Автоматизация процесса охлаждения пивного сусла в теплообменнике
Технологический процесс производства пивного сусла и его охлаждения в пластинчатом теплообменнике. Выбор и обоснование контролируемых и регулируемых, параметров. Разработка автоматической системы регулирования температуры сусла на выходе теплообменника.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 16.12.2013 |
Размер файла | 2,5 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
9
Номинальный фонд рабочего времени Тн, дней
274
Невыходы по причинам:
-отпуск очередной и дополнительный
-болезни
-выполнение государственных и общественных обязанностей
34
5
1
Эффективный фонд рабочего времени Тэф, дни
часы
234
5 616
Коэффициент перехода от штатной численности к списочной Кс=Тн/Тэф
274/234=1,17
Расчет численности работающих выполняют раздельно по категориям: рабочие (основные и вспомогательные), руководители, специалисты и служащие. Различают явочное, списочное и штатное количество рабочих.
Явочное количество это число работников, которое ежесуточно должно быть на производстве. Явочное количество рабочих Чяв, чел, определяют по нормам численности на обслуживание с помощью формулы:
Чяв = А•Ноб•с,
где А - число единиц оборудования, ед.,
Ноб - норма численности на обслуживание единицы оборудования, чел.,
с - число смен в сутки, ед.
При непрерывном режиме работы рассчитывают штатную численность Чшт, чел., учитывающую подменных рабочих, число которых равно количеству рабочих одной смены:
Чшт = А•Ноб• (с+1).
Списочная численность Чсп, чел., учитывает тех рабочих, кто отсутствует на производстве по разным уважительным причинам (отпуск, командировки, болезни, учеба).
Для основных рабочих расчет численности в смену ведут с помощью норм обслуживания оборудования, которые устанавливают по данным предприятия. Для некоторых категорий вспомогательных рабочих численность регламентируют количеством рабочих мест, согласно штатному расписанию предприятия.
Расчет численности основных и вспомогательных рабочих проводят по форме таблицы 6.9.
Таблица 6.9 - Расчет численности рабочих
Профессия |
Количество агрегатов, ед. |
Норма численности, чел/ед. |
Числорабочих, смен |
Явочная численность |
Штатная численность, чел. |
Кс |
Списочная численность, чел. |
||
В смену |
В сутки |
||||||||
Основные Рабочие: Слесарь-ремонтник Оператор-пивовар |
6 6 |
1 0,33 |
3 3 |
3 1 |
9 3 |
12 4 |
1,17 1,17 |
15 5 |
|
Итого: |
4 |
12 |
16 |
20 |
|||||
Вспомогательные рабочие: Слесарь-электрик Слесарь КиПиА Уборщик |
- - - |
0,33 0,33 0,33 |
3 3 3 |
1 1 1 |
3 3 3 |
4 4 4 |
1,17 1,17 1,17 |
5 5 5 |
|
Итого: |
2 |
6 |
8 |
15 |
|||||
Всего: |
6 |
18 |
24 |
35 |
В результате планирования численности рабочих установлено, что в цехе требуется 35 рабочих, из них основных - 20 человек, вспомогательных - 15 человек.
6.5 Расчет годового фонда заработной платы
В данном разделе рассчитываем годовой фонд заработной платы и среднюю заработную плату для отдельных категорий работников.
Исходными данными для расчетов являются: численность работающих по профессиям и специальностям, тарифные разряды и ставки рабочих, эффективный фонд рабочего времени на одного рабочего, должностные оклады руководителей, специалистов.
Различают основную и дополнительную заработную плату.
Основная зарплата представляет собой оплату за фактически отработанное время и включает в себя тарифный фонд, премиальные, доплаты за работу в ночное и вечернее время, в праздничные дни и за бригадирство. Тарифный фонд Фт, ч. определяют по формуле:
Фт = Чсп·Сч·Тэф,
где Чсп - списочная численность рабочих по данным таблицы 6.9, человек;
Сч - часовая тарифная ставка соответствующего разряда, руб.;
Тэф - эффективный фонд рабочего времени по данным таблицы 6.8.
