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基于均衡生产的煤炭企业成本控制以XH煤矿为例
【摘 要】为了探索煤炭企业成本控制的新途径,本文从精益管理中均衡生产的理念出发,针对XH 煤矿井下运输环节多,煤仓缓冲能力低,主井提升系统能力不能满足矿井集中生产要求,且无法实现“避峰填谷”用电的情况,通过对矿井生产系统平衡率进行分析,识别出主井提升系统为生产瓶颈,依据主井提升系统综合效率影响因素以及故障分析,制定优化方案并实施,取得了预期效果,实现了企业“避峰填谷”用电及均衡化生产,矿井提升能力得到提升,年提升能力达到131 吨.
【关键词】均衡生产；主井提升系统；成本控制
煤炭企业属于高投入、低效益的资金和劳动密集型企业.虽然在企业管理方面一直在进行有益的探索,但仍然较为粗放.特别是在成本控制方面,还存在一定的问题.成本控制是企业财务管理最重要的内容之一,如何提高煤炭企业的成本控制水平,降低煤炭产品的成本对煤炭企业及其财务管理具有重要意义.本文从精益管理中均衡生产的理念出发,探索通过均衡、有节奏的完成生产任务,消除生产能力浪费,达到降低煤炭企业产品成本的方法.
一、XH 煤矿成本控制存在的问题
《关于煤炭行业化解过剩产能实现脱困发展的意见》中规定,“从2016 年开始,按全年作业时间不超过276 个工作日重新确定煤矿产能,原则上法定节假日和周日不安排生产”.按此计算,XH 矿业公司主井提升能力为106 万t/a,小于120 万t/a,不满足矿井生产能力要求.在固定成本不变的情况下,由于未达到理论产量,导致吨煤实际成本高于标准成本,高出比例为13.21%.另外,为满足120 万t/a 生产任务,每天必须提升20h,除去检修2h 时间,矿井无法实现“避峰填谷”用电,这些都导致了吨煤成本高于控制标准.
影响吨煤实际成本的主要原因是主井提升能力达不到矿井生产要求.对调度室数据进行统计分析,分析结果显示主井提升系统吨煤运输时间为15.2s,是所有子系统中吨煤运输时间最长的,所以主井提升子系统为瓶颈子系统.这种情况下计算得到平衡率和平衡损失率分别为42.25% 和57.75%.因此,为了提高主井提升系统的效率,进而降低XH 煤矿吨煤成本,需要影响主井提升系统综合效率的因素进行分析和改善.
1.XH 煤矿主井提升系统关键故障分析
对主井提升系统故障类型和各故障类型引发的故障时间进行统计分析,分别绘制帕累托图,明确主井提升系统关键故障（造成误机时间较长的故障）.从图1、图2 可以看到,箕斗显示不到位、箕斗机械故障和大块矸石是识别出的主井提升系统的关键故障.
2.XH 煤矿主井提升系统关键故障原因分析
根据帕累托分析图,确定主井提升系统关键故障（造成误机时间较长的故障）后,针对关键故障进行鱼骨图分析,如图3、图4、图5 所示.部分故障可采用防错纠错技术进行杜绝.对不同的故障原因制定不同的措施进行改善,以提高主井提升机效率,进而提高产量,降低吨煤成本.
二、基于均衡生产的XH 煤矿成本控制方案设计
1. 降低故障停机
根据鱼骨图分析得出的主井关键故障的根本原因,制定相应对策,降低故障停机次数及误机时间,提高开机率.
2. 降低单钩循环时间
降低单钩循环时间,能够提高主井系统负荷率.针对人工作业,采用ECRS 技术、5W1H 等方法,制定标准作业流程、标准作业时间或改造为自动提升系统,降低循环周期时间的不稳定性,减少循环周期时间.
3. 增大单钩提升量
增大单钩提升量,可以提高主井系统负荷率,从以下两方面进行改善：
（1）轻量化设计箕斗
改造前主井提升系统采用一对JLG-6 型箕斗,箕斗载重量6t,自重5401kg.通过轻量化设计箕斗,减少箕斗自重,提高箕斗的提升量.
（2）更换大容量箕斗
将6t 箕斗更换为8t 箕斗,增大箕斗容量,提高箕斗提升量.从根本上解决问题,需增加新设备,资金投资大,需进行成本效益分析.下表为更换箕斗的成本效益分析表,表中分析显示,从节约人工、矿井创造更好经济效益考虑,XH 煤矿主井更换8t 箕斗是必要的.
