2.2 Анализ эффективности инновационного проекта по оборудованию и технологии дифференцированной термообработки рабочих валков

Технология ДТО разработана и успешно используется фирмами-изготовителями валков в Японии, Германии, США и других странах для окончательной термообработки крупных опорных и рабочих валков горячей и холодной прокатки.

Потребность в качественных валках данной группы на отечественном и мировом рынке весьма велика. Качество изготовляемых опорных валков на ЗАО НТМЗ и на предприятиях России в целом не соответствует возросшим требованиям и заметно уступает мировому уровню.

Суть технологии ДТО заключается в градиентном нагреве бочки валка в газопламенной печи скоростного нагрева (с прогревом поверхностного слоя валка на заданную глубину до температуры выше Ас3) и последующим регулируемом охлаждении в спрейерной установке (рис. 2.1).

Целью ДТО является получение максимально возможной глубины активного слоя при обеспечении требуемой твердости бочки и безопасных с точки зрения возможности разрушения валка временных и остаточных напряжений.

Как показывает анализ мирового опыта, одним из важнейших условий успешного освоения технологии ДТО, как и вообще любой современной технологии термообработки ответственных деталей, является индивидуальное проектирование оптимального режима термообработки для каждого валка с учетом требований к его эксплуатационным свойствам (гарантий по стойкости валка), выбранной для его изготовления марки стали, распределения дефектов металлургического происхождения, выявленных с помощью УЗК и других методов контроля в поковке перед термообработкой.

Преимущество технологии ДТО заключается в возможности регулирования в широких пределах параметров нагрева и охлаждения, что позволяет для каждого валка, с учетом предъявленных к нему требований и марки стали, запроектировать оптимальный режим закалки. Варьируя скорость и температуру нагрева, можно получить в валке практически любое распределение температуры перед началом закалки. Регулирование во времени интенсивности охлаждения дает возможность предотвратить переохлаждение валка, неизбежное для индукционной закалки и вызывающее рост остаточных напряжений, а также использовать внутреннее тепло для проведения самоотпуска, что также положительно влияет на распределение остаточных напряжений по сечению валка перед печным отпуском.

В результате ДТО можно получить практически любую требуемую величину глубины активного слоя, которая лимитируется только прокаливаемостью и трещиностойкостью стали. Низкий уровень напряжений в конце закалки позволяет применять пониженную температуру отпуска, обеспечивая заданные требования по твердости бочки валка. Был проведен расчетный анализ термонапряженного состояния валка-представителя диаметром 1500 мм из стали 75ХМФ при термообработке по сравниваемым технологиям.

Основные преимущества валков, подвергнутых ДТО, заключаются в следующем. Глубина активного слоя с твердостью выше 55HS после индукционной закалки составляет около 45мм, после ДТО свыше 70мм. Следует отметить, что индукционная закалка при этом не полностью использует возможную прокаливаемость стали 75ХМФ. ДТО обеспечивает высокую твердость и активный слой около 80мм при низком уровне весьма благоприятном распределении остаточных напряжений. Кроме того, повышение твердости поверхностного слоя опорного валка за счет закалочного упрочнения в результате ДТО существенно снижает его склонность к наклепу (деформационному упрочнению при эксплуатации).

По данным фирмы Japan Casting & Forging Corporation повышение твердости (наклеп) в процессе эксплуатации опорных валков с Cr-Mo-V легированием уменьшается с 13-16HS для валков с исходной твердостью 50HS до 2-4HS для валков с исходной твердостью 70HS, таким образом, более твердые валки существенно меньше выкрашиваются.

Валки с повышенной твердостью обладают также существенно более высоким пределом усталостной прочности и контактной выносливостью. Это позволит увеличивать период кампании валков (продолжительность между перевалками) и снижать нормы съема с валков при плановых перешлифовках.

В результате указанных преимуществ в целом, как показывает опыт зарубежных фирм, эксплуатационная стойкость валков, прошедших ДТО, не менее, чем в 2 раза выше, нежели у валков после традиционной окончательной термообработки (объемной или индукционной закалки).

