11. Оценка технико-экономической эффективности технологического процесса

ное) время; это значит, что в общей затрате времени на обработку от­ носительно большее время приходится на работу машины (станка), чем на вспомогательные (ручные) действия, что доказывает более эффективное использование машины (станка) и высокую степень ме­ ханизации и автоматизации процесса обработки. При этом, разумеется, работа станка должна идти с оптимальными режимами резания и наи­ меньшей затратой основного времени, вспомогательного времени и всего остального времени на все связанные с выполнением работы дей­ ствия оборудования и рабочего.

6) Коэффициент т)3 загрузки оборудования по времени, характе­

Необходимо стремиться, чтобы величина этого коэффициента также была ближе к единице. Чем ближе величина этого коэффициента к единице, тем в большей мере загружено и использовано оборудование.

7) Степень автоматизации производства, которая характеризуется коэффициентом т]а, выражающим отношение числа производственных станков с автоматизацией установки и снятия деталей <$а к общему числу единиц производственного оборудования цеха, отделения, участ­ ка 5пр, т. е.

(900

Помимо указанных показателей для оценки технико-экономической эффективности технологического процесса служит ряд других, напри­ мер выпуск продукции в рублях, штуках или тоннах на одного про­ изводственного рабочего (характеризует производительность труда), на единицу оборудования (характеризует использование оборудова­ ния), на 1 м2 производственной площади (характеризует использование площади) и др. Оценивать технико-экономическую эффективность сле­ дует по комплексу показателей, в числе которых себестоимость дета­ ли, узла, механизма, машины является основным и решающим крите­ рием. (Система технико-экономических показателей излагается в кур­ се «Основы проектирования машиностроительных заводов».)

Оценка технико-экономической эффективности технологического процесса по полученным величинам показателей производится путем анализа и сравнения их с показателями действующих передовых пред­ приятий с прогрессивной технологией и организацией производствен­ ного процесса, с показателями, полученными в утвержденных и реали­ зованных проектах для аналогичного производства, или с показате­ лями различных вариантов изготовления и обработки деталей, узлов, механизмов, машин.

Т е х н и к о - э к о н о м и ч е с к о е с р а в н е н и е в а р и а н ­ т о в т е х н о л о г и ч е с к о г о п р о ц е с с а . Для сравнения вариантов технологического процесса методом технико-зкономическо- го анализа надо, как было сказано выше, определить для каждого из

сопоставляемых вариантов себестоимость детали при заготовках раз­ ного вида и себестоимость обработки детали при одних и тех же за­ готовках, пользуясь формулой (84)

8 = М + Р + Я

и формулой (85)

*^о6р = Р &

Если деталь изготовляется из проката, то затраты на него опреде­ ляются по весу (массе) проката (в кг), требующегося на изготовление детали, умноженному на цену проката (за 1 кг).

Если деталь изготовляется из заготовки (отливки, поковки или штамповки), то при расчете принимаются затраты на изготовление за­ готовки, получаемой механическим цехом из заготовительных цехов завода или от других предприятий в порядке кооперирования.

При определенных затратах на материал, потребный на изготов­ ление детали, надо учитывать возврат части затрат за счет отходов, которые сдаются цехом для дальнейшего использования. Таким обра­ зом, затраты на материал М можно окончательно Выразить формулой

где (} — вес (масса) материала (или заготовки), требующегося на из­

Основная заработная плата производственных рабочих за выпол­ нение одной операции Роп определяется произведением штучного времени (или штучно-калькуляционного в зависимости от вида произ­

где /ШТ — штучное время в мин или ч; зп — заработная плата в едини­ цу времени для данного разряда работы в руб.

Заработная плата $„ в единицу времени, например в 1 ч, т. е. ча­ совая ставка, какого-либо разряда п определяется умножением ча­ совой ставки первого разряда (в руб.) на тарифный коэффициент к„ по установленной тарифной сетке для данного разряда работы, т. е.

При сравнении себестоимости обработки отдельных операций основная заработная плата производственных рабочих за одну опера­ цию определяется по формуле (92).

При сравнении себестоимости обработки всей детали надо опре­ делить суммарную основную заработную плату производственных ра­ бочих за обработку детали по всем операциям, которые могут иметь разное штучное время и разную заработную плату в единицу времени.

Суммарная заработная плата равна сумме заработных плат по отдельным операциям, т. е.

По этой же формуле определяется основная заработная плата про­ изводственных рабочих при определении себестоимости детали по фор­ муле (84).

Цеховые накладные расходы Я в формулах (84) и (85) обычно ис­ числяются пропорционально основной производственной заработной плате и выражаются в процентах от нее.

