ZPRAVODM
VÝZKUMNÝ ÚSTAV PAUVOENERGETICKÉHO KOMPLEXU
OBSAH Ing. Jaroslav Škarda MODELOVÁNÍ V Ý K O N B A ZATÍŽENÍ ELEKTRIZAČNÍ SOUSTAVY PRO DLOUHODOBÉ PROGNÓZOVANÍ
3
Inq. Štefan Raninec MODELOVANIE PREVÁDZKY JADROVÝCH ELEKTRÁRNÍ POMOCOU PROGRAMU MORNAP
8
Ing. Jo2ef Nedorost, CSc. VYUŽITIE HYDROENERGETICKÝCH ZDROJOV ČSSR V POSLEDNOM OBDOBÍ
19
Ing. Rudolf Rameš JEDNOTNÁ METODIKA STANOVENÍ VÝKONNOSTI TECHNOLOGICKÝCH KOMPLEXU NA POVRCHOVÝCH DOLECH
23
Ing. Zdeněk Mašek MODEL ŘÍZENÍ CYKLICKÝCH OPRAV TĚŽEBNÍCH STROJU NA POVRCHOVÝCH DOLECH
32
Inq. Jan Emmich MIKROPOČÍTAČOVÝ SYSTÉM PRO ŘÍZENÍ VYHODNOCOVACÍHO ZAŘÍZENÍ COORDIMETR
38
Ing. Vladimír Pazdera HMOTNÁ STIMULACE ROZVOJE VĚDY A TECHNIKY
42
Ing. Petr Kučera, ing. Pavel Bohuslav METODICKÉ POKYNY K TVORBĚ, SCHVALOVÁNÍ A VYHLAŠOVÁNÍ SBORNÍKU NORMATIVNÍCH HODNOT SPOTŘEBY PRÁCE
50
INFORMACE Dušan Válek SOUČASNÁ A BUDOUCÍ ÚLOHA UHLÍ VE SVĚTOVÉ ENERGETICE
53
Řídí redakční rada: Předseda redakční rady: Ing. Evžen Synek, CSc. Tajemnik redakční rady: Helena Kuniková Členové redakční rady: RNDr. Ivan Imramovský, CSc. Ing. Pavel Erban Ing. Jaroslav Kučera Ing. Jan Roušek Ing. Karel Smíd Ing. Václav Šímúnek Ing. Jaroslav Veselý. CSc. Redakce: Helena Kunikova, tel. 21 30 590 Distribuci provádí: Výzkumný ústav palivoenergetíckého komplexu, odbor 122. VTEI Praha 1. Vladislavova 4, PSČ 11372 Vydává: VUPEK. Určeno pouze pro vnitřní potřebu Ev. č. ÚVTEI 83009 Grafické zpracovaní: VNMON
MODELOVÁNÍ VÝKONŮ A ZATÍŽENÍ ELEKTRIZAČNÍ SOUSTAVY PRO DLOUHODOBÉ PROGNÓZOVANÍ Ing. Jaroslav Škarda
V článku jsou vysvětleny nové metodologické přístupy, uplatněné v současné verzi modelového souboru MZES. Původně byl MZES /Modelování ^atížení elektrizační ísoustavy/ koncipován jako operativní nástroj k tvorbě a matematicko-statistickému zpracování prognostických průuěhů zatížení ES v dlouhodobé perspektivě. Ha jedné straně tedy pohotově poskytoval řešení zadaných tíloh, na straně druhé však zkoumal elektrizační soustavu pouze z pohledu spotřeby elektřiny. Další řešitelské práce v souladu s uživatelskými záměry logicky vedly k začlenění strany zdrojů ES do modelového souboru a to tak, aby MZES neztratil svou velkou přednost - operativnost poskytovaných řešení. Proti dřívějším verzím dochází k zásadní změně i v metodě konstrukce prognostického průběhu zatížení. Elektrizační soustava je nadále pojímána jako jednouzlový model, proto se nezkoumají vztahy v el. sítích. Úlohy, řešené modelovým souborem MZES, se dají globálně nazvat jako "hledání kompromisu v dialektickém konfliktu mezi stranou zdrojů /výkony ES/ a stranou spotřeby /zatížením ES/". Tomu odpovídá i metodologická struktura modelového souboru. MZES se skládá ze dvou hlavních částí. Jsou to: 1. konstrukce a matematicko-statistické
zpracování kalendářního průběhu zatížení
/876O průměrných hodinových hodnot zatížení za období 1 roku/, 2. výpočet výkonové struktury zdrojového parku elektráren. Konstrukce prognostického kalendáře zatížení se dosud prováděla jednoduchou metodou na základě afinity minulého a budoucího průběhu zatíženi / 4 / , /5/. Pouze časový průběh segmentu spotřeby EVUV /Elektrické vytápění a el. ohřev užitkové vody/ se podrobně modeloval v závislosti na průběhu ostatní spotřeby i jiných faktorech /venkovní teplota vzduchu, počty bytových jednotek, vybavených různými typy spotřebičů EVUV, apod./. I takový přístup má bezesporu své opodstatnění. Rychle rostoucí objemy a "tvárnost" EVUV, usměrňovaného tarifní politikou a přímo řízeného prostředky Hromadného dálkového ovládání /HDO/, stojí v ostrém kontrastu s pozvolným historickým vývojem průběhu ostatní spotřeby. Nově navržená segmentová metoda se opírá o rozsáhlé statistické soubory empirických dat a o prognostická data o vývoji zvolených segmentů spotřeby. Princip metody můžeme shrnout do dvou kroků: 1. dekompozice kalendářního průběhu zatížení výchozího roku na elementární průběhy segmentů spotřeby, 2. zpětné sestavení výsledného kalendáře zatížení za cílový rok ze samostatně modelovaných průběhů po jednotlivých segmentech. Dekompozice je provedena na 21 segmentů, volených tak, aby každý svým objemem elektřiny představoval významnou část úhrnné spotřeby ES /tab. 1/.
T a b . 1 - Výčet segmentů spotřeby elektřiny
pořad, číslo
roční spotřeba elektř. /TWh/
název segmentu
1
Průmysl paliv
8.077
2
Energetický
7.321
3
Hutnictví železa
4
Hutnictví neželezných kovů
5
Chemický a gumárensko-osinkový
6
Stroj írenství
7
Elektrotechnický a kovodělný
8
Průmysl stavebních hmot
2-332
9
Průmysl dřevozpracující
0.767
průmysl
7.550 1.853 průmysl
5.842 4.. 380
průmysl
1.871
10
Průmysl papíru a celulózy
1.942
11
Průmysl skla, porcelánu a keramiky
0.994
12
Textilní průmysl, Konfekční průmysl
1.675
13
Průmysl potravin a pochutin. Výroba mrazírenská, zřídelní a tabáková
1.690
14
Ostatní průmyslová odvětví
0.489 0.600
15
Stavební výroba
16
Doprava
2.652
17
Ostatní odvětví výrobní sféry
0 .522
18
Čerpání P V E
0
19
Sítové ztráty
5.469
20
EVUV
21
Ostatní spotřeba ES
17.510
Spotřeba ES celkem
78.488
906
4.046
K vytvoření 16 segmentových průběhů /pořad, čísla 1, 3 až 1 7 / se využilo statistic kého vzorku odběrových DDZ organizací ČSSR, vybavených registračním zařízením CODEMAXIPRINT. Průběh zatížení segmentu č. 18 /Čerpání P V E / a průběh celkové s p o -
třeby ES pocházejí z podkladů ČSED "Přehled zdrojů". Pro segmenty č. 2, 19 a 20 by ly hodnoty vytvořeny uměle, byt za cenu jistýcl? zjednodušení a nepřesností. Posled ní segment č. 21 - Ostatní spotřeba ES - zbyl z celkového zatížení po odečtení
ostatních dvaceti průběhů. Roční spotřebou elektřiny 17.5 TWh představuje 22 % spo třeby E S . Zvažují se možnosti jeho dalšího členění. Segment zahrnuje: - spotřebu maloodběru bez EVUV /soc.maloodběr, zemědělství, obyvatelstvo/ - zemědělství na středním odběru a velkoodběru, - spotřebu VEP a K E P , - bilanční rozdíly. Dekompozice kalendáře zatížení výchozího roku na segmentové průběhy je pouhou transformací vstupních empirických d a t , i když představuje časově nejnáročnější
etapu v řešení celé úlohy. Dá se však předpokládat, že z téhož výchozího roku se t dou odvozovat výpočty celé řady ú l o h , a že pro ně tedy postačí jednou provedená dekompozice. T í m je zachována operativnost M Z E S . Nepřetržité sledování historického vývoje a názorů na budoucí vývoj hejvýznan nějšího segmentu, EVUV, přináší časté doplňování a zdokonalování jeho modelového
Eobrazení /9/, /10/, /li/. Ostatní segmenty stály dosud stranou zájmu řešitelů MZES. Nejjednodušším možným přístupem k odvození prognostických průběhů zatížení pc segmentech spotřeby bude jejich prosté povýšení na novou úroveň, odpovídající výsledkům výpočtů modelů PEK nebo NH. Provedené experimenty naznačily, že v takových případech se výsledný součtový průběh za celou ES jen nevýznamně liší od průběhu vypočteného starší a jednodušší verzí MZES /8/. Větší váhu již mají strukturní změny v energeticky náročných odvětvích, vedoucí na kvalitativně jiný tvar DDZ. Pak se musí řešitel rozhodnout, jakým způsobem novou kvalitu vyjádří v modelovém zobrazení. Neexistuje žádný návod, postupuje se případ od případu. Někdy pomůže nové nasčítání segmentového průběhu z elementárních dat po sledovaných organizacích segmen tu - ovšem se zavedením vah /s větší vahou pro určité typy provozů, s vyloučením organizací, jejichž provoz bude zanikat, apod./. Jindy postačí jednoduchý algoritmus, modifikující segmentový průběh výchozího roku ve vybraných hodinách dne. V extrémním případě, např. u nového segmentu s" atypickým průběhem, se přistoupí k umělému vytváření budoucího průběhu. Zvláštní postavení mezi 21 segmenty má čerpání PVE. Jeho průběh zatížení závisí na ostatních dvaceti segmentových průbězích i na zdrojové části ES. Algoritmus, vytvořený v několika verzích, simuluje statické regulační služby PVE. Přínosem nové, segmentové metody, která v sobě de facto zahrnuje původní metodu jako speciální případ, je tedy v prvé řadě schopnost modelovat strukturní změny ve spotřebě elektřiny i mimo segment EVUV. K modelovému zobrazování se nabízí široká škála nejrůznějších variant rozvoje ES na straně spotřeby, přicházejících v úvahu pro dlouhodobé prognózy. Jmenujme alespoň zavádění nových, energeticky náročných technologií, významná racionalizační opatření v konečné spotřebě elektřiny, potenciální substituce jiných forem energie elektřinou, změny smennosti, možná i změny pracovního rytmu jako přechod na 4-dennl pracovní týden či na 6-hodinovou pracovní dobu, budování PVE s týdenní akumulací /vyplňování víkendových provalů v průběhu zatížení ES/.
Vazba mezi kalendářním průběhem zatížení a výkonovou strukturou zdrojů, potřebnou k jeho krytí, je zprostředkována transformačními vztahy. Jsou založeny na jednoznačném /resp. alternativním/ přiřazení výkonových skupin zdrojového parku elektráren k průběhu zatížení ES. Jednotlivé zdroje, jimiž disponuje ES, se vzájemně liší hospodárností provozu, pružností najíždění, odstavování a regulace výkonu i dalšími technickými parametry. Respektování technických a ekonomických hledisek pro
nasazování zdrojů, předpokládaná budoucí strategie jejich dispečerského řízení i požadavek na relativní jednoduchost /operativnost/ celého modelového souboru vedly k volbě nového pojetí strukturalizace zdrojů. Z podmínky zajištění pokrytí všech — i extrémních - situací v průběhu zatížení zdroji s danou strukturou vyplynou vztahy pro hodnoty výkonových skupin. Podrobnější popis filozofie modelového spojení strany spotřeby se stranou zdrojů ES a metody výpočtu výkonové struktury zdrojů podá /I/. Dosavadní využívání MZES bylo v souladu s jeho koncepcí převážně směrováno na testování variant rozvoje jediného segmentu, EVUV /2/, /3/.. Pro potřeby FMPE se každoročně zpracovává několik variant s rozdílnými objemy a strukturou instalovaných výkonů spotřebičů EVUV i způsoby jejich řízení, a to po pětiletých časových průřezech do roku 2010 při různě volených hodnotách roční spotřeby elektřiny a mar-
ximálního ročního zatížení ES. Na základě výsledků, zpracovaných modelovým souborem
MZES, rozhodlo vedení
FMPE v červenci 1985 o politice, uplatňované vůči resortům -
výrobcům elektrotopných zařízení ve smyslu stanovení typů i množství těchto zařízení, které budou v příštích třech pětiletkách připojeny k ES. Tím se zásadním způsobem ovlivnil program a sortiment výroby el. topidel v podnicích resortů FMHTS a FMVS Modelové výpočty pomáhají výrobcům spotřebičů EVUV ověřovat provozní a funkční vlastnosti nových topidel. MZES významnou měrou ovlivnil i celou filosofii zavádění HDO. Výsledky modelových výpočtů byly podpůrně užívány ve všech rozhodovacích okamžicích rozvoje HDO. Nová verze MZES přirozeně zachovává všechny splikace verze původní. Samostatné zkoumání rozvoje 21 segmentů spotřeby otevírá nové prostory pro výzkumnou aktivitu. Začlenění strany zdrojů ES do modelového souboru dovolí porovnávat navrhované varianty rozvoje spotřeby s předpokládanou strukturou a regulačními schopnostmi zdrojů. Není vyloučen ani opačný postup, vycházející od strany zdrojů. Tím se může zvýraznit funkce MZES jako prostředku k řešení konfliktu mezi zdroji a spotřebou elektřiny "on-line". Před řešiteli a uživateli stojí další potenciální možnosti zpřesňování a aplikačního rozšiřování MZES. Závěrem připomeňme důležitý fakt z úvodu článku: MZES je koncipován jako operativní nástroj k dlouhodobým prognózám kvantifikace vybraných vztahů v ES. Toto jeho principiální poslání nelze zásadně měnit, i když některé třídy úloh můžeme s jeho pomocí řešit i pro současnou ES. Výsledky se však musí posuzovat s přihlédnutím k jistému stupni abstrakce, k předpokladům, za nichž byl MZES vytvořen. Nenahrazují v žádném případě výpočty detailně konstruovaných příbuzných modelů, určených pro středně-a krátkodobý energetický výhled. Literatura /!/ ŠKARDA, J.: Odvození charakteristik spotřeby elektřiny..., řešení TÚ resortu FMPE č. 6/1984, Praha, 1984 / 2 / HALÍK, J.: Výzkum průběhů zatížení elektrizační soustavy ČSSR s výpočty cílových roků 2000 a 2010, výzk. zpráva VÚPEK č. 407-01-02-4, Praha, 1984 / 3 / ERBAN, P.: Testování pravděpodobných průběhů zatížení čs. elektrizační soustavy v charakteristických dnech topné sezóny k r. 1990, 1995 a 2000, studie VÚPEK, Praha, 1985 / 4 / ŠKARDA, J.: Programové vybavení pro modelování zatížení elektrizační soustavy, výzk. zpráva EGÚ č. 10 03 1 42 252/1, Praha, 1979 / 5 / ŠKARDA, J.- TRČKA, V.: Zdokonalení souboru programů MZES /Dílčí algoritmy a experimenty/, výzk.zpráva EGÚ č. 10 03 1 49 252/3, Praha, 1980 / 6 / ŠKARDA, J.: Modelování průběhu spotřeby elektrické energie ve vazbě na strukturu zdrojů československé elektrizační soustavy v dlouhodobé perspektivě, písemný referát k odborné aspirantské zkoušce, Praha, 1984 /I/ ŠKARDA, J.: Modelování výkonů a zatížení elektrizační soustavy pro dlouhodobé prognózovaní, výzk. zpráva VÚPEK č. 4O9-O1-11-5, Praha, 1985 / 8 / BROM, V.: Vliv proporcionálních změn ve výrobě průmyslových odvětví na celkový diagram zatížení elektrizační soustavy, diplom, práce ČVUT, Praha, 1984 / 9 / ERBAH, P., T R C K A , V.: Závěrečná zpráva o poznatcích z "Experimentu HDO - Rychnov n.Kn." za topná sezóny 1979/198O a 1980/1981, zpráva SKRB VČE Hradec Králové a EGÚ Praha, 1981
/10/ ERBAN, P . : Akumulační s p o t ř e b i č e , výzk.zpráva VÚPEK č . 407-01-02-4/2, 1983
Praha,
/ l i / ERBAN, P . : Problematika rozvoje e l . v y t á p ě n í a ohřevu užitkové vody v devadesátých l e t e c h , s t u d i e VÚPEK k úkolu R 10-125-068, Praha 1986
MODELOVANIE PREVÁDZKY JADROVÝCH ELEKTRÁRNÍ POMOCOU PROGRAMU MORNAP Ing. Štefan Raninec Výrazne rastúci podiel jadrovej energetiky na výrobe elektrickej energie je základnou črtou rozvoja československej elektrizačnej sústavy /ES/ do roku 2000. Modelovanie prevádzky jadrových elektrární /JE/ sa preto dostáva do popredia záujim pri vytváraní prognóz rozvoja ES ČSSR na toto obdobie. Jadrové elektrárne sa odlišujú od klasických zdrojov nielen použitým palivom ale tiež charakterom prevádzky /kampane, zvláštne režimy, špecifické podmienky prevádzky a závislostí medzi jednotlivými blokmi, at3./. Riešeniu problematiky prevádzky JE sa na pracovisku v Bra-
tislave venujeme už od jeho vzniku. Pre modelovanie prevádzky subsystému JE v ráme: celej ES bol na našom pracovisku vypracovaný program MODEL, ktorý modeloval prácu subsystému JE a pripravoval podklady pre ekonomicko-matematické hodnotenie a modelovanie prevádzky celej ES, vykonávané v EGÚ Brno. Tento program sa používal až do roku 1984, avšak už v priebehu jeho využívania sa ukázalo, že program MODEL už nevyhovuje narastajúcim požiadavkám a potrebám a v roku 1981 sa začala výstavba nového programu, ktorý by nahradil v plnej miere program MODEL i s riešením novýph okri hov problémov a ktorý by lepšie využíval možnosti súčasnej výpočtovej techniky. Vývoj nového programu, ktorý dostal pracovný názov MORNAP, bol ukončená
podí.
