УП тех_я машиностроения

7.1 Выбор наиболее экономичного варианта технологического процесса

Технологический процесс изготовления каждой детали можно спроектировать в нескольких вариантах, обеспечивающих выполнение заданных технических условий. Наиболее экономичный вариант выбирают, сопоставляя технико-экономические показатели, характеризующие сравниваемые варианты. Полную оценку вариантов производят, сравнивая себестоимость изготовления детали, так как при этом учитывают затраты живого и овеществленного труда.

Различают цеховую себестоимость, учитывающую только цеховые расходы, и заводскую, учитывающую и общезаводские расходы. Для сравнения вариантов технологических процессов используют цеховую себестоимость. Существует несколько методов определения себестоимости. При бухгалтерском методе себестоимость изготовления детали

, (6)

где М – себестоимость изготовления заготовки за вычетом возвращаемой суммы за сдачу отходов, грн;

L – заработная плата производственных рабочих, грн;

Z – сумма всех остальных цеховых расходов; эти расходы выражают в процентах от величины L; тогда

, (7)

где z – процент величины Z от L, он зависит от типа и степени автоматизации производства.

Этот метод прост, но не пригоден для сравнения вариантов, так как не выделяет составляющих Z.

Наиболее точен метод прямого расчета всех составляющих себестоимости. При этом можно не учитывать те затраты, которые не зависят от технологического процесса и остаются неизменными в сопоставляемых вариантах (затраты на заработную плату цеховых работников, внутрицеховой транспорт, текущий ремонт и амортизацию зданий, сооружений и др.).

В этом случае себестоимость

, (8)

где L_H – заработная плата наладчиков с начислениями, грн;

R – расходы на ремонт оборудования, грн;

E – расходы на электроэнергию, потребляемую оборудованием, грн;

M_B – расходы на вспомогательные материалы (смазочные масла, смазочно-охлаждающие жидкости и пр.), грн;

A – расходы на амортизацию оборудования, грн;

W – расходы на эксплуатацию и амортизацию инструмента, грн;

V – расходы на эксплуатацию и амортизацию специальных приспособлений, грн.

Величина

, (9)

где М' – себестоимость изготовления заготовки, грн;

G – масса реализуемого отхода материала на деталь в кг;

а – цена 1 кг отходов, грн.

При выполнении п операций обработки заработная плата с начислениями

, (10)

где К_Н – коэффициент, учитывающий расходы по социальному страхованию и на дополнительную заработную плату;

l – часовая тарифная ставка станочника на данной операции, грн;

t_ш – норма штучного времени на операцию, час.

Заработная плата наладчиков в серийном производстве на все операции обработки данной детали

, (11)

где l_H – часовая тарифная ставка наладчика, грн;

T_H – длительность наладки, мин;

m – количество партий деталей в течение года;

N – годовая программа, шт.

В поточно-массовом производстве заработная плата наладчиков определяется по фактическому числу наладчиков, обслуживающих линию.

Расходы на ремонт оборудования, отнесенные к одной детали,

, (12)

где G_р – затраты на выполнение всех видов ремонтных работ за межремонтный цикл на одну ремонтную единицу, грн;

r_p – категория сложности ремонта, выражаемая числом ремонтных единиц данного станка;

k – число станков для обработки деталей;

T_мр – межремонтный цикл, станко-часов.

Значения этих величин определяют по нормативам планово-предупредительного ремонта.

Расходы на электроэнергию

, (13)

где N_уст – суммарная установленная мощность всех электродвигателей станка, кВт;

α и β – коэффициенты использования установленной мощности по времени и по величине соответственно; произведение α*β = 0,5 0,9;

s_э – цена 1 кВ*ч электроэнергии, грн;

t_o – основное время на операцию, мин.

Расходы на вспомогательные материалы

, (14)

где D_год – расходы на эти материалы в грн. на один станок в год, грн;

F_Д – действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч.

Расходы на амортизацию универсальных станков

, (15)

где а – ежегодные амортизационные отчисления, грн;

η_з – коэффициент загрузки станка во времени.

Расходы на эксплуатацию и амортизацию режущих инструментов зависят от полного или частичного их использования за период выпуска изделия. Расходы на эксплуатацию и амортизацию режущих инструментов при их полном использовании

, (16)

где S_w – первоначальная цена инструмента, грн;

m – число переточек до полного износа инструмента;

S_пер – затраты на одну переточку;

T – стойкость инструмента между двумя переточками, мин;

t_o – основное время, мин.

При неполном использовании инструмента

, (17)

где N – число обрабатываемых деталей;

m' – число переточек данного инструмента.