Премия руководителям и специалистам составляет 35% от оклада, основным рабочим 25 % от заработка по тарифу, вспомогательным рабочим 15% от заработка по тарифу.
Доплата за вечернее время работы (с 18.00 до 22.00) составит 20% от тарифной ставки за отработанное время, доплата за ночное время (с 22.00 до 6.00) 40 % от тарифной ставки за отработанное время. Отработанное время определяем путем деления количества часов, приходящихся на вечернее или ночное время, соответственно, к общему количеству отработанного времени за день или сутки.
Доплату за бригадирство принимаем в размере 15% от оплаты по тарифу бригадиров, количество которых равно числу бригад в цехе.
Дополнительную заработную плату планируем с помощью коэффициентов, которые рассчитываем как отношение фактически неотработанного рабочим времени по причине оплачиваемого отпуска или выполнения гос.обязанностей к эффективному фонду рабочего времени.
Коэффициент оплаты отпусков равен:
Котп. непр..= 34/234 = 0,15.
Коэффициент оплаты гос. обязанностей равен:
Кгос. непр..= 1/234 = 0,00427.
Коэффициент оплаты за первые два дня болезни:
Кгос. непр..= 5/234 = 0,021.
Результаты расчетов представлены в таблице 6.10.
Численность и должностные оклады руководителей, специалистов и служащих принимают на основе схемы управления и штатного расписания в цехе-аналоге.
Затем определяют заработную плату руководителей, специалистов и служащих по форме таблицы 6.11.
Таблица 6.11 - Фонд заработной платы руководителей, специалистов и служащих
Должность |
Численность, чел. |
Оклад в месяц, руб. |
Годовой фонд з/п, руб |
Районный коэффициент и северная надбавка, руб |
Годовой фонд заработной платы, руб |
|
Руководители: |
||||||
Начальник цеха |
3232 |
15 000 |
180 000 |
288 000 |
388 800 |
|
Зам. начальника цеха |
1 |
14 000 |
168 000 |
268 800 |
362 880 |
|
Итого: |
2 |
29 000 |
348 000 |
556 800 |
751 680 |
|
Специалисты: |
||||||
Инженер программист |
1 |
13 000 |
156 000 |
249 600 |
336 960 |
|
Технолог |
1 |
13 000 |
156 000 |
249 600 |
336 960 |
|
Итого: |
2 |
26 000 |
312 000 |
499 200 |
673 920 |
|
Всего |
4 |
55 000 |
660 000 |
1056 000 |
1 425 600 |
|
Служащие |
||||||
Уборщик |
1 |
7000 |
84 000 |
134 400 |
181 440 |
|
Итого: |
1 |
7000 |
84 000 |
134 400 |
181 440 |
Таблица 6.12 - Сводная ведомость по труду и заработной плате
Категория |
Количество, чел |
Годовой фонд заработной платы, руб. |
Среднемесячная заработная плата, руб. |
|
Рабочие: |
||||
Основные |
20 |
5 305 121 |
22 104 |
|
Служащие |
1 |
181 440 |
15 120 |
|
Вспомогательные |
10 |
265 082 |
22 090 |
|
Руководители |
2 |
751 680 |
31 320 |
|
Специалисты |
2 |
673 920 |
28 000 |
|
Всего: |
34 |
9 562 989 |
23 000 |
Таким образом, численность промышленного производственного персонала по проекту составит 34 человек, годовой фонд заработной платы - 9 562 989 руб., среднемесячная заработная плата по цеху составит - 23 000 руб.
6.6 Расчет себестоимости продукции
Перед составлением калькуляции производят расчет расходов на содержание и эксплуатацию оборудование (РСЭО) и цеховых расходов по форме таблиц 6.13 и 6.14.
Таблица 6.13 - Смета РСЭО
Статьи расходов |
Сумма по проекту, руб. |
Сумма по аналогу, руб. |
|
Амортизация активной части основных средств |
2962105,313 |
2875105,31 |
|
Содержание и ремонт активной части основных средств |
2650827,48 |
2650827,48 |
|
689215,145 |
689215,145 |
||
1285392,38 |
1285392,38 |
||
Внутризаводское перемещение грузов |
12006 |
12006 |
|
Итого: |
7599546,31 |
7512546,31 |
Составляют смету цеховых расходов.