Расчет эффективности внедрения проекта «Технология ДТО рабочих валков» на ЗАО НТМЗ

Таблица 2.1 – Исходные данные для расчета экономической эффективности от внедрения технологии ДТО опорных валков

Показатель	Единица измерения	Обозначение	Величина
1.Фактическое количество выпуска опорных валков 2. Средняя масса одного валка 3.Удельный расход электро-энергии при закалке ТПЧ 4.Стоимость электроэнергии 5.Расход газа при интенсивном нагреве при ДТО 6.Стоимость газа 7.Расход топлива при подогреве и отпуске в КПЦ-2 8.Коэффициент перевода кг.у.т. в м3/ч 9.Расход газа при подогреве и отпуске в ТЦ-2 10.Расчетная себестоимость изготовления валков 11.Средняя договорная цена на ОВ 12.Дополнительный заказ на валки при освоении ДТО 13.Затраты на освоение ДТО 14.Нормативный коэффициент окупаемости затрат	Шт Т Квт.ч/т $/квт.ч м3/т $/1000м3 кг.у.т./т - м3/т $/т $/т шт $ -	ГПВ СН УРЭ СЭ РГИН СГ РТКПЦ КУТ РГТЦ РСТ ДЦТ ДЗ З	220.000 35.000 81.000 0.032 22.100 91.720 161.000 1.130 59.200 1298.720 1883.170 80.000 706000.00 0.150

Таблица 2.2 – Расчет средней себестоимости, оптовой цены и прибыли опорных валков

Масса, т	Оптовая цена, $	Cебестоимость, $	Цена, $/т	Себестоимость, $/т
17.90	42747.0	29480	2288.10	1646.93
36.60	84285.8	58128	2302.89	1588.20
35.50	63900.0	44069	1800.00	1241.38
46.65	81330.0	56090	1843.41	1202.36
46.60	76095.0	52479	1632.94	1126.16
35.60	60876.0	41983	1710.00	1179.30
47.00	79618.0	54909	1694.00	1168.28
35.43	59559.0	41069	1681.03	1159.16
25.80	42794.0	29513	1658.68	1143.91
29.00	64400.0	44414	2220.69	1531.52
			1883.17	1298.72

Таблица 2.3 – Расчет снижения себестоимости от применения ДТО взамен индукционной закалки

Показатель	Единица измерения	Обозначение и формула расчета	Величина
1.Фактическая годовая программа выпуска опорных валков	Т	ГПВТ=ГПВ*СМ	7700.00
2.Расходы на индукционную закалку годовой программы	$	РИЗ=ГПВТ*УРЭ**СЭ	19958.40
3.Расходы на закалку ДТО годовой программы	$	РДТО=ГПВТ*РГИН*СГ/1000	15607.99
4.Снижение себестоимости при изготовлении годовой программы	$	ССВ=РИЗ-РДТО	4350.41
5.Снижение себестоимости при изготовлении одной тонны валков	$/т	ССТ1=ССВ/ГПВТ	0.56

Таблица 2.4 – Расчет снижения себестоимости от перевода термообработки из КПЦ-2 в ТЦ-2 ЗАО НТМЗ

Показатель	Единица измерения	Обозначения и формула расчета	Величина
1.Расход газа при подогреве и отпуске в КПЦ-2	М3/т	РГКПЦ=РГКПЦ/КУТ	142.48
2.Стоимость подогрева и отпуска в КПЦ-2	$	СКПЦ=РГКПЦ*СГ*ПГПВ/1000	137216.74
3.Стоимость подогрева и отпуска в ТЦ-2	$	СТЦ=РГТЦ*СГ*ПГПВ/1000	57013.15
4.Снижение себестоимости за счет перевода термообработки из КПЦ-2 в ТЦ-2	$	ССП=СКПЦ-СТЦ	80203.64
5.Снижение себестоимости при изготовлении валков	$/т	ССТ2=ССП/ГПВТ	10.42

