18.4. Технико-экономический анализ и обоснование выбора ресурсосберегающего технологического процесса

Рассмотрев варианты технологических процессов, обеспечивающих примерно одинаковое качество изделий, соответствующее требованиям технического задания, технолог обязан выбрать наиболее экономичный из вариантов и детально его разработать.

Технологический процесс изготовления изделия (детали, узла) представляет собой строго определенную совокупность выполняемых в заданной последовательности технологичес­ких операций. Эти операции меняют форму, размер и другие свойства детали (изделия, узла), а также ее состояние или вза­имное расположение отдельных элементов. Одна и та же опе­рация может производиться многими способами, на различ­ном оборудовании. Поэтому выбор ресурсосберегающего тех­нологического процесса заключается в оптимизации каждой операции по минимуму потребления материальных, трудовых, энергетических ресурсов.

Важным показателем экономичности названных ресурсов является снижение себестоимости (экономия ресурсов), свя­занное с применением лучшего технологического процесса. Для определения снижения себестоимости (экономии) требу­ется рассчитать себестоимость для каждого из сравниваемых вариантов технологического процесса. Расчет полной себес­тоимости продукции при применении каждого из вариантов сложен. Он требует большого количества исходных данных и времени. Для упрощения расчетов экономии представляется возможность без ущерба для точности определять и сопостав­лять не полную, а так называемую технологическую себестои­мость, которая включает только те элементы затрат на изго­товление изделия, величина которых различна для сравнива­емых вариантов. Элементы себестоимости, которые для этих процессов одинаковы или изменяются незначительно, в рас­чет не включаются. Таким образом, технологическая себесто­имость - это условная себестоимость, состав ее статей непо­стоянен и устанавливается в каждом отдельном случае.

Сопоставление вариантов технологической себестоимос­ти дает представление об экономичности каждого из них.

Следует отметить, что величина технологической себесто­имости изготовления отдельных изделий (деталей узлов) в значительной мере зависит от объема производства. Следо­вательно, все затраты на изготовление изделий по степени их зависимости от объема производства целесообразно подраз­делять на переменные (Р_р), годовой размер которых изменя­ется прямо пропорционально годовому объему выпуска про­дукции (N), и условно-постоянные (Р_v), годовой размер кото­рых не зависит от изменения величины объема производства. К переменным затратам относятся: затраты на основные материалы за вычетом реализуемых отходов (Р_м), руб.; затра­ты на топливо, предназначенные для технологических целей (P_тт), руб.; затраты на различные виды энергии, предназначен­ные для технологических целей (Р_тэ), руб.; затраты на основ­ную и дополнительную заработную плату основных производ­ственных рабочих с отчислениями в фонд социальной защиты населения (Р₃), руб.; затраты, связанные с эксплуатацией уни­версального технологического оборудования (Р_об), руб.; зат­раты, связанные с эксплуатацией инструмента и универсаль­ной онастки (Р_и), руб.

К условно-постоянным затратам относятся: затраты, свя­занные с эксплуатацией оборудования, оснастки и инстру­мента, специально сконструированных для осуществления технологического процесса по данному варианту (Р_с.об), руб.; затраты на оплату подготовительно-заключительного време­ни (Р_п._з.), руб.

Общая формула технологической себестоимости для опе­рации (i-j) имеет вид:

Подставив соответствующие значения переменных и ус­ловно-постоянных расходов в формулу, получим:

С_т = (Р_м+Р_тт + Р_тэ + Р₃ + Р_об + Р_и)N + (Р_с.об ⁺ Р_п.з)

После определения технологической себестоимости по вариантам (если рассматривается не более двух вариантов)

для каждого из них определяется, при каком годовом объеме производства (N) сравниваемые варианты будут экономичес­ки равноценны.

