4.3. Организация управления технологической подготовкой производства на предприятии

Технологическая подготовка производства на предприятии выполняется службой главного технолога. На крупных заводах технологическая подготовка производства в горячих цехах выполняется отделом главного металлурга или под его непосредственным руководством. Технологическая подготовка на машиностроительных заводах может быть организована по централизо­ванной, децентрализованной или смешанной системе.

При централизованной системе технологическая подготовка сосредоточивается в отделе главного технолога. Централизованная система применяется в массовом и крупносерийном производствах. На рис. 12 показана типовая организационная структура технологического отдела машиностроительного предприятия.

Рис. 12. Организационная структура технологического отдела машиностроительного предприятия

Децентрализованная система предполагает рассредоточение технологической подготовки по основным производственным цехам предприятия. Технологические бюро этих цехов самостоятельно разрабатывают технологические процессы и их оснастку. Такая система применяется в единичном производстве при значительной номенклатуре выпуска машин, их узлов и деталей и частых изменениях этой номенклатуры. При децентрализованной системе отдел главного технолога завода осуществляет лишь общее методическое руководство цеховыми технологическими бюро.

Смешанная система организации технологической подготовки заключается в том, что разработка проводится частично (маршрутная технология) в отделе главного технолога и частично (операционная технология) в цеховых технологических бюро. Такая система применяется в серийном производстве.

Состав и организационная структура отдела главного технолога зависят от масштаба производства и характера выпускаемой продукции.

При централизованной и смешанной системах отдел главного технолога (ОГТ) может иметь в своем составе такие бюро: технологической документации, конструкторское (по оснастке), нормирования, планирования ТПП, планово-диспетчерское, а также технологические лаборатории (металлургическую, химико-термическую, сварочную, резания); технологические бюро по заготовительным, механическим и сборочным процессам; предметные бюро (по группам изделия или их отдельных частей) и инструментальное хозяйство (инструментальные цехи, центральный инструментальный склад — ЦИС). Функционально отделу главного технолога подчиняются технологические бюро основных цехов.

Планирование и координацию всех работ ТПП, контроль за сроками их выполнения и комплектностью подготовки ведет бюро (отдел) планирования подготовки производства (БППП), подчиняются обычно заместителю главного инженера по подготовке производства.

4.4. Особенности технологической подготовки в литейном производстве. Выбор и технико-экономическое обоснование технологического процесса

Организация технической подготовки литейного производства предусматривает необходимость четкого согласования действий конструкторов и технологов-литейщиков, проектирующих и внедряющих технологические процессы изготовления отливок. При внезаводской подготовке литейного производства осуществляется разработка планов развития литейного производства на перспективу; определяются прогрессивные методы организации производства и способы изготовления отливок; определяются основные направления по совершенствованию технических требований на литые заготовки и т. д. Эта работа выполняется специализированными проектными технологическими институтами, отраслевыми институтами или организациями.

Внутризаводская подготовка литейного производства призвана обеспечивать выполнение следующих работ:

анализ технологичности конструкции отливок; выбор и обоснование варианта технологического процесса.

Совокупность работ по подготовке литейного производства должна обеспечить создание и внедрение оптимальных вариантов технологического процесса в целях достижения высокого качества литых заготовок, повышения производительности труда и экономии совокупных затрат на единицу продукции (отливку, тонну годных отливок).

Анализ технологичности конструкции отливок. Совокупность требований, предъявляемых к отливкам для придания им технологичности, определяется на стадии конструирования отливки и при обосновании варианта технологического процесса и оснастки. Конструкция отливки признается технологичной, если обеспечивается возможность ее изготовления в конкретных организационно-технических условиях с минимальными затратами живого и овеществленного труда при данной серийности производства и удовлетворяются конструктивно-эксплуатационные требования, предъявляемые к качеству отливки.

На стадии технологической отработки конструкции учитываются определенные требования: выявляется возможность получения отливок более простым и дешевым способом; устанавливаются размеры, масса, габариты, точность изготовления, качества и свойства отливок, назначаются толщина стенок, сопряжения поверх­ностей; определяются марка, свойства и количество материала, виды покрытий, термообработка и т.д.

