Выгода потребителя при внедрении в практику инициативы "7=2"
Представлена методика выбора насосного оборудования по совокупной стоимости владения – критерию Life Cycle Cost (LCC). На сайте www.7-2.su размещена программа, с помощью которой можно вычислить значения критерия LCC в зависимости от мощности насоса. В качестве объекта расчета LCC выбраны погружные насосы в связи с их широким применением на модернизируемых и строящихся канализационных станциях.
Ключевые слова: погружной насос, канализационная насосная станция, рабочее колесо, электроэнергия.
С 2010 г. появилось немало публикаций о программе «7 = 2». Эта инициатива способствует прогнозируемому управлению насосным оборудованием и освобождает потребителей от поиска оригинальных запасных частей и специального инструмента, содержания многочисленного штата квалифицированных ремонтников, обязательного профилактического обслуживания, рисков, связанных с колебаниями валютных курсов и инфляцией [1]. При всей убедительности приводимых в статьях аргументов в пользу этой программы основаны они, скорее всего, на логике, чем на расчетах.
Однако любая вновь предложенная стратегия или инициатива требует для обоснования расчетов, желательно математических. Цель анализа – рассчитать выгоду потребителя при внедрении в практику инициативы «7 = 2» по сравнению с использованием европейского насосного оборудования. Задачи анализа – определить слагаемые затрат при выборе насосного оборудования по вариантам «Западная Европа» и инициативы «7 = 2» (сайт www.7-2.su).
Актуальность анализа обусловлена необходимостью технико-экономического обоснования стратегии «7 = 2», а также возможностью разработки наглядного инструмента для ее пользователей. При этом необходимо учитывать, что существует ценовая зависимость от мощности насосного оборудования, и разброс средних цен предполагается существенным.
В качестве объекта исследования были выбраны погружные насосы, поскольку их использование на модернизируемых и строящихся канализационных насосных станциях весьма актуально, хотя и затратно. При этом доля затрат на производство собственно погружного двигателя ориентировочно составляет 2/3 от общих затратна комплексное изделие (что подтверждает факт существования зависимости затрат от мощности оборудования).
Основным критерием сравнения была выбрана совокупная стоимость владения LCC. В международной практике этот критерий используется при проведении тендеров на оборудование.
В России достаточно известны методы, основанные на сравнении экономической эффективности работы оборудования по показателю приведенных затрат. Методы похожи друг на друга, поскольку основные составляющие (капитальные вложения и эксплуатационные затраты) трактуются единообразно. Несмотря на удобство применения, эти методы не отражают современные экономические процессы (например, инфляцию, кредитование, возможность более точной технико-экономической оценки долгосрочных проектов).
Совокупную стоимость владения (по вариантам сравнения) принято определять по формуле:
где Cic – капитальные затраты (строительные работы, стоимость оборудования); Cin – затраты на монтаж и пусконаладку; Ce – затраты на электроэнергию; Co – текущие затраты (в основном на оплату труда обслуживающего персонала); Cm – затраты на сервисное и техническое обслуживание (текущий и плановый ремонт, при необходимости замена оборудования); Cs – затраты по причине простоя (упущенная выгода) или потери производительности; Cenv – затраты на охрану окружающей среды и предотвращение ущерба; Cd – затраты на утилизацию, остаточная стоимость оборудования для его будущего использования.
Составляющие Ce, Co, Cm, Cs и Cenv относятся к эксплуатационным затратам, при расчете которых во внимание принимается годовой темп инфляции p [2; 3], который требуется компенсировать процентной ставкой i, выраженной в долях единицы:
где n – расчетный период (n = 7 лет); Сp, Cn – текущие и предстоящие через n лет затраты; i – процентная ставка, принимаемая с учетом депозитных ставок банков высшей категории надежности (в настоящее время i ≈ 16%); p – годовой темп инфляции (p = 12%).
Для приведения затрат и результатов, полученных в различные моменты времени в ходе реализации проекта, к сопоставимому виду необходимо использовать коэффициент дисконтирования, так как очевидно, что ценность эквивалентных денежных средств в разные периоды неодинакова.С учетом коэффициента дисконтирования формула (2) примет вид:
В качестве интернет-ресурса использован сайт www.7-2.su.
Анализ включает определение зависимости ценообразования насосов Cin, ремонтных затрат по замене базового ремонтного комплекта Cmб.р и рабочего колеса Cmр.к, затрат на электроэнергию Ce, расчет LCC по вариантам и их представление в виде диаграмм.