plánu v roku 1984, kedy bol program syntakticky a logicky odladený a boli s ním vy konané prvé kontrolné a testovacie výpočty. Výsledky výpočtov boli priebežne anály zované a slúžili ako podklady pre dalšie úpravy jednotlivých podprogramov. Ako pod klady pre posúdenie adekvátnosti modelovania prevádzky subsystému JE slúžili údaje 0 skutočnej prevádzke JE v Jaslovských Bohuniciach. V tejto forme program MORNAP v plnom rozsahu nahradil program MODEL, pričom došlo k podstatnému skráteniu času potrebného na výpočet a vyhodnotenie výsledkov. V prípade programu MODEL tieto časy predstavovali niekolko hodín práce počítača, •program MORNAP ich vykoná v priebehu cca 10 minút. POPIS PROGRAMU MORNAP Vývojový diagram programu MORHAP je uvedený na obr.č.l. Základná vetve diagrs vychádza z určenia počiatočných podmienok výpočtu pozostávajúcich z načítania vsti ných údajov a nastavenia počiatočných hodnot veličín /vrátane nulovania potrebnéhc pre použitý typ počítača/. Časový beh výpočtu je riadený podprogramom CAS, ktorý i duje i ukončenie zvoleného výpočtového obdobia a generuje časové konštanty potřebí pre výpočet. Podprogram ZAT predstavuje väzbu subsystému JE na ostatnú výrobno-spotrebiteJ skú siet, vytvára diagram zataženia, určený pre plnenie jadrovými zdrojmi, teda st novuje pre daný časový interval /krok výpočtu/ požadovaný výkon subsystému JE. Podprogram CASST a súbor podprogramov PRSTJ určia základné podmienky, v ktorj sa jednotlivé bloky subsystému nachádzajú. Rozlišujeme 5 základných stavov bloku: 1 - ukončenie výstavby bloku
2 - fyzikálne spúštanie reaktora 3 - energetická prevádzka bloku 4 - ukončenie kampane bloku, vyňatie vyhoreného paliva a prekládka paliva 5 - zavezenie čerstvého paliva Súbor podprogramov PRSTJ modeluje vznik a priebeh prestojov. Prestojom sa pritom rozumie pokles prevádzkovej spôsobilosti bloku o zadnú hodnotu. Prestoj môže byt plánovaný /BO, GO/ alebo neplánovaný, ktorého vznik je závislý podlá volby vstupných konštánt bud na sume výroby, počte výkonových zmien alebo na dobe prevádzky bloku. Výstupom z tohoto súboru podprogramov je indikácia, že na určitom bloku nastal stav prestoja s určitým trvaním a výkonovou konštantou. Súbor takisto vykonáva bilancie prestojov, strát výroby a využitia blokov. Podprogram TEPOKO na základe vonkajších podmienok /teplota okolia/ stanovuje korekčný koeficient pre určenie dosiahnuteíného výkonu bloku. Podprogram ESTIM bližšie špecifikuje podmienky práce jednotlivých blokov a stanovuje doporučené výkony pre ich prácu. Podmienky práce posudzuje v niekolkých oblastiach: a/ v prípade, že blok sa nachádza v nábehovom režime /energetické spúštanie, nábehové krivka/, kedy má predpísané výkonové hladiny, na ktorých má pracovat, za— istuje splnenie týchto požiadaviek, b/ v predstihu vypočítava čas ukončenia kampane na bloku na základe doterajšieho priebehu práce bloku v kampani. Tento vypočítaný čas používa na riadenie 3alšej práce bloku a stanovenie doporučenej hodnoty výkonu tak, aby - výmena paliva na bloku nenastala v období nevhodnom z hladiska potrieb ES /tzv. zakázané obdobie/ - nedochádzalo k prekrývaniu výmien paliva na blokoch na jednej lokalite. Výstupnými hodnotami z podprogramu sú doporučené výkony u jednotlivých blokov a obmedzenie manévrovatelnosti blokov, u ktorých je nebezpečenstvo nesplnenia podmienok uvedených v bode b/. Podprogram DISP rozdelí bloky do skupín podlá schopnosti pokrývania požadovaných výkonových zmien. K tomuto účelu slúži bodovací systém, ktorý podlá zvolených kritérií pridelí každému bloku určitý počet bodov a súčet bodov zo všetkých kritérií určí zaradenie do skupiny. Ako kritéria ohodnotenia manévrovatelnosti blokov používame: - počet a hodnota prevedených výkonových zmien - počet odpracovaných efektívnych dní v kampani - možný dosiahnuteľný výkon /výkonová rezerva/ - základné podmienky z podprogramov CASST, PHSTJ a ESTIM. Podlá dosiahnutého počtu bodov sú bloky rozdelené do troch základných skupín: č. 1 - bloky s najmenším počtom bodov, najvhodnejšie na pokrývanie výkonových zmien č. 2 - bloky s obmedzenou manévrovatelnostou č. 3 - bloky neschopné manévrovania či už v dôsledku prekročenia povolenej hranice v bodovom hodnotení alebo v dôsledku pevne stanovenej hodnoty výkonu /výmena paliva, prestoj, nábehové režimy, atd/. Podprogram RZAT stanovi celkový požadovaný výkon subsystému ako súčet výkonu
požadovaného ES a výkonu potrebného na pokrytie vlastnej spotreby blokov /určí podprogram VLSPOT/. V prvom kroku RZAT stanoví súhrnný odhad výkonu subsystému JE na základe doporučených výkonov blokov. Ak vznikne rozdiel medzi takto stanoveným výkonom a požadovaným výkonom, RZAT sa snaží tento rozdiel pokryt dovolenou zmenou výkonov postupne v skupinách č. 1 a č. 2 a to postupne trendom 1 až 3 zmeny výkonu. Trend 1 predstavuje pomalé výkonové zmeny, ktorých počet nie je obmedzený, trend 2 predstavuje väčšie výkonové zmeny a trend 3 najväčšie výkonový zmeny, ktorých počet je s ohladom na záruky na palivo obmedzený. Ak ani vykonaním týchto zmien výkonu sa nepodarí pokryt požadovaný rozdiel, má RZAT možnos£ zavolaním podprogramov TEP a AKU pokryt cast výkonu prevedením teplárenskej výroby vybraných blokov na výrobu elektriny, resp. uvolnením energie v akumulačných zdrojoch. Výsledkom práce podprogramu RZAT je stanovenie celkového výkonu subsystému JE a jeho rozdelenie na jednotlivé zdroje. Podprogram PRAC zaistí "odpracovanie" časového intervalu v príslušnom stave reaktora, pričom v prípade energetickej prevádzky bloku transformuje stanovený elektrický výkon bloku na tepelný výkon reaktora pomocou účinnosti vypočítanej v programe ETA. Podprogram STAV 3 integruje počet odpracovaných efektívnych dní na základe stanoveného tepelného výkonu reaktora a časového kroku a pri dosiahnutí plánovanej dĺžky kampane ukončuje kampaň. Zároveň vypočítava a sleduje stanovenie a čerpanie palivovej zložky vlastných nákladov pre 12 možných druhov paliva vyskytujúcich sa v aktívnej zóne reaktora /3 druhy kaziet s rôznym stupňom obohatenia, každý druh kazety môže mat dobu pobytu v AZ reaktora 1, 2, 3 alebo 4 kampane/. Podprogram STAV 4 v momente ukončenia kampane vykoná bilanciu vyberaného vyhoreného paliva. Nakolko sa predpokladá, že vyhorené palivo vyberané z reaktora má nulovú hodnotu, t j . že jeho hodnota /nadobúdacie náklady/ sa za dobu jeho pobytu v AZ reaktora celá preniesla na finálny produkt, tj. vyrobenú energiu, pri vynímaní paliva sa kontroluje 100 % vyčerpanie nadobúdacej hodnoty vyberaného paliva. Podprogram STAV 5 vykoná bilancie čerstvého paliva zavázaného do reaktora a stanoví jeho nadobúdaciu hodnotu. Podprogramy VYUZ, PRSTJ a BILANC vykonajú v zvolených časových intervaloch /deň, týždeň, mesiac, rok/ bilancie základných parametrov prevádzky subsystému ako aj jeho častí /jednotlivých blokov, elektrární/ a pripravujú vstupy pre ekonomické zhodnotenie počítaného variantu a pre grafické spracovanie výsledkov. Priebežné výsledky výpočtov programu MORNAP potrebné pre äalšie spracovanie a vyhodnotenie sú zaznamenávané selektívnym spôsobom na pracovný disk. Každému z používaných 20 druhov výstupu je priradené organizovaným spôsobom miesto na disku, kde sa vykoná záznam výstupu. Odpadá potom triedenie zaznamenaných výstupov a vybraný druh výstupu je možné spracovať okamžite udaním príslušnej adresy. Spracovanie výstupov z programu MORNAP sa deje samostatnými programami VÝPIS, JEKONO a DGRF. Vyčlenením týchto celkov z programu MORNAP sa dosiahlo zníženie nárokov na operačnú pamät počítača a zrýchlenie výpočtov. Program VÝPIS podlá volby vo vstupných údajoch spracuje určené druhy výstupov do prehíadnej tabulkovéj formy a vylačí ich na tlačiarni. Program JEKONO vypočítava ročné ekonomické údaje jednotlivých elektrární a sústavy JE ako celku /investičné, p."vá 'zko-'ť, výrobnó náklady, merné palivové, merné výrobné náklady, aktualizované náklady apod./.
10
Program DGRF vypracuje výstupy pre digigraf do formy vhodnej pre äalšie spracovanie, ktoré sa vykonáva na malom počítači /EC 1010/. VYKONANE VÝPOČTY Program MORNAP bol logicky odladený na modelovaní prevádzky subsystému JE za obdobie od roku 1978 do roku 2000, pričom výsledky výpočtov boli porovnávané s údajmi o prevádzke 1. a 2. bloku JE V-l Jaslovské Bohunice. Časový krok výpočtu bol zvolený 24 hodín. Testovacie výpočty potvrdili dobrú zhodu s údajmi o skutočnej prevádzke JE a potvrdili schopnost programu modelovat prevádzku subsystému JE v ES na dlhšie časové obdobie a tým možnost využívania programu MORNAP na prognostické práce. Konkrétne výsledky výpočtov boli prezentované v prácach / I / a / 2 / . Okrem týchto prognostických prác pre potreby celej ES sme skúmali možnost využitia programu MORNAP pre analýzu prevádzky menších systémov a závislostí medzi nimi. Modelovanie prevádzky jadrovej elektrárne so štyrmi blokmi na jednej lokalite je jednou z oblastí, kde sa ukázalo výhodné využívat program MORNAP. Použitie programu pre tento účel bolo prerokované s EBO - prevádzkovateľom JE Jaslovské Bohunice a na GR SEP v rámci Komisie pre optimálne využívanie jadrového paliva v JE s blokmi W E R 440 v koncerne SEP. Zo strany EBO boli poskytnuté údaje o doterajšej prevádzke JE V-l a JE V-2 a popis metodiky ekonomického hodnotenia prevádzky elektrárne vykonávaného v EBO. Pre výpočet boli zadané 4 varianty prevádzky EBO na roky 1986 - 1990, ktoré sa líšili v organizácii plánovaných prestojov pre jednotlivé bloky a tým i v efektívnych dĺžkach kampaní a náplniach jadrového paliva. Pri výpočtoch programu MORNAP bola vo všetkých variantoch dosiahnutá zhoda so zadaným variantom prevádzky, resp. z výpočtu vyplynuli podmienky, za akých je možné túto zhodu dosiahnut /zníženie výkonu, skrátenie prestoja apod./. Výsledky výpočtov a porovnanie ekonomického zhodnotenia jednotlivých variantov potvrdili správnost výberu variantu zvoleného pre nasledujúce roky ako podkladu pre plánovanie prevádzky JE V-l a JE V-2. Konkrétne výsledky výpočtov sú uvedené v práci / 3 / a v materiáloch vypracovaných priamo pre Komisiu pre optimálne využívanie jadrového paliva v JE s blokmi W E R 440. Rovnakým spôsobom boli vykonané výpočty dvoch variantov prevádzky JE Dukovany na roky 1986 - 1990. ZÁVER Výpočty vykonané programom MORNAP preukázali jeho schopnost modelovat prevádzku subsystému JE v rámci ES ČSSR a t a k i s t o vykonávat analýzu prevádzky JE so štyrmi blokmi. V t e j t o druhej oblasti využitia tak vznikol matematický nástroj, ktorý je možné použit jednak pre prevádzkovatela p r i stanovovaní plánu prevádzky a výroby elektrárne a jednak / z a t i a t v rámci Komisie pre optimálne využívanie jadrového paliva v JE s blokmi WER 440/ p r i technickc-ekonomickej optimalizácii plánovanej prevádzky jadrových e l e k t r á r n í , t j . p r i posudzovaní rôznych variantov prevádzky elektrárne a upresňovaní objednávok jadrového paliva pre nasledujúce kampane reaktorov podlá vybraného ekonomicky najvýhodnejšieho variantu prevádzky. Program MORNAP je dostatočne variabilný
na vykonávanie technicko-ekonomických
analýz a modelovanie prevádzky JE i v prípadných äalších oblastiach problematiky prevádzky JE. Vzhladom k tomu, že nemá mimoriadne nároky na rozsah použitej výpočtovej techniky, je možné ho v budúcnosti upravovat a rozšiřovat o modelovanie týchto nových oblastí.
11
Literatúra /I/ BUDIN3KÝ, M.- RANINEC, S.: Analýza prevádzky subsystému JZET modelom prevádzky. Výsk. správa VÚPEK 4O3-O2-OO-2, Bratislava, jún 1984 121 BUDINSKÝ, M. a kol.: Úloha jadrových zdrojov elektriny a tepla v ES. Výsk. správa VÚPEK 4O6-OO-OO-4, Bratislava, december 1984 /3/ RANINEC, S.: Analýzy prevádzky JE so štyrmi blokmi pomocu programu MORNAP. Výsk. správa VtJPEK 403-02-05-2, Bratislava, október 1985
12
C1PJNJ
\vsnipf/£ PRSTJ
NASTAVENÍ? PUČ. /,'OBNÔr
P6 rSTP
ČAS
ČAS
ZAT
ps re/p TSPOUO
I BSTIM
I
\v/sp
I n-spor •\ STAV f
fíZAT
STAV 2 PfiAC
PGST3 ff/Cf
"
X
ETA
B/LP
«—\J£ CAS PJPC eOČ.BILA VYUZ
\8'LANC
Obr.č. 1 : Vývojový diagram programu MOBNAP
13
1
4500 4000
IT
pi
mm
3500 -
•p
3000
Hl
2500 t
2000 1500 1000 500
—
1977
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
Obr. č. 1: Výroba vodných elektrární ČSSR v rokoch 1977-1984
z precerpania
z pridelených priedelov
I
I celková
hod
MW 3000
" 3500 VB+PVE
2500
-• 3000
2000
"• 2500
využitie P VE
\
1500
-. 2000
1000
•• 1500 využitie P VE+PVB
500
•- 1000
využitie 0
•»-
500
1977
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
Obr. o. 2: Priebeh vývoja priemerného inštalovaného výkonu 7i a ročného využitia pohotového výkonu P
vodných elektrárni ČSSR v rokoch 1977 - 1984
%
MW
180
800
170
700
160 150
600 500
140 130 120
400 300 200
110
100
100 90
0
80 70 60 50 40 30 20
hod Obr.č. 3: Priebeh
hodinových výkonov VE ČSSR v prac.dňoch týždňa r. 1984 Hodnoty výkonov v sobotu v % Hodnoty výkonov v nedelu v %
o o o r*- vo m
O O O
8
O
Ol
o es
O
O
IO
o in
O O O] O cn
160 150 140 13O 120 110 ]00 90 80 70 60 50 40 ' 30 20 10 hod. 24 Obr.č. 5: Priebeh hodinových čerpadlových výkonov PVE ČSSR v prac.dňoch týždňa r. 1984 Hodnoty výkonov v sobotu v % Hodnoty výkonov v nedeľu-v %
VYUŽITIE HYDROENERGETICKÝCH ZDROJOV ČSSR V POSLEDNOM OBDOBÍ
Ing. Jozef Nedorost, CSc. Dôležitú úlohu v elekrizačnej sústave /ES/ ĚSSR majú vodné elektrárne. Využívaním primárneho hydroenergetického potenciálu, ktorý patrí k nevyčerpatefným a stále sa v prírode obnovujúcim energetickým zdrojom, v prietočných a akumulačných vodných elektrárnách /VE/ sa šetria energetické palivá, ktorých je nedostatok a majú stále stúpajúce ceny na svetovom trhu. Opodstatnenosť využívania prečerpávacích vodných elektrární /PVE/ v ES je daná zvyšovaním ekonómie prevádzky, tj. lepším využitím základných fondov a paliva a zaisťovaním kvalitatívnych služieb v prevádzke ES, tj. zvládnutie dynamiky zmien zaťaženia a pohotového výkonu, regulácia frekvencie a odovzdávaných výkonov, regulácia napätia, záskoky, poruchová a dispečerská záloha atá. Pre riešenie perspektívnych úloh VE a PVE v ES ČSSR je nutné poznať súčasný stav ich prevádzky. Tomu slúži vykonaná analýza prevádzky VE a PVE v ES CsSR v rokoch 1977-184 /I,2,3/. VÝROBNÉ A VÝKONOVĚ" CHARAKTERISTIKY VE A PVE V tab. 1 sú uvedené v sledovanom období ročné údaje o výkonoch, činnej a jalovej výrobe energie, spotrebe na čerpanie vodných elektrární. Na obr. 1 sú znázornené ročné výroby VE a PVE v r. 1977-1984 a to výroba celková, z prirodzených prietokov a z prečerpávania. Na obr. 2 vývoj priemerného inštalovaného výkonu a ročného využitia pohotového výkonu. V sledovanom období vzrástol inštalovaný výkon VE+PVE o 64,1 % v dôsledku prírastku výkonu v PVE. V r. 1978 pribudla PVE Dalešice 450 MW a v r. 1981 Čierny Váh 669,6 MW. Výkon VE zostal prakticky na rovnakej úrovni. Výroba z prirodzených prietokov je daná vodnatosťou roku. Najväčšiu výrobu dosiahli vodné elektrárne v r. 1980 a to 4,6 TWh. Posledné roky sú málovodné, preto majú velký význam véfké akumulačné nádrže ako z hľadiska energetiky, tak i vodného hospodárstva. Pohotový výkon VE+PVE sa pohyboval v rozmedzí 80,3 až 89,1 S inštalovaného výkonu. Ročné využitie pohotového výkonu VE dosiahlo maximum v r. 1980
3 304 hod. a
minimum v r, 1984 2 181 hod. Využitie pohotového výkonu VE a PVE bolo najvyššie v r. 1977
2 740 hod. a v r. 1984 pokleslo na 1 :94 hod. /47,2 %/. Toto zníženie bo-
lo spôsobené malou vodnatosťou posledných rokov i *-• zvne situáciou vo využívaní výkonu PVE. Problematiku prevádzky PVE v poslednom období je treba bližšie objasniť. V r. 1977 boli v prevádzke štyri väčšie PVE: Štěchovice II., Ružín, Dobšiná a Liptovská Mara, s inštalovaným výkonom 325,2 MW, čo činilo 2,15 % inštalovaného výkonu ES. Výstavbou vefkých PVE Dalešice a Čierny Váh vzrástol výkon PVE 4,45 násobne. Ku kon-
19
cu roku 1984 bol inštalovaný výkon PVE 1446,8 MW, tj. 7,46 % inštalovaného výkonu E£ PVE Štěchovice a Čierny Váh sú klasické, ostatné majú zmiešanú akumuláciu.