Таблица 6.14 - Смета цеховых расходов
Статьи расходов |
Сумма по проекту, тыс. руб. |
Сумма по аналогу, тыс. руб. |
|
Заработная плата вспомогательных рабочих |
181 440 |
181440 |
|
Заработная плата руководителей, специалистов и служащих |
1 425 600 |
1425600 |
|
Единый социальный налог |
370 656 |
370 656 |
|
Амортизация пассивной части основных средств |
498 249 |
498 249 |
|
Содержание пассивной части основных средств |
321 910 |
321 910 |
|
Ремонт пассивной части основных средств |
482 866 |
482 866 |
|
Расходы на испытания, опыты, исследования, содержания заводских лабораторий |
191 259 |
191 259 |
|
Охрана труда и техника безопасности |
382 519 |
382 519 |
|
Прочие расходы |
231 270 |
231 270 |
|
Итого: |
4 085 771 |
4 085 771 |
Рассчитываем калькуляцию себестоимости продукции (услуги) по аналогу, данные показаны в таблице 6.15.
Таблица 6.15 - Калькуляция себестоимости продукции по аналогу
Статьи затрат |
На единицу продукции |
На выпуск |
||||
Количество |
Цена, руб |
Сумма, руб |
Количество |
Сумма, руб. |
||
Сырье и основные материалы: 1 Сусло 2 Электроэнергия, кВт |
1,006 0,50944 |
18 1,2 |
18,110 0,583 |
6 132 759 3 105 639 |
110 401 863 3 657 709 |
|
4 Заработная плата основных рабочих |
0,350 |
5 305 121 |
||||
5 РСЭО |
1,2 |
7 512 546 |
||||
6 Цеховые расходы |
0,67 |
4 085 771 |
||||
Итого цеховая себестоимость: |
20,969 |
130 958 220 |
Рассчитываем калькуляцию себестоимости продукции (услуги) по проекту, данные сводим в таблицу 6.16.
Цеховая себестоимость по аналогу составила 130 958 220 руб., по проекту - 130 615 530 руб. Изменение себестоимости произошло за счет изменения расхода электроэнергии, и расхода сусла.
Таблица 6.16 - Калькуляция себестоимости продукции (услуги) по проекту
Статьи затрат |
На единицу продукции |
На выпуск |
||||
Количество |
Цена, руб |
Сумма, руб. |
Количество |
Сумма, руб. |
||
Сырье и основные материалы |
||||||
1 Сусло |
1,0033 |
18 |
18,06 |
6 116 299 |
110 097 054 |
|
2 Электроэнергия, кВт |
0,487 |
1,2 |
0,593 |
2 968 840 |
3 615 036 |
|
3 Заработная плата основных рабочих |
0,35 |
5 305 121 |
||||
4 РСЭО |
1,2 |
7 512 546 |
||||
5 Цеховые расходы |
0,67 |
4 085 771 |
0,67 |
|||
Итого цеховая себестоимость: |
20,873 |
130 615 530 |
6.7 Расчет основных технико-экономических показателей
Определим фондоемкость.
Фемк = (Ка +НОСа)/Ва, (6.10)
где Ка - капиталовложения в основные средства по цеху-аналогу, руб;
НОСа - нормируемые оборотные средства по цеху-аналогу, (приняты в размере 10% от полной себестоимости годового выпуска по цеху-аналогу), руб;
Ва - выпуск продукции по аналогу, л.
Подставим числовые значения в формулу (6.10):
Фемк= (37 518 759+14 551 177,7)/6 096 182,4 = 8,3 руб/л.
Рассчитаем цену на продукцию цеха, руб./л;
Цр = Са+Ен• Фемк, (6.11)
где Са- себестоимость продукции в цехе-аналоге, руб/т;
Ен - нормативный коэффициент эффективности, Ен = 0,15;
Фемк - фондоемкость единицы продукции, руб/л.
Подставим числовые значения в формулу (6.11):
Цр = 20,969+0,158,3 = 22,15 руб/л.
