Статья: Технологические инновации – эффективный способ изменения структуры затрат на производство продукции

1

1

УДК 33824:630228

Вологодского государственного технического университета

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ИННОВАЦИИ - ЭФФЕКТИВНЫЙ СПОСОБ ИЗМЕНЕНИЯ СТРУКТУРЫ ЗАТРАТ НА ПРОИЗВОДСТВО ПРОДУКЦИИ

Купрейчик Илья Сергеевич

Основополагающим фактором, влияющим на стоимость бизнеса, является совершенствование технологических процессов, определяющих ритмичность и доходность работы предприятия, структуру затрат на производство продукции и возможность стабильно производить продукцию с заданными потребительскими свойствами.

Этот фактор решается путем непрерывного использования инновационных технических и технологических решений в производственных процессах, которые направлены на формирование конкурентных преимуществ и увеличение на этой основе дохода.

Рассмотрим более подробно эффективность использования технологических инноваций в производстве на примере металлургической отрасли.

В настоящее время конкуренция на рынках сбыта металлопродукции значительно обострилась, это связано со снижением спроса на металлопрокат и все большим проникновением на внутренний рынок России внешних производителей, таких как Китай. В таких экономических условиях металлургические компании должны уделять особое внимание инновационному развитию бизнеса, что позволит им сохранять конкурентное преимущество и оставаться прибыльными.

Спрос на продукцию металлургической отрасли зависит от экономического роста в различных регионах мира и от состояния металлопотребляющих отраслей в этих регионах. Традиционно металлургические компании наиболее зависимы от спроса на внутреннем рынке России в строительстве, металлопереработке, машиностроении, а также в отрасли производства труб, так как предприятия именно этих отраслей - основные потребители металлопродукции.

Рассмотрим ситуацию, складывающуюся на рынках металлопродукции в 2011 году.

В 2011 году спрос на сталь в мире замедлил темп роста по сравнению с 2010 годом. Спрос вырос лишь на 6 % (13 % в 2010 году) и составил по данным World Steel Association около 1,4 млрд.тонн, что выше докризисного уровня (1,2 млрд.тонн в 2007 году).

Темп роста на стальную продукцию в России также замедлился с достижением предкризисной величины. В 2011 году спрос вырос лишь на 12 % (около 38 % в 2010 году), но превысил докризисный уровень 2007 года (40,4 млн.тонн), составив 41,7 млн.тонн.

Однако производство стали в России в 2011 году выросло лишь на 3 %, составив 68,7 млн.тонн, что ниже докризисного уровня 2007 года (около 72 млн.тонн). То есть, даже при столь высоком уровне спроса в России предприятия не могут достигнуть докризисной загрузки мощностей из-за усилившейся конкуренции как на экспорте, так и на внутреннем рынке [1].

В сложившихся условиях для сохранения конкурентоспособности предприятия необходимо двигаться в следующем направлении:

1. Разработка инноваций (новых видов продукции) с добавленной стоимостью. Повышение доли такого проката в товарном портфеле позволит увеличить операционную прибыль предприятия;

2. Вести постоянную работу по снижению операционных затрат производства продуктов за счет разработки новых технологий;

3. Снижать долю налогооблагаемой операционной прибыли за счет оформления патентов на технологию производства и отчисления на них амортизации, что позволит перейти к расширенному воспроизводству [2].

Рассмотрим инновационную деятельность компании ОАО «Северсталь» как одного из ведущих разработчиков технологий, новых видов продукции металлургических машин и агрегатов в металлургической отрасли России.

В последние годы компания уделяет большое внимание одному из перспективных направлений развития новых видов продукции - производству металлопроката высоких классов прочности (Х70-Х100), используемого для строительства магистральных трубопроводов и на данный момент является единственным производителем в России, освоившим производство металла марки Х70 в промышленных масштабах. Данный продукт имеет высокую добавленную стоимость и его освоение позволило увеличивать операционную прибыль компании.

В свою очередь строители нефте- и газопроводов заинтересованы в увеличении классов прочности труб (таблица 1) по следующим причинам (рисунок 1):

• Увеличение класса прочности снижает металлоемкость труб, что в свою очередь, с учетом разницы цен на металлопрокат, оценивается примерно в 7

% экономии;

• Эффект, достигаемый от снижения стоимости материалов, транспортных и операционных затрат, сокращения сроков строительства оценивается в 5-15

% от стоимости трубопровода;

• Экономия порядка 3 % достигается при сварке более тонкого материала;

• При равном наружном диаметре проходное сечение более тонкостенных высокопрочных труб увеличивается, а энергетические затраты и интенсивность падения давления уменьшается, что снижает затраты на транспортировку нефти и газа [3].

Рисунок 1 - Актуальность использования сталей высоких классов прочности для строительства магистральных трубопроводов.

Таблица 1 - Основные трубопроводные проекты [4].

Из приведенной таблицы видно, что потребление труб большого диаметра высоких классов прочности увеличивается от 2011 к 2013 году и будет продолжать расти.