V r. 1977 mali PVE využitie pohotového výkonu 1 772 hod. V dalšom roku sa k pŕ: rastku výkonu v PVE úmerne zvýšila aj ich výroba a využitie pohotového výkonu sa zhruba zachovalo. Zlom nastal od začiatku r. 1979. V dôsledku nepriaznivej palivoenergetickej situácie bola direktívne obmedzená spotreba na prečerpávanie. Tento stav trval až do r. 1982 a spôsobil äalšie zníženie využitia PVE až na 647 hod. Naj-
vyššia výroba v PVE sa dosiahla v r. 1983 a to 858,8 GWh, z toho prečerpávaním 668,! GWh. Rozbory ČSED potvrdili / 4 / , že využívanie PVE nie je vzhíadom k účinnosti prečerpávacieho cyklu v súčasnosti neekonomické. V r. 1983 sa využívaním PVE v ES ČSSR ušetrilo každý mesiac priemerne cca 10 tisíc ton hnedého uhlia. Preto je nelogické direktívne obmedzovanie energie na prečerpávanie, ak dochádza k palivovému efektu. Hodnoty priemernej účinnosti prečerpávania PVE v sledovaných rokoch sú uvedené v tab. 1. Závisia od podielu výroby jednotlivých PVE, ktoré majú rôzne účinnosti. Podlá /5/ majú prevádzkované PVE tieto účinnosti prečerpávania: PVE Štěchovice II 61,6 %, PVE Dobšlná - 61,8 %, PVE Ružín - 71,2 %, PVE Lipt.Mara - 70 %, PVE Dalešice - 75 %, PVE Čierny Váh - 74,6 %. V posledných rokoch je výroba z prečerpávania v PVE s nižšou účinnostou velmi obmedzená. Dôležitou činnostou vodných elektrární je aj výroba jalovej energie, čím sú ušetrené značné náklady na výstavbu a prevádzku kompenzačných staníc. Jalová energia sa vyrába v generátorickom i kompenzačnom režime prevádzky. Pre čisté kompenzačnú prevádzku sú prispôsobené všetky PVE a niektoré VE. Pozornost si zasluhuje problém odberu jalovej energie zo sietí. S týmto údajom mesačné výkazy o prevádzke vodných elektrární V2-12 pôvodne nepočítali. V súčasnosti sa v nich registruje len údaj z PVE Dalešice, ktorá má väčší odber jalovej energie ako jej výrobu, ale odber jalovej energie vykonávajú aj niektoré iné /PVE Č.Váh/. Súvisí to s reguláciou napätia na odlahčených, prípadne koncových prenosových linkách /PVE Dalešice - stabilizácia na jednosmernej linke do Rakúska/ a zároveň s nedisciplinovanostou odberatelov, ktorí nechávajú aj pri znížení odberov zapnuté kondenzátorové kompenzátory. Pri hodnotení využitia pohotového výkonu PVE si treba uvědomit, že PVE majú prevádzku generátorickú, čerpadlovú a kompenzačnú. Napr. každý agregát PVE Dalešice pracoval v r. 1984 priemerne 814 hod. v generátorickom režime /2,23 hod. denne/, ale celkový jeho prevádzkový čas bol 3 273 hod. /8,97 hod. donne/. SÚČASNÝ STAV PREVÁDZKY VE A PVE Pri hodnotení využitia VE a PVE v ES treba vychádzat z dennej prevádzky. Na obr. 3, 4 a 5 sú znázornené priebehy priemerných hodinových výkonov VE a PVE všetkých pracovných dní týždňa v roku 1984. Výška obdĺžnika predstavuje priemerný hodinový výkon i výrobu a jeho šírka pravděpodobnost výskytu. VE pracovali celodenne, ich minimálne za£aženie bolo v noci a dosahovalo priemerne 11/5 % ich pohotového výkonu; maximálne zataženie na začiatku rannej špičky v hodnote 61,5 %. Na obrázkoch sú aj znázornené presuny hodnot hodinových výkonov v dňoch pracovného volna. Pokrývanie premenlivého pásma DDZ výrobou z PVE je limitované disponibilitou čerpacej energie. Priemerná doba čerpanie bola 6 - 7
hod. /90 % v noci/. Čerpanie
v poobedňajšom prevale bolo cca 1 hod. Dost často sa vyskytlo čerpanie na konci večernej špičky. Z výskytu čerpania v hociktorej hodine dňa v roku vidíme regulačnú
20
činnos£ PVE v ES. Maximálny priemerný hodinový čerpací výkon dosiahol hodnotu cca 50 % pohotového. Najväčšie využitie PVE v turbínovej prevádzke býva pri pokrývaní rannej špičky zataženia ES, menšie pri pokrývaní večernej špičky. Skoro pravidelná je tzv. "polnočná špička" nasadenia PVE. Prevádzka ES a tvar DDZ si vyžadoval dlhšie denné využitie PVE, priemerne 9 - 1 0
hodín v pracovných dňoch. Pri malej disponibilitě čer-
pacej energie to spôsobuje, že priemerný hodinový výkon nasadenia PVE je nízky, priemernámaxir.ir.lna hodnota bola len 22,7 % pohotového výkonu všetkých PVE. PVE sú však vo zvýšenej miere využívané pre dynamické služby, nasadenie velkých výkonov PVE trvá často len niekolko minút, takže okamžitá hodnota nasadených výkonov PVE je ovela väčšia. Preto v obr. 4 by bolo vhodnejšie o výške obdĺžnika hovořit len ako o hodinovej energii. Literatúra / I / NEDOROST, J.: Úloha PVE pri spolupráci s JE v rozvoji ES ČSSR; Výskumná správa č. 12 02 2 220, Výskumný ústav energetický, Bratislava, 1982. / 2 / NEDOROST, J.: Analýza prevádzky PVE Dalešice. Štúdia, Výskumný ústav energetický, Bratislava, 1979. /3/ TEKEĽ, L.: Rozbor prevádzky PVE v ČSSR za roky 1978 - 1980. Štúdia, Výskumný ústav energetický, Bratislava, 1980. / 4 / Stanovisko ČSED k upresnení výstavby VE a PVE. Podkladový materiál, ČSED Praha, IX. 1983. f b/ SÝKORA, J.: Určení účinnosti přečerpávacího cyklu provozovaných PVE. Štúdia, Hydroprojekt Brno, IX. 1985.
21
Tabulka 6. 1
Výrobné a výkonové charakteristiky vodných elektrární ČSSR v r. 1977-1984
Názov parametru inštalovaný výkon Pi 0 inštalovaný výkon Pi pohotový výkon Pp výroba celková výroba z prirodz. prietokov p.
výroba z prečerpávania spotreba na čerpanie výroba jalová-generát. výroba jalová-kompenz. odber jalovej energie inštalovaný výkon Pi 0 inštalovaný výkon Pi pohotový výkon Pp výroba celková výroba jalová-celková 0 účinnos£ prečerpávania
Jednotka
MW
GWh
1978
1979
1980
1961
1982
1983
1758, 4 1730, 5 1541, 0 4222, 7
2170,0 1947, 3 1672, 8 3934, 2
2176, 0 2170, 4 1868, 4 4032,0
2173,9 2173,9 1835,2 4601,0
2621,8 2361,9 1939,5 4099,7
2885,7 2781,0 2232,3 3608,1
2885,8 2885,8 2382,9 3749,8
3935, 7 287, 0 426, 4 2163, 3 572, 8
3397, 3 536, 9 767, 8 2316, 1 606, 9
3520,2 511,8 708, 3 1114, 7
4190,5
3610,7 489,0 664,2 1552,4 328,1 454,1
3075,0
3080,9 2515,2 668,9 614,3 910,9 835,5 1274,6 1251,6 320,9 419,0 402,2 365,0
325, 2
735, 2
566, 2 274,0 735, 2
1180,8
529,1 709,6 1296,3 281,1 385,0 1444,0
MW
325, 2
513, 5
735, 2
736,4
920,9
1339,9
274, 9 487,0 564,0
420, 7 721, 9 709, 3
627, 6 704, 7
593,6 742,8 475,8
725,2 671,4 439,8
1026,1
GWh
GVArh
GVArh
*
1984
1977
67, 31
69, 93
566, 1 72, 36
491,5 661,3 1815,6 322,1 250,4 736,4
74,32
73,62
663,3 374,9 74,56
2885,8 2885,8 2418,3 3129,5
1446,8 1446,8 1446,d 1446,8 1180,0 1238,2 858,8 799,7 469,7 626,0 73,56
73,52
JEDNOTNÁ METODIKA STANOVENÍ VÝKONNOSTI TECHNOLOGICKÝCH KOMPLEXŮ NA POVRCHOVÝCH DOLECH Ing. Rudolf Rameš Cechnologické komplexy /dále jen TC/ nasazené na skrývce povrchových hnědouhelných dolů severočeského hnědouhelného revíru s. sokolovského revíru představují nákladné investiční celky, které rozhodujícím způsobem ovlivňují ekonomiku povrchového dobývání hnědého uhlí. Složitost struktury TC a komplikované báňsko-geologické podmínky, ve kterých jsou nasazeny, kladou vysoké nároky na jejich provozování, hlavně pak z hlediska plánování, přímého řízení a hodnocení technicko-ekonomické efektivnosti jednotlivých TC. Rozhodujícím faktorem v tomto směru je objektivní stanovení a hodnocení výkonnosti TC, které bezprostředně ovlivňuje ekonomiku provozu TC na straně jedné a efektivní rozvoj hnědouhelných lokalit na straně druhé. Neobjektivním stanovením a posouzením výkonnosti těchto složitých komplexů může dojít k ovlivnění kvality plánování a vyhodnocování provozu TC; podcenění nebo přecenění výkonnosti TC při projektování a plánování dlouhodobého rozvoje hnědouhelných 'lokalit v revírech může pak vyvolat značné disproporce jak v plánování, tak i realizaci přímých i vyvolaných investic. Doposud je používáno ke stanovení výkonnosti TC několik metodických postupů, které více či méně zohledňují určité faktory, které rozhodující měrou výkonnost TC ovlivňují. Nepostihují však dostatečně a objektivně vývoj některých ukazatelů provozu jednotlivých TC /vývoj spolehlivosti/ a hlavně pak konkrétní báňsko-technologické podmínky nasazení. Bylo proto snahou zpracovat takovou metodiku stanovení výkonnosti TC, která by jednak objektivně zohledňovala podmínky, ve kterých je příslušný TC provozován, jeho strukturu a kapacitní možnosti těmto podmínkám odpovídající, jednak aby byl sledován určitý progres výkonnosti TC, plynoucí z racionálního využívání výsledků vědecko-technického rozvoje, zlepšování organizace práce a přímého řízení technologických postupů TC. Metodika je zpracována pro TC 2 s rypadly KU 800 a SRs, neboE tyto celky zaujímají v těžbě skrývky dominantní postavení. Nicméně je možno použít metodické principy i pro stanovení výkonnosti TC jiných výkonových řad /TC s rypadly KU 3OO, KU 3OO S, K 1OO0O/. 1. VÝCHODISKA TVORBY METODIKY Při tvorbě metodiky byly využity výsledky řešených výzkumných úkolů, které se touto problematikou zabývaly / I , 4/ a dále pak výsledky dlouhodobého sledování provozu TC / 2 , 3/. Jde zejména o - model výkonnosti TC s pasovou dopravou, - ověřování modelu v konkrétních podmínkách provozu TC, - analýzu sledování provozu TC, - provozně technologické měření VÚHU.
23
Model výkonnosti TC s pasovou dopravou Při tvorbě metodiky bylo hlavně využito té části modelu, která sleduje stanovení porubové /hodinové/ výkonnosti rypadla jakožto rozhodujícího článku TC. Model řeší nalezení optimálního technologického postupu příslušného rypadla v konkrétních báňsko-technologických podmínkách, přičemž jsou zohledněny - geometrie těženého bloku /výška, šířka a hloubka bloku, boční a čelní úhel svahů, počet a výšky lávek, parametry třísky/, - technické parametry stroje /průměr kolesa, rychlost otáčení, počet a tvar korečků, příkon pohonu kolesa, rozměry podvozku, rozměry kolesového výložníku, úhel špice kolesového výložníku/, - dosahové parametry /min. a max. poloměr otáčení kolesového výložníku, min. a max. výškový dosah kolesa, úhly dotáčení horní stavby, délka výsuvu kolesa/, - kinematické parametry /rychlosti vysouvání, zasouvání, zdvihu a spouštění kolesa, rychlost pojezdu - kráčení, rychlost otáčení horní stavby/, - časové parametry /čas na jednu reverzaci při změně štěpiny, čas na přípravu a dokončení pojezdu - kráčení, čas na vizuální dorovnávání kolesa/, - výkonnostní parametry / teoretická výkonnost, technická výkonnost - výkonnost v třísce/, - rozpojitelnost zemin /členěny dle rozpojitelnosti na skupiny A až E - ve smyslu opatření GŘ SHD č. 19/1984/. Princip optimalizace technologických postupů spočívá v minimalizaci technologicky nutných manipulačních ztrát na 1 m odtěžené zeminy při současné maximalizaci výkonnosti v třísce. Optimální technologický postup, který je modelem vyhledán, zaručuje maximální porubovou výkonnost příslušného rypadla v daných podmínkách nasazení. Ověřování modelu v konkrétních podmínkách provozu TC Pro účely metodiky byly po dohodě s pracovníky odboru řízení výroby GŘ SHD sledovány, modelově vyhodnocovány a porovnávány výsledky provozu v měsíčních intervalech na následujících TC 2 s rypadly KU 8OO: K0 800/1,3 a 5 na VMG k.p. Doly J. Fučíka Bílina, KU 800/6 a 8 na lomu Merkur a Březno k.p. Doly Hástup Tušimice, KU 800/1O na lomu Chabařovice k.p. Palivový kombinát A. Zápotockého Ústí n.L. Princip sledování a porovnávání spočíval v tom, že po dobu od 1.1.84 do 3O.6. 85 /po měsíčních intervalech/ byly na těchto celcích modelově stanoveny výkonnosti každého TC v příslušném měsíci, přičemž do modelu byly jako vstupy dosazeny skutečné parametry provozu /výska., šírka, hloubka bloku, skutečná skladba těžených zemin/. Hodnoty vypočtené modelem byly potom porovnány se skutečností; za celé sledované období byly zjištěny následující rozdíly mezi skutečností /a/ a modelem /b/:
24
HO<3. výkonnost
TC
a%
°hod A.'.h-i.r. KU 800/1
a/ b/
KU 800/3
a/ b/
KU 8OO/5 KU 8OO/6
a/ b/ a/
KU 800/8
b/ a/ b/
KU 8OO/1O Průměr sledovaných TC
a/
2056 2187 1633 1822
+ 6.4
4427 3650
-
+ 11.6
3037
- 16.7
- 6,7
2022 2151 1861
+ 6.4
2021 2236
+ 8.6
2301
+ 2.9
b/
2128
2.8
2635
2283
2022
A%
4556
2446
b/ a/
Skut.cas tezby T S K /hod/měs./
2823 7156 6728 7283 67O5 6193 6O18
+ 7.1 -
6.0
-
7.9
-
2.8
-
5.5
31 473 + 5.2
29 738
Z porovnání výsledků jednotlivých TC a průměru lze konstatovat: - poměrně vysoké rozdíly v hodinových výkonnostech a v -těžebním čase mezi skutečností a modelem u rypadla KU 800/3 lze přičíst hlavně na vrub struktury TC, kdy v důsledku sesypávání na společný odtah s rypadlem KU 800/1 těží obě rypadla se sníženou výkonností; také podmínky rozpojitelnosti zemin, ve kterých rypadlo těží, jsou ve skutečnosti zřejmě horší, než bylo uvažováno v modelovém výpočtu; - poměrně vysoké vykazované výkonnosti u rypadla KU 8OO/5 jsou diskutabilní, nebot systém vykazování skutečné výkonnosti spočívá v jejím výpočtu z natěžených hmot a skutečného času těžby; záleží tedy na pečlivém prvotním výkaznictví rozpadu časového fondu, jinak dochází ke zkreslování vypočtených hodnot; - celkově se jeví vykazované výsledky uspokojivé a pro sledované účely přijatelné. Analýza sledování provozu TC Pro uvedené TC 2 byl za jednotlivé měsíce prováděn rozbor rozpadu časového fondu, a to v období od 1/84 do 6/85: - kalendářní fond - T , - skutečný čas těžby - T S K « - čas plánovaných prostojů /PPO, plán. přestavby, rekonstrukce, tecí^nologické odstávky, revize, transporty apod./ - Tpp, - čas elektrostrojnich poruch pro jednotlivé prvky TC /rypadlo, DPD, zakladač/ - T p o , - čas neplánovaných prostojů /technologické, vlivem těženého materiálu, ostatní/ — T
- čas poruch a neplánovaných prostojů pro jednotlivé prvky a celý TC - T p . Mimoto byly j e š t ě sledovány těžené hmoty, průměrná výkonnost za příslušný měsíc a struktura TC /počet prvků TC, struktura dálkové pasové dopravy DPD/. Z těchto sledovaných hodnot byly potom stanoveny součinitele pohotovosti.