Определим валовую прибыль по аналогу и проекту, руб:
Пв = (Ц-С) • В, (6.12)
где С - себестоимость единицы продукции по аналогу или проекту, руб/т;
В - выпуск продукции по аналогу или проекту, т.
Подставим числовые значения в формулу (6.12):
Пван = (22,15 -20,969) • 6 096 182,4 = 7 591 879 руб,
Пвпр = (22,15 -20,893) • 6 096 182,4 = 7 934 480 руб.
Вычислим чистую прибыль по аналогу и проекту, руб:
Пч = Пв• (1 - 0,20), (6.13)
Подставим числовые значения в формулу (6.13):
Пчан = 7 592 257•(1 - 0,20) = 5 770 056,768 руб,
Пчпр = 7 939 740•(1 - 0,20) = 6 030 205,255 руб.
Определим рентабельность производства по аналогу и проекту.
Рп = 100•Пв/(К+НОС), (6.14)
где К - капиталовложения в основные средства по аналогу или проекту, руб;
НОС - нормируемые оборотные средства по аналогу или проекту (приняты в размере 10% от полной себестоимости годового выпуска по цеху - аналогу или проекту), руб.
Подставим числовые значения в формулу (6.14) рассчитаем рентабельность производства по аналогу и проекту:
Рпан = 100*79 254 634 /(32 625 000 + 28 464 35,7) = 15% ,
Рппр = 100*79 806 290 /(32 625 000 + 28 464 35,7) = 15,4% .
Рассчитаем затраты, приходящиеся на один рубль товарной продукции по аналогу и проекту, руб./руб.
ЗТП = Сед / Ц, (6.15)
где Сед - себестоимость единицы продукции, руб.
Подставим числовые значения в формулу (6.15):
ЗТПан = 20,969/22,15 = 0,9438 руб,
ЗТПпр = 20,893/22,15 = 0,9413руб.
Определим фондоотдачу по аналогу и проекту:
Фо = В?Ц / К, (6.16)
Фоан = (6 096 182,4?22,15)/ 37 083 750 = 3,645,
Фопр = (6 096 18,4?22,15)/ 37 518 750 = 3,603.
Вычислим производительность труда на одного работающего в цехе.
Пппп = ВЦ / Чппп, (6.17)
где Чппп - численность промышленно-производственного персонала цеха аналога или проекта, чел.
Подставим числовые значения в формулу (6.17):
Ппппан = 6 096 182,4?22,15/35 = 3 976 039 руб/чел,
Пппппр = 6 096 182,4?22,15/35 = 3 976 039 руб/чел.
Результаты расчетов представим в таблицу 6.17.
Таблица 6.17 - ТЭП варочного цеха компании «Балтика - Пикра»
Показатели |
Ед. изм. |
Проект |
Аналог |
Отклонение |
|
Годовой выпуск продукции в натуральном выражении |
л |
6 096 182 |
6 096 182 |
- |
|
Капиталовложения в основные средства |
руб. |
37 518 750 |
37 083 750 |
+435 000 |
|
Фондоотдача |
руб./руб. |
3,603 |
3,645 |
-0,004 |
|
Численность ППП |
чел. |
35 |
35 |
- |
|
Производительность труда ППП |
руб/чел |
3 976 039 |
3 976 039 |
- |
|
Себестоимость годового выпуска |
руб. |
130 615 530 |
130 958 220 |
-342 690 |
|
Затраты на один рубль товарной продукции |
руб./руб. |
0,9413 |
0,9438 |
-0,0025 |
|
Прибыль валовая |
руб. |
7 934 480 |
7 591 790 |
342 690 |
|
Прибыль чистая |
руб. |
6 030 205 |
5 770 056 |
260 148 |
|
Рентабельность производства |
% |
15,4 |
15,0 |
0,4 |
|
ЧДД |
руб. |
899 186 |
- |
- |
|
ИДД |
3,07 |
- |
- |
||
Срок окупаемости |
лет |
1,27 |
- |
- |
Анализируя изменения основных ТЭП работы цеха после внедрения проекта, можно сделать следующие выводы.
