книги из ГПНТБ / Грачева К.А. Экономические расчеты при проектировании прокатного оборудования и производстве проката
.pdfгде Q„-4 . в — трудоемкость единицы массы |
в нормо-ча- |
|||
сах/кг, |
т; Q„-4. м — трудоемкость |
единицы |
мощности в |
|
нормо-часах/л. с. (кВт); GN .K |
и |
Q N . K — соответственно |
||
масса |
в кг, т и общая трудоемкость проектируемой кон |
|||
струкции в нормо-часах; Ми, к |
— мощность |
проектируе |
||
мой конструкции в кВт, л. с. |
|
|
|
|
На |
стадии проектирования |
конструкции |
возможно |
лишь ориентировочное определение ее суммарной трудо емкости. Более точное определение трудоемкости конст
рукции может |
быть произведено |
на |
основе |
полностью |
|||
разработанных |
технологических |
процессов |
ее |
изготов |
|||
ления. |
|
|
|
|
|
|
|
Наиболее распространенными |
способами |
определе |
|||||
ния трудоемкости |
проектируемых |
конструкций яв |
|||||
ляются: |
|
|
|
|
|
|
|
1. Определение |
трудоемкости |
Qn .к как |
произведение |
||||
ориентировочной |
массы проектируемой |
конструкции |
|||||
GN .K на фактическую среднюю |
трудоемкость |
|
единицы |
||||
массы существующих конструкций того же типа |
QC.K: |
||||||
|
Qn. к = GN . KQC. К . |
|
|
|
|
(100) |
2.Определение трудоемкости проектируемой конст рукции на основе данных по трудоемкости существую щих конструкций того же типа и назначения с внесени ем в них соответствующих корректив. Необходимость последних обусловливается техническими отличиями про ектируемой конструкции по сравнению с существую щими.
3.Определение трудоемкости исходя из средней тру доемкости и количества однотипных деталей в сущест вующих и проектируемой конструкциях:
m |
|
Q,,K = 2 Q ; . c P K , A , , |
(101) |
i
где Qi ср — средняя трудоемкость r'-й детали существую щей конструкции; Кк — коэффициент, учитывающий из менение трудоемкости детали проектируемой конструк ции аналогичной і-й детали существующей конструкции; Пі — количество і-х деталей; m — количество наименова ний аналогичных деталей в сравниваемых конструкциях.
4. Определение трудоемкости на основе установлен ных зависимостей между трудоемкостью конструкций, массой и количеством входящих в нее деталей,
80
Для проектируемых конструкций такие зависимости устанавливаются по аналогии с зависимостями, имею
щими место в существующих конструкциях того же |
типа. |
|||
К о э ф ф и ц и е н т |
у н и ф и к а ц и и . |
Величина |
этого |
|
коэффицента зависит |
от |
количества |
взаимозаменяемых |
|
/Ѵи, стандартных ІѴст И конструктивно-преемственных Nn |
||||
деталей в проектируемой |
конструкции. |
|
|
|
В общем виде формула для определения коэффици |
ента унификации представляет собой следующее выра жение:
pyn=(NB + NCT + Nn)/N0, |
(102) |
где ІѴ0 — общее количество деталей в конструкции.
Следует отметить, что коэффициент унификации, рас считанный по указанной формуле, не во всех случаях ха рактеризует в достаточной мере прогрессивность и эконо мичность конструкций машин прокатных и трубных це хов. Дело в том, что прокатное и трубное оборудование состоит из деталей, значительно отличающихся как по своей массе и габаритным размерам, так и по трудо емкости изготовления. Применение в указанных конст рукциях небольшого количества унифицированных весь ма трудоемких деталей не приводит к существенному увеличению коэффициента унификации. Однако трудо емкость конструкции резко сокращается, повышается уровень ее экономичности.
Другое положение наблюдается при применении в конструкции сравнительно большого количества унифи цированных деталей малой трудоемкости. В данном слу чае коэффициент унификации заметно увеличивается, а трудоемкость изготовления конструкции и уровень ее экономичности изменяются незначительно.