4. 减少煤仓无煤对主井的影响
减少煤仓无煤对主井的影响,能够提高主井系统开机率.关键皮带运输效率影响,皮带机安装受巷道条件限制,造成皮带机坡度大,装、卸载环节增加,性能低,造成主井井底煤仓无煤.针对该问题对530 胶带集中巷外段“S”处巷道进行放顶处理,把巷道取直、变缓,减小巷道坡度,改善块煤、水煤对皮带机运输的影响.经过改造,皮带机故障影响时间减少,设备运行效率得到提高,达到了均衡生产的目的.
5. 提高选矸楼选矸效率
通过提高选矸楼选矸效率,减少对主井提升的影响,提高主井系统开机率.现选矸楼选矸系统为人工皮带手选系统,生产效率低,与矿井生产能力不匹配,影响主井提升及运输系统的连续性.针对该问题进行“选矸系统改造提案”,最终选用重介浅槽分选工艺代替现有手选排矸系统,并从改造原选矸楼、新建带式输送机栈桥、改造浓缩车间、改造厂区管网、安装重介浅槽分选机五个面进行了改造.最终增大了选矸系统处理能力,能够与提升运输系统能力相匹配,满足块煤拣矸的要求.
6. 通过作业转移提高提煤效率
在已有条件下,当主井提升能力无法再提升时,可通过作业转移提高提煤效率,提高系统均衡性.可通过启停顺序管理,人员合理组织、实现人员、物料、电能或其它资源的节约.
三、基于均衡生产的XH 煤矿成本控制实施
为了更好地实现均衡生产、减少生产浪费,从而实现成本降低的目标,从多个角度制定了改善项目,包括降低故障停机、降低单钩循环时间、选矸效率提升等,针对箕斗改造的实施过程和要求以及改造任务的时间计划进行具体说明.载重量由6t 提高到8t,更换箕斗后,小时提升能力由227t/h提高到320t/h.对主井提升系统各环节进行分析,确定需要改造环节,各环节分析如下：
1. 井底煤仓给煤机
主井底煤仓安装给煤机2 台,给煤量大于320t/h.
2. 井底装载胶带运输机
带宽1m,带速2m/s,运输能力630t/h>320t/h.
3. 定量斗
现6t 定量斗,不满足8t 箕斗装载要求,现场条件分析,现分煤漏斗、分煤小车、转载胶带运输机都没有调整空间,无法对现有箕斗改造达到8t 装载条件,因此确定更换为8t 定量斗.
4. 井筒装备、井底装备
更换箕斗与原箕斗断面尺寸不变,箕斗斗箱加高1m,因此井筒装备设施不变,井筒梁、支撑架等都按8t 箕斗设计,井筒内设施满足要求,不做调整.
5. 井架、立架设计
按8t 箕斗设计,箕斗卸载方式、卸载曲轨尺寸与6t 箕斗相同,过卷距离都满足8t 箕斗要求,不做调整.
6. 主井提升机、提升钢丝绳
主井提升机最大静张力、最大静张力差都满足8t 箕斗要求.7. 箕斗
将一对6t 箕斗更换为8t 箕斗,更换箕斗悬挂装置.
8. 主井口缓冲仓能力
主井口缓冲仓能力50t,满足《煤矿工业矿井设计规范》要求.
9. 开关位置
因箕斗加高1m,相应按提升系统图,重新调整井口过卷、井底过放开关位置,各调整1m,调整后过卷距离、过放距离,均满足要求.
原主井提升系统改造设计及施工图设计都按8t 箕斗预留条件,因此其它环节不用改造.
四、实施效果1. 箕斗更换前后关键指标对比
从单钩提升量、单勾循环周期、小时提升能力以及年提升能力四个指标对箕斗改造前后的效果进行分析.图6 显示,小时提升能力从227 吨上升到297 吨,年提升能力由106 吨提高到131 吨.
2. 经济效益分析
（1）实现“避峰填谷”年可节省运行费用23 万元.
（2）比6t 箕斗每年多提升原煤25 万t/a,创造效益750万元.
（3）平衡率从42.25% 到50.23%,提高7.98%.
五、结语
产品产生的过程伴随着资源的消耗,资源的消耗意味着成本的产生.为了最大化的获取利润,降低产品成本是企业经营管理的重要目标之一.精益管理追求在投入最少资源的条件下,产生尽可能多的价值,这与成本控制的目标不谋而合.因此,煤炭企业学习精益管理理念,实施和推广精益管理中的工具和方法,对于降低企业成本,增加企业经济效益具有重要意义.
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