7.2. Численное обоснование метода изготовления

заготовок

Рассмотрим методику численного обоснование методов изготовления заготовок, с учетом суммарных затрат на ее изготовление и последующую механическую обработку.

7.2.1. Определение затрат на изготовление заготовки

Себестоимость изготовления заготовки и детали [2, 17].

(7.1)

где себестоимость изготовления заготовки;

себестоимость механической обработки.

Себестоимость изготовления заготовки в общем виде

(7.2)

где - затраты на приобретение материалов;

- заработная плата основных и вспомогательных рабочих;

; - затраты на приобретение оборудования, оснастки и инструмента;

- затраты на эксплуатацию и ремонт оборудования, оснастки и инструментов;

- программа выпуска производственной партии;

- программа выпуска на соответствующем оборудовании, оснастке и инструменте.

Для вычисления себестоимость операции изготовления заготовок применяются приближенные формулы для соответствующих методов: резки проката; гибки проката; вырезки из листа; литья заготовок; пластической деформации заготовок и других.

Себестоимость механической обработки заготовки

, (7.3)

которая включает себестоимость предварительной (черновой) чистовой и финишной обработки.

Для определения себестоимость изготовления заготовок используется приведенные затраты производства одной тонны базовой заготовки, а переход к себестоимости других методов изготовления заготовок осуществляется посредством уточняющих коэффициентов. Например, для литой заготовки себестоимость ее изготовления

(7.4)

где – базовая стоимость одной тонны литой заготовки, различная по величине для различных методов литья, материалов и др.;

- коэффициент, зависящий от класса точности;

коэффициент группы сложности заготовки;

– коэффициент, зависящий от массы заготовки;

– коэффициент, зависящий от марки материала;

– коэффициент, зависящий от объема производства;

– масса заготовки;

– масса детали;

цена одной тонны отходов.

Например, для отливок в земляные формы и кокиль, за базовую принимается себестоимость одной тонны отливки из серого чугуна марок типа СЧ15-32 массой 1-3 кг, 3-го класса точности, 3-й группы сложности и 3-й группы серийности.

Масса металла, расходуемого на заготовку

, (7.5)

где - масса детали;

- масса технологического отхода;

- масса заготовительного отхода;

масса металла, расходуемая на припуски при механической обработке.

7.2.2. Определение затрат на механическую обработку

Себестоимость механической обработки определяется для нескольких вариантов изготовления заготовки методом приведенных затрат для отличающихся операций, которые выделяются при рассмотрении вариантов маршрутов обработки.

Часовые приведенные затраты

, р./ч., (7.6)

где - основная и дополнительная зарплаты с начислениями, р./ч;

- часовые затраты на эксплуатацию рабочего места, р./ч;

=0,15 - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений;

- удельные часовые капитальные вложения в станок и здание, р./ч.

Основная и дополнительная зарплата с начислениями (р/ч) с учетом многостаночного обслуживания

, (7.7)

где коэффициент - часовая тарифная ставка;

- коэффициент выполнения норм;

- коэффициент дополнительной оплаты труда;

- коэффициент отчисления в соцстрах;

= 2,66 - коэффициент к часовой тарифной ставке;

- часовая тарифная ставка станочника, р./ч;

- коэффициент, учитывающий зарплату наладчика: для серийного производства =1, для массового =1,15.

- коэффициент штучного времени, учитывающий количество обслуживаемых станков (табл. 7.1).

Таблица 7.1

Зависимость от

	1	2	3	4	5	6	7	8
	1,00	0,65	0,48	0,39	0,35	0,32	0,30	0,29

Часовые затраты на эксплуатацию рабочего места [2, 6]

= , р./ч; (7.8)

где - часовые затраты на рабочем месте, р./ч,

- коэффициент, возрастания затрат на эксплуатацию станка.

Коэффициент часовых затраты на эксплуатацию рабочего места при пониженной загрузке станка ( <60 %)

=1+ (1- )/ , (7.9)

 0,3-0,5 – коэффициент соотношения постоянных затрат на рабочем месте к общим часовым затратам.

Значения , учитывающего превышение постоянных затрат над переменными на эксплуатацию станка, определяются по формуле, а входящие в нее коэффициенты определяются по таблице, для любых моделей станков, с учетом балансовой стоимости станка ( , р), мощности электродвигателей станка ( , кВт), ремонтной сложности механической и электротехнической частей станка ( ), часовых затрат на возмещение износа инструмента ( , р/ч) [2, 17]

, (10)

где - коэффициенты на балансовую стоимость станка, установленную мощность привода станка, ремонтную сложность механической и электрической частей станка, часовые затраты на возмещение износа инструмента.

Часовые затраты на эксплуатацию рабочего места при пониженной загрузке станка ( <60 %), если он не может быть до загружен, корректируются коэффициентом

=1+ (1- )/ , (7.11)

где 0,3-0,5 – коэффициент соотношения постоянных затрат в часовых затратах на рабочем месте.

Коэффициент загрузки станка

, (7.12)

где - штучно-калькуляционное время;

- штучное время;

- подготовительно-заключительное время;

- месячная программа;

– месячный фонд работы станка при 1-й смене;

- коэффициент выполнения норм.

