Исходная вариантная информация

Наименование параметров	Содержание вариантов операции			Используемые таблицы приложения
	1	2	3
Операции Наименование Код	Сверление и разверты -вание 02	Обтачи-вание 01	Обработке наружных и внутренних поверхностей 01	Ш9
Оборудование Наименование Модель Код Цена, руб. Габариты	Вертикально-сверлильный 2НI 50 647 2360 2,93 х 0,89	Ток.рев.полуавтомат IА 425 617 9700 4,02 х 0,92	Шестишпиндельный автомат IА 290-6 23880 5,7 х 1,25	П4 П4 П4
Приспособления Наименование Код Цена, руб.	Тиски семоцентрирующиеся 001 55	Патрон цанговый 006	Патрон цанговый 006	Ш4 Ш4
Трудоемкость Разряд работы Штучное время Калькул.время	2 1,92	3 1,15	3 2,39	П2
Наладка станка Кол-во инструментов в наладке Время наладки Разряд наладки	2	2 24 4	4 36 4	П6
Режущий инст. I = 1 Наименование Код Цена, руб. Основное время I = 2 Наименование Код Цена, руб. Основное время I = 3 Наименование Код Цена, руб. Основное время I = 4 Наименование Код Цена, руб. Основное время I = 12 Наименование Код Цена, руб. Основное время	Сверло 50 314 16,8 0,95 Развертка 474 10,00 0,72	Резец подрезной 489 0,38 0,41 Резец расточный 485 0,48 0,65	Сверло 50 314 16,80 0,83 Резец подрезной 489 0,38 0,36 Резец проходной 485 0,48 0,52 Резец расточный 483 1,50 0,47	Ш5 Ш5 Ш5 Ш5 Ш5 Ш5 Ш5 Ш5

Последовательность и приемы безмашинного расчета критериев технологической себестоимости производятся в настоящем подразделе, безмашинного расчета приведенных затрат – в разд.4, а оптимизация технологических операций с помощью ЭВМ излагается в разд. 5.

Методически оптимизация по критерию технологической себестоимости может быть выполнена по различным схемам. По 1-й схеме, пользуясь уравнением (4) – (26), определяют элементы (статьи) себестоимости, а затем, по уравнению (3) всю стоимость Соп для каждого из двух или более вариантов выполнения технологической операции. Результаты вычислений сводятся в табл.2. За оптимальный принимают такой вариант, для которого себестоимость Соп будет минимальной.

Таблица 2

Технологическая себестоимость вариантов операции.

Статьи (элементы) себестоимости	Обознач.	1-ый вариант		2-ой вариант		3-й вариант
		величина	%	величина	%	величина	%
Зарплата производственных рабочих	Зпр
Зарплата наладчиков	Зм
Амортизация универсального оборудования	Оау
Амортизация специального оборудования	Оас
Ремонт и содержание оборудования	Ор
Амортизация и эксплуатация специального приспособления	П
Затраты на режущий инструмент	И
Затраты на управляющую программу для станков с ЧПУ.	Уп
Затраты на амортизацию и содержание производственной площади	Пл
	Соп		100		100		100

Приводимые в таблице удельные значения (в процентах) каждой статьи затрат позволяют оценить влияние каждого из производствен­ных факторов на технологическую себестоимость.

На рис. 5 представлена блок-схема алгоритма вычисления элементов и всей технологической себестоимости. В конце расчета программа выдает табуляграмму по форме табл. 2.

2-я схема оптимизации по критерию технологической се­бестоимости заключается в графо-аналитическом определении критической

(начало)

Рис. 5. Блок-схема алгоритма определения технологической себестоимости варианта операции

кой программы (или критических программ, если вариантов операции три и более). С учетом содержания и структуры составляющих техно­логической себестоимости по уравнениям (4) - (26) перепишем урав­нение (3) в следующем виде:

Соп = Зпр + Зн + Оау + Оас + Ор + П + Иу + Ис + Уп + Пл (27)

В уравнении (27) элементы технологической себестоимости обработки одной детали на анализируемой операции представлены по источникам, затрат, т.е. по факторам, влияющим на себестоимость.

Для дальнейшего анализа целесообразно классифицировать расходы на две группы.

Расходы, не зависящие непосредственно от количества подлежащих обработке деталей, т.е. затраты, которые производятся один раз на все количество изготовляемых за год деталей, называют единовременными или п о с т о я н н ы м и. Затраты, повторяющиеся при изго­товлении каждой отдельной детали, прямо зависящие от количества об­работанных заготовок, называют текущими или переменными.