В связи с изложенным особое внимание |
заслужива |
|||
ет более точный способ |
расчета |
коэффициента |
унифика |
|
ции по формуле |
|
|
|
|
m m |
|
m |
|
|
8 y . = - |
к |
1 |
. |
(103) |
2 NoôQcp
ï
где QB , QCT И Q N — количество нормо-часов (в среднем), затрачиваемых на изготовление единицы соответственно взаимозаменяемых, стандартных и конструктивно-преем ственных деталей определенного наименования; NB, JVC T
81
и Nn — количество |
соответственно |
взаимозаменяемых, |
|||
стандартных и конструктивно-преемственных |
деталей |
||||
данного наименования; |
m — количество |
наименований |
|||
(типоразмеров) деталей; |
УѴ0б — общее количество дета |
||||
лей в конструкции |
определенного |
наименования |
(типо |
||
размера); Qcp — количество нормо-часов |
(в среднем), за |
трачиваемых на изготовление определенного наименова ния детали проектируемой конструкции.
В данном случае учитывается трудоемкость деталей
(узлов), являющаяся одним из важнейших |
показателей |
|
экономичности конструкции |
в процессе ее изготовления. |
|
Т е х н о л о г и ч н о с т ь |
к о н с т р у к ц и и . |
Техноло |
гичность конструкции характеризуется следующими фак торами:
технологичностью ее деталей, т. е. возможностью из
готовления их с применением экономически |
эффективных |
||
технологических процессов; |
|
|
|
технологичностью ее |
в процессе |
сборки, |
достигаемой |
в результате тщательной |
отработки |
размерных парамет |
ров конструктивных элементов, сокращающей до мини мума пригоночные работы;
соответствием конструкции типу производства (кон струкцию, спроектированную для массового или крупно серийного производства, нерационально изготовлять в единичном производстве и наоборот);
величиной денежных затрат на изготовление конст рукции.
Следует отметить, что технологичность конструкции должна рассматриваться дифференцированно, т. е. на каждом этапе ее изготовления и с учетом специфических особенностей каждого из этих этапов, а также серийно сти производства.
Перечень показателей технологичности конструкции, необходимых для технико-экономического анализа, при веден в табл. 26.
С е б е с т о и м о с т ь к о н с т р у к ц и и . Себестои мость конструкции /Сп.к может быть определена следую щими методами укрупненного расчета:
1) исходя из ее ориентировочной массы |
Gn . к и себе |
стоимости 1 т (1 кг) массы готовой машины |
аналогично |
го типа Сг : |
|
tfn.K=Gn.KCr; |
(104) |
2) по средней себестоимости деталей существующей аналогичной конструкции Са , С р; Сб, ср и т, д. и количест82
Таблица 26
Показатели технологичности конструкции
Показатели технологичности |
Порядок расчета |
Коэффициент конструктив ной преемственности ß„p
Коэффициент конструктив
ной повторяемости р І 1 0 в
Коэффициент конструктивнон взаимозаменяемости fB
Коэффициент оснащенно сти Эосн
Коэффициент |
применяемо |
сти материалов |
р „ р . м |
Отношение числа деталей, заимст вованных из ранее освоенных кон струкций N3 к общему числу деталей проектируемой конструкции:
ß*.p=r Л У ^ о б щ
Отношение |
числа |
повторяющихся |
|||
деталей ЛГІ І 0 В к общему |
числу |
дета |
|||
лей в конструкции |
- і Ѵ 0 б Щ : |
|
|
||
ßnOB-» = ^ п о ч / ^ о б щ |
|
|
|||
Отношение |
числа |
взаимозаменяемых |
|||
деталей N„ к общему числу деталей в |
|||||
конструкции |
No5m: |
|
|
|
|
ß* = |
NJNo6m |
|
|
||
Отношение |
числа |
единиц специаль |
|||
ной технологической |
оснастки |
С о с н к |
|||
числу оригинальных деталей |
в |
кон |
|||
струкции ЛГ о р и г : |
|
|
|
|
|
Роса = Сосн/'^ориг |
|
|
|||
Отношение |
числа |
применяемых |
ти |
||
поразмеров материалов |
С 1 і р . „ к обще |
му числу оригинальных деталей в конструкции Л Г о е щ , о р :
Рпр. м= ^пр. м/^обш. ор
* Эти к о э ф ф и ц и е н т ы должны определяться с учетом трудоемкости изго- товтения деталей и узлов конструкции,
ва деталей того же типа в проектируемой конструкции
Л^а.п, JVR.„H т. д.:
Кн. к = Ся. cpjVa. п + С б . срЛ^б. п • • -J |
(105) |
3) по себестоимости существующей аналогичной кон струкции Ксущ с внесением в нее соответствующих кор ректив, обусловленных конструктивно-технологическим усложнением или упрощением вновь создаваемой конст рукции. Обычно усложнения или упрощения проектируе-
83
мой конструкции учитываются коэффициентом усложне ния (упрощения) (Хусл (ссупр):
|
^Сп. к= |
^СсущОусл. (упр)! |
(106) |
|
4) суммированием расходов по всем статьям кальку |
||
ляции: |
|
|
|
|
|
|
, (107) |
где |
К о . м — затраты |
на основной материал, |
потребный |
для |
изготовления деталей конструкции; 3 0 С н |
— основная |
заработная плата производственных рабочих с доплата ми к тарифу (последние учитываются через коэффициент
доплат Ѵ доп); а, b и d — процент соответственно |
цеховых, |
||
общезаводских |
и |
внепроизводственных |
расходов; |
Кщ> — затраты |
на проектирование и освоение |
конструк |
|
ции; JVb — масштаб |
выпуска. |
К о . м оп |
|
Затраты на основной материал конструкции |
|||
ределяются по формуле |
|
m
1
где /См.дет-—затраты на материал детали определенного наименования (типоразмера); m — количество наимено ваний деталей, входящих в конструкцию.
