Статья опубликована в рамках: Научного журнала «Студенческий» № 27(365)
Рубрика журнала: Экономика
Секция: Менеджмент
Скачать книгу(-и): скачать журнал
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ДИАГНОСТИКИ ЭЛЕКТРОПРИВОДНОЙ АРМАТУРЫ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЯ АТОМНОЙ ОТРАСЛИ
АННОТАЦИЯ
В данном исследовании был проведен всесторонний анализ конкурентоспособности производственного предприятия, входящего в ГК «Росатом». Было выявлено, что предприятие обладает «критической массой» научно-технического задела и экономических возможностей для организации наукоёмкого производства, однако находится в сильной зависимости от заказчиков и поставщиков. Для укрепления сильных сторон, а также минимизации влияния рисков и слабых сторон предприятия предлагается разработать интегрированную систему регистрации параметров износа электроприводной арматуры. Была построена математическая модель устройства системы с помощью Python и проведено исследование необходимой для её создания элементной базы.
Ключевые слова: конкурентоспособность, факторы, анализ, предприятие, разработка.
Введение
Конкурентоспособность предприятия в контексте научных исследований является многозначным понятием. В общем случае, исследователи определяют её, как способность конвертировать имеющиеся у предприятия конкурентные преимущества в удержание и расширение своих позиций на рынке. Повышение конкурентоспособности неизменно является актуальной проблемой как для бизнеса, так и для регионов и государства. Конкурентоспособное предприятие занимает более выгодную для себя позицию на рынке, эффективно распределяет риски и уверенно формирует перспективы развития. Конкурентная же среда порождает конкурентоспособных производителей качественного и доступного продукта. Ввиду этого, повышение конкурентоспособности промышленности является одним из главных приоритетов развития экономики.
В условиях текущей экономической стагнации и санкционного давления [1, 8, 10] перед российской экономикой на ближайшие годы стоят масштабные задачи, сформулированные на высшем государственном уровне. Ситуация требует, чтобы усилия промышленности и частной инициативы для выполнения поставленных обществом перед ней задач были направлены на преодоление экономической стагнации путём технологического обновления (цифровизация, роботизация, модернизация оборудования в соответствии со стандартами IIoT), кардинального роста производительности труда и достижения технологического суверенитета.
Одним из наиболее передовых секторов экономики с существенным мировым вкладом является атомная энергетика, которая представлена Госкорпорацией «Росатом» (далее – ГК «Росатом»), имеющая стратегическую важность – от неё, без преувеличения, зависит технологический, энергетический и экономический суверенитет России [2, 7].
Анализ внешней и внутренней среды приборостроительного предприятия
Исследуемое предприятие входит в ГК «Росатом» и производит электротехническое оборудование: комплектные устройства для объектов атомной энергетики, коммерческих и жилых помещений. В таблице 1. приведён SWOT-анализ исследуемого предприятия. Он структурирует информацию, четко разделяя внутренние сильные и слабые стороны компании от внешних возможностей и угроз, что позволит целенаправленно формулировать мероприятия по повышению конкурентоспособности [5].
Таблица 1.
SWOT-анализ приборостроительного предприятия
|
Внутренняя среда, сильные стороны:
|
Внутренняя среда, слабые стороны:
|
|
Внешняя среда, возможности:
|
Внешняя среда, угрозы:
|
Анализ интегральных составляющих конкурентоспособности
Ниже в таблице 2. приведён анализ приборостроительного предприятия по методу 5 сил Портера. Это модель стратегического анализа, позволяющая оценить 5 внешних сил, влияющих на рентабельность и перспективность бизнеса [3].
Таблица 2.
Анализ «5 сил Портера»
|
Фактор |
Оценка |
Комментарии |
|
Влияние поставщиков ПКИ |
9,00 |
Предприятие при выпуске продукции не может обойтись без внешних поставщиков. |
|
Риск возникновения аналогов |
2,00 |
Риск минимален ввиду мощной научно-технической базы, создающей уникальные решения. |
|
Конкуренция |
3,00 |
Конкуренция минимальна; предприятие и продукция уникальны. |
|
Влияние покупателей |
2,00 |
Влияние минимально ввиду качества и важности продукта |
|
Угроза появления новых игроков |
3,00 |
Угроза новых игроков минимальна (высокие входные технологические и денежные барьеры). |
Формирование мероприятий по повышению конкурентоспособности на базе результатов анализа
Как следствие анализа, можно отметить, что предприятие находится в целом в стабильном состоянии поддержания конкурентоспособности по ключевым позициям ввиду высокого научно-технического уровня, бескомпромиссного качества продукции и уникального иерархического положения в отрасли. Однако, стоит отметить ярко выраженные слабые стороны: зависимость от внешних поставщиков, недостаточную эффективность производственных процессов, недостаточность прибыли.