С учетом такой классификации зависимость величины технологичес­кой себестоимости на программу выпуска N можно представить урав­нением

Соп = В + АN (28)

Где В- постоянные расходы; А – переменные расходы.

К постоянным расходам относятся:

А.) Годовые расходы на амортизацию и эксплуатацию специальных приспособлений (8):

П = ПNr = Цпс (1 + Кпр) (ап + Рп) (29)

Значения членов уравнения (29) те же и в уравнении ( 19);

Б.) Годовые амортизационные отчисления со стоимости специального оборудования

Ос = ОосNr = Цос (1+Ктм)Пос\ Ло. (30)

Значение членов уравнения (30) такие же, как и в уравнении (14);

В.) Годовые амортизационные отчисления со стоимости универсального оборудования:

Оу = ОауNr = Цоу (1+Ктм) Нау\ ФдКз100х tкальк \60 Nr (31)

Значение членов уравнения (31) такие же, как и в уравнении (11);

Г.) Годовые затраты на амортизацию управляющих программ для станков с ЧПУ:

Уп = Уп Nr = Цуп\ Л

Как уже отмечалось, число лет Л использования управляющей программы принимают равным трем;

Д.) Годовые затраты на амортизацию и эксплуатацию производственных площадей

Пл = Пд Nr = Пс Кус Кдп Нп \Фд /tкальк\60 (32)

Значение членов уравнения (32) такие же, как и в уравнении (26).

К переменным затратам относятся:

А) зарплата производственных рабочих Зпр;

Б) зарплата рабочих наладчиков Зн;

В) затраты на эксплуатацию и ремонт оборудования Ор;

Г) затраты на амортизацию режущего инструмента И (универсального Иу или специального Ис).

С учетом изложенного состав коэффициентов в уравнении (28) можно представить в виде

В = П+Ос+Оу+Уп+Пл,

А = Зпр+Зн+Ор+Ис.

Если нужно провести сравнение двух или большого числа вариантов выполнения операции, то для каждого из них определяют значения переменных А и постоянных В расходов. Вариантом рекомендуется присваивать номера в порядке возрастания значения В: первый номер – тому варианту, у которого В имеет наименьшее значение и т.д.

На рис. 6 показана графическая интерпретация уравнения (28) для трех вариантов выполнения операции. В точке М, где пересе­каются прямые для первого и второго вариантов,

Сопi = А1N1кр + В1 = Соп2 = А2N1кр + В2

Отсюда найдем значение 1-й критической программы

N1кр = (В2-В1) \ (А1-А2) (33)

Аналогично определим значение 2-й критической программы

N2кр = (В2-В1) \ (А1-А2) (34)

Анализируя уравнения (33) и (34) и графические зависимости, приведенные на рис. 6, можно сказать, что при программе выпуска Nr N1кр оптимальным будет первый вариант выполнения технологической

операции: при оптимальным будет второй вариант, а при объеме производства Nп N1крNп N2кр 2 N кр- третий вариант.

Алгоритм вычисления коэффициентов А и В уравнения (28) для анализируемых вариантов операции и значений критической програм­мы N1кр, N2кр приведен на рис. 7.

4. ОПТИМИЗАЦИЯ ПО КРИТЕРИЯМ ЭФФЕКТИВНОСТИ КАПИТАЛЬНЫХ ВЛОЖЕНИЙ И ПРИВЕДЕННЫХ ЗАТРАТ

Оптимизация технологических операций и процессов по критериям производительности (трудоемкости) и технологической себестоимости позволяет достаточно объективно оценить сравниваемые варианты и выбрать наиболее выгодный, особенно в тех случаях, когда затраты на технологическую оснастку и специальное оборудование различают­ся незначительно.

Если же для одного из сравниваемых вариантов требуется при­обретение дорогостоящего оборудования или специальных приспособлений, то сравнение вариантов операции или технологического про­цесса только по технологической себестоимости и трудоемкости об­работки будет недостаточным. Высокопроизводительная оснастка и специальное оборудование часто обеспечивают меньшие затраты на выполнение операции, и сравнение вариантов по себестоимости и трудоемкости оказывается в пользу варианта с большими капитальны­ми затратами.