Таблица 2.5 – Расчет прибыли от привлечения новых заказов

Показатель	Единица измерения	Обозначения и формула расчета	Величина
1.Расчет прибыли при продаже одной тонны опорных валков	$/т	РПТ=ДЦТ-РСТ	584.45
2.Дополнительная прибыль при получении дополнительного заказа на валки при освоении ДТО	$	ДПДЗ=ДЗ*СМ*РПТ	1636460.00

Таблица 2.6 – Расчет годового эффекта и срока окупаемости затрат

Показатель	Единица измерения	Обозначение и формула расчета	Величина
1.Плановая годовая программа выпуска валков (с учетом дополнительного заказа)	Т	ПГПВ=ГПВТ+ДЗ* *СМ	10500.00
2.Плановая дополнительная прибыль от снижения себестоимости изготовления валков при освоении ДТО	$	ДПСС=(ССТ1+ +ССТ2)*ПГПВ	115290.00
3.Суммарная прибыль при освоении ДТО	$	ДП=ДПДЗ+ДПСС	1751750.00
4.Годовой экономический эффект от освоения ДТО	$	Э=ДП-Ен*З	1645850.00
5.Срок окупаемости затрат на освоение ДТО	Год	Т=З/Э	0,43

Основными источниками экономического эффекта освоения технологии ДТО опорных валков является:

- снижение себестоимости изготавливаемых валков за счет применения технологии ДТО вместо индукционной закалки;

- снижение себестоимости изготавливаемых валков за счет перевода сопутствующей термообработки (предварительного подогрева и отпуска) из печей КПЦ-2 в более экономичные печи термического цеха ТЦ-2;

- привлечение новых заказов на изготовление валков с повышенными эксплуатационными свойствами;

- повышение цены на опорные валки с повышенными эксплуатационными свойствами.

Последний фактор может (и должен) принести предприятию существенную прибыль, однако лишь спустя некоторый период времени, необходимый для освоения стабильного выпуска валков, подвергнутых дифференцированной термообработке, и получения достоверной статистической информации об их повышенной стойкости, а также для подготовки и проведения соответствующей рекламной и маркетинговой кампании. В связи с этим в расчете экономического эффекта учтены только первые три фактора.

Собственно технологию дифференцированной термообработки в сопоставлении с индукционной закалкой характеризует разница в себестоимости градиентного газового нагрева по сравнению с индукционным. Однако в реальных производственных условиях эффект от снижения себестоимости будет выше, так как сопутствующие операции (предварительный подогрев и отпуск) при индукционной закалке выполняются в печах КПЦ-2, а при дифференцированной термообработке – в печах ТЦ-2, которые характеризуются меньшим удельным расходом топлива на тонну обрабатываемой продукции. Суммарная прибыль от снижения себестоимости при объеме ДТО триста валков в год (при средней массе валка тридцать пять тонн), включая восемьдесят валков по новым заказам, составляет около 0,12млн.$. Расчетный годовой эффект составляет свыше 1,6млн. $ при сроке окупаемости затрат около 5-6 месяцев.

Анализ проектных рисков является неотъемлемой частью комплексной экспертизы проекта и служит мощным инструментом для принятия верного инвестиционного решения [16-19].

Первоначально требуется вложить денежные средства в создание участка дифференцированной термообработки опорных и рабочих валков холодной прокатки. Первоначальные затраты представляют собой фиксированное значение величины Со, которая инвестируется сразу в момент t=0.

Предположим, что ежемесячный выпуск будет постоянным и равным N тонн валков в месяц при постоянной же себестоимости Y, тогда ежемесячные издержки по выпуску равны N*Y. Пусть ежемесячные постоянные издержки составляют величину F. Производство опорных валков с ДТО начнется через n месяцев после начала проекта. Денежные поступления (выгоды) от проекта будут идти в виде выручки от продажи продукции и цена P одной тонны валков постоянна во времени. Длительность проекта во времени не ограничена.

Чистый дисконтированный доход (NPV) проекта можно рассчитать на основании следующего уравнения:

где r – ставка процента.