Число процентов определяется как отношение подсчитанной общей суммы цеховых накладных расходов в год к общей сумме годовой ос­ новной заработной платы "производственных рабочих цеха, умножен­ ное на 100. Для отдельных цехов накладные расходы выражаются различным числом процентов; так, например, они составляют по меха­ ническим цехам автомобильных заводов в среднем 250—350%, в серий­ ном производстве общего машиностроения 200—250%.

Такой метод вычисления цеховых накладных расходов при технико­ экономическом сравнении вариантов методов обработки не может дать точных результатов, так как величина цеховых расходов может колебаться в зависимости от методов обработки.

В этом случае те статьи цеховых накладных расходов, которые значительно отличаются в разных вариантах обработки вследствие осо­ бенностей сопоставляемых методов обработки, подсчитываются отдель­ но по каждой операции. Остальные статьи накладных расходоз при­ нимаются одинаково влияющими на себестоимость при сопоставляемых вариантах обработки. Такое определение себестоимости обработки или себестоимости детали по так называемому методу локализации цеховых расходов также является приближенным, но оно вполне до­ статочно для практических целей.

Цеховые накладные расходы для каждой выполняемой операции технологического процесса /?оп состоят из следующих статей: амор­ тизация используемого станка Лст, затраты Тст, связанные с выполнением малого ремонта, осмотров и проверок стацка, отнесенные к данной операции, амортизация и ремонт приспособления А„р, применяемого в данной операции, расходы на инструмент / при выпол­ нении операции, затраты на силовую электроэнергию Е, расходуемую при данной операции, доплаты и начисления на основную заработную плату производственных рабочих О, а также другие цеховые наклад­ ные расходы 2, не зависящие от типа станка или метода обработки или весьма мало зависящие от них.

К этим последним цеховым накладным расходам относятся затраты, связанные главным образом с эксплуатацией цеха; сюда относятся расходы на вспомогательные материалы, заработная плата вспомога­ тельных рабочих, административно-технического и счетно-конторского персонала, расходы на отопление, освещение, воду и т. д. Абсолютная величина этих расходов по цеху не зависит от типа станка или методов обработки, и только некоторые из них могут быть в весьма малой зависимости; поэтому при сравнении себестоимости детали или себе*

стоимости обработки при разных вариантах технологического процес­ са эти расходы можно считать примерно равными.

Таким образом, величина цеховых накладных расходов по каждой

Входящие в эту формулу величины можно определить следующим образом.

Ежегодные отчисления на амортизацию станка определяются согласно существующему положению в процентах от балансовой стоимости станка. В балансовую стоимость станка помимо его отпуск­ ной цены включаются расходы на монтаж, упаковку, транспорт и связанные с этим накладные расходы. При укрупненных расчетах эти расходы определяются в процентном отношении к отпускной цене станка и составляют суммарно примерно 10%.

Долю ежегодного отчисления на амортизацию станка А ст (в руб.), приходящуюся на одну операцию, можно принять пропорцио­ нальной времени, затрачиваемому на операцию,— штучному времени, т. е.

ный (расчетный) годовой фонд времени станка при работе в одну смену в ч; т — число смен работы в сутки; т)э — коэффициент загрузки станка по времени.

Число годовых процентов на амортизацию станка а при работе в две смены принимается для механических цехов машиностроительных заводов от 10 до 16,4% (кроме особо тяжелых и уникальных станков) в зависимости от типа станков и вида производства.

Годовые затраты на малый ремонт, осмотры и проверки станков исчисляются обычно в процентах от их балансовой стоимости; долю

100 • 60 ■Рл т г13

где Р — число годовых процентов балансовой стоимости станка — на малый ремонт, осмотры и проверки; принимается примерно в размере 4,5—5% (кроме оборудования автоматических линий); остальные обо­ значения прежние.

Долю ежегодных отчислений на амортизацию и расходов на ремонт приспособления, отнесенную к одной операции Лпр, можно опреде­ лить, разделив сумму этих затрат на количество деталей, обрабатывае­ мых в год на данйой операции с использованием приспособления.

Годовые отчисления на амортизацию приспособлений устанавлива­ ют в процентах от затрат на приспособление, исходя из срока его службы. Так, например, при сроке службы 3—5 лет процент амортиза­ ции у = 33—20%. Годовой расход на ремонт приспособления прини­ мается также в процентах (б) от затрат на приспособление (примерно б = 5—15%); значения, приближающиеся к нижнему пределу, отно­ сятся к серийному производству, приближающиеся к верхнему пре­ делу — к массовому производству.

Пользуясь указанными обозначениями, ежегодные отчисления на

ной операции, складываются из доли затрат на изготовление инстру­

Указанные величины можно определить следующим образом. Сначала надо определить расходы, связанные с одной заточкой,

после чего эти расходы надо отнести к одной операции, т. е. опреде­ лить долю этих расходов, приходящихся на одну операцию.