В таких случаях целесообразность дополнительных капитальных затрат на оснащение технологического процесса может быть оценена величиной коэффициента сравнительной экономической эффективности капитальных вложений В :

В = С1оп – С2оп \ К2-К1,

Где С1оп,С2по - себестоимость выполнения операции по первому и второму варианту на годовую программу, руб./год;

К1, К2 - капитальные затраты, необходимые для осуществления вариантов, руб.

Коэффициент сравнительной экономической эффективности капиталь­ных вложений В выражает величину годовой экономии на себестоимости деталей, связанной с применением нового оборудования и оснаст­ки, на I руб. дополнительных капитальных вложений.

Затраты на приобретение и применение более дорогостоящей новой техники будут целесообразны, если выполняется условие:

Е = С1оп – С2по \ К2-К1  Ен,

где Ен -нормативное значение коэффициента экономической эффектив­ности капитальных вложений.

Для машиностроения установлено Ен = 0,15 [7]. Технологическая себестоимость i -го варианта на годовую программу С1по можно определить по уравнению.

С1оп = С1по Nr,

Состав капитальных вложений по каждому варианту определяется по уравнению

Кi = Ко + Кпр + Кпп + Куп, (35)

где Ко - капитальные вложения в оборудование;

Кпр - капитальные вложения в приспособления.

Если в I -м варианте используется универсальное или переналажива­емое специальное оборудование, то значение Кoi для этого ва­рианта определяется как

Koi = Цо (1+Ктм) азан,

где Цо - оптовая цена оборудования:

Ктм - дополнительные расходы на транспортировку и монтаж,

Ктм= 0,10 (7)

азан ~ коэффициент, характеризующий занятость оборудования на операции, он представляет собой долю годового фон­да времени работы оборудования, приходящуюся на вы­полнение операции.

В свою очередь

Азан = tкалькNr\ Фд 60Кз, (36)

Значения tкальк, Nr, Фд и Кз те же, что и в уравнении(11). Если оборудование является специальным, предназначенным для выполнения только рассматриваемой операции у одной детали, то значение Кoi определяется по уравнению

Koi = Цо (1+Ктм),

Если приспособление универсальное, но не является принадлежностью станка, то значение Кпрi определяется так

Кпр = Цпру азан,

Где Цпру – оптовая цена универсального приспособления;

К – число используемых в операции приспособления;

Азан – коэффициент занятости (по уравнению (36)).

Для специальных приспособлений

Koi =  Цпрс (1+ Кпр),

Где Цпрс – стоимость специального приспособления;

Кпр – коэффициент, учитывающий затраты на проектирование приспособления;

Кпп – капитальные вложения в производственные площади.

Для универсального и переналаживаемого специального Кпп оборудования определяется по уравнению

Кппi = ПгКсуКдпЦпл азан,

Гед Пг, Ксу, Кдп имеют те же значения, что и в уравнении (26):

Цпл – стоимость 1 м кв. производственной площади цеха. Рекомендуется принимать Цпл = 200 руб.

Для специального оборудования

Кппi = ПшКсуКдпЦпл,

В уравнении (35) Куп – стоимость подготовки управляющей программы для станка с ЧПУ.

Принимаем

Куп = Цуп, .

Где Цуп - стоимость подготовки управляющей программы (табл. Ш7).

В некоторых работах в состав капитальных вложений рекомендуют включать затраты на универсальный и специальный режущий инструмент. Имея в виду, что стоимость инструмента, как правило, на один или два порядка меньше стоимости оборудования, то затраты на инструменты в уравнение (35) не включены.

В ряде случаев опенку эффективности капитальных вложений целе­сообразно производить по показателю срока окупаемости капитальных вложений:

Ток = 1\Б = К2-К1\ С1оп – С2по,

при этом должно выполняться условие Ток  Ток.н , где Ток.н нор­мативный срок окупаемости капитальных вложений. Для машиностроения следует принимать Тн = 8,3 (10).

Интегральным (включающим эксплуатационные и капитальные зат­раты) и наиболее объективным критерием оптимизации технологических операций и процессов является показатель, приведенных затрат. Его можно определять по уравнению

Зпр.з = Соп + Ен К (37)

где Зпр.з - приведенные затраты на осуществление годового выпуска деталей, руб.

Первое слагаемое в уравнении (37) представляет собой технологичес­кую себестоимость годового выпуска Соп = Соп Nr , а второе слагаемое Енк выражает величину несэкономленных затрат при произ­водстве другой продукции, обусловленных использованием ограниченных вложений на данном объекте.