Стандарт на производство и аттестацию металлопроката для магистральных трубопроводов (API 5L) требует управления только верхними границами содержания долей легирующих элементов (таблица 2). Нижний предел содержания долей легирующих элементов данным стандартом не оговорен. Следовательно предприятие, при разработке технологии на производство данного вида стали имеет возможность уменьшить количество легирующих элементов, обеспечив таким образом изменение структуры материальных операционных затрат и обеспечив конкурентоспособность продукта при условии соответствия потребительских свойств (в данном случае имеется ввиду механических свойств и требования по свариваемости) готового продукта. Таким образом, разработанная предприятием технология, с добавлением меньшего количества легирующих элементов, будет являться технологической инновацией.

Таблица 2 - Требования к химическому составу марки стали с толщиной стенки 25,0 мм и менее.

Примечание:

d - Сумма концентрации ниобия, ванадия и титана должна быть ? 0,15 %;

е - Если не согласовано иначе, 0,50 % - макс. содержание меди, 0,30 % - макс. содержание никеля, 0,30 % максимальное содержание хрома и 0,15 % - макс. содержание молибдена; g - Если не согласовано иначе, сумма концентрации ниобия, ванадия и ти-

тана должна быть ? 0,15 %; h - Если не согласовано иначе, 0,50 % - макс. содержание меди, 0,50 % -

макс. содержание никеля, 0,50 % - макс. содержание хрома и 0,50 % - макс. содержание молибдена; i - Если не согласовано иначе, 0,50 % - макс. содержание меди, 1,00 % -

макс. содержание никеля, 0,50 % - макс. содержание хрома и 0,50 % - макс. содержание молибдена; j - 0,004 % - макс. содержание бора.

По данным ОАО «Северсталь» [1] затраты на сырье и топливноэнергетические ресурсы являются основными в структуре себестоимости и в 2011 году составили 77 % в общей себестоимости товарной продукции (таблица 3). Таблица 3 - Структура себестоимости продукции. технологический инновация металлургический себестоимость

Таким образом, основным направлением снижения операционных затрат на производство марки стали Х70 является уменьшение содержания долей легирующих элементов при условии обеспечения требуемых потребительских свойств (механических свойств и требований по свариваемости) согласно API 5L (таблица 4).

Таблица 4 - Требования к механическим свойствам полосы марки стали Х70:

Примечание

1. Углеродный эквивалент Сэ должен быть не более 0,42: Сэ = С + Mn/6 + (Cr + Mo + V + Nb)/5 + (Ni + Cu)/15 + 15B.

2. Параметры стойкости против растрескивания при сварке Рсм Рсм = С + (Mn + Cr + Cu)/20 + Si/30 + Ni/60 + Mo/15 + V/10 + 5B ? 0,20 %.

3. Сумма Cr + Ni + Cu ? 0,5 %

4. Сумма Nb + V + Ti ? 0,15 % 5. Отношение Al/N ? 2 Сумма Ni + Ca + Mo ? 0,65 %.

Для обоснования управления интервалом химического состава необходимо рассмотреть некоторые металлофизические основы обеспечения требуемых потребительских свойств [5, 6, 7].

• Самым простым и дешевым способом повышения прочности является повышение содержания углерода, однако возможности этого механизма невелики ввиду того, что это сопровождается снижением сопротивления разрушению и ухудшением свариваемости. Влияние углерода на комплекс свойств еще более усиливается в легированных сталях с бейнитной структурой (повышение прочности, снижение вязких свойств) ввиду формирования неблагоприятной структуры в легированных сталях взамен низкоуглеродистого бейнита (мартенсит, верхний бейнит с большой объемной долей частиц цементита).

• Основными легирующими элементами в трубных сталях являются кремний и марганец. При проведении контролируемой прокатки влияние содержания марганца на механические свойства и характеристики сопротивления разрушению стали выражаются в следующем:

- линейное повышение предела текучести и временного сопротивления разрыву;

- снижение относительного удлинения;

- при увеличении содержания марганца первоначально наблюдается повышение ударной вязкости, далее ударная вязкость меняется слабо, а в области вязкого разрушения несколько снижается, критическая температура хрупкости снижается, в связи с измельчением зерна феррита, обусловленного снижением температуры фазовых разрушений.

• Для повышения устойчивости аустенита и снижения температуры бейнитного превращения, наиболее эффективно легирование молибденом, хромом, марганцем и никелем.

• Наиболее заметное воздействие на процессы, протекающие во время горячей деформации, оказывает ниобий. При температурах нагрева ниже 1150°С достаточно эффективно тормозится рост зерна аустенита. При введении в сталь ниобия температура остановки рекристаллизации может быть повышена до 9501000°С. В результате дисперсионного твердения повышаются прочностные характеристики. В общем, микролегирование ниобием оказывает благоприятное влияние на комплекс механических свойств.

• Микролегирование стали титаном ведет к проявлению трех основных механизмов его влияния: образование дисперсных частиц TiN (торможение роста зерна аустенита при нагреве и сварке), присутствие титана в аустените в твердом растворе или в виде инициированных деформацией частиц TiC (замедляется рекристаллизация), выделение TiC в феррите (дисперсионное твердение стали). В целом же легирование титаном менее эффективно, чем ниобием.