Годовой выпуск не изменился и составил 6 096 182 л/год. По проекту потребуются дополнительные капиталовложения в размере 435 000 руб.
Численность промышленно-производственного персонала составит 35 чел. Производительность труда не изменится и составит 3 976 039 руб.
В результате планирования численности рабочих установлено, что в цехе требуется 35 рабочих, из них основных - 20 человек, вспомогательных - 15 человек.
Себестоимость годового выпуска уменьшилась на 342 960 руб. за счет изменения расхода сусла и экономии электроэнергии.
Рентабельность увеличилась на 0,4 %. ЧДД за расчетный период положительный и составил 899 186 руб. ВНД больше, чем ставка по банковскому счету.
Срок окупаемости менее нормативного и составит 1,27 лет.
Следовательно, можно сделать вывод, что внедрение АСР температуры сусла на выходе теплообменника целесообразно.
Заключение
В дипломном проекте был рассмотрен процесс охлаждения сусла в пластинчатом теплообменнике, произведен выбор контролируемых и регулируемых, параметров. Разработана система контроля и регулирования параметров охлаждения сусла в пластинчатом теплообменнике. Учитывая особенности нашего объекта автоматизации были выбраны и обоснованы технические средства, разработана структура АСУ ТП в GENESIS-32.
В специальной части произведен расчет параметров ПИД - регулятора автоматической системы температуры сусла на выходе теплообменника, данные параметры были оптимизированы в программе MATLAB, был построен переходный процесс с оптимальными настройками ПИД-регулятора. АСР проверена на оптимальность и грубость, а так же по АФX доказано, что система является устойчивой - запас устойчивости по амплитуде С = 0,42 и фазе ц = 33є.
В разделе электроснабжение была рассмотрена схема электроснабжения проектируемого цеха, были выбраны силовые кабеля, трансформаторы, произведен расчет электрического освещения цеха.
В разделе БЖД рассмотрены опасные и вредные факторы на предприятии и предложены меры сокращающие риск здоровью работников.
В экономической части проекта было доказана экономическая целесообразность внедрения АСР температуры сусла на выходе теплообменника, произведен анализ изменения основных технико-экономических показателей работы цеха после внедрения проекта, и рассчитано что по проекту потребуются дополнительные капиталовложения в размере 435 000 рублей и срок окупаемости проекта составит 1,27 лет.
Список использованных источников
1. Пивоваренная компания «Балтика»
2. Ермолаева, Г.А. Технология и оборудование производства пива и безалкогольных напитков : учеб. пособие для вузов / Г.А. Ермолаева, Р.А. Колчева; Мин-во общ. и проф. образования РФ. - М.:, 2000, - 415 с.
3. Автоматическое управление металлургическими процессами: пособие по курсовому и дипломному проектированию / В.А. Осипова, В.П. Тихонов, А.А. Дружинина, Н.В. Федорова. - Красноярск: ИПК СФУ, 2009. - 132 с.
4. SIMATIC S7-300 - семейство микроконтроллеров SIEMENS
5. Промышленное оборудование. Каталог оборудования
6. Лапаев И.И. Автоматизация технологических процессов металлургических предприятий: учебно-метод. пособие / И.И. Лапаев, А.А. Буралков; ГАЦМиЗ - Красноярск, 1998. - 136 с.
7. Филлипс Ч. Системы управления с обратной связью: лаборатория знаний / Ч. Филлипс, Р. Харвор; 2001. - 616 с.
8. Сибюкин Ю.Д. Справочник электромонтажника: учеб. пособие / Ю.Д. Сибюкин. - изд-во HTC, 2008. - 336 с.
9. Значения коэффициентов спроса для заводов промышленности
10. Федоров А.А. Основы электроснабжения промышленных предприятий: учеб. / А.А. Федоров, В.В. Каменева; - М.; 1979. - 408 с.
11. Буралков А.А. Методические указания по выполнению раздела “Электроснабжение и электрооборудование цеха” в дипломном проекте студентов специальности 220301 АМЦ / А.А. Буралков. - Красноярск, 2009. - 25 с.
12. Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности: учеб. пособие / C.В. Белов, А.В. Ильницкая, А.Ф. Козьяков - Изд. 3-е, испр. и доп. - М.: Высш. шк., 2007. - 237 с.
13. Овчаренко А.Г. Безопасность жизнедеятельности. Часть 1. / А.Г. Овчаренко, Л.И. Трут, С.Л. Раско. - Бийск, 2006. - 336с.
14. Фролов А.В. Методические указания к разделу "Безопасность жизнедеятельности" дипломного проекта. / А.В. Фролов, Ю.Г. Афанасьев. - Бийск, 2005. - 23с.
15. Ребрин Ю.И. Основы экономики и управления производством: конспект лекций / Ю.И. Ребрин. - МГТУ - Москва, 2000. - 145 с.
16. Ким Т.В. Организация и планирование производства / Т.В. Ким. - М: 2004. - 328с.
17. Синица Л.М. Организация производства: учеб. пособие / Л.М. Синица. -М.: Высш. шк., 2003. - 286с.
18. СТО 4.2-07-2010. Общие требования к построению, изложению и оформлению документов учебной и научной деятельности
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Исследование строения дрожжевой клетки. Классификация штаммов дрожжей пивоваренного производства. Анализ процессов, происходящих при брожении. Способы сбраживания пивного сусла. Кипячение сусла с хмелем. Контроль брожения. Дображивание и выдержка пива.
презентация [202,0 K], добавлен 14.11.2016Автоматизация производстваого сусла. Создание гибкой системы контроля и управления технологическими параметрами для получения наилучшего выхода полупродукта с оптимальным для дальнейших стадий набором свойств. Выбор средств автоматизации.
курсовая работа [37,8 K], добавлен 10.04.2011Технологическая схема производства с подробным описанием ее этапов, норм технологического режима. Дробление зернопродуктов. Приготовление пивного сусла. Сбраживание пивного сусла дрожжами. Дображивание, созревание пива. Характеристика готовой продукции.
практическая работа [20,8 K], добавлен 21.07.2008Затирание сырья, фильтрование затора, кипячение сусла с хмелем и отделение хмелевой дробины. Влияние состава воды на технологический процесс. Способы обработки воды. Влияние характеристик солода на показатели пива. Снижение естественной кислотности.
дипломная работа [277,6 K], добавлен 18.06.2016Для варки пивного сусла с хмелем и выпаривания части воды для получения сусла определенной плотности предназначены сусловарочные аппараты. По конструкции эти аппараты представляют собой сварной цилиндрический резервуар с паровой рубашкой, с днищем.
дипломная работа [107,6 K], добавлен 21.07.2008Режим роботи цеху бродіння. Асортимент пива та характеристика сировини. Продуктові розрахунки, підбір обладнання. Удосконалення технології зброджування пивного сусла в циліндрично-конічних бродильних апаратах. Технохімічний контроль виробництва пива.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 15.06.2013Развитие пивоварения на Руси. Основные операции технологического процесса производства пива. Качественные показатели сырья. Схема получения ячменного солода. Приготовление и сбраживание пивного сусла. Оборудование цеха розлива. Оценка качества пива.
отчет по практике [1,6 M], добавлен 18.11.2009Солод как пивоваренное сырье. Основные способы затирания. Кипячение сусла с хмелем. Осветление сусла в гидроциклонном аппарате. Расчет заторного аппарата. Расчёт основного сырья для пива "Рецептура №1": определение расхода хмеля; количество отходов.
дипломная работа [406,3 K], добавлен 12.10.2010Физико-химические процессы при осветлении и охлаждении пивного сусла. Способы и технологические режимы сушки солода. Основные факторы, влияющие на скорость сушки и качество солода. Принципиальная технологическая схема производства спирта из мелассы.
контрольная работа [85,3 K], добавлен 11.03.2011Технологічні аспекти процесу приготування пивного сусла. Конструктивні особливості варильних порядків, оцінка їх функціональних можливостей і виробничої потужності. Фрагмент апаратурно-технічної схеми виробництва. Монтаж, експлуатація, ремонт обладнання.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 24.05.2015