25
Součinitel vlastní pohotovosti - A v Představuj
x
'tovst plynoucí z elektrostrojních poruch
L
SK
T1 + T SK PO Součinitel provozní pohotovosti - A Vyjadřuje pohotovost z hlediska neplánovaných prostojů T
T
SK
SK +
T
PR
Součinitel celkové pohotovosti - A SK T
+ XT I
SK
T
PR
Uvedené součinitele byly sledovány v měsíčních intervalech pro každý TC 2 a jeho jednotlivé prvky. Provozně technologická měření VÚHU V rámci výzkumného úkolu "Výzkum racionalizace technologických postupů povrchového dobývání" uskutečnil VtJHU /Výzkumný ústav pro hnědé uhlí Most/ provozně technologická měření na TC 2 s rypadly KU 800/5 a 6. V rámci krátkodobých a douhodobých měření bylo realizováno sledování jednak technických parametrů nasazení mechanizace, jednak parametrů báňsko-technologických /výšky a šířky bloků, výšky a počty lávek, svahové úhly, hloubky bloků, technické a porubové výkonnosti/. Dle výsledků měření byly objektivizovaný vstupy modelu VÚPEK /technické, dosahové, kinematické a výkonnostní parametry/. Dále bylo provedeno srovnání naměřených hodnot výkonnostních parametrů s výsledky získaných z modelu při uvažování stejných podmínek. Byla porovnána veškerá prováděná měření realizovaná na TC 2 s rypadlem KU 800/5 /měření probíhalo od 5.1. do 2.6.1983/ a s rypadlem KU 8OO/6 /od 16.1. do 30.6.1984/. V průměru byly získány následující výsledky /a/ měřené hodnoty, /b/ hodnoty získané výpočtem z modelu VÚPEK: KU 8OO/5: Porubová výkonnost Q
hod
/ m 3
'h~1
r
-z/
Skutečný čas těžby T S K /hod./
3/
W
1871 1812
a/ b/
17O2
a/
1728
W
1744
a/
2053
b/
2O35
1757
A% - 3.2 + 3.3
KU 8OO/6: Q
T
hod
SK
26
+ 0.9 - 0.9
/Max.odchylka jednotlivých měření je u rypadla KU 8OO/5 + 15.8 % a - 12.5 %, u rypadla KU 80O/6 + 14.4 % a 8.1 %/. Výsledky porovnání uspokojivě korespondují s naměřenými provozními veličinami a potvrdily tak metodickou správnost modelu.
2. METODIKA STANOVENÍ VÝKONNOSTI TC 2 Metodika je zpracována tak, aby ji bylo možno operativně využívat pro krátkodobé plánování výkonnosti TC 2 /při tvorbě měsíčních a čtvrtletních technických režimů, při ročním a pětiletém plánování, příp. i projektování postupů porubních front/. Celý postup stanovení výkonnosti je volen tak, aby uživatel nemusel již používat počítače a mohl realizovat výpočet z údajů v metodice uvedené. V principu vychází metodika ze stanovení dvou rozhodujících parametrů, které mají na výkonnost TC za určitý čas rozhodující vliv: - porubová /hodinová/ výkonnost, - časové parametry. Stanoveni hodinové výkonnosti - Q Hodinová výkonnost rypadla je stanovena z modelových výpočtů, přičemž jsou zohledněny a
/ typ rypadla /stroje nejsou jednotné, ale liší se v technických parametrech/,
b/ skladba těžených zemin, c/ korekce hodinové výkonnosti. a/ Typ rypadla V důsledku vývoje názorů na požadavky výkonnostních a spolehlivostnich parametrů velkostrojů výkonové řady TC 2, existuje dnes několik typů rypadel, které se liší hlavně technickými parametry kolesa. V metodice jsou determinovány TC 2 do následujících skupin: - TC 2 s rypadly KU 800/1,3,6,7,8,9 a 13 /rekonstruované koleso typu KSK/, - TC 2 s rypadly KU 800/10,11,14 a 15 /koleso dle výrobce - OS/, - TC 2 s rypadlem KU 800/5 /původní koleso US/, - TC 2 s rypadlem SRs 1500/1 /původní rypadlo výrobce z NDR - Lauchhammer/, - TC 2 s rypadlem SRs 1500/2 /rekonstruované rypadlo KSK/, - TC 2 s rypadlem SRs 2000 /nové rypadlo výrobce Lauchhammer/. Pro uvedené typy rypadel jsou v metodice uvedeny následující optimální parametry, stanovené z modelu VÚPEK: - výška řezu s krokem po 1 m - H, - šířka bloku - B - hloubka bloku - G, - kubatura bloku - V, - počet lávek - N, - svahový úhel - a , - jednotkový rýpací čas - T r > - jednotkový manipulační čas - T , - hodinová /porubová/ výkonnost - Q . Uvedené hodnoty jsou determinovány pro každou skupinu zemin /A až E/ a tvoří přílohu metodiky. b/ Skladba těžených zemin V metodice je použito členění zemin z hlediska jejich těžitelnosti ve smyslu opatření GŘ SHD č. 19/1984, kde jsou zeminy zařazeny do pěti skupin A až E.
27
Na základě provozně technologických měření VÚHU byly pro jednotlivé zeminy /a typy strojů/ odvozeny střední technické výkonnosti a z nich stanoven jednotkový čas rýpání. U strojů, kde doposud měření nebyla realizována, byly tyto veličiny odvozeny analogicky s přihlédnutím k jejich rozpojovacím a těžebním schopnostem. I přesto, že tato analogie reprezentuje značně přesný odborný odhad, bude nutno po realizaci měření na dalších strojích zjištěné hodnoty upřesnit, zvláště pak u rypadel SRs. Při aplikaci metodiky je nutno velmi pečlivě stanovit procentuelní skladbu zemin těženého bloku /úseku, řezu/. Průměrná porubová výkonnost bloku /řezu nebo jeho části/ je potom dána vztahem -
100
/m .h
r.z/
P Q
Q
Q
B
C
Q
D
Q
E
- průměrná porubová výkonnost těžebního bloku, řezu nebo jeho části,
P
- P_
QA - QE
- procento jednotlivých zemin v bloku, řezu nebo jeho části, - hodinové /porubové/ výkonnosti pro jednotlivé zeminy stanovené z příslušné přílohy metodiky.
c/ Korekce hodinové výkonnosti Doposud uvedený postup vystihuje výkonnosti plynoucí z optimálního technologického postupu. Optimální parametry mohou však být porušeny různými vlivy, at již technologického či provozního charakteru. V metodice je proto doporučeno použití některých výkonnostních korekcí. Korekce na jinou šířku bloku /řezu/ V důsledku zúžení šířky řezu dochází ke snížení optimální výkonnosti, kterou je třeba korigovat dle vztahu Q kor =
p
T r
ó 0
"77^—ZEL r
m
'B S K
/m 7 h l r z/ kde
- --
- jednotkový čas rýpání,
T
- jednotkový čas manipulací,
B B„
- optimální šířka řezu, - skutečná šířka řezu.
Korekce výkonnosti ve smíšeném řezu Při těžbě uhlí ve skrývkovém nebo smíšeném řezu doporučuje metodika postupovat dvojím způsobem: a/ vyjádřit procentuelní nebo kubaturní zastoupení uhlí v bloku /řezu/ a jeho zatřídění do určité skupiny zemin /A až E/; dále pak postupovat běžným způsobem. Tento postup přichází však v úvahu jen tehdy, když nedochází k nucenému snížení výkonnosti rypadla v důsledku sypání uhlí na méně kapacitní odtah; b/ snížit porubovou výkonnost v uhlí /po předchozím stanovení procentuelního zastoupení uhlí v bloku nebo řezu/ na úroveň střední výkonnosti příslušného uhelného odtahu /např. DPD šíře 1200 mm/; v praxi SHR se používá pro uhe/lný odtah kapacita cca 700 m .h .
28
Korekce na hloubkový řez Při těžbě podiírovňového řezu doporučuje metodika použít hodnoty výkonnosti v příslušné skupině zemin pro výšky řezu H=10 m, upravené koeficientem K„ = 0,93 až 1,0 /dle opatření GŘ SHD č. 19/1984/. Jiné korekce /např. na lepivost, kusovitost, zimní počasí, počet pás. sekcí apod./, které jsou zavedeny v opatření GŘ SHD č. 19/84, metodika neuvažuje, nebot tyto vlivy jsou promítnuty do součinitelů pohotovosti jednotlivých prvků TC. Stanovení časových parametru Metodika determinuje rozpad časového fondu na: kalendářní čas, čas plánovaných prostojů, disponibilní čas, čas poruch a prostojů /neplánovaných/ - vyjádřen součinitelem celkové pohotovosti, skutečný čas těžby. Kalendářní časový i
a - T
V metodice jsou použity plné počty hodin v příslušných obdobích /měsíc, rok/ včetně svátků. Čas plánovaných prostojů T o p Do tohoto času zahrnuje metodika všechny předem známé a uvažované jako:
prostoje,
PPO /plánované prohlídky a preventivní opravy - dle příslušné normy/, revize, přestavby a prodlužování pasových linek /pokud nejsou zahrnuty v PPO/, rekonstrukce, transporty, sjezdy a výjezdy, státem uznané svátky, plánované komplexní zkoušky a jejich příprava, ztráty z vyšší moci. /Pokud se některé časy překrývají, uvažuje se nejdelší příslušný čas/. Disponibilní časový fond - T„ Je čas pro vlastní těžbu a neplánované poruchy a prostoje; je to rozdíl kalendářního fondu a času plánovaných prostojů L
Z
L
K
pp
Součinitel pohotovosti - A ™ V rámci výzkumu VÚPEK byl analyzován pro každý TC 2 rozpad časového fondu pro jednotlivé prvky a celý TC, a to od roku 1978 /resp. od nasazení/ do 6/1985. Průběh součinitelů pohotovostí byl zkoumán vyrovnáním nelineárních funkcí, včetně funkcí polynomických. Nejlépe vyhovuje průběhu součinitelů pohotovosti křivka typu V
a + b / x ,
kde Y je hodnota příslušného součinitele pohotovosti a x je příslušný rok. Koeficienty a a b charakterizují příslušný TC /nebo jeho prvek/ z hlediska spolehlivosti zařízení, řízení a organizace práce /prostoje/, ale i z hlediska podmínek, ve kterých je příslušný TC nasazen. Pro účely sledované metodikou byl stanoven takový požadavek, aby se všechny TC 2 co do pohotovosti přiblížily během deseti let na úroveň průměru nejlepšího TC 2, tj. TC 2 s rypadlem KU 8OO/8 na lomu Březno, k.p. DNT. Postup při odvození vývoje součinitelů pohotovosti pro jednotlivé TC a jejich články je následující: — dle výše uvedené funkce byly vyrovnány součinitele pohotovosti v ročních intervalech od roku 1978 do 6/1985;
29
- pro rok 1995 byly stanoveny pro jednotlivé články a TC hodnoty součinitelů/ které odpovídají průměru /nikoliv nejvyšším dosaženým/ součinitelů pohotovosti TC 2 s rypadlem KU 8OO/8; - úseky mezi rokem 1985 a 1995 byly interpolovaný; - takto nově vzniklý soubor byl znovu vyrovnán dle uvedené křivky. Tím byl zjištěn pro každý TC a jeho prvky trend součinitelů pohotovosti, který respektuje jednak dosavadní spolehlivost každého TC /resp. jeho článků/, jednak zaručuje určitý progres, jehož míra je reálně podložena již dosaženými skutečnostmi. Použití součinitelů pohotovosti Při změnách struktury TC /zvýšení event, snížení počtu sekcí pasové dopravy/ se použije součinitele celkové pohotovosti pro jednotlivé články příslušného TC, resp. součinitele jednotlivých sekcí. Součinitel celkové pohotovosti celého TC se určí dle vztahu
A
kde A R ADPD
DPD
A
Z
je součinitel celkové pohotovosti rypadla, je součinitel celkové pohotovosti DPD, získaný ze vztahu
A
sek
-
/n - 1/
n ... počet sekcí A
sek-
součinitel celkové pohotovosti jedné sekce
A„
je součinitel celkové pohotovosti zakladače
Stanovení skutečného času těžby - T_ Skutečný čas těžby celého komplexu je potom dán vztahem T
= T z . A^.
/hod. za časový úsek/
Stanovení výkonnosti celého TC Za určitý časový úsek /měsíc, rok/ se potom určí výkonnost celého komplexu dle vztahu Q = T /TgK a O
Q SK P jsou stanoveny výše uvedenými metodami/-
/m
r.z. za časový úsek/
3. HODttOCENÍ A DOSAVADNÍ VYPŽITÍ Metodika je zpracována tak, aby mohla být uživateli aplikována bez znalosti programů a počítačových postupů. Největší váhu na uživatele kladou vstupy z hlediska determinace těžených zemin a časového fondu /plánovaných prostojů/. Metodika byla ve spolupráci s odborem řízení výroby GŘ SHD odzkoušena během roku 1985; byl podle ní zpracován plán na rok 1985, a dále pak na 1. a 2. kvartál roku 1985 a výsledky konfrontovány se skutečností. Po některých menších úpravách /trend součinitelů pohotovostí je uvažován jen na dva roky, potom se budou součinitele aktu-
30
ali2ovat dle skutečnosti/ byla metodika projednána ve vedení FMPE a doporučena k využívání pro plánování směrných výkonností TC 2 v severočeském a sokolovském revíru počínaje rokem 1986. Literatura /I/ RAMEš, R.: Ověřovací výpočty a uživatelská příručka pro modelování technologických celků s pásovou dopravou /výzkumná zpráva/. Most, VÚEPE 1982, 72 str. /2/ VEVERKOVÁ, H.— ROMPORTL, V.: Výsledky sledování provozu kolesového rypadla KU 800/5 na VMG /výzkumná zpráva/, Most, VÚHU 1984, 86 str. /3/ VEVERKOVÁ, H. - ROMPORTL, V.: Výsledky sledování provozu kolesového rypadla KU 800/6 na DNT /výzkumná zpráva/. Most, VÚHU 1985, 105 str. / 4 / RAMEš, R.: Aplikace modelu výkonnosti technologických celků v podmínkách SHD /výzkumná zpráva/. Most, VÚPEK 1985, 109 str.
31
MODEL ŘÍZENÍ CYKLICKÝCH OPRAV TĚŽEBNÍCH STROJŮ NA POVRCHOVÝCH DOLECH
Ing. Zdeněk Mašek Stálý nárůst těžby hnědého uhlí od poválečných let až do současnosti si prakticky vynutil na povrchových dolech přechod od dobývací techniky menších výkonů, s diskontinuální dopravou, k velmi výkonným strojům s kontinuální pásovou dopravou. Přechod do větších hloubek znamená větší pevnost nadloží, větší řezné odpory a též větší kusovitost těžených hmot. Přirozeným následkem těchto podmínek je větší namáhání konstrukčních materiálů těžebních i dopravních mechanismů a tím i vyšší poruchovost. Provozování technologických celků, sestávajících z rýpadla, kontinuální pásové dopravy a zakladače, klade mnohem vyšší nároky na spolehlivost jednotlivých prvků, obzvláště na spolehlivost rýpadla, které je v tomto uspořádání prakticky nezastupitelné. Velkost a složitost dobývacích velkostrojů, používaných v technologických celcích tzv. druhé a třetí výkonové řady /ozn. TC 2 a TC 3/, zapříčiňují: a/ vyšší nároky na dobu a kvalitu údržby, b/ při dlouhodobých prostojích z titulů oprav nenahraditelné ztráty na těžbě. Jednou z cest, jak omezit dopad stoupající časové nároínosti údržby na dobu těžby, je; racionalizace technologické, ekonomické a organizační přípravy oprav za použití výpočetní techniky a aplikace metody uzlových oprav. Model racionálního řešení uvedené problematiky při řízení cyklických oprav dobývací techniky na povrchových dolech obou podkrušnohorských hnědouhelných revírů byl navržen ve zpracování etapového úkolu, vyplývajícího z "Programu racionalizace údržby" /!/. FONKCE SUBSYSTÉMU Subsystém byl navrhován se snahou o dosažení těchto hlavních cílů: a/ systematického plánování rozsahu oprav při využití moderních spolehlivostních metod, b/ zlepšení řízení pracovního výkonu a organizace opravárskych prací, c/ odstranění časté rutinní práce, spojené dosud se sestavováním rozpisů opravárskych prací, d/ zdkonalení kontroly skutečně provedených prací a možnost přímé mzdové motivace, e/ zpřesnění evidence o skutečném technickém stavu sledovaných objektů údržby. Základní funkce subsystému se realizují prostřednictvím automatizovatelných modulů, orientačně označených takto: - evidence spolehlivosti funkčních celků, - výběr pracovních úkolů, - prováděcí rozpis pracovních úkolů.