Расходы на эксплуатацию и амортизацию универсальных приспособлений можно из-за малости не учитывать. Расходы на эксплуатацию и амортизацию специальных приспособлений

, (18)

где S_пр – себестоимость изготовления приспособления, грн;

r_к, r_с, r_т – затраты на капитальный, средний и текущий ремонты приспособления, грн;

n_к, n_с, n_т – число капитальных, средних и текущих ремонтов приспособления за весь срок его службы;

р – срок службы приспособления в годах;

F_n – годовой фонд времени работы приспособления, ч.

Метод прямого расчета себестоимости трудоемок. При сопоставлении проектируемых вариантов допустимы приближенные расчеты. Часто можно ограничиться учетом тех затрат, которые наиболее влияют на себестоимость.

Нормативный метод расчета себестоимости значительно сокращает трудоемкость расчетов. При этом методе используют таблицы, в которых указаны периодически корректируемые расходы по всем элементам себестоимости, приведенных к одной минуте работы станка. Расчет себестоимости сводится к выбору из этих таблиц расходов по каждому элементу, суммированию их и умножению полученной суммы на штучное время проектируемой операции.

Частичную оценку вариантов технологического процесса можно получить, сравнивая их по трудоемкости механической обработки, коэффициентам основного времени и коэффициентам использования материала.

Трудоемкость процесса равна сумме трудоемкостей всех п oneраций, составляющих данный процесс:

. (19)

При переналадке оборудования варианты следует сопоставлять не только по трудоемкости, но и по времени, которое затрачивается на переналадку. При обработке партии n₀ заготовок по первому варианту технологического процесса общие затраты времени на обработку партии

При обработке такой же партии по второму варианту общие затраты времени на обработку партии

Приравнивая Т_{парт 1} и Т_{парт 2}, можем определить количество деталей в партии, при котором оба варианта будут одинаково выгодны по затратам времени:

. (20)

На рис. 14 по оси абсцисс отложено число заготовок в партии n, по оси ординат время, затрачиваемое на обработку партии T_парт. При размере партии n₀ оба варианта равноценны. При партии, меньшей n₀, предпочтение отдается первому варианту, при партии большей n₀ – второму варианту.

Варианты сравнивают также по станкоемкости, Последнюю можно, определять отдельно для операции и детали.

Для оценки технологических вариантов используют относительные критерии.

1. Коэффициент основного времени представляет собой отношение основного времени к штучному

. (21)

Этот коэффициент используют для оценки построения станочных операций. Чем выше его величина, тем производительнее используется станок. Он может быть применен и для оценки всего процесса в комплексе. В этом случае

, (22)

где Т_о – суммарное основное время по всем операциям обработки;

Т – сумма штучных времен по всем операциям.

2. Коэффициент использования материала определяют отношением массы готовой детали к массе заготовки

. (23)

В массовом производстве γ₁ = 0,85; в серийном γ₁ = 0,7, а в единичном (включая тяжелое машиностроение) γ₁ = 0,50,6. Для повышения коэффициента γ₁ необходимо приближать форму заготовки к конфигурации готовой детали, повышать точность ее изготовления и улучшать качество ее поверхностей.

Степень использования материала в заготовительных цехах характеризуется коэффициентом γ₂, представляющим собой отношение массы заготовки, поступающей на механическую обработку, к массе исходного материала, затрачиваемого на изготовление этой заготовки. Этот коэффициент также меньше единицы (для отливок и штампованных заготовок γ₂ = 0,75). Увеличение γ₂ достигается уменьшением отходов металла (облоя у штампованных заготовок, литников и прибылей у отливок), а также переходом к более прогрессивным методам получения заготовок (безоблойная штамповка, высадка, прессование, поперечно-винтовая прокатка). Общий коэффициент использования материала γ = γ₁γ₂ характеризует весь технологический процесс изготовления детали.

3. Коэффициент загрузки оборудования характеризует отношение расчетного числа станков к фактически принятому

. (24)

Этот коэффициент также стремятся приблизить к единице. В массовом производстве η_з = 0,850,9; в серийном η_з = 0,60,7. Этот коэффициент может быть применен для оценки отдельных операций и для всего технологического процесса. В последнем случае он представляет собой среднее арифметическое из η_з по всем станкам, на которых производят обработку деталей.

Относительные критерии используют в дополнение к абсолютным. Самостоятельного значения для оценки технологических вариантов они не имеют. Если сопоставляемые технологические процессы однородны по структуре, то их сравнивают и оценивают по операциям, имеющим различное построение. В этом случае в качестве критерия оценки можно использовать величины t_о, t_ш, C_о, η_о и η_з.

Содержание