Доля затрат на инструмент си, приходящаяся на одну заточку, равна

пI.

р у м е н т а д л я о д н о й о п ер а ц и и я в л я е т с я о сн о в н о е (т е х н о л о г и ч ес к о е)

по цеху (250—350%, как указано выше) суммы затрат по вышепере­ численным статьям [названным в формуле (95)], расходуемых по цеху и выраженных в процентах от основной заработной платы произ­ водственных рабочих цеха.

Результаты производственных технико-экономических расчетов вариантов технологического процесса в отношении себестоимости детали или себестоимости обработки, а также других показателей как по отдельным операциям, так и по изготовлению полностью, анализируются, и принимается вариант, который является оптималь­ ным, т. е. дает наиболее экономичное решение при удовлетворении всех технических требований, предъявляемых к выпускаемой продук­ ции.

В случае получения недостаточных величин указанных технико­ экономических показателей необходимо произвести анализ, устано­ вить факторы, приведшие к неудовлетворительным результатам, наме­ тить пути повышения производительности труда и внести соответст­ вующие изменения в проектируемый технологический процесс.

О с н о в н ы е п у т и п о в ы ш е н и я т е х н и к о - э к о н о ­ м и ч е с к о й э ф ф е к т и в н о с т и т е х н о л о г и ч е с к о г о

пр о ц е с с а заключаются в следующем:

1)Рациональная организация рабочего места, предусматриваю­ щая надлежащую предварительную подготовку его и выполняемой ра­ боты, своевременное и четкое обслуживание его в процессе работы и наиболее совершенную планировку. Это может уменьшать подготови­ тельно-заключительное и вспомогательное время на обслуживание рабочего места в процессе работы.

2)Применение режимов резания, обеспечивающих наибольшую

производительность труда при наименьшей себестоимости обработки, с максимальным использованием станков по мощности и времени и наиболее экономичным использованием инструмента, в результате чего может быть снижена трудоемкость обработки.

3)Применение режущего инструмента, оснащенного сплавами, допускающими обработку на высоких режимах резания, в результате чего уменьшается машинное время.

4)Максимальное сокращение вспомогательного времени путем применения специальных инструментов, быстродействующих приспо- ’ соблений (пневматических, гидравлических, пневмогидравлических, электрических, с гидропластмассами, многоместных, поворотных сто­

лов и т. п.), автоматизации и механизации станков, контроля деталей

идругих усовершенствований производственной оснастки.

5)Применение специального комбинированного режущего инстру­ мента, одновременная обработке нескольких поверхностей и одно­ временная обработка нескольких деталей.

6)Одновременная работа на нескольких станках и совмещение профессий.

7)Применение специальных, агрегатных, многопозиционных, непрерывного действия станков и автоматов, автоматических участков

илиний (при условии технико-экономической целесообразности). Все эти технические и организационные мероприятия дают воз­

можность добиться снижения затраты времени на обработку, лучшего использования оборудования, снижения себестоимости обработки и готового изделия.

12. Особенности проектирования технологического процесса обработки на станках с числовым программным управлением (ЧПУ)

Проектирование технологических процессов для цехов и участков и станков с ЧПУ существенно отличается от выбора техпроцесса для обычных станков большей сложностью и трудоемкостью. Создается новая технологическая документация процесса — числовая програм­ ма автоматической работы станка, закодированная и нанесенная на программоноситель (перфокарта, перфолента или магнитная лента). Для подготовки числовой программы требуется более широкая квали­ фикация технолога.

Выполнение программы станка с ЧПУ требует значительных за­ трат средств и времени. В связи с этим достаточно важными являются вопросы оценки технико-экономической эффективности перевода об­ работки деталей, для которых такой перевод целесообразен.

На многих передовых предприятиях критерием целесообразности перевода на станки с ЧПУ является снижение трудоемкости не менее чем на 50% и безусловная окупаемость затрат на программирование.

Также весьма важным фактором является высокая технологич­ ность обрабатываемой детали. Унифицируются отдельные элементы деталей, упрощается форма детали, вводятся единые конструкторские базы и др. Особые требования предъявляются к режущему инструменту в связи с концентрацией операций и автоматической сменой его. Су­ щественной особенностью разработки технологического процесса для станков с ЧПУ является необходимость точной размерной увязки траектории автоматического движения инструмента с системой коор­ динат станка, фиксированной исходной точкой обработки и положени­ ем заготовок.

При работе на обычных, универсальных станках в мелкосерийном производстве технологический процесс подробно не разрабатывается, а станочник сам осуществляет те или другие приемы, переходы и выби­ рает режимы резания в соответствии со своим опытом и квалификаци­ ей. При применении станков с ЧПУ необходимо подробно разрабаты­ вать план каждой операции с подробным расчетом режимов резания.