Затраты на материал детали можно рассчитать по формуле
Км. |
дет = С д е Т Я м — 0 0 Д 0 , |
|
|
( 1 0 9 ) |
||
где б д е т — масса |
(норма расхода) материала, идущего на |
|||||
деталь; Цм — цена единицы массы этого |
материала |
(це |
||||
на материала устанавливается с учетом |
затрат на |
его |
||||
приобретение) ; G0 — масса реализуемых |
отходов; |
Ц0 |
— |
|||
цена единицы массы этих отходов. |
|
|
|
|
||
Основная заработная плата производственных рабо |
||||||
чих с доплатами |
к тарифу 3 0 С н |
определяется |
по формуле |
|||
|
m |
|
|
|
|
|
|
3 0 С „ = 2 ^ т а р Ѵ с р Ѵ д о п . |
|
|
( П О ) |
||
|
1 |
|
|
|
|
|
где <2д — трудоемкость детали |
данного |
наименования; |
||||
m — количество |
наименований |
деталей; |
qTap |
— часовая |
||
тарифная ставка |
рабочего 1-го разряда; |
Yep — средний |
81
тарифный коэффициент; уяои — коэффициент, учитываю щий доплаты к тарифу.
Эксплуатационные |
показатели. Экономичность проек |
|
тируемой конструкции |
в эксплуатации |
характеризуется |
рядом перечисленных ниже показателей. |
|
|
П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь , т. е. |
к о л и ч е с т в о |
п р о д у к ц и и , п р о и з в о д и м о й м а ш и н о й в е д и н и ц у в р е м е н и . При анализе этого показателя приме нительно к прокатным станам следует иметь в виду, что производительность прокатных станов определяется не только мощностью собственно стана, но и мощностью других видов оборудования технологической цепочки (мощностью нагревательных устройств, ножниц, прессов, правильных машин, холодильников и других агрегатов).
Производительность |
прокатных |
станов рассчитывает |
ся в единицу времени |
(обычно за |
один час работы ста |
на). Расчет ведется по формулам |
(7) — (37). На произ |
|
водительность прокатных станов |
оказывают влияние: |
масса заготовки, коэффициент выхода годного металла, продолжительность прокатки заготовки и коэффициент использования стана.
Производительность нагревательных устройств изме няется в зависимости от массы заготовки, полезной дли ны печи, продолжительности операции нагрева, завися щей от сечения заготовки.
Производительность ножниц, прессов, пил для горя чей и холодной резки металла, правильных машин и дру
гого оборудования П рассчитывается по |
формуле |
|||
|
„ |
3600 |
|
/1 г 1 \ |
|
|
1 ц |
|
|
где q3 — масса 1 |
шт. (партии) |
в кг; С-г о д |
— |
коэффициент |
выхода годного; |
Гц — продолжительность |
цикла резки |
(правки) 1 шт. (партии) в с.
С т е п е н ь м е х а н и з а ц и и и а в т о м а т и з а ц и и о п е р а ц и й т е х н о л о г и ч е с к о г о п р о ц е с с а , д о с т и г а е м а я п р и п р и м е н е н и и п р о е к т и р у е
м о й к о н с т р у к ц и и |
м а ш и н ы . |
Этот показатель яв |
|||
ляется одним из наиболее |
важных |
показателей, характе |
|||
ризующих |
экономичность |
конструкции |
в эксплуатации. |
||
От него в |
значительной |
мере зависят |
производственная |
мощность машины, производительность труда, трудоем кость, качество и себестоимость выпускаемой продукции.