Для этого решается система уравнений относительно объема производства N:

При С_т1 = С_т2 получим

Эту величину годового объема производства продукции принято называть критической. Если сопоставление вариан­тов технологического процесса осуществить графически, то будет очевидно, что критический объем производства продук­ции является абсциссой точки пересечения двух прямых с на­чальными ординатами Р_V1 и Р_V2, выраженных для каждого ва­рианта уравнением его технологической себестоимости.

Таким образом, определение абсциссы этой "критической точки" служит завершающим этапом технико-экономических расчетов, устанавливающих области наиболее целесообраз­ного применения каждого из сопоставляемых вариантов, ог­раничиваемые определенными размерами программ (N).

В качестве примера сделаем выбор ресурсосберегающего технологического процесса, состоящего из пяти операций, каждую из которых можно выполнить двумя вари­антами. Для этого рассчитаем объем производства N_кр по каж­дой операции, при котором сравниваемые варианты будут эко­номически равноценны, построим графики изменения техно­логической себестоимости, определим зоны с наименьшими затратами, а далее исходя из заданного объема производства (производственной программы N = 800 шт.) определим раз­мер технологической себестоимости с минимальными затра­тами используемых ресурсов.

Критический объем выпуска продукции на первой операции "Изготовление паст" рассчитаем по формуле (18.4).

Таблица 18.1

Технологический процесс изготовления пассивной части тонкопленочных структур

Варианты технологии	Рр, руб./шт.	Р„, руб./год
1 . Изготовление паст
Вариант I	150	120 000
Вариант II	120	150 000
2. Трафаретная печать
Бесконтактный метод	200	170000
Контактный метод	150	200 000
3. Термообработка паст
В печах под инфракрасными лучами	120	250 000
В муфельных печах непрерывного действия	70	300 000
4.Подгонка тонкопленочных элементов
Лазерный метод	350	310000
Подгонка анодированием	250	350 000
5.Защита тонкопленочных элементов	190	120000

Технологическая себестоимость продукции на данной опе­рации при объеме N_кр = 1000 шт. составит

С_т.| = 150 • 1000 + 120 000 = 270 000 руб.;

С_т._|| = 120 • 1000 + 150 000 = 270 000 руб.

Аналогично определяется N_кр и С_т по вариантам и по всем остальным операциям.

Построение графика изменения технологической се­бестоимости продукции и определение зон с наименьши­ми затратами. График (рис. 18.1) строится на основе полу­ченных расчетных данных. Задавшись значением N < N_кр и N > N_кр, график строим в осях координат, одной из которых яв­ляется (ордината) значение технологической себестоимости (С_т), а другой (абсцисса) - значение годового объема произ­водства (N).

Аналогично графики строятся по всем остальным операциям.

Далее исходя из заданной программы N = 800 шт. выбираем на первой операции I вариант, так как N = 800 шт. меньше N_кр = 1000 шт., что обеспечивает более низкую себестоимость продукции. Аналогично выбираем варианты на второй, третьей и четвертой операциях технологического процесса. Пятая опе­рация имеет один вариант.

Рис. 18.1. График изменения технологической себестоимости: 1 - I вариант; 2 - II вариант

Тогда технологическая себестоимость продукции заданной программы составит

С_т = (150 + 150 + 120 + 250 + 190) • 800 + (120 000 + 200 000 + +250000 + 350 000 + 120 000) = 1728 тыс. руб.

Себестоимость единицы продукции С_т.ед = 1728 000 : 800 =

= 2160 руб.

Если предстоит необходимость сделать выбор технологи­ческого процесса не из двух вариантов, а из трех, четырех и т. д., то строится ориентированный граф, дуги которого пред­ставляют технологические операции. Для оценки использования ресурсов при возможных вариантах изготовления детали (изделия) вводится целевая функция С_т, т.е. сумма технологи­ческих себестоимостей по каждой из запроектированных опе­раций, с тем чтобы их сумма была минимальной:

Таким образом, выбор оптимального варианта технологи­ческого процесса можно свести к выбору маршрута в задан­ном ориентированном графе, имеющем минимальную сум­марную технологическую себестоимость.