Применение математических методов оптимизации как для опреде­ ления траектории режущего инструмента, так и количества и рода операций, их последовательности, очередности и установок и позиций детали в процессе обработки, а также и режимов резания обеспечивают повышения качества и производительности обработки.

Все это подробно фиксируется в расчетно-технологической карте, содержащей необходимую информацию для расчета числовой прог­ раммы.

<2>

Г Л А В А IX

ОФОРМЛЕНИЕ (ДОКУМЕНТАЦИЯ) ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

При проектировании технологического процесса изготовления какой-либо машины для каждой детали, входящей в эту машину,

по всем операциям различных видов работ в технологической после­ довательности с указанием данных по оборудованию, оснастке, материальным и трудовым нормативам.

Карта эскизов (см. ГОСТ 3.1404—71) содержит графическую иллю­ страцию технологического процесса (операцию) изготовления изделия.

Операционная карта (см. ГОСТ 3 1404—71) содержит описание опе­ рации технологического процесса изготовления изделия с расчленением по переходам и указанием соответствующих данных по оборудованию, оснастке и режимам резания.

Карта технологического процесса содержит описание технологи­ ческого процесса изготовления и контроля изделия по всем операциям отдельного вида работ, выполняемых в одном цехе в технологической последовательности, с указанием данных по оборудованию, оснастке, материальным и трудовым нормативам.

Для составления карт механической обработки необходимо иметь помимо указанных в гл. VIII исходных данных (производственная программа, чертежи, спецификация, описание конструкций, техни­ ческие условия) следующие руководящие и нормативные материалы:

а) паспорта металлорежущих станков; б) каталоги или альбомы станков;

в) каталоги или альбомы режущих инструментов; - г) альбомы нормальных приспособлений;

д) каталоги или альбомы вспомогательных инструментов; е) руководящие материалы по режимам резания;

ж) нормативы подготовительно-заключительного и вспомогатель­ ного времени;

з) тарифно-квалификационный справочник.

Когда технологические процессы не разрабатывают подробно, а ограничиваются установлением порядка и перечня маршрутных опера­ ций (с указанием станков, приспособлений, инструмента и числа рабо­ чих, необходимых для выполнения намеченных операций, а также времени на обработку, установленного путем сравнения по аналогии или приближенных подсчетов), составляют маршрутные карты (прило­ жение 1).

Для детальных расчетов по нормированию в дополнение к маршрут­ ным картам механической обработки составляют еще операционные карты на каждую операцию (приложение 3). В них подробно указы­ вается, как надо производить обработку по каждому переходу, с ка­ кими режимами, какая установлена норма времени на обработку и

т. д. Эти карты могут сопровождаться эскизами, иллюстрирующими обработку, схемами наладок станка, схемами, указывающими приемы управления станком, что изображается на картах эскизов (приложе­ ние 2).

р у ем о г о т е х н о л о г и ч е с к о г о п р о ц е сс а с п о д р а зд ел ен и ем н а о п ер а ц и и , у ст а н о в к и , п ер ех о д ы , п о зи ц и и с у к а за н и е м н ео б х о д и м ы х ст а н к о в , п р и с п о со б л ен и й , р е ж у щ е г о и и зм ер и т ел ь н о го и н ст р у м ен т а , а т а к ж е

с у к а за н и е м р асч етн ы х р а зм ер о в о б р абаты в аем ы х п о в ер х н о ст ей , р е ж и ­

м ов р е за н и я , н ор м в р ем ен и по о сн ов н ы м эл ем ен т а м , р а зр я д о в (к в а л и ­

р у ю щ и е п о л о ж е н и е и к р е п л е н и е д ет а л и п р и о б р а б о т к е, п о л о ж е н и е , к р е п л е н и е и т и п и н ст р у м ен т а , п р и м ен я ем о е п р и с п о со б л ен и е и о б р а б а ­

К т ех н о л о г и ч е ск о й д о к у м ен т а ц и и к р о м е к а р т р а зн ы х в и дов о т н о ­

и л и п е р е х о д а м , ч ер т е ж и п р и с п о со б л ен и й , с п е ц и а л ь н о г о р е ж у щ е г о , в сп о м о г а т ел ь н о г о (к р е п е ж н о -за ж и м н о г о ) и и зм е р и т ел ь н о г о и н с т р у ­

м ен т а и т . д .

Основным условием правильного планирования и ведения произ­ водственного процесса, обеспечивающего выполнение производствен­ ного задания, является наличие хорошо и подробно разработанной технологической документации и соблюдение строгой технологической дисциплины в отношении выполнения указаний, предусмотренных технологической документацией.

Документация, фиксирующая разработанный технологический процесс, способствует ускорению освоения производства новых машин и достижению заданных технико-экономических показателей. Из этого следует, что технологическая документация и точное выполнение ее указаний имеют весьма важное значение для производства.