Приведенные затраты дают возможность установить экономический смысл отвлечения капитальных средств от других объектов завода или отрасли и израсходовать их на осуществление проектируемого техно­логического процесса.

Приведенные затраты Зпр зi определяются по каждому (i) из

сравниваемых вариантов. Лучшим (оптимальным) будет вариант, в кото­ром приведенные затраты минимальны (Зпр з min).

Блок-схема алгоритма решения задачи оптимизации ТП по критери­ям эффективности капитальных вложений и приведенных затрат показана на рис. 8.

Годовой экономический эффект от внедрения лучшего, варианта по сравнению с любым другим составит

.Эгод = Зпр зi – Зпр з min

5. ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ ПО ЭКОНОМИЧЕСКИМ КРИТЕРИЯМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭВМ

Как уже отмечалось в подразд. 3.3, и при использовании ЭВМ экономический анализ одного из вариантов выполняется вручную (безмашинным способом). А затем для всех вариантов расчет критериев оптимизации выполняется на ЭВМ. Подготовка исходной информации про­изводится один раз, перед началом ручного расчета, как это описано в подразд. 3.3. Формы записи такой информации приведены в тексте и табл. I, там же указаны таблица приложения, по которым определяют­ся коды и другие необходимые данные.

Подготовив исходную информацию, студент может приступить к вводу информации о вариантах выполнения операций проектируемого технологического процесса в ЭВМ, который осуществляется им непо­средственно в режиме диалога, и выполнить расчет.

Полученная по результатам расчета распечатка данных о техно­логической себестоимости приведенных затрат и сроках окупаемости капитальных вложений по вариантам, необходимый анализ полученных результатов, а также графические иллюстрации прилагаются к расчетно пояснительной записке.

Расчет критериев оптимизации технологических операций выпол­няется с помощью диалоговой программы ОРТI. Программа ОРТI реализована на ЭВМ MERA 125/СМ-4. Работа программы осуществля­ется при загруженной операционной системе ОС РВ. Загрузочный модуль

дуль программы хранится на диске BAND. Для доступа к нему необ­ходимо установить его на дисковод DKO и выполнить с клавиатуры дисплея следующие действия:

HEL O\KEY  CR 

HOU ДК: BAND CR

Дальнейшие действия будут определяться сценарием диалога. В начале своей работы программа 0РТI выводит на экран дисплея заставку с основными правилами ввода;

В ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫХ ЧИСЛАХ ВМЕСТО ДЕСЯТИЧНОЙ (,) ЗАНОСИТСЯ (.) ПРОБЕЛЫ В ЧИСЛЕ ЭВМ ВОСПРИНИМАЕТ КАК НУЛИ

КЛАВИШЕЙ <DEL> можно стирать символа в пределаходной строки

ПРИ НАЖАТИИ КЛАВИШИ <CR ЭВМ ВЫВОДИТСЯ ИЗ СОСТОЯНИЯ ОЖИДАНИЯ КЛАВИША < СAPS> ИЗМЕНЯЕТ РЕГИСТР КЛАВИАТУРЫ ДИСПЛЕЯ (ЛАТИНСКИЙ, РУССКИЙ ШРИФТЫ)

ЕСЛИ ВЫ ПРОЧИТАЛИ ПРАВИЛА ВВОДА, ТО НАЖМИТЕ КЛАВИШУ <CR>

Затеи на экране появится запрос данных о студенте:

ВВЕДИТЕ ВАШИ ДАННЫЕ ФАМИЛИЯ,...

ГРУППА ...

Примечание: фамилия должна содержать не более 15 символов, а группа - не более 5 символов.

После этого по запросу ЭВМ осуществляется ввод подготовленных инвариантных данных. После ввода инвариантных данных на экран дисп­лея выводится первый список альтернатив:

ВВОД ИНВАРИАНТНОЙ ЧАСТИ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ЗАКОНЧЕН

ВОЗМОЖНЫ ДАЛЬНЕЙШИЕ ДЕЙСТВИЯ :

1 - ПРОДОЛЖЕНИЕ ВВОДА ДАННЫХ

2 - ПРОСМОТР ВВЕДЕННЫХ ИНВАРИАНТНЫХ ДАННЫХ

3 - КОНЕЦ РАБОТЫ .

ВЫБЕРИТЕ ВАШУ АЛЬТЕРНАТИВУ;

Примечания:

 знак-подсказка означает, что ЭВМ находится в состоянии ожидания команды,

CR соответствует нажатию клавиши CR -ввод команде

28