85
Степень механизации и автоматизации операций тех нологического процесса выражается коэффициентом ме ханизации и автоматизации Км. а, отражающим долю ручного труда в общей трудоемкости процесса и харак теризующим достигнутое соотношение между чис лом рабочих на ручных и машинных работах. Опреде ляется этот коэффициент условно в виде частного от деления объема механизированного труда на объем руч ного. При этом учитывается количество рабочих, занятых выполнением машинных и ручных работ. При сравни тельной оценке конструкций по рассматриваемому пока зателю необходимо сопоставить количество затраченного труда на единицу продукции (операцию), количество ручных приемов в машинных операциях; затраты рабо чего времени на наблюдение за машиной во время ее работы; число рабочих, занятых на машине; удельный вес машинных и ручных работ в норме времени на еди ницу продукции (операцию).
В е л и ч и н а з а т р а т н а в ы п о л н е н и е |
о п е р а |
|
ц и й т е х н о л о г и ч е с к о г о п р о ц е с с а |
п р и |
ис |
п о л ь з о в а н и и п р о е к т и р у е м о й к о н с т р у к ц и и . К таким затратам относятся:
затраты на двигательную энергию, пар, сжатый воз дух, воду и т. д., расходуемые при эксплуатации маши ны; амортизационные отчисления, величина которых за висит от суммы затрат на приобретение машины и про должительности амортизационного периода;
затраты на текущий ремонт, зависящие от долговеч ности, эксплуатационной стойкости и надежности проек
тируемой конструкции; |
|
|
|
|
заработная плата производственных рабочих, а |
так |
|||
же вспомогательных рабочих, |
обслуживающих |
машину; |
||
затраты |
на вспомогательные материалы, |
быстроиз |
||
нашиваемые |
приспособления, |
инструмент, а |
также |
на |
ремонт последних.
Предпочтение следует отдать той конструкции маши ны, при эксплуатации которой сумма всех перечисленных затрат, отнесенных к одному часу ее работы (себестои мость машино-часа работы машины) и к единице про дукции, получаемой с помощью машины, будет наи меньшей.
З а т р а т ы н а п р и о б р е т е н и е м а ш и н ы и е е
о с н а щ |
е н и е . Как отмечалось выше, общая сумма |
за |
трат на |
машину (для потребителя) складывается из |
оп- |
86
товой цены, установленной на нее, а также затрат на транспортировку, монтаж и оснащение машины всеми необходимыми для ее эксплуатации приспособлениями, приборами и устройствами.
.На стадии проектирования определение цены маши ны является сложной задачей. Обычно на этой стадии цена рассчитывается укрупненно на основе ориентиро вочных нормативов (методы расчета затрат на проекти руемые конструкции машин приведены выше).
Некоторые ориентировочные нормативные данные, могущие быть использованными при проектировании прокатного оборудования, приведены в приложении (табл. 55—64). Затраты на транспортировку и монтаж зависят от массы и габаритов машины, количества круп ногабаритных деталей и узлов, имеющих большую мас су, условий эксплуатации, и требований, предъявляемых
к фундаментам, |
а также от дальности расстояния между |
||
поставщиком и |
потребителем машины. Общая |
сумма |
|
всех этих |
затрат |
нередко достигает 25% цены |
машины. |
Затраты |
на оснащение машины зависят от характера ра |
||
бочего процесса, |
конструктивной сложности машины и |
методов управления ею. Для прокатного оборудования эти затраты составляют до 16% цены машины. Чем меньше затраты на приобретение машины, тем экономич нее она в эксплуатации, так как от величины затрат на приобретение машины зависят годовые амортизационные отчисления и некоторые другие затраты, включаемые в
себестоимость единицы |
продукции. |
|
|
|
С е б е с т о и м о с т ь |
п р о д у к ц и и , |
и з г о т о в л е н |
||
н о й с |
п о м о щ ь ю с п р о е к т и р о в а н н о й |
к о н с т |
||
р у к ц и |
и . Себестоимость продукции, |
производимой ма |
шиной, является одним из наиболее важных показателей экономичности конструкции. В нем находит отражение степень эффективности принятых решений технического и организационно-экономического характера.