Упростив формулу (2.1), получим:

Внутренняя норма доходности:

где A – величина ставки дисконта, когда NPV>0;

B - величина ставки дисконта, когда NPV<0;

a - NPV>0, при ставке дисконтирования A;

b – NPV<0, при ставке дисконтирования B.

Рентабельность инвестиций:

Числовые данные по проекту «Создание оборудования и технологии дифференцированной термообработки опорных валков» приведены в таблице 2.7.

Таблица 2.7 – Числовые данные по проекту «Создание оборудования и технологии дифференцированной термообработки опорных валков»

Показатели	Значение показателя
1 Первоначальные инвестиции Со, $	706000,000
2 Период первоначальных инвестиций n, мес	30,000
3 Ежегодный объем выпуска валков N, тонн	7700,000
4 Цена одной тонны продукции (валков) P, $/т	1883,170
5 Переменные издержки на одну тонну продукции (валков) Y, $	519,490
6 Фиксированные издержки за год F, $	4000073,000

Базисное значение критерия чистого дисконтированного дохода NPV_o=124997?57 $.

Проведем анализ чувствительности, то есть проанализируем «реакцию» изменений NPV на последовательные относительные изменения параметров проекта.

Показатели чувствительности NPV к изменению значений параметров имеют следующие значения (таблица 2.8).

Таблица 2.8 - Показатели чувствительности NPV

Параметр	R	Co	N	P	Y	F
Чувствительность NPV, %	-84,6	+80,1	+96,3	+99,7	-27,5	-18,3

Не всегда можно уверенно выбрать ставку процента (норму дисконта) для подсчета критерия NPV. Поэтому часто анализ чувствительности производится последовательно для наиболее вероятного, а также оптимистического и пессимистического сценариев.

Так, например, если минимальная (оптимистический вариант) и максимальная (пессимистический вариант) ставки процента равны соответственно 8% и 12%, а наиболее вероятная – 10%, то, построив зависимости для NPV, получим семейства линий для каждого из параметров.

Примечательно, что линии для Со параллельны друг другу, а линии для цены Р пересекаются в одной точке. Объяснение можно легко найти, проанализировав формулы NPV для данного проекта. Точка пересечения линий, показывающих чувствительность к цене, - это та точка, в которой ежемесячные фиксированные издержки равны ежемесячному доходу, т.е. поток денежных средств состоит только из первоначальных инвестиций.

При анализе чувствительности расчетная задача часто ставится в следующем виде: каков предел негативных изменений данного параметра проекта, другими словами, на сколько пунктов может ухудшиться тот или иной параметр проекта, чтобы последний оставался прибыльным.

Анализ может быть сделан с использованием различных критериев эффективности (прибыльности) проекта. Однако результаты, полученные с помощью разных критериев, учитывающих временную ценность денег, т.е. дисконтирование, будут совпадать. Это легко понять, например: у проектов, где NPV=0, равны между собой приведенные стоимости выгод (доходов) и затрат (издержек), отсюда – их отношение (B/C_ratio) равно единице. Аналогично индекс прибыльности, рассчитываемый как отношение дисконтированного потока доходов к дисконтированной сумме затрат, равен единице только тогда, когда NPV=0. Точка, в которой дисконтированные потоки выгод и затрат проекта равны между собой является дисконтированной «точкой безубыточности».

X_i={X _{iNPV(x1,…,xn)=0}}, (2.5)

где х – параметры проекта.

Для рассматриваемого проекта «Создание оборудования и технологии дифференцированной термообработки опорных валков» расчеты дают следующие значения (при r=10%) (таблица 2.9).

Таблица 2.9 – Расчет значений безубыточности проекта

Параметры проекта	Значения параметров проекта
	Без дисконтирования	С дисконтированием
Объем выпуска валков, гарантирующий безубыточность, тонн	1664,85	10587,05
Момент достижения точки безубыточности, год	0,21	0,84

На основании изложенного выше можно рекомендовать следующую достаточно формализованную конкретную процедуру проведения анализа чувствительности инвестиционного проекта (таблицы 2.10 – 2.12).