32
- výpočty sítových grafů, - rozpis uzlů, náhradních dílů a zvláštního materiálu. Jádrem subsystému jsou typové rozpisy opravárenských úkolů a specifikace příslušných výměnných uzlů, náhradních dílů a zvláštního materiálu, uložené v matričních souborech na počítačových mediích. V jistém časovém předstihu před zahájením plánované cyklické opravy /předpokládá se cca 1 rok/ se automatizovaně vyhotoví soupis opravárskych pracovních úkolů, seřazených do fronty v pořadí podle stupně naléhavosti opravy vymezené části zařízení. Délku fronty lze upravit podle předem zadaných kriterií. K těmto vybraným pracovním úkolům je automatizovaně vypracován soupis: - výměnných uzlů /agregátů/, - specifikací náhradních dílů a zvláštního materiálu v množstvích průměrné spotřeby. V textu, popisujícím jednotlivé úseky práce v pracovních úkolech, jsou specifikovány i potřebné pomocné mechanismy, nářadí a přípravky. Typové rozpisy pracovních úkolů se upraví /vyškrtáním nadbytečných položek/ na podkladě údajů o: a/ stávajícím technickém stavu vymezených částí zařízení, b/ závadách zjištěných inspekčními prohlídkami nebo evidovaných obsluhou zařízení, c/ disponibilních zdrojích pracovních sil /interních i externích/, d/ disponibilních zdrojích výměnných uzlů, náhradních dílů, pomocných mechanismů, finančních prostředků ap. a doplní o případné, dosud neevidované pracovní úkoly nebo jednorázové práce necyklického charakteru. V době cca 4 měsíce před zahájením pláno\rané cyklické opravy se automatizovaně zpracuje předběžný prováděcí rozpis pracovních úkolů, kde jsou obsaženy jak práce cyklické povahy, tak i další nutné práce /včetně různých zlepšení a modernizací/. Sumární údaje se porovnávají s disponibilními zdroji a stanoví se odchylky. Provádí se upřesňování postupu prací, koordinace a zajištování kapacit jednotlivých dodavatelů opravárskych prací a mechanizačních prostředků. Po nalezení kompromisu mezi navrženými objemy prací a disponibilními zdroji se v době 1 měsíce před měsícem zahájení cyklické opravy automatizovaně vyhotoví závazný prováděcí rozpis pracovních úkolů, v členění podle jednotlivých dodavatelských organizací, resp. pracovních čet. Na základě údajů v závazných prováděcích rozpisech je pak možné provést výpočty sítové analýzy postupu prací. Kontrola skutečně provedených prací se provede záznamy přímo do prováděcích rozpisů prací jednotlivých dodavatelských organizací. VÝCHOZÍ PODMÍNKY Podmínkou fungování automatizovatelných modulů subsystému je úplnost datové základny. Základním předpokladem pro zpracování typových rozpisů opravárskych pracovních úkolů je rozčlenění sledovaného základního prostředku na montážní skupiny a podskupiny a jejich jednoznačné kódové označení. Složitost takto určených agregátů /uzlů/ bude vymezena optimálním počtem úseků práce, na které lze rozdělit opravársky pracovní úkol. Pro každý agregát se zpracují typové opravárske pracovní úkoly, které sestava-
33
jí ze všech reálně možných opravárskych zásahů, obnovujících funkční spolehlivost agregátu. Pracovní úkoly se rozlišují podle oboru práce takto: - práce charakteru strojního včetně gumařských prací, - práce charakteru elektrotechnického, - práce na automatizační a měřicí technice, s možností určení dalších oborů, podle odůvodněné potřeby. Pro každý pracovní úkol a úsek práce je třeba navrhnout dodavatelskou organizaci podle dosavadních zvyklostí nebo podle projektovaného organizačního uspořádání. Poměrně náročnou práci představuje vytvoření matričního souboru výměnných uzlů, náhradních dílů a zvláštního /nedostatkového/ materiálu. Zde je třeba přesně reprodukovat kódová čísla příslušných položek. Dobrým předpokladem pro efektivnost této práce je zpracování číselníků náhradních dílů a materiálu na mikrofiše. VSTUPY SUBSYSTÉMU Data, vstupující do subsystému, se dělí podle druhu na: a/ data pro prvotní vytvoření matričních souborů dat, b/ data pro aktualizaci a údržbu matričních souborů, c/ data pro start výpočtu automatických úloh subsystému. V matričních souborech dat musí být uloženy následující údaje: - kódové číslo základního prostředku? předpokládá se použití číselníku technologických systémů, které jsou členěny v souladu s organizací koncernu; tento číselník umožňuje zpracování odpočtů a realizaci zakázkového systému pro účely vnitropodnikového chozrasčotního řízení, - kódové číslo agregátu /uzlu/ podle pozičního číselníku /v rámci základního prostředku/, - kód oboru práce, - kódové číslo činnosti v rámci pracovního úkolu /pořadové číslo úseku práce/, - průměrný počet činností /počet shodných úseků práce/, - jednotka množství pro materiál nebo náhradní díl, které se vážou na úsek práce, - kódové označení dodavatelské organizace /resp. pracovní čety/, obsahující zároveň kód profese, - minimální nebo optimální počet pracovníků dané profese k vykonání příslušného úseku práce, - normohodiny /s přesností na desetiny/, připadající na jednotku množství práce určité profese, - průměrná pracovní třída pro uvedenou profesi nebo hodinová fakturační sazba externí dodavatelské organizace, - počet provozních hodin mezi dvěma po sobě následujícími opravami agregátu - doba cyklu, - text názvu základního prostředku nebo agregátu, - text popisu pracovního úkolu, - text popisu jednotlivých úseků práce pracovního úkolu.
34
- katalogové /skladové/ číslo materiálu, - číslo výkresu /normy/, - číslo pozice na výkresu, - jednotka množství, - množství v uvedených jednotkách, - celková hmotnost v kg /údaj pro dopravu/ - celková doba trvání pracovního úkolii v hodinách, - počet provozních hodin základního prostředku do doby zahájení cyklické opravy. Pokud se výše uvedené vstupní údaje týkají prací necyklického charakteru, jsou v kódu činnosti označeny tak, že nejsou při automatizovaném zpracování úloh natrvalo zařazovány do matričních souborů dat. Jako zdroje informací pro periodickou údržbu a aktualizaci matričních souborů dat slouží: a/ soustavná normotvorná činnost, b/ rozbory dosud provedených cyklických oprav, c/ údaje stanovené technickou bezdemontážní diagnostikou. Ke spuštění zpracování skupiny automatických úloh subsystému, spojených s vytištěním rozpisů opravárskych úkolů a příslušného materiálu, je třeba kromě určitých identifikačních údajů zadat předpokládaný počet provozních hodin sledovaného zařízení v době zahájení cyklické opravy a zvolit typ uživatelské úlohy /kriteria/. NĚKTERÉ ALGORITMY Funkce automatizovaného subsystému se opírá o výběr těch cyklických opravárskych úkolů z množiny všech reálně možných /typový rozpis/, které jsou v době předpokládané odstávky do opravy nejnaléhavější z hlediska udržení úrovně spolehlivosti sledovaného zařízení. Tuto "naléhavost" je třeba kvantifikovat, aby bylo možné rozlišovat její různé stupně. Tzv. naléhavost opravy je zřejmě funkcí: - počtu provozních hodin agregátu od poslední cyklické opravy, - doby trvání cyklu opravy /periody/. Tato funkce se dá vyjádřit například takto:
N
=
T - T / 1 - -^ §2 / . 1 O 0 c
/%/
kde je: N T T
stupeň naléhavosti opravy, počet provozních hodin předpokládaných v čase odstávky zařízení do cyklické opravy, počet provozních hodin zařízení v čase poslední cyklické opravy agregátu,
T
doba -cyklu oprav příslušného agregátu. Hodnota N udává dobu, vyjádřenou v procentech délky cyklu oprav, po kterou může
být daný agregát od určitého data ještě v /teoreticky/ spolehlivém provozu. Hodnota H tedy klesá z počáteční hodnoty 1O0 v den provedení opravy až k nule - po uplynutí doby cyklu oprav T c - Nebyla-li oprava provedena v termínu, určeném dobou cyklu T c ,
35
nabývá N záporných hodnot, čímž se signalizuje zvýšena naléhavost provedení cyklické opravy agregátu. Podle narůstající hodnoty N se dá vytvořit fronta požadavků na provedení opravy tak, že na začátku fronty stojí nejnaléhavější pracovní úkoly a směrem ke konci fronty stupeň naléhavosti klesá. Volbou výše kladné hodnoty N pro pracovní úkoly, zařazené do plánu cyklické opravy, se dá určit míra preventivnosti opravy. To má svůj význam při opravách dobývacích strojů, kdy se termíny odstávek do opravy musí řídit těžebními postupy a nemohou přísně sledovat rytmus opravárenských zásahů. Doba cyklu T
se určí za použití spolehlivostních metod tak, aby provoz agregá-
tu v tomto intervalu byl s velkou pravděpodobností bezporuchový. Postup automatizovaného zpracování dat probíhá v těchto krocích: 1. Aktualizace dat v matričních souborech. 2. Výpočet stupně naléhavosti opravy N pro každý agregát. 3. Vytvoření fronty pracovních úkolů podle rostoucí hodnoty N. 4. Vytištění rozpisů pracovních úkolů podle zadaných kriterií. 5. Přiřazení příslušného materiálu a náhradních dílů k vybraným pracovním úkolům a úsekům práce a vytištění soupisu technických specifikací. TECHNICKÉ PODMÍNKY Vytvoření matričních souborů dat je rozsáhlým úkolem z hlediska: a/ specifikování opravárskych pracovních úkolů na podkladě znalosti technologických postupů a normativů spotřeby práce a materiálu, b/ bezchybného uložení těchto dat na počítačová média, vzhledem k omezeným možnostem aplikace automatických logických kontrol ukládaných údajů. Podle orientačních propočtů se předpokládá, že množství údajů v matričních souborech dat pro jeden TC 2 je cca 415 OOO znaků, z toho cca 55 % znaků alfanumerických. Proto klade subsystém poměrné značné nároky na fyzické zdroje použitého počítače. Požaduje se počítač s kapacitou vnitrní paměti alespoň 128 kB, řádková rychlotiskárna, velkokapacitní diskové a magnetopáskové paměti. Velké nároky, kladené na bezchybné uložení numerických údajů do matričních souborů dat, inohou být splněny'při použití obrazovkových terminálů, umístěných v místech vzniku dat, tj. v technických kancelářích centralizované údržby nebo v odborech péče o základní prostředky koncernových těžebních podniků a závodů. ZÁVĚR Návrh systémového řešení modelu suL-systému řízení cyklických oprav byl zpracován na základě výsledků systémové analýzy současného stavu řízení opravárske činnosti v obou podkrušnohorských hnědouhelných revírech. Návrh byl koncipován tak, aby postihl řešení všech funkcí, které uspokojují vymezené cíle. Krčmě toho subsystém zlepšuje funkce dalších subsystémů: operativní evidence, statistiky a účetnictví. Umožňuje rovněž řízení opravárskych prací při poruchových odstávkách a prostřednictvím navržené architektury číselníků je kompatibilní se subsystémem MTZ, s poruchovými informačními systémy a se zakázkovými systémy podnikových, resp. závodových opravárenských základen těžebních organizací.
36
Literatura /I/ BRYNDA, D.
NOVÁK, A. - KONVALINKA, J.: Program racionalizace údržby, zpráva
VŮEPE č. 443-40-01-5, Most, březen 1981 / 2 / Směrnice: Zásady a metodika systému přípravy a realizace cyklických jmenovitých oprav s využitím výpočetní techniky, NHKG, Závod ústřední údržba, červenec 1983. /3/ MAŠEK, Z.
JISKRA, J.: Systémové zpracování automatizace cyklických oprav stro-
jů a zařízení, zpráva VUPEK č. 443-41-14-5, Sokolov, listopad 1983 / 4 / MAŠEK, Z.
JISKRA, J.: Systémové zpracování automatizace generálních oprav
těžebních strojů, zpráva VUPEK č. 443-41-15-5, Sokolov, květen 1984 /5/ MAŠEK, Z.
ŘEŽÁBKOVÁ, J.
SLÁDEK, J.
JISKRA, J.: Tvorba datové základny opra-
várenských úkolů, zpráva VÚPEK č. 443-41-17-5, Sokolov, listopad 1984 /6/ MAŠEK, Z.
BRYNDA, D.
JISKRA, J.: Zabezpečení technické a technologické pří-
pravy opravárenské činnosti, zpráva VÚPEK č. 443-41-18-5, Sokolov-Most, září 1985
37
MIKROPOČÍTAČOVÝ SYSTÉM PRO ŘÍZENÍ VYHODNOVACÍHO ZAŘÍZENÍ COORDIMETR
Ing. Jan Emmich 1. UVOD V rámci dílčího úkolu 443-3O-OO-5 "Informační systém pro přípravu a řízení těžby a odbytu uhlí v koncernu HDB Sokolov" byla etapami "Rekonstrukce zařízení COORDIMETR", "Programové vybavení systému COORDIMETR" a konečně "Dokompletace systému COORDIMETR" řešena otázka získání informací pro systém technické přípravy výroby /TPV/ a dále pro účely výrobního informačního systému /VTS/ koncernu HDB Sokolov. Cílem úkolu byla úprava vyhodnocovacího přístroje COORDIMETR a návrh a realizace mikropočítačového systému, který by umožňoval spolupráci s nadřazeným počítačovým systémem, jehož jádro tvoří počítače M 4O3O a M 4O31. Vyřešením tohoto problému by se zefektivnily práce spojené s výpočty zásob uhlí, plánu skrývky, kontroly těžby a skrývky a dalších agend TPV. Vzhledem k tomu, že zmíněné agendy mají přímý vztah k VIS, pak vyřešení tohoto úkolu představuje přínos v tom smyslu, že VIS je vybaven poloautomatickým vstupem, jehož účinnost v subsystému výroby je poměrně rozsáhlá. Výše uvedené etapy byly řešeny ve spolupráci katedry technické kybernetiky VSŠE v Plzni a výsledkem je funkční vzorek, který je instalován na pracovišti odboru měřičství a geologie GŘ HDB Sokolov a je využíván v rutinním provozu. 2. STRUČNÝ POPIS ZAŘÍZENÍ COORDIMETR Vyhodnocovací zařízení COORDIMETR sestává ze stereoskopického zobrazovacího přístroje TECHNOCART, kreslícího stolu COORDINATOGRAF a vlastního vyhodnocovacího zařízení /funkce tohoto zařízení budou převzaty navrhovaným mikropočítačovým systémem, a proto je nebudeme dále zvlášt popisovat/. 2.1. Stručný popis funkce zobrazovacího přístroje TECHNOCART TECHNOCART je stereo-zobrazovací přístroj určený pro vyhodnocování stereoskopických snímkových dvojic. Operátor má k dispozici tři nezávislé pohony, pomocí nichž mění polohu světelné značky /kurzoru/ ve stereoskopické obrazové projekci, t j . v kartézském souřadnicovém prostoru X, Y, Z. Dva tyto pohony /v osách X a Y/ jsou realizovány převody od ručních koleček, třetí pohon /v ose Z/ převodem od nožně poháněného talíře. Převod tohoto pohonu /v ose Z/ může být nastaven podle zvoleného měřítka výškového počitadla pomocí výměnné sady ozubených kol /!/. Maximální rozsah pohybu je dán v jednotlivých osách přibližně 90 otáčkami jednotlivých ovládacích prvků. Tyto ovládací prvky jsou spojeny s mechanickými počitadly, jejichž údaje indikují počet otáček. Podle informací pracovníků HDB Sokolov je vyhovující rozlišovací schopnost řádově O,O1 otáčky ovládacího prvku. Při práci operátora se zobrazovacím přístrojem TECHNOCART lze kvalitativně rozlišovat tyto režimy:
38
A/ Operátor sleduje polohu kurzoru v prostoru obrazu a pomocí ovládacích prvků pohybuje kurzorem tak, aby najížděl na určité body zobrazeného terénu. Po najetí na zvolený bod odečte jeho prostorové souřadnice, reprezentované stavem počitadel v jednotlivých osách, a zaznamená je do protokolu. B/ Při paralelní činnosti zobrazovacího přístroje TECHNOCART a kreslícího stolu COORDINATOGRAF /tyto přístroje jsou mechanicky spřaženy přes volitelný převodový poměr, přičemž zobrazení lze provést v rovinách XY, YZ nebo XZ, t j. v nárysu, půdorysu a bokorysu/ operátor sleduje polohu kurzoru v prostoru obrazu a pomocí ovládacích prvků
pohybuje kurzorem po zvolené linii terénu /např. po hra-
ně řezu v povrchovém dole/. Pohyb jednotlivých zvolených ovládacích prvků zobrazovacího přístroje TECHNOCART /vždy dvou ze tří souřadnic X, Y, Z/ je mechanicky přenášen na pisátko kreslícího stolu COORDINATOGRAF, kde se v odpovídajícím měřítku /dáno nastaveným převodovým poměrem/ kreslí mapa terénu, zobrazeného na vyhodnocované dvojici snímků. Na začátku mapování terénu, zobrazeného na konkrétní dvojici snímků, operátor najíždí na určité dané vlícovací body, jejichž geodetické souřadnice jsou přesně známy, a lokalizuje tím polohu těchto vlícovacích bodů v prostoru obrazu. Tak je zajištěna možnost přepočtu modelových souřadnic libovolného bodu, získaných z fotografie terénu, na skutečné geodetické souřadnice. Protože souřadnice vlícovacích bodů v prostoru obrazu musí být určeny co
nejpřesněji, najíždí operátor na každý
z nich několikrát. Z takto získaných trojic modelových souřadnic /X, Y, Z/ daného vlícovacího bodu pak vypustí nebo opraví ty, které podle jeho úsudku nejsou věrohodné / t j . liší se příliš v některé ze souřadnic X, Y, Z od ostatních/, a z takto získaného souboru spočítá aritmetickým průměrem modelové souřadnice daného vlícovacího bodu, které se pak používají pro další zpracování. 2.2. Stručný popis funkce kreslícího stolu COORDINATOGRAF Kreslící stůl COORDINATOGRAF lze spojit pomocí dvou tyčí se zobrazovacím přístrojem TECHNOCART. Převod tohoto pohonu lze nastavit pomocí výměnných ozubených kol v rozsahu 0,16-6,25 /ve 21 stupních viz /I//' tak, aby mapa kreslená na stole byla ve vhodném měřítku. Základní funkcí kreslícího stolu je kreslení map, odpovídajících dvojici snímků, sledovaných operátorem v zobrazovacím přístroji TECHNOCART. Pomocí volby kreslených souřadnic /provádí se spojením dvou posuvů kreslícího stolu s příslušnou dvojicí souřadnic XY, YZ nebo XZ zobrazovacího zařízení/ lze pořídit mapu terénu z nárysu, půdorysu nebo bokorysu. 3. ZÁKLADNÍ POŽADOVANÉ FUNKCE MIKROPOgÍTAČOVĚHO SYSTÉMD Navrhovaný mikropočítačový systém umožňuje ve spojení se zobrazovacím přístrojem TECHNOCART tyto základní činnosti: a/ průběžné sledování polohy kurzoru ovládaného operátorem pomocí stávajících ovladačů /tj. ručních koleček pro pohyb kurzoru ve směrech X a Y a nožně ovládaného talíře pro pohyb kurzoru v ose Z/, b/ zaznamenání modelových souřadnic bodu daného okamžitou polohou kurzoru do vnitřní paměti /na pokyn operátora/, c/ zobrazení takto zaznamenaných souřadnic na obrazovce,
39
d/ záznam vhodně uspořádaných informací získaných z mapované stereodvojice na magnetopáskovou jednotku /záznam probíhá automaticky po blocích v průběhu činnosti operátora/, i
e/ vkládání
údajů blíže určujících zaznamenávanou informaci.