Цеховая себестоимость продукции складывается из затрат на основной материал и полуфабрикаты за выче том реализуемых отходов и затрат по переделу. Струк тура себестоимости продукции прокатного и трубного производства и методы определения отдельных статей ее изложены выше.
Э к с п л у а т а ц и о н н ы е с в о й с т в а к о н с т р у к ц и и , н е и м е ю щ и е к о л и ч е с т в е н н ы х и з м е р и т е л е й , В данном случае речь идет о безопасности, оздо-
87
ровлении и облегчении труда рабочего, об удобствах об служивания машины, улучшении качества выпускаемой продукции и т. д. При прочих равных условиях проекти руемая конструкция по сравнению с имеющимися кон струкциями аналогичного назначения оказывается более экономичной в эксплуатации в случаях, когда при ее применении достигается наиболее высокий уровень ре шения перечисленных выше задач.
Методика определения экономической эффективности проектируемой конструкции. Наиболее точно экономиче скую эффективность проектируемой конструкции можно определить только на основе сравнительного анализа производственно-технологических и эксплуатационных показателей этой конструкции и наиболее совершенных конструкций машин аналогичного назначения. При этом расчет и сопоставление абсолютных значений всех рас смотренных выше показателей (например, всего переч ня эксплуатационных расходов) по каждому из сравни ваемых вариантов конструкций не является обязатель ным. Можно ограничиться расчетом тех показателей, которые различаются в сравниваемых конструкциях.
Итогом таких расчетов является определение суммар ной величины сэкономленных А Э или перерасходованных А Я средств:
|
д з = 2 д 5 < - ; |
(112) |
|
Д Л = 2 дЛг ; |
(113) |
здесь АЭІ и |
Д Я І — соответственно экономия |
и перерас |
ход средств |
по отдельной статье затрат; п — количество |
неодинаковых элементов затрат у сравниваемых конст рукций.
В результате сравнительного анализа производствен но-технологических и эксплуатационных показателей кон струкции могут быть получены следующие выводы:
1. Спроектированная конструкция требует по сравне нию с существующей меньших затрат на ее производство и приобретение и позволяет изготовлять продукцию с бо лее низкой себестоимостью. Применение такой конструк ции позволяет уменьшить капитальные вложения и полу чить определенную сумму годовой экономии за счет снижения себестоимости продукции. Следовательно,
88
спроектированная конструкция оказывается экономичной как при ее изготовлении, так и при эксплуатации.
2. Спроектированная конструкция по сравнению с су ществующей требует больших капитальных вложений и не позволяет снизить себестоимость изготовленной с ее помощью продукции. В этом случае конструкция не яв ляется экономически эффективной. Проектирование ее, изготовление и применение возможны лишь в исключи тельных случаях, например, если требуется значительно улучшить условия труда рабочих или необходима про дукция специального назначения с весьма высокими ка чественными параметрами, которые не представляется возможным получить с помощью имеющегося оборудо вания и т. д.
3. Спроектированная конструкция по сравнению с су ществующей позволяет изготовлять более дешевую про дукцию, но требует больших капитальных вложений. Экономическая эффективность такой конструкции опре деляется исходя из срока окупаемости дополнительных капитальных вложений экономией, получаемой от сниже ния себестоимости изготовляемой продукции і .
Срок окупаемости дополнительных капитальных вло жений в годах определяется по формуле
Т « = |
(114) |
где КІ и К і — капитальные |
вложения в сравниваемые |
конструкции машин; Су и С2 |
•—себестоимость годового |
выпуска продукции, произведенной сравниваемыми кон струкциями машин, в р.
Величина, обратная сроку |
окупаемости, |
называется |
|
коэффициентом сравнительной |
эффективности |
|
|
С х - С 2 |
_ |
1 |
(115) |
к2—К\ |
|
т0 |
|
|
|
||
При выборе наилучшего варианта конструкции преи |
|||
мущество должно быть отдано |
той из них, |
по кото |
|
рой дополнительные капитальные вложения |
окупаются |
за более короткий срок. При сравнении нескольких ва
риантов конструкций |
машин |
аналогичного |
назначения |
|
целесообразно экономическую |
эффективность |
каждой |
из |
|
1 В тех случаях, когда |
спроектированная машина |
заменяет |
руч |
ной труд, |
определяется срок окупаемости фактических капитальных |
|
вложений |
Кф по формуле Т0К = |
Кф/(Сі—С2). |
89