Таблица 2.10 – Формат: определение рейтинга факторов проекта, проверяемых на риск

Переменная (фактор)	Изменение фактора ∆X, %	Новое значение NPV	Изменение ∆NPV,%	Эластичность NPV (∆NPV,% / ∆X,% )	Рейтинг факторов проекта
Цена одной тонны валков, $	+15	249647,18	+99,7	6,65	2
Объем выпуска валков, т	+20	245349,38	+96,3	4,81	3
Переменные издержки, $	+15	90611,80	-27,5	1,83	5
Фиксированные издержки, $	-10	102073,68	-18,3	1,83	6
Ставка дисконта, %	+5	19288,80	+80,1	16,92	1
Первоначальные инвестиции, $	-20	226197,57	-84,6	4,01	4

Таблица 2.11 – Показатели чувствительности и прогнозируемости факторов

Факторы (по рейтингу)	Критическое значение	Чувствительность (важность)	Возможность прогнозирования
1 Ставка дисконта, %	10,57	Высокая	Высокая
2 Цена одной тонны валков, $	1599,91	Высокая	Средняя
3 Объем выпуска валков, тонн	6100,50	Высокая	Высокая
4 Первоначальные инвестиции, $	830997,57	Средняя	Высокая
5 Переменные издержки, $/т	802,75	Низкая	Низкая
6 Фиксированные издержки, $	1818940,00	Низкая	Низкая

Таблица 2.12 – Матрица чувствительности и прогнозируемости ключевых факторов проекта

Прогнозируемость	Чувствительность
	Высокая	Средняя	Низкая
Низкая			Переменные и фиксированные издержки
Средняя	Цена одной тонны продукции
Высокая	Ставка дисконта, объем выпуска продукции	Первоначальные инвестиции

Сделаем необходимые пояснения к предлагаемой схеме.

В результате проведения качественного анализа были выявлены факторы проекта, проверяемые на риск (см. табл.2.10, графа 1), проведены расчеты базисного варианта проекта (в том числе определено значение показателя NPV проекта, полностью удовлетворяющее всем необходимым требованиям) и выявлены граничные значения (в процентах) возможного изменения факторов (графа 2 - в данном случае представляют интерес изменения переменных, влекущие уменьшение эффективности проекта - рисковые). Графа 3 отражает последовательные расчеты новых значений NPV проекта, как результат изменений только одного фактора по отношению к его базисному значению. В графе 4 приведены расчеты процентных изменений величины NPV по отношению к ее базисному значению. Графа 5 – эластичность изменений NPV по отношению к изменению данного фактора. Графа 6 представляет собой ранжированную оценку – рейтинг факторов проекта на основе рассчитанного показателя эластичности NPV (при этом факторы нумеруются в порядке возрастания в зависимости от уменьшения показателей эластичности, таким образом, первым по рейтингу находится фактор с наибольшей эластичностью).

Перечень факторов проекта, включенных по степени убывания их рейтинговой оценки, и расчетные значения эластичностей NPV, приведенные в таблице 2.10, отражены в графах 1, 2 таблицы 2.11, которая в явной форме содержит экспертные оценки: деление факторов проекта по степени их чувствительности на три категории: более важную (входят факторы, к изменениям которых наиболее чувствителен показатель NPV, т.е. занимающие первые места в рейтинге), среднюю и низкую (см. графу 3); в графе 4 – экспертное распределение переменных проекта также на три категории (низкую, среднюю и высокую) по степени их прогнозируемости (т.е. возможности точного предвидения возможного изменения переменной); графа 5 – это расчет критического значения каждой переменной проекта, т.е. такого, при котором значение критерия NPV проекта становится равным нулю (или рассчитывается в данном случае критическое значение фактора, соответствующее дисконтированной точке безубыточности проекта).

На основе результатов работы с таблицей каждый фактор занимает соответствующее место в поле матрицы (таблица 2.12), степени которой отражены в «сказуемом» таблицы по горизонтали и важности, степени которой представлены в «подлежащем» - по вертикали. На основе результатов работы с таблицей каждый фактор занимает соответствующее место в поле матрицы (таблица 2.12). В соответствии с экспертным разбиением чувствительности и предсказуемости по их степеням матрица содержит девять элементов, которые можно распределить по зонам.