Различные исследователи по-разному подходят к оценке конкурентоспособности предприятия. В частности, Шумкина [9] предлагает метод SWOT-8, когда в дополнение к SWOT-4-анализу проводится также исследование стратегий применения возможностей в рамках сильных сторон, возможностей в рамках минимизации влияния слабых сторон и так далее. Шипилов [4] применяет математические методы: каждому фактору экспертным путем присваивается коэффициент значимости (вес) и интенсивность влияния от 1 до 5. Мероприятия разрабатываются строго для тех факторов, которые набрали максимальный критический балл (если это слабость/угроза) или максимальный потенциал (силы/возможности).
Для осуществления перехода от теоретических выводов стратегического анализа к практическим мероприятиям по повышению конкурентоспособности проведена глубокая декомпозиция выявленных факторов и установления причинно-следственных связей между ними. Критическим этапом стало выявление «узких мест», где внешние угрозы и внутренние слабости дополняют друг друга, создавая критические риски для устойчивости бизнеса. Предлагаемые стратегические ответы на актуальные для предприятия проблемы, а также перспективные направления разработки мероприятий приведены в таблице 3.
Таблица 3.
Предлагаемые стратегические решения и направления разрабатываемых мероприятий
|
Проблема |
Стратегический ответ |
Направление разрабатываемого мероприятия |
|
Зависимость от импорта |
Архитектурная гибкость: продукт, работающий на доступной элементной базе или абстрагирующийся от неё |
Разработка адаптивных модулей или конвертеров протоколов, которые могут работать с разными типами контроллеров (включая российские аналоги), снижая жесткую привязку к дефицитным комплектующим |
|
Устаревшее оборудование |
Модернизация без замены: оживление старого оборудования |
Создание шлюзов цифровой трансформации, которые «надстраиваются» над старыми станками, давая им функции современных систем без полной замены парка |
|
Низкая прибыль |
Смещение в высокомаржинальную нишу: продажа экосистемы решений вместо одного продукта |
Разработка ПО и сервисов, где маржа выше, а зависимость от дорогих компонентов – ниже |
|
Неэффективные процессы |
Автоматизация внутри: продукт, который решает внутренние проблемы предприятия |
Внедрение собственной SCADA-системы или IIoT-платформы для оптимизации своего производства, которая затем может быть продана как продукт |
В результате проведенного анализа конкурентоспособности был сделан вывод, что для предприятия актуальным является мероприятие по разработке устройства встроенной системы диагностики электроприводной арматуры (ВСДЭА). Это система, выполняющая осциллографирование тока (0,5-5 А) и напряжения (380 В) с обмоток, а также измерение активной мощности трёхфазного электродвигателя, являющегося неотъемлемым элементом электроприводной арматуры. Она должна обеспечивать относительную погрешность не более 0,5 % и бесперебойную передачу оцифрованных данных на компьютер оператора с помощью Ethernet в режиме реального времени, в том числе в условиях коммутационной нагрузки и электромагнитных помех.
Разработка устройства системы ВСДЭА требует применения методов численного функционального моделирования для предварительной валидации алгоритмов обнаружения неисправностей. Построенная параметрическая модель базируется на наборе управляемых переменных, отражающих поведение реальной электромеханической системы. Ключевыми параметрами модели являются полная мощность электрической цепи, номинальные характеристики асинхронного электродвигателя, профиль движения ротора в зависимости от времени, а также параметры источника питания. Кроме того, важную роль в повышении адекватности модели и обеспечения надёжности системы играет учёт реактивных потерь и нелинейностей магнитной цепи двигателя.
В рамках настоящего исследования была сформирована элементная база, необходимая для создания физического прототипа устройства системы ВСДЭА (таблица 4.). Дальнейшие этапы разработки устройства системы ВСДЭА включают создание цифрового двойника, моделирование поведения системы в условиях внешних воздействий и оценку экономического эффекта от разработки и внедрения данной системы на производстве.
Таблица 4.