Методика сравнения заключается в том, что по установленной мощности требуемого насоса в диапазоне от 1,5 до 710 кВт можно получить величину выгоды потребителя в рублевом эквиваленте. При этом требуется найти зависимости, которые достаточно легко обрабатываются, например в стандартных расчетных таблицах MS Excel, и затем представляются в виде диаграмм по сравниваемым вариантам.
Наиболее приемлемым с точки зрения аппроксимации к характеру зависимостей оказалось приближение полиномами по методу наименьших квадратов. Для решения подобных задач в набор базовых функций Excel включены средства, позволяющие производить регрессионный анализ функциональных зависимостей.
Для описания величины достоверности существования зависимостей использовался коэффициент детерминации R2 (редактор таблиц MS Excel трактует название R2 в общесмысловом значении как «величина достоверности аппроксимации», что не совсем правильно по отношению к устоявшемуся в России термину):
где yi – наблюдаемое значение зависимой переменной; i – значение зависимой переменной по уравнению регрессии; i y – среднее арифметическое зависимой переменной.
Значение коэффициента детерминации, равное 1, означает полную функциональную зависимость между переменными. Модели с коэффициентом детерминации выше 0,8 можно признать достаточно хорошими. Для подтверждения самого факта существования зависимости коэффициент детерминации должен быть не менее 0,5.
Элементы совокупной стоимости владения LCC, как правило, выбираются к сравнительному расчету в соответствии с логическими требованиями. Так, например, цена насосов Cic имеет большое значение для покупателя, поскольку отражает размер инвестиций, а величина затрат на сервисное и техническое обслуживание Cm – последующие расходы. В соответствии с задачами анализа и выгодой потребителя, Cm была разделена на две составляющие – ремонтные затраты по двухразовой замене базового ремонтного комплекта Cmб.р и ремонтные затраты по одноразовой замене рабочего колеса насоса Cmр.к.
р.к. Затраты на электрическую энергию Ce хотя и не различаются по вариантам сравнения, но очень важны для потребителя, поскольку являются показательными в соотношении относительно Cic, Cmб.р и Cmр.к.
Элементы затрат Cin, Co, Cs , Cenv, Cd были исключены из сравнительных расчетов, так как принимались бы идентичными и не влияли бы на результаты анализа. Подобное исключение одинаковых параметров является довольно стандартным решением при сравнении вариантов по совокупной стоимости владения.
Методика сравнительного анализа включала определение ключевых параметров с учетом следующих условий:
цены на импортное оборудование и запасные части формировались в соответствии с практикой российского рынка и с учетом транспортных затрат до Москвы, затрат на услуги таможни, налога на добавленную стоимость;
элементы затрат Cmб.р и Cmр.к включают в себя закупочные цены, а также затраты на сервисное и техническое обслуживание (рассчитывались из условия стоимости ремонтных работ 2750 руб. за 1 нормо-час). Продолжительность ремонтных работ определялась в соответствии с мощностью и массой агрегатов, грузоподъемностью механизмов (в тоннах) по группам: до 0,6; 0,6–2; 2–5,5; 5,5–10. Кроме того, рассчитывались затраты по замене (один раз в год) масла, включая его цену и стоимость собственно работ по нормо-часам. Годовая инфляция по закупке запасных частей принималась равной 8%.
Элементы затрат Ce определялись из условия стоимости электроэнергии 2,5 руб/кВт и наработки 2000 моточасов в год. Мощность насосов принималась равновеликой по сравниваемым вариантам, поскольку предварительные сравнения показали ее сходимость (рис. 1).
Замена рабочих колес насоса Cmр.к – это прерогатива потребителя, поскольку связана с трудно прогнозируемым износом ввиду возможного влияния абразивности и (или) агрессивности перекачиваемой жидкости или шлама. Оба расчетных варианта предполагают одноразовую замену рабочих колес за период 7 лет.
Программа «7 = 2» предполагает затраты Cmб.р по замене ремонтных комплектов (2 раза) в течение расчетного срока 7 лет. Это реальные затраты, их величина указывается как «затраты ЗАО «ВИВ». Вместе с тем, они не входят в общую сумму LCC по варианту «7 = 2», поскольку не распространяются на заказчика.
Выгоду потребителя предлагается рассчитывать как разность по двум сравниваемым вариантам LCC – «Западная Европа» и «7 = 2».
