнить. Время, затрачиваемое на сбор и анализ необходимых данных для сравнения следует сопоставить с уровнем капиталовложений и уровнем проекта. Для покупки простого насоса, не требующего специального конструкторского решения или металлообработки, на подготовку анализа нужно не более часа. Для долгосрочного планирования или нескольких закупок насосов там, где необходима модернизация существующего производственного процесса, следует провести более тщательный анализ.
Говоря о том, что LCC действительно даёт возможность принимать решения, требующие меньших инвестиций, Дэвид Гесс, консультант по LCC для предприятий общественного пользования заметил: "Хотя большинство инвестиционных решений часто отражают общую сумму затрат за весь цикл эксплуатации оборудования, многие фирмы принимают тысячи решений, не принимая во внимание затраты за срок службы оборудования, но эти расходы могут приплюсоваться к большей части эксплуатационных расходов."
Риск и неопределенность.
При использовании методики прогнозирования в LCC анализе, необходимо признать вероятность риска и неопределенности. Ещё на начальной стадии проекта следует провести оценку экономической целесообразности и степень риска, связанного с элементами этого проекта. Риск может быть техническим или финансовым. Технический риск означает, что требуемое исполнение проекта не может быть достигнуто с использованием определенного уровня или типа предлагаемого насоса. Степень риска особенно важна, если вы хотите сравнить существующую насосную систему с одной из тех, с которыми у вас нет опыта работы.
Как вам получить данные, необходимые в качестве базы для расчета расходов в соответствии с LCC моделью ?
Во первых, это информация, прилагаемая производителем или дистрибьютером насоса. По общему признанию, она является достоверным источником, а во вторых, это данные, получаемые от конкретных пользователей действующего оборудования, которые более надежны, но более труднодоступны. Чтобы свести к минимуму или снизить риск, связанный с прежним опытом, вы могли бы на законных основаниях обратиться за гарантией к производителю. Политика отдельных производителей насосов по этому вопросу различна. Однако, если производитель предъявляет претензии к тому, что вы эксплуатировали насос в сложных условиях, то вам бесполезно обращаться к нему за гарантиями относительно уровня износа, поломки, срока службы уплотнений и т.д., чтобы сформировать базис для вашего LCC анализа.
Имеется ряд других факторов, которые следует учитывать в исчерпывающей LCC программе.
Во-первых, цена, которую вы в конечном счете платите за оборудование, зависит от изменений экономических условий в ходе выполнения этой программы. Поэтому, чтобы предсказать уложитесь ли вы в представленную смету расходов, необходимо учитывать проценты инфляции, изменение
процентных ставок, колебания обменного курса.
Второе, что следует принимать во внимание - это стандартность метода.
LCC анализ должен сопровождаться достаточным объяснением основных предполагаемых статей затрат по смете для того, чтобы обеспечить понимание и возможность отслеживания этих затрат. Соблюдение неизменности как в методах бухгалтерского учета, так и при калькуляции затрат очень важно. Так же важно установить точность расходных статей. Относительная точность LCC сметных статей помогает определить их величину, действительность (установить статистическое обоснование) и степень, до которой их можно использовать в нескорректированном виде для принятия будущих инвестиционных решений. В идеале, сметные расходы должны сопровождаться рейтингом чувствительности к большинству факторов, влияющих на показатели расходов. На начальной стадии реализации любой программы расходы можно только предсказать , в то время как на стадии ликвидации оборудования они становятся невозвратными издержками . Между двумя этими полюсами расходы включают комбинацию невозвратных , фиксированных , плановых и спекулятивных издержек. Помня, что LCC расчеты могут только повлиять на будущее , невозвратные издержки не принимаются во внимание при принятии решений.
Сравнения при выборе из двух и более насосов.
Здесь проводится сравнение совокупных расходов (включая расходы на
приобретение и дальнейшее обслуживание) трех насосных систем:
центробежный шламовый насос, пульсационный насос и дисковый насос.
Которые установлены на передаче типичной труноперекачиваемой среды-
вязкая, абразивная суспензия; со скоростью 300 об/мин, динамический подпор 30 м.
1. Засорение аппарата ведущее к останову и ремонту.
2. Заменены статор и ротор.
3. Сбой универсального уплотнения.
4. Сбой уплотнения из-за радиальных нагрузок.
5. Засорение аппарата ведущее к останову и ремонту.
6. Заменена крыльчатка.
После установления основных статей расходов и оценки этих расходов через определенный период времени эксплуатации ( например через год ) или через прогнозируемый срок службы насоса можно проводить сравнение между двумя и более насосными системами . Здесь не учитываются расходы на ликвидацию насосов . На рисунке представлен график общих затрат за 2-х летний срок службы насосов 3-х конкурирующих моделей в сложных условиях эксплуатации . И теперь остается только сделать выбор в пользу насоса с самыми низкими издержками от момента создания до момента ликвидации. Это будет наиболее экономически обоснованное решение.
Хотя LCC анализ широко известен и одобрен как концепция , существуют некоторые препятствия для его внедрения . Один из самых главных барьеров - это раздельное ведение бухгалтерских смет по инвестициям в основной капитал и смете текущих расходов , что является практикой для заводов-изготовителей . Оправданием этому может служить желание свести к минимуму инвестиции для скорейшего получения прибыли . Однако, близорукость такого подхода становится очевидной , так как потом компании испытают на себе принятие непродуманных решений о покупке насоса , что влечет за собой возрастание эксплуатационных расходов.
Другим препятствием для реализации LCC анализа , упоминаемом выше, является время , затрачиваемое на сбор необходимой информации . С появлением компьютеров эта проблема исчезает . Использование новейшей техники программирования намного упрощает и ускоряет LCC расчеты. Более того, опыт показывает , что компании, применяющие постоянно LCC анализ при покупке оборудования , экономят время и , в конечном счете , деньги.
Несмотря на все это LCC анализ - только путь для принятия взвешенных решений , касающихся максимизации производительности и прибыльности . Лучшим советом для реализации LCC программ - просто не делать ее более трудной , чем она должна быть . Это относится к риску, связанному с принятием инвестиционных решений , и оправдании руководствованием здравым смыслом и опытом . И следует помнить , что LCC анализ очень важен при сравнении 2-х и более насосных систем , а не для поиска абсолютной величины общих расходов.
Учитывая все это , некоторые насосы сразу же выходят из конкуренции при выборе вами нужного оборудования.
Заключение
Время принятия инвестиционных решений , базирующихся только на капитальных затратах , когда чековая книжка для эксплуатационных расходов всегда наготове , прошло . Менеджмент наблюдает увеличение общих расходов по владению собственностью , другими словами LCC , и признает необходимость избавления от большей части закупок оборудования . Поэтому вопрос о том , стоит ли проводить анализ LCC или нет , уже не стоит на повестке дня .
Перейти в раздел, посвященный преимуществам Дисковых насосов DISCFLO