На этапе рабочего проектирования уточняются припуски,- литейные уклоны, качество рабочих поверхностей, литейные базы, а также рассчитывается литниковая система, определяются места разъема модели, учитываются отдельные специальные требования.

Анализ технологичности отливки проводится еще на стадии ее вычерчивания в конструкторском отделе. Правила выполнения чертежей на отливки — общие для машиностроительных чертежей.

В условиях массового и крупносерийного производства используются чертеж обрабатываемой детали, который служит основанием для проработки технологического процесса в литейном цехе, а также чертеж отливки, являющийся основанием для изготовления модельного комплекта в модельно-инструментальном цехе (участке) и для контроля качества отливок. В единичном и мелкосерийном произ­водстве при разработке конструкции отливки используется чертеж детали с нанесением на размеры детали специальных технологиче­ских обозначений (рис. 13).

Выбор рационального варианта технологического процесса. Технико-экономические показатели работы литейного производства во многом зависят от разработки технологического процесса получения отливок. Выбор и обоснование рационального варианта технологического процесса изготовления отливок должны способствовать достижению высокого их качества при заданных затратах материальных и трудовых ресурсов, а также наиболее полному использованию производственного оборудования и технологической

оснастки.

Технологическая служба литейного производства, принимая решение о внедрении в производство технологического процесса, должна обосновать его экономическую эффективность. При оценке экономической эффективности варианта технологического процесса получения отливок используют показатели трудоемкости, материалоемкости, технологической себестоимости, суммы приведенных за­трат по вариантам и срок окупаемости дополнительных капиталь­ных вложений.

Показатель трудоемкости изготовления отливок характе­ризует затраты труда, приходящиеся на одну отливку или на 1 т

Рис. 13. Обозначение отливки на чертеже детали:

1 — припуск на механическую обработку; 2 — стержень; 3 — линии разъема модели и формы

годных отливок. Создание прогрессивного технологического процесса с использованием передовой техники и средств оснащения, снижающего затраты рабочего времени, но увеличивающего затраты на содержание и эксплуатацию оборудования, предполагает тесную связь технологической трудоемкости изготовления и последующей механической обработки отливок с технологической себестоимостью полной обработки литой детали.

Показатель материалоемкости при проектировании и обосновании варианта технологического процесса литых деталей в зависимости от способов формовки (машинной или ручной) оказывает относительно слабое влияние на технологическую себестоимость. При переходе от литья в разовые песчаные формы материалоемкость отливок снижается за счет уменьшения припусков и повышения точности размеров отливок.

Перевод мелких точных деталей (литых заготовок) со сложной конфигурацией на способ литья по выплавляемым моделям несколько увеличивает расходы на изготовление отливок, но значительно снижает трудоемкость в процессе механической обработки.

Технологическая себестоимость представляет собой денежное выражение суммы материальных и трудовых затрат, необходимых для выполнения работы, обусловленных данным тех­нологическим процессом, без расходов на управление и обслужива­ние производства.

В состав технологической себестоимости входят:

• заработная плата производственных рабочих (основная и дополнительная), рассчитанная в соответствии с нормой времени и разрядом работы;

• стоимость материальных затрат, которые определены по количеству материалов и полуфабрикатов и действующим оптовым или прейскурантным ценам за единицу измерения;

• расходы на содержание и эксплуатацию оборудования, рассчитанные путем суммирования затрат на амортизацию оборудования, проведение ремонта, расходов на энергию, смазочные и обтирочные материалы, воду, воздух, отнесенных на единицу производимой продукции или на единицу нормированного времени работы оборудования;

• расходы на инструмент и технологическую оснастку, рассчитанные по первоначальной стоимости с учетом затрат на амортизацию и ремонт в расчете на единицу продукции или единицу нормирован­ного времени работы оборудования.

Обобщающим критерием эффективности варианта технологиче­ского процесса изготовления отливок является размер приведенных затрат. Приведенные затраты полнее отражают издержки производства (затраты живого и овеществленного труда) и капитальные вложения в литейное производство.