Ve spojení s kreslícím stolem COORDINATOGRAF počítačový systém umožňuje tyto základní činnosti: 1/ průběžné sledování polohy pisátka ovládané operátorem pomocí ručních koleček, která budou namontována na kreslícím stole, 2/ zaznamenání modelových souřadnic bodu daného okamžitou polohou pisátka do vnitřní paměti /na pokyn operátora/, 3/ zobrazení takto zaznamenaných souřadnic na obrazovce, 4/ záznam vhodně uspořádaných informací získaných digitalizací mapy na magnetopáskovou jednotku /záznam probíhá automaticky po blocích v průběhu činnosti operátora/, 5/ vkládání údajů blíže určujících zaznamenávanou informaci /včetně možnosti doplnění geodetické souřadnice Z pro každý bod/. 4. TECHNICKÉ PODMÍNKY ZAJIŠTĚNÍ POŽADOVANÝCH FUNKCÍ ZAŘÍZENÍ COORDIMETR 4.1. Zobrazovací přístroj TECHNOCART Aby bylo možno sledovat manipulace, které provádí operátor pomocí ovladačů /dvě ruční kolečka pro pohyb kurzoru v osách X a Y a nožně ovládaný talíř pro pohyb kurzoru v ose Z/, bylo nutno instalovat na hřídelích těchto ovladačů čidla polohy. Vzhledem k požadované rozlišovací schopnosti /alespoň 0,01 otáčky/ a vzhledem k nutnosti rozlišit směr otáčení ovladače bylo jako čidlo polohy zvoleno čidlo typu IRC 13O. Toto čidlo polohy vyvinuté ve VÚSE Běchovice umožňuje rozlišit polohu s přesností 0,005 otáčky. Ze změny úrovně některého signálu lze tedy určit změnu polohy hřídele, na níž je čidlo namontováno, s rozlišovací schopností 1,6° /tedy O.O05 otáčky/, a z porovnání po sobě následujících kombinací obou výstupních signálů lze vyhodnotit smysl otáčení hnací hřídele. 4.2. Kreslící stůl COORDINATOGRAF K tomu, aby kreslící stůl mohl ve spojení s mikropočítačem realizovat činnosti uvedené v odst. 3 pod body 1 - 5 , bylo nutno namontovat na pohonné tyče obou posuvů ručně ovládaná kolečka a čidla polohy. Tato čidla jsou namontována až za převodovkou s výměnnými koly, aby bylo možno respektovat měřítko vyhodnocované mapy. Vzhledem k požadované rozlišovací schopnosti a nutnosti rozlišit směr otáčení bylo jako čidlo polohy zvoleno čidlo typu IRC 13O zmíněné v odst. 4.1. 4.3. Počítačový systém Vlastní počítačový systém je řešen na bázi mikroprocesoru 8O8O s pamětí ROM pro uložení programového vybavení a s pamětí RAM pro uložení aktuálních datových souborů. Jako p e r i f e r i e
j e připojen obrazovkový
;ecjr.-,iv^ y s?^O. mlŘími periferiemi
Schematické znázornění systižn.u ie 2:. :."••
40
terminál klávesnice a kazetopásková
jsou č i d l a polohy. MÍ : .
i.
5. POPIS POŽADOVANĚ ČINNOSTI COORDIMETRU Aby bylo možno sestavit algoritmus pro práci počítačového systému, byl po konzultacích s pracovníky HDB Sokolov navržen postup práce operátora při mapování konkrétní stereodvojice a postup práce operátora při digitalizaci mapy. Spolu se slovním popisem postupu práce byly vytypovaný vhodné soubory informací, které by se měly objevovat na obrazovce. 6. ZÁVĚR Vyvinuté zařízení je vhodné pro inovaci starších typů COORDIMETRů, které jsou vyzbrojeny reléovou vyhodnocovací automatikou. Nově vyvinutý mikroprocesový systém nahrazuje tento blok a zvyšuje užitnou hodnotu zařízení o možnost přepočtu modelových souřadnic na geodetické
/případně jiné aplikační programy/ a zjednodušuje
styk s nadřízeným počítačem, na kterém se realizují složitější geodetické výpočty. Literatura / I / Zadání mikropočítačového systému COORDIMETR, VŮEPE a GŘ koncernu HDB, Sokolov 1981 11/ EMMICH, J.- HRDLIČKOVÁ, L.- KLEMENT, L.: Informační systém pro přípravu a řízení těžby a odbytu uhlí v koncernu HDBS - závěrečná zpráva, výzkumná zpráva VÚPEK č. 443-3O-OO-5, Sokolov 1984
TECHNOCART 3xIRC 13O
L_ _ J_ _
COORDINATOGRAF
PAMĚŤ MG
I I 2xIRC 13O Ľ _ _L _
PÁSKA
PROCESOR + RAM + ROM
KLÁVESNICE
DISPLEJ
Obr. 1
41
HMOTNÁ STIMULACE ROZVOJE VĚDY A TECHNIKY
Ing. Vladimir Pazdera Resort paliv a energetiky je jedním ze základních pilířů národního hospodářství, pro které zabezpečuje potřebné zdroje paliv a energií. Tato činnost se stává působením růzrtých činitelů stále složitější a nákladnější. Ekonomické výsledky resortu se přímo promítají do výsledků všech ostatních odvětví, a tím ovlivňují i efektivnost celého národního hospodářství. Nejdůležitějším činitelem intenzifikace ekonomiky našeho národního hospodářství a tedy i resortu paliv a energetiky je rozvoj vědy a techniky /RVT/. Musí se proto stát základním obsahem veškeré řídící, plánovací a organizátorské práce. Rychlá realizace výsledků RVT přináší vysoké národohospodářské efekty. Společenské klima je pro inovační aktivitu mimořádně příznivé, přesto však se stále objevují zábrany a bariéry, pro které je nutno se znovu k problematice RVT vracet. Některá konkrétní opatření v oblasti stimulace RVT byla tvůrčím způsobem v praxi aplikována, některé problémy však zůstaly otevřeny. Jestliže se k této problematice znovu vracel XVI. sjezd KSČ, 8. i 1O. plenární zasedání ÚV KSČ, svědčí to o tom, jak složitá je tato sféra činnosti. Proto se i v "Hlavních směrech dalšího rozvíjení souboru opatření ke zdokonalení soustavy plánovitého řízení národního hospodářství", schválených vládou ČSSR usnesením č. 243 ze dne 13.9.1984, opět mimo jiné ukládá dále rozvinout hmotnou stimulaci tvůrčích pracovníků. Je tedy nutné realizovat i v resortu paliv a energetiky všechna nezbytná opatření k urychlenému řešení všech úkolu RVT, k získání co největších přínosů a samozřejmě i k co nejrychlejšímu uplatnění dosažených výsledků v praxi. K realizaci těchto opatření může významným způsobem přispět vhodně volený systém hmotné stimulace, který výrazné, ale i diferencovaně ocení zásluhy jednotlivců i kolektivů podílejících se na řešení jednotlivých úkolů RVT. Platné mzdové předpisy jsou již řadu let dostatečné pružné, aby umožnily realizovat v praxi nutná opatření k podpore inovační aktivity, ale ne vždy se to daří. Existující prostor pro oceňování tvůrčí práce je často nedostatečný v porovnání se zainteresovaností na plnění výrobních úkolů. I když se postupně podařilo stanovením závazných ukazatelů hmotně zainteresovat širší okruh pracovníků na řešení a realizaci úkolů RVT v hospodářských organizacích, presto zdaleka nejsou vyčerpány všechny možnosti jak v oblasti tarifních mezd, tak i pobídkových složek výdělku. Pokusíme se alespoň stručne charakterizovat, jaký je skutečný stav ve využívání hmotné stimulace k podpoře RYT v resortu paliv a energetiky. Podle našich poznatku všechny koncerny resortu paliv a energetiky s větší či menší rarou podrobnosti a kvality konkretizovaly na své podmínky ustanovení směrnice F>!P£ č. 21/61, která určuje orientaci rozhodujících a podmiňujících ukazatelů, na než je r.utno přednostně vázat poskvtování prémií a výkonnostních odměn. Podle
42
informací získaných v resortní komisi pro mzdové formy některé koncerny i podniky dále propracovaly osobní hmotnou zainteresovanost na RVT i s tím, že se snažily aplikovat některá ustanovení experimentu. Například koncern SHD vydal v roce 1984 velmi podrobnou směrnici k odměňování tvůrčích pracovníků, která dává možnost výrazně diferencovat odměnu za řešený iíkol podle dosažených výsledků. Podle této směrnice je v celém koncernu odměňováno asi 70 pracovníků, z toho 50 ve Výzkumném ústavu hnědého uhlí. Zásady koncernu ČEZ předpokládají zvýšení průměrné prémie za řešení úkolů RVT o 5 % oproti stanovené základní sazbě a výplatu progresivní prémie za dosažený společenský efekt. Podmínkou výplaty této prémie je dosažení skutečného společenského přínosu na úrovni nejméně 90 % přínosu stanoveného v zadání úkolu. Podle těchto zásad bylo v roce 1984 odměněno v 11 organizacích 127 vyřešených úkolů v celkové částce 65O tis. Kčs. V koncernu ČPP je stanoveno, že jako rozhodující ukazatel lze stanovit jen technickoekonomické parametry řešení, časový průběh řešení či nákladovost plnění úkolů. Podle této směrnice je v koncernu odměňováno asi 4O výzkumných pracovníků. Nedostatečné tempo zavádění výsledků RVT do výrobní praxe a s ním spojené ztráty má ve většině případů subjektivní příčiny, vyplývající z nedostatečně diferencované osobní hmotné zainteresovanosti. S tím ovšem souvisí i to, že platný systém usměrňování mzdových prostředků k tomu nevytváří dostatečný prostor. Je všeobecně známo,že především v resortu paliv a energetiky je vliv lepšího plnění ukazatelů stanovených pro usměrňování mzdových prostředků na přírůstek jejich objemu minimální a tím málo motivačně účinný. Tento problém se týká i přímo řízených organizací W Z , kde platnými předpisy není zajištěna vazba objemu mzdových prostředků na přijímání a řešení neplánovaných úkolů, zkracování plánované doby řešení a na spolupráci při uplatňování realizačních výstupů v praxi. V organizacích W Z je také prakM"Vv vyloučena z objektivních důvodů možnost vstřícného plánování a tím jsou zba "r^y možnosti zvýšit objem mzdových prostředků. Jedním z nejdůležitějších předpokladů úspěšného řešení je formulace požadavků na výzkumné řešení včetně stanovení cílových parametrů. Této otázce věnují zadavatelé často malou pozornost a spoléhají spíše na řešitele, že si sami určí parametry svých budoucích řešení. Důvodem k takovému postoji bývá mnohdy okolnost, že zadavatelé přikládají menší význam dlouhobým úkolům RVT ve srovnání s problémy operativního řízení. Malá spolupráce mezi řešitelem, zadavatelem, projektantem a realizátorem snižuje často kvalitu řešení úkolu a prodlužuje dobu uplatnění výsledků v praxi. Časovým odstupem mezi výstupem řešení a realizací se oslabuje účinnost hmotné stimulace řešitelů na efektu realizace. Při vyhodnocování přínosů realizace dochází často k rozporům mezi řešitelem a realizátorem při vyčíslování konkrétních výsledků. Realizující organizace se snaží vypočtený efekt podle možnosti snížit, čímž si vytváří skryté rezervy. Jak vyplývá z uvedeného, je přístup k řešení osobní hmotné stimulace na úkolech RVT v podmínkách resortu paliv a energetiky různorodý i kvalitativně odlišný.
43
NŽMĚTY NÁ SEZENÍ HMOTNÉ STIMULACE RVT Je nutno mít na zřeteli, že hmotná stimulace RVT bude účinná, bude-li: - komplexní, tj. systém osobní hmotné zainteresovanosti na RVT se bude týkat všech jeho účastníků, kteří se na něm bezprostředně podílejí a bude využívat všechny mzdové nástroje? - přiměřeně výrazná, t j . výdělková úroveň tvůrčích pracovníků bude vyšší ve srovnání s ostatními pracovníky na výrobní či řídící ose, přitom však diferencovaná podle míry účasti na řešení a realizaci úkolů RVT; - odstupňována podle skutečných zásluh každého jednotlivce na plnění úkolů RVT podle skutečně dosažených výsledků a přínosů řešení. K tomu je nutno tvořivě a účinně využívat všechny mechanismy mzdové soustavy, především kvalifikační katalog, stupnice mzdových tarifů, osobní ohodnocení, prémie a odměny. Tvůrčí činnost, tvůrčí pracovník Tvůrčí je taková činnost, která přináší nové vědecké, technické, technologické, ekonomické a sociální poznatky, společensky využitelné a reprodukovateIné a tyto poznatky v praxi využívá. Za tvůrčí je možno považovat pracovníky, kteří významně ovlivňují dosaženou technickou a ekonomickou kvalitu řešených úkolů RVT a projektových prací, odpovídající za jejich realizaci a splnění stanovených termínů a cílů. Zpravidla se jedná o pracovníky s vysokoškolským vzděláním. Okruh tvůrčích technických pracovníků ve výrobních projektových organizacích lze vymezit takto: jsou to pracovníci zařazení do funkcí projektantů, technologů, výzkumných a vývojových pracovníků, dále pak odborní pracovníci technické přípravy výroby nebo odborní pracovníci technického rozvoje, pokud řeší a realizují úkoly RVT. V přímo řízených organizacích W Z je možno za tvůrčího pracovníka považovat toho, který je zařazen v nomenklatuře funkcí A - vědečtí pracovníci, B - vědeckotechničtí pracovníci, C - odborní pracovníci s vysokoškolským vzděláním. Platné mzdové předpisy Platné mzdové předpisy je nutno rozčlenit na předpisy upravující jednak tarifní mzdy a mzdové formy, jednak předpisy platné v jednotlivých typech organizací /výrobní, projektové, VVZ/. V oblasti tarifních mezd vydalo FMPSV výnos o odměňování THP ze dne 12. září 1984, který se vztahuje na výrobní a projektové organizace. Jelikož postupná realizace II. etapy programu zvýšení ekonomické účinnosti mzdové soustavy má být ukončena v roce 1987, není účelné zabývat se také dosud platnými předpisy v této oblasti. K výnosu o odměňování THP vydalo FMPE prováděcí pokyny ze dne 19. března 1985, které výnos FMPSV upřesňují a doplňují. Pro uplatňování mzdových forem vydalo FMPSV výnos ze dne 27. srpna 1985, který nabývá platnosti od 1.1.1986. K tomuto výnosu vydá FMPE do konce roku 1985 prováděcí pokyny. Tento výnos však bude platit jen ve výrobních organizacích /nikoliv v projektových/.