На начальном этапе расчета разброс данных по цене рабочих колес Cmр.к соответствовал довольно низким величинам коэффициента детерминации R2 = 0,4219. Эта же величина в условиях цен на погружное насосное оборудование Cic составила 0,6811, а в условиях ремонтных затрат по замене базового ремонтного комплекта Cmб.р – 0,6124. Это потребовало определенного подхода к выборке данных.
Перекачивать различные жидкости можно насосами, отличающимися по скорости вращения рабочих колес и коэффициентам быстроходности ns. Это существенно влияет на геометрические размеры гидравлических частей насосов (рабочих колес и «улиток») и, соответственно, цены на их производство. Цена на производство электродвигателей также зависит от скорости вращения рабочего колеса насоса. Потребитель выбирает из множества технических вариантов наиболее подходящий по цене. Так же поступили и специалисты ЗАО «ВИВ», опираясь на многолетнюю практику внедрения насосного оборудования.
Из рис. 2 видно, что на промежуточном этапе расчета достигнута довольно высокая достоверность величин: для Cic R2 = 0,9577, для Cmб.р R2 = 0,9209. Разброс цен может достигать ± 30%, однако высокие значения R2 свидетельствуют о том, что зависимости имеют высокую степень достоверности.
Эмпирические уравнения показателя совокупной стоимости владения LCC также детально анализировались с целью увеличения коэффициента детерминации R2 . Так, было замечено, что описание выборки данных зависимостей в диапазоне указанной мощности насосов (от 1,5 до 710 кВт) заметно снижает этот параметр. Это логично. Производство малых и средних насосов, как правило, выполняется на поточных линиях, а производство крупных насосов – в условиях стендовой сборки. На цену запасных частей это также серьезно влияет. Поэтому было принято решение описывать зависимости не одной общей, а двумя кривыми. При этом система двух уравнений имеет решение в точке их пересечения.
Характеристики уравнений, дающие наиболее достоверные результаты, были определены как полиномиальные второй и третьей степеней. Полиномы повышенных степеней (4–6) слишком чувствительно отражают недостатки данных выборки. Поставленная задача достаточно сложна, при этом результат должен отражать общие характерные тенденции. Окончательный результат обработки выборки данных представлен в таблице, где приведены эмпирические уравнения показателя совокупной стоимости владения LCC в зависимости от установленной мощности насосов Pin(x = Pin) в диапазоне 1,5–710 кВт.
С помощью правильной выборки данных удалось существенно повысить параметр достоверности полиномиальной зависимости, выраженный коэффициентом детерминации R2 от 0,8491 до 0,9488 для всех найденных уравнений.
Выгода потребителя рассчитывается как разность по двум сравниваемым вариантам.
Первый вариант отражает затраты потребителя при закупке западноевропейского насосного оборудования и его эксплуатации в течение 7 лет. За этот период потребитель закупает ремонтные комплекты (2 единицы) и рабочие колеса (одну единицу), самостоятельно производит сборкуразборку насосов, а также ежегодно – замену масла.
Второй вариант отражает затраты по программе «7 = 2». Потребитель производит закупку насосного оборудования и один раз в 7 лет заменяет рабочее колесо с частичной разборкой насосного агрегата. Основные затраты по ремонту, закупке запасных частей и замене масла несет продавец. Эти затраты продавца включаются в выгоду потребителя.
Результат расчета выгоды потребителя в стандартных таблицах MS Excel пропорционально величинам LCC представлен на рис. 3. В соответствии с методикой, затраты ЗАО «ВИВ» не входят в общую сумму LCC. Принимая во внимание граничные условия (мощность насоса 1,5–710 кВт), выгода потребителя составляет от 16,8 до 48,5% по сравнению с западноевропейским вариантом.
Таким образом, при вводе мощности погружного насоса решается задача по определению выгоды потребителя при внедрении в практику инициативы «7 = 2». Уравнения, приведенные в таблице, для удобства пользования методикой заведены в интернет-портал www.7-2.su.
Выводы
Разработанная общедоступная методика выбора насосного оборудования значительно упрощает выполнение расчета совокупной стоимости владения по показателю LCC. Математически с достаточной достоверностью доказано экономическое преимущество применения погружных насосов китайского производства, поставляемых по программе «7 = 2» с 7-летней гарантией, в сравнении с западноевропейскими насосами с гарантией 2 года.