Часовые затраты на эксплуатацию рабочего места

, руб./ч. (7.13)

Капитальные вложения в станок и здание цеха

; , (14, 15)

где - балансовая стоимость станка, р.;

- стоимость 1 м площади механического цеха, р.;

- площадь станка с дополнительной площадь, м ;

- эффективный годовой фонд времени работы оборудования при работе в две смены, ч,;

- коэффициент загрузки станка: в серийном производстве =0,8, в массовом >0,8; - коэффициент, учитывающий дополнительную производственную площадь.

Примем площадь станка в плане >20 м =1,5 при =10-20 м ; =2 при =6-10 м =2,5; при =4-6 м =3; при =2-4 м =3,5; при <2 м =4. Минимальная производственная площадь станка =6 м . Точные значения представлены в справочниках по станкам и проектированию цехов [2, и др.].

Подставляя в формулу входящие в нее параметры, вычислим суммарные приведенные часовые затраты по которым вычисляются себестоимость технологической операции механической обработки 17

(7.16)

Штучное время на выполнение i-й операции, мин; 6

, мин. (7.17)

В формуле (7.17) и при нормировании используется штучно-калькуляционное время

(7.18)

Подготовительно-заключительное время нормируется на пар­тию деталей, и часть его, приходящаяся на одну деталь, включается в норму штучно-калькуляционного времени (только при серийном и единичном производстве).

В состав подготовительно-заключительного времени входит озна­комление с работой, настройка оборудования на выполнение дан­ной работы и на требуемые режимы резания, пробная обработка де­талей, получение на рабочем месте заданий, заготовок, инструмен­та, приспособлений, сдача продукции и (иногда) доставка на рабочее место инструмента и приспособлений и сдача их в кладовую после окончания работы. Подготовительно-заключительное время задается по нормативам в минутах и зависит от характера и объема подготови­тельных работ для n деталей.

Основное технологическое (машинное) время , при проектировании маршрутной технологии, когда неизвестны еще режимы обработки, определяется по приближенным формулам, представленным в таблице. При проектировании операционной технологии, когда известны режимы обработки, определяется более точно расчетным путем

, (7.19)

с учетом длины обрабатываемой поверхности , минутной подачи за i проходов.

Вспомогательное время на установку и снятие заготовки, перемещения инструментов . Время на обслуживание

(7.20)

включает в себя время на техническое и организационное обслуживания рабочего места и станка.

Время на отдых и личные потребности

.

Оперативное время

При проектировании маршрутной технологии значения , , определяются в процентах от оперативного времени посредством соответствующих коэффициентов, приведенных в таблице.

Вспомогательное время Время на обслуживание

Время на отдых и личные потребности Большие значения коэффициентов соответствуют обработке более точных поверхностей, более тяжелых деталей, работе на более крупных станках, выполнению финишных операций. При проектировании операционной технологии значения , , определяются точнее по нормативным таблицам.

Из рассматриваемых методов изготовления заготовки выбирается тот, который имеет меньшие суммарные затраты на изготовление заготовки и последующую механическую обработку. Например, если

(7.21)

то выбирается второй вариант.

Приведенная годовая экономия определяется по себестоимость изготовления заготовки и механической обработки для рассматриваемых вариантов с учетом годовой программы

(7.22)

где - технологическая себестоимость сравниваемых операций, р.;

- годовая программа выпуска деталей, шт.

Если кроме стоимости механической обработки изменяется стоимость оснастки, инструмента или другие статьи затрат, то общий экономический эффект определяется с учетом этих изменений и составит

(7.23)

где - экономия (знак +) или перерасход (знак  ) по другим статьям.

Таким образом, для расчета экономической эффективности маршрута обработки необходимы следующие исходные данные: балансовая цена станка ( , р.); площадь станка в плане ( , ); коэффициент загрузки станка ( ); категории ремонтной сложности механической и электрической частей станка ( ); установленная мощность электродвигателей ( , кВт); часовые затраты на возмещение износа металлорежущего инструмента ( , р/ч); приближенные нормативы штучного и штучно-калькуляционного времени выполнения операций (мин); годовая программа выпуска деталей ( ); тип производства; количество станков, обслуживаемых одним рабочим ( ); эффективный годовой фонд времени работы, часовые тарифные ставки рабочих, эффективный годовой фонд времени работы оборудования.

Штучно-калькуляционное время на обработку партии заготовок включает в себя подготовительно-заключительное время

. (7.24)

Приближенно можно определить через коэффициент штучно-калькуляционного времени , учитывающий соотношения штучно-калькуляционного и операционного времени

(7.25)

- коэффициент соотношения штучно-калькуляционного и операционного времени, представленный в [2, 5].

Штучное время на обработку детали или отдельной ее поверхности равно сумме основного и вспомогательного времени

(7.26)

Время на обслуживание рабочего станочного места и личные потребности рабочего устанавливается нормативами; примерно составляет 4-8% от основного времени, время на личные потребности – 2,5-3%.