Отметим, что несмотря на все преимущества метода анализа чувствительности: объективность, теоретическую прозрачность, простоту расчетов, экономико-математическую естественность результатов и наглядность их толкования, - метод обладает и существенными недостатками, основным из которых является его однофакторность.

Проводимый анализ сценариев позволяет инвесторам не оценивать вероятности изменений отдельных параметров и их взаимосвязь для измерения доходности проекта и связанного с ним риска. Метод оценивает доходность по каждому из сценариев и вероятность развития событий по каждому из них.

Для проведения анализа рисков по инвестиционному проекту «Создание оборудования и технологии дифференцированной термообработки опорных валков» используются «наихудшие» значения переменных для получения «наихудшего» (пессимистического) результата чистого дисконтированного дохода и наилучший прогноз для получения оптимистического значения NPV проекта.

Сценарный анализ рисков по проекту приведен в таблице 2.13.

Таблица 2.13 - Сценарный анализ рисков по проекту

Факторы	Пессимистический сценарий (% изменений)	Оптимистический сценарий (% изменений)	Наиболее вероятный сценарий
Ставка дисконта	+1	-1	0
Цена одной тонны продукции (валков)	-1	+1	0
Объем выпуска продукции (валков)	-1	+1	0
Первоначальные инвестиции	+1	-1	0
Переменные издержки	-1	0	0
Фиксированные издержки	-1	0	0
NPV	110508,51	146700,08	124997,57
IRR	105,5	107,6	106,2
PP	0,86	0,82	0,84
PI	1,16	1,21	1,18

Из проведенного анализа можно сделать вывод о том , что данный проект является практически безрисковым с высокой степенью доходности.

Предприятие производит инвестирование средств с целью завоевания рынка, оценки возможностей его расширения в перспективе и завоевания потребителей путем создания новых производственных мощностей, увеличения производства продукции, повышения качества, увеличения прибыли, повышения конкурентоспособности выпускаемой продукции и во многом предопределяют организационно-технический уровень предприятия, положение на рынке, положение экономики и финансов предприятия.

Для ЗАО НТМЗ, решающего проблемы сохранения, укрепления и завоевания устойчивых позиций в рыночной среде, и ориентирующегося на минимизацию затрат, эффективность проводимых мероприятий имеет первостепенное значение.

Неотъемлемым процессом при отборе промышленных проектов является оценка эффективности инвестиций. От того насколько объективно и всесторонне проведена такая оценка, зависят сроки возврата вложенного капитала и темпы развития предприятия. В рыночной системе хозяйствования используется ряд основных принципов и методологических подходов оценки эффективности вложений:

- оценка возврата инвестируемого капитала на основе показателя денежного потока, формируемого за счет чистой прибыли и амортизационных отчислений в процессе эксплуатации инвестиционного проекта;

- обязательное приведение к настоящей стоимости как инвестируемого капитала, так и суммы денежного потока;

- выбор дифференцированной (дисконтной) ставки процента в процессе дисконтирования денежного потока для различных инвестиционных проектов;

- вариация форм используемой ставки процента для дисконтирования в зависимости от целей оценки.

Очевидно, что от качества принимаемых управленческих решений будет зависеть свобода действий при дальнейшем распределении средств на инвестиции, возможность осуществления более рискованных финансовых операций, а также увеличение масштабов инвестиций, что положительно скажется на деятельности предприятия. Ресурсные ограничения предприятия представляют собой главный лимитирующий фактор при рассмотрении возможностей проекта или его объема.

В настоящее время стратегическая задача ЗАО НТМЗ – стремиться в максимально возможных пределах охватить своими разработками и познаниями в области технологии и инжиниринга весь металлургический передел, начиная от выплавки стали и кончая отделкой готовой металлопродукции, минимизируя затраты в соответствии с ценой на мировом рынке.