Сумма приведенных затрат (руб/год) на изготовление отливок рассчитывается по формуле

Зпi = CшiN+ EнКi (8)

где 3пi — сумма приведенных затрат по i-му варианту, руб/год;

Сшi -себестоимость единицы отливки (тонны) по i-му варианту, ру6/шт;

N — годовое количество отливок, подлежащих изготовле­нию, шт. (т);

Ен — нормативный коэффициент эффективности;

Ki — капитальные вложения по i-му варианту, руб.

Оптимальность (экономическая эффективность) сравниваемого варианта технологического процесса выражается суммой годового экономического эффекта Эгод, которая определяется как разность (руб.) между приведенными затратами базового и внедряемого варианта по формуле

Эгод = (Сб + ЕнКб) - (Св+ЕнКв), (9)

где Сб и Св — себестоимость изготовления отливки (тонны отливок) в базовом и внедряемом вариантах технологического процесса, руб.;

Кб и Кв — капитальные вложения по базовому и внедряемому вариантам технологического процесса, руб.

Для характеристики эффективности дополнительных капитальных вложений, которые вызвали снижение себестоимости продукции (единицы продукции), используются показатели срока окупаемости Ток и нормативный коэффициент эффективности Ев. В этом случае величина дополнительных капитальных вложений сопоставляется с величиной полученной годовой экономии. Срок окупаемости капитальных вложений рассчитывается по формуле (год)

или

где К— дополнительные капитальные вложения,

(Кв - Кб), руб. величина, обратная сроку окупаемости дополнительных капитальных вложений, называется коэффициентам эффективности и равняется

или

При оценке эффективности варианта технологического процесса изготовления отливок необходимо получение максимального экономического эффекта, чтобы сумма приведенных затрат была наименьшей:

Сi + ЕнКi → min

Вариант технологического процесса считается экономически эффективным, если обеспечивается зависимость между сроками окупаемости или коэффициентами, эффективности по формулам

Ток.ф ≤ Ток.н;

Еф ≥ Ен,

где Ток.ф и Ток.н — срок окупаемости капитальных вложений фактический и нормативный; Еф — фактический коэффициент эффективности капитальных вложений.

Технологическая себестоимость изготовления отливки (тонны отливок) в общем виде выражается формулой

Ст = Мс + Зр + Тт + Эт + От + Ро,

где Ст — технологическая себестоимость отливки (шт., т), руб.;

Мс — стоимость сырья и материалов, руб.;

Зр — заработная плата производственных рабочих с начислениями; руб.;

Тт — стоимость технологического топлива, руб.;

.Эт — стоимость технологической энергии, руб.;

От — расходы на технологическую оснастку и инстру­мент, руб.; Ро — расходы на содержание и эксплуатацию оборудования.

Затраты на основные материалы (жидкий металл, формовочные и стержневые смеси и др.) определяют, исходя из норм расхода материалов и цен на них.

1. Затраты на жидкий металл Мс (руб/шт, руб/т) по каждому сопоставимому варианту рассчитывают по формуле

М_с = q_чС_ж.ма_м,

где q_ч — масса отливки по чертежу, кг/шт;

Сж. м — себестоимость 1 кг жидкого металла, руб/кг;

а_м — коэффициент, учитывающий увеличение расхода металла на литниковую систему, угар, сливы и т.п.

2. Расходы на заработную плату Зр (руб/шт, руб/т) основных рабочих с начислениями определяют по действующим нормам времени, средней тарифной ставке и коэффициенту доплат по формуле

,

где Счi — часовая тарифная ставка соответствующего разряда работы, руб.;

tш — штучное время на операцию, ч; i — разряд работы;

Кд - коэффициент доплат к основной заработной плате (1,25 — 1,45), учитывающий премии, отпуска, отчисления на социальное страхование и другие доплаты.

2. Затраты на энергию технологическую Эт (руб/шт, руб/т) определяют по норме расхода и стоимости за единицу ресурсов по формуле

Эт = W_устT_машС_кВт.ч,

гдеWуст — мощность установленных энергоагрегатов, кВт;

Тмаш — норма машинного времени работы агрегата, ч;

СкВт.ч — стоимость киловатт-часа электроэнергии, руб.

