Проектирование судов

Критерии эффективности проекта

Критерии для оценки варианта могут быть выдвинуты различные. В известной мере в качестве таких критериев могут быть взяты размеры судна, его водоизмещение. При введении ограничений на размеры судна можно не рассматривать те варианты судов, размеры которых выходят за эти пределы, принятые в качестве ограничений.

Для экспедиционных, научно-исследова

тельских судов, военных кораблей в качестве критерия издавна используют водоизмещение, так как для них грузоподъемность не играет большой роли (т.е. тоже принимают ограничения в качестве критерия). Для транспортных судов в качестве одного из возможных технико-эксплуатационных критериев приемлемости проекта можно использовать наибольшее значение коэффициента утилизации водоизмещения.

Кроме того, можно применять критерий, выдвинутый Дэвидсоном: транспортный момент Dυs, где D – полная масса транспортного средства, т; υs – его расчетная скорость, уз.

Желание достичь максимума Dυ противоречит требованию о минимуме D. Увеличение D, как правило, положительно сказывается на провозоспособности, т.е. на способности судна данного типа перевезти определенное количество соответствующего груза в единицу времени. В общем случае под грузом следует понимать ту часть нагрузки судна, транспортировка которой определяет основное назначение судна. Для грузовых судов – это их полезная грузоподъемность Рг, т.

Совершенно ясно, что при данной грузоподъемности (полезной нагрузке) и других требованиях к судну (скорость, дальность плавания) желательно иметь наименьшее водоизмещение.

Провозоспособность судна может рассматриваться как технико-эксплуатационный критерий оценки судна, хотя значение этого критерия зависит не только от характеристик судна.

Годовая провозоспособность судна (т·мили)

Q = P t υэ,

где Р – средняя масса одновременно перевозимого груза, т; t – ходовое время за год, час; υэ – средняя ходовая (эксплуатационная) скорость, уз.

Учитывая, что Р = ηрРг = ηрηгD, t = 8760ηt, где ηр – коэффициент использования чистой грузоподъемности при эксплуатации, ηг – коэффициент утилизации водоизмещения по чистой грузоподъемности, ηt – коэффициент использования полного годового времени, 8760 – число часов в году; υэ = ηυυs, где ηυ – коэффициент использования скорости, имеем

Q = 8760 ηDυDυs,

Коэффициент использования транспортного момента,

ηDυ = ηр ηр ηυ ηt.

Коэффициент ηt зависит от времени пребывания в течение года в портах tп и в ремонте tр,

.

Значение tп зависит прежде всего от нормы грузовых работ, значение tр – от надежности корпуса и механизмов судна, от его ремонтопригодности.

Коэффициент использования (утилизации) ηр чистой грузоподъемности зависит от степени загрузки судна, которая, в свою очередь, зависит от удельного погрузочного объема груза μг, его партионности. При высоком значении удельного погрузочного объема ηр уменьшается, что приводит к недогрузке судна. Кроме того, значение этого коэффициента зависит от наличия груза в порту погрузки и даже в какой-то степени от конкурентоспособности судна.

Сомножители формул для Q и ηDυ не являются независимыми друг от друга. Так, ηг может уменьшиться при увеличении υs. В то же время при увеличении υs может повыситься ηр, так как быстроходным грузовым судам отдают предпочтение при фрахтовании перед тихоходными, т.е. менее конкурентоспособными.

Проанализированный эксплуатационно-технический критерий пригоден для оценки грузовых судов. Для судов иного назначения могут быть предложены другие критерии. Например, для промысловых судов им может быть годовая производительность судна, выраженная массой добываемой за год продукции.

Все приведенные выше критерии оценки оптимальности судна не учитывают чисто экономических показателей. Однако основными критериями, по которым выбирают оптимальный вариант, являются критерии, связанные со стоимостными характеристиками постройки и эксплуатации судна.

Такая оценка предусматривает сопоставление эффекта, текущих затрат и капитальных вложений. Под капитальными вложениями К понимают стоимость постройки судна (с учетом затрат на проектирование, подготовку и освоение производства). Текущие затраты S (или эксплуатационные расходы) представляют сумму годовых расходов на топливо, заработную плату экипажа, текущий ремонт и пр. Под эффектом понимается годовой объем выполняемой судном работы. Для грузового судна этот объем в натуральном исчислении есть провозная способность Q или, в денежном выражении – годовой доход от эксплуатации судна С.

При проектировании судов оценивают общую (абсолютную) и сравнительную экономическую эффективность судна. Критерием общей эффективности является отношение годовой прибыли к капитальным вложениям

или срок окупаемости капиталовложений

.

Наилучшим из сравниваемых судов является то, которое характеризуется smах или tmin.

Критерием сравнительной экономической эффективности является абсолютная величина приведенных затрат Sп, которые представляют собой сумму текущих затрат S, и доли капитальных вложений: Sп = S + kнормК, где kнорм ≈ 0,12 – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложении.

Сравнение двух судов, имеющих разные эксплуатационно-технические характеристики по приведенным затратам, может оказаться неубедительным. Поэтому анализируют приведенные затраты, отнесенные к единице величины эксплуатационной характеристики. Для грузовых судов принимают относительные приведенные затраты

.

Оптимизация состава флота и характеристик проектируемых судов

Задачи оптимизации состава флота и характеристик, указываемых в задании на проектирование, включает прогнозирование развития различных типов судов и установление потребности в них. Первая часть задачи решается на основе тенденции развития судостроения, а также предположений по совершенствованию судов традиционных типов или созданию новых.

В общем виде задачу можно сформулировать следующим образом: установить оптимальный в экономическом отношении состав флота обеспечивающий планируемые грузоперевозки при выполнении условий, сопутствующих постройке и эксплуатации судов (при наличии ограничений в части использования существующих судов, возможностей судостроительных предприятий, ограниченности глубин фарватера, размеров партий груза и т.п.).

Будем считать, что тип судна определяется такими характеристиками, как грузоподъемность, грузовместимость, тип и мощность СЭУ (или скорость судна) и другими требованиями технического задания.

Прежде всего, определяют, подбирают и анализируют характеристики: грузопотоков, природно-навигационных условий, морских портов и других элементов береговых служб морского флота.

 Скачать реферат