Pro pracovníky přímo řízených organizací W Z platí v oblasti tarifních mezd směrnice SKVTRI č. 5 ze dne 3.10.1984. Pro přiznávání prémií a výkonnostních odměn platí pro tyto pracovníky směrnice FMTIR č. 3/76 a v projektových organizacích č. 7/81. I tyto směrnice budou v průběhu roku 1986 novelizovány. Tarifní mzdy a osobní ohodnocení tvůrčí práce ve výrobních a projektových organizacích Při stanovení základních platů a osobního ohodnocení tvůrčím technickým pracovníkům je nutno využít všechny možnosti, které vyplývají z výnosu o odměňování THP. Všechna rozhodnutí je nutno ovšem provádět přísně diferencovaně na základě náročného zhodnocení výsledků práce každého jednotlivce. Tarifní třída technologů /funkce označené v nomenklatuře funkcí č. 32 až 34/ je ve srovnání s ostatními funkcemi již zvýšena o 1 stupeň. Vyšší tarifní zařazení projektantů a konstruktérů /číslo funkce č. 35 až 38/ se promítá až ve funkci č. 38 - vedoucí projektant /konstruktér/ specialista s tarifní třídou 14-15. Tím se tato funkce dostává na úroveň tarifního zařazení funkce specialista /č. 26/, kterou však lze u ostatních pracovníků uplatnit jen se souhlasem ministerstva. Vyšší tarifní zařazení výzkumných a vývojových pracovníků /číslo funkce 39 až 42/ je dáno možností zařadit vedoucí výzkumné a vývojové pracovníky a vědecké pracovníky do tarifních tříd 14-17 také bez souhlasu ministerstva. Odstavec 6g/ příloha č. 1 výnosu FMPSV o odměňování THP zvýhodňuje dále tvůrčí technické pracovníky přiznáním stupnice mzdových tarifů zvýšené o 10 % /stupnice "a"/Nový výnos FMPSV pro uplatňování mzdových forem předpokládá, že osobní ohodnocení bude pracovníkům přiznáváno po zhodnocení kritérií, která ovlivňují nebo vyjadřují výsledky jejich práce. Konkrétní obsah kritérií musí co nejpřesněji vyjadřovat požadavky kladené na hodnocenou skupinu a umožňovat diferenciaci mezi jednotlivými pracovníky. Zavedení kritéria zabezpečování rozvojových úkolů v systému osobního ohodnocení je významným posílením vazby této mzdové formy na činnost, která je z pohledu celého národního hospodářství velmi žádoucí. V tomto kritériu je možno hodnotit pracovní iniciativu pracovníka, výsledky dosažené při řešení a realizaci úkolů plánu RVT, při zavádění nových technologií a nových výrobních a pracovních metod, při zdokonalování organizace práce, výsledky při využívání a zlepšování pracovních podmínek, při rozvoji pracovní iniciativy apod. U špičkových odborníků, kteří řeší náročné úkoly RVT, lze dále využívat možnosti přiznat mimořádné osobní ohodnocení až do výše dvojnásobku horní hranice stanoveného osobního ohodnocení podle obecně platných předpisů. Tarifní mzdy v přímo řízených organizacích W Z Mzdové tarify pracovníků přímo řízených organizací W Z
js.ou ve srovnání se sou-
časnými tarify s rozpětím uplatňovanými před zavedením II. etapy programu zvýšení ekonomické účinnosti mzd-ivé soustavy v hospodářských organizacích vyšší o 5 až 10 i. Tato preference však do doby novelizace směrnice SKVTSI č. 5/84 pomine. U těchto
45
pracovníků se také zatím budou uplatňovat mzdové tarify s rozpětím. S pevnými tarify a osobním ohodnocením lze pravděpodobně počítat až po novelizaci směrnice. Prémie za řešení úkolů RVT Navrhovaný systém řešení vychází ze systému uplatňovaného v centrálně řízených organizacích W Z , který se stal základem i experimentálně ověřovaného systému v odvětvích strojírenské výroby. Ukazatele prémiování Zásadně platí, že organizace poskytuje pracovníkům prémie za výsledky práce vyjádřené předem stanovenými ukazateli množství, kvality, hospodárnosti a efektivnosti, a to podle předem stanovené závislosti na plnění ukazatelů. Aby účinnost prémie za řešení úkolů RVT /dále jen prémie/ byla co nejvyšší, je nutno zaměřit orientaci ukazatelů na dosažení požadované technickoekonomické úrovně řešení a dodržení či zkrácení časového průběhu řešení. Při rozhodování o počtu ukazatelů je nutno přihlížet k tomu, že se zvyšujícím počtem ukazatelů se prémie rozmělňuje a může klesat její stimulační účinnost. Často diskutovanou otázkou je, zda je vhodné, aby tvůrčí pracovníci byli také hmotně zainteresováni na plnění hospodářských ukazatelů organizace, a to i v pravidelných, například čtvrtletních obdobích. Důvody pro takový postup nacházejí především výrobní organizace, kde tito pracovníci připravují řešení úkolů, které jsou součástí jejich výrobního programu. Tento postup však zaměřuje hmotnou zainteresovanost tvůrčích pracovníků v podstatě na řešení operativních úkolů a oslabuje zájem na řešení koncepčních otázek RVT. Jako ukazatele pro poskytování prémií za řešení úkolů RVT je nutno stanovit především - technickoekonomickou úroveň řešení, resp. realizace úkolu/pokrokovost řešení, stupně jakosti/, - technické parametry, funkční vlastnosti výrobku, technologického postupu, měrnou spotřebu paliv, energie, kovů, materiálů, surovin apod., - ekonomické parametry /cenový limit, nákladový limit, snížení pracnosti, limit dovozních materiálů apod./, - časový průběh a nákladovost
řešení úkolu /termín, pracnost, náklady na řešení
apod./ Sazba prémie Má-li se docílit zvýraznění diferenciace prémií u tvůrčích pracovníků podle náročnosti řešených úkolů, je nutno výrazně diferencovat již základní sazbu prémie před zahájením řešení. Úkoly lze předem diferencovat podle stupňů obtížnosti, jejichž hierarchii lze vyjádřit bud druhem řešeného úkolu, nebo rozsahem řešení vyjádřeným například náklady na řešení, výzkumnou kapacitou, rozsahem kooperací, úrovní předpokládaných přínosů apod. Předpokládanou výši prémie je nutno stanovit před zahájením řešení úkolů v absolutní výši v Kčs. Při jejím stanovení se vychází z úhrnu základních platů řešitelů za plánovanou dobu řešení a základní sazby prémie. Celkovou pracovní kapacitu každého pracovníka je však nutno upravit o plánovanou absenci.
46
Stanovená prémiová sazba by se měla měnit jen v případech, došlo-li ke změně zadání, které výrazně ovlivnilo pracnost úkolu, nebo byla-li dodatečně prokázána nižší pracnost řešení při nezměněném zadání. Prémiové období Má-11 hmotná stimulace úkolů RVT plnit své poslání, je nutno vázat výplatu prémie na splnění celého úkolu /etapy/. Je třeba v této souvislosti jednoznačně stanovit, že za dílčí etapu řešení lze zvolit jen takový časový úsek, ve kterém se uzavírá některý věcný problém řešení. Zásadně není možné připouštět etapizaci sledující jen potřebu fakturace. O celé řady úkolů je problematické v krátkých časových obdobích hodnotit plnění stanovených ukazatelů; takové hodnocení se stává formálním. Výplatu prémie v kratších /pravidelných/ časových obdobích lze připustit jen u pracovníků, kteří zabezpečují dílčí úkoly a obvykle nejsou zahrnuti do řešitelského či realizačního kolektivu. Na prémie za řešení dlouhodobých úkolů RVT, jejichž doba řešení přesahuje 6 měsíců, bude možno poskytovat zálohy na prémie za ukončené části řešení, které však budou zúčtovatelné a návratné. Tím je dáno i minimální měřítko pro časovou etapizaci úkolu /v souladu s věcnou etapizaci/. Tento způsob je běžný v organizacích přímo řízených W Z , ve výrobních organizacích se však často nesetkává s pochopením. Skutečná T/ýše prémie Po skončení úkolu se zhodnotí úroveň splnění stanovených výsledků řešení a podle předem stanoveného způsobu se vypočte skutečná výše prémie. Jedná se o úpravu prémie jak směrem nahoru při lepším než předpokládaném řešení, tak směrem dolů při nedodržení stanovených výsledků řešení. Vyjadřuje se tím kvalita řešení úkolu a organizace musí považovat za svoji povinnost toto hodnocení provádět. Dílčí kritéria hodnocení mohou být stanovena například takto: - splnění zadáni úkolu, dodržení parametrů řešení, - efektivnost vyřešeného úkolu, srovnání se zadáním, - odborná úroveň řešení, tvůrčí pojetí práce, - realizovatelnost úkolu, splnění realizačních záměrů, účast na realizaci, - časový faktor řešení, - formální vlastnosti výstupu řešení, úplnost dokumentace. Podle druhu kritérií může být hodnocení provedeno buä verbálně, nebo u měřitelných ukazatelů porovnáním skutečných a předpokládaných hodnot. Výsledek lze vyjádřit koeficientem, bodovacím způsobem, přímou závislostí prémie na výsledku hodnocení apod. Nejúčinnější prémií za řešení úkolu RVT je její kolektivní forma. Rozdělení mezi jednotlivé řešitele se provede s přihlédnutím k jejich podílu na vykonané práci, přínosu každého jednotlivce na splnění cílů řešení, kvalitě vykonané práce, plnění dílčích termínů řešení apod. Konkrétní pravidla stanoví organizace. V prémiovém řádu za řešení úkolů RVT je nutno také stanovit postup při nezaviněně neúspěšném řešení úkolu či zastavení prací na řešení z rozhodnutí zadavatele. Řešením úkolu je i zjištění, že řešení dle požadavku zadavatele není reálné, hlavně je-li toto zjištění učiněno včas. Snížení obav z možných hmotných důsledků vzniklých podstoupením rizika neúspěšnosti řešení tvůrčí práci prospěje.
47
Na přímém řešení úkolů RVT se v řadě případů podílejí i vedoucí útvarů, a to vedle přímé řídící činnosti. V takovém případě je správné, aby i vedoucí útvaru byl hmotně zainteresován na výsledcích řešení. Souběh prémie za vedení útvaru a prémie za řešení úkolu RVT musí navazovat na podíl pracovního času věnovaného oběma činnostem. K přímé účasti na řešení úkolu však musí být vedoucí útvaru pověřen nadřízeným pracovníkem. ďčast tvůrčích pracovníků na realizaci úkolů RVT Realizací teprve vstupuje vyřešený úkol RVT do fáze, kdy lze výsledky řešení využít. Je žádoucí, aby se na této fázi přímo podíleli také řešitelé úkolu. Ne vždy ovšem realizační fáze bezprostředně navazuje na fázi řešení. Závisí to na mnoha okolnostech, které řešitelé obvykle nemohou sami ovlivnit. Z těchto pohledů je nutno přistupovat i k uplatnění hmotné zainteresovanosti řešitelů na realizaci výsledků řešení. Navazuje-li realizační fáze bezprostředně na řešení úkolu, bude zřejmě možno zahrnout tuto práci do samostatné etapy úkolu a stanovit pro ni předem i prémii na základě ukazatelů zajištujících splnění realizačních záměrů. Pokud bude realizační fáze časově posunuta, lze řešit hmotnou zainteresovanost účasti řešitelů otevřením nového úkolu současně se zahájením realizační fáze. Nepovažujeme za správné vázat výplatu části prémie za řešení úkolu RVT na realizaci řešení, především v případech, kdy realizační fáze je časově posunuta od fáze řešení.Je to jednak technicky komplikované, jednak se na řešitele přenášejí důsledky rozhodnutí či možnosti realizující organizace, které oni sami nemohou vůbec, nebo jen velmi omezeně ovlivnit. Mimořádné odměny za řešení úkolů RVT Mimořádné odměny plní významnou roli ve hmotné stimulaci RVT. Jedná se o mzdovou
formu, kterou je možno dále ohodnotit zvlášt úspěšně vyřešené a realizované
úkoly RVT, a to vedle prémie za řešení. Toto ocenění nelze považovat za dvojí ocenění stejné práce v případě, že výsledky nebyly dostatečně oceněny při poskytnutí prémie za úkolJ a to i tehdy, došlo-li již ke zvýšení prémie. Je samozřejmé, že touto formou je možné ocenit jen ty pracovníky, kteří se o dosažené výsledky nejvíce zasloužili. Tyto mimořádné odměny se hradí ze mzdových prostředků organizace, avšak je lze poskytovat i nad rámec prostředků určených na mimořádné odměny. Za zvlášE úspěšně vyřešené a realizované úkoly státního a hospodářského plánu RVT je možno hradit mimořádné odměny také z rozpisové reservy ministerstva či koncernu. I v těchto případech se jejich výplata do uvedeného limitu nezapočítává. Mimořádnou odměnu je možno vyplatit jak bezprostředně po skončení úkolu a vyhodnocení jeho společenského přínosu, tak také v případě, kdy se dodatečně po realizaci prokáže, že společenský prospěch podstatně překračuje původní předpoklady. ZÁVĚR Závěrem považujeme za nutné zdůraznit, že posláním tohoto článku je upozornit na možnosti řešení problematiky hmotné stimulace RVT v rámci platných předpisů a tím umožnit odborným pracovníkům útvarů zajištujících řešení a realizaci úkolů RVT jejich účinné využívání.
48
Vedle hmotného ocenění dosažených výsledků j-e velmi účinnou formou také jejich morální ocenění. Komplex stimulů RVT spojuje jak hmotnou, tak i morální formu, přičemž je možné obě účinně využívat. Domníváme se, že především u vynikajících odborníků, jejichž výdělek již dosahuje určité úrovně, může morální ocenění dosahovaných výsledků sehrát větší roli než další hmotné ocenění. Je na škodu věci, že tatG forma ocenění vynikajících pracovních výsledků zůstává v mnoha případech v puzadí zájmu. Podrobnosti udělování jednotlivých vyznamenání upravují předpisy vlády ČSSR, ÚRO a FMPE.
49
METODICKÉ POKYNY K TVORBĚ, SCHVAĽOVANIA VYHLAŠOVÁNÍ SBORNÍKU NORMATIVNÍCH HODNOT SPOTŘEBY PRÁCE Ing. Petr Kučera, Ing. Pavel Bohuslav
Nutným předpokladem pro uplatňování racionalizace práce je i účelná a současným potřebám odpovídající metodika. V odboru 344 Výzkumného ústavu palivoenergetického komplexu, pobočka Ostrava byly zpracovány základní metodické materiály zabývající se problematikou: - racionalizace a normování práce pomocných a obslužných procesů v resortu paliv a energetiky, - normování práce v hlubinném dobývání. V roce 1985 pokračovalo řešení rozvoie racionalizace práce zpracováním metodických pokynů k tvorbě,schvalování a vyhlašování sborníku normativních hodnot spotřeby práce. Cílem zpracovaných pokynů bylo realizovat jednotná opatření vyplývající z metodických pokynů FMPSV a konkretizovat je na podmínky resortu paliv a energetiky. V neposlední řadě zpracované pokyny sledují i cíl dosáhnout jednotnosti ve formátu a úpravě tisku vydávaných sborníků. Při tvorbě metodických pokynů řešitelé úzce spolupracovali s pracovníky vybraných koncernových normotvorných středisek, kteří připravili řadu podkladových materiálů. Návrh metodických pokynů se konzultoval se zástupci vybraných koncernů. Odsouhlasené připomínky se promítly do definitivního textu metodických pokynů, které jsou
vydány tiskem. V resortu paliv a energetiky se věnuje v posledních letech zvýšená pozornost
tvorbě jednotných norem a normativů spotřeby práce. Pro hlavní výrobní činnosti resortu je zpracována a trvale rozšiřována vlastní základna norem spotřeby práce. Pro strojírenské a stavební činnosti jsou přejímány normativní podklady z uvedených resortů. Tabulka č. 1 dokumentuje rozsah činností pracovníků
racionalizace práce v tvor-
bě jednotných norem a normativů za období 1983 - 84. Tabulka č.l Rozsah tvorby a objektivizace sborníků norem spotřeby práce Počet: 1.
Prověřené sborníky, u kterých byla potvrzena jejich platnost
297
2.
Přepracované a upravené sborníky
208
3.
Nově vypracované sborníky JNN
400
4.
Sborníky včetně norem a normativů uplatněné
5.
v roce 1983 - 84 Převzaté sborníky z jiných resortů
50
1 O36 94
Důležitou etapou při tvorbě normativních hodnot je shrnutí vypracovaných hodnot spotřeby práce do přehledně uspořádaných tabulek, které se skládají spolu s vysvětlivkami k používání do tzv. sborníků. Sborník normativních hodnot musí odpovídat určitým požadavkům, umožňovat jejich hospodárné využívání, rychlou orientaci při stanovení příslušných podmínek a normativů a zajišEovat jednotné používání v praxi. Podle specifik jednotlivých výrobních a pracovních procesů v resortu paliv a energetiky a druhu normativů a norem spotřeby práce je rozdíl v rozsahu a v hloubce členění různých sborníků. S přihlédnutím k těmto předpokladům a zkušenostem se zpracovaly metodické pokyny k tvorbě, schvalování a whlašování sborníků normativních hodnot spotřeby práce. Zpracované metodické pokyny jsou rozděleny do pěti kapitol. První kapitola se věnuje obecné problematice sborníků norem spotřeby práce. Tvorbě, uspořádání a náplní sborníků normativních hodnot včetně celkové úpravy se věnuje druhá kapitola, která je doplněna vzory řešení titulní strany sborníku normativních hodnot. Tvorba norem a normativů je součástí racionalizace práce směřující k takovému uspořádání pracovního procesu, který zabezpečí při dané technické úrovni dosažení hospodárného využití pracovní síly, základních prostředků, surovin, materiálů a energi í. Obsah sborníku tvoří úvod, obsah a odborné části /všeobecná, technickoorganizační, metodická, normativní/ včetně tabulkových hodnot normativních hodnot spotřeby práce. Každý sborník normativních hodnot spotřeby práce musí obsahovat základní údaje o zpracovaném sborníku /název, nositelé dílčích úkolů, způsob stanovení údajů, způsob ověření kvalitativní úrovně a vyváženosti normativních hodnot apod./. Důležitý úsek této kapitoly tvoří metodická část týkající se stanovení norem objektivními metodami normování práce, část normativní, tj. způsob použití tabulek, jejich náplň a členění, jejich úprava a v neposlední řadě úprava sborníků. Třetí a čtvrtá kapitola se zabývá ověřováním normativních hodnot spotřeby práce před vlastním uplatňováním norem a normativů spotřeby práce v praxi a schvalováním, vyhlašováním a zaváděním norem a normativů v intencích Zákoníku práce a usnesení IV. všeodborového sjezdu o závodních výborech základních organizací Revolučního odborového hnutí. Uplatňování norem a normativů spotřeby práce v praxi nese s sebou řadu těžkostí, protože prostřednictvím odměňování se dotýkají subjektivních zájmů každého jednotlivce. Z toho důvodu je důležité věnovat zvýšenou pozornost ověřování, schvalování, vyhlašování, zavádění a uplatňování norem spotřeby práce a jejich změnám. Metodické pokyny obsahují hlavní oblasti a zásady ověřování kvalitativní úrovně normativních hodnot spotřeby práce, jednotlivé etapy schvalování a vyhlašování sborníku norem a normativů. Závěr čtvrté kapitoly rovněž obsahuje postup při reklamaci stanovené normy a normativu včetně vzoru reklamačního formuláře. V poslední kapitole jsou shrnuty poznatky týkající se revize norem a normativů spotřeby práce.
51
Změny norem a normativů jsou nutné za účelem zabezpečení
růstu produktivity
práce v souvislosti s opatřeními, jimiž se mění spďtřeba času a tím i technická zduvodněnost používaných časových hodnot. Kapitola obsahuje výčet podmínek, za kterých: - se provádí
revize normativních hodnot spotřeby práce,
- nelze měnit používaré normy a normativy. Zpracované metodické pokyny představují ucelenou publikaci;popisují tvorbu, schvalování, vyhlašování a ověřování sborníku normativních hodnot spotřeby práce. Uplatňování zpracovaných metodických pokynů pozitivně ovlivní jednotnost v tvorbě a používání všech sborníků, rozvoj další normotvorné činnosti v resortu paliv a energetiky a přispěje k úspěšnému zvládnutí náročných hospodářských úkolů.