3. Стоимость технологического топлива определяется по норме расхода кокса (другого топлива) на получение 1 т жидкого металла и стоимости топлива за единицу ресурсов по формуле

Тт = НмЦт,

где Нм — норма расхода топлива на 1 т жидкого металла, т/т (кг/т);

Цт - стоимость 1 т топлива, руб/т.

5. Расходы на технологическую оснастку (пресс-формы, модельные комплексы) и инструмент (руб/шт, руб/т) с учетом амортизации ремонта рассчитывают по формуле

,

где Q — количество моделей для изготовления отливок по заданию на год, шт.;

Оп — первоначальная стоимость модели с расходами па проектирование, руб.;

Кр — количество ремонтов (восстановлении);

Рр — расходы средств на один ремонт (восстановление), руб.;

Лц - ликвидационная цена изношенной оснастки, руб.;

N — программа выпуска отливок, шт. (т).

6. Расходы Ро (руб.), связанные с содержанием и эксплуатацией оборудования включают затраты на амортизацию, ремонт, содержание оборудования и определяются укрупненно через себестоимость или приведенные затраты машино-часа работы оборудования и норму машинного времени 'изготовления отливки (тонны отливок) по формуле

Ро = СмчНмаш,

где Смч — себестоимость (приведенные затраты) одного машино- часа работы оборудования, руб.;

Нмаш — норма машинного времени на изготовление отливки (тонны отливок), ч.

Себестоимость машино-часа работы оборудования определяется отношением суммы расходов на содержание и эксплуатацию обору­дования к суммарной величине машино-часов работы оборудования.

В состав технологической себестоимости отливок входят расходы, которые находятся в прямой зависимости от объема годовой производственной программы и изменяются пропорционально ей (условно-переменные расходы), и расходы, которые практически не меняются с изменением производственной программы (условно-постоянные расходы).

Переменные расходы V, приходящиеся на единицу продукции, включают заработную плату производственных рабочих с начислениями, расходы на сырье, основные материалы, энергию, топливо и т. п.

Постоянные (условно-постоянные) расходы Р включают расходы на подготовку производства, на технологическую оснастку, на наладку, амортизацию и ремонт оборудования, оснастки, а также на отопление, освещение и содержание цехов и не зависят от про­изводственной программы выпуска.

Общая сумма затрат Сгод (руб/год), характеризующая технологическую себестоимость годового выпуска отливок N, для сравниваемого варианта выражается формулой

Сгод = VN + Р.

Технологическая себестоимость отливки Сш при годовой произ­водственной программе N рассчитывается по формуле (руб.)

Сш = V + Р/N.

Формулу технологической себестоимости годового выпуска отливок (руб/год) в развернутом виде можно представить так:

Сгод = VN + Р = (Мс + Зр + Тт + Эт)N + (Oт + Ро).

Тогда формула технологической себестоимости отдельной отливки будет иметь следующий вид:

|

Сш = V + Р/N = Мс + Зр + Тт + Эт + (От + Ро) / N.

Целесообразность внедрения данного варианта технологического процесса в сравнении с другим при заданном числе отливок в партии устанавливается по выражению

V’N + P’ ≤ V”N + P”.

Рис. 14

На рис.14 показана закономерность изменения себестоимости изготовления отливок в зависимости от объема производства. На оси ординат откладывают себестоимость отливки (тонны отливок), а на оси абсцисс — объем (число) производства отливок.

Себестоимость изготовления отливок показана прямой линией, а изменение себестоимости отливки в зависимости от изменения объема производства выражено гиперболой. В точке Nкр линии пересекаются и указывают экономическую равноценность сравниваемых вариантов технологического процесса.

Если заданный годовой объем отливок превышает Nкр, то экономически целесообразно принимать вариант с более высокими условно-постоянными расходами, а когда годовой объем отливок меньше Nкр, принимается вариант с низкими условно-постоянными расходами.