Комплектующие ВСДЭА
|
Компонент |
Характеристики |
Требования |
Материальные затраты (руб) |
|
Датчики — Токовые трансформаторы (3 шт.) |
Класс точности 0.5–1.0, коэффициент трансформации 100–200:5 А |
Линейность в диапазоне 10%–120% номинального тока; магнитопровод из электротехнической стали |
2,500–5,000 (сердечник, провод, сборка) |
|
Датчик напряжения |
Делитель напряжения (резистивный) или микротрансформатор |
Стабильность при температурных изменениях ±10 ppm/°C; точность ±1% |
800–1,500 |
|
Печатная плата (PCB) под АЦП |
4-слойная плата, толщина 1.6 мм, медь 35 мкм |
Отсутствие шумов, хорошее заземление; слои GND и Power распределены отдельно |
3,000–6,000 (материал + изготовление) |
|
Микросхемы для блока АЦП |
ИС АЦП (16–24 бит), микроконтроллер управления, стабилизаторы, фильтры |
Синхронизация каналов ± 0.1 µs; поддержка стандартов SPI/I2C |
5,000–10,000 (закупка электрокомпонентов) |
|
Конденсаторы, резисторы, индуктивности |
Развязывающие конденсаторы, фильтровые компоненты, делители напряжения |
Номиналы C0G (NP0) для фильтров; ESR < 0.5 Ом для развязки |
1,500–3,000 |
|
Контроллер (Микроконтроллер/PLC) |
ARM Cortex-M7/M4; ОЗУ ≥ 128 МБ; встроенный Ethernet; программируемый контроллер |
Вычислительная мощность ≥ 300 МГц; FPU для вещественных вычислений; GPIO для расширения |
12,000–25,000 (закупка готовой платформы/ядра) |
|
Блок питания |
Импульсный источник 24 В DC; мощность 500 Вт; собственного производства |
Трансформатор, выпрямительный мост, стабилизатор, LC-фильтры |
4,000–8,000 (трансформатор, электроника, сборка) |
|
Кабели и разъёмы |
Кабель Ethernet (Cat.5e/Cat.6, собственного скручивания); разъёмы M12 (покупные) |
Медь 0.5–0.75 мм²; экранирование алюминиевой фольгой; изоляция |
2,000–4,000 (материал + сборка) |
|
Корпус/шкаф |
Стальной навесной шкаф, размеры ~600×500×250 мм, IP65, собственного производства |
Лакокрасочное покрытие; вентиляционные решётки; DIN-рейка, кабельные вводы |
8,000–15,000 (материал + механическая обработка + сборка) |
Список литературы:
- 100% мирового ВВП. Какие страны наращивают долги и чем им это грозит [Электронный ресурс] // РБК Pro. – 2025. – 28 апр. – URL: https://pro.rbc.ru/demo/6809f23d9a794777d2392d8c (дата обращения: 26.12.2025).
- Эргашев А. С., Масленникова Е. В. РОЛЬ ГОСУДАРСТВЕННЫХ КОРПОРАЦИЙ В ЭКОНОМИКЕ РОССИИ (НА ПРИМЕРЕ ГОСУДАРСТВЕННЫХ КОРПОРАЦИЙ «РОСАТОМ» И «РОСТЕХ») // Вестник Российского университета дружбы народов. – Серия: Государственное и муниципальное управление. – 2020. – №4. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/rol-gosudarstvennyh-korporatsiy-v-ekonomike-rossii-na-primere-gosudarstvennyh-korporatsiy-rosatom-i-rosteh (дата обращения: 18.07.2026).
- Иванова Е. Л. Анализ модели 5 сил Портера: пример компании Lululemon / Е. Л. Иванова // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия: Экономика и право. – 2023. – № 5. – С. 50–56. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/analiz-modeli-5-sil-portera-primer-kompanii-lululemon/viewer (дата обращения: 10.03.2026).
- Карагяур М. А., Шипилов Н. Ю. Количественная методика проведения SWOT-анализа в коммерческой организации // Форум молодых учёных. – 2019. – №1-2 (29). – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/kolichestvennaya-metodika-provedeniya-swot-analiza-v-kommercheskoy-organizatsii (дата обращения: 10.03.2026)
- Кузнецов А. А., Петрова М. И. SWOT-анализ: теория и практика применения / А. А. Кузнецов, М. И. Петрова // Менеджмент и бизнес-администрирование. – 2020. – № 3(75). – С. 15–24. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/swot-analiz-teoriya-i-praktika-primeneniya (дата обращения: 10.03.2026).
- Макроэкономический прогноз на 2025–2028 гг.: основные тренды и риски [Электронный ресурс] // ЦЕНТР МАКРОЭКОНОМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И КРАТКОСРОЧНОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ. – М., 2025. – № 6(61). – URL: http://www.forecast.ru/_ARCHIVE/Mon_MK/2025/macro61.pdf (дата обращения: 10.03.2026).
- Атомная энергетика России [Электронный ресурс] // Рувики: интернет-энциклопедия. – URL: https://ru.ruwiki.ru/wiki/%D0%90%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0_%D0%A0%D0%BE%D1%81%D1%81%D0%B8%D0%B8 (дата обращения: 18.07.2026).
- Указ о национальных целях развития Российской Федерации на период до 2030 года и на перспективу до 2036 года [Электронный ресурс] // Официальный сайт Президента России. – 2024. – 7 мая. – URL: http://kremlin.ru/events/president/news/73986 (дата обращения: 26.12.2025).
- Шумкина А. А. Применение SWOT-анализа как средство повышения конкурентоспособности предприятия / А. А. Шумкина // Контентус. – 2024. – № 11. – С. 30 – 36.
- Экономика России растет все медленнее: что поможет избежать стагнации [Электронный ресурс] // РБК Pro. – 2025. – 5 сент. – URL: https://pro.rbc.ru/demo/68b65e0e9a7947011ae99f44 (дата обращения: 26.12.2025).