52
SOUČASNÁ A BUDOUCÍ ÚLOHA UHLÍ VE SVĚTOVÉ ENERGETICE Dušan Válek
Uhlí má stále zvláštní a významné postavení mezi hlavními zdroji energie. Především pro velikost zásob. Světové využitelná /dobyvatelné/ zásoby uhlí představují přibl. 2/3 všech světových využitelných zásob PEZ /hodnotíme-li světové zásoby uranu a thoria podle využití v dnešních standardních termických reaktorech/. Toto hodnocení zásob představuje dnešní stav, který setrvá ještě po jistou dobu - snad dvaceti-pětadvaceti let. Teprve až uplatnění množivých reaktorů získá dominantní postavení v jaderné energetice - a bude možné zásoby uranu a thoria hodnotit podle podmínek využití v množivých reaktorech- změní se uvedená relace. Postavení zdroje s největšími světovými zásobami převezmou jaderné PEZ. A tato skutečnost bude hrát významnou roli ve vývoji postavení uhlí v budoucnosti. V průběhu zhruba první poloviny minulého století vytlačilo uhlí úplně dřevo /případně dřevěné uhlí/, do té doby dominantní zdroj energie, takže na začátku tohoto století pocházelo přibl. 98 % veškeré ve světě spotřebované energie z uhlí. Byl to především důsledek rozvíjející se průmyslové revoluce, která by bez dostatečného krytí narůstající potřeby energie pro průmyslovou výrobu a dopravu nebyla možná. A uhlí bylo tehdy jediným zdrojem, který rychle rostoucí nároky průmyslu a dopravy krýt mohl. Po první světové válce se začal projevovat trend zatlačování uhlí kapalnými palivy vyráběnými z ropy a později, přibl. od třicátých let, i zemním plynem. Důvody tohoto trendu byl v zásadě objektivní. Kapalná paliva jsou palivy energeticky bohatšími a technologicky výhodnějšími /např. jsou lépe manipulovatelná a skladovatelná než uhlí/ a po dlouhou dobu byly i levnějšími zdroji energie. Významnou roli hrál i intenzívní rozvoj motorizace dopravy. V důsledku toho poklesl podíl uhlí na celkové světové spotřebě primární energie do r. 1960 na 43,2 % a do r. 197O na 31,9 %. Naproti tomu podíl ropy vzrostl na 33,1 % do r. 196O resp. na 46,1 %do r. 197O. Ještě začátkem sedmdesátých let bylo jen málo těch, kteří nepochybovali, že význam uhlí bude i nadále klesat. Těžba uhlí po řadu let vysloveně stagnovala a v západoevropských uhelných zemích dokonce soustavně klesala /a např. v Nizozemsku, které kdysi patřilo mezi významné uhlené země, úplně zanikla/. Potom však přišel šok velké ropné krize na přelomu let 1973/74, jehož zevním projevem bylo nevídané stoupnutí cen ropy. Zatímco kolem r. 1965 se za 1 bbl ropy /bbl = ropný barel = 159 lit./ platilo zhruba 1,O - 1,5 dolaru, vzrostly ceny do r. 1970 na 2,q - 2,5 dol./bbl a do r. 1973 na 3,5 - 4,O dol./bbl. Potom si koncem r. 1973 velcí producenti ropy, sdružení v organizaci OPEC, vynutili stoupnutí cen skokem na cca
12 - 13 dol./bbl v průměru. Ceny i nadále rostly, do r. 1978 celkem
mírně, ale potom v několika skocích až na cca 32 dol./bbl na přelomu let 1980/81 /proto se vývoj v letech 1979-1980 obvykle označuje za druhou ropnou krizi/. Maxima
53
dosáhly ceny ropy v r. 198O - zhruba 33 - 36 dol./bbl. Poté postupně klesaly, hlavně v důsledku omezování poptávky hospodářsky vyspělých zemí, a nyní s pohybují kolem 22 - 25 dol./bbl. Je však třeba k tomu dodat, že v uvedeném růstu cen ropy se přibližně jednou polovinou odrazil inflační vývoj dolaru - klesání jeho kupní síly. Přepočteme-li uvedené ceny na stálé ceny v dolarech kupní síly z r. 1973, potom -z 12 - 13 dol./ bbl po první ropné krizi klesly ceny ropy do konce r. 1978 asi na 8 - 9 dolarů a do konce r. 1980 opět vzrostly na cca 15 - 17 dol. Nicméně, za sedm let vzrostly ceny ropy ve srovnatelné reálné míře nejméně na čtyřnásobek. Dnes je jasné, že potíže a problémy, které lidstvu ropné krize sedmdesátých let přinesly, si lidstvo připravilo samo. Ropné krize byly jenom logickým a zákonitým důsledkem vývoje energetického hospodářství světa v předchozích letech, především v letech po druhé světové válce. Tento vývoj charakterizuje jednak již uvedený trend zatlačování významu uhlí /což mělo v podstatě objektivní příčiny/, jednak však vysloveně extenzívní hospodaření s palivy a energií. Spotřeba paliv a energie neustále narůstala vysokými tempy kolem 4,5 % ročně. Důležité však je, že narůstala rychleji, než narůstal efekt této spotřeby, než narůstala hodnota úhrnného produktu hospodářské aktivity. Hospodářství prakt. všech zemí se stávalo, rok od roku, energeticky stále náročnějším a to hlavně proto, že se s palivy a energií vysloveně plýtvalo. Účinnost spotřeby PEZ neustále klesala a zhruba v polovině sedmdesátých let se uváděla hodnotou kolem 30 %.Tento údaj však odpovídal relaci pouze mezi vstupem vytěžených PEZ do procesu manipulace, konverze a spotřeby a užitnou formou energie /teplo, mechanická práce a j . / na níž se spotřebovávaná paliva a energie mění ve fázi konečné spotřeby energie. Tento údaj tudíž nerespektoval ztráty k nimž dochází při těžbě. Zásoby fosilních paliv v ložiskách v zemi jsou však konečné, neobnovitelné a vyčerpatelné.
Proto je zcela logické, že je třeba s nimi zacházet s péčí řádné-
ho hospodáře a usilovat, aby nevydobyté zbytky, které zůstanou nenávratně v zemi, byly co nejmenší. Proto je rovněž logické, že do účinnosti spotřeby PEZ je nutné započítávat i ztráty vzniklé při těžbě. Analýzy zpracované odborníky v poslední době / 2 / však ukazují, že v celkovém průměru /odpovídajícímu podílům jednotlivých zdrojů ve struktuře spotřeby PEZ/ činí ztráty při dobývání kolem 40 - 5O %! Připočteme-li tudíž k údaji vpředu uvedenému i ztráty při dobývání, dospíváme k šokujícímu zjištění, že relace mezi úbytkem zásob těžbou a užitnou formou energie ve fázi kone"-iá spotřeby, tudíž obecná účinnost spotřeby PEZ, se dnes pohybuje kolem 15 ló %! ! Uvážíme-li, že se dnes ročně těší kolem 9 mid tmp fosilních paliv, potom úbyr tek světových zásob touto těžbou se pohybuje kolem 15 - 18 mld tmp a z toho se kolem 1 2 - 1 5 mld tmp zcela nenávratně ztrácí. Nuže, toto extenzívní hospodaření, v podstatě spíše plýtvání než hospodaření s palivy a energií, to bylo nepochybně hlavní příčinou energetických potíže, do nichž se svět dnes dostal. Ropné krize sedmdesátých let měly však i pozitivní následky. Vedly především k tomu, že si celý svět začal jasně uvědomovat, jak je dnešní hospodářství závislé na zdrojích energie a jak nehospodárne kem toho bylo, že:
54
ie těmito zdroji doposud zacházelo. Důsled-
a/ Všechny země se začaly ve větší či menší míře zabývat otázkami šetření palivy a energií, otázkami zlepšování efektivnosti jejich spotřeby a zužitkování. Toto úsilí se brzo projevilo ve výrazném snižování tempa růstu spotřeby paliv a energie - a především kapalných paliv. b/ Ve všech rozvinutých zemích sě zintenzivnělo risilí po osvojování a rozvíjení nových, tzv. alternativních zdrojů energie, jako je energie sluenční, větrnná, geotermální, biomasa, bioplyn, atp.•Významnou vlastností těchto alternativních zdrojů energie je, že to jsou zdroje obnovitelné, či obnovující se. Jejich
zásoby
nejsou konečné a vyčerpatelné. c/ Svět se zase začal více zajímat o uhlí, nebot zásobování uhlím nebylo po ropné krizi tak napjaté, jako zásobování ropou. Technologické nevýhody uhlí /v porovnání s kapalnými či plynnými palivy/ se sice nezměnily, ale změnily se cenové relace. Zatímco ještě v"r. 1973 /před ropnou krizí/ byla kapalná paliva /velmi z iruba řečeno/ asi o 1/3 levnější, do r. 1980 se tento poměr obrátil. Začátkem osmdesátých let byla již pevná paliva v hrubém průměru o více než polovinu levnější než kapalná. Tyto změny se přirozeně odrazily i v názorech odborníků na budoucí vývoj světového energetického hospodářství. Zatímco prognózy z let před první ropnou krizí předpokládaly, že celková světová spotřeba primární energie bude v r. 2OOO činit zhruba 25 - 3O mld tmp a že podíl uhlí na této spotřebě bude nadále klesat a v r. 2000 bude nižší než 2O %, prognózy z poslední doby, řekněme z doby po r. 198O, předpokládají podstatně nižšní celkovou spotřebu PEZ a současně podstatně vyšší podíl uhlí na této spotřebě. Pokusíme-li se zhodnotit pravděpodobný budoucí vývoj do r. 2030 podle kvalifikovaných por^nóz, které byly vypracovány /nebo alespoň dokončeny/ po r. 1980, potom lze závěry shrnout do dat, podaných v tabulce 1. K této tabulce je třeba doplnit několik vysvětlivek: a/ Uvedená data jsou hrubými průměru většiny posouzovaných prognóz. Nicméně, existují i prognózy se značně extrémními představami, takže, uvedeme-li např. oba krajní extrémy, nalezneme pro přibl. r. 2O25 či 2O3O předpovědi celkové světové spotřeby uhlí ve výši jen kolem 4 mld tmp, ale i kolem 12 - 13 mld tmp. b/ Prvotní elektrická energie /v zásadě položky "jaderná energie" a "vodní energie" v tabulce 1/ je započtena podle tzv. ekvivalentního přepočtu - tj. energetickým obsahem takového množství fosilních paliv, které by bylo nutné spotřebovat ve standardní, průměrné tepelné elektrárně, aby se vyrobilo stejné množství elektřiny. c/ Do bilance se započítává i tzv. nekomerční palivo, což je především palivové dřevo a rozličné živočišné či rostlinné odpady zemědělské činnosti /zužitkovávané jako palivo/ zcela lokálního významu. Dříve se toto nekomerční palivo do bilancí nezapočítávalo a považovalo se za bezvýznamné. Jak se však ukazuje, představuje ve světové bilanci kolem 5 - 6 % celkové spotřeby PEZ a nyní se proto do bilancí běžně započítává /větší význam má ovšem pouze v rozvojových zemích/. d/ Používáme starou měrovou jednotku /tmp =
29,3 GJ/, která sice již neodpovídá
uzákoněné měrové soustavě SI, ale na- kterou je většina pracovníků v energetice zvyklá a poskytuje jim lepší představu..
55
Pro budoucnost uhlí je velmi rozhodující budoucnost elektroenergetiky. V současné době se o málo více než 1/3 celkem vyrobené elektrické energie vyrábí v jaderných, vodních /a případně geotermálních, solárních atp./ elektrárnách. Zhruba 2/3 celkem na světě vyrobené elektřiny se tudíž vyrábí z fosilních paliv, především z uhlí. I když v posledním desetiletí před první ropnou krizí podíl uhlí na výrobě elektřiny klesal, po ropné krizi se to rychle změnilo. V řadě zemí došlo ke změně plánů již objednaných elektráren, původně objednaných pro vytápění kapalnými palivy či zemním plynem, na elektrárny uhel.iié. Dokonce se již několik postavených elektráren, vytápěných mazutem, přestavělo na elektrárny uhelné. Uhlí je nejdůležitějším palivem pro tepelné elektrárny a lze bezpečně očekávat, že jím
zůstane po dosti
dlouhou dobu i v budoucnu. Lze dokonce očekávat, že nejméně asi do r. 2000 bude podíl uhlí na spotřebě paliv tepelných elektráreii ještě narůstat. Současně budou však dosti strmě narůstat kapacity jaderných a vodních elektráren, i elektráren využívajících obnovitelné energetické zdroje. Otázkou je, jak rychlý tento trend bude a kdy dojde k tomu, že se růst spotřeby fosilních paliv pro výrobu elektřiny zastaví a jejich spotřeba začne klesat. Ještě na začátku sedmdesátých let se soudilo, že nástup jaderné energetiky bude velmi strmý a předpovídalo se, že kolem r. 2OOO bude jaderná energie již krýt přibl. 1/3 celkové spotřeby PEZ. Dnešní prognózy jsou však podstatně opatrnější. Hrubou představu o dnes převládajících názorech podává tabulka 2. předpokládá se sice velmi rychlý rozvoj elektroenergetiky, ale do r, cca 2030 se povětšině neočekává, že by tempo růstu produkce prvotní elektrické energie převýšilo tempo růstu celkové produkce elektřiny. Proto se očekává, že potřeba fosilních paliv pro elektrárny poroste nejméně do r. 2O3O - i když po r. 2000 již velmi pomalu - jak ukazuje tabulka 2. Pro období 198O-2OOO se předpokládá růst spotřeby fosilních paliv pro elektrárny v průměru asi 3,5 až 4,O " ročně, kdežto po r. 2000 jen asi 0,6 - O,8 % ročně. V tom by se měl odrazit především intenzivnější nástup množivých reaktorů v jaderné energetice. Souhrnně se očekává, že se spotřeba uhlí bude vyvíjet následovně: a/ Bude klesat uplatnění uhlí ve forme pevných paliv v konečné spotřebě energie /s výjimkou spotřeby metalurgického koksu/. b/ Bude narůstat uplatnénní uhlí pro konverzi na ušlechtilá paliva /plynná a kapalná/, přičemž: ba/ intenzivnější rozvoj konverze uhlí na substituční zemní plyn se očekává ješté v tomto století, bb/ k intenzivnějšímu rozvoji konverze uhlí na kapalná paliva dojde nejspíše až po r, 2OOO. c/ Uhlí si, při nejmenším až asi do r.2O3O, zachová své dominantní postavení mezi fosilními palivy pro výrobu elektrické energie. Spotřeba fosilních paliv pro výrobu elektrické energie poroste patrně až asi do r. 2O3O a s tím poroste i spotřeba uhlí pro tento účel. Nárůst této spotřeby se bude ovšem postupně /a v podstatě plynule/ snižovat. d/ Celková světová spotřeba uhlí vzroste do r. 2000 asi na 4 - 6 mld tmp a do r. 2030 dsi na 6 - 8 mld tmp. Z této celkové spotřeby bude spotřeba pro elektrárny činit přibližně kolem 50 - 65 %.
56
Z uvedeného tudíž vysvítá, že v příštích přibl. padesáti letech bude energetický význam uhlí podstatně narůstat. Všichni odborníci se však shodují v tom, že očekávaný rozvoj uhelného průmyslu bude i investičně náročný /ostatně, očekává se, že bude narůstat investiční náročnost energetiky obecně/. Pokud jde o uhelný průmysl, považuje se všeobecně jeho infrastruktura za značně zasLaralou. Proto se soudí, že bude uhelný průmysl moci plnit svoji úlohu, úlohu vyplývající z očekávaného růstu energetického uplatnění uhlí, jedině za podmínky podstatné modernizace své infrastruktury. Tento článek popisuje stručně, v hlavních rysech, vývoj úlohy uhlí ve světové energetice, zejména v poválečných letech, a jeho dnešní postaveni. Ve vazbě na tento vývoj a dnešní stav podává shrnutí převládajících názorů prognostiků na pravděpodobnou úlohu uhlí v příštích zhruba padesáti letech. Vychází především z pramene / I / , v němž je zpracována podrobnější analýza kvalifikovaných prognóz světového energetického hospodářství do r. 2O3O se zaměřením na budoucí úlohu uhlí. Literatura /I/ VÄLEK, D.
IMRAMOVSKÝ, I.: Úloha uhlí po roce 2OOO. Praha, VÚPEK, 1986.
/ 2 / INCREASED Energy Economy and Efficiency in the ECE Region. New York, OSN/EHK, E/ECE/833/Rev.l.
57
Tabulka č. 1 Prognóza světové spotřeby PEZ a struktury této spotřeby do r. 2030, mld tmp,
PEZ
Skuteňnost 1980 mlel tmp ?,
Prognóza 2000 mld tmp %
Prognóza 2030 mld tmp %
Uhlí Ropa
2,70
25,4
4,0-5,5
28-29
4,53
42,7
5,0-6,0
32-34
6,3-7,8 5,5-6,5
Zemní plyn Jaderná energie Vodní energie Ostatní 1/ Nekomerční palivo 21
1,76
16,5
3,0-3,7
0,38 0,65 0,02 0,58
3,6 6,1 0,2 5,4
1,0-1,2 0,9-1,1 0,7-0,9 0,4-0,5
10,62
100,0
15,0-18,0
Celkem
29-31 24-26
19-21
4,0-5,0
1B-20
6,4-6,6 5,9-6,2 4,5-5,2 2,5-3,0
2,4-3,6 1,0-1,5 1,8-2,2 0,2-0,3
12-14 5,0-5,5 8,0-9,5 1,0-1,3
100,0
21,2-26,0
100,0
1/ ostatní obnovitelné zdroje, jako je energie sluneční, větrnná, geoterinální, biomasa, bioplyn, atp. 2/ palivové dřevo a živočiáné ei rostlinné zbytky zužitkovávané jako palivo, zcela místního významu /uplatňuje se především v rozvojových zemích a i tam se očekává soustavné klesání s pokračující industrializací/
Tabulka ä. 2 Prognóza světové produkce a spotřeby elektrické energie do r. 2030 - TWh, mld tmp, %
Ukazatel
Skutečnost I960
Výroba elektrické energie, TWh
7628,5
Z toho primární, TWh z fosilních paliv, TWh Podíl prvotní elektrické energie, % Spotřeba elektrické energie, TWh detto, v ekvivalent, přepočtu, mld tmp Celk.spotřeba PEZ /tab.l/ mld tmp Podíl elektrické energie na celkové spotřebě PEZ í Předpokl.potřeba fosilních paliv pro výrobu elektrické energie mld tmp
Prognóza 2000
Prognóza 2030
16450-19600
28000-33900
2512,0
5500- 6750
12800-15650
5116,5
10950-12850
15200-18250
32,9
33,5-34,4
45,7-46,2
15300-18200
10,62
5,7-6,8 15,0-18,0
26000-31500 8,4-10,2 21,2-26,0
27,4
37,7-38,0
39,2-39,6
2,1
4,1-4,8
4,9-5,9
7094,5 2,91
